CN113130310A - 离子注入角度的监测方法及校正方法 - Google Patents
离子注入角度的监测方法及校正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113130310A CN113130310A CN202110407565.1A CN202110407565A CN113130310A CN 113130310 A CN113130310 A CN 113130310A CN 202110407565 A CN202110407565 A CN 202110407565A CN 113130310 A CN113130310 A CN 113130310A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- angle
- ion implantation
- implantation
- angles
- characteristic value
- 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
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 100
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 105
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims abstract description 102
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 72
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 33
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 29
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 29
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
- H01L22/26—Acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection, in-situ thickness measurement
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供一种离子注入角度的监测方法及校正方法,其中,所述离子注入角度的监测方法包括:选取至少两片测试晶圆;以第一角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入,以第二角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入;测量每片所述测试晶圆的特征值;根据所述特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。由此可见,本发明能够实现利用两片测试晶圆即可完成高精度的离子注入偏差角度的监测。相较于“五点法”,本发明的监测成本低,且操作简单。相较于“单点法”,本发明的监测精度高,可靠性强。因此,本发明不但能够实现高精度的离子注入角度的监测,而且能够降低测试成本及操作复杂度,可实施性强。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种离子注入角度的监测方法及校正方法。
背景技术
随着半导体技术向大规模集成电路(Large Scale Integration,LSI)以及超大规模集成电路(Very Large Scale Integration Circuit,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,尤其是对离子注入的角度要求。
不同的注入角度会直接影响到半导体中注入离子的纵向分布情况,偏离角度越大,注入深度越浅,离子浓度分布越集中。相反,偏离角度越小,注入深度越深,离子浓度分布越均衡。此外,注入角度的偏差还会导致离子注入对晶圆的晶格的损伤不一,严重情况下会造成晶圆报废的后果。因此,对离子注入角度的监控尤为重要。
目前,常用的监控离子注入角度的主要方法有:五点法和单点法。其中,五点法是指在注入角度Tilt/Twist=0°的附近取多个角度值。然后,以不同的角度分别进行离子注入,每注入一次后,测得对应测试片的热波值或者电阻值。最后,测试完所有角度后,绘制出热波值-注入角度的关系图(如图1所示),或者是电阻值-注入角度的关系图。并根据该关系图,进行二次曲线拟合,以获得曲线函数y=ax2+bx+c(如图2所示),则该机台的离子注入角度的实际偏离值为-b/2a。但该方法每次需要至少5片测试片,成本高,且该方法对晶圆的晶格晶向要求高,可实施性差。
同样,单点法是利用在离子注入角度变化的一定范围内,热波值或电阻值和注入角度呈现线性关系。则在该范围内,以不同的角度分别进行离子注入,每注入一次后,测得对应测试片的热波值或者电阻值,从而绘制出热波值-注入角度的关系图(如图3所示),或者是电阻值-注入角度的关系图。由此获得拟合的一次函数:y=ax+b。再减去进行离子注入时角度设定值,即可确定机台注入角度的偏差值。但每次进行监控时,离子束流大小、发散度等因素均会影响热波值或电阻值的精确度。因此,单点法监测离子注入角度的误差较大,且重复性差,监控不稳定。
因此,需要一种新的离子注入角度的监测方法及校正方法,以规避上述问题,并实现对离子注入角度的高精度监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离子注入角度的监测方法及校正方法,以解决如何提高离子注入角度的监测精度以及降低监测成本中的至少一个问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种离子注入角度的监测方法,包括:
选取至少两片测试晶圆;
以第一角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入,以第二角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入;
测量每片所述测试晶圆的特征值;
根据所述特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,所述第一角度和所述第二角度之间的角度差大于0度且小于90度。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,所述特征值包括所述测试晶圆的热波值和/或电阻值。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,所述标准曲线的函数式为:Δ=ζ*θ+Τ;其中,Δ为特征值相关量,θ为离子注入偏差角度,ζ和Τ为常数。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,Δ=(W1-W2)/(W1+W2);W1为以第一角度执行离子注入后测量的所述测试晶圆的特征值,W2为以第二角度执行离子注入后测量的所述测试晶圆的特征值。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,获取所述标准曲线的方法包括:
选取多片测试晶圆,并选定多个注入角度;
分别以多个所述注入角度,对多个所述测试晶圆逐一执行离子注入;
测量所有所述测试晶圆的特征值;
根据多个所述注入角度和所有所述特征值拟合出标准曲线。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,所述多个注入角度分为第一组注入角度和第二组注入角度;其中,所述第一组注入角度中的各所述注入角度以第三角度为基准呈等差数列;所述第二组注入角度中的各所述注入角度以第四角度为基准呈等差数列;且所述第一组注入角度中的公差角度与所述第二组注入角度中的公差角度相同。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,所述第三角度和所述第四角度之间的角度差大于0度且小于90度。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,根据多个所述注入角度和所有所述特征值拟合出标准曲线的步骤包括:
在所述第一组注入角度以及所述第二组注入角度中,将分别与对应的所述第三角度和所述第四角度之间具有相同角度差的两个注入角度归为一采样点,并获取每一所述采样点对应的两个所述测试晶圆的特征值;
根据每一所述采样点对应的两个所述特征值,计算出该采样点的特征值相关量,并以所述特征值相关量和所述相同角度差作为对应的所述采样点的变量,在平面坐标系中绘制出由各所述采样点组成的采样测量曲线;
根据所述采样测量曲线拟合出所述标准曲线。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,所述特征值相关量满足如下公式:Δ=(Wi-Wj)/(Wi+Wj);
其中,Δ为特征值相关量,Wi为所述采样点中所述第一组注入角度中的注入角度所对应的所述测试晶圆的特征值,Wj为所述采样点中所述第二组注入角度中的注入角度所对应的所述测试晶圆的特征值。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,采用标准机台获取所述标准曲线,其中,所述标准机台的离子注入偏差角度为0度。
可选的,在所述的离子注入角度的监测方法中,测量每一所述测试晶圆的特征值之后,当所述测试晶圆的数量大于2时,以第一角度注入的所述测试晶圆的特征值均值作为第一特征值,以及,以第二角度注入的所述测试晶圆的特征值均值作为第二特征值;根据所述第一特征值和所述第二特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。
基于同一发明构思,本发明还提供一种离子注入角度的校正方法,包括:
获取离子注入偏差角度;
判断所述离子注入偏差角度是否超出阈值范围;如是,根据所述离子注入偏差角度调整机台注入角度,重复测量所述离子注入偏差角度,直至获取的所述离子注入偏差角度在阈值范围内。
综上所述,本发明提供一种离子注入角度的监测方法及校正方法,其中,所述离子注入角度的监测方法包括:选取至少两片测试晶圆;以第一角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入,以第二角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入;测量每片所述测试晶圆的特征值;根据所述特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。由此可见,本发明能够实现利用两片测试晶圆即可完成高精度的离子注入偏差角度的监测。相较于“五点法”,本发明的监测成本低,且操作简单。相较于“单点法”,本发明的监测精度高,可靠性强。因此,本发明不但能够实现高精度的离子注入角度的监测,而且能够降低测试成本及操作复杂度,可实施性强。
附图说明
图1是本发明中采用五点法测试的热波值-注入角度的关系图;
图2是本发明中采用五点法拟合的热波值-注入角度的关系图;
图3是本发明中采用单点法拟合的热波值-注入角度的关系图;
图4是本发明实施例中离子注入角度的监测方法的流程图;
图5是本发明实施例中获取标准曲线的方法流程图;
图6是本发明实施例中采用两点法拟合的特征值相关量-偏差角度的关系图;
图7是本发明实施例中采用不同监测方法监测偏差角度的对比图;
图8是本发明实施例中不同监测方法的稳定性的对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外,附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的,各附图需要展示的侧重点不同,有时会采用不同的比例。还应当理解的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
为解决上述技术问题,本实施例提一种离子注入角度的监测方法,请参阅图1,包括:
步骤一S1:选取至少两片测试晶圆。
步骤二S2:以第一角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入,以第二角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入。
步骤三S3:测量每片所述测试晶圆的特征值。
步骤四S4:根据所述特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。
由此可见,本实施最少使用至少两片测试晶圆即可实现离子注入偏差角度的高精度监测。以下结合附图4-8具体介绍本实施所提供的一种离子注入角度的监测方法。
步骤一S1:选取至少两片测试晶圆。
本实施例为了保证高精度的监测效果,需要尽可能地减少除注入角度之外的变量因子。因此,在选取测试晶圆时,需要对各测试晶圆进行快速热退火,以修复测试晶圆的晶格缺陷,使各个测试晶圆的晶格初始状态一致。并且筛选出热波值较为稳定的测试晶圆。优选的,选取的测试晶圆的热波值范围为600至700。
本实施例不限定选取所述测试晶圆的数量,可选为2片、3片、4片或5片及以上。虽然测试晶圆的数量越多精度越高,但本实施例提供的所述离子注入角度的监测方法仅需两片测试晶圆即可实现高精度监测。因此,本实施例以两片测试晶圆为示例,具体介绍所述离子注入角度的监测方法。
步骤二S2:以第一角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入,以第二角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入。
其中,所述第一角度和所述第二角度之间的角度差大于0度且小于90度。换言之,所取的第一角度和第二角度数值上不相等,可选的,为1度和0.5度,-1度和0.5度等。在此,本实施例选择第一角度α=1度,第二角度β=-0.5度为示例。因此,其一测试晶圆以注入角度α=1度执行一次离子注入;另一测试晶圆以注入角度β=-0.5度执行一次离子注入。除了注入角度的不同,其他离子注入的条件均相同。例如同一机台注入,注入的离子种类相同、注入能量相同以及注入浓度相同等。
当选取的所述测试晶圆数量较多时,可对部分所述测试晶圆执行第一角度的离子注入,剩余部分的所述测试晶圆执行第二角度的离子注入。
步骤三S3:测量每片所述测试晶圆的特征值W。
在执行完离子注入后,对每一所述测试晶圆进行快速热退火,然后测量各所述测试晶圆的特征值W。其中,所述特征值W包括热波值和/或电阻值。
步骤四S4:根据所述特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。
进一步的,所述标准曲线的函数式为:Δ=ζ*θ+Τ。Δ为特征值相关量,θ为离子注入偏差角度,ζ和Τ为常数。由此可得到,所述离子注入偏差角度θ满足如下公式:θ=(Δ-Τ)/ζ。其中,Δ=(W1-W2)/(W1+W2)。W1为以第一角度α注入的所述测试晶圆的特征值,W2为以第二角度β注入的所述测试晶圆的特征值,ζ和Τ为常数。
当所述测试晶圆的数量大于2时,以第一角度α注入的所述测试晶圆的特征值均值作为第一特征值W1,以及,以第二角度β注入的所述测试晶圆的特征值均值作为第二特征值W2。根据所述第一特征值W1和所述第二特征值W2,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。
因此,本实施能够实现最少利用两片测试晶圆即可完成高精度的离子注入偏差角度的监测。相较于“五点法”,本实施例的监测成本低,且操作简单。相较于“单点法”,本实施例的监测精度高,可靠性强,可实施性强。
进一步的,本实施例还提供一种获取标准曲线的方法,请参阅图5,所述方法包括:
步骤一S10:选取多片测试晶圆,并选定多个注入角度。
本实施例不限定所选取的所述测试晶圆的数量,可选为5片、10片、15片或20片等。对此,本实施例以10片所述测试晶圆为示例。同样,为了保证标准曲线的精准度,需要尽可能地减少除注入角度之外的变量因子。则在选取测试晶圆时,需要对各测试晶圆进行快速热退火,以修复测试晶圆的晶格缺陷,使各个测试晶圆的晶格初始状态一致。并且筛选出热波值较为稳定的测试晶圆。优选的,选取的测试晶圆的热波值范围为600至700。
进一步的,选定的多个所述注入角度分为第一组注入角度和第二组注入角度。其中,所述第一组注入角度中的各所述注入角度,以第三角度a为基准呈等差数列。所述第二组注入角度中的各所述注入角度,以第四角度b为基准呈等差数列。且所述第一组注入角度中的公差角度d与所述第二组注入角度中的公差角度d相同。同样,所述第三角度a和所述第四角度b之间的角度差大于0度且小于90度,即所述第三角度a和所述第四角度b的数值不相等。
换言之,如选定十个注入角度,第一组注入角度分别为:(a-2d)、(a-d)、a、(a+d)、(a+2d)。第二组注入角度分别为:(b-2d)、(b-d)、b、(b+d)、(b+2d)。第一组注入角度和第二组注入角度的公差均为d。例如,取值a=1度,b=-0.5度,d=0.05度。第一组注入角度为0.90度、0.95度、1.00度、1.05度、1.10度。第二组注入角度为-0.60度、-0.55度、-0.50度、-0.45度、-0.40度。
进一步的,所述第一组注入角度和所述第二组注入角度也可以不为等差数列,仅需所述第一组注入角度中的各所述注入角度,分别与第三角度a的角度差形成的数列,与所述第二组注入角度中的各所述注入角度,分别第四角度b的角度差形成的数列,存在交叉或等同关系即可。即,第一组注入角度分别为a、(a-c1)、(a-c2)、(a-c3)、(a-c4);第二组注入角度分别为b、(b-c1)、(b-c2)、(b-c3)、(b-c4)。第一组注入角度与第三角度a的角度差形成的数列为[0,-c1,-c2,-c3,-c4],第二组注入角度与第四角度b的角度差形成的数列为[0,-c1,-c2,-c3,-c4],二者为等同关系。或者,第一组注入角度分别为a、(a-c1)、(a-c2)、(a-c3);第二组注入角度分别为b、(b-c1)、(b-c2)、(b-c3)、(b-c4)。第一组注入角度与第三角度a的角度差形成的数列为[0,-c1,-c2,-c3],第二组注入角度与第四角度b的角度差形成的数列为[0,-c1,-c2,-c3,-c4],二者为交叉关系。
步骤二S20:分别以多个所述注入角度,对多个所述测试晶圆逐一执行离子注入。
可以理解的是,每片所述测试晶圆均执行一次离子注入,且每种所述注入角度均被使用。进一步的,此处采用的离子注入机台为标准机台,即所述标准机台的离子注入偏差角度为0度。并且,除了注入角度的不同,每次离子注入时的其他条件均相同,即仅有注入角度这一个变量。
步骤三S30:测量所有所述测试晶圆的特征值。
本实施例以第一组注入角度:0.90度、0.95度、1.00度、1.05度、1.10度;第二组注入角度:-0.60度、-0.55度、-0.50度、-0.45度、-0.40度为示例,测量每片测试晶圆经退火后的热波值,具体数值请参见下表:
测试晶圆序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
第一组注入角度 | 0.90 | 0.95 | 1.00 | 1.05 | 1.10 |
热波值W | 6268.44 | 6466.22 | 6604.00 | 6751.78 | 6919.56 |
测试晶圆序号 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
第二组注入角度 | -0.60 | -0.55 | -0.50 | -0.45 | -0.40 |
热波值W | 5642.77 | 5592.89 | 5496.00 | 5405.11 | 5363.23 |
此处也可以测量测试晶圆的电阻值作为每个测试晶圆的特征值。
步骤四S40:根据多个所述注入角度和所有所述特征值拟合出标准曲线。
进一步的,在所述第一组注入角度以及所述第二组注入角度中,将分别与对应的所述第三角度a和所述第四角度b之间具有相同角度差的两个注入角度归为一采样点,并获取每一所述采样点对应的两个所述测试晶圆的特征值。
以上表为例,在第一组注入角度中,0.90度与1.00度的角度差为-0.1度,0.95与1.00度的角度差为-0.05度,1.00与1.00度的角度差为0度,1.05与1.00度的角度差为0.05度,1.10与1.00度的角度差为0.10度。在第二组注入角度中,-0.60度与-0.50度的角度差为-0.1度,-0.55与-0.50度的角度差为-0.05度,-0.50与-0.50度的角度差为0度,-0.45与-0.50度的角度差为0.05度,-0.40与-0.50度的角度差为0.10度。
因此,可获得:角度差为-0.1度的采样点1(0.90度,-0.60度),角度差为-0.05度的采样点2(0.95度,-0.55度),角度差为0度的采样点3(1.00度,-0.50度),角度差为0.05度的采样点4(1.05度,-0.45度),角度差为0.10度的采样点5(1.10度,-0.40度)。然后,再获取采样点1-5中的各所述注入角度所对应的特征值。
继而,根据每一所述采样点对应的两个所述特征值,计算出该采样点的特征值相关量Δ,并以所述特征值相关量Δ和所述相同角度差作为对应的所述采样点的变量,在平面坐标系中绘制出由各所述采样点组成的采样测量曲线。其中,所述特征值相关量满足如下公式:Δ=(Wi-Wj)/(Wi+Wj);Δ为特征值相关量,Wi为所述采样点中所述第一组注入角度中的注入角度所对应的所述测试晶圆的特征值,Wj为所述采样点中所述第二组注入角度中的注入角度所对应的所述测试晶圆的特征值。其中,i和j为常数,在进行离子注入角度的监测时,i=1,j=2。
继续以上述数据为示例,角度差为-0.1度的采样点1(0.90度,-0.60度),0.90度对应的热波值为6268.44,-0.60度对应的热波值为5642.77,则Δ=0.053。由此可得采样点1的变量为(-0.1,0.053)。同理,采样点2的变量为(-0.05,0.072),采样点3的变量为(0,0.093),采样点4的变量为(0.05,0.11),采样点5的变量为(0.1,0.13)。据此可在平面坐标系中以角度差作为横坐标x,以特征值相关量作为纵坐标y,绘制出由各所述采样点组成的采样测量曲线。
最后,根据所述采样测量曲线拟合出所述标准曲线Δ=ζ*θ+Τ。如图6所示,y=0.3734x+0.0908。即,ζ=0.3734,Τ=0.0908。其中,ζ可称为灵敏度,Τ可称为目标值。在获取标准曲线之后,即可对任意机台采用本实施所提供的离子注入角度的监测方法对离子注入机台进行角度偏差测量。
基于同一发明构思,本实施例还提供一种离子注入角度的校正方法,所述方法包括:首先,根据所述的离子注入角度的监测方法获取离子注入偏差角度θ。然后,根据离子注入制程的规格要求,判断所述离子注入偏差角度θ是否超出阈值范围。如超过阈值范围,则说明该离子注入机台需要调整,不然会导致离子注入偏差,影响注入效果。继而,根据所述离子注入偏差角度θ调整机台注入角度,再利用离子注入角度的监测方法重复测量所述离子注入偏差角度θ,直至获取的所述离子注入偏差角度在阈值范围内。其中,离子注入偏差角度的阈值范围,是根据制程规格设定的,本实施对此不作限定。根据所述离子注入偏差角度θ调整机台,是指将偏差角度θ作为机台的补偿值输入,以实现校正机台的注入角度。
综上所述,本实施例提供的所述离子注入角度的监测方法及校正方法,能够实现仅利用两片测试晶圆即可完成高精度的离子注入偏差角度的监测。为验证所述方法相较于“五点法”和“单点法”具有更优的监测效果,申请人在相同注入条件的前提下,进行多次试验,以获得图7-8的实验对比图。其中,采用本实施例提供的所述离子注入角度的监测方法时选取了两片测试晶圆,则简称为“两点法”。从图7中可见,单点法的偏差值较大,在实际作业中可靠性不高。“五点法”和“两点法”的偏差值相近,且“两点法”相较于“五点法”成本更低,操作更简便。图8是对三种监测方法稳定性的测试对比。“单点法”的稳定性明显高于“五点法”和“两点法”。根据获取的数据,经统计可得:
由此可见,本实施例提供的“两点法”稳定性明显优于“五点法”和“单点法”,且监测精度高,操作简单,成本低,耗时适中,效率高,灵敏度高,可实施性强,对晶圆的要求适中。
此外还应该认识到,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (13)
1.一种离子注入角度的监测方法,其特征在于,包括:
选取至少两片测试晶圆;
以第一角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入,以第二角度对至少一片所述测试晶圆执行离子注入;
测量每片所述测试晶圆的特征值;
根据所述特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。
2.根据权利要求1所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,所述第一角度和所述第二角度之间的角度差大于0度且小于90度。
3.根据权利要求1所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,所述特征值包括所述测试晶圆的热波值和/或电阻值。
4.根据权利要求1所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,所述标准曲线的函数式为:Δ=ζ*θ+Τ;其中,Δ为特征值相关量,θ为离子注入偏差角度,ζ和Τ为常数。
5.根据权利要求4所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,Δ=(W1-W2)/(W1+W2);W1为以第一角度执行离子注入后测量的所述测试晶圆的特征值,W2为以第二角度执行离子注入后测量的所述测试晶圆的特征值。
6.根据权利要求1所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,获取所述标准曲线的方法包括:
选取多片测试晶圆,并选定多个注入角度;
分别以多个所述注入角度,对多个所述测试晶圆逐一执行离子注入;
测量所有所述测试晶圆的特征值;
根据多个所述注入角度和所有所述特征值拟合出标准曲线。
7.根据权利要求6所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,所述多个注入角度分为第一组注入角度和第二组注入角度;其中,所述第一组注入角度中的各所述注入角度以第三角度为基准呈等差数列;所述第二组注入角度中的各所述注入角度以第四角度为基准呈等差数列;且所述第一组注入角度中的公差角度与所述第二组注入角度中的公差角度相同。
8.根据权利要求7所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,所述第三角度和所述第四角度之间的角度差大于0度且小于90度。
9.根据权利要求7所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,根据多个所述注入角度和所有所述特征值拟合出标准曲线的步骤包括:
在所述第一组注入角度以及所述第二组注入角度中,将分别与对应的所述第三角度和所述第四角度之间具有相同角度差的两个注入角度归为一采样点,并获取每一所述采样点对应的两个所述测试晶圆的特征值;
根据每一所述采样点对应的两个所述特征值,计算出该采样点的特征值相关量,并以所述特征值相关量和所述相同角度差作为对应的所述采样点的变量,在平面坐标系中绘制出由各所述采样点组成的采样测量曲线;
根据所述采样测量曲线拟合出所述标准曲线。
10.根据权利要求9所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,所述特征值相关量满足如下公式:Δ=(Wi-Wj)/(Wi+Wj);
其中,Δ为特征值相关量,Wi为所述采样点中所述第一组注入角度中的注入角度所对应的所述测试晶圆的特征值,Wj为所述采样点中所述第二组注入角度中的注入角度所对应的所述测试晶圆的特征值。
11.根据权利要求1所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,采用标准机台获取所述标准曲线,其中,所述标准机台的离子注入偏差角度为0度。
12.根据权利要求1所述的离子注入角度的监测方法,其特征在于,测量每一所述测试晶圆的特征值之后,当所述测试晶圆的数量大于2时,以第一角度注入的所述测试晶圆的特征值均值作为第一特征值,以及,以第二角度注入的所述测试晶圆的特征值均值作为第二特征值;根据所述第一特征值和所述第二特征值,并参照标准曲线,计算出离子注入偏差角度。
13.一种离子注入角度的校正方法,其特征在于,包括:
根据权利要求1-12中任意一项所述的离子注入角度的监测方法获取离子注入偏差角度;
判断所述离子注入偏差角度是否超出阈值范围;如是,根据所述离子注入偏差角度调整机台注入角度,重复测量所述离子注入偏差角度,直至获取的所述离子注入偏差角度在阈值范围内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110407565.1A CN113130310B (zh) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | 离子注入角度的监测方法及校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110407565.1A CN113130310B (zh) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | 离子注入角度的监测方法及校正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113130310A true CN113130310A (zh) | 2021-07-16 |
CN113130310B CN113130310B (zh) | 2023-04-28 |
Family
ID=76777131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110407565.1A Active CN113130310B (zh) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | 离子注入角度的监测方法及校正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113130310B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120322248A1 (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | Sen Corporation | Ion implantation apparatus and ion implantation method |
CN103646892A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-19 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入角度监控方法 |
US20170271161A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
CN110854033A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-28 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入角度偏移监控方法及监控系统 |
-
2021
- 2021-04-15 CN CN202110407565.1A patent/CN113130310B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120322248A1 (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | Sen Corporation | Ion implantation apparatus and ion implantation method |
CN103646892A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-19 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入角度监控方法 |
US20170271161A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
CN107204271A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 住友重机械离子技术有限公司 | 离子注入方法及离子注入装置 |
CN110854033A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-28 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入角度偏移监控方法及监控系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113130310B (zh) | 2023-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110286345B (zh) | 一种矢量网络分析仪在片s参数的校准方法、系统及设备 | |
US12086734B2 (en) | Manufacturing assistance apparatus | |
US6828204B2 (en) | Method and system for compensating for anneal non-uniformities | |
CN104102836B (zh) | 一种电力系统快速抗差状态估计方法 | |
CN110632541B (zh) | 一种磁共振系统的匀场方法和装置 | |
CN103971022B (zh) | 基于t2控制图的飞机零部件质量稳定性控制算法 | |
KR20170001635A (ko) | 실리콘 웨이퍼의 양부 판정 방법, 당해 방법을 이용한 실리콘 웨이퍼의 제조 방법 및 실리콘 웨이퍼 | |
CN111207884A (zh) | 一种残余应力挠度法校准装置的标样的设计制作方法 | |
CN113130310B (zh) | 离子注入角度的监测方法及校正方法 | |
CN110632111B (zh) | 多目标元素体系x射线荧光基体效应测量方法及其应用 | |
US20040155208A1 (en) | Method of selecting pattern to be measured, pattern inspection method, manufacturing method of semiconductor device, program, and pattern inspection apparatus | |
CN104751005A (zh) | 一种基于正交实验的平面度误差评定方法 | |
US20200286794A1 (en) | Dynamic amelioration of misregistration measurement | |
Buchczik et al. | Evaluation of calibration results using the least median of squares method in the case of linear multivariate models | |
CN115168806A (zh) | 一种半导体材料离位阈能的计算方法 | |
CN114334689A (zh) | 热处理机台的温度监测方法及校正方法 | |
CN116266532A (zh) | 离子注入角度校准方法 | |
Romano et al. | Inspecting geometric tolerances: Uncertainty analysis in position tolerances control on Coordinate Measuring Machines | |
CN112687509A (zh) | 一种改善离子注入机台精度的方法 | |
CN113673056B (zh) | 一种发动机冷试参数限值确定方法 | |
RU2199088C1 (ru) | Способ коррекции статических характеристик измерительных преобразователей | |
CN106706208A (zh) | 航空发动机矢量推力测量台架静态校准方法 | |
CN116264168A (zh) | 常温下筛选高温静态电流失效晶圆的方法 | |
CN107655439B (zh) | 一种舵面阶跃测试结果的自动判读方法 | |
Pankratov et al. | On Optimization of Manufacturing of an Cascaded Multi Cell Trans-Z-Source Inverter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: No.28, Fenghuang 5th Road, Guangzhou Knowledge City, Guangzhou, Guangdong 510000 Applicant after: Yuexin Semiconductor Technology Co.,Ltd. Address before: No.28, Fenghuang 5th Road, Guangzhou Knowledge City, Guangzhou, Guangdong 510000 Applicant before: Guangzhou Yuexin Semiconductor Technology Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |