[發明專利]基于激光退火的晶圓分區RS量測方法、終端和存儲介質

在審

• 申請號: 202210540380.2
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114999950A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 劉慶鋒;王誠;李家超
• 申請（專利權）人: 上海先進半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/265;H01L21/268
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種基于激光退火的晶圓分區RS量測方法、終端和存儲介質，通過將晶圓控片以圓心為原點建立X?Y直角坐標系，以將晶圓控片劃分為至少2個晶圓控片分區，而后基于激光退火機提供的矩形光斑對各個晶圓控片分區分別進行不同的局部激光退火，再對各個晶圓控片分區分別進行RS量測，從而獲取RS數據。本發明通過激光退火機中的光路掃描與工作臺步進的運動配合，可實現對晶圓控片的局部退火；以晶圓控片圓心為原點建立晶圓控片分區，可有效代表整片晶圓的特性；對晶圓控片的分區操作可獲得穩定可靠的RS量測數據，且可有效節約晶圓控片的數量，大幅度節約工藝機臺和RS量測機臺的傳送時間，從而達到降本增效的目的。

技術領域

本發明屬于半導體領域，涉及一種基于激光退火的晶圓分區RS量測方法、終端和存儲介質。

背景技術

在半導體領域中，離子注入是一種必不可少的技術手段，其是指當真空中的離子束在射向一塊固體材料后，因受到固體材料的抵抗，而速度慢慢降低下來，并最終停留在固體材料中的現象。目前，離子注入已成為半導體中一種重要的摻雜技術，也是控制半導體器件閾值電壓的一個重要手段。

在離子注入工藝中，當將雜質離子加速獲得較大的動能后，雜質離子即可以進入半導體中，而后在進行退火工藝時，可將離子注人導致的晶格損傷消除，摻雜離子在高溫下擴散并重新分布，以重構晶體，被激活釋放出空穴或者電子，以實現摻雜。

在生產過程中，對離子注入工藝進行均一性的監控是制備高性能器件的必要手段，現有的測試方法包括方塊電阻量測法(RS)或熱波探傷法(Thermal Wave)等。其中，RS量測法因操作便捷，成為目前產業中對離子注入工藝進行均一性監控的主要方法。

半導體加工產業中，產品在量產前須進行大量的工藝實驗，以驗證機臺指標和工藝條件，現有的RS量測法主要是對完成離子注入的晶圓控片進行退火，而后進行RS量測，一旦晶圓控片完成退火工藝，晶圓控片的性質將會發生改變，既此工藝為不可逆工藝，因此每一片晶圓控片在進行完實驗驗證后將無法再次重復使用，從而會被報廢處理。

因此，尋找一種新的基于激光退火的晶圓分區RS量測方法、終端和存儲介質，以降低晶圓控片的消耗量，實屬必要。

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基于激光退火的晶圓分區RS量測方法、終端和存儲介質，用于解決現有技術中在進行RS量測時，晶圓控片消耗量大的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于激光退火的晶圓分區RS量測方法，包括以下步驟：

將晶圓控片以圓心為原點建立X-Y直角坐標系，包括將所述晶圓控片沿X正方向與Y正方向劃分為第一象限、沿X負方向與Y正方向劃分為第二象限，沿X負方向與Y負方向劃分為第三象限，沿X正方向與Y負方向劃分為第四象限，且根據象限劃分將所述晶圓控片劃分為至少2個區域，獲取晶圓控片分區；

基于激光退火機提供的矩形光斑對各個所述晶圓控片分區分別進行不同的激光退火工藝，完成對各個所述晶圓控片分區的局部激光退火；

對各個所述晶圓控片分區分別進行RS量測，獲取與各個所述晶圓控片分區相對應的RS數據。

可選地，獲取所述晶圓控片分區時，根據象限劃分將所述晶圓控片劃分為等分區域，包括將所述晶圓控片劃分為具有2個相鄰象限的2等分的晶圓控片分區，或將所述晶圓控片劃分為與各個象限對應的4等分的晶圓控片分區。

可選地，獲取所述晶圓控片分區時，根據象限劃分將所述晶圓控片劃分為分別具有1個象限及3個象限的非等分的晶圓控片分區。

可選地，所述晶圓控片為分區域完成離子注入的晶圓控片，且所述離子注入工藝的區域劃分與所述激光退火工藝的區域劃分一一對應。

可選地，所述離子注入工藝中，注入的離子包括Ⅲ族離子或Ⅴ族離子。