专利名称：测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法。
背景技术：
目前，在半导体制造工艺中，多个工序需要对半导体器件进行离子注入，例如离子注入多晶硅层，离子注入形成源漏极等，每个工序中离子注入的能量是不同的，而且离子注入时只需要在预定的位置进行注入，其他位置需要用光阻胶进行覆盖，以防止离子的注入损伤器件的功能。光阻胶的厚度不同，对离子注入的阻挡能力是不同的，如果光阻胶太薄， 则很容易被离子击穿，无法达到保护的目的；如果光阻胶大厚，对所述光阻胶进行曝光显影时，很难控制⑶。所以选择合适的光阻胶层厚度对离子注入进行阻挡，显得尤为重要。现有技术中测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法包括以下步骤步骤11、提供多个测试晶片，在每个测试晶片上涂布不同厚度的光阻胶层；步骤12、测量每个测试晶片上光阻胶层的厚度；步骤13、以确定能量离子注入每个涂布有光阻胶层的测试晶片；步骤14、去除每个测试晶片的光阻胶层后，对每个测试晶片进行次级离子质谱法 (SIMS)测试，对于其中的一个测试晶片来说，得到该测试晶片不同的深度上含有的离子量， 当所述离子量在允许范围内时，确定该测试晶片上所对应涂布的光阻胶层的厚度对离子注入具有阻挡能力。测试晶片不同的深度上含有离子量，是在离子注入时透过光阻胶层打到晶片上的，因为光阻胶层不可能很厚，总会打到晶片上，晶片上沿深度方向，离子量逐渐减少，一般地，限定离子量在允许范围内，指的是在晶片的一定深度上，含有的离子量不超过允许范围。其中，对于允许范围的限定，根据半导体器件的要求不同而不同，有的半导体器件即使含有较多的离子量也不会影响到其功能，所以本领域普通技术人员可以通过有限次的实验获得，只要不损伤到半导体器件，就认为在允许范围内。从上述可以看出，为确定出光阻胶层对离子注入的阻挡能力，对于确定的离子能量，需要尽可能多的光阻胶层厚度进行逐个测试，以找到合适的光阻胶层厚度，而每个测试晶片只涂布一种光阻层厚度，这样不但会耗费大量的测试晶片，而且在测试晶片上涂布的光阻胶层厚度也不连续，很容易将最合适的厚度点错过。
发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题是降低测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法的成本。为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的本发明公开了一种测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法，该方法包括提供一测试晶片，在该测试晶片上涂布光阻胶层，所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐减薄，或者从晶片中间区域到边缘区域逐渐增厚；测量所述光阻胶层不同位置上的厚度；以确定能量离子注入所述涂布有光阻胶层的测试晶片；去除所述光阻胶层后，对该测试晶片在测量光阻胶层厚度所对应的位置上进行次级离子质谱法测试，确定该光阻胶层的不同厚度对离子注入的不同阻挡能力。所述进行次级离子质谱法测试的方法为对于光阻胶层具有的一厚度，测量晶片在不同的深度上含有的离子量，当所述离子量在允许范围内时，确定光阻胶层的该厚度对离子注入具有阻挡能力。所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐减薄，测试晶片的转速0 3500转每分钟。所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐增厚，测试晶片的转速大于 3500转每分钟。由上述的技术方案可见，本发明采用一片晶片，在该晶片上涂布厚度均勻变化的光阻胶层，该光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐减薄，或者从晶片中间区域到边缘区域逐渐增厚。上述光阻胶层的厚度通过控制晶片转速得到。因此本发明只需要一片晶片就可以针对光阻胶层的不同厚度确定离子注入的不同阻挡能力，而不需要像现有技术那样，需要多个晶片，每个晶片涂布一种厚度的光阻胶层，针对多个晶片进行离子注入阻挡能力的测试。本发明所使用晶片数量的减少，大大降低了测试成本。而且，本发明涂布光阻胶层的厚度是连续变化的，可以选取更多的光阻胶厚度点进行测试，以找到最为合适的能够对离子注入具有阻挡能力的光阻胶层厚度。
图1为本发明测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法的流程示意图。图2为本发明实施例在不同转速下晶片上涂布光阻胶层的厚度示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本发明进一步详细说明。本发明提供了一种测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法，其流程示意图如图 1所示，该方法包括步骤21、提供一测试晶片，在该测试晶片上涂布光阻胶层，所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐减薄，或者从晶片中间区域到边缘区域逐渐增厚。该步骤光阻胶层的涂布是通过控制晶片的旋转速度来实现的。因为在晶片表面涂布光阻胶层时，首先需要在晶片刚开始旋转时，将光阻胶的溶剂滴到晶片表面的中心区域， 即滴注过程；然后快速加速晶片的旋转到一高的转速，使光阻胶溶剂伸展到整个晶片表面， 并均勻覆盖晶片表面，即甩勻过程。如果调整了高速旋转的晶片的转速，则最终涂布的光阻胶层厚度就会不均勻。首先需要说明的是，根据光阻胶种类以及性质的不同，甩勻时高速旋转的晶片的转速也是不同的，因此可以根据具体应用的需要，选择相应类别的光阻胶，从而确定其甩勻时的晶片转速。当晶片转速大于其甩勻时的转速时，就会出现光阻胶层在晶片中间区域薄， 边缘区域厚的效果，当晶片转速小于其甩勻时的转速时，就会出现光阻胶层在晶片中间区域厚，边缘区域薄的效果。下面列举一具体实施例进行说明，该实施例中采用深紫外(DUV) 光刻胶，该类光刻胶曝光时与248纳米(nm)的光谱响应。当晶片转速在0 3500转每分钟 (rpm)时，得到光阻胶层在晶片中间区域厚，边缘区域薄的效果；当晶片转速大于3500转每分钟时，得到光阻胶层在晶片中间区域薄，边缘区域厚的效果。图2为本发明实施例在不同转速下晶片上涂布光阻胶层的厚度示意图。图2中每条曲线对应晶片上涂布光阻胶层时具有的不同转速；横坐标为晶片直径上的尺寸，单位为毫米；纵坐标为涂布光阻胶层的厚度， 单位为埃。图中每一个点代表在该晶片位置上，所涂布的光阻胶层具有的厚度。从图中可以看出，在晶片转速小于3500rpm时，光阻胶层的厚度从晶片中心逐渐向两边减薄；在晶片转速大于3500rpm时，光阻胶层的厚度从晶片中心逐渐向两边增厚。上述这种效果也正是本发明所需要的，所以本发明利用对晶片转速上的控制，得到晶片中间区域和边缘区域不同的光阻胶层厚度。涂布完成之后得到从晶片中间区域至边缘区域，厚度逐渐变化的光阻胶层。步骤22、测量所述光阻胶层不同位置上的厚度。具体地，将带有光阻胶层的晶片置入厚度测量机台进行厚度测量，以得到不同位置上光阻胶层的准确厚度。步骤23、以确定能量离子注入所述涂布有光阻胶层的测试晶片。该过程中，由于离子注入在该晶片上的能量是一定的，所以对于该晶片上不同厚度的光阻胶层，其各个位置上对离子注入的阻挡能力是不同的。简单地说，在光阻胶层较厚的位置上，离子无法透过光阻胶层打到晶片上；在光阻胶层较薄的位置上，离子就会透过光阻胶层打到晶片上，使得晶片在一定深度上都含有离子。步骤M、去除所述光阻胶层后，对该测试晶片在测量光阻胶层厚度所对应的位置上进行次级离子质谱法测试，确定该光阻胶层的不同厚度对离子注入的不同阻挡能力。对该测试晶片进行次级离子质谱法测试的方法为对于光阻胶层具有的一厚度， 测量晶片在不同的深度上含有的离子量，当所述离子量在允许范围内时，确定光阻胶层的该厚度对离子注入具有阻挡能力。一般地，限定离子量在允许范围内，指的是在晶片的一定深度上，含有的离子量不超过允许范围。其中，对于允许范围的限定，根据半导体器件的要求不同而不同，有的半导体器件即使含有较多的离子量也不会影响到其功能，所以本领域普通技术人员可以通过有限次的实验获得，只要不损伤到半导体器件，就认为在允许范围内。为得到最会合适的对离子注入具有阻挡能力的光阻胶层厚度，一般会对该光阻胶层的多个厚度点进行厚度测量并进行次级离子质谱法测试，由于这些点在一定范围内都是连续分布的，所以可以在次级离子质谱法测试中发现细微的变化，从而找到较为合适的光阻胶厚度。这里次级离子质谱法测试为本领域公知技术，在此不再赘述。采用本发明的方法只需要一片晶片就可以针对光阻胶层的不同厚度确定离子注入的不同阻挡能力，而且这种方法简单易实现，关键的是在晶片上涂布光阻胶层时控制晶片的转速即可。因此，本发明的方法大大降低了测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的成本， 而且光阻胶层的厚度是连续变化的，可以选取更多的光阻胶厚度点进行测试，以找到最为合适的能够对离子注入具有阻挡能力的光阻胶层厚度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法，该方法包括提供一测试晶片，在该测试晶片上涂布光阻胶层，所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐减薄，或者从晶片中间区域到边缘区域逐渐增厚；测量所述光阻胶层不同位置上的厚度；以确定能量离子注入所述涂布有光阻胶层的测试晶片；去除所述光阻胶层后，对该测试晶片在测量光阻胶层厚度所对应的位置上进行次级离子质谱法测试，确定该光阻胶层的不同厚度对离子注入的不同阻挡能力。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行次级离子质谱法测试的方法为对于光阻胶层具有的一厚度，测量晶片在不同的深度上含有的离子量，当所述离子量在允许范围内时，确定光阻胶层的该厚度对离子注入具有阻挡能力。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐减薄，测试晶片的转速0 3500转每分钟。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐增厚，测试晶片的转速大于3500转每分钟。
全文摘要
本发明提供了一种测试光阻胶层对离子注入阻挡能力的方法，该方法包括提供一测试晶片，在该测试晶片上涂布光阻胶层，所述光阻胶层的厚度从晶片中间区域到边缘区域逐渐减薄，或者从晶片中间区域到边缘区域逐渐增厚；测量所述光阻胶层不同位置上的厚度；以确定能量离子注入所述涂布有光阻胶层的测试晶片；去除所述光阻胶层后，对该测试晶片在测量光阻胶层厚度所对应的位置上进行次级离子质谱法测试，确定该光阻胶层的不同厚度对离子注入的不同阻挡能力。采用本发明的方法能够有效降低测试成本。
文档编号H01L21/312GK102403245SQ201010278748
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者胡华勇 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司