CN115910832A - 一种用于测试离子是否注入的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体制造技术领域，提供了一种用于测试离子是否注入的方法，包括：获取待测试晶圆；待测试晶圆的表面包括氧化层，氧化层包括注入区域和固定区域，在离子注入过程中，待测试晶圆置于离子注入机的注入靶盘上，固定区域通过固定抓手固定；在完成离子注入后，将待测试晶圆置于酸溶液中进行腐蚀后，在纯水中冲洗并甩干；获取腐蚀完成的待测试晶圆并观察氧化层的颜色，注入区域和固定区域之间存在色差，则待测试晶圆已完成离子注入。本发明基于离子是否注入导致的酸溶液对氧化层腐蚀速率不同的特性，使氧化层的固定区域和注入区域在相同时间下腐蚀的厚度不同，从而呈现不同颜色，避免了破坏性的损伤，降低了测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种用于测试离子是否注入的方法。
背景技术
离子注入是将改变导电率的掺杂材料引入半导体衬底的标准技术。在离子注入系统中，所需要的掺杂材料在离子源中被离子化，离子被加速成具有规定能量的离子束后被引向半导体衬底的表面，离子束中的高能离子得以渗入半导体材料并且被镶嵌到半导体材料的晶格之中。
现有的用来判断产品是否注入过的方法都需进行断面染结、断面电镜分析等破坏性实验，产品一经实验则无法再生产再使用，一定程度上造成了浪费，提高了生产成本。因此需要一种不通过破坏性试验就能确定晶圆是否离子注入的方法，在确定是否经过离子注入后还能继续使用，从而降低生产成本，减少浪费。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种用于测试离子是否注入的方法，以解决现有技术对于离子是否注入都通过破坏性试验，造成晶圆无法再生产使用的问题。
本发明提供的一种用于测试离子是否注入的方法，适用于离子注入剂量不小于1E15的晶圆，包括：
获取待测试晶圆；所述待测试晶圆的表面包括氧化层，所述氧化层包括注入区域和固定区域，在离子注入过程中，所述待测试晶圆置于离子注入机的注入靶盘上，所述固定区域通过固定抓手固定；
在完成离子注入后，将所述待测试晶圆置于酸溶液中进行腐蚀后，在纯水中冲洗并甩干；
获取腐蚀完成的待测试晶圆并观察所述氧化层的颜色，所述注入区域和所述固定区域之间存在色差，则待测试晶圆已完成离子注入。
由上述技术方案可知，本发明基于离子是否注入导致的酸溶液对氧化层腐蚀速率不同的特性，使氧化层的固定区域和注入区域在相同时间下腐蚀的厚度不同，从而呈现不同颜色，根据色差可判断离子是否注入，避免了破坏性的损伤，降低了测试成本。
可选地，所述氧化层的厚度为
到
可选地，注入的离子为硼离子、磷离子或砷离子。
可选地，所述离子注入机的型号为MV10160，当注入离子为硼离子时注入条件为能量60Kev，剂量3E15，角度7°。
可选地，所述酸溶液为氢氟酸溶液，所述氢氟酸溶液中氢氟酸与水的体积比为1:25～1:50，腐蚀时间为35s～1min。
可选地，所述待测试晶圆的腐蚀时间和所述酸溶液浓度成反比。
可选地，所述酸溶液为氢氟酸与水的体积比为1:50的氢氟酸溶液，腐蚀时间为1min。
可选地，腐蚀完成的所述待测试晶圆，所述注入区域的膜厚为
所述注入区域为淡黄色；所述注入区域的膜厚为
所述注入区域的膜厚为蓝色。
采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：
本发明基于离子是否注入导致的酸溶液对氧化层腐蚀速率不同的特性，使氧化层的固定区域和注入区域在相同时间下腐蚀的厚度不同，从而呈现不同颜色，根据色差可判断离子是否注入，避免了破坏性的损伤，降低了测试成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明实施例提供的一种用于测试离子是否注入的方法的流程图；
图2示出了本发明实施例提供的注入区域和固定区域的示意图；
图3示出了本发明实施例提供的完成腐蚀的待测试晶圆的的示意图。
附图标记：
401-注入区域；402-固定区域。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本发明实施例提供的一种用于测试离子是否注入的方法，适用于离子注入剂量不小于1E15的晶圆，包括：
S1、获取待测试晶圆；待测试晶圆的表面包括氧化层，氧化层包括注入区域和固定区域，在离子注入过程中，待测试晶圆置于离子注入机的注入靶盘上，固定区域通过固定抓手固定；
S2、在完成离子注入后，将待测试晶圆置于酸溶液中进行腐蚀后，在纯水中冲洗并甩干。
酸溶液可以为能够腐蚀氧化层的任一种酸性溶液，纯水中冲洗主要目的是为了将先前残留在晶圆表面的酸溶液冲洗干净。冲洗时间应尽量长，避免时间过短导致残流的酸剂未冲尽，则会对晶圆造成影响。
S3、获取腐蚀完成的待测试晶圆并观察氧化层的颜色，注入区域和固定区域之间存在色差，则待测试晶圆已完成离子注入。
本发明基于离子是否注入导致的酸溶液对氧化层腐蚀速率不同的特性，使氧化层的固定区域和注入区域在相同时间下腐蚀的厚度不同，从而呈现不同颜色，根据色差可判断离子是否注入，避免了破坏性的损伤，降低了测试成本。
需要说明的是，离子在注入后，所导致的注入区域和固定区域的厚度差异基本可以忽略不计，不对本实施例的结果造成影响。
图2示出了本实施例待测试晶圆的注入区域和固定区域的示意图，晶圆的两端因固定抓手固定的原因，离子注入被阻挡，进而使得该区域与其他正常注入区域掺杂浓度不同，进一步导致腐蚀速率的不同，使氧化层在经过相同腐蚀时间的腐蚀后，被腐蚀了不同厚度，造成色差。
本发明所提供的的方法可以适用于硼离子、磷离子或砷离子的注入。具体地，在本实施例中注入的离子为硼离子，所使用的离子注入机的型号为MV10160，离子的注入条件为能量60Kev，剂量3E15，角度7°。
可选地，酸溶液为氢氟酸溶液，氢氟酸溶液中氢氟酸与水的体积比为1:25～1:50。对于不同酸溶液浓度，待测试晶圆的腐蚀时间和酸溶液浓度成反比，具体需根据所配酸剂的腐蚀速率决定，腐蚀时间在35s～1min左右。
在一个具体的实施方式中，酸溶液为氢氟酸与水的体积比为1:50的氢氟酸溶液，腐蚀时间为1min，氢氟酸溶液具体是由苏州晶瑞公司生产。腐蚀完成后，在纯水中至少冲洗10min，在甩干机甩干则可在聚光灯下观察产品表面。
在经如上硼离子注入后，经氢氟酸与水的体积比为1:50的氢氟酸溶液腐蚀的腐蚀时间为1min，可以得到如图3所示的腐蚀完成的晶圆，注入区域的膜厚为
注入区域为淡黄色；注入区域的膜厚为
注入区域的膜厚为蓝色。
经酸溶液腐蚀后的氧化层厚度，只需满足后续生产需求即可，且图3标记处与固定区域的示意图所处位置基本吻合，故可判断产品已完成注入工序，证明该方案的可行性。
对于经测试确定完成离子注入的晶圆，可安排产品正常下传进行后续生产，否则需要安排返工处理，过程中不废弃用于测试的晶圆产品，提高了生产成本。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种用于测试离子是否注入的方法，适用于离子注入剂量不小于1E15的晶圆，其特征在于，包括：
获取待测试晶圆；所述待测试晶圆的表面包括氧化层，所述氧化层包括注入区域和固定区域，在离子注入过程中，所述待测试晶圆置于离子注入机的注入靶盘上，所述固定区域通过固定抓手固定；
在完成离子注入后，将所述待测试晶圆置于酸溶液中进行腐蚀后，在纯水中冲洗并甩干；
获取腐蚀完成的待测试晶圆并观察所述氧化层的颜色，所述注入区域和所述固定区域之间存在色差，则待测试晶圆已完成离子注入。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化层的厚度为
到
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，注入的离子为硼离子、磷离子或砷离子。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述离子注入机的型号为MV10160，当注入离子为硼离子时注入条件为能量60Kev，剂量3E15，角度7°。
5.根据权利要求4任一所述的方法，其特征在于，所述酸溶液为氢氟酸溶液，所述氢氟酸溶液中氢氟酸与水的体积比为1:25～1:50，腐蚀时间为35s～1min。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述酸溶液为氢氟酸与水的体积比为1:50的氢氟酸溶液，腐蚀时间为1min。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，腐蚀完成的所述待测试晶圆，所述注入区域的膜厚为
所述注入区域为淡黄色；所述注入区域的膜厚为
所述注入区域的膜厚为蓝色。
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