[发明专利]一种检测离子注入设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及设备的检测方法，特别涉及一种检测离子注入设备的方法。

背景技术

在半导体制造领域，离子注入对半导体器件的电性能起着重要作用，故需对离子注入的状况即离子注入设备的状况(包括注入剂量和注入能量等参数)进行监控，以避免异常状况的出现。

现通常将测试晶圆设置在离子注入设备中进行标称注入参数的离子注入，接着进行退火以消除注入损伤并激活注入杂质，然后测量测试晶圆的注入区域的方块电阻，依据该方块电阻的值和标称注入参数来判断离子注入设备是否异常。

但是上述检测方法存在如下问题：首先，退火温度的波动会对检测的准确性和精度造成影响，严重的情况下会产生将运作正常的离子注入设备判为异常的误判；再者，随着离子注入剂量的减小，该种检测方法的灵敏度(灵敏度＝测量值的变化率÷掺杂剂量的变化率)随之降低，当注入剂量小于5×10¹³每平方厘米时，该种检测方法的灵敏度已经无法准确反应实际的注入剂量的变化，特别是当注入剂量低于1×10¹²每平方厘米时，该种检测方法的灵敏度已降至0.1，即此时注入剂量的变化率为10％时，对应的方块电阻的阻值变化率只有1％，此时方块电阻的阻值很难准确反应实际的离子注入剂量。

但在现今的半导体制造中，注入剂量的数量级为10¹²每平方厘米的小剂量注入已成为必要工序，其广泛应用在阱注入和轻掺杂漏区(LDD)等离子注入中，故现有的通过检测方块电阻的方法已无法满足准确检测出离子注入设备是否异常的需求。

因此，如何提供一种检测离子注入设备的方法以准确检测出离子注入设备的正常与否，实为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测离子注入设备的方法，通过所述方法可提高离子注入设备的检测的准确性和灵敏度。

本发明的目的是这样实现的：一种检测离子注入设备的方法，其包括以下步骤：(1)建立一标准注入参数及其对应的氧化层厚度的数据库，其中，该氧化层是在完成该标准参数的离子注入后，再进行一预设氧化条件的氧化所生成的；(2)提供一测试晶圆，并在待测离子注入设备中对该测试晶圆进行标称注入参数的离子注入；(3)对该测试晶圆进行该预设氧化条件的氧化；(4)测量所生成的氧化层的厚度；(5)在该数据库中查询该厚度的氧化层所对应的标准注入参数；(6)依据所查询出的标准注入参数与标称注入参数判断该离子注入设备是否异常。

在上述的检测离子注入设备的方法中，该预设氧化条件为氧化温度1100摄氏度，氧化时间为63秒，氧气流量为4.5升每分钟。

在上述的检测离子注入设备的方法中，该步骤(1)包括以下步骤：(10)提供多片测试晶圆以及一标准注入参数预选范围；(11)在该标准注入参数预选范围内选取不同的标准注入参数；(12)依据所选标准注入参数分别对该多片测试晶圆进行离子注入；(13)对该多片测试晶圆进行预设氧化条件的氧化；(14)测量所生成的氧化层厚度；(15)将标准注入参数及其对应的氧化层厚度存储在一数据库中。

在上述的检测离子注入设备的方法中，该标称注入参数在该标准注入参数预选范围内。

在上述的检测离子注入设备的方法中，该标称注入参数为离子注入设备所显示的注入参数。

在上述的检测离子注入设备的方法中，在步骤(6)中，当所查询出的标准注入参数与标称注入参数相同时，该离子注入设备正常，否则，该离子注入设备异常。

在上述的检测离子注入设备的方法中，该离子注入参数包括注入杂质种类、注入剂量、注入能量和注入角度。

与现有技术中依据在离子注入设备中进行离子注入并退火后的测试晶圆的方块电阻来检测离子注入设备，而无法准确检测出其运作正常与否相比，本发明的检测离子注入设备的方法依据不同的离子注入对测试晶圆的损伤不同，该具有不同损伤的测试晶圆在同等的氧化条件下所生成的氧化层的厚度不同，故先对测试晶圆进行离子注入，然后再进行氧化，依据氧化层的厚度来判断离子注入设备是否正常，如此可确保对离子注入设备检测的准确性和灵敏度。

附图说明

本发明的检测离子注入设备的方法由以下的实施例及附图给出。

图1为本发明的检测离子注入设备的方法的流程图；

图2为本发明的建立标准注入参数及其对应的氧化层厚度的数据库的流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的检测离子注入设备的方法作进一步的详细描述。