[发明专利]一种监控多晶硅炉管晶圆厚度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制备领域，确切的说，涉及一种监控多晶硅炉管晶圆厚度的方法。

背景技术

在多晶硅炉管（Poly Furnace）工艺中，存在loading effect（负载效应），即process产品时的监控片的厚度和使用档片晶圆（dummy wafer）test run（试运行）时的监控片（monitor）的厚度存在差别：以生长温度620℃，目标厚度为的Poly工艺为例，处于档片晶圆下方的监控片的厚度要比处于产品下方的monitor厚度低大约。Poly工艺这种厚度差别可能的原因是档片晶圆的背面Poly膜对热量的吸收大于产品的背面的二氧化硅膜（Oxide）对热量的吸收。这种厚度差别会造成统计制程控制（SPC）管控的困扰。

一般的炉管工艺使用三片监控片，通过插槽固定在晶舟上，分位于boat（晶舟）的上部、中部和下部。为了监控Poly的真实厚度，必须特殊设计产品和监控片的摆放位置，使产品和监控片始终紧临于背面为Oxide（氧化层）的晶圆下方，并且监控片要包住所有产品。业界Poly工艺采用的一种方法是使用六片监控片，监控片2紧临监控片1的下方摆放，固定地位于晶舟的上部，监控片4紧临监控片3的下方摆放，固定地位于晶舟的中部，监控片6紧临监控片5的下方摆放，固定地位于晶舟的底部，产品紧临监控片2的下方一片紧临一片顺序摆放。通过SPC收集监控片2、4和6的厚度来监控Poly工艺的稳定性。

因此，在现有方法或是不能有效地监控Poly膜的厚度；或是需要大量监控片，导致产能利用率降低和制作成本增加。如何以较低成本实现有效监控是一个优秀薄膜沉积工艺需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种监控片厚度的方法，其中，包括一反应炉，所述反应炉内有一晶舟，所述晶舟上放置有若干片上下表面相邻的晶圆，形成多个产品晶圆区和多个档片晶圆区，每个所述产品晶圆区皆位于相邻两个档片晶圆区之间；

其中，每个产品晶圆区的的顶部、中部和底部各放置有监控片，选取任意一产品晶圆区中部、底部位置处的监控片及顶部下方的监控片以监控该产品晶圆区的各位置处的产品晶圆生长厚度。

上述的方法，其中，部分或全部所述产品晶圆区均设置有4片监控片；

其中，部分或全部所述产品晶圆区的顶部设置有两片上下相邻的监控片，另外两片监控片分别位于该产品晶圆区的中部和底部。

上述的方法，其中，位于所述产品晶圆区的最顶部及与最底部的监控片分别与档片晶圆区的档片晶圆相邻。

上述的方法，其中，各所述监控片的摆放位置根据工艺需求而设定。

上述的方法，其中，每个所述产品晶圆区均包括若干片上下表面相邻分布的产品晶圆；每个所述档片晶圆区均包括若干片上下表面相邻分布的档片晶圆。

上述的方法，其中，所述反应炉为立式反应炉。

上述的方法，其中，所述晶舟呈塔状垂直立于所述反应炉内。

上述的方法，其中，所述晶舟在垂直方向上设置有多个插槽，所述插槽用于放置各所述产品晶圆、档片晶圆和监控片。

由于本发明采用了以上技术方案，通过采用四片监控片即可实现对反应炉内多晶硅晶圆的生长厚度进行监控，减少了生产成本，同时还可增加产品晶圆的摆放数量，进而提升生产效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明实施例一在进行晶圆厚度监控的示意图；

图2为本发明实施例二在进行晶圆厚度监控的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

实施例一：

本发明提供了一种监控片厚度的方法，如图1所示，提供一立式反应炉，该反应炉内设置有一晶舟，晶舟呈塔状垂直立于反应炉内，晶舟在垂直方向上设置有插槽，用于放置晶圆，舟上放置的各相邻晶圆上下表面都互相相邻。

晶舟上放置的晶圆分为档片晶圆区和产品晶圆区，每个产品晶圆区都位于两个相邻的档片晶圆区之间；

且每个产品晶圆区均包括若干片上下相邻分布的产品晶圆；同样的，每个档片晶圆区均包括若干片上下相邻分布的档片晶圆；