CN107256827A - 离子注入机工艺能力的监控方法 - Google Patents

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范世炜
郭国超
张凌越
国子明
姚雷
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Abstract

本发明提供了一种离子注入机工艺能力的监控方法,通过在裸晶圆表面顺次形成第一氧化层和多晶硅层,并对多晶硅层进行离子注入,在离子注入后的多晶硅层表面再生长第二氧化层,以形成测试晶圆,测试第二氧化层的厚度,通过判断其厚度是否符合控制要求来判断离子注入机的工艺能力,若其厚度满足控制要求,则判定所述离子注入机状况正常,适用于进行离子注入,可进行产品的批量生产;若不满足,则判定所述离子注入机状况异常,不适用于进行离子注入,不可进行产品的批量生产,需要进行调整。本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法简单有效,提高了产品的良率,避免了批量不良品的产生。

Description

离子注入机工艺能力的监控方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种离子注入机工艺能力的监控方法。
背景技术
随着半导体工艺的发展,由于越来越多的半导体产品需要通过在多晶硅上植入杂质来控制氧化层的生长厚度,以此来防止后续研磨和刻蚀工艺中将需要保留的多晶硅除去。由于离子注入工艺相对可控性好等优点,因此被广泛用来进行离子掺杂,多晶硅离子注入状况关乎产品的良率和可靠性,因此在制造过程中需要对离子注入工艺进行控制。
现有技术中,监控离子注入机工艺好坏的方法是,通过电阻值测试的方法,即离子注入过的晶圆进行高温热退火,并测量其电阻值,从而间接的得到现有腔体状况下离子植入的状况,不过这种方法只适用于后续无氧化层生长晶片的制程。由于越来越多的晶圆需要在后续进行氧化层生长,为了确保这个氧化层生长的良率,必须增加多晶硅在离子植入后的氧化层生长厚度的监控方法以保证离子注入机的腔体状况适合所有产品安全生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离子注入机工艺能力的监控方法,用于监测离子植入后多晶硅上氧化层的生长厚度,以确保离子注入机是否生产要求。
为了达到上述目的,本发明提供了一种离子注入机工艺能力的监控方法,包括:
提供一裸片晶圆;
在所述裸片晶圆上顺次形成第一氧化层和多晶硅层;
对所述多晶硅层进行离子注入;
在所述多晶硅层上形成第二氧化层,以形成测试晶圆;
测试所述测试晶圆的第二氧化层的厚度,并判断所述厚度是否符合控制要求;
可选的,所述第二氧化层的达标厚度为250埃-350埃;
可选的,通过在750-1100摄氏度下热氧化形成所述第二氧化层;
可选的,热氧化形成所述第二氧化层的时间为250s-350s;
可选的,对所述多晶硅层注入的离子包括砷离子和磷离子;
可选的,所述注入的离子的注入浓度为3E15atom/cm2-9E15atom/cm2
可选的,所述注入的离子的注入能量为25KEV-35KEV;
可选的,所述第一氧化层的厚度为90埃-110埃;
可选的,所述多晶硅层的厚度为1600埃-2000埃;
可选的,在所述裸片晶圆上顺次形成第一氧化层和多晶硅层之前,所述离子注入机工艺能力的监控方法还包括:对所述裸片晶圆进行湿法清洗;
可选的,通过化学气相淀积或原子层淀积形成所述第一氧化层和所述多晶硅层;
可选的,在F5X机台中测试所述测试晶圆的第二氧化层的厚度。
在本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法中,通过在裸晶圆表面顺次形成第一氧化层和多晶硅层,并对多晶硅层进行离子注入,在离子注入后的多晶硅层表面再生长第二氧化层,以形成测试晶圆,测试第二氧化层的厚度,通过判断其厚度是否符合控制要求来判断离子注入机的工艺能力,若其厚度满足控制要求,则判定所述离子注入机状况正常,适用于进行离子注入,可进行产品的批量生产;若不满足,则判定所述离子注入机状况异常,不适用于进行离子注入,不可进行产品的批量生产。本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法简单有效,提高了产品的良率,避免了批量不良品的产生。
附图说明
图1为实施例提供的离子注入机工艺能力的监控方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参阅图1,其为实施例提供的离子注入机工艺能力的监控方法的流程图,如图1所示,本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法包括,S1:提供一裸片晶圆;S2:在所述裸片晶圆上顺次形成第一氧化层和多晶硅层;S3:对所述多晶硅层进行离子注入;S4:在所述多晶硅层上形成第二氧化层,以形成测试晶圆;S5:测试所述测试晶圆的第二氧化层的厚度,并判断所述厚度是否符合控制要求。通过判断其厚度是否符合控制要求来判断离子注入机的工艺能力,若其厚度满足控制要求,则判定所述离子注入机状况正常,适用于进行离子注入,可进行产品的批量生产;若不满足,则判定所述离子注入机状况异常,不适用于进行离子注入,不可进行产品的批量生产。本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法简单有效,提高了产品的良率,避免了批量不良品的产生。
S1:具体的,首先提供一裸片晶圆,所述裸片晶圆只包括衬底,优选的,所述衬底的材料包括诸如硅、锗、锗化硅、砷化镓或者硅锗半导体等,不限于此。
所述裸片晶圆表面通常有一层自然的氧化层,优选的,在所述裸片晶圆上形成第一氧化层之前,可以对所述裸片晶圆进行湿法清洗。所述湿法清洗包括多次清洗,例如是三次,能够将裸片晶圆表面的自然氧化层去除并彻底清洗干净。
S2:在所述裸片晶圆上依次形成第一氧化层和多晶硅层,所述第一氧化层的厚度在90埃到110埃之间,例如是95埃、107埃,优选的,所述第一氧化层的厚度100埃;所述多晶硅层的厚度在1600埃到2000埃之间,例如是1700埃、1900埃,优选的,所述多晶硅层的厚度1800埃。所述形成第一氧化层和多晶硅层的方法包括化学气相淀积或原子层淀积,当然,也可以采用炉管氧化方法形成第一氧化层,以减少缺陷,本发明对形成第一氧化层和多晶硅层的方法不做限制。
S3:对所述多晶硅层进行离子注入,将形成了第一氧化层和多晶硅层的晶圆放置于离子注入机中。所述注入多晶硅层的离子为砷离子,砷离子的注入浓度优选的为7E15atom/cm2,砷离子的注入能量优选的为30KEV。本实施例中,注入多晶硅层的离子为砷离子,但应该认识到,磷离子的性能与砷离子的性能相近,所述离子注入也可以采用磷离子。可以理解的是,所述注入离子的注入浓度为3E15atom/cm2到9E15atom/cm2之间,例如是5E15atom/cm2、8E15atom/cm2;所述注入离子的注入能量为25KEV-35KEV之间,例如是26KEV、32KEV。本发明中对注入的离子和离子的注入浓度及注入能量不作限制,可以根据实际的产品要求来调整注入离子的参数。
S4:在所述多晶硅层上形成第二氧化层,优选的,形成第二氧化层的方法为热氧化法。优选的,将多晶硅层注入了杂质离子的晶圆暴露在高纯氧的高温气氛围里完成均匀氧化层的生长,以形成第二氧化层,所述第二氧化层的生长的速率受温度的影响,温度增加,生长速率加快。通常温度控制在750度至1100度之间,优选的,将多晶硅层注入了杂质离子的晶圆在1000摄氏度下热氧化300秒,生成了一定厚度的第二氧化层,形成了测试晶圆。可以认识到,热氧化的时间可以根据热氧化的温度来调整,通常是250s-350s之间,例如是260s、280s和320s。
S5:在F5X机台中测试所述测试晶圆的第二氧化层的厚度。发明人通过大量的实验得到,所述第二氧化层的厚度的达标范围在250埃至350埃之间,所述离子注入机合格的控制要求也设置为250埃至350埃之间。参阅下表,当测得的第二氧化层的厚度在达标范围内,说明所述多晶硅表面生长的第二氧化层合格,所述测试晶圆为良品,相应的离子注入机台符合离子注入工艺的要求,可以进行批量的离子注入,反之,当测得的第二氧化层的厚度在达标范围之外,说明所述多晶硅表面生长的第二氧化层不合格,所述测试晶圆为不良品,相应的离子注入机台不符合离子注入工艺的要求,不能进行批量的离子注入,需要进行调整。
需要指出的是,所述控制要求和达标范围并非唯一,可以根据产品的类型及要求进行调整,测试所述第二氧化层厚度的方法也并非唯一,本发明不作限制。
综上,本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法中,具有如下的优点:通过在裸晶圆表面顺次形成第一氧化层和多晶硅层,并对多晶硅层进行离子注入,在离子注入后的多晶硅层表面再生长第二氧化层,以形成测试晶圆,测试第二氧化层的厚度,通过判断其厚度是否符合控制要求来判断离子注入机的工艺能力,若其厚度满足控制要求,则判定所述离子注入机状况正常,适用于进行离子注入,可进行产品的批量生产;若不满足,则判定所述离子注入机状况异常,不适用于进行离子注入,不可进行产品的批量生产。本发明提供的离子注入机工艺能力的监控方法简单有效,提高了产品的良率,避免了批量不良品的产生。
上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,所述离子注入机工艺能力的监控方法包括:
提供一裸片晶圆;
在所述裸片晶圆上顺次形成第一氧化层和多晶硅层;
对所述多晶硅层进行离子注入;
在所述多晶硅层上形成第二氧化层,以形成测试晶圆;
测试所述测试晶圆的第二氧化层的厚度,并判断所述厚度是否符合控制要求。
2.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,所述第二氧化层的达标厚度为250埃-350埃。
3.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,通过在750-1100摄氏度下热氧化形成所述第二氧化层。
4.如权利要求3所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,热氧化形成所述第二氧化层的时间为250s-350s。
5.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,对所述多晶硅层注入的离子包括砷离子和磷离子。
6.如权利要求5所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,所述注入的离子的注入浓度为3E15atom/cm2-9E15atom/cm2
7.如权利要求5所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,所述注入的离子的注入能量为25KEV-35KEV。
8.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,所述第一氧化层的厚度为90埃-110埃。
9.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,所述多晶硅层的厚度为1600埃-2000埃。
10.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,在所述裸片晶圆上顺次形成第一氧化层和多晶硅层之前,所述离子注入机工艺能力的监控方法还包括:对所述裸片晶圆进行湿法清洗。
11.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,通过化学气相淀积或原子层淀积形成所述第一氧化层和所述多晶硅层。
12.如权利要求1所述的离子注入机工艺能力的监控方法,其特征在于,在F5X机台中测试所述测试晶圆的第二氧化层的厚度。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920397A (en) * 1987-03-26 1990-04-24 Nec Corporation Structure of complementary field effect transistor
CN101399163A (zh) * 2007-09-28 2009-04-01 上海华虹Nec电子有限公司 校正外延反应腔温度的方法
CN102130032A (zh) * 2010-12-17 2011-07-20 无锡华润上华半导体有限公司 离子植入的在线检测方法
CN103839858A (zh) * 2014-03-17 2014-06-04 上海华虹宏力半导体制造有限公司 离子注入机的工艺能力的监控方法和离子注入方法
CN104091767A (zh) * 2014-06-25 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 离子注入的监控方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920397A (en) * 1987-03-26 1990-04-24 Nec Corporation Structure of complementary field effect transistor
CN101399163A (zh) * 2007-09-28 2009-04-01 上海华虹Nec电子有限公司 校正外延反应腔温度的方法
CN102130032A (zh) * 2010-12-17 2011-07-20 无锡华润上华半导体有限公司 离子植入的在线检测方法
CN103839858A (zh) * 2014-03-17 2014-06-04 上海华虹宏力半导体制造有限公司 离子注入机的工艺能力的监控方法和离子注入方法
CN104091767A (zh) * 2014-06-25 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 离子注入的监控方法

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