離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別涉及一種離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]離子注入是半導(dǎo)體制造過程中不可缺少的技術(shù)。在半導(dǎo)體制造過程的多個階段都涉及到離子注入的步驟。例如芯片襯底中N阱、P阱的形成、輕摻雜漏區(qū)的形成、袋狀摻雜漏區(qū)的形成、源/漏區(qū)的形成、閾值電壓區(qū)的形成等都離不開離子注入手段的參與。
[0003]隨著半導(dǎo)體制造的關(guān)鍵尺寸(⑶，Critical Dimens1n)的不斷縮小,所制造的器件性能不斷提高。同時，隨之而來的是對半導(dǎo)體制造過程中的工藝技術(shù)條件要求越來越高。同樣，對于半導(dǎo)體制造過程中不可或缺的離子注入來說，同樣要求越來越高，例如離子注入的能量誤差范圍、劑量誤差范圍以及注入角度誤差范圍的要求也是越來越嚴(yán)格。因為關(guān)鍵尺寸的縮小所帶來的是器件尺寸的縮小，越小的器件制造所要求的能量、劑量和注入角度偏離度越小，一旦偏離度超出了所要求的誤差范圍就極有可能導(dǎo)致所制造的半導(dǎo)體器件的失效。例如有些半導(dǎo)體產(chǎn)品的離子注入時，在角度偏離達(dá)到0.5度時，就會導(dǎo)致器件的失效，對于這些半導(dǎo)體產(chǎn)品，所要求的注入角度的誤差范圍就不應(yīng)該超過0.5度；甚至，在模擬時，有些模擬的半導(dǎo)體產(chǎn)品角度差異當(dāng)達(dá)到0.3度時就會導(dǎo)致模擬的半導(dǎo)體器件失效。因此，離子注入過程中，對于注入角度誤差(偏差)的控制，對于半導(dǎo)體的制造來說是非常重要的。
[0004]目前，對于離子注入機(jī)臺來說，控制離子注入角度偏差主要靠水平儀來實現(xiàn)，但是水平儀的精度已經(jīng)不能達(dá)到現(xiàn)有工藝的關(guān)鍵尺寸的要求。水平儀的誤差范圍約有I度，再加上人為操作上的誤差，使得偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于現(xiàn)在對離子注入的注入角度的誤差范圍要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法，以減小離子注入角度的誤差范圍，滿足不斷縮小關(guān)鍵尺寸的半導(dǎo)體制程的要求。
[0006]本申請的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]一種離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法，包括:
[0008]在離子注入機(jī)臺中，以初始注入角度對第一待注入晶圓進(jìn)行離子注入，以獲取第一晶格損傷度和與其對應(yīng)的初始注入角度的數(shù)據(jù)；
[0009]在所述離子注入機(jī)臺中，從所述初始注入角度開始設(shè)置至少兩個不同注入角度，以采用所述至少兩個不同注入角度對至少兩個待注入晶圓分別進(jìn)行離子注入，以獲取至少兩份晶格損傷度和與其對應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)；
[0010]將獲取的所有的晶格損傷度和與其對應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)標(biāo)示坐標(biāo)系中，并對坐標(biāo)系中標(biāo)示出的點(diǎn)進(jìn)行擬合，以獲得晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線；
[0011]將所述關(guān)系曲線的頂點(diǎn)所對應(yīng)的角度，作為所述離子注入機(jī)臺校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)起始注入角度。
[0012]進(jìn)一步，所述至少兩個不同注入角度對稱地位于所述初始注入角度的兩側(cè)。
[0013]進(jìn)一步，相鄰的注入角度之間相差0.1?I度。
[0014]進(jìn)一步，所述初始注入角度為O度。
[0015]進(jìn)一步，從所述O度的初始注入角度開始設(shè)置的不同注入角度為4個，分別為-1度、-0.5度、0.5度和I度。
[0016]進(jìn)一步，所述初始注入角度為45度。
[0017]進(jìn)一步，從所述45度的初始注入角度開始設(shè)置的不同注入角度為4個，分別為44度、44.5度、45.5度和46度。
[0018]進(jìn)一步，所述初始注入角度為校準(zhǔn)前的基準(zhǔn)起始注入角度。
[0019]進(jìn)一步，每一次離子注入的雜質(zhì)、能量和劑量均相同。
[0020]進(jìn)一步,所述離子注入的雜質(zhì)為硼,所述能量范圍為100?200KeV,所述劑量范圍為 5.0XlO12 ?2.0X 1013atom/cm2。
[0021]從上述方案可以看出，本發(fā)明的離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)注入角度的確定方法，在靠近校準(zhǔn)前的基準(zhǔn)起始注入角度的范圍內(nèi)分別對多個晶圓進(jìn)行離子注入，以獲得多份晶格損傷度和與其對應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)，再在坐標(biāo)系中通過這些數(shù)據(jù)擬合出晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線，該關(guān)系曲線為一個二次曲線。對于離子注入機(jī)臺來說，恰好位于基準(zhǔn)注入角度的離子注入所造成的晶格損傷度位于該關(guān)系曲線的頂點(diǎn)，進(jìn)而將該關(guān)系曲線的頂點(diǎn)所對應(yīng)的角度作為校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)起始注入角度。本發(fā)明所獲得的校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)起始注入角度的誤差可控制在0.3度以內(nèi)，大大小于現(xiàn)有的離子注入機(jī)臺的誤差。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法的實施例流程示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的校準(zhǔn)方法中實施例一的晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的校準(zhǔn)方法中實施例二的晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法，包括:
[0027]在離子注入機(jī)臺中，以初始注入角度對第一待注入晶圓進(jìn)行離子注入，以獲取第一晶格損傷度和與其對應(yīng)的初始注入角度的數(shù)據(jù)；
[0028]在所述離子注入機(jī)臺中，從所述初始注入角度開始設(shè)置至少兩個不同注入角度，以采用所述至少兩個不同注入角度對至少兩個待注入晶圓分別進(jìn)行離子注入，以獲取至少兩份晶格損傷度和與其對應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)；
[0029]將獲取的所有的晶格損傷度和與其對應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)標(biāo)示坐標(biāo)系中，并對坐標(biāo)系中標(biāo)示出的點(diǎn)進(jìn)行擬合，以獲得晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線；
[0030]將所述關(guān)系曲線的頂點(diǎn)所對應(yīng)的角度，作為所述離子注入機(jī)臺校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)起始注入角度。
[0031]其中，所述至少兩個不同注入角度對稱地位于所述初始注入角度的兩側(cè)，所述初始注入角度為校準(zhǔn)前的基準(zhǔn)起始注入角度。為了獲得準(zhǔn)確的晶格損傷度和注入角度的關(guān)系曲線，每一次離子注入的雜質(zhì)、能量和劑量均相同。
[0032]以下分別以O(shè)度、45度的基準(zhǔn)起始注入角度校準(zhǔn)為例，對本發(fā)明的離子注入機(jī)臺基準(zhǔn)起始注入角度的校準(zhǔn)方法進(jìn)行具體說明。
[0033]實施例一
[0034]實施例一中，每一次離子注入的雜質(zhì)、能量和劑量均相同，離子注入的雜質(zhì)為硼，離子注入的能量范圍為100?200KeV (千電子伏)，離子注入的劑量范圍為5.0X 112?2.0X 1013atom/cm2 (原子 / 平方厘米)。
[0035]實施例一的基準(zhǔn)起始注入角度為O度。
[0036]步驟Al、在離子注入機(jī)臺中，以O(shè)度的初始注入角度對第一待注入晶圓進(jìn)行離子注入，以獲取第一晶格損傷度和O度注入角度的數(shù)據(jù)。
[0037]步驟A2、在離子注入機(jī)臺中，從O度的初始注入角度開始設(shè)置4個不同注入角度，以采用該4個不同注入角度對4個待注入晶圓分別進(jìn)行離子注入，以獲取4份晶格損傷度和與其對應(yīng)的注入角度的數(shù)據(jù)，所設(shè)置的4個不同注入角度加上O度的初始注入角度共計5個注入角度中，相鄰的注入角度之間相差0.5度。步驟A2具體包括:
[0038]步驟A201、設(shè)置4個不同注入角度分別為_1度、-0.5度、0.5度和I度；
[0039]步驟A202、在離子注入機(jī)臺中，采用-0.5度的注入角度對第二待注入晶圓進(jìn)行離子注入，以獲取第二晶格損傷度和-0.5度注入角度的數(shù)據(jù)；
[0040]步驟A203、在離子注入機(jī)臺中，采用0.5度的注入角度對第三待注入晶圓進(jìn)行離子注入，以獲取第三晶格損傷度和0.5度注入角度的數(shù)據(jù)；
[0041]步驟A204、在離子注入機(jī)臺中，采用-1度的注入角度對第四待注入晶圓進(jìn)行離子注入，以獲取第四晶格損