[發明專利]提高注入機生產效率的方法

有效

• 申請號: 201711237469.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107993931B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 葉鋒;袁立軍
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/67
• 代理公司: 31211 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭四華<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種提高注入機生產效率的方法，包括如下步驟：步驟一、根據單次注入時間的要求來調節注入機的注入束流；通過增加注入束流的大小降低所述單次注入時間。步驟二、注入機通過對晶圓進行不同區域的掃描并在各掃描區域進行離子注入實現對晶圓的全片注入，根據減少總體掃描時間的要求來調節所述注入束流；注入束流對光刻膠的碰撞會產生的水汽從而使注入腔體的壓強增加，注入束流的大小要求設置到保證在整個注入掃描過程中所述注入腔體的壓強都小于上限值，從而不會產生離子注入停止，減少所述總體掃描時間。本發明能夠有效提高光刻膠開口率較小的產品生產效率，縮短單片晶圓完成全片注入的時間，提高WPH。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別是涉及一種提高注入機生產效率的方法。

背景技術

隨著超大規模集成電路技術的迅速發展，半導體器件的尺寸在不斷縮小，因此制造工藝中離子注入需要進行多步離子注入，具體包括超淺結注入、袋狀(pocket)結構注入、環形(Halo)結構注入、溝道注入、高精度的側壁注入和像素區域等對離子注入。隨著離子注入步驟的增加，因此對注入機臺生產效率的要求也隨之提高。離子注入劑量(D)與注入束流(I)、注入時間(t)、注入源種所帶電荷(q)、束流面積(束流寬度W和束流高度H)有如下關系：D＝I*t/(q*W*H)。因此，通過提高注入機臺生產效率在同等條件下，可以通過提高注入束流來降低注入時間。

表1

結合表1所示，研究相同注入程式在不同產品生產效率有很大差異。

分析A和B產品離子注入詳細過程，發現A產品注入中腔內真空值瞬間較B差,甚至超過機臺真空設定上限，需要等待冷泵抽到注入起始真空值才可以正常注入，A產品多余注入時間為等待機臺真空恢復。

表2產品光刻膠(PR)開口率對照表

結合表2所示，進一起分析A和B產品相同注入程式差異，發現B產品光刻膠開口比率(TR％)遠遠大于A產品，故注入時A產品光刻膠揮發會較B產品嚴重，生產效率則會遠遠小于B產品。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提高注入機生產效率的方法，能夠有效提高光刻膠開口率較小的產品生產效率，縮短單片晶圓(wafer)完成全片注入的時間，提高注入機每小時所能完成的作業晶圓片數(wafer per hour，WPH)。

為解決上述技術問題，本發明的提高注入機生產效率的方法包括如下步驟：

步驟一、根據單次注入時間的要求來調節注入機的注入束流，所述單次注入時間為注入機對晶圓的單次注入區進行所需注入劑量的注入時間，所述單次注入時間和注入束流的積和所述注入劑量成正比，通過增加所述注入束流的大小降低所述單次注入時間。

步驟二、所述注入機通過對所述晶圓進行不同區域的掃描并在各掃描區域進行離子注入實現對所述晶圓的全片注入，根據減少總體掃描時間的要求來調節所述注入束流；所述注入束流越大，所述注入束流對光刻膠的碰撞而產生的水汽也越多，水汽的增加會使所述注入機的注入腔體的壓強增加，當所述注入腔體的壓強增加增加到一個上限值時，離子注入會停止，所述注入束流的大小要求設置到保證在整個注入掃描過程中所述注入腔體的壓強都小于上限值，從而不會產生離子注入停止，減少所述總體掃描時間。

進一步的改進是，在步驟二中所述注入束流的大小滿足保證在整個注入掃描過程中不會產生離子注入停止的條件下，所述注入束流根據步驟一進行設置的值越大，所述晶圓完成整片注入的時間越短。

進一步的改進是，步驟二中，需要根據所述光刻膠的開口率的大小調節所述注入束流，所述光刻膠的開口率越小，被所述注入束流碰撞所產生的水汽也越多，所述注入束流的值越小。