離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法
【專利摘要】一種離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法。本發(fā)明采用對(duì)裸片進(jìn)行離子注入，比較離子注入前后裸片表面的顆粒物的數(shù)量差值，從而判斷離子注入機(jī)臺(tái)的水汽含量是否超標(biāo)。上述檢測(cè)方法利用了注入的離子流快速定向移動(dòng)，在裸片上表面空間以及裸片附近區(qū)域的空間形成壓強(qiáng)差，離子注入機(jī)臺(tái)內(nèi)的水汽在上述壓強(qiáng)差下定向運(yùn)動(dòng)聚集在裸片上表面空間，聚集在裸片上表面空間的水汽在不斷持續(xù)的離子注入流帶動(dòng)下進(jìn)一步聚集在裸片表面，即將離子注入機(jī)臺(tái)的水汽反映在裸片的顆粒物上，如此，通過(guò)對(duì)離子注入前后的裸片進(jìn)行掃描，采用同一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式統(tǒng)計(jì)顆粒物的數(shù)量，若上述數(shù)量超過(guò)預(yù)定差值，則認(rèn)為離子注入機(jī)臺(tái)的水汽含量超標(biāo)。
【專利說(shuō)明】離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體技術(shù)中，離子注入，例如P型離子或N型離子，是改變半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的一 種常規(guī)手段。離子注入在真空機(jī)臺(tái)中進(jìn)行，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)表明，離子注入機(jī)臺(tái)的水汽含量大小， 會(huì)干擾離子注入的深度，濃度等。某些情況下，即使機(jī)臺(tái)的真空度符合要求，但水汽含量過(guò) 大也會(huì)造成晶圓的良率過(guò)低。
[0003] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，以在水汽含量超標(biāo)時(shí)， 提示操作者檢查機(jī)臺(tái)，避免進(jìn)一步注入造成不合格晶圓產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的問(wèn)題是避免在離子注入機(jī)臺(tái)水汽含量超標(biāo)的情況下，仍采用上述機(jī) 臺(tái)進(jìn)行離子注入，造成晶圓良率過(guò)低。
[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，包括：
[0006] 提供裸片，采用一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式檢測(cè)所述裸片表面的顆粒物；
[0007] 將裸片置入離子注入機(jī)臺(tái)，對(duì)所述裸片進(jìn)行離子注入以使水汽聚集在裸片表面， 采用同一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式檢測(cè)所述離子注入后的裸片表面的顆粒物；
[0008] 比較離子注入前后顆粒物的數(shù)量，若上述數(shù)量差值超過(guò)預(yù)定差值，則認(rèn)為離子注 入機(jī)臺(tái)的水汽含量超標(biāo)。
[0009] 可選地，注入的離子為磷離子或硼離子，注入能量范圍為lOKeV?20KeV，注入劑 量范圍為9E13atom/cm2?1. 4E14atom/cm2,注入角度范圍為0度?7度，注入電流范圍為 400 μ A?600 μ A，電子浴起弧電流范圍為0. 5A?1A。
[0010] 可選地，所述注入角度為〇度。
[0011] 可選地，所述預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式為0. 12 μ m?0. 16 μ m，所述預(yù)定差值小于100顆。
[0012] 可選地，所述預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式為0. 16 μ m，所述預(yù)定差值為50顆。
[0013] 可選地，離子注入前，裸片顆粒物的數(shù)量小于50顆。
[0014] 可選地，所述檢測(cè)方法用于機(jī)臺(tái)日常檢測(cè)中。
[0015] 可選地，所述檢測(cè)方法用于機(jī)臺(tái)保養(yǎng)后的檢測(cè)中。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)對(duì)裸片進(jìn)行離子注入，上 述注入的離子流快速定向移動(dòng)，在裸片上表面空間以及裸片附近區(qū)域的空間形成壓強(qiáng)差， 離子注入機(jī)臺(tái)內(nèi)的水汽在上述壓強(qiáng)差下定向運(yùn)動(dòng)聚集在裸片上表面空間，聚集在裸片上表 面空間的水汽在不斷持續(xù)的離子注入流帶動(dòng)下進(jìn)一步聚集在裸片表面，即將離子注入機(jī)臺(tái) 的水汽含量反映在裸片的顆粒物上，如此，通過(guò)對(duì)離子注入前后的裸片進(jìn)行掃描，采用同一 預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式統(tǒng)計(jì)顆粒物的數(shù)量，若上述數(shù)量超過(guò)預(yù)定差值，則認(rèn)為離子注入機(jī)臺(tái)的 水汽含量超標(biāo)。
[0017] 2)可選方案中，研究表明，注入的離子為磷離子或硼離子時(shí)，離子顆粒大小適中， 注入能量范圍為lOKeV?20KeV，注入劑量范圍為9E13atom/cm 2?L 4E14atom/cm2,注入角 度為〇度，注入電流范圍為400 μ A?600 μ A，電子浴起弧電流范圍為0. 5A?1A時(shí)，既能快 速使得水汽顆粒聚集在裸片表面，又不會(huì)對(duì)裸片過(guò)度轟擊，避免了引入新的顆粒物，因而采 用上述離子注入條件判斷的水汽含量是否超標(biāo)較為準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法的流程圖；
[0019] 圖2至圖3是圖1中檢測(cè)方法的步驟示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 如【背景技術(shù)】中所述，現(xiàn)有的離子注入機(jī)臺(tái)的水汽含量大小，會(huì)干擾離子注入的深 度，濃度等，某些情況下，即使機(jī)臺(tái)的真空度符合要求，但水汽含量過(guò)大也會(huì)造成晶圓的良 率過(guò)低。針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生原因之一是水汽顆粒過(guò)大，覆蓋在晶圓表 面，造成離子注入的深度，以及注入多少偏離預(yù)定的深度、離子濃度。為了解決如何判斷上 述水汽含量過(guò)大的問(wèn)題，本發(fā)明比較離子注入前后裸片表面的顆粒物的數(shù)量差值，從而判 斷離子注入機(jī)臺(tái)的水汽含量是否超標(biāo)。上述檢測(cè)方法利用了注入的離子流快速定向移動(dòng)， 在裸片上表面空間以及裸片附近區(qū)域的空間形成壓強(qiáng)差，離子注入機(jī)臺(tái)內(nèi)的水汽在上述壓 強(qiáng)差下定向運(yùn)動(dòng)聚集在裸片上表面空間，聚集在裸片上表面空間的水汽在不斷持續(xù)的離子 注入流帶動(dòng)下進(jìn)一步聚集在裸片表面，即將離子注入機(jī)臺(tái)的水汽反映在裸片的顆粒物上， 如此，通過(guò)對(duì)離子注入前后的裸片進(jìn)行掃描，采用同一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式統(tǒng)計(jì)顆粒物的數(shù) 量，若上述數(shù)量超過(guò)預(yù)定差值，則認(rèn)為離子注入機(jī)臺(tái)的水汽含量超標(biāo)。
[0021] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法的流程圖。圖2至圖3 是上述檢測(cè)方法的步驟示意圖。
[0023] 首先參照?qǐng)D1與圖2所示，執(zhí)行步驟S1，提供裸片10,采用一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式檢 測(cè)所述裸片10表面的顆粒物。
[0024] 本步驟中，檢測(cè)裸片10表面的顆粒物在離子注入機(jī)臺(tái)1外進(jìn)行。即在外界的顆粒 物掃描設(shè)備上采用預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式統(tǒng)計(jì)裸片10上的顆粒物數(shù)量。
[0025] 裸片10可以采用現(xiàn)有的任何尺寸的裸片，本實(shí)施例中為8英寸。
[0026] 一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式為0. 12μπι?0. 16μπι，優(yōu)選地，為 0. 16 μ m，即顆粒物尺寸大于0. 16 μ m能被檢測(cè)出，小于0. 16 μ m的顆粒物無(wú)法檢測(cè)出，或稱 不被認(rèn)為是裸片10表面存在顆粒物。
[0027] 為了便于排除其它原因?qū)е碌穆闫?0表面顆粒物過(guò)多，本步驟中，裸片顆粒物的 數(shù)量?jī)?yōu)選小于50顆。
[0028] 接著，參照?qǐng)D1與圖3所示，進(jìn)行步驟S2,將裸片10置入離子注入機(jī)臺(tái)1，對(duì)所述 裸片10進(jìn)行離子注入以使水汽聚集在裸片10表面，采用同一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式檢測(cè)所述 離子注入后的裸片10表面的顆粒物。
[0029] 本步驟中，可以將裸片10置入日常檢測(cè)中的機(jī)臺(tái)1，也可以置入保養(yǎng)后檢測(cè)中的 機(jī)臺(tái)1。兩者裸片10上顆粒物過(guò)多是由于腔室真空環(huán)境被破壞引入外界水汽造成的。
[0030] 本步驟的原理參照?qǐng)D3所示，具體如下：注入的離子流快速定向移動(dòng)，在裸片10上 表面空間以及裸片10附近區(qū)域的空間形成壓強(qiáng)差，具體地，裸片10上表面空間為低壓區(qū)， 裸片10附近區(qū)域的空間為高壓區(qū)，離子注入機(jī)臺(tái)1內(nèi)的水汽在上述壓強(qiáng)差下定向運(yùn)動(dòng)聚集 在裸片10上表面空間，聚集在裸片10上表面空間的水汽在不斷持續(xù)的離子注入流帶動(dòng)下 進(jìn)一步聚集在裸片10表面形成水汽顆粒物101。換言之，上述聚集在裸片10表面的水汽顆 粒物101反映了離子注入機(jī)臺(tái)1內(nèi)的水汽含量。
[0031] 在具體實(shí)施過(guò)程中，如圖3所示，例如注入的離子為磷離子20,其它實(shí)施例中，上 述注入的離子也可以為硼離子。
[0032] 一個(gè)實(shí)施例中，注入能量范圍為lOKeV?20KeV，注入劑量范圍為9E13atom/cm2? 1. 4E14atom/cm2,注入角度范圍為0度?7度，注入電流范圍為400 μ A?600 μ A，電子浴起 弧電流范圍為0. 5Α?1Α，上述條件產(chǎn)生的磷離子20或硼離子既能使得水汽顆?？焖倬奂?在裸片10表面，又不會(huì)對(duì)裸片10過(guò)度轟擊產(chǎn)生新顆粒。
[0033] 需要說(shuō)明的是，上述注入角度是離子注入方向與堅(jiān)直方向的夾角，堅(jiān)直方向垂直 裸片10的表面，更優(yōu)選地，上述離子注入角度為〇度，即沿著垂直裸片10的方向進(jìn)行離子 注入。
[0034] 之后，參照?qǐng)D1所示，執(zhí)行步驟S3,離子注入前后顆粒物的數(shù)量比較，判斷上述數(shù) 量差值是否超過(guò)預(yù)定差值，若是，則判斷離子注入機(jī)臺(tái)1的水汽含量超標(biāo)。
[0035] 本步驟也即：比較離子注入前后顆粒物的數(shù)量，若上述數(shù)量差值超過(guò)預(yù)定差值，則 認(rèn)為離子注入機(jī)臺(tái)1的水汽含量超標(biāo)，若否，則認(rèn)為離子注入機(jī)臺(tái)1的水汽含量不超標(biāo)。
[0036] 可以理解的是，經(jīng)過(guò)步驟S2,水汽已聚集在裸片10表面，此時(shí)，再對(duì)裸片10表面進(jìn) 行掃描，所獲得的顆粒物數(shù)量即為包含水汽的顆粒物的數(shù)量。本步驟中，對(duì)裸片10表面的 顆粒物掃描參照步驟S1中的方法，兩者采用同一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式，即若離子注入前的顆 粒物掃描采用0. 16 μ m的顆粒檢驗(yàn)程式，離子注入后的顆粒物掃描也采用0. 16 μ m的顆粒 檢驗(yàn)程式，前后維持同一顆粒物大小檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在此不再贅述。
[0037] 在具體實(shí)施過(guò)程中，本步驟將裸片10移出離子注入機(jī)臺(tái)1，在外界的顆粒物掃描 設(shè)備上采用預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式統(tǒng)計(jì)裸片10上的顆粒物數(shù)量。需要說(shuō)明的是，上述移出及掃 描之間的間隔時(shí)間需較短，避免外界環(huán)境中的顆粒以及水汽揮發(fā)干擾裸片10上攜帶離子 注入機(jī)臺(tái)1腔室的水汽含量信息。
[0038] 在具體實(shí)施過(guò)程中，上述預(yù)定差值可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定，具體地，預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式 所能檢測(cè)出的精度越高，即顆粒物尺寸越小，上述預(yù)定差值越大；所能容忍的水汽含量超標(biāo) 值越大，上述預(yù)定差值越大。
[0039] 實(shí)驗(yàn)表明，所述預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式為0. 12 μ m?0. 16 μ m時(shí)，預(yù)定差值小于100 顆。優(yōu)選地，預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式為〇. 16 μ m，所述預(yù)定差值為50顆。
[0040] 另外，研究表明，本發(fā)明中的離子注入前后，裸片10表面的顆粒物差值大小與裸 片10的尺寸無(wú)關(guān)。
[0041] 雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所 限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，包括： 提供裸片，采用一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式檢測(cè)所述裸片表面的顆粒物； 將裸片置入離子注入機(jī)臺(tái)，對(duì)所述裸片進(jìn)行離子注入以使水汽聚集在裸片表面，采用 同一預(yù)定顆粒檢驗(yàn)程式檢測(cè)所述離子注入后的裸片表面的顆粒物； 比較離子注入前后顆粒物的數(shù)量，若上述數(shù)量差值超過(guò)預(yù)定差值，則認(rèn)為離子注入機(jī) 臺(tái)的水汽含量超標(biāo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，注入的離子 為磷離子或硼離子，注入能量范圍為lOKeV?20KeV，注入劑量范圍為9E13atom/cm 2? 1. 4E14atom/cm2,注入角度范圍為0度?7度，注入電流范圍為400 μ A?600 μ A，電子浴起 弧電流范圍為0. 5Α?1Α。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，所述注入角度 為〇度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)定顆粒 檢驗(yàn)程式為〇. 12 μ m?0. 16 μ m，所述預(yù)定差值小于100顆。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)定顆粒 檢驗(yàn)程式為〇. 16 μ m，所述預(yù)定差值為50顆。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，離子注入前，裸 片顆粒物的數(shù)量小于50顆。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，所 述檢測(cè)方法用于機(jī)臺(tái)日常檢測(cè)中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的離子注入機(jī)臺(tái)水汽的檢測(cè)方法，其特征在于，所 述檢測(cè)方法用于機(jī)臺(tái)保養(yǎng)后的檢測(cè)中。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK104157591SQ201410427604
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】國(guó)子明, 郭國(guó)超, 王毅, 姚雷 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司