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控片和擋片的制作方法

文檔序號(hào):6912888閱讀:11961來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:控片和擋片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體集成電路芯片工藝領(lǐng)域,具體涉及在晶圓制造過(guò)程 中使用的控片和擋片。
背景技術(shù)
晶圓是指制作硅半導(dǎo)體集成電路時(shí)所使用的硅晶片,由于其形狀為圓形,
故稱為晶圓;在晶圓上加工制作各種電路元件結(jié)構(gòu),可以使之成為具有特定電 性功能的IC (Integrated Circuit,集成電路)產(chǎn)品。
在晶圓的制造過(guò)程中,需要使用控片(Monitor Wafer)和擋片(Dummy Wafer )??仄闹饕饔檬潜O(jiān)控機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性和重復(fù)性。機(jī)臺(tái)從安裝到正式 投入生產(chǎn)后,需要不定期(每天或者每星期等,按各自機(jī)臺(tái)的實(shí)際要求擬定) 對(duì)機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性和重復(fù)性進(jìn)行監(jiān)控,這個(gè)時(shí)候就需要使用控片。使用方法通常 有兩種, 一種是在正式制造產(chǎn)品片之前,先用控片來(lái)做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后測(cè)試控片, 根據(jù)測(cè)試結(jié)果來(lái)判斷機(jī)臺(tái)是否正常,這種測(cè)試叫做off line(離線)測(cè)試;另 一種是隨產(chǎn)品片 一起進(jìn)入機(jī)臺(tái)做工藝,工藝完成后測(cè)試控片來(lái)判斷此次作業(yè)是 否正常,這種測(cè)試叫做online (在線)測(cè)試。這兩種控片的使用方法都廣泛的 應(yīng)用在晶圓制造過(guò)程中。
擋片在晶圓制造過(guò)程中的主要作用是保持工藝的穩(wěn)定性和均一性。通常 是為了穩(wěn)定氣流和平衡爐管溫度而在爐管中放置擋片,或者在機(jī)臺(tái)啟動(dòng)以及恢 復(fù)過(guò)程中為了暖機(jī)而使用擋片。
控片和擋片的結(jié)構(gòu)相同,下面以擋片為例予以介紹。如圖1所示的多晶硅 擋片,它是在襯底l (其材料為硅)的表面上形成了一層厚度為1000 - 5000埃的氧化硅膜2。多晶硅工藝中的控片和擋片在使用一段時(shí)間后,都必須經(jīng)過(guò)清洗 再回收利用。清洗過(guò)程中,在強(qiáng)酸的作用下,氧化硅膜2會(huì)被腐蝕掉,然后結(jié) 合環(huán)境影響擋片的襯底l表面會(huì)產(chǎn)生"顆粒",從而影響生產(chǎn),圖2所示為測(cè)量 機(jī)臺(tái)對(duì)產(chǎn)生"顆粒,,后的擋片的掃描圖,圖3、圖4所示均為單個(gè)"顆粒"在電 子掃描顯微鏡下的掃描圖。
由于半導(dǎo)體廠生產(chǎn)的都是精密電路,所以顆粒對(duì)半導(dǎo)體器件的影響較大,
比如0.6微米(器件內(nèi)的最小寬度)的集成電路工藝中,能夠?qū)﹄娐吩斐芍旅?影響的顆粒大小為0. 2微米,比0. 2微米小的顆粒也會(huì)對(duì)電路造成不同程度的 影響;越往下的工藝中,比如目前最先進(jìn)的45納米工藝,顆粒對(duì)電路的影響會(huì) 更大。

實(shí)用新型內(nèi)容
一方面,本實(shí)用新型提供一種控片,它能夠避免多晶硅工藝中,控片在清 洗回收時(shí)表面產(chǎn)生顆粒的問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案 一種控片,包括硅襯底,其表面設(shè)有一層氮化硅膜。
本實(shí)用新型提供的控片表面有一層氮化硅膜,由于氮化硅具有惰性,因此 氮化硅膜可以阻擋酸和空氣的侵蝕,有效的保護(hù)襯底,從而能夠避免顆粒問(wèn)題 的產(chǎn)生。
另一方面,本實(shí)用新型提供一種擋片,它能夠避免多晶硅工藝中,擋片在 清洗回收時(shí)表面產(chǎn)生顆粒的問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案 一種擋片,包括硅襯底,其表面設(shè)有一層氮化硅膜。
本實(shí)用新型提供的擋片表面有一層氮化硅膜,由于氮化硅具有惰性,因此氮化硅膜可以阻擋酸和空氣的侵蝕,有效的保護(hù)襯底,從而能夠避免顆粒問(wèn)題
的產(chǎn)生。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中多晶硅擋片的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為測(cè)量機(jī)臺(tái)對(duì)產(chǎn)生顆粒問(wèn)題后的擋片的掃描圖; 圖3為圖2所示擋片中單個(gè)顆粒在電子掃描顯微鏡下的掃描圖; 圖4為圖2所示擋片中單個(gè)顆粒在電子掃描顯微鏡下的掃描圖; 圖5為本實(shí)用新型中擋片的結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)施方i^
本實(shí)用新型提供一種多晶硅工藝中清洗回收時(shí),能夠避免表面產(chǎn)生顆粒的 控片和擋片,
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
控片和擋片結(jié)構(gòu)相同,本實(shí)用新型中先介紹擋片如圖5所示,它包括硅 村底l,其表面設(shè)有一層氮化硅膜3。
本實(shí)用新型的擋片表面有一層氮化硅膜3,由于氮化硅3具有惰性,因此氮 化硅膜3可以阻擋大部分酸和空氣的侵蝕,有效的保護(hù)襯底l,從而能夠避免顆 粒問(wèn)題的產(chǎn)生。
本實(shí)施例中,考慮到硅襯底1與氮化硅3之間的應(yīng)力作用,氮化硅膜3的 厚度優(yōu)選為0 5000埃。另外,襯底1和氮化硅膜3之間設(shè)有一層氧化硅膜2。 由于氮化硅和硅的應(yīng)力系數(shù)差很多,過(guò)厚的氮化硅層直接沉積在硅表面會(huì)造成 硅片表面龜裂而報(bào)廢,而氧化硅的應(yīng)力系數(shù)在兩者之間,因此在硅和氮化硅之 間生長(zhǎng)-層氧化硅可以有效的緩解硅和氮化硅之間的應(yīng)力作用。為了達(dá)到較好 的應(yīng)力緩解作用,氧化硅膜2的生長(zhǎng)厚度為0 5000埃,優(yōu)選1000 5000埃。 圖5所示擋片中,氧化硅膜2的厚度可以為50埃、1000?;?000埃。本實(shí)用新型的擋片在制作過(guò)程中,可以采用LPCVD (低壓化學(xué)氣相淀積)工 藝在襯底硅表面依次生長(zhǎng)一層氧化硅膜2和氮化硅膜3。對(duì)用于多晶硅工藝的擋 片,使用時(shí),可以在擋片表面的氮化硅膜3上生長(zhǎng)多晶硅膜,以用于實(shí)驗(yàn)等用 途。回收時(shí),用氫氟酸加硝酸洗掉多晶硅膜,而氮化硅膜3由于惰性得以保留。 該擋片經(jīng)由氮化硅膜3的保護(hù),形成了多次清洗也不易變質(zhì)的表面,因此,可 以繼續(xù)用于生長(zhǎng)多晶硅膜用于實(shí)驗(yàn)等用途,能夠多次重復(fù)利用,降低了成本。
與上述擋片的結(jié)構(gòu)相一致,本實(shí)用新型的控片包括硅襯底,其表面設(shè)有一 層氮化硅膜。該氮化硅膜的厚度為0 5000埃。并且所述襯底和氮化硅膜之間 設(shè)有一層氧化硅膜。該氧化硅膜的厚度為Q 5000埃,優(yōu)選1000 5000埃。
本實(shí)用新型的控片表面有一層氮化硅膜,由于氮化硅具有惰性,因此氮化 硅膜可以阻擋大部分酸和空氣的侵蝕,有效的保護(hù)襯底,從而能夠避免顆粒問(wèn) 題的產(chǎn)生。
本實(shí)用新型適用于多晶硅工藝的控片和擋片。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并 不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi), 可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種控片,其特征在于,包括硅襯底,其表面設(shè)有一層氮化硅膜。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控片,其特征在于,所述氮化硅膜的厚度為0 5畫(huà)埃。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控片,其特征在于,所述襯底和氮化硅膜之 間設(shè)有一層氧化硅膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控片,其特征在于,所述氧化硅膜的厚度為0 5000埃。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的控片,其特征在于,所述氧化硅膜的厚度為1000 5000埃。
6、 一種擋片,其特征在于,包括硅襯底,其表面設(shè)有一層氮化硅膜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的擋片,其特征在于,所述氮化硅膜的厚度為0 5 000埃。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的擋片,其特征在于,所述襯底和氮化硅膜之 間設(shè)有一層氧化硅膜。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的擋片,其特征在于,所述氧化硅膜的厚度為0 5000埃。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的擋片,其特征在于,所述氧化硅膜的厚度為1000 5000埃。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種控片和擋片,屬于半導(dǎo)體集成電路芯片工藝領(lǐng)域,為解決現(xiàn)有技術(shù)中控片和擋片在清洗回收過(guò)程中表面產(chǎn)生的顆粒問(wèn)題而設(shè)計(jì)。所述控片,包括硅襯底,其表面設(shè)有一層氮化硅膜。所述擋片,包括硅襯底,其表面設(shè)有一層氮化硅膜。本實(shí)用新型適用于晶圓的加工過(guò)程,特別適用于多晶硅工藝的控片和擋片。
文檔編號(hào)H01L21/66GK201238043SQ20082010830
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
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