[發明專利]一種檢測離子阱注入形貌對器件性能影響的方法

有效

• 申請號: 201410441471.6
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104269364B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 倪棋梁;陳宏璘;龍吟
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

本發明涉及到集成電路制造領域，尤其涉及到一種檢測離子阱注入形貌對器件性能影響的方法，通過提供一去除氧化隔離層的一半導體襯底，并觀察形成位于NMOS晶體管和PMOS晶體管的各源極、漏極上的金屬接觸孔的亮暗程度，通過進一步的分析發生金屬接觸孔的亮度異常變化來判斷出下面的P離子阱與N離子阱的間距，可以分析出不同離子阱間距發生離子阱形貌偏移時對器件性能的影響。

技術領域

本發明涉及集成電路制造領域，尤其涉及到一種檢測離子阱注入形貌對器件性能影響的方法。

背景技術

在現有的技術領域中，信息技術的基礎都圍繞著一個場效應晶體管展開，并且隨著信息技術的不斷向前發展，集成電路工藝表現的越來越成熟。

現有芯片上的電路制造工藝都包含幾百步的工序，主要分為光刻、刻蝕、清洗、薄膜生長和離子注入等幾大模塊工藝，因此隨著集成電路工藝的發展及特征尺寸的不斷縮小，芯片上電路的分布也越來越復雜，在如此高密度分布情況下，特別的是當集成電路制造工藝出現異常時晶體管之間的相互影響也會越來越大，最終會影響到產品的良率。如圖1所示，當器件尺寸不斷縮小，芯片上兩個相互放置的晶體管的間距變得很近，導致N型和P離子阱之間的距離也變得越來越小，所以一旦采用離子注入工藝向其所對應的硅材料中注入不同種類和劑量的離子時出現異常偏差可能會導致離子阱的形貌發生變化，從而使不同種類的離子相互擴散并最終導致芯片的性能失效。然而離子阱的形貌出現異常在生產工藝中是比較難于發現的，需要在最終的電性測試中才能反映出來，因此一旦出現異常可能往往會器件的生產造成極高的風險隱患。

中國專利(CN102593132A)本發明屬于硅基光接收機技術領域，涉及一種基于標準CMOS工藝疊層差分雙光電探測器，包括：呈垂直分布的MSM型光電探測器、雙光電二極管型光電探測器以及位于兩者之間的隔離層，其中，雙光電二極管型光電探測器制作在硅襯底PSUB上，使用P+/N阱結作為工作二極管，N阱/Psub結作為屏蔽二極管，位于下方，其陰極P+與陽極N+相間分布，每兩個陽極N+間的陰極P+數量為3～4個；MSM(metal-semiconductor-metal，金屬半導體金屬)型光電探測器制作在低摻雜多晶硅(poly)上。本發明提供的光電探測器，能夠由一路輸入光信號得到兩路相互隔離的光電流信號；提高光注入效率；使基于標準CMOS工藝的光接收機在保證帶寬和頻率特性的情況下獲得足夠的響應度。

通過該專利的方法提高了該光電探測器的光注入效率，通過測量P離子阱與N離子阱相互隔離的光電流信號，監測兩阱的正常工作狀態，隨時監測兩阱是否發生形貌異常，同理將其應用于晶體管中亦可以測出P離子阱與N離子阱是否出現異常的工作狀態，但是操作比較復雜，獲取信息成本較高，同時也沒有確定P離子阱與N離子阱形貌出現異常對器件良率的影響。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種檢測離子阱注入形貌對器件性能影響的方法。通過該方法可以測出P離子阱與N離子阱是否出現異常的工作狀態，以及解決操作手段比較復雜，獲取信息成本較高，同時也沒有確定P離子阱與N離子阱形貌出現異常對器件良率的影響的缺陷。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種檢測離子阱注入形貌對器件性能影響的方法，其中，所述方

法包括：

步驟S1、于一襯底分別摻雜P型離子和N型離子，形成多個不同的離子阱組，所述各離子阱組均包括相鄰的一P型離子阱和一N型離子阱，且任一離子阱組中的P型離子阱與N型離子阱之間的間距較其他余下離子阱組中的P型離子阱與N型離子阱的間距不同；

步驟S2、于所述P型離子阱上制作一NMOS晶體管，于所述N型離子阱上制作一PMOS晶體管；

步驟S3、形成位于所述NMOS晶體管和PMOS晶體管各自包括的源極、漏極上的金屬接觸孔；