[發明專利]一種監測晶圓固定器應力的方法

有效

• 申請號: 201410195850.1
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN105097582B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 高國珺;王振輝
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種監測晶圓固定器應力的方法。

背景技術

IC制造中用離子注入進行摻雜是先進工藝技術制備半導體器件的關鍵環節。隨著半導體技術節點的不斷推進，為了獲得最優化的工藝效果，對硬件(hardware)的要求也越來越高，對固件安裝的精度要求也更加嚴格。因此，要求我們必須對硬件有更準確更快速的監測(monitor)方式。

當前業界對離子注入機中晶圓固定器應力的監測方式主要是通過量測工具對晶圓的固定裝置進行粗放的檢測或者簡單的通過晶圓的傳送過程中有無缺陷產生，來判斷晶圓固定器的工作是否正常，而對應力方面的檢測明顯不足而且粗放，完全不能滿足IC制程線寬越來越小對硬件(hardware)的要求。

間接地監控方式的測量結果也不能完全模擬在離子注入過程的晶圓固定器(wafer holder)對晶圓表面的應力作用。因為，IC制程中離子注入過程是一種極其復雜的電化學反映，只有完全模擬離子注入過程中的機臺狀況，才能精確的體現晶圓固定器對晶圓的作用力，隨著半導體制程逐漸向越來越小的線寬發展，微小的應力作用都有可能使產品良率受到影響，甚至報廢，給晶圓廠及客戶帶來巨大損失。

鑒于IC制程中離子注入過程中沒有在線的監測方式，因此，更加需要離線監測具有良好的精確性。

因此，為了解決上述技術問題，有必要提出一種更加準確的對晶圓固定器應力的監測方法。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為了克服目前存在問題，本發明提出一種監測晶圓固定器應力的方法，包括：提供監測晶圓，所述監測晶圓包括半導體襯底和位于其上的氧化物層；對所述監測晶圓進行退火處理，以消除表面電荷；對所述監測晶圓進行離子注入；測試所述監測晶圓的表面電荷累積程度，以獲得所述表面電荷的分布情況，所述表面電荷分布異常區對應區域的應力也存在異常。

進一步，所述氧化物層的厚度為500-1500埃。

進一步，所述氧化物層的厚度為1000埃。

進一步，所述方法可用于所有IC制程中的離子注入機臺。

進一步，所述半導體襯底材料包括硅。

進一步，對所述監測晶圓測試完成后，對其進行退火處理，以使所述監測晶圓表面電荷為0，從而使所述監測晶圓可以重復使用若干次。

進一步，所述監測晶圓重復使用次數小于30次。

綜上所述，根據本發明的方法來對晶圓固定器進行應力分析，對應力存在異常的固定點及時進行調整，以保證離子注入制程的正常進行，進而提高了產品的良率。

附圖說明

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。

附圖中：

圖1為根據本發明實施例中監測晶圓表面電荷分布的示意圖；

圖2為本發明實施例中方法監測晶圓表面電荷測試的原理圖；

圖3為本發明實施例中方法依次實施的步驟的流程圖。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。

應當理解的是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。