[发明专利]离子注入机台注入角度监控方法

说明书

本发明属于半导体离子注入技术领域，公开了一种离子注入机台注入角度监控方法，包括：选取第一硅晶圆进行湿法清洗，并检测清洗后的第一硅晶圆的表面缺陷点是否合格；将表面缺陷点合格的第一硅晶圆进行外延成长后得到第二硅晶圆；测试第二硅晶圆的晶格损伤是否合格；通过离子注入机台对晶格损伤合格的第二硅晶圆进行不同角度的离子注入，得到第三硅晶圆；测试第三硅晶圆的晶格损伤数据；获取离子注入机台的横/纵轴偏转角，并将晶格损伤数据和横/纵轴偏转角进行二次函数曲线拟合，得到拟合函数曲线；基于拟合函数曲线对离子注入机台的机台角度进行异常监控。本发明提高了离子注入机台注入角度的监控精准性。

技术领域

本申请属于半导体离子注入技术领域，尤其涉及一种离子注入机台注入角度监控方法。

背景技术

在半导体生产制造行业中，离子注入是一种非常精确的向硅晶圆中以特定的角度、能量掺入特定杂质原子剂量的方法，将带电且具有能量的粒子入射到衬底中，达到其所需的电性要求，其中保证离子注入角度的精准极为重要。

图1是现有离子注入机台在对硅晶圆加工过程中，其X轴和Y轴注入角度调节的示意图，晶圆放在压板上按照配置设定的角度完成离子注入，注入角度的偏移会直接影响产品的电性，所以X-tilt/Y-tilt零坐标点的准确性对于离子注入工艺至关重要，需要提出的是注入角度监控对裸硅片的质量要求一致性，不能有较大差异，现有流程对裸硅片的循环利用是通过退火工艺修复晶格损伤，循环退火次数越多损伤程度越大，即机台注入角度监控的准确性越差，通常循环次数为2次，实际生产中使用全新的裸硅片可以准确监控机台的注入角度，但是第二次循环使用就会有很大的误差，由此，如何设计一种高准确性的离子注入机台注入角度监控方法以便于半导体离子注入，成为一亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子注入机台注入角度监控方法，以提高半导体制造工艺中离子注入机台注入角度监控的高准确性。

为实现以上发明目的，根据第一方面，采用的技术方案为：

一种离子注入机台注入角度监控方法，包括：选取第一硅晶圆进行湿法清洗，并检测清洗后的所述第一硅晶圆的表面缺陷点是否合格；将表面缺陷点合格的所述第一硅晶圆进行外延成长后得到第二硅晶圆；测试所述第二硅晶圆的晶格损伤是否合格；通过离子注入机台对晶格损伤合格的所述第二硅晶圆进行不同角度的离子注入，得到第三硅晶圆；测试所述第三硅晶圆的晶格损伤数据；获取所述离子注入机台的横/纵轴偏转角，并将所述晶格损伤数据和所述横/纵轴偏转角进行二次函数曲线拟合，得到拟合函数曲线；基于所述拟合函数曲线对所述离子注入机台的机台角度进行异常监控。

本发明进一步设置为：所述基于所述拟合函数曲线对所述离子注入机台的机台角度进行异常监控，具体包括：获取所述拟合函数曲线的目标值；判断所述目标值是否在预设的规格数值内，其中所述规格数值为0.2；若所述目标值在所述预设的规格数值内，则所述离子注入机台的机台角度正常；若所述目标值不在所述预设的规格数值内，则所述离子注入机台的机台角度异常。

本发明进一步设置为：所述第一硅晶圆为P型裸晶硅，其电阻率在1-100Ω·m范围内，所述表面缺陷点的合格规格为＜100ea。

本发明进一步设置为：所述外延成长的实施温度为1100-1150℃，成长厚度为3-8um，外延成长的单晶硅层电阻率为3-5Ω·cm。

本发明进一步设置为：所述横轴偏转角包括-1°、-0.5°、0°、0.5°和1°，所述纵轴偏转角包括-1°、-0.5°、0°、0.5°和1°，所述目标值为所述拟合函数曲线的顶点坐标x值的绝对值。

为实现以上发明目的，根据第二方面，采用的技术方案为：