【技術實現步驟摘要】
本申請屬于半導體工藝設備，尤其涉及一種固定電荷的監(jiān)控方法、監(jiān)控裝置和工藝溫度的調控系統。
技術介紹
1、在半導體
中，柵氧工藝生成柵極氧化層是至關重要的一項工藝流程，通常在高溫環(huán)境下進行，例如硅基半導體器件通常在800°c至1100°c下進行，碳化硅半導體器件通常在1350℃下進行，如果工藝過程出現異常卻沒有及時監(jiān)控，異常的工藝過程將會對器件的相關參數和性能產生影響，會降低器件的可靠性和生產線的穩(wěn)定性。為此，可通過測量柵極氧化層中固定電荷的電荷量來反映柵極氧化層的工藝溫度是否出現異常。
2、基于此，如何實現對固定電荷的及時監(jiān)控，成為半導體工藝設備
內的一個研究方向。
技術實現思路
1、本申請?zhí)岢鲆环N固定電荷的監(jiān)控方法、監(jiān)控裝置和工藝溫度的調控系統，旨在實現對固定電荷的監(jiān)控。
2、第一方面，本申請實施例提供了一種固定電荷的監(jiān)控方法，該監(jiān)控方法包括：確定柵極氧化層的第一c-v曲線，并確定該柵極氧化層在熱處理后的第二c-v曲線。根據第一c-v曲線和第二c-v曲線，確定柵極氧化層中固定電荷的電荷量。在固定電荷的電荷量處于閾值范圍外的情況下，輸出控制信號。
3、在一些實施例中，在多個柵極氧化層的工藝溫度均滿足預設溫度的情況下，確定多個柵極氧化層在熱處理前的第三c-v曲線，并確定多個柵極氧化層在熱處理后的第四c-v曲線。根據多個柵極氧化層的第三c-v曲線和第四c-v曲線，確定多個柵極氧化層中固定電荷的電荷量。多個固定電荷的電荷量中的最小值作為上述
4、在一些實施例中，在控制信號的控制下，發(fā)出調整柵極氧化層的工藝溫度的報警。
5、在一些實施例中，在控制信號的控制下，顯示調整柵極氧化層的工藝溫度的指示圖像。
6、在一些實施例中，采用非接觸的方式，確定上述第一c-v曲線和上述第二c-v曲線。
7、在一些實施例中，上述熱處理的工藝溫度范圍為：300℃~350℃；工藝時長為30分鐘。
8、在本申請實施例中，確定柵極氧化層在熱處理前后的第一c-v曲線和第二c-v曲線，并根據第一c-v曲線和第二c-v曲線確定柵極氧化層中固定電荷的電荷量，通過判斷固定電荷的電荷量是否處于閾值范圍內，來判斷柵極氧化層的工藝溫度是否異常。基于此，本申請實施例可以在制備過程中對整片晶圓進行測試，不需要等到制備完成后再進行檢測，并且測試方法較為簡單，通過對柵極氧化層中固定電荷的電荷量的實時監(jiān)控，可以及時發(fā)現工藝溫度是否異常，有利于提高生產線的穩(wěn)定性，進而提高器件可靠性。
9、第二方面，本申請實施例還提供了一種固定電荷的監(jiān)控裝置，該裝置包括c-v測試設備和監(jiān)控器。其中，c-v測試設備用于確定柵極氧化層在熱處理前的第一c-v曲線，以及柵極氧化層在熱處理后的第二c-v曲線。監(jiān)控器與該c-v測試設備電連接，監(jiān)控器用于根據第一c-v曲線和第二c-v曲線，確定柵極氧化層中固定電荷的電荷量，并在固定電荷的電荷量處于閾值范圍外的情況下，輸出控制信號。
10、在一些實施例中，上述監(jiān)控器包括計算單元和控制單元。計算單元與c-v測試設備電連接，計算單元用于根據第一c-v曲線和第二c-v曲線確定柵極氧化層中固定電荷的電荷量。控制單元與計算單元電連接，控制單元用于判斷固定電荷的電荷量是否處于閾值范圍內，若否，則輸出控制信號。
11、在一些實施例中，上述c-v測試設備為非接觸c-v測試設備。
12、在本申請實施例中，利用c-v測試設備確定柵極氧化層在熱處理前的第一c-v曲線，以及柵極氧化層在熱處理后的第二c-v曲線，并且，監(jiān)控器與c-v測試設備電連接，監(jiān)控器根據第一c-v曲線和第二c-v曲線，可以確定柵極氧化層中固定電荷的電荷量，并判斷固定電荷的電荷量是否處于閾值范圍內，從而實現對柵極氧化層的質量監(jiān)控，用于判斷柵極氧化層的工藝溫度是否存在異常。該c-v測試設備可以在柵氧工藝完成后及時進行測量，測量過程簡單，不需要等制備工藝完成后便可進行測量，而且無需制作相應的金屬或多晶柵電極，并且對器件無破壞性，與相關技術中接觸式測量相比，本申請實施例可以在制備過程中對整片晶圓進行測試，也不會污染產品，有利于器件可靠性。
13、第三方面，本申請實施例還提供了一種工藝溫度的調控系統，該調控系統包括上述第二方面提到的任一項監(jiān)控裝置，以及工藝設備。其中，工藝設備被配置為，在監(jiān)控裝置判斷得到柵極氧化層中固定電荷的電荷量處于閾值范圍外的情況下，調整柵極氧化層的工藝溫度。
14、本申請實施例中，監(jiān)控裝置監(jiān)控到固定電荷的電荷量處于閾值范圍以外時，即表明柵極氧化層的工藝溫度存在異常、器件參數及相關性能不符合工藝的要求。在此情況下，可以對柵極氧化層的工藝溫度進行調節(jié)，提高生產線穩(wěn)定性和器件可靠性。
15、本申請的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。
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1.一種柵氧工藝的固定電荷的監(jiān)控方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，在多個所述柵極氧化層的工藝溫度均滿足預設溫度的情況下，確定多個所述柵極氧化層在熱處理前的第三C-V曲線，并確定多個所述柵極氧化層在熱處理后的第四C-V曲線；
3.根據權利要求1或2所述的監(jiān)控方法，其特征在于，在所述控制信號的控制下，發(fā)出調整所述柵極氧化層的工藝溫度的報警。
4.根據權利要求1或2所述的監(jiān)控方法，其特征在于，在所述控制信號的控制下，顯示調整所述柵極氧化層的工藝溫度的指示圖像。
5.根據權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，采用非接觸的方式，確定所述第一C-V曲線和所述第二C-V曲線。
6.根據權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述熱處理的工藝溫度范圍為：300℃~350℃；工藝時長為30分鐘。
7.一種固定電荷的監(jiān)控裝置，其特征在于，用于執(zhí)行如權利要求1~6中任一項所述的監(jiān)控方法，所述監(jiān)控裝置包括：
8.根據權利要求7所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述監(jiān)控器包括：
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10.一種工藝溫度的調控系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種柵氧工藝的固定電荷的監(jiān)控方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，在多個所述柵極氧化層的工藝溫度均滿足預設溫度的情況下，確定多個所述柵極氧化層在熱處理前的第三c-v曲線，并確定多個所述柵極氧化層在熱處理后的第四c-v曲線；
3.根據權利要求1或2所述的監(jiān)控方法，其特征在于，在所述控制信號的控制下，發(fā)出調整所述柵極氧化層的工藝溫度的報警。
4.根據權利要求1或2所述的監(jiān)控方法，其特征在于，在所述控制信號的控制下，顯示調整所述柵極氧化層的工藝溫度的指示圖像。
5.根據權利要求1所述的監(jiān)...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李小昆，史田超，鄧輝，
申請(專利權)人：安徽長飛先進半導體股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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