循环使用挡片的方法技术

本发明专利技术公开了一种循环使用挡片的方法，所述挡片用于置入离子注入机，监控离子注入机注入剂量的正确性，该方法包括：对挡片进行N次预定剂量的离子注入，每次预定剂量的离子注入用于监控每次使用离子注入机时，其注入剂量的正确性，N为自然数；当N次所述离子注入后，挡片内离子注入的积累剂量达到E17原子每平方厘米时，对该挡片注入与所述离子注入相反类型的元素，所述相反类型元素的剂量为E17原子每平方厘米。采用本发明专利技术的方法有效延长了挡片的使用寿命，节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体离子注入工艺，特别涉及一种。
技术介绍
目前，在半导体集成电路制程中需要精确地控制离子注入机(ionimplanter)对产品晶圆进行离子注入的剂量，为确保正确的剂量注入产品晶圆中，通常在产品晶圆未曝露在离子注入机中之前，均使用监控片进行监测。其中，产品晶圆为其上已经分布了器件的晶圆，最终可以经过多道工序成为成品；监控片是没有经过工艺加工的平整晶圆硅片。对于离子束电流大于1毫安(mA)的高电流离子注入，需要多个监控片，使用的监控片数量在10片左右，当然，根据具体制程的需要，监控片的数量也同时作相应调整。 每次对离子注入机进行监控注入之后，取出其中的一片监控片进行数据测量，即测量该监控片的方片电阻(Rs)，只有Rs在所允许的范围内时，则认为离子注入机的状态是安全的。而其他的监控片会在下次监控时再次使用。这里，将进行数据测量的监控片称为控片(controlwafer)，其他为使注入离子分布均勻而作为陪片，重复使用的监控片称为挡片 (dummy wafer)。举例来说，在离子注入机中放入10片监控片，每次监控时离子注入的剂量是预定的，例如E14原子每平方厘米，根据经验值，预先设定所述剂量与Rs的对应关系，并且与所述剂量对应的Rs允许有一个容差范围，超过此范围，则认为离子注入机的状态不安全，不能正确注入剂量。第一次监控注入后，对其中的控片(1片)进行Rs测量，挡片(9片)在下次监控时再次使用，根据公知常识，Rs的量测一般是将控片置入量测机台，四点法测量得到的；第二次监控注入时，将上述9片挡片再次放入离子注入机，同时采用一片新的晶圆作为控片放入离子注入机。在监控注入之后，对其中的控片进行Rs测量，挡片(9片)仍然在下次监控时再次使用；以此类推，可知，上述9片挡片可以在多次监控时使用。dummy wafer在每次注入时，都会被注入一定的杂质剂量，而且杂质剂量逐渐累积。离子注入机设有计量挡片内注入剂量的装置，每次注入之后，都会给出累积的计量结果，因此从该计量装置的显示结果就能够判断挡片内离子注入的剂量是否达到E17原子每平方厘米。研究表明，随着杂质剂量的累积，当dummywafer内的累积剂量达到E17原子每平方厘米的量级时，则认为这些 dummywafer受到杂质污染程度比较严重，dummy wafer表面的杂质离子达到饱和，从而溅射到control wafer上，足以影响到control wafer的Rs值，使得Rs值不能正确反映离子注入机的安全性，而被报废。现有技术中，在每次监控状态注入剂量相同的情况下，随着每次dummywafer剂量的累积，control wafer的Rs值随之降低，如图1所示，横坐标为dummy wafer累积剂量，单位为原子每平方厘米，纵坐标为control wafer的Rs值，单位为欧姆每平方厘米。当dummy wafer的累积剂量达到E17原子每平方厘米时，control wafer的Rs值已经严重偏低至395欧姆每平方厘米，不能正确反映离子注入机的安全性了。其中，control wafer在每次监控状态下都采用新的晶圆，dummy wafer为重复使用的。如何能够更多次数地使用挡片，成为越来越关注的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术解决的技术问题是循环使用挡片。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体是这样实现的本专利技术公开了一种，所述挡片dummy wafer用于置入离子注入机，监控离子注入机注入剂量的正确性，该方法包括对挡片进行N次预定剂量的离子注入，每次预定剂量的离子注入用于监控每次使用离子注入机时，其注入剂量的正确性，N为自然数；当N次所述离子注入后，挡片内离子注入的积累剂量达到E17原子每平方厘米时， 对该挡片注入与所述离子注入相反类型的元素，所述相反类型元素的剂量为E17原子每平方厘米。当离子注入的元素类型为P型时，与所述离子注入相反类型的元素为N型；当离子注入的元素类型为N型时，与所述离子注入相反类型的元素为P型。所述挡片内离子注入的积累剂量达到E17原子每平方厘米的确定方法为离子注入机的计量装置对离子注入的剂量进行积累计量，根据所述积累计量结果确定挡片内离子注入的剂量是否达到E17原子每平方厘米。所述离子注入的束电流大于1毫安mA。所述挡片的数量为多个。由上述的技术方案可见，本专利技术在监控片中的dummy wafer经过几次监控之后，累积剂量达到E17原子每平方厘米时，将此dummy wafer注入相反类型的元素，注入剂量为 E17原子每平方厘米，补偿了 dummy wafer中的杂质浓度，在与之前监控状态注入剂量相同的情况下，control wafer的Rs值完好恢复，这意味着dummy wafer可以作为一片新的晶圆再次投入使用。dummywafer可以循环使用，有效延长了监控片的寿命，大大节约了生产成本。附图说明图1为现有技术随着挡片剂量的累积，控片Rs值的变化曲线示意图。图2为本专利技术循环使用监控片的方法流程示意图。图3为随挡片中注入剂量及元素类型的变化，控片Rs值的变化趋势示意图。 具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本专利技术进一步详细说明。本专利技术的核心思想是为了监控离子注入机的安全状态，需要在产品晶圆未曝露在离子注入机中之前，使用监控片对离子注入机的注入剂量进行监测。在监控片中的dummy wafer经过几次监控之后，累积剂量达到E17原子每平方厘米时，将此dummy wafer注入相反类型的元素，注入剂量为E 17原子每平方厘米，补偿了 dummy wafer中的杂质浓度，在与之前监控状态注入剂量相同的情况下，control wafer的Rs值完好恢复，这意味着dummy wafer可以作为一片新的晶圆再次投入使用。本专利技术一般用于高电流的离子注入制程中，对监控片循环使用的方法，其流程示意图如图2所示，包括以下步骤步骤21、将监控片置入离子注入机，对监控片进行预定剂量的注入，监控片包括进行数据测量的控片和作为陪片的挡片。控片在一次数据测量之后就采用新的晶圆作为控片，挡片会在下次监控时使用；步骤22、挡片经过多次监控时的使用，累积剂量达到E17原子每平方厘米时，对所述挡片注入相反类型的元素，所注入元素的剂量也为E17原子每平方厘米。对于剂量的确定，离子注入机设有计量挡片内注入剂量的装置，每次注入之后，都会给出累积的计量结果，因此从该计量装置的显示结果就能够判断挡片内离子注入的剂量是否达到E17原子每平方厘米。需要注意的是，上述将控片和挡片统称为监控片，控片在每次监控时，都使用新的晶圆，所以不会出现累积剂量，本专利技术中的技术方案所作的改进，就是对挡片进行反型离子注入的补偿。该方法包括对挡片进行N次预定剂量的离子注入，每次预定剂量的离子注入用于监控每次使用离子注入机时，其注入剂量的正确性，N为自然数；当N次所述离子注入后，挡片内离子注入的积累剂量达到E17原子每平方厘米时， 对该挡片注入与所述离子注入相反类型的元素，所述相反类型元素的剂量为E17原子每平方厘米，以获得可再次使用的挡片。图3为随挡片中注入剂量及元素类型的变化，控片Rs值的变化趋势示意图。从图 3中可以看出，曲线分为两本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种循环使用挡片的方法，所述挡片ｄｕｍｍｙ　ｗａｆｅｒ用于置入离子注入机，监控离子注入机注入剂量的正确性，该方法包括：对挡片进行Ｎ次预定剂量的离子注入，每次预定剂量的离子注入用于监控每次使用离子注入机时，其注入剂量的正确性，Ｎ为自然数；当Ｎ次所述离子注入后，挡片内离子注入的积累剂量达到Ｅ１７原子每平方厘米时，对该挡片注入与所述离子注入相反类型的元素，所述相反类型元素的剂量为Ｅ１７原子每平方厘米。

【技术特征摘要】
1.一种循环使用挡片的方法，所述挡片dummy wafer用于置入离子注入机，监控离子注入机注入剂量的正确性，该方法包括对挡片进行N次预定剂量的离子注入，每次预定剂量的离子注入用于监控每次使用离子注入机时，其注入剂量的正确性，N为自然数；当N次所述离子注入后，挡片内离子注入的积累剂量达到E17原子每平方厘米时，对该挡片注入与所述离子注入相反类型的元素，所述相反类型元素的剂量为E17原子每平方厘米。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当离子注入的元素类型为P型时...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进创，黄柏喻，叶文源，王蒙，邵明虎，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31