栅氧化层的形成方法、制造系统、设备、介质及程序与流程

    专利查询2025-12-03  2


    本公开实施例涉及半导体制造,尤其涉及一种栅氧化层的形成方法、制造系统、设备、介质及程序。


    背景技术:

    1、在半导体生产制造过程中,栅氧化层(gate oxide)的形成质量对最终形成的半导体结构至关重要,直接决定半导体结构的电学特性和可靠性。随着半导体的特征尺寸越来越小,栅氧化层厚度也越来越薄,栅氧化层表面的厚度均匀性较差,栅氧化层发生短路的机率也随之增高。

    2、目前,可以通过机台执行栅氧化层的制造过程,在制造过程中,该机台对沉积的二氧化硅薄膜进行热退火的同时,能够进行补偿氧化生长,以提高栅氧化层表面的厚度。

    3、然而,当这类机台被长时间占用或者出现故障时,将严重影响栅氧化层的形成效率。在此背景下,如何提供技术方案,以提高栅氧化层的形成效率,成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本公开实施例提供一种栅氧化层的形成方法、制造系统、设备、介质及程序,能够提高栅氧化层的形成效率。

    2、本公开实施例提供一种栅氧化层的形成方法,包括:

    3、获取第一机台执行第一晶圆的多次氧化处理后,所述第一晶圆上的栅氧化层的多组参数信息;其中,栅氧化层的一组参数信息对应第一晶圆的一次氧化处理,且每次氧化处理所对应的制程参数不同;

    4、基于基准参数信息,从多组参数信息中选取目标组参数信息,并将所述目标组参数信息的氧化处理所对应的制程参数作为实际制程参数;其中,所述基准参数信息为采用第二机台对第二晶圆执行氧化处理后,所述第二晶圆上的栅氧化层的参数信息,且所述第一机台和所述第二机台的类型不同;

    5、生成与所述实际制程参数相对应的加工处理信号,所述加工处理信号用于控制所述第一机台按照所述实际制程参数,对所述第二晶圆执行氧化处理。

    6、可选地,一组参数信息包括至少一个参数值,所述至少一个参数值包括栅氧化层的厚度参数值;

    7、所述获取第一机台执行第一晶圆的多次氧化处理后,所述第一晶圆上的栅氧化层的多组参数信息,包括:

    8、针对所述第一晶圆的任一次氧化处理,获取所述第一晶圆经氧化处理后,所述第一晶圆上的各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值,其中,所述第一晶圆上具有多个位置点;

    9、根据所述第一晶圆上的各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值,确定所述第一晶圆上的各个位置点所对应的栅氧化层的厚度差值百分比,以得到各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值以及对应的厚度差值百分比;

    10、将各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值以及对应的厚度差值百分比作为所述栅氧化层的厚度参数值,以得到所述第一晶圆经任一次氧化处理后的任一组参数信息。

    11、可选地,所述获取所述第一晶圆经氧化处理后,所述第一晶圆上的各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值,包括:

    12、获取所述第一晶圆的各个位置点上的栅氧化层处于不同电压值时对应的电容值;基于各个位置点上的栅氧化层的多个电压值以及对应的电容值,确定所述第一晶圆上的各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值;

    13、或者,

    14、根据经所述第一晶圆的各个位置点上的栅氧化层反射的偏振光的光强值和偏振形态,确定所述第一晶圆上的各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值。

    15、可选地,所述基准参数信息包括基准厚度参数值,所述基准厚度参数值包括:基准厚度值和基准厚度差值百分比;

    16、所述基于基准参数信息,从多组参数信息中选取目标组参数信息,包括:

    17、从多组参数信息中分别选取最大厚度值,以及最大厚度值对应的厚度差值百分比,以得到多个最大厚度值以及与多个最大厚度值对应的厚度差值百分比;

    18、如果所述多个最大厚度值中存在与所述基准厚度值的差值在第一预设范围内的目标最大厚度值,且目标最大厚度值对应的厚度差值百分比与所述基准厚度差值百分比的差值在第二预设范围内,则将所述目标最大厚度值所在组的参数信息作为所述目标组参数信息。

    19、可选地,所述至少一个参数值还包括所述栅氧化层的电性参数值;所述基准参数信息还包括基准电性参数值;

    20、所述基于基准参数信息,从多组参数信息中选取目标组参数信息的步骤中,还包括:

    21、判断所述目标最大厚度值所在组的参数信息的电性参数值,是否满足所述基准电性参数值的要求;

    22、若满足,则执行所述将所述目标最大厚度值所在组的参数信息作为所述目标组参数信息的步骤;

    23、若不满足,则改变第一晶圆的各次氧化处理所对应的制程参数,直至得到目标组参数信息;

    24、所述方法还包括:

    25、在得到目标组参数信息之后,将所述实际制程参数应用至所述第二机台的氧化处理。

    26、可选地,所述栅氧化层的电性参数值包括以下至少一种:

    27、积累区的栅氧化层电性厚度;

    28、反型区的栅氧化层电性厚度;

    29、栅氧化层的击穿电压;

    30、栅氧化层上的栅极漏电电流。

    31、可选地,

    32、所述氧化处理包括干法氧化工艺和湿法氧化工艺;其中,在执行氧化处理制程中,先对所述第一晶圆或所述第二晶圆执行湿法氧化工艺,再对所述第一晶圆或所述第二晶圆执行所述干法氧化工艺;

    33、所述第一晶圆上的栅氧化层的参数信息为经所述干法氧化工艺形成的栅氧化层的参数信息;

    34、所述基准参数信息为经所述干法氧化工艺形成的栅氧化层的参数信息。

    35、可选地,所述第一机台包括炉管机台;所述第二机台包括低压水蒸气氧化膜生成机台。

    36、相应的,本公开实施例还提供一种制造系统,包括:

    37、第一机台,被配置为对第一晶圆执行多次氧化处理;其中,每次氧化处理所对应的制程参数不同;以及,按照加工处理信号对应的实际制程参数,对第二晶圆执行氧化处理;

    38、控制单元,被配置为获取所述第一机台执行所述第一晶圆的多次氧化处理后,所述第一晶圆上的栅氧化层的多组参数信息;其中,栅氧化层的一组参数信息对应第一晶圆的一次氧化处理;以及,基于基准参数信息,从多组参数信息中选取目标组参数信息,并将所述目标组参数信息的氧化处理所对应的制程参数作为实际制程参数,生成与所述实际制程参数相对应的加工处理信号;其中,所述基准参数信息为采用第二机台对第二晶圆执行氧化处理后,所述第二晶圆上的栅氧化层的参数信息,且所述第一机台和所述第二机台的类型不同。

    39、本公开实施例还提供一种数据处理设备,包括存储器和处理器,其中,所述存储器适于存储一条或多条计算机指令,所述处理器运行所述计算机指令时,执行前述任一项所述的栅氧化层的形成方法。

    40、本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机指令,所述计算机指令运行时执行前述任一项所述的栅氧化层的形成方法。

    41、本公开实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现前述任一项所述的栅氧化层的形成方法。

    42、采用本公开实施例提供的栅氧化层的形成方法,能够获取第一机台执行第一晶圆的多次氧化处理后,第一晶圆上的栅氧化层的多组参数信息,进而基于基准参数信息,能够从多组参数信息中选取目标组参数信息。这样,可以将目标组参数信息的氧化处理所对应的制程参数作为实际制程参数,以控制第一机台按照实际制程参数,对第二晶圆执行氧化处理。由于基准参数信息为采用第二机台对第二晶圆执行氧化处理后,第二晶圆上的栅氧化层的参数信息,当从多组参数信息中选取目标组参数信息时,说明第一机台能够替代与该第一机台类型不同的第二机台,对第二晶圆执行氧化处理。也即可以采用至少两种不同类型的机台执行第二晶圆的氧化处理,因而能够提高栅氧化层的形成效率。


    技术特征:

    1.一种栅氧化层的形成方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的栅氧化层的形成方法,其特征在于,一组参数信息包括至少一个参数值,所述至少一个参数值包括栅氧化层的厚度参数值;

    3.根据权利要求2所述的栅氧化层的形成方法,其特征在于,所述获取所述第一晶圆经氧化处理后,所述第一晶圆上的各个位置点所对应的栅氧化层的厚度值,包括:

    4.根据权利要求2或3所述的栅氧化层的形成方法,其特征在于,所述基准参数信息包括基准厚度参数值,所述基准厚度参数值包括:基准厚度值和基准厚度差值百分比;

    5.根据权利要求4所述的栅氧化层的形成方法,其特征在于,所述至少一个参数值还包括所述栅氧化层的电性参数值;所述基准参数信息还包括基准电性参数值;

    6.根据权利要求5所述的栅氧化层的形成方法,其特征在于,所述栅氧化层的电性参数值包括以下至少一种:

    7.根据权利要求1所述的栅氧化层的形成方法,其特征在于,所述氧化处理包括干法氧化工艺和湿法氧化工艺;其中,在执行氧化处理制程中,先对所述第一晶圆或所述第二晶圆执行湿法氧化工艺,再对所述第一晶圆或所述第二晶圆执行所述干法氧化工艺;

    8.根据权利要求1所述的栅氧化层的形成方法,其特征在于,所述第一机台包括炉管机台;所述第二机台包括低压水蒸气氧化膜生成机台。

    9.一种制造系统,其特征在于,包括:

    10.一种数据处理设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中,所述存储器适于存储一条或多条计算机指令,所述处理器运行所述计算机指令时,执行权利要求1至8任一项所述的栅氧化层的形成方法。

    11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机指令,所述计算机指令运行时执行权利要求1至8任一项所述的栅氧化层的形成方法。

    12.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的栅氧化层的形成方法。


    技术总结
    本公开实施例提供一种栅氧化层的形成方法、制造系统、设备、介质及程序,栅氧化层的形成方法包括:获取第一机台执行第一晶圆的多次氧化处理后,第一晶圆上的栅氧化层的多组参数信息;栅氧化层的一组参数信息对应第一晶圆的一次氧化处理,且每次氧化处理所对应的制程参数不同;基于基准参数信息,从多组参数信息中选取目标组参数信息,并将目标组参数信息的氧化处理所对应的制程参数作为实际制程参数;基准参数信息为采用第二机台对第二晶圆执行氧化处理后,第二晶圆上的栅氧化层的参数信息,第一机台和第二机台的类型不同;生成与实际制程参数相对应的加工处理信号,对第二晶圆执行氧化处理。采用上述技术方案,能够提高栅氧化层的形成效率。

    技术研发人员:谢为斯,沈世超,方文章
    受保护的技术使用者:浙江创芯集成电路有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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