[发明专利]一种离子植入的监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种离子植入的监测方法。

背景技术

目前存在的高能量离子植入机监测一般是一道植入后回火再量阻值，并且 由于机台在实际应用时涵盖的能量范围比较大，通常都需要分别测量高、低能 量的程式，而高能量离子植入机一般在两道或者三道甚至更多次地植入时使用， 即产品的流程往往是连续几道由高至低的依次植入。

发明内容

鉴于上述，希望有一种可以用较少的成本和程序监测离子植入并能够直接 反映离子植入的方法。

因而，本发明提出一种离子植入的监测方法，包括以下步骤，

步骤1，提供一监测用晶片，晶片中含有硅材料；

步骤2，至少两次植入预定剂量的离子；

步骤3，对晶片进行回火，而后测量晶片的电阻。

如果植入的离子为P型离子，上述监测用晶片可以是N型晶片；如果植入 的离子为N型，上述监测用晶片可以是P型晶片。

植入离子的能量在200kev-1200kev之间，至少两次植入的能量逐渐降低。 如果采用的晶片为N型晶片，则三次植入的离子，植入能量分别是800kev、 350kev、250kev。此时，植入的离子可以为磷离子。如果采用的晶片为P型晶 片，则两次植入的离子，植入能量分别是450kev/165kev。此时，植入的离子可 以为硼离子。

利用本发明的方法可以对晶片进行更加准确地测量，从而控制流程的成本， 直接反应离子植入。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属 技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目 的、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明一较佳实施例的植入剂量与电阻关系的示意图；

图3为本发明一较佳实施例的能量与电阻关系的示意图；

图4为本发明一较佳实施例的回火之后晶片的离子分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种离子植入的监测方法作进 一步的详细说明。

本发明提供了一种可以监测离子植入的方法，用以判定离子的植入情况， 从而在具体生产制造的过程中调整植入的离子的情况，例如，如果在模拟实际 植入状态的进程中，首先进行多次植入，而后检测得出植入离子后阻值偏高， 则减小剂量后再次进行测试，执行植入、测量步骤，直到全部植入完毕后进行 回火测量。而且本方法所用的晶片可以在进行处理后再次利用，节约成本。本 发明可以用于多种半导体器件的制造过程，例如存储器、控制器、栅极半导体 等，可以采用高能量离子植入机进行监测。

本发明一较佳实施例的步骤如图1所示，包括：

步骤1，提供一监测用晶片，该监测用晶片可以多次使用，只要将上次植入 所蚀刻的厚度除去即可，例如研磨去几微米，晶片中含有硅材料，例如是单晶 硅Si，晶片为N型晶片，其与待制造的半导体器件中的N阱结构类似，该晶片 具有一定的厚度。

步骤2，首先植入例如4E13预定剂量的磷离子，植入能量是200～1200kev， 例如800kev，视需要而定，而植入离子的剂量与阻值的关系如图2所示，植入 离子剂量越高，阻值越低；植入离子的能量与阻值的关系如图3所示，植入离 子能量越高，阻值越低。其中磷离子可以具有多种不同的形态，任意合适的磷 杂质都是可以的，与制造的半导体器件所需的离子相同，当然也可以是其他合 适的离子，如硼离子，砷离子等。植入方式可以是植入半导体器件中的N阱的 植入模式，其植入能量和剂量是可以调整的，以便使得多次植入的敏感度和误 差均满足要求，例如敏感度要求＞0.5，标准误差要求＜1％，或者敏感度要求＞0.7， 标准误差要求＜0.8％。

步骤3，再以较低的能量，例如350kev的能量植入预定剂量，例如4.5e13 的磷离子。

步骤4，再以更低的能量，例如250kev的能量植入预定剂量，例如6.2e12 的磷离子。

步骤5，对晶片进行回火，例如在1050℃的情况下，通入氧气0.6-1slm， 通入氮气7.0-8slm，回火时间20-35s。

步骤6，利用机台，例如RS机台测量晶片的电阻，阻值范围：1050-1150 欧姆。