[发明专利]一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法

说明书

本发明提供一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，所述方法包括：提供晶圆；在所述晶圆表面形成介质层；对所述形成有介质层的晶圆执行离子注入；刻蚀所述介质层，并测量刻蚀速率；根据所述刻蚀速率反映晶圆表面的电荷量。与现有工艺相比，本发明提出的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，能够更有效地监控晶圆表面的电荷量，且时效性强，从而降低了产品的缺陷率。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法。

背景技术

随着微电子工业的快速发展，离子注入已经成为微电子器件制备工艺中的一种重要的掺杂技术，也是控制金属氧化半导体场效晶体管阈值电压的一个重要手段。离子注入的原理是，将原子或分子经过离子化后形成离子，即等离子体；等离子体带有一定量的电荷；可通过电场对离子进行加速，并利用磁场使其运动方向改变，从而控制离子以一定的能量进入晶圆内部，以达到掺杂的目的。

然而，由于利用离子注入工艺掺入的离子带有电荷，而在注入晶片后这些电荷会累积在晶片的表面，大量积累在晶片表面的电荷，可能通过已经制作在晶片表面上的电容结构，形成电流，从而造成晶片的栅极、栅极与半导体间的栅极氧化层的伤害。更为严重地是，由于瞬间高电流的通过，容易造成栅极结构的永久损坏。因此，在离子注入过程中，防止由于离子注入过程中在晶片表面累积电荷对晶片造成的损坏是半导体制备工艺亟待解决的技术问题。然而，虽然离子注入机台上加装有电荷中和装置PFG(plasma flood gun)等以中和离子所带的电荷，但是当中和装置发生异常时难以检测到，并且对最终晶片表面的电荷累积状况尚没有很有效的监控方法。

因此，为解决现有技术中的上述技术问题，有必要提出一种新的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，包括：

提供晶圆；

在所述晶圆表面形成介质层；

对所述形成有介质层的晶圆执行离子注入；

刻蚀所述介质层，并测量刻蚀速率；

根据所述刻蚀速率反映晶圆表面的电荷量。

示例性地，所述介质层为氧化硅层。

示例性地，所述氧化硅层为掺氮的氧化硅层。

示例性地，所述介质层的厚度为800-1200埃。

示例性地，所述注入的离子为砷。

示例性地，所述离子注入的剂量为1.0×10¹⁵/cm²以上。

示例性地，所述刻蚀为湿法刻蚀。

示例性地，所述湿法刻蚀所使用的刻蚀液为稀氢氟酸。

与现有工艺相比，本发明提出的检测离子注入之后晶圆表面残留电荷量的方法，能够更有效监控晶圆表面的电荷量，且时效性强，从而降低了产品的缺陷率。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据本发明的方法依次实施的步骤的流程图。

图2a-2d为根据本发明的制造方法依次实施各步骤所获得半导体器件的剖面示意图。

图3为本发明一实施例中刻蚀速率与中和装置中和率的关系曲线。

具体实施方式