CN105448757A - 基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置 - Google Patents
基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105448757A CN105448757A CN201410400308.5A CN201410400308A CN105448757A CN 105448757 A CN105448757 A CN 105448757A CN 201410400308 A CN201410400308 A CN 201410400308A CN 105448757 A CN105448757 A CN 105448757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ion
- wafer
- group
- resistance value
- ion implantation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置,通过针对至少两组中每一组在衬底表面覆盖有膜层的晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入,然后对至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理,比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值,若至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,从而确定离子注入能量的工艺参数匹配,提高了工艺参数匹配的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术,尤其涉及一种基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置。
背景技术
在半导体制造过程中,通常同时使用多台离子注入机。尽管在各个离子注入机上设定了相同的工艺参数,但实际进行离子注入的过程中,不同的离子注入机的注入能量往往不同,注入剂量也不同。因此,在进行批量生产之前,需要对多台离子注入机的工艺参数进行匹配,以使每台离子注入机的注入能量相同,注入剂量也相同。
在现有技术中,通过测量两台离子注入机分别进行离子注入所获得的晶圆的电阻值,若电阻值不同则调节其中一台离子注入机的剂量控制单元的设备参数,然后重复执行上述过程,直至电阻值相同,从而实现这两台离子注入机的工艺参数匹配。
但在实际应用过程中,往往发现即使在测得两片晶圆具有相同电阻值从而完成工艺参数匹配的时候,这两台不同离子注入机的注入能量和注入剂量仍不能对应相同,也就是说现有技术中工艺参数匹配的准确度较低。
发明内容
本发明提供一种基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置,用于提高工艺参数匹配的准确度。
本发明的第一个方面是提供一种基于离子注入的工艺参数匹配方法,包括:
针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入;所述晶圆包括衬底和在所述衬底表面覆盖的膜层,所述至少两组晶圆的衬底的电阻值均为参考电阻值,同一组晶圆的膜层厚度相同,各组晶圆的膜层厚度按照离子注入顺序依次减小;
对所述至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理;
比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值;
若所述至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定所述至少两台离子注入机的离子注入能量的工艺参数匹配;其中,所述目标组的前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于所述参考电阻值。
本发明的另一个方面是提供一种基于离子注入的工艺参数匹配装置,包括:
离子注入模块,用于针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入;所述晶圆包括衬底和在所述衬底表面覆盖的膜层,所述至少两组晶圆的衬底的电阻值均为参考电阻值,同一组晶圆的膜层厚度相同,各组晶圆的膜层厚度按照离子注入顺序依次减小;
热处理模块,用于对所述至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理;
比较模块,用于比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值;
第一匹配模块,用于若所述至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定所述至少两台离子注入机的离子注入能量的工艺参数匹配;其中,所述目标组的前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于所述参考电阻值。
本发明提供的基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置,通过针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入,然后对至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理,比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值,若至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定离子注入能量的工艺参数匹配,其中,至少两组中膜层厚度依次减小,且目标组满足在其前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于离子注入前至少两组晶圆的衬底的参考电阻值,也就是说目标组的膜层厚度使得在当前离子注入能量下注入离子刚好穿透,由于在注入离子刚好穿透膜层时,膜层所覆盖衬底的电阻值与离子注入机的注入能量相关,因此,根据衬底的电阻值即可确定离子注入机的注入能量是否相同,实现了离子注入机的注入能量的匹配,提高了工艺参数匹配的准确度。
附图说明
图1A为离子注入的注入离子在衬底中高斯分布图;
图1B为本发明一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配方法的流程示意图;
图2为本发明另一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配方法的流程示意图;
图3为本发明一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配装置的结构示意图;
图4为本发明另一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配装置的结构示意图。
具体实施方式
离子注入是半导体制造中的一种对半导体衬底进行掺杂的工艺:离子注入机将硼、磷、砷或其它掺杂元素电离成离子并聚焦成注入离子束,在电场中加速,然后注入到半导体衬底的表层之中。在半导体制造工艺中,这些掺杂元素主要包括五族元素和三族元素,常用的五族元素包括磷、砷和锑元素,三族元素包括硼元素。掺入了五族元素的半导体衬底,为N型半导体,掺入了三族元素的半导体衬底,称之为P型半导体。如果在同一半导体衬底中既掺入了五族元素也掺入了三族元素,则半导体的电特性表现为掺杂浓度较高的那一种掺杂元素。N型半导体和P型半导体都表现出导电特性,即电阻特性,掺入的五族元素或三族元素越多,其电阻率越小,行业内通常采用测试方块电阻的方法检测其电阻特性,电阻率越小,方块电阻也就越小。
离子注入工艺包含两个最关键的工艺参数:注入能量和注入剂量。注入剂量的单位为“原子/平方厘米”,表示每平方厘米的半导体衬底中注入的离子个数。注入能量的单位为“千电子伏”(kev),研究证实,注入到半导体衬底之中的注入离子的浓度分布为高斯分布。图1A为离子注入的注入离子在衬底中高斯分布图,如图1A所示,位于某个特定深度位置的注入离子的分布浓度最高,这一特定深度称之为投影射程(Rp),注入离子浓度分布的标准偏差称之为投影射程的标准偏差(△Rp);离子注入的Rp和△Rp的理论值都可以采用计算机模拟得到。对同一种掺杂元素而言,注入能量越大,Rp和△Rp也就越大,意味着注入离子分布在离衬底表面更深的区域,而且注入离子的分布更离散。按照高斯分布数学模型计算可得,分布在深度范围(Rp±3×△Rp)之外区域的注入离子的个数约等于总掺杂原子数的0.27%,在半导体制造中是不可忽视的;分布在深度范围(Rp±6×△Rp)之外区域的注入离子的个数约等于总注入离子数的0.0003%,可忽略不计。
半导体制造工厂通常有多台离子注入机,在进行批量生产之前,需要对实施相同或相近离子注入工艺的若干台离子注入机进行工艺参数匹配,以保证这些离子注入机的注入能量、注入剂量是互为匹配的。若采用现有的工艺参数匹配的方法往往出现两台离子注入机采用同一预设能量、剂量对两片晶圆进行离子注入产生的电阻值相等,但实际产生的问题是两台离子注入机的能量、剂量都出现了不匹配,而这些问题在批量生产的时候才会被发现,造成了极大的损失。经过分析发现,这是由于现有的工艺参数匹配的方法仅适合于对注入剂量进行匹配,而不是注入能量,因此,需要提出一种可以对注入能量进行匹配的方法。
根据图1A所示,经过高斯分布数学模型或计算机模拟分析计算可得,分布在深度范围(Rp±3×△Rp)之外区域的注入离子的个数约等于总注入离子数的0.27%,是不可忽视的;分布在深度范围(Rp±6×△Rp)之外区域的注入离子的个数约等于总注入离子数的0.0003%,是可以忽视的;本发明采用若干组膜层厚度在(Rp+6×△Rp)至(Rp+3×△Rp)范围的晶圆,当两台或多台台离子注入机中的一台或多台的注入能量相比其它离子注入机偏大,较其它离子注入机会首先出现注入离子穿透膜层达到晶圆的衬底之中,对应晶圆发生反型掺杂,从而衬底的电阻值发生变化,据此即可判断离子注入机的注入能量是否相同,进而当离子注入机的注入能量不同时进行调节,以使注入能量相同从而实现工艺参数匹配。
图1B为本发明一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配方法的流程示意图,如图1B所示,包括:
101、针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入。
其中,晶圆包括衬底和在所述衬底表面覆盖的膜层,所述至少两组晶圆的衬底的电阻值均为参考电阻值,同一组晶圆的膜层厚度相同,各组晶圆的膜层厚度按照离子注入顺序依次减小。至少两组中的第一组的膜层厚度不小于(Rp+6×△Rp),所述至少两组中的最后一组的膜层厚度不大于(Rp+3×△Rp);其中,Rp为离子注入机所注入离子的投影射程Rp,ΔRp为所述投影射程Rp的标准偏差。并且同一组晶圆的掺杂类型相同,若晶圆为P型掺杂则进行离子注入所采用的注入离子为N型,若晶圆为N型掺杂则进行离子注入所采用的注入离子为P型。
具体的,至少两组中每一组晶圆包括至少两个晶圆,至少两个晶圆与至少两台离子注入机一一对应。针对每一组晶圆,利用对应的离子注入机进行离子注入,从而获得离子注入后的晶圆。由于各组晶圆的膜层厚度不同,有些组中,注入离子穿透膜层到达晶圆的衬底,另外一些组中注入离子未穿透膜层。
102、对所述至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理。
可选的,采用与离子注入相同的顺序,对所述至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理。也就是说热处理顺序与离子注入顺序相同。
103、比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值。
具体的,去除至少两组离子注入后的各晶圆的膜层,获得所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底;测试所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底的电阻值,然后比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值。
104、若所述至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定至少两台离子注入机的离子注入能量的工艺参数匹配。
其中,目标组的前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于所述参考电阻值。也就是说,目标组中注入离子刚好穿透膜层,到达衬底。
进一步,若所述目标组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值不相同,则调整对应的离子注入机的能量控制单元的设备参数,以使所述离子注入能量的工艺参数匹配。
更进一步,在确定离子注入能量的工艺参数匹配之后,还包括:对离子注入机采用离子注入剂量的匹配方法,调整离子注入机的剂量控制单元的设备参数,以使离子注入剂量的工艺参数匹配,其中,离子注入机所注入离子的投影射程Rp满足Rp>(3×ΔRp)。
本发明实施例中,通过针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入,然后对至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理,比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值,若至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定离子注入能量的工艺参数匹配,其中,至少两组中膜层厚度依次减小,且目标组满足在其前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于离子注入前至少两组晶圆的衬底的参考电阻值,也就是说目标组的膜层厚度使得在当前离子注入能量下注入离子刚好穿透,由于在注入离子刚好穿透膜层时,膜层所覆盖衬底的电阻值与离子注入机的注入能量相关,因此,根据衬底的电阻值即可确定离子注入机的注入能量是否相同,实现了离子注入机的注入能量的匹配,提高了工艺参数匹配的准确度。
图2为本发明另一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配方法的流程示意图,本实施例中选取了七组晶圆,每组两片,共计十四片晶圆,晶圆为低浓度掺杂,即轻掺杂的晶圆,优选电阻率大于1欧姆*厘米,晶圆的膜层为氧化硅或氮化硅,如图2所示,包括:
201、利用两台离子注入机分别对每组中对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入。
具体的,进行离子注入前每组中的晶圆的衬底的电阻值均为R1,每一组晶圆表面的膜层的厚度,依照计算机模拟得到的离子注入机采用所述预设注入能量所注入的注入离子在所述膜层中的投影射程Rp及其标准偏差△Rp而定。例如:第一组晶圆的膜层厚度D1不小于(Rp+6×△Rp),第七组晶圆的膜层厚度D7不大于(Rp+3×△Rp)。举例:第一组晶圆的膜层厚度D1=(Rp+6×△Rp),第二组晶圆的膜层厚度D2=(Rp+5.5×△Rp),第三组晶圆的膜层厚度D3=(Rp+5×△Rp),第四组晶圆的膜层厚度D4=(Rp+4.5×△Rp),第五组晶圆的膜层厚度D5=(Rp+4×△Rp),第六组晶圆的膜层厚度D6=(Rp+3.5×△Rp),第七组晶圆的膜层厚度D7=(Rp+3×△Rp)。利用两台离子注入机分别对每组中对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入,所注入的注入离子为与晶圆本身已有的掺杂元素相反的掺杂元素:如果晶圆为N型,则注入三族元素,如果晶圆为P型,则注入五族元素。
需要说明的是,晶圆的组数越多,且每相邻两组晶圆表面的膜层的厚度间隔越小,则本发明方法的准确度就越高,但成本也越高。
202、比较同一组晶圆中两片晶圆的衬底的电阻值,根据电阻值的比较结果判定两台离子注入机的注入能量是否匹配,若是则执行204,否则执行203。
具体的,首先,比较第一组晶圆中两片晶圆的衬底的电阻值,根据电阻值的比较结果判定两台离子注入机的注入能量是否匹配:如果两者电阻值相等且等于R1,则比较第二组晶圆中两片晶圆的衬底的电阻值;如果两者电阻值不相等,则表示两台离子注入机的注入能量是不匹配的,不需要比较第二组、第三组、第四组、第五组、第六组、第七组晶圆的衬底的电阻值。
比较第二组晶圆中两片晶圆的衬底的电阻值时,如果两者电阻值相等且等于R1,则比较第三组晶圆中两片晶圆的衬底的电阻值;如果两者电阻值相等且不等于R1,则表示两台离子注入机的注入能量是互为匹配的;不需要比较第三组、第四组、第五组、第六组、第七组晶圆的衬底的电阻值;如果两者电阻值不相等,则表示两台离子注入机的注入能量是不匹配的;不需要比较第三组、第四组、第五组、第六组、第七组晶圆的衬底的电阻值。比较第三组至第七组晶圆的衬底的电阻值时的方法同比较第二组晶圆中两片晶圆的衬底的电阻值时的方法。
需要说明的是,若第一组至第七组晶圆的衬底的电阻值均为R1,则需要增大离子注入机的注入能量,重复步骤201-202。
203、若判定两台离子注入机的注入能量不匹配,则调整对应的离子注入机的能量控制单元的设备参数,重复执行步骤201-202直至判定两台离子注入机的注入能量匹配。
204、若判定两台离子注入机的注入能量匹配,则对离子注入机采用离子注入剂量的匹配方法,调整离子注入机的剂量控制单元的设备参数,以使离子注入剂量的工艺参数匹配。
具体的,选取两片晶圆,晶圆不包括膜层,其掺杂元素相同N型或P型,晶圆的电阻值相同。两台离子注入机分别以同一预设能量、预设剂量对两片晶圆进行预设掺杂元素的离子注入,然后,对晶圆进行热处理测试晶圆的电阻值,比较两片晶圆的电阻值,根据电阻值的比较结果判定两台离子注入机的注入剂量是否匹配:当两者电阻值相等,则表示两台离子注入机的注入剂量是互为匹配的;当两者电阻值不相等,则表示两台离子注入机的注入剂量是不匹配的。如果根据测试结果判定两台离子注入机的注入剂量是互为匹配的,则不需要进行调整;如果根据测试结果判定两台离子注入机的注入剂量是不匹配的,则需要进行调整:具体可调整其中一台离子注入机的剂量控制单元的设备参数,然后,重复执行以上过程,直至两台离子注入机注入的两片晶圆的电阻值相等。
需要说明的是,晶圆优选为低浓度掺杂,即轻掺杂的晶圆,电阻率大于1欧姆*厘米;预设能量依照计算机模拟得到的离子注入机采用所述预设能量所注入的注入离子在晶圆中的投影射程Rp及其标准偏差△Rp而定,优选的,Rp>3×△Rp。举例:Rp=4×Rp。
本发明实施例中,通过针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入,然后对至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理,比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值,若至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定离子注入能量的工艺参数匹配,其中,至少两组中膜层厚度依次减小,且目标组满足在其前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于离子注入前至少两组晶圆的衬底的参考电阻值,也就是说目标组的膜层厚度使得在当前离子注入能量下注入离子刚好穿透,由于在注入离子刚好穿透膜层时,膜层所覆盖衬底的电阻值与离子注入机的注入能量相关,因此,根据衬底的电阻值即可确定离子注入机的注入能量是否相同,实现了离子注入机的注入能量的匹配,提高了工艺参数匹配的准确度。
图3为本发明一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配装置的结构示意图,如图3所示,包括:离子注入模块31、热处理模块32、比较模块33和第一匹配模块34。
离子注入模块31,用于针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入。
其中,晶圆包括衬底和在所述衬底表面覆盖的膜层,所述至少两组晶圆的衬底的电阻值均为参考电阻值,同一组晶圆的膜层厚度相同,各组晶圆的膜层厚度按照离子注入顺序依次减小。
热处理模块32,与离子注入模块31连接,用于对所述至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理。
比较模块33,与热处理模块32连接,用于比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值。
第一匹配模块34,与比较模块33连接,用于若所述至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定至少两台离子注入机的离子注入能量的工艺参数匹配。
其中,其中,所述目标组的前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于所述参考电阻值。
进一步,第一匹配模块34,还用于若所述目标组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值不相同,则调整对应的离子注入机的能量控制单元的设备参数,以使所述离子注入能量的工艺参数匹配。
本发明实施例中,通过针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入,然后对至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理,比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值,若至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定离子注入能量的工艺参数匹配,其中,至少两组中膜层厚度依次减小,且目标组满足在其前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于离子注入前至少两组晶圆的衬底的参考电阻值,也就是说目标组的膜层厚度使得在当前离子注入能量下注入离子刚好穿透,由于在注入离子刚好穿透膜层时,膜层所覆盖衬底的电阻值与离子注入机的注入能量相关,因此,根据衬底的电阻值即可确定离子注入机的注入能量是否相同,实现了离子注入机的注入能量的匹配,提高了工艺参数匹配的准确度。
图4为本发明另一实施例提供的基于离子注入的工艺参数匹配装置的结构示意图,在上一实施例的基础上,本实施例中的装置,如图4所示,进一步包括:测试模块41和第二匹配模块42。
测试模块41,比较模块33和热处理模块32连接,用于去除所述至少两组离子注入后的各晶圆的膜层,获得所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底;测试所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底的电阻值。
第二匹配模块42,与第一匹配模块34连接,用于对所述离子注入机采用离子注入剂量的匹配方法,调整离子注入机的剂量控制单元的设备参数,以使离子注入剂量的工艺参数匹配;所述离子注入机所注入离子的投影射程Rp满足Rp>(3×ΔRp)。
本发明实施例中,通过针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入,然后对至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理,比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值,若至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定离子注入能量的工艺参数匹配,其中,至少两组中膜层厚度依次减小,且目标组满足在其前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于离子注入前至少两组晶圆的衬底的参考电阻值,也就是说目标组的膜层厚度使得在当前离子注入能量下注入离子刚好穿透,由于在注入离子刚好穿透膜层时,膜层所覆盖衬底的电阻值与离子注入机的注入能量相关,因此,根据衬底的电阻值即可确定离子注入机的注入能量是否相同,实现了离子注入机的注入能量的匹配,提高了工艺参数匹配的准确度。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于离子注入的工艺参数匹配方法,其特征在于,包括:
针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入;所述晶圆包括衬底和在所述衬底表面覆盖的膜层,所述至少两组晶圆的衬底的电阻值均为参考电阻值,同一组晶圆的膜层厚度相同,各组晶圆的膜层厚度按照离子注入顺序依次减小;
对所述至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理;
比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值;
若所述至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定所述至少两台离子注入机的离子注入能量的工艺参数匹配;其中,所述目标组的前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于所述参考电阻值。
2.根据权利要求1所述的基于离子注入的工艺参数匹配方法,其特征在于,所述比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值之后,还包括:
若所述目标组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值不相同,则调整对应的离子注入机的能量控制单元的设备参数,以使所述离子注入能量的工艺参数匹配。
3.根据权利要求1所述的基于离子注入的工艺参数匹配方法,其特征在于,所述比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值之前,包括:
去除所述至少两组离子注入后的各晶圆的膜层,获得所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底;
测试所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底的电阻值。
4.根据权利要求1所述的基于离子注入的工艺参数匹配方法,其特征在于,所述至少两组中的第一组的膜层厚度不小于(Rp+6×△Rp),所述至少两组中的最后一组的膜层厚度不大于(Rp+3×△Rp);其中,Rp为离子注入机所注入离子的投影射程Rp,ΔRp为所述投影射程Rp的标准偏差。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于离子注入的工艺参数匹配方法,其特征在于,所述确定离子注入能量的工艺参数匹配之后,还包括:
对所述离子注入机采用离子注入剂量的匹配方法,调整离子注入机的剂量控制单元的设备参数,以使离子注入剂量的工艺参数匹配;所述离子注入机所注入离子的投影射程Rp满足Rp>(3×ΔRp)。
6.根据权利要求1-4任一项所述的基于离子注入的工艺参数匹配方法,其特征在于,同一组晶圆的掺杂类型相同,若晶圆为P型掺杂则进行离子注入所采用的注入离子为N型,若晶圆为N型掺杂则进行离子注入所采用的注入离子为P型。
7.一种基于离子注入的工艺参数匹配装置,其特征在于,包括:
离子注入模块,用于针对至少两组中每一组晶圆,利用至少两台离子注入机分别对所对应的晶圆以预设工艺参数进行离子注入;所述晶圆包括衬底和在所述衬底表面覆盖的膜层,所述至少两组晶圆的衬底的电阻值均为参考电阻值,同一组晶圆的膜层厚度相同,各组晶圆的膜层厚度按照离子注入顺序依次减小;
热处理模块,用于对所述至少两组离子注入后的各晶圆进行热处理;
比较模块,用于比较同一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值;
第一匹配模块,用于若所述至少两组中的目标组中,热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且不等于所述参考电阻值,则确定所述至少两台离子注入机的离子注入能量的工艺参数匹配;其中,所述目标组的前一组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值相同且等于所述参考电阻值。
8.根据权利要求7所述的基于离子注入的工艺参数匹配装置,其特征在于,
所述第一匹配模块,还用于若所述目标组热处理后的各晶圆的衬底的电阻值不相同,则调整对应的离子注入机的能量控制单元的设备参数,以使所述离子注入能量的工艺参数匹配。
9.根据权利要求7所述的基于离子注入的工艺参数匹配装置,其特征在于,所述装置,还包括:
测试模块,用于去除所述至少两组离子注入后的各晶圆的膜层,获得所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底;测试所述至少两组离子注入后的各晶圆的衬底的电阻值。
10.根据权利要求7-9任一项所述的基于离子注入的工艺参数匹配装置,其特征在于,所述装置,还包括:
第二匹配模块,用于对所述离子注入机采用离子注入剂量的匹配方法,调整离子注入机的剂量控制单元的设备参数,以使离子注入剂量的工艺参数匹配;所述离子注入机所注入离子的投影射程Rp满足Rp>(3×ΔRp)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410400308.5A CN105448757B (zh) | 2014-08-14 | 2014-08-14 | 基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410400308.5A CN105448757B (zh) | 2014-08-14 | 2014-08-14 | 基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105448757A true CN105448757A (zh) | 2016-03-30 |
CN105448757B CN105448757B (zh) | 2018-06-26 |
Family
ID=55558807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410400308.5A Active CN105448757B (zh) | 2014-08-14 | 2014-08-14 | 基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105448757B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111293040A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-06-16 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种n型掺杂离子注入准确度的提升方法 |
CN112687509A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种改善离子注入机台精度的方法 |
CN118099019A (zh) * | 2024-04-24 | 2024-05-28 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 机台监测方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060255296A1 (en) * | 2004-02-13 | 2006-11-16 | Borden Peter G | Matching dose and energy of multiple ion implanters |
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 |
CN101308763A (zh) * | 2007-05-15 | 2008-11-19 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶圆上实现离子注入剂量和能量的匹配方法 |
CN101329989A (zh) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种检测离子注入设备的方法 |
CN103594311A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 上海华力微电子有限公司 | 一种将点状离子束注入机导入量产的方法 |
-
2014
- 2014-08-14 CN CN201410400308.5A patent/CN105448757B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060255296A1 (en) * | 2004-02-13 | 2006-11-16 | Borden Peter G | Matching dose and energy of multiple ion implanters |
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 |
CN101308763A (zh) * | 2007-05-15 | 2008-11-19 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶圆上实现离子注入剂量和能量的匹配方法 |
CN101329989A (zh) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种检测离子注入设备的方法 |
CN103594311A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 上海华力微电子有限公司 | 一种将点状离子束注入机导入量产的方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111293040A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-06-16 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种n型掺杂离子注入准确度的提升方法 |
CN112687509A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-20 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种改善离子注入机台精度的方法 |
CN112687509B (zh) * | 2020-12-25 | 2023-06-13 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种改善离子注入机台精度的方法 |
CN118099019A (zh) * | 2024-04-24 | 2024-05-28 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 机台监测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105448757B (zh) | 2018-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102014116666B4 (de) | Ein Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements | |
CN103646892B (zh) | 离子注入角度监控方法 | |
US9299564B2 (en) | Ion implant for defect control | |
CN105448757A (zh) | 基于离子注入的工艺参数匹配方法和装置 | |
CN104347441A (zh) | 离子注入的监控方法 | |
CN109712873A (zh) | 基于深层离子注入方式的mos场效应管抗位移辐照加固方法 | |
CN105551992A (zh) | 离子注入机台的测试方法 | |
KR100687872B1 (ko) | 반도체소자 제조를 위한 이온주입방법 및 이를 이용한경사형 접합 형성방법 | |
CN110416044B (zh) | 离子注入转角监控方法及离子注入机 | |
JP2006503422A (ja) | ドーパント・プロファイリングのための方法及びシステム | |
CN103904009B (zh) | 一种监控离子注入机稳定性和均匀性的方法 | |
CN103887154A (zh) | 一种基于钝化层离子注入方式的双极型器件的抗电离辐照加固方法 | |
CN102024703A (zh) | 掺杂的方法 | |
Florakis et al. | Simulation of the phosphorus profiles in a c-Si solar cell fabricated using POCl3 diffusion or ion implantation and annealing | |
US20020059011A1 (en) | Implant monitoring using multiple implanting and annealing steps | |
CN101308763B (zh) | 晶圆上实现离子注入剂量和能量的匹配方法 | |
CN101996909B (zh) | 半导体器件灰化制程的检测方法和电特性的检测方法 | |
US6777251B2 (en) | Metrology for monitoring a rapid thermal annealing process | |
CN105097460A (zh) | 一种解决离子注入机路径污染的方法 | |
CN112635306A (zh) | 非电性元素离子注入工艺监控方法、终端和存储介质 | |
CN108878274B (zh) | 快速热退火工艺能力的监控方法 | |
Jeong et al. | Effects of beam incident angle control on NMOS source/drain extension applications | |
TWI581314B (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
KR20190101881A (ko) | 반도체 소자를 제조하는 방법 및 이온 주입 장치 | |
CN103268905B (zh) | 太阳能晶硅电池的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220722 Address after: 518116 founder Microelectronics Industrial Park, No. 5, Baolong seventh Road, Baolong Industrial City, Longgang District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee after: SHENZHEN FOUNDER MICROELECTRONICS Co.,Ltd. Address before: 100871, Beijing, Haidian District, Cheng Fu Road, No. 298, Zhongguancun Fangzheng building, 9 floor Patentee before: PEKING UNIVERSITY FOUNDER GROUP Co.,Ltd. Patentee before: SHENZHEN FOUNDER MICROELECTRONICS Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |