[發(fā)明專利]離子注入機(jī)臺(tái)基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410047153.1
• 申請(qǐng)日: 2014-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104835769B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張進(jìn)創(chuàng);陳立峰;逄錦濤;韋偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/68
• 分類號(hào): H01L21/68;H01L21/265
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種的離子注入機(jī)臺(tái)基準(zhǔn)注入角度的確定方法，該方法在靠近校準(zhǔn)前的基準(zhǔn)起始注入角度的范圍內(nèi)分別對(duì)多個(gè)晶圓進(jìn)行離子注入，以獲得多份晶格損傷度和與其對(duì)應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)，再在坐標(biāo)系中通過(guò)這些數(shù)據(jù)擬合出晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線。對(duì)于離子注入機(jī)臺(tái)來(lái)說(shuō)，恰好位于基準(zhǔn)注入角度的離子注入所造成的晶格損傷度位于該關(guān)系曲線的頂點(diǎn)，進(jìn)而將該關(guān)系曲線的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的角度作為校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)起始注入角度。本發(fā)明所獲得的校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)起始注入角度的誤差可控制在0.3度以內(nèi)，大大小于現(xiàn)有的離子注入機(jī)臺(tái)的誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別涉及一種離子注入機(jī)臺(tái)基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

離子注入是半導(dǎo)體制造過(guò)程中不可缺少的技術(shù)。在半導(dǎo)體制造過(guò)程的多個(gè)階段都涉及到離子注入的步驟。例如芯片襯底中N阱、P阱的形成、輕摻雜漏區(qū)的形成、袋狀摻雜漏區(qū)的形成、源/漏區(qū)的形成、閾值電壓區(qū)的形成等都離不開(kāi)離子注入手段的參與。

隨著半導(dǎo)體制造的關(guān)鍵尺寸（CD，Critical Dimension）的不斷縮小，所制造的器件性能不斷提高。同時(shí)，隨之而來(lái)的是對(duì)半導(dǎo)體制造過(guò)程中的工藝技術(shù)條件要求越來(lái)越高。同樣，對(duì)于半導(dǎo)體制造過(guò)程中不可或缺的離子注入來(lái)說(shuō)，同樣要求越來(lái)越高，例如離子注入的能量誤差范圍、劑量誤差范圍以及注入角度誤差范圍的要求也是越來(lái)越嚴(yán)格。因?yàn)殛P(guān)鍵尺寸的縮小所帶來(lái)的是器件尺寸的縮小，越小的器件制造所要求的能量、劑量和注入角度偏離度越小，一旦偏離度超出了所要求的誤差范圍就極有可能導(dǎo)致所制造的半導(dǎo)體器件的失效。例如有些半導(dǎo)體產(chǎn)品的離子注入時(shí)，在角度偏離達(dá)到0.5度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致器件的失效，對(duì)于這些半導(dǎo)體產(chǎn)品，所要求的注入角度的誤差范圍就不應(yīng)該超過(guò)0.5度；甚至，在模擬時(shí)，有些模擬的半導(dǎo)體產(chǎn)品角度差異當(dāng)達(dá)到0.3度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致模擬的半導(dǎo)體器件失效。因此，離子注入過(guò)程中，對(duì)于注入角度誤差（偏差）的控制，對(duì)于半導(dǎo)體的制造來(lái)說(shuō)是非常重要的。

目前，對(duì)于離子注入機(jī)臺(tái)來(lái)說(shuō)，控制離子注入角度偏差主要靠水平儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是水平儀的精度已經(jīng)不能達(dá)到現(xiàn)有工藝的關(guān)鍵尺寸的要求。水平儀的誤差范圍約有1度，再加上人為操作上的誤差，使得偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于現(xiàn)在對(duì)離子注入的注入角度的誤差范圍要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種離子注入機(jī)臺(tái)基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法，以減小離子注入角度的誤差范圍，滿足不斷縮小關(guān)鍵尺寸的半導(dǎo)體制程的要求。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種離子注入機(jī)臺(tái)基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法，包括：

在離子注入機(jī)臺(tái)中，以初始注入角度對(duì)第一待注入晶圓進(jìn)行離子注入，以獲取第一晶格損傷度和與其對(duì)應(yīng)的初始注入角度的數(shù)據(jù)；

在所述離子注入機(jī)臺(tái)中，從所述初始注入角度開(kāi)始設(shè)置至少兩個(gè)不同注入角度，以采用所述至少兩個(gè)不同注入角度對(duì)至少兩個(gè)待注入晶圓分別進(jìn)行離子注入，以獲取至少兩份晶格損傷度和與其對(duì)應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)；

將獲取的所有的晶格損傷度和與其對(duì)應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)標(biāo)示坐標(biāo)系中，并對(duì)坐標(biāo)系中標(biāo)示出的點(diǎn)進(jìn)行擬合，以獲得晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線；

將所述關(guān)系曲線的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的角度，作為所述離子注入機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)起始注入角度。

進(jìn)一步，所述至少兩個(gè)不同注入角度對(duì)稱地位于所述初始注入角度的兩側(cè)。

進(jìn)一步，相鄰的注入角度之間相差0.1～1度。

進(jìn)一步，所述初始注入角度為0度。

進(jìn)一步，從所述0度的初始注入角度開(kāi)始設(shè)置的不同注入角度為4個(gè)，分別為-1度、-0.5度、0.5度和1度。

進(jìn)一步，所述初始注入角度為45度。