[发明专利]注入设备的效能决定方法

说明书

技术领域

本发明关于一种注入设备的效能决定方法，特别是关于一种使用回收晶片的注入设备的效能决定方法。

背景技术

在集成电路元件的制造过程中必须进行许多重要的量测，以便决定已完成的部分电路是否适于后续工艺或是调整工艺。这类量测包含注入浓度量测、电荷储存时间量测以及一般漏电量测。目前已知的量测装置及技术包含使用机械式探针的针测技术，例如广为周知的四点式探测技术。然而，四点式探测技术的探针直接接触裸露硅晶片，因而毁坏硅晶片。量测过的硅晶片仅可作为监控片，或则通过研磨工艺去除被探针接触而毁坏的部分以便回收使用。然而，研磨工艺将硅晶片的厚度减少5-30微米，因此硅晶片的回收次数受限于研磨工艺减少的厚度。

美国专利US 5,914,611揭示一种量测薄膜片电阻及厚度的装置及方法，其使用四点探针啮合基板的薄膜表面，而基板的厚度则由探针与薄膜间的接触点决定。量测设备输出电压波形，其施加电压于探针组件的探针。反相器反置电压并将反置后的电压施加于探针组件的另一探针，由此经由该薄膜表面将电流导入探针组件的探针之间。探针组件的其它二根探针薄膜内的电流产生的电压。相较于其它探针，电流探针的电压较接近零电压，因此容许探针以较高精密度进行量测。量测在每一电压位准下的电压波形产生的电流及内侧探针电压。薄膜的片电阻再通过计算量测电压及电流的最小平方线斜率予以决定，其中薄膜的片电阻正比于最小平方线斜率。

发明内容

本发明提供一种使用回收晶片的注入设备的效能决定方法，该回收晶片具有杂质阻障层及多晶硅层，其可在破坏性电性量测后予以去除。之后，新的杂质阻障层及多晶硅层即可形成于同一片晶片上。

本发明的注入设备的效能决定方法的一实施例，包含形成杂质阻障层于基板上、形成标靶层于该杂质阻障层上、使用注入设备进行注入工艺以将杂质注入该标靶层、量测该标靶层的至少一电气特性、以及考量该电气特性以便决定该注入设备效能。

本发明使用包含杂质阻障层及标靶层的回收晶片监控或决定注入设备效能，量测设备的探针直接接触标靶层且不直接接触硅晶片，且杂质阻障层及标靶层二者在量测之后皆可从该硅晶片上予以去除。因此，该硅晶片可重新沉积新的杂质阻障层及标靶层，以便进行另一次电性量测。由于该硅晶片不须经历研磨工艺，因此厚度不会减少，重复使用次数不受限制。

上文已相当广泛地概述本发明的技术特征及优点，以使下文的本发明详细描述得以获得优选了解。构成本发明的权利要求标的之其它技术特征及优点将描述于下文。

附图说明

通过参照前述说明及下列图示，本发明的技术特征及优点得以获得完全了解。

图1及图2例示本发明的注入设备的效能决定方法的一实施例；以及

图3例示在不同注入剂量下的片电阻的量测平均值与其最小平方线。

【主要元件符号说明】

12       基板

14       杂质阻障层

16       标靶层

18       杂质

20       注入设备

22       四点探针

22a-d    探针

30       电流源

32       电压计

具体实施方式

图1及图2例示本发明的注入设备20的效能决定方法的一实施例。首先，进行沉积工艺以形成杂质阻障层14于基板12(例如新的硅晶片或回收晶片)上，再形成标靶层16于该杂质阻障层14上。在本发明的一实施例中，该杂质阻障层14为氮化硅层，该标靶层16为多晶硅层。该杂质阻障层14的作用在于防止杂质从该标靶层16扩散进入该基板12。

使用该注入设备20进行注入工艺以将杂质18注入该标靶层16，再进行热处理工艺(例如快速热处理工艺)。使用四点探针22量测该标靶层16的电气特性，例如片电阻，其相关于该注入设备20的注入剂量，因而可以用来监控或决定该注入设备20的效能。之后，利用蚀刻工艺去除该杂质阻障层14及该标靶层16，其中该蚀刻工艺可为一湿蚀刻工艺，其蚀刻液包含磷酸。

特而言之，该四点探针22在电性量测时毁坏该标靶层16，该湿蚀刻工艺可去除该基板12上的标靶层16及杂质阻障层14而不会实质地减少该基板12的厚度。因此，新的标靶层16及杂质阻障层14可通过沉积工艺形成于相同的基板12上，以便进行另一注入工艺及片电阻量测。由于该基板12的厚度不会减少，因此其重复使用次数不受限制。