[发明专利]一种离子注入角度的监测方法

说明书

本发明提供一种离子注入角度的监测方法，利用离子注入过程中存在的锥角效应及晶片的沟道效应，将晶片表面经过圆心的离子束扫描路径上的热波值与离子注入角度及晶片旋转角关联起来，通过对具有预设离子注入倾斜角及晶片旋转角的晶片进行离子注入，测量每片晶片表面经过圆心的离子束扫描路径上的热波值，进而推算出离子注入倾斜角偏差及晶片的晶格偏差，最终达到了有效监控离子注入机的离子注入角度准确性的目的。采用本发明的方法可将监测晶片的数量缩减至四片，大大简化监测过程，降低监测成本，同时本发明不仅排除了晶格偏差的干扰，更将严重影响监测结果的锥角效应及沟道效应转化为有利条件，从根本上提高了监测结果的准确性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种离子注入角度的监测方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，离子注入的角度控制变得越来越重要，如果角度出现偏差，会直接影响注入杂质在衬底中的分布曲线进而影响到结深，造成器件性能漂移等不良后果。然而，用于执行离子注入工艺的离子注入机在经过一定时间的运行后常会产生偏差，严重影响离子注入角度的准确性，因此，定期对离子注入角度进行监测是十分必要的。

针对目前常用的批处理式(Batch type)离子注入机，主要的离子注入角度监测方法为九片法，即选取九片监测晶片分别依次放入离子注入机的靶盘(disk)上，在相同的离子注入能量和注入剂量的条件下进行离子注入，同时通过调整批处理式离子注入机使得监测晶片以0°，±0.5°，±1°的离子注入角度分两个方向进行离子注入，注入完成后测量每片监测晶片表面的平均热波值(TW)拟合出对应曲线，进而即可推算出离子注入角度的偏差。

然而，上述方法在实际应用中存在诸多问题：首先由于上述方法监测晶片数量较多且操作复杂，不仅使得分析周期大幅度延长还大大提高了监测成本；其次，由于在离子注入过程中受到锥角效应以及晶片的沟道效应影响，使得测量所得到的晶片表面热波值十分不均匀，进而导致监测结果不准确，存在较大误差；此外，上述方法也并未考虑到晶片的晶格偏差(即晶片在轴向切割时的角偏移)对最终监测结果的干扰，进一步降低了监测结果的准确性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种简单高效、成本低且监测结果准确度高的离子注入角度监测方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种离子注入角度的监测方法，所述方法包括以下步骤：

提供多片监测晶片；

依次对所述监测晶片进行离子注入，所述监测晶片均具有预设离子注入倾斜角及晶片旋转角；

离子注入完成后，测量所述监测晶片表面经过圆心的离子束扫描路径上的热波值，建立所述热波值与其在所述离子束扫描路径上所对应位置点的关系曲线，以判断所述离子注入角度的准确性。

于本发明的一实施例中，所述离子注入倾斜角的方向包括第一方向和第二方向，所述第一方向为在所述监测晶片表面经过圆心的离子束扫描路径上由晶片圆心指向晶片边缘的方向，所述第二方向为在所述监测晶片表面垂直于经过圆心的离子束扫描路径上由晶片圆心指向晶片边缘的方向，当注入离子束以垂直角度注入至所述监测晶片圆心时在所述第一方向与所述第二方向上的所述离子注入倾斜角均为0°，当注入离子束偏向所述第一方向或所述第二方向时，所述离子注入倾斜角记为正值，当注入离子束偏向所述第一方向的反方向或所述第二方向的反方向时，所述离子注入倾斜角记为负值。