一种离子注入工艺监控方法技术

本发明专利技术提供一种离子注入工艺监控方法及其离子注入工艺，该离子注入工艺监控方法包括以下步骤：提供一待离子注入晶圆，并于晶圆的上表面依次形成保护层及光阻层，将晶圆固定于靶盘上，基于光阻层对晶圆进行离子注入；读出离子注入机台的工作日志中离子束带的扫描位置及等离子体发射枪产生的发射电流数据并导出，基于导出数据绘制扫描位置与发射电流实时变化曲线；提供参照曲线，并将实时变化曲线与参照曲线进行对比以确认机台是否正常工作。本发明专利技术通过读取并导出离子注入机台工作日志中的离子束带扫描位置与发射电流的数据，绘制成离子束带扫描位置与发射电流的实时变化曲线并与参照曲线对比，实现了离子注入工作状态的在线实时判断。在线实时判断。在线实时判断。

【技术实现步骤摘要】
一种离子注入工艺监控方法


[0001]本专利技术属于半导体集成电路制造领域，涉及一种离子注入工艺监控方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术向大规模集成电路（LSI）或超大规模集成电路（VLSI）发展，半导体器件尺寸越来越小，对离子注入的要求也越来越高，离子注入机台主要是离子形态以特定的能量、原子量和角度注入晶圆中实现特定掺杂工艺的机台。离子注入的过程中，对剂量、角度等要求比较严格，一般要求剂量误差不超多3%，剂量过大或者过少就可能会造成晶圆报废的后果。
[0003]半导体制造离子注入工艺广泛应用于器件形成的各种离子掺杂，离子注入过程中晶圆（Wafer）在靶盘（Platen）上并与靶盘一起上下扫描，以保证整片晶圆都能够进行离子注入工艺，在上下扫描过程中离子束带（IMP Beam）的均匀性和稳定性决定了晶圆上离子注入剂量的准确性和均匀性等指标。目前，对于工艺的监控只是离线阻值测量或者热波监控（offline Rs/TW monitor），缺乏在线有效手段，机台出现问题都要在进行晶圆可接受测试（Wafer Acceptance Test，简称WAT）的电性测试之后才能反馈出来，由于离子注入状态的反馈结果的滞后，造成线上批量的晶圆受到影响。
[0004]因此，急需寻找一种能够在线实时反馈离子注入状态的离子注入工艺监控方法。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种离子注入工艺监控方法，用于解决现有技术中离子注入过程时离线监测离子注入状态滞后性造成的批量晶圆离子注入工艺不良的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供了一种离子注入工艺监控方法，包括以下步骤：提供一待离子注入晶圆，于所述晶圆的上表面形成保护层；于所述保护层的上表面形成光阻层，将所述晶圆固定于离子注入机台的靶盘上，基于所述光阻层对所述晶圆进行离子注入；实时读出所述离子注入机台的工作日志中离子束带的扫描位置及对应扫描位置的等离子体发射枪产生的发射电流数据并导出，基于导出数据绘制所述离子束带扫描位置与所述发射电流的实时变化曲线；提供参照曲线，所述参照曲线是基于离子未注入进所述晶圆中时的所述离子束带扫描位置与发射电流数据绘制，将所述实时变化曲线与所述参照曲线进行对比，并根据对比结果判断所述离子注入机台的离子注入的实时工作状态，以确认机台是否正常工作。
[0007]可选地，形成所述光阻层之后，进行离子注入之前，还包括对所述光阻层进行图案化的步骤。
[0008]可选地，在离子注入的过程中，所述离子束带对所述晶圆进行上下扫描。
[0009]可选地，所述离子束带在垂直于扫描方向的长度不小于所述晶圆的直径，所述离子束带在扫描方向的长度小于所述晶圆的直径。
[0010]可选地，所述发射电流包括中和所述晶圆表面的电荷产生的电流及机台消耗电荷产生的电流。
[0011]可选地，正常离子注入的过程中，所述实时变化曲线呈类周期性变化。
[0012]可选地，正常离子注入过程中，所述离子束带扫描至所述晶圆的中间部分时对应的所述发射电流值大于所述离子束带扫描至所述晶圆的顶部及所述晶圆的底部时对应的所述发射电流值。
[0013]可选地，离子注入异常，所述发射电流的电流值低于正常离子注入的电流值。
[0014]可选地，基于对比结果对所述离子注入机台的相应硬件进行调整或者对所述离子束带进行微调。
[0015]可选地，所述实时变化曲线至少显示两个扫描周期。
[0016]如上所述，本专利技术的离子注入工艺监控方法利用所述离子注入机台的日志文件，在离子注入过程中，实时读取所述离子注入机台的日志中所述离子束带扫描位置与所述发射电流的数据，绘制出可视的所述发射电流与扫描位置的实时变化曲线图，并提供基于离子未注入进所述晶圆中时的离子束带扫描位置与发射电流数据绘制的所述参照曲线，将所述实时变化曲线与参照曲线进行对比，根据对比结果判断所述离子注入机台的离子注入状态，以确认机台是否正常工作，使工作人员可以及时对离子注入机台的相应硬件进行调控或者对离子束带进行调控，避免了离线测量离子注入工艺监控数据的过程中，由于离子注入工艺离线监控的滞后性的问题，造成在线产生批量的不良产品，继而造成较大的经济损失，具有高度产业利用价值。
附图说明
[0017]图1显示为本专利技术的本专利技术的离子注入工艺监控方法的流程图。
[0018]图2显示为本专利技术的离子注入工艺监控方法的离子注入过程示意图。
[0019]图3显示为本专利技术的离子注入工艺监控方法的等离子体发射枪发射离子的电荷中和示意图。
[0020]图4显示为本专利技术的离子注入工艺监控方法的离子束带上下扫描晶圆的示意图。
[0021]图5显示为本专利技术的离子注入工艺监控方法的模拟正常离子注入过程中产生的发射电流的实时变化曲线图。
[0022]图6显示为本专利技术的离子注入工艺监控方法的在线正常离子注入的实时变化曲线图。
[0023]图7显示为本专利技术的离子注入工艺监控方法的参照曲线图。
[0024]图8显示为本专利技术的离子注入工艺监控方法的在线离子注入从正常突变为异常的实时变化曲线图。
[0025]附图标号说明：1 晶圆，11 聚焦器，2 离子束带。
具体实施方式
[0026]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书
所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0027]请参阅图1至图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0028]实施例一本实施例提供一种离子注入工艺监控方法，如图1所示，为所述离子注入工艺监控方法的流程图，包括以下步骤：S1：提供一待离子注入晶圆，于所述晶圆的上表面形成保护层；S2：于所述保护层的上表面形成光阻层，将所述晶圆固定于离子注入机台的靶盘上，基于所述光阻层对所述晶圆进行离子注入；S3：实时读出所述离子注入机台的工作日志中离子束带的扫描位置及对应扫面位置的等离子体发射枪产生的发射电流数据并导出，基于导出数据绘制所述离子束带扫描位置与所述发射电流的实时变化曲线；S4：提供参照曲线，所述参照曲线是基于离子未注入进所述晶圆中时的所述离子束带扫描位置与发射电流数据绘制，将所述实时变化曲线与所述参照曲线进行对比，并根据对比结果判断所述离子注入机台的离子注入的实时工作状态，以确认机台是否正常工作。
[0029]请参阅图2，执行所述步骤S1及所述步骤S2：提供一待离子注入晶圆1，于所述晶圆1的上表面形成保护层（未图示）；于所述保护层的上表面形成光阻层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子注入工艺监控方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一待离子注入晶圆，于所述晶圆的上表面形成保护层；于所述保护层的上表面形成光阻层，将所述晶圆固定于离子注入机台的靶盘上，基于所述光阻层对所述晶圆进行离子注入；实时读出所述离子注入机台的工作日志中离子束带的扫描位置及对应扫描位置的等离子体发射枪产生的发射电流数据并导出，基于导出数据绘制所述离子束带扫描位置与所述发射电流的实时变化曲线；提供参照曲线，所述参照曲线是基于离子未注入进所述晶圆中时的所述离子束带扫描位置与发射电流数据绘制，将所述实时变化曲线与所述参照曲线进行对比，并根据对比结果判断所述离子注入机台的离子注入的实时工作状态，以确认机台是否正常工作。2.根据权利要求1所述的离子注入工艺监控方法，其特征在于：形成所述光阻层之后，进行离子注入之前，还包括对所述光阻层进行图案化的步骤。3.根据权利要求1所述的离子注入工艺监控方法，其特征在于：在离子注入的过程中，所述离子束带对所述晶圆进行上下扫描。4.根据权利要求1所述的离子注入工艺监控方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红波，苏小鹏，
申请(专利权)人：广州粤芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：