一种监测离子注入角度的方法技术

本发明专利技术提供一种监测离子注入角度的方法，包括：提供监测晶圆，所述监测晶圆包括半导体衬底以及形成于所述半导体衬底正面的沟槽以及覆盖所述沟槽底部以及侧壁和所述半导体衬底表面的多晶硅层，其中，所述多晶硅层未进行掺杂；对所述多晶硅层进行沿一个方向的倾斜离子注入，其中，定义所述倾斜离子注入方向与竖直方向的锐角夹角为注入角度α；去除未掺杂多晶硅层，并测量位于所述沟槽底部的被去除的未掺杂多晶硅层的宽度w，以及位于所述沟槽侧壁上的剩余掺杂多晶硅层的高度h；以公式计算所述注入角度α。根据本发明专利技术的方法，提供监测晶圆通过非电学方法监测离子注入角度，该方法简单，易操作，分析周期短，测量数据准确。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，包括：提供监测晶圆，所述监测晶圆包括半导体衬底以及形成于所述半导体衬底正面的沟槽以及覆盖所述沟槽底部以及侧壁和所述半导体衬底表面的多晶硅层，其中，所述多晶硅层未进行掺杂；对所述多晶硅层进行沿一个方向的倾斜离子注入，其中，定义所述倾斜离子注入方向与竖直方向的锐角夹角为注入角度α；去除未掺杂多晶硅层，并测量位于所述沟槽底部的被去除的未掺杂多晶硅层的宽度w，以及位于所述沟槽侧壁上的剩余掺杂多晶硅层的高度h；以公式计算所述注入角度α。根据本专利技术的方法，提供监测晶圆通过非电学方法监测离子注入角度，该方法简单，易操作，分析周期短，测量数据准确。【专利说明】-种监测离子注入角度的方法
本专利技术设及半导体
，具体而言设及。
技术介绍
离子注入是现代集成电路制造中的一种非常重要的技术，其利用离子注入机实现 半导体的渗杂，即将特定的杂质原子W离子加速的方式注入娃半导体晶体中改变其导电特 性并最终形成晶体管结构。 渗杂杂质的精确定位是保证先进器件最佳运行状态的重要因素。对于离子注入来 说，剂量、能量和离子注入角度都需要精确的控制，才能保证形成的半导体器件的性能符合 工艺要求，离子注入角度不同将造成离子注入深度改变而影响器件的电参数，因此，对离子 注入角度实行精确的控制非常必要。 W04] 传统的倾斜离子注入的注入角度的监测方法一般通过对9片晶圆进行 TW(thermal wave)热波测量或者退火后片电阻Rs测量，进而绘制V-曲线来定义注入角度 的波动和如何纠正。然而上述方法分析周期长，操作复杂，不能直接而准确的对注入角度进 行监测。 阳0化]因此，有必要提出一种新的监测方法，W解决现有技术的不足。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，运将在【具体实施方式】部分中进 一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的 关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。 为了克服目前存在的问题，本专利技术提供，包括： 提供监测晶圆，所述监测晶圆包括半导体衬底W及形成于所述半导体衬底正面的 沟槽W及覆盖所述沟槽底部W及侧壁和所述半导体衬底表面的多晶娃层，其中，所述多晶 娃层未进行渗杂； 对所述多晶娃层进行沿一个方向的倾斜离子注入，其中，定义所述倾斜离子注入 方向与竖直方向的锐角夹角为注入角度a ; 去除未渗杂多晶娃层，并测量位于所述沟槽底部的被去除的未渗杂多晶娃层的宽 度W，W及位于所述沟槽侧壁上的剩余渗杂多晶娃层的高度h ; W公式计算所述注入角度a，其中所述公式为： 进一步，采用稀释的氨水溶液刻蚀去除所述未渗杂多晶娃层。 进一步，所述沟槽的深宽比大于等于1。 进一步，所述W的值小于等于沟槽的宽度。 进一步，所述h的值小于等于沟槽的深度。 进一步，所述监测晶圆的制作步骤包括： 提供半导体衬底，在所述半导体衬底的表面上形成硬掩膜层； 依次刻蚀所述硬掩膜层和所述半导体衬底，W形成沟槽； 去除剩余的所述硬掩膜层； 在所述沟槽的底部和侧壁W及所述半导体衬底的表面上形成多晶娃层，所述多晶 娃层未进行渗杂。 进一步，所述硬掩膜层包括自下而上的氧化物层和氮化物层的叠层。 进一步，，采用热氧化法形成所述氧化物层。 进一步，所述氮化物层为氮化娃层。 综上所述，根据本专利技术的方法，提供监测晶圆通过非电学方法监测离子注入角度， 该方法简单，易操作，分析周期短，测量数据准确。【附图说明】 本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本发 明的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。 附图中： 图1A-1D示出了本专利技术所使用监测晶圆的制作步骤依次实施所获得器件的剖面 示意图； 图2A-2C示出了本专利技术的监测离子注入角度的方法依次实施对应监测晶圆的剖 面示意图； 图3示出了注入角度a与W和h的关系图； 图4示出了本专利技术的监测离子注入角度的方法依次实施的流程图。【具体实施方式】 在下文的描述中，给出了大量具体的细节W便提供对本专利技术更为彻底的理解。然 而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可W无需一个或多个运些细节而得W 实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。 应当理解的是，本专利技术能够W不同形式实施，而不应当解释为局限于运里提出的 实施例。相反地，提供运些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给 本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸W及相对尺寸可能被夸大。自始至终 相同附图标记表示相同的元件。 应当明白，当元件或层被称为"在…上V'与…相邻V嘴接到"或"禪合到"其它元 件或层时，其可W直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或禪合到其它元件或层，或者 可W存在居间的元件或层。相反，当元件被称为"直接在…上"、"与…直接相邻"、"直接连接 到"或"直接禪合到"其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术 语第一、第二、第=等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，运些元件、部件、区、层和/或 部分不应当被运些术语限制。运些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一 个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、 区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。 阳03引空间关系术语例如"在…下"、"在…下面"、"下面的"、"在…之下"、"在…之上"、"上 面的"等，在运里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元 件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向W外，空间关系术语意图还包括使用和操 作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为"在其它元件下面"或 "在其之下"或"在其下"元件或特征将取向为在其它元件或特征"上"。因此，示例性术语 "在…下面"和"在…下"可包括上和下两个取向。器件可W另外地取向（旋转90度或其它 取向）并且在此使用的空间描述语相应地被解释。 在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使 用时，单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出 另外的方式。还应明白术语"组成"和/或"包括"，当在该说明书中使用时，确定所述特征、 整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操 作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语"和/或"包括相关所列项目的任 何及所有组合。 为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤，W便阐释本专利技术提出 的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了运些详细描述外，本专利技术还可W 具有其他实施方式。 示例性实施例 下面将参照图1A-1D、图2A-2C、图3和图4对本专利技术的监测离子注入角度的方法 做详细描述。 首先，执行步骤401，提供监测晶圆，所述监测晶圆包括半导体衬底W及形成于所 述半导体衬底正面的沟槽W及覆盖所述沟槽底部W及侧壁和所述半导体衬底表面的多晶 娃层，其中，所述多晶娃层未进行渗杂。 示例性地，参考图1A-1D对监测晶圆的一种制作方式做进一步描述。 如图I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测离子注入角度的方法，包括：提供监测晶圆，所述监测晶圆包括半导体衬底以及形成于所述半导体衬底正面的沟槽以及覆盖所述沟槽底部以及侧壁和所述半导体衬底表面的多晶硅层，其中，所述多晶硅层未进行掺杂；对所述多晶硅层进行沿一个方向的倾斜离子注入，其中，定义所述倾斜离子注入方向与竖直方向的锐角夹角为注入角度α；去除未掺杂多晶硅层，并测量位于所述沟槽底部的被去除的未掺杂多晶硅层的宽度w，以及位于所述沟槽侧壁上的剩余掺杂多晶硅层的高度h；以公式计算所述注入角度α，其中所述公式为：α=tan-1(wh)*180π.]]>

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红波，陈勇，吴兵，秦宏志，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31