一种离子注入机的剂量匹配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造的离子注入技术领域，更具体地说，本发明涉及一种离子注入机的剂量匹配方法。
【背景技术】
[0002]现代半导体制造产业是国家高科技技术产业的重要组成部分，在国家的大力支持下，迅速崛起了一批新兴晶圆代工厂。随着代工厂的不断发展，必然带来新设备的不断搬入，进而带来新设备与基准设备的匹配问题。在离子注入设备领域，剂量匹配成为验证新设备的重中之重。
[0003]传统的剂量匹配方式需要大量的晶片进行大量的离子注入工作，万一发生匹配失败的情况，重做更是会消耗更多的晶片，是对人力财力的巨大浪费。鉴于此，需要提供一种更高效低成本的剂量匹配方法，以提高新设备加入量产的速率。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够高效低成本地完成新离子注入设备的剂量匹配工作以提高新设备加入量产的速率的离子注入机剂量匹配方法。
[0005]为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种离子注入机的剂量匹配方法，包括:第一步骤:提供硅晶片；第二步骤:在基准设备上对第一步骤提供的硅晶片进行离子注入，获取剂量匹配系数为I的基准方块电阻值；第三步骤:在新设备上对第一步骤提供的硅晶片采用分区域离子注入的方法在同一硅晶片上获得不同剂量匹配系数的区域，并针对每个区域获取多个点方块电阻值，通过对所述多个点方块电阻值进行数据处理以获取每个区域的方块电阻值；第四步骤:利用第二步骤获取的基准方块电阻值、第三步骤的不同剂量匹配系数以及第三步骤获取的每个区域的方块电阻值，通过拟合曲线的方式，获得新设备相对于基准设备的剂量匹配系数。
[0006]优选地，所述硅晶片为N型控制晶片。
[0007]优选地，N型控制晶片的阻值范围在7_16hms/Sq的范围内。
[0008]优选地，第二步骤的离子注入条件包括能量在0.5-1500千电子伏范围内，剂量在1E11-1E16 范围内。
[0009]优选地，第二步骤的离子注入条件是能量为8千电子伏，剂量为1E14，注入角度为7度，晶片旋转角度为22度的硼离子。
[0010]优选地，新设备是与基准设备同类型的离子注入设备。
[0011]优选地，剂量匹配系数小于1.1且大于0.9。
[0012]优选地，多个点方块电阻值是121个点方块电阻值。
[0013]采用本发明提供的方法可以在不改变原有设备的基础上，迅速获得新设备的剂量匹配系数，提升效率，并减少至少50%晶片的使用，节约成本，而且可以减少验证新设备的工作量，提高新设备加入量产的速率，进一步为晶圆制造厂带来效益。
【附图说明】
[0014]结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:
[0015]图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的离子注入机的剂量匹配方法的流程图。
[0016]图2示意性地示出了根据本发明优选实施例中剂量匹配系数为0.95 (A区)和
1.05 (B区)的RS分布图。
[0017]图3示意性地示出了根据本发明优选实施例中新设备与基准设备的RS值与剂量匹配系数的拟合。
[0018]需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
[0020]图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的离子注入机的剂量匹配方法的流程图。
[0021]具体地，如图1所示，根据本发明优选实施例的离子注入机的剂量匹配方法包括:
[0022]第一步骤S1:提供娃晶片；
[0023]优选地，在本实施例中，采用N型控制晶片；进一步优选地，N型控制晶片的阻值范围在7_16hms/Sq(欧姆每平方厘米)的范围内；当然，硅晶片为P型和N型均可。
[0024]第二步骤S2:在基准设备上对第一步骤SI提供的硅晶片进行离子注入，获取剂量匹配系数为I的基准方块电阻值。
[0025]其中，所述的基准设备可以是任何类型的离子注入设备，离子注入的类型、能量、剂量和角度可以是任何适合所提供晶片的参数。所述的离子注入条件可以是能量在0.5-1500千电子伏范围，剂量在1E11-1E16范围内的任何合适的离子。
[0026]优选地，在本实施例中，注入条件是能量为8千电子伏(Kev)，剂量为1E14，注入角度为7度，晶片旋转角度为22度的硼(B)离子。
[0027]第三步骤S3:在新设备上对第一步骤SI提供的硅晶片采用分区域离子注入的方法在同一硅晶片上获得不同剂量匹配系数的区域，并针对每个区域获取多个(例如121个)点方块电阻值，通过对所述多个点方块电阻值进行数据处理以获取每个区域的方块电阻值；
[0028]其中，新设备可以是与基准设备同类型的任何离子注入设备。
[0029]其中，所分区域数量及分区域形式可以是新设备所具备的分区域离子注入的任何数量及形式，
[0030]而且，剂量匹配系数可以不等于1，剂量匹配系数可以是I附近的任何合适的数字。优选地，剂量匹配系数小于1.1且大于0.9。又例如，优选地，剂量匹配系数不大于1.05且不小于0.95。
[0031]在本实施例中，一块晶片分为上下两个区域，选取了 0.95、1、1.05三个不同的剂量匹配系数，即离子注入的其他参数与第二步骤S2相同，除了实际注入剂量分别为0.95*1E14、1*1E14、1.05*1E14。然后进行退火处理，并获取121点的方块电阻值。例如，如图2所示为一块晶片上有0.95与1.05两个剂量匹配系数的方块电阻值分布图，在晶片旋转22度的直径上有明显的分界线。将分界线附近一定范围内的中间区域的RS点去除，剩下的A、B区RS点分别取平均值，即为两个剂量匹配系数所对应的RS值。剂量匹配系数为I的RS值则与其它注入条件在另一块晶片上获得。
[0032]第四步骤S4:利用第二步骤S2获取的基准方块电阻值、第三步骤S3的不同剂量匹配系数以及第三步骤S3获取的每个区域的方块电阻值，通过拟合曲线的方式，获得新设备相对于基准设备的剂量匹配系数。
[0033]例如，如图3所示，将0.95、1、1.05三个剂量匹配系数所对应的RS值拟合为一条直线，令拟合出的线性方程式中的I等于基准设备上获得的RS均值，计算出X等于0.996，约为1，即图3上代表基准设备的点所对应的横坐标值，即得到新设备相对于基准设备的剂量匹配系数。
[0034]采用本发明提供的方法可以在不改变原有设备的基础上，迅速获得新设备的剂量匹配系数，提升效率，并减少至少50%晶片的使用，节约成本，而且可以减少验证新设备的工作量，提高新设备加入量产的速率，进一步为晶圆制造厂带来效益。
[0035]此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0036]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于包括: 第一步骤:提供硅晶片； 第二步骤:在基准设备上对第一步骤提供的硅晶片进行离子注入，获取剂量匹配系数为I的基准方块电阻值； 第三步骤:在新设备上对第一步骤提供的硅晶片采用分区域离子注入的方法在同一硅晶片上获得不同剂量匹配系数的区域，并针对每个区域获取多个点方块电阻值，通过对所述多个点方块电阻值进行数据处理以获取每个区域的方块电阻值； 第四步骤:利用第二步骤获取的基准方块电阻值、第三步骤的不同剂量匹配系数以及第三步骤获取的每个区域的方块电阻值，通过拟合曲线的方式，获得新设备相对于基准设备的剂量匹配系数。2.根据权利要求1所述的离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于，所述硅晶片为N型或者P型控制晶片均可。3.根据权利要求2所述的离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于，N型控制晶片的阻值范围在7_16hms/Sq，P型控制晶片的阻值范围在8_12hms/Sq的范围内。4.根据权利要求1或2所述的离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于，第二步骤的离子注入条件包括能量在0.5-1500千电子伏范围内，剂量在1E11-1E16范围内。5.根据权利要求1或2所述的离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于，第二步骤的离子注入条件是能量为8千电子伏，剂量为1E14，注入角度为7度，晶片旋转角度为22度的硼离子。6.根据权利要求1或2所述的离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于，新设备是与基准设备同类型的离子注入设备。7.根据权利要求1或2所述的离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于，剂量匹配系数小于1.1且大于0.9。8.根据权利要求1或2所述的离子注入机的剂量匹配方法，其特征在于，多个点方块电阻值是量测条件所决定的方块电阻值个数。
【专利摘要】本发明提供了一种离子注入机的剂量匹配方法，包括：第一步骤：提供硅晶片；第二步骤：在基准设备上对第一步骤S1提供的硅晶片进行离子注入，获取剂量匹配系数为1的基准方块电阻值；第三步骤：在新设备上对第一步骤提供的硅晶片采用分区域离子注入的方法在同一硅晶片上获得不同剂量匹配系数的区域，并针对每个区域获取多个点方块电阻值，通过对所述多个点方块电阻值进行数据处理以获取每个区域的方块电阻值；第四步骤：利用第二步骤获取的基准方块电阻值以及第三步骤获取的每个区域的方块电阻值，通过拟合曲线的方式，获得新设备相对于基准设备的剂量匹配系数。
【IPC分类】H01L21/66, H01L21/265
【公开号】CN104900499
【申请号】CN201510216741
【发明人】胡荣, 戴树刚, 陆叶涛, 孙天拓
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月30日