一种丢失离子注入晶圆记录后的补救方法与流程

文档序号:14452450阅读:599来源:国知局

本发明涉及半导体制备技术领域,尤其涉及一种丢失离子注入晶圆记录后的补救方法。



背景技术:

离子注入工艺,是指将加速到一定高能量的离子束注入固体材料表面层内,以改变表面层物理和化学性质的工艺。在半导体晶圆离子注入工艺过程中,经常会碰到离子注入设备发生故障,导致有些晶圆没有完成全部的注入工序,需要通过人工补救。而现有的离子注入设备对于一般的设备异常报警而产生的晶圆部分注入,离子注入设备上会有该晶圆的注入记录,同时会生成一个补救的程序,该离子注入设备只要运行这个补救程序就可以对问题晶圆完成全部注入,但离子注入机有些故障(比如系统软件坏死),机台上就没有问题晶圆的注入记录,也不会生成一个补救的程序,此时会严重影响注入的效率使最终注入的产品良率降低。



技术实现要素:

针对现有技术中离子注入设备进行离子注入存在的上述问题,现提供一种旨在当离子注入设备出现异常故障,且未形成问题晶圆的注入记录的状态下,通过测试晶圆与标准晶圆以及问题晶圆之间的对应关系生成一对问题晶圆的执行离子注入的新的晶圆注入记录,从而根据新的晶圆注入记录使所述问题晶圆完成离子完全注入的补救方法。

具体技术方案如下:

一种丢失离子注入晶圆记录后的补救方法,应用在离子注入工艺中,其中,提供一离子注入设备;

提供一标准晶圆,所述标准晶圆表示所述离子注入设备进行离子注入时完全注入的晶圆,获取表示所述标准晶圆中的晶格损伤程度的第一检测值;

提供一问题晶圆,所述问题晶圆表示所述离子注入设备在进行离子注入时出现故障未完全注入的晶圆,获取表示所述问题晶圆中的晶格损伤程度的第二检测值;

包括以下步骤:

步骤s1、获取所述问题晶圆当前的离子注入量与所述第二检测值之间的比值;

步骤s2、提供一测试晶圆,根据所述比值于所述测试晶圆上注入离子形成一与所述问题晶圆等效的所述测试晶圆;

步骤s3、终止对所述测试晶圆的注入,所述离子注入设备根据对所述测试晶圆的离子注入过程形成一新的晶圆注入记录;

步骤s4、所述离子注入设备根据所述新的晶圆注入记录对所述问题晶圆执行离子注入,最终使所述问题晶圆完成离子完全注入。

优选的,提供一检测设备,通过所述检测设备向所述标准晶圆射入一束激光以于所述标准晶圆内形成热波,通过检测所述热波获取所述标注晶圆的第一热波散射值,所述第一热波散热值表示所述第一检测值。

优选的,提供一检测设备,通过所述检测设备向所述问题晶圆射入一束激光以于所述问题晶圆内形成热波,通过检测所述热波获取所述问题晶圆的第二热波散射值,所述第二热波散射值表示所述第二检测值。

优选的,在所述步骤s2中,根据所述比值将所述测试晶圆等效成所述问题晶圆的方法包括以下步骤:

步骤a1、所述离子注入设备根根据所述比值,向所述测试晶圆注入与所述比值对应剂量的离子;

步骤a2、对注入离子之后的所述测试晶圆进行测试以获得表示所述测试晶圆中的晶格损伤程度的第三检测值;

步骤a3、判断所述第三检测值与所述第二检测值之间的差值是否在一第一预设的阈值范围之内;

若是,表示当前的所述测试晶圆等效为所述第二问题晶圆,退出;

步骤a4、若否,则重现选择一测试晶圆,返回步骤a1。

优选的,提供一检测设备,通过所述检测设备向所述测试晶圆射入一束激光以于所述晶圆晶圆内形成热波,通过检测所述热波获取所述标注晶圆的第三热波散射值,所述第三热波散热值表示所述第三检测值。

优选的,在所述第三检测值与所述第二检测值之间的差值是否在一第一预设的阈值范围之内时,所述离子注入设备将所述新的晶圆注入记录作为补救程序保存;

所述补救程序供所述离子注入设备对所述问题晶圆执行对应的离子注入的补救操作。

优选的,所述检测设备为热波探测晶格损伤设备。

上述技术方案具有如下优点或有益效果:通过测试晶圆与标准晶圆以及问题晶圆之间的对应关系生成一对问题晶圆执行离子完全注入的新的晶圆注入记录,从而根据新的晶圆注入记录使所述问题晶圆完成离子完全注入的补救方法,克服了现有技术中当离子注入设备出现异常故障(比如系统软件坏死),离子设备无法获得关于问题晶圆的注入记录即获得问题晶圆补救方法的问题。

附图说明

参考所附附图,以更加充分的描述本发明的实施例。然而,所附附图仅用于说明和阐述,并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种丢失离子注入晶圆记录后的补救方法的实施例的流程图;

图2为本发明一种丢失离子注入晶圆记录后的补救方法的实施例中,关于判断测试晶圆是否等效为问题晶圆方法的实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。

本发明的技术方案中包括一种丢失离子注入晶圆记录后的补救方法。

一种丢失离子注入晶圆记录后的补救方法的实施例,应用在离子注入工艺中,其中,提供一离子注入设备;

提供一标准晶圆,标准晶圆表示离子注入设备进行离子注入时完全注入的晶圆,获取表示标准晶圆中的晶格损伤程度的第一检测值;;

提供一问题晶圆,问题晶圆表示离子注入设备在进行离子注入时出现故障未完全注入的晶圆,获取表示问题晶圆中的晶格损伤程度的第二检测值;

如图1所示,包括以下步骤:

步骤s1、获取问题晶圆当前的离子注入量与第二检测值之间的比值;

步骤s2、提供一测试晶圆,根据比值于测试晶圆上注入离子形成一与问题晶圆等效的测试晶圆;

步骤s3、终止对测试晶圆的注入,离子注入设备根据对测试晶圆的离子注入过程形成一新的晶圆注入记录;

步骤s4、离子注入设备根据新的晶圆注入记录对问题晶圆执行离子注入,最终使问题晶圆完成离子完全注入。

针对现有技术中的离子注入设备在对晶圆执行离子注入操作时,出现异常故障,导致晶圆未被完全注入形成问题晶圆,而离子注入设备因为异常故常(如系统软件坏死),则无法形成关于问题晶圆的补救程序。

本发明中,通过对标准晶圆和问题晶圆的检测分析,提供一测试晶圆,首先根据问题晶圆上的第二检测值,调整离子注入设备的注入参数对测试晶圆进行离子注入,以等效形成问题晶圆,其中在形成与问题晶圆等效的测试晶圆之后,终止对测试晶圆的离子注入,在停止对测试晶圆的离子注入之后,离子注入设备根据对测试晶圆的离子注入过程形成一新的晶圆注入记录,然后离子注入设备根据晶圆注入记录执行对问题晶圆的离子注入,最终使使问题晶圆完成离子完全注入;

其中,离子注入设备根据标准晶圆的第一检测值以及完全注入离子的状态,生成完全注入程序,然后根据完全注入程序对测试晶圆进行离子注入,当测试晶圆的注入状态与问题晶圆的注入状态相等时,即此时的测试晶圆可等效为问题晶圆,然后终止对测试晶圆的继续注入,根据已经完成的注入程序与完全注入程序可形成剩余注入程序,即此时的剩余注入程序可完成对问题晶圆离子的完全注入。

在一种较优的实施方式中,提供一检测设备,通过检测设备向标准晶圆射入一束激光以于标准晶圆内形成热波,通过检测热波获取标注晶圆的第一热波散射值,第一热波散热值表示第一检测值。

在一种较优的实施方式中,提供一检测设备,通过检测设备向问题晶圆射入一束激光以于问题晶圆内形成热波,通过检测热波获取问题晶圆的第二热波散射值,第二热波散射值表示第二检测值。

在一种较优的实施方式中,如图2所示,在步骤s2中,根据比值将测试晶圆等效成问题晶圆的方法包括以下步骤:

步骤a1、离子注入设备根根据比值,向测试晶圆注入与比值对应剂量的离子;

步骤a2、对注入离子之后的测试晶圆进行测试以获得表示测试晶圆中的晶格损伤程度的第三检测值;

步骤a3、判断第三检测值与第二检测值之间的差值是否在一第一预设的阈值范围之内;

若是,表示当前的测试晶圆等效为第二问题晶圆,退出;

步骤a4、若否,则重现选择一测试晶圆,返回步骤a1。

上述技术方案中,在形成与问题晶圆等效的测试晶圆之后,需要对此时的测试晶圆进行测试,其验证主要是保证测试晶圆接近问题晶圆,第一预设的阈值范围可自行定义,阈值范围越小,测试晶圆越靠近问题晶圆。在一种较优的实施方式中,提供一检测设备,通过检测设备向测试晶圆射入一束激光以于晶圆内形成热波,通过检测热波获取标注晶圆的第三热波散射值,第三热波散热值表示第三检测值。

在一种较优的实施方式中,在第三检测值与第二检测值之间的差值是否在一第一预设的阈值范围之内时,离子注入设备将新的晶圆注入记录作为补救程序保存;

补救程序供离子注入设备对问题晶圆执行对应的离子注入的补救操作。

在一种较优的实施方式中,检测设备为热波探测晶格损伤设备。

上述技术方案中,检测设备主要是通过在晶圆表面打入一束激光,产生热波,然后通过接收热波信号判断晶圆里面热波散射程度,从而表针晶圆里面晶格破坏程度。

以下以一种具体的实施方式进行说明,上述技术方案中,需要说明的是,离子注入设备在对晶圆执行离子注入操作时,通常是离子束不动,通过晶圆会上下移动,单程往上或者往下都是一个pass(单个注入过程),从之前该程序完全注入晶圆的离子注入设备的参数(总的离子注入剂量和每一次pass注入的剂量,注入过程是均匀注入的)可以知道完全注入一片晶圆的总pass数,

通过量测可以得出完全注入晶圆(标准晶圆)的thermalwave(第一检测值)值a(该标准晶圆所有位置的量测点都和a差不多);

和问题晶圆的thermalwave(第二检测值)量测点的最大值b(因为是部分注入,其它地方的量测点的值都会小于b).

该离子注入程序的注入剂量对thermalwave值(第二检测值)的sensitive系数(敏感系数)c可以测试做出来。

结合a,b和c可以得出问题晶圆最大值量测点的注入百分比,从而可以知道问题晶圆最大值量测点所处的pass数。

再结合问题晶圆thermalwave值(第二检测值)整体发生变化的位置,就可以大概估算出该问题晶圆当时处在第几个pass的大概什么位置;

然后在基于问题晶圆的分析形成一与问题晶圆等效的测试晶圆,,离子注入设备在形成与问题晶圆等效的测试晶圆之后,停止对测试晶圆的注入,此时离子注入设备会根据对测试晶圆的注入过程形成一新的离子注入记录并保存,最后基于该离子注入记录对问题晶圆执行离子注入使问题晶圆被完全注入。

以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

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