[发明专利]一种离子注入工艺监控方法

说明书

本发明提供一种离子注入工艺监控方法及其离子注入工艺，该离子注入工艺监控方法包括以下步骤：提供一待离子注入晶圆，并于晶圆的上表面依次形成保护层及光阻层，将晶圆固定于靶盘上，基于光阻层对晶圆进行离子注入；读出离子注入机台的工作日志中离子束带的扫描位置及等离子体发射枪产生的发射电流数据并导出，基于导出数据绘制扫描位置与发射电流实时变化曲线；提供参照曲线，并将实时变化曲线与参照曲线进行对比以确认机台是否正常工作。本发明通过读取并导出离子注入机台工作日志中的离子束带扫描位置与发射电流的数据，绘制成离子束带扫描位置与发射电流的实时变化曲线并与参照曲线对比，实现了离子注入工作状态的在线实时判断。

技术领域

本发明属于半导体集成电路制造领域，涉及一种离子注入工艺监控方法。

背景技术

随着半导体技术向大规模集成电路（LSI）或超大规模集成电路（VLSI）发展，半导体器件尺寸越来越小，对离子注入的要求也越来越高，离子注入机台主要是离子形态以特定的能量、原子量和角度注入晶圆中实现特定掺杂工艺的机台。离子注入的过程中，对剂量、角度等要求比较严格，一般要求剂量误差不超多3%，剂量过大或者过少就可能会造成晶圆报废的后果。

半导体制造离子注入工艺广泛应用于器件形成的各种离子掺杂，离子注入过程中晶圆（Wafer）在靶盘（Platen）上并与靶盘一起上下扫描，以保证整片晶圆都能够进行离子注入工艺，在上下扫描过程中离子束带（IMP Beam）的均匀性和稳定性决定了晶圆上离子注入剂量的准确性和均匀性等指标。目前，对于工艺的监控只是离线阻值测量或者热波监控（offline Rs/TW monitor），缺乏在线有效手段，机台出现问题都要在进行晶圆可接受测试（Wafer Acceptance Test，简称WAT）的电性测试之后才能反馈出来，由于离子注入状态的反馈结果的滞后，造成线上批量的晶圆受到影响。

因此，急需寻找一种能够在线实时反馈离子注入状态的离子注入工艺监控方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种离子注入工艺监控方法，用于解决现有技术中离子注入过程时离线监测离子注入状态滞后性造成的批量晶圆离子注入工艺不良的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供了一种离子注入工艺监控方法，包括以下步骤：

提供一待离子注入晶圆，于所述晶圆的上表面形成保护层；

于所述保护层的上表面形成光阻层，将所述晶圆固定于离子注入机台的靶盘上，基于所述光阻层对所述晶圆进行离子注入；

实时读出所述离子注入机台的工作日志中离子束带的扫描位置及对应扫描位置的等离子体发射枪产生的发射电流数据并导出，基于导出数据绘制所述离子束带扫描位置与所述发射电流的实时变化曲线；

提供参照曲线，所述参照曲线是基于离子未注入进所述晶圆中时的所述离子束带扫描位置与发射电流数据绘制，将所述实时变化曲线与所述参照曲线进行对比，并根据对比结果判断所述离子注入机台的离子注入的实时工作状态，以确认机台是否正常工作。

可选地，形成所述光阻层之后，进行离子注入之前，还包括对所述光阻层进行图案化的步骤。

可选地，在离子注入的过程中，所述离子束带对所述晶圆进行上下扫描。

可选地，所述离子束带在垂直于扫描方向的长度不小于所述晶圆的直径，所述离子束带在扫描方向的长度小于所述晶圆的直径。

可选地，所述发射电流包括中和所述晶圆表面的电荷产生的电流及机台消耗电荷产生的电流。

可选地，正常离子注入的过程中，所述实时变化曲线呈类周期性变化。

可选地，正常离子注入过程中，所述离子束带扫描至所述晶圆的中间部分时对应的所述发射电流值大于所述离子束带扫描至所述晶圆的顶部及所述晶圆的底部时对应的所述发射电流值。