[发明专利]离子注入浓度的校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种离子注入浓度的校准方法。

背景技术

现代半导体制造工艺已经向极小尺寸迈进，在摩尔定律的指导下，芯片的关键尺寸越来越小。最近Intel的14nm工艺芯片经过试验已经可以使用。在如此小的尺寸之下，半导体MOS器件有着严重的短沟道效应，需要一些特殊的离子注入来抑制短沟道效应，比如Halo注入。离子注入作为一种主要的向半导体中掺杂杂质的方法，对器件电学特性的影响越来越重要。因此，势必保证离子注入过程中的准确性和精密性。

在成分分析中，可以用一次离子束轰击表面，将样品表面的原子溅射出来成为带电的离子，然后用磁分析器或四极滤质器所组成的质谱仪分析离子的荷/质比，便可知道表面的成份；这是一种非常灵敏的表面成份分析手段，对某些元素可达到ppm量级；但由于各种元素的二次离子差额值相差非常大，作定量分析非常困难。

二次离子质谱（secondary ion mass spectroscopy，SIMS）仪，是最前沿的表面分析技术。二次离子质谱仪揭示了真正表面和近表面原子层的化学组成，其信息量也远远超过了简单的元素分析，可以用于鉴定有机成分的分子结构。二次离子质谱仪广泛应用于微电子技术、化学技术、纳米技术以及生命科学之中，它可以在数秒内对表面的局部区域进行扫描和分析，生成一个表面成分图。

申请号为“CN98100467.9”的中国专利公开了一种离子注入过程模拟装置和模拟方法，此方法强调了不同剖面成分的剂量值的变化对注入离子分布的影响，而忽略了离子注入过程中的各种瞬间参数对注入离子分布的影响，即所述方法未能精确模拟离子注入过程。申请号为“CN200610026759.2”的中国专利公开了一种离子注入模拟方法，此方法的流程先做SIMS实测数据，然后用TCAD（Technology Computer Aided Design）的Monte-calo方法得到与SIMS实测数据相符的模拟基础数据，然后做校准提取模拟参数，接着用内插法得到模拟参数矩阵来预测无SIMS数据的离子注入分布。此方法实际并没有涉及提取模拟参数的方法，对于各种瞬间参数对注入离子分布的影响没有涉及。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种离子注入浓度的校准方法，准确提取正确校准时离子注入模型的各种瞬间参数，有效的提升生产质量和工艺研发的效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种离子注入浓度的校准方法，包括：

获取二次离子质谱的实测曲线；

设置离子注入模型，所述模型为两个相互独立的Pearson函数线性相加，并由多个瞬间参数加以限定；

分别对所述多个瞬间参数进行调整，使得所述模型与所述实测曲线相吻合，从而获得最佳瞬间参数组。

可选的，对于所述的离子注入浓度的校准方法，所述模型为F_p(x)=ratio·f_head(x)+(1-ratio)·f_tail(x)，其中，F_p(x)为离子注入浓度，x为注入深度，f_head(x)与f_tail(x)为两个相互独立的Pearson函数，ratio为非晶化剂量与总剂量的比例。

可选的，对于所述的离子注入浓度的校准方法，所述瞬间参数包括：投影射程Rp；标准差stdev；所述ratio；偏度γ，表征离子浓度分布曲线相对于平均值不对称程度的特征数；峰度β，描述分布形态的陡缓程度。

可选的，对于所述的离子注入浓度的校准方法，所述Rp对应着离子注入浓度的分布曲线的最大值所在的深度。若所述分布曲线的最大值位于所述实测曲线的最大值右侧，则调小Rp，若所述分布曲线的最大值位于所述实测曲线的最大值左侧，则调大Rp。

可选的，对于所述的离子注入浓度的校准方法，若所述分布曲线的峰值高于所述实测曲线，峰值两侧低于所述实测曲线，则调大stdev；若所述分布曲线的峰值低于所述实测曲线，峰值两侧高于所述实测曲线，则调小stdev。

可选的，对于所述的离子注入浓度的校准方法，若所述分布曲线的尾部低于所述实测曲线的尾部，则调小ratio；若所述分布曲线的尾部高于所述实测曲线的尾部，则调大ratio。

可选的，对于所述的离子注入浓度的校准方法，若所述分布曲线相比所述实测曲线朝顺时针偏斜，则调大γ；若所述分布曲线相比所述实测曲线朝逆时针偏斜，则调小γ。