專利名稱：一種離子植入的監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種離子植入的監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
目前存在的高能量離子植入機監(jiān)測一般是一道植入后回火再量阻值，并且 由于機臺在實際應用時涵蓋的能量范圍比較大，通常都需要分別測量高、低能 量的程式，而高能量離子植入機一般在兩道或者三道甚至更多次地植入時使用， 即產(chǎn)品的流程往往是連續(xù)幾道由高至低的依次植入。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，希望有一種可以用較少的成本和程序監(jiān)測離子植入并能夠直接 反映離子植入的方法。
因而，本發(fā)明提出一種離子植入的監(jiān)測方法，包括以下步驟，
步驟l，提供一監(jiān)測用晶片，晶片中含有硅材料；
步驟2,至少兩次植入預定劑量的離子；
步驟3，對晶片進行回火，而后測量晶片的電阻。
如果植入的離子為P型離子，上述監(jiān)測用晶片可以是N型晶片；如果植入 的離子為N型，上述監(jiān)測用晶片可以是P型晶片。
植入離子的能量在200kev-1200kev之間，至少兩次植入的能量逐漸降低。 如果采用的晶片為N型晶片，則三次植入的離子，植入能量分別是800kev、 350kev、 250kev。此時，植入的離子可以為磷離子。如果采用的晶片為P型晶 片，則兩次植入的離子，植入能量分別是450kev/165kev。此時，植入的離子可 以為硼離子。利用本發(fā)明的方法可以對晶片進行更加準確地測量，從而控制流程的成本， 直接反應離子植入。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。對于所屬 技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對本發(fā)明的詳細說明中，本發(fā)明的上述和其他目 的、特征和優(yōu)點將顯而易見。


圖l為本發(fā)明的流程圖2為本發(fā)明一較佳實施例的植入劑量與電阻關(guān)系的示意圖3為本發(fā)明一較佳實施例的能量與電阻關(guān)系的示意圖4為本發(fā)明一較佳實施例的回火之后晶片的離子分布示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的一種離子植入的監(jiān)測方法作進 一步的詳細說明。
本發(fā)明提供了一種可以監(jiān)測離子植入的方法，用以判定離子的植入情況， 從而在具體生產(chǎn)制造的過程中調(diào)整植入的離子的情況，例如，如果在模擬實際 植入狀態(tài)的進程中，首先進行多次植入，而后檢測得出植入離子后阻值偏高， 則減小劑量后再次進行測試，執(zhí)行植入、測量步驟，直到全部植入完畢后進行 回火測量。而且本方法所用的晶片可以在進行處理后再次利用，節(jié)約成本。本 發(fā)明可以用于多種半導體器件的制造過程，例如存儲器、控制器、柵極半導體 等，可以采用高能量離子植入機進行監(jiān)測。
本發(fā)明一較佳實施例的步驟如圖l所示，包括
步驟l，提供一監(jiān)測用晶片，該監(jiān)測用晶片可以多次使用，只要將上次植入 所蝕刻的厚度除去即可，例如研磨去幾微米，晶片中含有硅材料，例如是單晶 硅Si，晶片為N型晶片，其與待制造的半導體器件中的N阱結(jié)構(gòu)類似，該晶片
具有一定的厚度。步驟2，首先植入例如4E13預定劑量的磷離子，植入能量是200~1200kev ， 例如800kev，視需要而定，而植入離子的劑量與阻值的關(guān)系如圖2所示，植入 離子劑量越高，阻值越低；植入離子的能量與阻值的關(guān)系如圖3所示，植入離 子能量越高，阻值越低。其中磷離子可以具有多種不同的形態(tài)，任意合適的磷 雜質(zhì)都是可以的，與制造的半導體器件所需的離子相同，當然也可以是其他合 適的離子，如硼離子，砷離子等。植入方式可以是植入半導體器件中的N阱的 植入模式，其植入能量和劑量是可以調(diào)整的，以便使得多次植入的敏感度和誤 差均滿足要求，例如敏感度要求>0.5，標準誤差要求<1%，或者敏感度要求>0.7， 標準誤差要求<0.8%。
步驟3，再以較低的能量，例如350kev的能量植入預定劑量，例如4.5el3 的磷離子。
步驟4，再以更低的能量，例如250kev的能量植入預定劑量，例如6.2el2 的磷離子。
步驟5,對晶片進行回火，例如在1050。C的情況下，通入氧氣0.6-lslm， 通入氮氣7. 0-8slm，回火時間20-35s。
步驟6，利用機臺，例如RS機臺測量晶片的電阻，阻值范圍1050-1150歐姆。
步驟7，如果測定的電阻不在規(guī)定的范圍內(nèi)，則對工藝進行調(diào)整，例如如果 需要的阻值為1100歐姆，而得到的阻值為1050歐姆，則減小植入的離子的劑 量和能量，重新植入；如果需要的阻值為1050歐姆，而得到的阻值為1100歐 姆，則減小植入的離子的劑量和能量，重新植入。
本發(fā)明還可以重復上述步驟進行多次測量，從而確保該多次植入后晶片的 片電阻的重現(xiàn)性符合產(chǎn)品的要求。
本發(fā)明另一較佳實施例的監(jiān)測離子植入的方法包括以下步驟
步驟l，提供一監(jiān)測用晶片，晶片中含有硅材料，晶片為P型晶片，其與P 阱結(jié)構(gòu)類似，該晶片具有一定的厚度；
步驟2，首先植入預定劑量，例如4el3的硼離子，植入能量是200 1200kev ，例如450kev,視需要而定，而植入離子的劑量與阻值的關(guān)系如圖2所示，植入 離子劑量越高，阻值越低；植入離子的能量與阻值的關(guān)系如圖3所示，植入離 子能量越高，阻值越低。其中硼離子可以具有多種不同的形態(tài)，任意合適的硼 雜質(zhì)都是可以的，與制造的半導體器件所需的離子相同，當然也可以是其他合 適的離子。植入方式可以是植入半導體器件中的P阱的植入模式，其植入能量 和劑量是可以調(diào)整的，以便使得多次植入的敏感度均滿足要求。
步驟3，再以例如165kev的能量植入預定劑量，例如5. 5el3的硼離子。
步驟4，對晶片進行回火，回火例如在1050'C的情況下，通入氧氣0. 6-lslm， 通入氮氣7. 0-8slm，回火時間20-35s。
步驟5，利用機臺，例如RS機臺測量晶片的電阻。
步驟6，如果測定的電阻不在規(guī)定的范圍內(nèi)，則對工藝進行調(diào)整，改變植入 的劑量、能量等。例如如果需要的阻值為IIOO歐姆，而得到的阻值為1050歐 姆，則減小植入的離子的劑量和能量，重新植入；如果需要的阻值為1050歐姆， 而得到的阻值為IIOO歐姆，則減小植入的離子的劑量和能量，重新植入。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；如 果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對本發(fā)明進行修改或者等同替換的，均應涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍當中。
權(quán)利要求
1、一種離子植入的監(jiān)測方法，其特征在于包括以下步驟，步驟1，提供一監(jiān)測用晶片，晶片中含有硅材料，步驟2，至少兩次植入預定劑量的離子，步驟3，對晶片進行回火，而后測量晶片的電阻。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測方法，其特征在于如果植入的離子為P型離子，上述監(jiān)測用晶片可以是N型晶片；如果植入 的離子為N型，上述監(jiān)測用晶片可以是P型晶片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測方法，其特征在于植入離子的能量在 200kev-1200kev之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測方法，其特征在于 上述至少兩次植入的能量逐漸降低。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測方法，其特征在于如果采用的晶片為N型晶片，則三次植入離子，植入能量分別是800kev、 350kev、 250kev。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測方法，其特征在于 植入的離子為磷離子。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測方法，其特征在于如果采用的晶片為P型晶片，則兩次植入離子，植入能量分別是450kev、 165kev。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)測方法，其特征在于 植入的離子為硼離子。
全文摘要
本發(fā)明提出一種離子植入的監(jiān)測方法，包括以下步驟，步驟1，提供一監(jiān)測用晶片，晶片中含有硅材料，步驟2，至少兩次植入預定劑量的離子；步驟3，對晶片進行回火，而后測量晶片的電阻。利用本發(fā)明的方法可以用較少的成本和程序監(jiān)測離子植入并能夠直接反映離子植入。
文檔編號H01L21/00GK101651087SQ20081014622
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者朱型廣, 帥 車 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司