[发明专利]批处理式离子注入方法

说明书

本申请公开了一种批处理式离子注入方法，涉及半导体制造领域。该方法包括将晶圆传送至批处理离子注入机的工艺腔内，晶圆表面涂布有光刻胶；对晶圆进行第一步离子注入，令光刻胶释放气体且工艺腔内的气压在预定范围内；当批处理离子注入机的工艺腔内的气压满足气压稳定条件时，对晶圆进行第二步离子注入；第一步离子注入时的束流小于第二步离子注入时的束流，第一步离子注入时的注入剂量小于第二步离子注入时的注入剂量，第一步离子注入的注入剂量与第二步离子注入的注入剂量之和等于目标剂量；解决了目前批处理离子注入机台在单道注入时容易出现多次注入中断，影响产能、增加产品缺陷风险的问题；达到了减少离子注入时间，改善颗粒缺陷的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种批处理式离子注入方法。

背景技术

离子注入工艺是半导体制造中的关键工艺之一，离子注入在离子注入机上进行。离子注入工艺必须在规定的真空范围内完成，当注入工艺腔内的真空超出规定范围，离子注入机就会停止工艺，等待注入工艺腔内真空回到规定范围内后继续进行工艺。带光刻胶的晶圆在离子注入的前期会产生并释放大量气体，令注入工艺腔的真空超出规定范围。

批处理式离子注入机每批次可以处理多枚晶圆，比如13枚(8寸GSD系列)，带光刻胶的晶圆在离子注入时放气而中断注入的问题，在批处理式离子注入机上尤为突出。当晶圆表面光刻胶占比达到80％以上时，由于工艺腔内真空问题，单道注入工艺会产生40至100次的注入中断。

过多的注入中断会导致2个问题：1、中断导致工艺时间增加，影响产能；2、中断次数过多导致法拉第(Faraday)部件机械运动次数过多，增加颗粒风险。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种批处理式离子注入方法。该技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种批处理式离子注入方法，该方法包括：

将晶圆传送至批处理离子注入机的工艺腔内，晶圆表面涂布有光刻胶；

对晶圆进行第一步离子注入，令晶圆表面的光刻胶释放气体，且批处理离子注入机的工艺腔内的气压在预定范围内；

当批处理离子注入机的工艺腔内的气压满足气压稳定条件时，对晶圆进行第二步离子注入；

其中，第一步离子注入时的束流小于第二步离子注入时的束流，第一步离子注入时的注入剂量小于第二步离子注入时的注入剂量，第一步离子注入的注入剂量与第二步离子注入的注入剂量之和等于目标剂量。

可选的，第一步离子注入的注入能量和第二步离子注入的注入能量相同。

可选的，气压稳定条件为气压达到预定压力且持续预定时间。

可选的，在进行第一步离子注入和第二步离子注入时，监控批处理离子注入机的工艺腔内的气压。

可选的，第一步离子注入时的注入剂量为目标剂量的5％，第二步离子注入时的注入剂量为目标剂量的95％。

可选的，第一步离子注入时的束流大小为1mA至2mA。

可选的，在进行第一步离子注入和第二步离子注入时，通过泵组抽出批处理离子注入机的工艺腔内的气体。

本申请技术方案，至少包括如下优点：