[发明专利]一种提高离子注入剂量控制精度的方法和系统

说明书

本发明公开了一种提高离子注入剂量控制精度的方法和系统，其中，所述方法包括：获取束流束斑的径向分布；根据所述束斑的径向分布，计算束斑质心到靶盘中心的距离，即束斑的质心值R；根据公式计算靶盘径向扫描速度V；驱动所述靶盘以所述径向扫描速度V做径向扫描，同时驱动靶盘旋转做圆环扫描。本发明实施例利用束斑质心到靶盘中心的距离代替束斑中心到靶盘中心的距离计算靶盘径向扫描速度V，克服了束斑分布的变化带来的注入剂量不稳定的问题，实现注入剂量的高精度控制。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，特别是一种提高离子注入剂量控制精度的方法和系统。

背景技术

在半导体制造工程中，杂质掺杂多采用离子注入加快速退火相结合的方式。“离子注入”是对晶片进行选择性掺杂的重要方式，既能实现剂量控制，同时也能较好地控制杂质的均匀性和穿透深度，因此离子注入机是实现离子注入的关键设备。

随着半导体集成电路的发展，器件的特征尺寸已经进入深亚微米和纳米量级，特征尺寸的减小和硅片尺寸的增大，对注入剂量的准确性和均匀性提出了更高的要求，它直接影响芯片生产的成品率和产品性能，因此注入剂量的精度和均匀性是衡量离子注入机性能的关键指标之一。

目前全机械扫描采用的是束斑中心算法，通过调试出一个好的离子束品质来保证剂量的控制精度，但设备的状态会变化，束斑分布也是变化的，并且不能每次重复同样的束斑分布。因此，通过束斑中心算法来计算扫描速度，会导致离子注入机圆靶盘机械扫描系统注入剂量精度不稳定问题。

发明内容

本发明实施例提供一种提高离子注入剂量控制精度的方法和系统，用以至少解决现有技术通过束斑中心算法来计算扫描速度，会导致离子注入机圆靶盘机械扫描系统注入剂量精度不稳定问题。

一方面，本发明实施例提供一种提高离子注入剂量控制精度的方法，包括：

获取束流束斑的径向分布M(y)；

根据所述束斑的径向分布M(y)，计算束斑质心到靶盘中心的距离，即束斑的质心值R；

根据公式计算靶盘径向扫描速度V，其中，K＝1/(2πqn)，q表示单位电荷量，q＝1.6×10-19库仑，n表示电荷量，I表示总电流，R表示束斑的质心值，表示预设离子注入剂量；

驱动所述靶盘以所述径向扫描速度V做径向扫描，同时驱动靶盘旋转做圆环扫描。

进一步，所述获取束流束斑的径向分布M(y)，具体包括：

获取所述靶盘的靶电流和束斑通过靶盘上束斑采集孔的孔电流；

根据所述靶电流和孔电流获取束流束斑的径向分布M(y)。

另一方面，本发明实施例提供一种提高离子注入剂量控制精度的系统，其特征在于，包括：

束斑采集单元，用于获取束流束斑的径向分布M(y)；

质心计算单元，用于根据所述束斑的径向分布M(y)，计算束斑质心到靶盘中心的距离，即束斑的质心值R；

扫描速度计算单元，用于根据公式计算靶盘径向扫描速度V，其中，K＝1/2πqn，q表示单位电荷量，q＝1.6×10-19库仑，n表示电荷量，I表示总电流，R表示束斑的质心值，表示预设离子注入剂量；

径向扫描控制器，用于控制径向扫描机构驱动所述靶盘以所述径向扫描速度V做径向扫描；

旋转电机，用于驱动所述靶盘旋转做圆环扫描。

进一步，所述系统还包括：

靶电流采集单元，用于获取所述靶盘的靶电流；

孔电流采集单元，用于获取所述束斑通过靶盘上束斑采集孔的孔电流；