[發明專利]離子注入角度監測方法及系統

在審

• 申請號: 201910388905.3
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110112083A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 田成俊;邸太平;洪紀倫;吳宗祐;林宗賢
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/265
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供了一種離子注入角度監測方法及系統，所述方法包括如下步驟：從用于晶圓離子注入的離子束中分隔出監測束；將所述監測束在未裝載晶圓時的照射路徑作為標準照射路徑，確定所述標準照射路徑；將所述監測束在裝載晶圓時的照射路徑作為實時照射路徑，在對所述晶圓進行離子注入的過程中，實時監測所述實時照射路徑，并判斷所述實時照射路徑是否偏離所述標準照射路徑。本發明通過從離子注入的離子束中分隔出監測束，在對晶圓進行離子注入的過程中，對所述監測束的照射路徑進行實時監測，從而實時判斷離子注入角度是否偏離設定值，避免了因離子注入角度偏移而導致的器件電性參數的漂移，提升了產品良率。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路制造領域，特別是涉及一種離子注入角度監測方法及系統。

背景技術

在半導體集成電路的制造過程中，離子注入是一道重要的工藝制程。其中，考慮隧穿效應等因素，離子注入的注入角度對于半導體器件的電性參數具有重要影響。隨著半導體器件的特征尺寸不斷減小，對于注入角度的控制精度要求正在不斷提高。

目前，在離子注入機臺中，一般會使用法拉第杯作為離子檢測裝置，通過設置多個法拉第杯探知離子束的照射路徑，結合離子束及多個法拉第杯之間的相對位置關系，計算得到離子束的入射角度，從而實現對離子注入角度的檢測。

然而，由于需要在離子束的照射路徑及周邊位置上設置多個法拉第杯，上述檢測過程只能在晶圓進行離子注入的作業過程前后執行，以免影響正常的晶圓離子注入。即晶圓在進行離子注入過程中實際的注入角度是無法進行實時監測的。如果晶圓在進行離子注入時的注入角度出現偏差，就無法及時發現。而等到通過后續站點的電性測試等方法發現離子注入角度出現偏差時，往往已無法進行補救。這就會影響制品的器件性能，甚至造成整批次晶圓報廢。

因此，有必要提出一種新的離子注入角度監測方法及系統，解決上述問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種離子注入角度監測方法及系統，用于解決現有技術中無法在離子注入的過程中對離子注入角度進行實時監測的問題。

為實現上述目的及其它相關目的，本發明提供了一種離子注入角度監測方法，其特征在于，包括如下步驟：

從用于晶圓離子注入的離子束中分隔出監測束；

將所述監測束在未裝載晶圓時的照射路徑作為標準照射路徑，確定所述標準照射路徑；

將所述監測束在裝載晶圓時的照射路徑作為實時照射路徑，在對所述晶圓進行離子注入的過程中，實時監測所述實時照射路徑，并判斷所述實時照射路徑是否偏離所述標準照射路徑。

作為本發明的一種可選方案，所述離子束包含寬度大于晶圓直徑的寬束離子束，從所述寬束離子束中分隔出所述監測束的方法包括：設置帶有通孔的擋板，所述通孔位于所述寬束離子束寬度超出所述晶圓直徑部分的照射路徑上，所述寬束離子束通過所述通孔分隔出所述監測束。

作為本發明的一種可選方案，確定所述標準照射路徑的方法包括：在所述監測束的照射方向上定義一固定面，所述固定面垂直于所述照射方向，采用離子檢測裝置檢測所述監測束在所述固定面上的照射位置，并結合所述通孔的位置確定所述標準照射路徑。

作為本發明的一種可選方案，所述離子檢測裝置成對設置于所述固定面上，成對的所述離子檢測裝置的排列方向與所述監測束有共同交點，所述離子檢測裝置沿所述排列方向可動，成對的所述離子檢測裝置從所述監測束的兩側分別貼近所述監測束，使所述離子檢測裝置處于檢測不到所述監測束且最接近所述監測束的位置，以確定所述監測束在所述固定面上的照射位置。

作為本發明的一種可選方案，在確定所述監測束在所述固定面上的照射位置后，固定所述離子檢測裝置的位置，在對所述晶圓進行離子注入的過程中，當所述離子檢測裝置檢測到所述監測束時，判斷所述實時照射路徑已偏離所述標準照射路徑。