[發(fā)明專利]晶圓上實現(xiàn)離子注入劑量和能量的匹配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710040641.X
• 申請日: 2007-05-15
• 公開（公告）號: CN101308763A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許世勛;袁燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/66
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域的制造技術(shù)，具體地說，涉及一種在晶圓上實現(xiàn)離子注入劑量和能量的匹配方法。

背景技術(shù)

離子注入制程是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的一項重要技術(shù)。離子注入的劑量和能量均都會影響晶圓阻值的大小，所以在進(jìn)行批量生產(chǎn)之前，都需要在測試晶圓上進(jìn)行離子注入劑量和能量匹配測試，找到最佳的注入劑量和能量。一般離子注入劑量和能量匹配測試方法至少需要4片測試晶圓。現(xiàn)有的匹配方法詳細(xì)描述如下，選取三片測試晶圓，將其放置在預(yù)備機(jī)臺上，以預(yù)設(shè)劑量、預(yù)設(shè)劑量的90％和預(yù)設(shè)劑量的110％與預(yù)設(shè)能量的三種組合條件分別對三片測試晶圓進(jìn)行離子注入，所述預(yù)設(shè)劑量和預(yù)設(shè)能量是考慮到經(jīng)驗和目前設(shè)備的現(xiàn)有條件設(shè)置的可能最佳值；將該三片晶圓放置在快速熱處理爐中進(jìn)行快速熱退火處理，進(jìn)一步增強(qiáng)離子擴(kuò)散，使得部分在離子注入過程中損傷的晶格得到一定程度的恢復(fù)；對退火處理后的三片晶圓進(jìn)行阻值測試，將測試的阻值數(shù)據(jù)與阻值基準(zhǔn)值比較。假如三片晶圓的阻值偏離基準(zhǔn)值超過3％，就需要采用第四片晶圓，根據(jù)偏離值的大小，在后備機(jī)臺上微量改變離子注入能量和注入劑量，然后進(jìn)行退火步驟和測試阻值步驟，直至阻值偏離基準(zhǔn)值小于3％，找到最佳的注入劑量和能量。

采用現(xiàn)有的匹配方法，至少采用4片測試晶圓。上述匹配方法僅對注入劑量進(jìn)行調(diào)節(jié)，就需要至少4片，如果對注入能量亦進(jìn)行調(diào)節(jié)，則需要的測試晶圓將會更多，這樣就增加了制造成本。另外，不同測試晶圓本身條件可能會存在不同，對于再回收處理測試晶圓來說，這種條件不同的情況更加明顯，直接影響匹配測試的結(jié)果。每次匹配過程中，都需要進(jìn)行退火處理，每次退火時間或溫度稍有不同就會影響最終阻值的大小，增加了劑量和能量的調(diào)節(jié)困難，減低最終確定注入劑量和注入能量的精確度。

有鑒于此，需要提供一種新的離子注入劑量和能量的匹配方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種成本較低且精確度高的離子注入劑量和能量的匹配方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新的離子注入劑量和能量的匹配方法，其包括如下步驟：a.提供一片晶圓，劃分為數(shù)個區(qū)域；b.進(jìn)行光照步驟，除選定區(qū)域外，其他區(qū)域被光刻膠覆蓋；c.對選定區(qū)域以第一條件的劑量和能量組合進(jìn)行離子注入；d.移除光刻膠；e.繼續(xù)進(jìn)行步驟b、c、d，直至所述晶圓的數(shù)個區(qū)域均進(jìn)行過以不同條件的劑量和能量組合的離子注入；f.測試所述數(shù)個區(qū)域的阻值，并與基準(zhǔn)值比較，確定測試阻值最接近基準(zhǔn)值的區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述晶圓劃分為9個區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述的不同條件的劑量和能量分別是預(yù)設(shè)劑量、預(yù)設(shè)劑量的90％，預(yù)設(shè)劑量的110％，預(yù)設(shè)能量，預(yù)設(shè)能量的90％，預(yù)設(shè)能量的110％，劑量和能量的兩兩組合獲得九種不同條件的劑量和能量組合，且以該九種組合條件分別注入所述九個區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述不同條件的劑量選擇預(yù)設(shè)劑量以及偏移預(yù)設(shè)劑量1％-10％的劑量。

進(jìn)一步地，所述不同條件的能量選擇預(yù)設(shè)能量以及偏移預(yù)設(shè)劑量1％-10％的能量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的匹配方法，通過在一片晶圓上劃分?jǐn)?shù)個區(qū)域，實現(xiàn)在一片晶圓上進(jìn)行匹配測試，起到了減低成本的有益效果。另外，通過在一片晶圓上進(jìn)行匹配測試，使各個區(qū)域的匹配測試的外界條件均是相同的，起到了提高匹配精確度的有益效果。

附圖說明

通過以下對本發(fā)明一實施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點。其中，附圖為：

圖1為采用本發(fā)明離子注入劑量和能量的匹配方法流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實施方式中采用的九組離子注入條件示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1及圖2，在本發(fā)明離子注入劑量和能量的匹配方法的具體實施方式包括如下步驟：

提供一片測試晶圓，將該晶圓分為九個區(qū)域；

對該測試晶圓進(jìn)行第一次光照步驟，使除第一區(qū)域外，晶圓其他區(qū)域被光刻膠覆蓋，所述光照步驟就是指對晶圓依次進(jìn)行鍍光刻膠步驟、曝光步驟，然后通過顯影將選定區(qū)域的光刻膠移除的步驟，第一次光照步驟的選定區(qū)域就是第一區(qū)域，第N次光照步驟的選定區(qū)域就是第N區(qū)域，在本實施方式中，N最大為九；

對第一區(qū)域以第一條件的劑量和能量的進(jìn)行離子注入，所述第一條件的劑量和能量分別是指預(yù)設(shè)劑量的90％，預(yù)設(shè)能量的90％，其中預(yù)設(shè)劑量和預(yù)設(shè)能量的含義與背景技術(shù)部分提到的含義相同；

進(jìn)行灰化步驟將光刻膠移除；

對該測試晶圓進(jìn)行第二次光照步驟，使除第二區(qū)域外，晶圓其他區(qū)域被光刻膠覆蓋；