评估加工件特性的方法、加工件及形成光感层的方法技术

本发明专利技术揭露一种评估加工件特性的方法、加工件及形成光感层的方法。评估离子植布加工件特性的方法包含：在基材上形成一光感层，以形成一加工件，该光感层包含一光感材料。接着，在该加工件上进行离子植布。对该加工件进行辐射。计算该加工件的一光学强度。离子植布图案由光学强度结果评估。光感材料的一化学结构在离子植布时改变。加工件透过恢复光感材料的化学结构或是通过化学物质移除离子干扰的光感材料。可加快分析离子植布的时程，且容易观察，加工件还可回收再利用。

Method of evaluating the characteristics of a machined workpiece, process and method of forming a light sensitive layer

The invention discloses a method for evaluating the characteristics of a machined part, a processing member, and a method of forming a light sensitive layer. A method of evaluating the characteristics of an ion implanted fabric comprises the formation of a light sensitive layer on a substrate to form a processing piece comprising a light sensitive material. Next, the ion implantation is carried out on the workpiece. Radiation is performed on the workpiece. An optical intensity of the workpiece is calculated. The ion implantation pattern is evaluated by optical intensity results. A chemical structure of light sensitive material that changes during ion implantation. The processing material restores the chemical structure of the light sensitive material or removes the light-sensitive material of the ion interference through the chemical substance. It can accelerate the analysis of the time course of ion implantation, and is easy to observe, and the processing parts can be recycled and used again.

【技术实现步骤摘要】
评估加工件特性的方法、加工件及形成光感层的方法
本专利技术实施例是关于一种评估离子植布加工件的方法；更详细地说，是关于一种利用光感材料评估离子植布加工件的方法。
技术介绍
离子植布是用在将掺杂物植入半导体晶圆中，以形成像是场效晶体管(fieldeffecttransistors)和双载子接面晶体管(bipolarjunctiontransistors)。由离子布植器产生一集中的离子光束，这道光束是通过将分子或原子于气态中离子化，接着静电校正，过滤不需要的离子并集中该光束于晶圆表面上。理想状况，接受离子植布处理的晶圆表面有统一的辐射强度以及由光束产生的相同光点大小。整个晶圆表面都暴露在光束之下，且离子渗透进入晶圆表层。离子进入晶圆表层的深度取决于光束强度。换句话说，光束强度以及暴露时间长短对于掺杂物植入图案有显著的影响。然而，实际上形成图案的光束中，离子密度并非统一。常见的情况，在中心布位的扫描范围相较于边缘区域具有较高的植入浓度。掺杂物分布情形可能受到的各种影响比预期的还要复杂。但是掺杂物分布情形具有举足轻重的地位，因为半导体装置的二维面积愈来愈小。离子植布结果与装置性能密切相关。举例来说，金氧半场效晶体管的阈电压调整。掺杂物分布情形相当复杂且不如预期。因此，业界亟需一种能够在制程中监控掺杂物分布情形，而且同时更了解离子植布的物理机制。
技术实现思路
根据本专利技术部分实施例提供一种评估离子植布加工件特性的方法包含在基材上形成一光感层，以形成一加工件，该光感层包含一光感材料。接着，在该加工件上进行离子植布。对该加工件进行辐射。计算该加工件的一光学强度。根据本专利技术部分实施例，在加工件上进行离子植布包含改变光感材料的一化学结构。根据本专利技术部分实施例，计算加工件的一光学强度包含测量光感材料的一折射系数差值。根据本专利技术部分实施例，还包含通过加热恢复光感材料的化学结构。根据本专利技术部分实施例，辐射具有一波长介于380至700纳米之间。根据本专利技术部分实施例，光感材料是选自溴化银、螺吡喃(spriopyrans)、螺1,4-氧氮六圜(spirooxazines)、二芳基乙烯(diarylethenes)、偶氮苯(azobenzenes)、聚[N,N’-(p,p’-二氧联苯)均苯四酸](poly[N,N’-(p,p’-oxydiphenylene)pyromellitimide])、4-N，N-二甲胺基-4’-N’-甲基-氮杂芪对甲苯磺酸盐(4-N,N-dimethylamino-4-N/-methyl-stilbazoliumtosylate)及其组合。根据本专利技术部分实施例还提供一种具有改质表面的晶圆测试加工件。加工件包含一可透光基材以及一光感层设置在该基材之上。光感层具有一光感材料，离子植布时光感材料改变其化学结构。根据本专利技术部分实施例，光感材料是选自溴化银、螺吡喃(spriopyrans)、螺1,4-氧氮六圜(spirooxazines)、二芳基乙烯(diarylethenes)、偶氮苯(azobenzenes)、聚[N,N’-(p,p’-二氧联苯)均苯四酸](poly[N,N’-(p,p’-oxydiphenylene)pyromellitimide])、4-N，N-二甲胺基-4’-N’-甲基-氮杂芪对甲苯磺酸盐(4-N,N-dimethylamino-4-N/-methyl-stilbazoliumtosylate)及其组合。根据本专利技术部分实施例还提供一种形成用来测试的光感层的方法。该方法包含提供一可透光基材以及涂布一光感材料于该基材之上。离子植布改变该光感材料的一化学结构。根据本专利技术部分实施例，光感材料的折射系数是可变化的。透过本专利技术提供的实施例，可更精准掌控离子植布分布情形，同时进一步了解离子植布分布的机制。附图说明本专利技术的上述和其他态样、特征及其他优点参照说明书内容并配合附加附图得到更清楚的了解，其中：图1是一流程图，根据本专利技术部分实施例绘示一种评估离子植布加工件特性的方法；图2A-2C是根据本专利技术部分实施例绘示一种评估离子植布加工件特性的方法；以及图3是一流程图，根据本专利技术部分实施例绘示一种在晶圆上形成用来测试的光感层的方法。具体实施方式为了使本专利技术的叙述更加详尽与完备，下文针对了本专利技术的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本专利技术具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本专利技术的实施例。目前用来监控或测量离子植布均匀程度的方法局限于片电阻、测量电容电压、测量热波、次级离子质谱分析以及低速电子X射线发射分析(lowenergyelectroninducedX-rayemissionspectrometry)。通过测量片电阻，在离子植布之后，进行退火，修复受破坏的晶体并且激发掺杂物。在将近900℃高温下会促进离子扩散以及减少片电阻。这种退火的处理方式增加其他变数于离子植布测量，甚至造成更大误差。不完整的退火可能发生在当离子植布不均匀或是失败的快速退火过程，造成加工件的表面结构损坏。经过离子植布(例如，硼离子)的晶圆加工件的片电阻分布图通过四-探针方法测量其电阻。较低的片电阻值可能不是因为掺杂物浓度，而是归因于电子面沟道(planarchanneling)。接触性电阻导致布可靠的测量结果。受测试的硅晶圆也无法在片电阻测量结束后回收重复使用。整个片电阻测量过程包含了退火以及探针准备因此相当耗时。通常来说，热波以及电浆波监测系统是建立在测量探测能量束从晶圆表面反射回来的变化量。反射值的改变是起因于热波或电浆波的强度调节能量束以及探测能量束在同一块区域的吸收量。为了监控表面能量改变，探测能量束被引导到受到强度调节能量束激发的区块上。当强度调节能量束受到调节，区域性激发以及紧接着的弛缓在加工件上产生了一连串的热波以及电浆波。这些能量波反射并且因不同特性散射、与加工件上不同区域交互作用，因此造成探测能量束的热流或电浆流变动。加工件反射了探测能量束的变动，通过一光子感测器记录探测能量述的强度。由光子感测器输出的信号经由过滤，分离出与强度调节能量束同步的改变值。感测器还产生另外的输出，通过处理器运算，得到信号的强度以及不同的调节阶段。强度以及阶段的数值可以推导出加工件的物理特性。然而，热波测量方式并不适用于高能量或高剂量的离子植布，因为晶格在侦测过程中必须被激发，才能使得晶格震荡的改变由光子感测器捕捉。由于晶体重构效应，热波测量方式难以重复或重现。加工件如果在一特定大小范围之外，例如，高于450厘米，就无法置入常见规格的热波测量系统。加工件的回收也相当昂贵，因为在测量过程中表面受到破坏。次级离子质谱分析射击加工件的表面，原子于一定点的溅射被测量并且转译为加工件离子植布的物理特性。次级离子质谱分析费用昂贵且过程耗时。低速电子X射线发射分析仅能使用在有高浓度极浅植入的加工件，因此适用范围非常狭隘。对于离子植布分布图的了解以及预测与装置效能息息相关。根据本专利技术部分实施例可以测量经过离子植布的晶圆分布情形且对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评估离子植布加工件特性的方法，其特征在于，包含：在基材上形成光感层，以形成加工件，所述的光感层包含光感材料；在所述的加工件上进行离子植布；对所述的加工件进行辐射；以及计算所述的加工件的光学强度。

【技术特征摘要】
2015.11.18 US 62/256,964;2016.05.18 US 15/158,5311.一种评估离子植布加工件特性的方法，其特征在于，包含：在基材上形成光感层，以形成加工件，所述的光感层包含光感材料；在所述的加工件上进行离子植布；对所述的加工件进行辐射；以及计算所述的加工件的光学强度。2.如权利要求1所述的评估离子植布加工件特性的方法，其特征在于，在所述的加工件上进行离子植布包含：改变所述的光感材料的化学结构。3.如权利要求2所述的评估离子植布加工件特性的方法，其特征在于，计算所述的加工件的光学强度包含：测量所述的光感材料的折射系数差值。4.如权利要求2所述的评估离子植布加工件特性的方法，其特征在于，还包含：通过加热恢复所述的光感材料的化学结构。5.如权利要求1所述的评估离子植布加工件特性的方法，其特征在于，所述的辐射具有波长介于380至700纳米之间。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄国胜，周友华，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71