一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法
【專利摘要】一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法，包括以下步驟：步驟S1：獲得一關(guān)于方塊電阻與離子注入傾角之間關(guān)系的原始數(shù)據(jù)；步驟S2：選取一枚監(jiān)控片，采用轉(zhuǎn)角設(shè)置為0度，傾角設(shè)置為0度的離子注入，注入后安排退火處理，測量方塊電阻的阻值，如此進行持續(xù)的周次監(jiān)控，得到方塊電阻統(tǒng)計值；步驟S3：將監(jiān)控得到的電阻統(tǒng)計值與步驟S1中原始數(shù)據(jù)中最小的方塊電阻阻值進行對比，若比對結(jié)果在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則進行正常生產(chǎn)，若比對結(jié)果不在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則進行步驟S4；步驟S4：使用五點法對注入傾角進行復(fù)核。通過該方法可以使用少量的監(jiān)控片，達到長期周次持續(xù)監(jiān)控離子注入機注入角度的效果，節(jié)省物料資源，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路工藝尺寸的不斷演進，對注入角度的精度要求也越來越高，如果角度出現(xiàn)偏差，會影響注入雜質(zhì)在襯底中的分布曲線進而影響到結(jié)深，造成器件性能漂移等不良后果。65nm以及更先進的工藝節(jié)點，通常要求注入機的傾角角度偏差能夠控制在±0.2度以內(nèi)。
[0003]目前檢驗注入機傾角角度偏差的標(biāo)準(zhǔn)檢測手段是五點法V型曲線(V-Curve)，即選取五枚監(jiān)控片，采用轉(zhuǎn)角設(shè)置為O度，傾角設(shè)置分別為I度，0.5度，O度，0.5度，I度的五組角度設(shè)置(圖1)，在被檢測機臺上進行離子注入。注入后安排1000度左右的退火進行雜質(zhì)激活，再進行方塊電阻的量測。
[0004]得到五組方塊電阻的量測阻值后，以傾角為橫軸，以方塊電阻阻值為縱軸，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成V型曲線(圖2)。根據(jù)擬合出的二次曲線公式，可以推算出對稱軸與縱軸的距離，此距離即為傾角的角度偏差，如圖1所示，角度偏差為0.07度，落于-0.2?0.2度的規(guī)格區(qū)間內(nèi)，說明傾角偏差符合工藝要求。如果落于規(guī)格區(qū)間外，則需要進行機臺的檢修。
[0005]由于一次標(biāo)準(zhǔn)檢測就需要消耗五枚監(jiān)控片，所以用此方法做注入機的周次角度監(jiān)控，雖然精準(zhǔn)，但會帶來巨大的資源浪費，從經(jīng)濟性角度來看不適宜作為日常監(jiān)控的方法。而注入角度的重要性又有進行角度的日常監(jiān)控的必要性，為此需要改進監(jiān)控方案。
[0006]中國專利(CN103646892A)記載了一種離子注入角度監(jiān)控方法，包含提供一晶片；利用離子注入機按不同的注入角度注入預(yù)定能量、劑量的離子，并進行快速熱退火處理；進行數(shù)據(jù)測量，建立電阻值-注入角度特征曲線；并確定監(jiān)控參考角度，將該參考角度、預(yù)定能量、劑量的離子設(shè)為離子注入條件；定期在所述離子注入條件下進行離子注入，并測量相應(yīng)的晶片電阻值；根據(jù)所述測量的晶片電阻值與電阻值-注入角度特征曲線確定離子注入角度的準(zhǔn)確性。
[0007]中國專利(CN101452816)記載了一種離子注入的監(jiān)控方法，用于防止離子注入時的離子污染和分析污染離子的形成原因，該監(jiān)控方法包括以下步驟:1、先在離子注入的反應(yīng)腔內(nèi)通入測試離子源，并電離測試離子源成若干不同離子；2、采用離子束質(zhì)譜分析對反應(yīng)腔內(nèi)離子進行測試，得出反應(yīng)腔的離子束質(zhì)量譜圖；3、根據(jù)步驟2得出的離子束質(zhì)量譜圖，當(dāng)譜圖中有異常質(zhì)量峰時，需要去除污染離子后才能進行離子注入，若果沒有異常質(zhì)量峰則可直接進行離子注入。
[0008]上述兩個專利均為記載有關(guān)利用少量監(jiān)控片實現(xiàn)注入傾角日常監(jiān)控的技術(shù)特征。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法。
[0010]一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0011]步驟S1:獲得一關(guān)于方塊電阻與離子注入傾角之間關(guān)系的原始數(shù)據(jù)；
[0012]步驟S2:選取一枚監(jiān)控片，采用轉(zhuǎn)角設(shè)置為O度，傾角設(shè)置為O度的離子注入，注入后安排退火處理，測量方塊電阻的阻值，如此進行持續(xù)的周次監(jiān)控，得到方塊電阻統(tǒng)計值；
[0013]步驟S3:將監(jiān)控得到的電阻統(tǒng)計值與步驟SI中所述原始數(shù)據(jù)中最小的方塊電阻阻值進行對比，若比對結(jié)果在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則進行正常生產(chǎn)，若比對結(jié)果不在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則進行步驟S4 ；
[0014]步驟S4:使用五點法對注入傾角進行復(fù)核。
[0015]上述的方法，其特征在于:所述步驟S4中，使用五點法進行對注入傾角進行復(fù)核的具體步驟包括:
[0016]步驟S41、提供五片監(jiān)控片；
[0017]步驟S42、將所述五片監(jiān)控片分別設(shè)置成傾角為I度、0.5度、O度、0.5度和I度，并對該五片監(jiān)控片進行離子注入工藝和退火工藝；
[0018]步驟S43、分別測得所述五片監(jiān)控片的方塊電阻，并根據(jù)五片監(jiān)控片的傾角擬合出方塊電阻與傾角之間的二次曲線；
[0019]步驟S44、計算得到所述二次曲線的對稱軸，并獲得所述對稱軸所對應(yīng)的傾角，若該傾角位于區(qū)間[_0.2，0.2]內(nèi)時，則所述傾角符合離子注入工藝要求，若該傾角位于區(qū)間[-0.2，0.2]外時，則所述傾角不符合離子注入工藝要求。
[0020]上述的方法，其特征在于:所述步驟SI中，通過五點法獲得所述原始數(shù)據(jù)。
[0021]上述的方法，其特征在于:步驟S2和步驟S42中的離子注入均在同一離子注入機臺中進行。
[0022]上述的方法，其特征在于:所述退火處理的溫度為900°C?1100°C。
[0023]上述的方法，其特征在于:所述退火處理的溫度為1000°C。
[0024]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果:
[0025]本發(fā)明中使用了少量的監(jiān)控片，達到了長期周次持續(xù)監(jiān)控離子注入機注入角度的效果，節(jié)省資源，降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。
[0027]圖1是五組傾角偏差條件的量測數(shù)據(jù)；
[0028]圖2是傾角偏差的V型曲線圖；
[0029]圖3是改進后的方塊電阻統(tǒng)計曲線圖。

【具體實施方式】
[0030]本申請一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體制造設(shè)備監(jiān)控中，優(yōu)選的可應(yīng)用于65/55nm、45/40nm等技術(shù)節(jié)點的工藝中。通過該改進的注入傾角的監(jiān)控方法，可以使用少量的監(jiān)控片，達到長期周次持續(xù)監(jiān)控離子注入機注入角度的效果，節(jié)省物料資源，降低生產(chǎn)成本。
[0031]本發(fā)明的核心思想是利用少量監(jiān)控片實現(xiàn)注入傾角持續(xù)周次的監(jiān)控，使用長期監(jiān)控的方塊電阻統(tǒng)計曲線圖監(jiān)控方塊電阻的高點，發(fā)現(xiàn)后進行標(biāo)準(zhǔn)角度檢測以確認(rèn)角度偏差。
[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的說明:
[0033]一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法，包括以下步驟:首先獲得一關(guān)于方塊電阻與離子注入傾角之間關(guān)系的原始數(shù)據(jù)并記錄下來；然后，選取一枚監(jiān)控片，采用轉(zhuǎn)角設(shè)置為O度，傾角設(shè)置為O度的離子注入，注入后安排退火處理，其中退火處理時采用900-1100度左右的溫度達到雜質(zhì)激活的目的，優(yōu)選的退火溫度為1000度，退火處理后測量方塊電阻的阻值，如此進行持續(xù)的周次監(jiān)控，如圖3所示，得到一系列方塊電阻統(tǒng)計值，將監(jiān)控得到的電阻統(tǒng)計值與原始數(shù)據(jù)中測量得到的數(shù)據(jù)中最小的方塊電阻阻值進行對比，若比對結(jié)果在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則進行正常生產(chǎn)，若比對結(jié)果不在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則說明可能存在注入傾角偏差或者注入劑量的偏差，此時，使用五點法進行注入傾角的驗證并排查及澄清傾角中是否存在的問題。
[0034]使用五點法進行復(fù)核時，首先提供五片監(jiān)控片，然后將五片監(jiān)控片分別設(shè)置成傾角為I度、0.5度、O度、0.5度、I度，并對該五片監(jiān)控片進行離子注入工藝和退火工藝，分別測得所述五片監(jiān)控片的方塊電阻，并根據(jù)五片監(jiān)控片的傾角擬合出方塊電阻與傾角之間的二次曲線，計算得到二次曲線的對稱軸，并獲得對稱軸所對應(yīng)的傾角，若傾角位于區(qū)間[-0.2,0.2]內(nèi)時，則所述傾角符合離子注入工藝要求，若該傾角位于區(qū)間[-0.2,0.2]外時，則所述傾角不符合離子注入工藝要求。
[0035]其中，在注入傾角日常監(jiān)控時得到的原始數(shù)據(jù)是通過五點法獲得的，且在日常監(jiān)控時離子注入與使用五點法進行復(fù)核時離子注入均在同一離子注入機臺中進行的。
[0036]本發(fā)明中使用了少量的監(jiān)控片，達到了長期周次持續(xù)監(jiān)控離子注入機注入角度的效果，節(jié)省資源，降低了生產(chǎn)成本。
[0037]通過說明和附圖，給出了【具體實施方式】的特定結(jié)構(gòu)的典型實施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。
[0038]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種離子注入傾角的日常監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:獲得一關(guān)于方塊電阻與離子注入傾角之間關(guān)系的原始數(shù)據(jù)； 步驟S2:選取一枚監(jiān)控片，采用轉(zhuǎn)角設(shè)置為O度，傾角設(shè)置為O度的離子注入，注入后安排退火處理，測量方塊電阻的阻值，如此進行持續(xù)的周次監(jiān)控，得到方塊電阻統(tǒng)計值； 步驟S3:將監(jiān)控得到的電阻統(tǒng)計值與步驟SI中所述原始數(shù)據(jù)中最小的方塊電阻阻值進行對比，若比對結(jié)果在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則進行正常生產(chǎn)，若比對結(jié)果不在系統(tǒng)允許差值范圍內(nèi)，則進行步驟S4 ； 步驟S4:使用五點法對注入傾角進行復(fù)核。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟S4中，使用五點法進行對注入傾角進行復(fù)核的具體步驟包括: 步驟S41、提供五片監(jiān)控片； 步驟S42、將所述五片監(jiān)控片分別設(shè)置成傾角為I度、0.5度、O度、0.5度和I度，并對該五片監(jiān)控片進行離子注入工藝和退火工藝； 步驟S43、分別測得所述五片監(jiān)控片的方塊電阻，并根據(jù)五片監(jiān)控片的傾角擬合出方塊電阻與傾角之間的二次曲線； 步驟S44、計算得到所述二次曲線的對稱軸，并獲得所述對稱軸所對應(yīng)的傾角，若該傾角位于區(qū)間[_0.2，0.2]內(nèi)時，則所述傾角符合離子注入工藝要求，若該傾角位于區(qū)間[-0.2，0.2]外時，則所述傾角不符合離子注入工藝要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟SI中，通過五點法獲得所述原始數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:步驟S2和步驟S42中的離子注入均在同一離子注入機臺中進行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述退火處理的溫度為900°C?1100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述退火處理的溫度為1000°C。
【文檔編號】H01J37/317GK104465435SQ201410164080
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】邱裕明 申請人:上海華力微電子有限公司