[发明专利]离子注入监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体离子注入工艺，具体地，涉及对衬底离子注入掺杂剂量的监控。 

背景技术

制造金属化物半导体(MOS)器件的方法发展的已经很成熟。制作工艺中，会以P型或N型杂质掺杂硅衬底。在离子注入工艺中，监视离子注入从而确保正确数量的离子数量被注入到硅衬底中，非常重要。 

对离子注入的监控，常规的技术是以退火的方式对监测晶圆进行测量，通过测量退火后晶圆的电阻来达成。但在某些情况下，快速热退火无法确定注入情况，例如在注入中断作业记录无法确定的情况下。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种离子注入监测方法，以有效解决上述问题。 

本发明所述的离子注入监测方法，其包括以热波测量晶圆表面从而获得热波值；以及根据预先确定的热波值与晶圆退火后电阻的关系，确定晶圆的电阻从而监测晶圆的离子注入。 

本发明所述的离子注入监测方法，优选地，所述预先确定的热波值与晶圆退火后电阻的关系是通过对晶圆进行退火处理并获得同一注入条件下对应多个偏差的多个电阻值；对该晶圆进行热波处理，以获得所述同一注入条件下的对应所述多个偏差的热波值；以及获得所述热波值与所述电阻值之间的关系。 

本发明所述的离子注入监测方法，优选地，所述热波值与所述电阻值之间呈线性关系。优选地，所述晶圆为监测晶圆。 

本发明所述的离子注入监测方法，由于已获知电阻与热波值关系，从而可以通过热波处理晶圆，从而通过热波值直接获得晶圆电阻，进而获知离子注入情况，使得退火处理可以避免，改进了注入生产线的监控机制，节约了测试时间。 

附图说明

图1是根据本发明所述的离子注入监测方法的流程示意图；以及 

图2是根据表1所得出的热波值与电阻值的关系图。 

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。本领域技术人员可以理解到，以下只是结合具体的实施方式来对本发明的主旨进行说明，并不就此限定本发明的实施。本发明所主张的范围由所附的权利要求确定，任何不脱离本发明精神的修改、变更都应由本发明的权利要求所涵盖。 

图1是本发明所述方法的流程示意。如图所示，在工艺步骤100，对若干监测晶圆进行退火处理，并获得相同注入条件下，对应多个偏差的多个电阻值。术语“相同注入条件”指的是对离子注入的控制条件相同，比如注入剂量、能量、和注入角度等参数相同；术语“偏差”指的是退火温度不一致对退火所做的温度拉偏。对上述若干监测晶圆，在退火之后，对其进行热波处理，以获得分别对应步骤100中的多个偏差处的各热波值，如步骤102所示。在步骤104，由步骤100和步骤102中所测量的结果获得电阻值与热波值之间的对应关系。 

表1给出了监测晶圆在同样的注入条件下，三个不同偏差处的三个电阻值，以及相应的三个热波值。具体而言：在P-QC的注入条件下，在740RT20的偏差处，退火后电阻为830.2欧姆，而离 子注入的均匀性为0.927，热波值这为322.0085，均匀性为1.74；在P-QC的注入条件下，在750RT20的偏差处，退火后电阻为816.7欧姆，而离子注入的均匀性为1.09，热波值这为320.8411，均匀性为1.68；在P-QC的注入条件下，在760RT20的偏差处，退火后电阻为800.3欧姆，而离子注入的均匀性为1.11，热波值这为319.4681，均匀性为1.72。如本领域技术人员所知道的，P-QC代表离子注入设备的日常品质控制菜单；而740RT20中740代表温度为740，20表示的是退火时间，750RT20和760RT20部分中各数据的含义是类似的。 

表1 

图2是根据上表所得出的热波值与电阻值的关系图。 

继续参照图1，在步骤106，通过热波方式测量监测晶圆表面，获得热波值，进而确定相应的电阻值。先要说明的是，步骤100-104对于确定热波值与电阻关系是必须的，但是对监测晶圆的离子注入而言，则不一定是必须的。换言之，在已知热波值与电阻关系的情况下，以下步骤可以用于任何相同注入条件下的监测晶圆。在该步骤获得热波值之后，根据步骤100到104获得的热波值与电阻值的关系，进而可以获得该热波所对应的电阻值，进一步，通过该电阻即可监测到离子注入的情况。