CN102751209A - 离子注入设备的监测方法 - Google Patents

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Abstract

一种离子注入设备的监测方法，在离子注入工艺中，通过对产品晶圆上的管芯内焊盘区域进行热波数据测量，并将热波数据送入SPC设备进行处理，由于是对产品晶圆而不是对裸晶圆进行检测，所以本发明能够及时并且准确地监测离子注入设备的状态，进而能根据需要对离子注入设备进行随时的调控，使各批次晶圆的离子注入工艺结果稳定、一致。

Description

离子注入设备的监测方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制造方法，特别地，涉及一种半导体制造过程中对离子注入设备的监测方法。
背景技术
离子注入(implantation，IMP)是半导体制造过程中的重要工艺步骤，而为了获得最佳工艺效果，对设备的状态进行监测(monitor)，并及时调控，这对于所有的离子注入设备(implantationtool)来说，都是必不可少的。目前，业界对于离子注入设备进行监测的常见方法是：将裸晶圆(bare wafer)置于离子注入设备中，对其进行离子注入，接着，将离子注入后的裸晶圆移入快速热退火设备(RTA tool)，进行退火处理，最后，测量裸晶圆的电阻率(resistivity，Rs)或者热波(thermal wave，TW)。如果离子注入设备是稳定的，那么裸晶圆的电阻率或者热波也会得出稳定的测量数值。参见附图1，显示了常规方法的流程。裸晶圆100通过离子注入、快速热退火处理后，测量电阻率或者热波，将测得数值送入统计过程控制(Statistical Process Control，SPC)设备，从而实现对离子注入设备的监测与控制。
但是，上述方法也存在一些问题。首先，不能及时地监测设备的状态，原因在于，常规的监测进度为24小时或48小时一次，由于离子注入设备的高生产率，在两次常规的监测之间，会有几千片甚至几万片晶圆被处理，而这些晶圆被处理时的设备状态并未被监测。另外，监测所用的裸晶圆与用于制造集成电路的产品晶圆(product wafer)是有所不同的，也就是说，监测晶圆与产品晶圆对于离子注入设备的敏感程度并不相同，因而，监测所用的裸晶圆并不能准确反映注入设备的真实状态。
因此，需要开发出一种新的针对于离子注入设备的监测方法，能够及时并且准确地获得有关离子注入设备的状态数据，以使各批次晶圆的离子注入工艺结果稳定、一致。
发明内容
本发明提供了一种离子注入设备的监测方法，采用产品晶圆对离子注入设备进行监测，从而能够及时并且准确地获得有关离子注入设备的状态数据，保证离子注入工艺的稳定性和一致性。
本发明提供一种离子注入设备的监测方法，包括：
提供多个产品晶圆，所述产品晶圆用于制造所需要的集成电路，每个所述产品晶圆均具有多个管芯；
所述管芯包括焊盘区域，所述焊盘区域用于将所述管芯与外部电路电连接；
将多个所述产品晶圆置于离子注入设备中，进行离子注入；
在进行离子注入之后，对多个所述产品晶圆进行快速热退火处理；
在快速热退火处理后，进行数据测量步骤；
其中，所述数据测量步骤包括：
在进行快速热退火处理后，取出多个所述产品晶圆中的任意一个或多个，测量取出的所述产品晶圆的管芯内焊盘区域的热波数据，接着，将所述热波数据送入统计过程控制设备，通过对所述热波数据的统计和分析，从而监测所述离子注入设备的状态。
在本发明的方法中，多个所述产品晶圆分不同批次进行离子注入和快速热退火处理，在每一个批次离子注入和快速热退火处理之后，均进行所述数据测量步骤。
在本发明的方法中，多个所述产品晶圆分不同批次进行离子注入和快速热退火处理，在每5个或10个批次离子注入和快速热退火处理之后，进行一次所述数据测量步骤。
在本发明的方法中，在所述离子注入设备每连续运行2、3或4小时后，进行一次所述数据测量步骤。
本发明的优点在于：在离子注入工艺中，对产品晶圆上的管芯内焊盘区域进行热波数据测量，并将热波数据送入SPC设备进行处理，由于本发明是对产品晶圆而不是对裸晶圆进行检测，所以本发明能够及时并且准确地监测离子注入设备的状态，进而能根据需要对离子注入设备进行随时的调控，使各批次晶圆的离子注入工艺结果稳定、一致。
附图说明
图1对于离子注入设备进行监测的常规方法流程；
图2本发明对于离子注入设备进行监测的方法流程；
图3本发明对于离子注入设备进行监测的测量细节。
具体实施方式
以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本发明技术方案的特征及其技术效果。
本发明提供一种离子注入设备的监测方法，监测方法的流程参见附图2，测量细节参见附图3，监测方法具体包括如下步骤：
首先，提供多个产品晶圆200。产品晶圆(product wafer)200用于制造所需要的集成电路(IC)，准备进行离子注入；同时，每个产品晶圆200均具有多个管芯201，多个管芯201被纵横交错的划片槽分隔开。管芯201内还具有多个焊盘区域202，焊盘区域202用于将管芯201与外部电路进行电连接。
接着，将多个产品晶圆200置于离子注入设备(IMP)中，进行离子注入。离子注入的时长由半导体器件参数和离子注入设备工艺参数所确定；离子注入工艺所需要的批次由产品晶圆200的数量决定。
接着，在进行离子注入之后，将产品晶圆200置于快速热退火(RTA)设备中，进行快速热退火处理。
在快速热退火处理后，进行数据测量步骤。参见附图3，数据测量步骤具体包括：在进行离子注入之后，取出任意一个产品晶圆200，测量取出的产品晶圆200的管芯201内焊盘区域202的热波数据(TW)，接着，将所述热波数据送入统计过程控制(SPC)设备，通过对所述热波数据的统计和分析，从而监测离子注入设备的状态。为了测量数据更加准确地反映离子注入设备的状态，可以在取出的晶圆上选择上中下左右五个区域进行测量。为了最及时地获得有关离子注入设备状态的数据，可以在每一批次的离子注入工艺完成后，均取出一个或多个产品晶圆200进行数据测量，虽然这样会比较浪费流程时间。若为了在数据收集的及时性和整个工艺流程的耗时之间取得平衡，可以根据离子注入设备和工艺流程的具体情况设置进行数据测量步骤的频率，例如，在连续进行5或10个离子注入批次之后，进行一次数据测量步骤。其中，关于测量批次的选择，可以考虑产品的重要性和晶圆厂的产能，按晶圆批次编号的尾数进行选择，如选择编号尾数为0的批次，就是每10个批次测量一批次；选择0、5，就是每5个批测量一批次；全选0～9，就是所有的产品都测量。
在实际生产过程中，离子注入设备通常会每天24小时连续运转，可以选择在离子注入设备连续运转2、3或4小时之后，进行一次数据测量步骤。同时，对应产量小的晶圆厂或者半导体行业不景气时，可能长时间不生产硅片，所以也可以考虑按时间进行测量，如每批次都进行测量，或者每两天进行一次数据测量步骤。
本发明中的离子注入工艺中，通过对产品晶圆上的管芯内焊盘区域进行热波数据测量，并将热波数据送入SPC设备进行处理。由于本发明是对产品晶圆而不是对裸晶圆进行检测，所以比传统方法更加直接地实现了及时并且准确地监测离子注入设备的状态，进而能根据需要对离子注入设备进行随时的调控，使各批次晶圆的离子注入工艺结果稳定、一致。
尽管已参照上述示例性实施例说明本发明，本领域技术人员可以知晓无需脱离本发明范围而对本发明技术方案做出各种合适的改变和等价方式。此外，由所公开的教导可做出许多可能适于特定情形或材料的修改而不脱离本发明范围。因此，本发明的目的不在于限定在作为用于实现本发明的最佳实施方式而公开的特定实施例，而所公开的器件结构及其制造方法将包括落入本发明范围内的所有实施例。

Claims (4)

1.一种离子注入设备的监测方法，其特征在于，所述方法包括：
提供多个产品晶圆，所述产品晶圆用于制造所需要的集成电路，每个所述产品晶圆均具有多个管芯；
所述管芯包括焊盘区域，所述焊盘区域用于将所述管芯与外部电路电连接；
将多个所述产品晶圆置于离子注入设备中，进行离子注入；
在进行离子注入之后，对多个所述产品晶圆进行快速热退火处理；
在快速热退火处理后，进行数据测量步骤；
所述数据测量步骤包括：
在进行快速热退火处理后，取出多个所述产品晶圆中的任意一个或多个，测量取出的所述产品晶圆的管芯内的所述焊盘区域的热波数据，接着，将所述热波数据送入统计过程控制设备，通过对所述热波数据的统计和分析，从而监测所述离子注入设备的状态。
2.如权利要求1所述的离子注入设备的监测方法，其特征在于，多个所述产品晶圆分不同批次进行离子注入和快速热退火处理，在每一个批次离子注入和快速热退火处理之后，均进行所述数据测量步骤。
3.如权利要求1所述的离子注入设备的监测方法，其特征在于，多个所述产品晶圆分不同批次进行离子注入和快速热退火处理，在每5个或10个批次离子注入和快速热退火处理之后，进行一次所述数据测量步骤。
4.如权利要求1所述的离子注入设备的监测方法，其特征在于，在所述离子注入设备每连续运行2、3或4小时后，进行一次所述数据测量步骤。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103500718A (zh) * 2013-08-02 2014-01-08 上海华力微电子有限公司 监控集成电路制造中离子注入工艺的方法
CN103904009A (zh) * 2014-04-22 2014-07-02 上海华力微电子有限公司 一种监控离子注入机稳定性和均匀性的方法
CN106356273A (zh) * 2016-11-18 2017-01-25 上海华力微电子有限公司 离子注入即时制造控制系统及离子注入即时制造控制方法
CN111785655A (zh) * 2020-07-27 2020-10-16 上海华力集成电路制造有限公司 离子注入工艺在线监控方法及监控系统
CN117116813A (zh) * 2023-10-19 2023-11-24 粤芯半导体技术股份有限公司 离子注入机台的温控能力检测方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136613A (en) * 1998-04-21 2000-10-24 United Silicon Incorporated Method for recycling monitoring control wafers
CN101225506A (zh) * 2007-01-17 2008-07-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种监测离子注入状态的方法
CN101651086A (zh) * 2008-08-15 2010-02-17 和舰科技(苏州)有限公司 一种监测离子注入角度的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136613A (en) * 1998-04-21 2000-10-24 United Silicon Incorporated Method for recycling monitoring control wafers
CN101225506A (zh) * 2007-01-17 2008-07-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种监测离子注入状态的方法
CN101651086A (zh) * 2008-08-15 2010-02-17 和舰科技(苏州)有限公司 一种监测离子注入角度的方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103500718A (zh) * 2013-08-02 2014-01-08 上海华力微电子有限公司 监控集成电路制造中离子注入工艺的方法
CN103904009A (zh) * 2014-04-22 2014-07-02 上海华力微电子有限公司 一种监控离子注入机稳定性和均匀性的方法
CN103904009B (zh) * 2014-04-22 2016-08-03 上海华力微电子有限公司 一种监控离子注入机稳定性和均匀性的方法
CN106356273A (zh) * 2016-11-18 2017-01-25 上海华力微电子有限公司 离子注入即时制造控制系统及离子注入即时制造控制方法
CN111785655A (zh) * 2020-07-27 2020-10-16 上海华力集成电路制造有限公司 离子注入工艺在线监控方法及监控系统
CN117116813A (zh) * 2023-10-19 2023-11-24 粤芯半导体技术股份有限公司 离子注入机台的温控能力检测方法及装置
CN117116813B (zh) * 2023-10-19 2024-02-09 粤芯半导体技术股份有限公司 离子注入机台的温控能力检测方法及装置

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