[发明专利]离子注入设备的监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造方法，特别地，涉及一种半导体制造过程中对离子注入设备的监测方法。

背景技术

离子注入(implantation，IMP)是半导体制造过程中的重要工艺步骤，而为了获得最佳工艺效果，对设备的状态进行监测(monitor)，并及时调控，这对于所有的离子注入设备(implantationtool)来说，都是必不可少的。目前，业界对于离子注入设备进行监测的常见方法是：将裸晶圆(bare wafer)置于离子注入设备中，对其进行离子注入，接着，将离子注入后的裸晶圆移入快速热退火设备(RTA tool)，进行退火处理，最后，测量裸晶圆的电阻率(resistivity，Rs)或者热波(thermal wave，TW)。如果离子注入设备是稳定的，那么裸晶圆的电阻率或者热波也会得出稳定的测量数值。参见附图1，显示了常规方法的流程。裸晶圆100通过离子注入、快速热退火处理后，测量电阻率或者热波，将测得数值送入统计过程控制(Statistical Process Control，SPC)设备，从而实现对离子注入设备的监测与控制。

但是，上述方法也存在一些问题。首先，不能及时地监测设备的状态，原因在于，常规的监测进度为24小时或48小时一次，由于离子注入设备的高生产率，在两次常规的监测之间，会有几千片甚至几万片晶圆被处理，而这些晶圆被处理时的设备状态并未被监测。另外，监测所用的裸晶圆与用于制造集成电路的产品晶圆(product wafer)是有所不同的，也就是说，监测晶圆与产品晶圆对于离子注入设备的敏感程度并不相同，因而，监测所用的裸晶圆并不能准确反映注入设备的真实状态。

因此，需要开发出一种新的针对于离子注入设备的监测方法，能够及时并且准确地获得有关离子注入设备的状态数据，以使各批次晶圆的离子注入工艺结果稳定、一致。

发明内容

本发明提供了一种离子注入设备的监测方法，采用产品晶圆对离子注入设备进行监测，从而能够及时并且准确地获得有关离子注入设备的状态数据，保证离子注入工艺的稳定性和一致性。

本发明提供一种离子注入设备的监测方法，包括：

提供多个产品晶圆，所述产品晶圆用于制造所需要的集成电路，每个所述产品晶圆均具有多个管芯；

所述管芯包括焊盘区域，所述焊盘区域用于将所述管芯与外部电路电连接；

将多个所述产品晶圆置于离子注入设备中，进行离子注入；

在进行离子注入之后，对多个所述产品晶圆进行快速热退火处理；

在快速热退火处理后，进行数据测量步骤；

其中，所述数据测量步骤包括：

在进行快速热退火处理后，取出多个所述产品晶圆中的任意一个或多个，测量取出的所述产品晶圆的管芯内焊盘区域的热波数据，接着，将所述热波数据送入统计过程控制设备，通过对所述热波数据的统计和分析，从而监测所述离子注入设备的状态。

在本发明的方法中，多个所述产品晶圆分不同批次进行离子注入和快速热退火处理，在每一个批次离子注入和快速热退火处理之后，均进行所述数据测量步骤。

在本发明的方法中，多个所述产品晶圆分不同批次进行离子注入和快速热退火处理，在每5个或10个批次离子注入和快速热退火处理之后，进行一次所述数据测量步骤。

在本发明的方法中，在所述离子注入设备每连续运行2、3或4小时后，进行一次所述数据测量步骤。

本发明的优点在于：在离子注入工艺中，对产品晶圆上的管芯内焊盘区域进行热波数据测量，并将热波数据送入SPC设备进行处理，由于本发明是对产品晶圆而不是对裸晶圆进行检测，所以本发明能够及时并且准确地监测离子注入设备的状态，进而能根据需要对离子注入设备进行随时的调控，使各批次晶圆的离子注入工艺结果稳定、一致。

附图说明

图1对于离子注入设备进行监测的常规方法流程；

图2本发明对于离子注入设备进行监测的方法流程；

图3本发明对于离子注入设备进行监测的测量细节。

具体实施方式

以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本发明技术方案的特征及其技术效果。

本发明提供一种离子注入设备的监测方法，监测方法的流程参见附图2，测量细节参见附图3，监测方法具体包括如下步骤：