一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法技术

本发明专利技术提供一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，所述方法包括：提供晶圆；在所述晶圆表面形成介质层；对所述形成有介质层的晶圆执行离子注入；刻蚀所述介质层，并测量刻蚀速率；根据所述刻蚀速率反映晶圆表面的电荷量。与现有工艺相比，本发明专利技术提出的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，能够更有效地监控晶圆表面的电荷量，且时效性强，从而降低了产品的缺陷率。

【技术实现步骤摘要】
一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法
本专利技术涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法。
技术介绍
随着微电子工业的快速发展，离子注入已经成为微电子器件制备工艺中的一种重要的掺杂技术，也是控制金属氧化半导体场效晶体管阈值电压的一个重要手段。离子注入的原理是，将原子或分子经过离子化后形成离子，即等离子体；等离子体带有一定量的电荷；可通过电场对离子进行加速，并利用磁场使其运动方向改变，从而控制离子以一定的能量进入晶圆内部，以达到掺杂的目的。然而，由于利用离子注入工艺掺入的离子带有电荷，而在注入晶片后这些电荷会累积在晶片的表面，大量积累在晶片表面的电荷，可能通过已经制作在晶片表面上的电容结构，形成电流，从而造成晶片的栅极、栅极与半导体间的栅极氧化层的伤害。更为严重地是，由于瞬间高电流的通过，容易造成栅极结构的永久损坏。因此，在离子注入过程中，防止由于离子注入过程中在晶片表面累积电荷对晶片造成的损坏是半导体制备工艺亟待解决的技术问题。然而，虽然离子注入机台上加装有电荷中和装置PFG(plasmafloodgun)等以中和离子所带的电荷，但是当中和装置发生异常时难以检测到，并且对最终晶片表面的电荷累积状况尚没有很有效的监控方法。因此，为解决现有技术中的上述技术问题，有必要提出一种新的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，包括：提供晶圆；在所述晶圆表面形成介质层；对所述形成有介质层的晶圆执行离子注入；刻蚀所述介质层，并测量刻蚀速率；根据所述刻蚀速率反映晶圆表面的电荷量。示例性地，所述介质层为氧化硅层。示例性地，所述氧化硅层为掺氮的氧化硅层。示例性地，所述介质层的厚度为800-1200埃。示例性地，所述注入的离子为砷。示例性地，所述离子注入的剂量为1.0×1015/cm2以上。示例性地，所述刻蚀为湿法刻蚀。示例性地，所述湿法刻蚀所使用的刻蚀液为稀氢氟酸。与现有工艺相比，本专利技术提出的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，能够更有效监控晶圆表面的电荷量，且时效性强，从而降低了产品的缺陷率。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。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1为根据本专利技术的方法依次实施的步骤的流程图。图2a-2d为根据本专利技术的制造方法依次实施各步骤所获得半导体器件的剖面示意图。图3为本专利技术一实施例中刻蚀速率与中和装置中和率的关系曲线。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以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，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。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，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这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，层和区的尺寸以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”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以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“直接耦合到”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、第三、第二等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这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三元件、部件、区、层或部分。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，在这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以外，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。器件可以另外地取向(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。离子注入是微电子器件制备工艺中的一种重要的掺杂技术。然而，由于利用离子注入工艺掺入的离子带有电荷，而在注入晶片后这些电荷会累积在晶片的表面，大量积累在晶片表面的电荷，可能通过已经制作在晶片表面上的电容结构，形成电流，从而造成晶片的栅极、栅极与半导体间的栅极氧化层的伤害。更为严重地是，由于瞬间高电流的通过，容易造成栅极结构的永久损坏。现有技术中通常在离子注入机台上加装电荷中和装置PFG(plasmafloodgun)等以中和离子所带的电荷，并通过PFG的参数来间接的反应电荷中和状况。然而，这种电荷的测量方法不直接，且当PFG发生异常时，很难监测到，因此，需要一种对最终晶片表面的电荷累积状况有效的监控方法。针对现有技术的不足，本专利技术提供一种新的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，包括：提供晶圆；在所述晶圆表面形成介质层；对所述形成有介质层的晶圆执行离子注入；刻蚀所述介质层，并测量刻蚀速率；根据所述刻蚀速率反映晶圆表面的电荷量。所述介质层为氧化硅层。所述氧化硅层为掺氮的氧化硅层。所述注入的离子为砷。所述离子注入的剂量为1.0×1015/cm2以上。所述刻蚀为湿法刻蚀。所述湿法刻蚀所使用的刻蚀液为稀氢氟酸。与现有工艺相比，本专利技术提出的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，能够更有效监控晶圆表面的电荷量，且时效性强，降低了产品的缺陷率。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的结构及/或步骤，以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，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。[示例性实施例一]下面将参照图1-图3对本专利技术一实施方式的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法做详细描述。首先，执行步骤101，提供晶圆201，如图2a所示。所述晶圆201可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等，本实施例中所述晶圆201为单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，其特征在于，包括：提供晶圆；在所述晶圆表面形成介质层；对所述形成有介质层的晶圆执行离子注入；刻蚀所述介质层，并测量刻蚀速率；根据所述刻蚀速率反映晶圆表面的电荷量。

【技术特征摘要】
1.一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，其特征在于，包括：提供晶圆；在所述晶圆表面形成介质层；对所述形成有介质层的晶圆执行离子注入；刻蚀所述介质层，并测量刻蚀速率；根据所述刻蚀速率反映晶圆表面的电荷量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述介质层为氧化硅层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧化硅层为掺氮的氧化硅层。4.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进创，沈建飞，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31