注入剂量控制系统与方法、用离子束进行晶片注入的方法技术方案

本发明专利技术提供一种注入剂量控制系统与方法、用离子束进行晶圆注入的方法，所述注入剂量控制系统，包括第一接口、第二接口、控制器。该第一接口，其是用以接收一注入离子束的扫描位置数据。该第二接口，其是用以接收该注入离子束的流量数据，其是界定在多个扫描之间的一第一流量值，及在该多个扫描中之一者期间的多个第二流量值。该控制器，其是依据该第一流量值决定一容忍范围，决定是否该第二流量值超过该容忍范围，并计算超过该容忍范围的该第二流量值的数目。本发明专利技术所述注入剂量控制系统与方法、用离子束进行晶圆注入的方法，可即时侦测离子流量，并根据流量随时调整离子注入量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于半导体制造的制程控制，特别是有关于用以执行注入剂量控制的系统与方法。
技术介绍
离子注入为另一常用于晶圆上制造集成电路的制程步骤。离子注入为一种掺杂的形式，掺杂物(substance)是埋置于半导体基底的晶体结构中以修饰该半导体基底的电性。离子注入为一物理制程，其涉及使用一高压离子撞击(high-voltage ionbombardment)将高能量离子打入至基底中，此在晶圆上制造电路的制程步骤中常接于微影步骤后。离子束注入机包含一离子源，用以从可以离子化的原料材质产生正电荷离子。产生的离子形成一射线，沿着一预定射线路径导向一注入箱(implantation chamber)，其内曝露一目标晶圆(target wafer)。由沿着该射线路径设置并导向该注入箱的装置来形成并塑造此射线。当上述离子束注入机在作业时，内部区域必须抽成真空以避免离子因碰撞空气分子而偏离预定射线路径。在离子注入期间，以特定形式及预定能量，用离子或分子的射线均匀地放射一表面，例如目标晶圆。晶圆或基底的大小(例如8英寸或更大)通常大于在该晶圆上呈点状或带状沉淀的放射线断面，大约1寸。通常高电流的设备中，是将晶圆移动通过离子束以实现均匀放射。晶圆带电(wafer charging)为一种常见于离子注入制程中的现象，起因为来自离子束的正离子撞击晶圆表面并累积于罩幕层中；这种现象可能引发晶圆的过度电荷累积(charge buildup)，导致离子束电荷失去平衡及爆炸(blow-up)，结果造成晶片上有一相当大的离子分布变异量。过度的电荷累积同时也损害到晶片表面的氧化物，其包含栅极氧化物，因此导致元件可信度的问题，以及晶片中绝缘层电击穿(electrical breakdown)与不佳的元件良率等问题。参见图1，其显示离子束流量侦测器得到的离子束流量测量值和位置电压的关系图。传统的离子束流量侦测器是当离子束在晶圆表面扫描之间的空档，测量离子束流量。亦即，当离子束没有照射在晶圆上时，离子束被离子束流量侦测器测量。因此，传统的方法并无法测量真正照射在晶圆上，用来进行注入的离子束。
技术实现思路
本专利技术是有关于半导体制造的制程控制，特别是有关于用以执行注入剂量控制的系统与方法。本专利技术提供一种注入剂量控制系统，其包括第一接口、第二接口、控制器。该第一接口，其是用以接收一注入离子束的扫描位置数据。该第二接口，其是用以接收该注入离子束的流量数据(current information)，其是界定在多个扫描之间的一第一流量值，及在该多个扫描其中之一的期间的多个第二流量值。该控制器，其是依据该第一流量值决定一容忍范围，决定是否该第二流量值超过该容忍范围，并计算超过该容忍范围的该第二流量值的数目。本专利技术所述的注入剂量控制系统，当超过该容忍范围的该第二流量值的数目超过一预定值时，该控制器进一步产生一警示信号。本专利技术所述的注入剂量控制系统，该控制器进一步将该警示信号传送至一即时监测系统(real time monitor，RTM)，从该即时监测系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到该注入机台。本专利技术所述的注入剂量控制系统，该控制器进一步将该警示信号传送至一计算机整合制造系统，从该计算机整合制造系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到该注入机台。本专利技术所述的注入剂量控制系统，当超过该容忍范围的该第二流量值连续的个数超过一预定值，该控制器进一步产生一晶圆带电警示。本专利技术并提供一种注入剂量控制方法。上述方法首先接收一注入离子束的扫描位置数据(scan information)。并接收该注入离子束的流量数据(current information)，其是界定在多个扫描之间的一第一流量值，及在该多个扫描其中之一的期间的多个第二流量值。继之，依据该第一流量值，针对该第二流量值决定一容忍范围。并决定是否该第二流量值超过该容忍范围。继之，计算超过该容忍范围的该第二流量值的数目。本专利技术所述的注入剂量控制方法，当超过该容忍范围的该第二流量值的数目超过一预定值时，该控制器进一步产生一警示信号。本专利技术所述的注入剂量控制方法，进一步将该警示信号传送至一即时监测系统，从该即时监测系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到该注入机台。本专利技术所述的注入剂量控制方法，进一步将该警示信号传送至一计算机整合制造系统，从该计算机整合制造系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到该注入机台。本专利技术所述的注入剂量控制方法，当超过该容忍范围的该第二流量值连续的个数超过一预定值，该控制器进一步产生一晶圆带电警示。本专利技术所述的注入剂量控制方法，进一步将该晶圆带电警示传送至一即时监测系统，从该即时监测系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到一注入机台。本专利技术所述的注入剂量控制方法，进一步将该晶圆带电警示传送至一计算机整合制造系统，从该计算机整合制造系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到该注入机台。本专利技术并提供一种使用一离子束进行晶圆注入的方法。该方法首先提供一离子源发出的离子束。并针对一扫描于一目标基底上的该离子束，提供离子剂量测量值及对应的扫描位置数据(scaninformation)，其中该离子剂量测量值包含第一流量值。依据该第一流量值，决定是否该第二流量值符合一预定标准，并据以调整该离子源。本专利技术所述的使用一离子束进行晶圆注入的方法，进一步依据该第一流量值，针对该第二流量值决定一容忍范围。本专利技术所述的使用一离子束进行晶圆注入的方法，进一步决定是否该第二流量值超过该容忍范围，计算超过该容忍范围的该第二流量值的数目，并当超过该容忍范围的该第二流量值的数目超过一预定值时，该控制器进一步产生一警示信号。本专利技术所述的使用一离子束进行晶圆注入的方法，进一步决定是否该第二流量值超过该容忍范围，当超过该容忍范围的该第二流量值连续的个数超过一预定值，该控制器进一步产生一晶圆带电警示。本专利技术所述，可即时侦测离子流量，并根据流量随时调整离子注入量。附图说明图1显示离子束流量侦测器得到的离子束流量测量值和位置电压的关系图；图2A及图2B显示依据本专利技术实施例的注入系统中旋转盘和晶圆的示意图；图2C显示依据本专利技术实施例的离子束流量测量值和位置电压的关系图；图3显示依据本专利技术实施例的注入系统的方框示意图；图4显示依据本专利技术实施例的离子束流量测量值和位置电压的关系图；图5显示依据本专利技术实施例的注入剂量控制方法的流程图；图6显示依据本专利技术实施例的晶圆带电现象示意图。具体实施例方式为了让本专利技术的目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示图2A至图6，做详细的说明。本专利技术说明书提供不同的实施例来说明本专利技术不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本专利技术。且实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。图2A显示依据本专利技术实施例的注入系统中旋转盘和晶圆的示意图。晶圆W是装设在旋转盘21上。旋转盘21围绕一第一轴心进行旋转，其旋转方向如图2B中S1箭头所示。离子束B亦沿着第2移动轴心进行测向移动(其移动方向如图2B中S2箭头所示)，使得维持离子束B能够在晶圆W表面上进行扫描。照射在旋转盘21上的离子束流量是以一离子束流量侦测器(在图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注入剂量控制系统，其特征在于，所述注入剂量控制系统包括：一第一接口，其是用以接收一注入离子束的扫描位置数据；一第二接口，其是用以接收该注入离子束的流量数据，其是界定在多个扫描之间的一第一流量值，及在该多个扫描其中之一的期 间的多个第二流量值；以及一控制器，其是依据该第一流量值决定一容忍范围，决定是否该第二流量值超过该容忍范围，并计算超过该容忍范围的该第二流量值的数目。

【技术特征摘要】
US 2005-7-7 11/176,4691.一种注入剂量控制系统，其特征在于，所述注入剂量控制系统包括一第一接口，其是用以接收一注入离子束的扫描位置数据；一第二接口，其是用以接收该注入离子束的流量数据，其是界定在多个扫描之间的一第一流量值，及在该多个扫描其中之一的期间的多个第二流量值；以及一控制器，其是依据该第一流量值决定一容忍范围，决定是否该第二流量值超过该容忍范围，并计算超过该容忍范围的该第二流量值的数目。2.根据权利要求1所述的注入剂量控制系统，其特征在于，当超过该容忍范围的该第二流量值的数目超过一预定值时，该控制器进一步产生一警示信号。3.根据权利要求2所述的注入剂量控制系统，其特征在于，该控制器进一步将该警示信号传送至一即时监测系统，从该即时监测系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到该注入机台。4.根据权利要求2所述的注入剂量控制系统，其特征在于，该控制器进一步将该警示信号传送至一计算机整合制造系统，从该计算机整合制造系统接收一控制信号，并将该控制信号传送到该注入机台。5.根据权利要求1所述的注入剂量控制系统，其特征在于，当超过该容忍范围的该第二流量值连续的个数超过一预定值，该控制器进一步产生一晶圆带电警示。6.一种注入剂量控制方法，所述注入剂量控制方法包括接收一注入离子束的扫描位置数据；接收该注入离子束的流量数据，其是界定在多个扫描之间的一第一流量值，及在该多个扫描其中之一的期间的多个第二流量值；依据该第一流量值，针对该第二流量值决定一容忍范围；决定是否该第二流量值超过该容忍范围；以及计算超过该容忍范围的该第二流量值的数目。7.根据权利要求6所述的注入剂量控制方法，其特征在于，当超过该容忍范围的该第二流量值的数目超过一预定值时，该控制器进一步产生一警示信号。8.根据权利要求7所述的注入剂量控制方法，其特征在于，进一步将该警...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑迺汉，张钧琳，彭文煜，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]