CN110416072A - 改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，应用于中电流注入程式，其中在离子注入程式调整前，先进行电子喷淋装置的预热。本发明增加了电子喷淋预热步骤，可以有效地减少离子注入中前几片硅片在线颗粒跳高的情况，提升注入过程中前几片硅片的电子中和能力，改善在线缺陷，提高产品良率。
Description
技术领域
本发明涉及微电子及半导体集成电路制造领域，具体属于一种改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法。
背景技术
随着集成电路尺寸的不断缩小，半导体工艺器件的关键尺寸不断微缩，器件的注入区面积也随之缩小，自从集成电路的技术节点进入28nm以后，注入站点的光阻覆盖率也因此而变高。
离子注入工艺是在高真空的复杂系统中，产生电离杂质并形成高能量的离子束，入射到硅片靶中进行掺杂的过程，在离子注入过程中，所注入的离子为正离子，硅片会逐渐积聚正电荷，当电荷累积到一定程度，对注入的多项参数都会产生严重的影响，例如影响后续的注入路径或者光阻放电炸裂。
针对离子注入工艺中出现的问题，采用电中和技术是有效的解决方法，目前离子注入机都普遍使用电子喷淋装置来中和多余的正电荷。在电子喷淋装置中，气体被电离出大量电子，这些电子被带正电的离子束一起带到硅片表面进行中和。
实际注入工艺过程中，在某些机型的注入机上经常出现一种特殊的现象，即前几片硅片的在线颗粒跳高，然后逐渐下降，如图2A、图2B所示。而采用光片模拟上述过程，却不会出现这种现象，在线颗粒的数量都较低。
分析前述情况最终得到，在线硅片的表面涂覆有光刻胶，而光刻胶的导电性能较差，这就导致对电子喷淋中和正电荷的要求提高，特别是光阻覆盖率较高的站点。现在业界一般采用的中电流注入作业程式中，电子喷淋要在离子注入程式调整完毕开始注入时才开启。因此，前几片硅片出现在线颗粒跳高的原因在于离子注入开始时电子喷淋装置冷启动，在前几片硅片作业时电子喷淋装置还未发挥最大的功效，由于电荷积聚较多，前几片更容易吸附环境颗粒。随着电子喷淋装置开启一段时间后，装置趋于稳定，使得后续硅片的除静电能力开始饱和，进而在线颗粒也趋于降低和平稳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，可以解决现有离子注入中前几片硅片在线颗粒较高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，在离子注入程式调整前，先进行电子喷淋装置的预热。
其中，上述方法的具体步骤如下：
步骤1，开启电子喷淋装置进行预热；
步骤2，对离子注入程式进行调整；
步骤3，进行离子注入并进行电子喷淋。
进一步地，根据离子注入后硅片的在线颗粒调整电子喷淋装置的预热时间。
进一步地，在步骤1中，电子喷淋装置的预热时间为2-10分钟。
优选地，电子喷淋装置的预热时间为5分钟。
进一步地，在步骤2中，对离子注入程式的注入剂量进行调整。
进一步地，在步骤2中，对离子注入程式的注入工艺层次进行调整。
优选地，所述电子喷淋装置的预热应用于中电流的注入程式。
与现有离子注入工艺相比，本发明增加了电子喷淋装置的预热步骤，特别适用于中电流的离子注入程式中，可以有效地减少离子注入中前几片硅片在线颗粒跳高的情况，提升注入过程中前几片硅片的电子中和能力，改善在线缺陷，提高产品良率。
附图说明
图1A为现有离子注入工艺中第一片硅片的电子喷淋示意图；
图1B为现有离子注入工艺中第五片硅片的电子喷淋示意图；
图2A为本发明的离子注入工艺中第一片硅片的电子喷淋示意图；
图2B为本发明的离子注入工艺中第五片硅片的电子喷淋示意图；
图3为本发明的改善硅片在线颗粒的方法的流程图；
图4为电子喷淋改进前后的在线颗粒的对比图。
其中附图标记说明如下：
1为硅片；2为离子束；3为电子；4为电子喷淋装置。
具体实施方式
目前，离子注入机都普遍使用电子喷淋装置4来中和多余的正电荷，如图1A、图1B所示，在电子喷淋装置4中，气体被电离出大量电子3，这些电子3被带正电的离子束2一起带到硅片1表面进行中和。
然而，在目前的某些注入机机型上，经常出现离子注入开始后前几片硅片的在线颗粒跳高然后逐渐下降的情况，如图1A所示第一片硅片的电子喷淋示意图和图1B所示的第五片硅片的电子喷淋示意图。
基于上述问题，本发明改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法是在离子注入程式调整前，先进行电子喷淋装置的预热。
其中，如图3所示，改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法主要应用于中电流的注入程式中，具体步骤如下：
步骤1，开启电子喷淋装置进行预热；
具体地，根据离子注入后硅片的在线颗粒的缺陷情况及改善程度调整电子喷淋装置的预热时间；
步骤2，对离子注入程式进行调整；
具体地，例如，对离子注入程式的注入剂量、注入工艺层次等进行调整；
步骤3，进行离子注入并进行电子喷淋。
进一步地，在步骤1中，电子喷淋装置的预热时间为2-10分钟。
优选地，电子喷淋装置的预热时间为5分钟。
与现有离子注入工艺相比，本发明增加了电子喷淋装置的预热步骤，特别适用于中电流的离子注入程式中，可以有效地减少离子注入中前几片硅片在线颗粒跳高的情况，提升注入过程中前几片硅片的电子中和能力，改善在线缺陷，提高产品良率。
第一实施例
在本实施例中，改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法的具体步骤如下：
步骤1，开启电子喷淋装置进行预热，其中，电子喷淋装置的预热时间为2-10分钟；
步骤2，对离子注入程式进行调整，例如对离子注入程式的注入剂量、注入工艺层次等进行调整；
步骤3，进行离子注入同时开始进行电子喷淋。
第二实施例
在本实施例中，改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法的具体步骤如下：
步骤1，开启电子喷淋装置进行预热，其中，电子喷淋装置的预热时间为5分钟；
步骤2，对离子注入程式进行调整，例如对离子注入程式的注入剂量、注入工艺层次等进行调整；
步骤3，进行离子注入同时开始进行电子喷淋。
图2A所示为采用本发明后第一片硅片的电子喷淋示意图，图2B所示为采用本发明后第五片硅片的电子喷淋示意图。与现有离子注入工艺相比，本发明增加了电子喷淋预热步骤，这样可以保证离子注入开始时电子喷淋装置已经达到稳定状态并发挥最大功效，从而有效地减少离子注入中前几片硅片在线颗粒跳高的情况，具体效果如图4所示。如图4中第一片硅片和第二片硅片的在线颗粒对比可知，采用本发明可以显著提升注入过程中前几片硅片的电子中和能力，改善在线缺陷，提高产品良率。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。
Claims (8)
1.一种改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，在离子注入程式调整前，先进行电子喷淋装置的预热。
2.根据权利要求1所述的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，开启电子喷淋装置进行预热；
步骤2，对离子注入程式进行调整；
步骤3，进行离子注入并进行电子喷淋。
3.根据权利要求2所述的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，根据离子注入后硅片的在线颗粒调整电子喷淋装置的预热时间。
4.根据权利要求2所述的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，在步骤1中，电子喷淋装置的预热时间为2-10分钟。
5.根据权利要求4所述的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，电子喷淋装置的预热时间为5分钟。
6.根据权利要求2所述的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，在步骤2中，对离子注入程式的注入剂量进行调整。
7.根据权利要求2所述的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，在步骤2中，对离子注入程式的注入工艺层次进行调整。
8.根据权利要求1所述的改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法，其特征在于，所述电子喷淋装置的预热应用于中电流的注入程式。
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