圓與至少兩臺離子注入機一一對應。針對每一組晶圓,利用對應的離子注入機進行離子注入,從而獲得離子注入后的晶圓。由于各組晶圓的膜層厚度不同,有些組中,注入離子穿透膜層到達晶圓的襯底,另外一些組中注入離子未穿透膜層。
[0030]102、對所述至少兩組離子注入后的各晶圓進行熱處理。
[0031]可選的,采用與離子注入相同的順序,對所述至少兩組離子注入后的各晶圓進行熱處理。也就是說熱處理順序與離子注入順序相同。
[0032]103、比較同一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值。
[0033]具體的,去除至少兩組離子注入后的各晶圓的膜層,獲得所述至少兩組離子注入后的各晶圓的襯底;測試所述至少兩組離子注入后的各晶圓的襯底的電阻值,然后比較同一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值。
[0034]104、若所述至少兩組中的目標組中,熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值相同且不等于所述參考電阻值,則確定至少兩臺離子注入機的離子注入能量的工藝參數(shù)匹配。
[0035]其中,目標組的前一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值相同且等于所述參考電阻值。也就是說,目標組中注入離子剛好穿透膜層,到達襯底。
[0036]進一步,若所述目標組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值不相同,則調整對應的離子注入機的能量控制單元的設備參數(shù),以使所述離子注入能量的工藝參數(shù)匹配。
[0037]更進一步,在確定離子注入能量的工藝參數(shù)匹配之后,還包括:對離子注入機采用離子注入劑量的匹配方法,調整離子注入機的劑量控制單元的設備參數(shù),以使離子注入劑量的工藝參數(shù)匹配,其中,離子注入機所注入離子的投影射程Rp滿足Rp > (3X ARp)。
[0038]本發(fā)明實施例中,通過針對至少兩組中每一組晶圓,利用至少兩臺離子注入機分別對所對應的晶圓以預設工藝參數(shù)進行離子注入,然后對至少兩組離子注入后的各晶圓進行熱處理,比較同一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值,若至少兩組中的目標組中,熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值相同且不等于所述參考電阻值,則確定離子注入能量的工藝參數(shù)匹配,其中,至少兩組中膜層厚度依次減小,且目標組滿足在其前一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值相同且等于離子注入前至少兩組晶圓的襯底的參考電阻值,也就是說目標組的膜層厚度使得在當前離子注入能量下注入離子剛好穿透,由于在注入離子剛好穿透膜層時,膜層所覆蓋襯底的電阻值與離子注入機的注入能量相關,因此,根據(jù)襯底的電阻值即可確定離子注入機的注入能量是否相同,實現(xiàn)了離子注入機的注入能量的匹配,提高了工藝參數(shù)匹配的準確度。
[0039]圖2為本發(fā)明另一實施例提供的基于離子注入的工藝參數(shù)匹配方法的流程示意圖,本實施例中選取了七組晶圓,每組兩片,共計十四片晶圓,晶圓為低濃度摻雜,即輕摻雜的晶圓,優(yōu)選電阻率大于I歐姆*厘米,晶圓的膜層為氧化硅或氮化硅,如圖2所示,包括:
[0040]201、利用兩臺離子注入機分別對每組中對應的晶圓以預設工藝參數(shù)進行離子注入。
[0041]具體的,進行離子注入前每組中的晶圓的襯底的電阻值均為R1,每一組晶圓表面的膜層的厚度,依照計算機模擬得到的離子注入機采用所述預設注入能量所注入的注入離子在所述膜層中的投影射程Rp及其標準偏差Λ Rp而定。例如:第一組晶圓的膜層厚度Dl不小于(Rp+6X Δ Rp),第七組晶圓的膜層厚度D7不大于(Rp+3X Δ Rp)。舉例:第一組晶圓的膜層厚度Dl = (Rp+6X ARp),第二組晶圓的膜層厚度D2= (Rp+5.5X Λ Rp),第三組晶圓的膜層厚度D3 = (Rp+5 X Λ Rp),第四組晶圓的膜層厚度D4 = (Rp+4.5 X Λ Rp),第五組晶圓的膜層厚度D5 = (Rp+4X Δ Rp),第六組晶圓的膜層厚度D6 = (Rp+3.5X Λ Rp),第七組晶圓的膜層厚度D7= (Rp+3X Λ Rp)。利用兩臺離子注入機分別對每組中對應的晶圓以預設工藝參數(shù)進行離子注入,所注入的注入離子為與晶圓本身已有的摻雜元素相反的摻雜元素:如果晶圓為N型,則注入三族元素,如果晶圓為P型,則注入五族元素。
[0042]需要說明的是,晶圓的組數(shù)越多,且每相鄰兩組晶圓表面的膜層的厚度間隔越小,則本發(fā)明方法的準確度就越高,但成本也越高。
[0043]202、比較同一組晶圓中兩片晶圓的襯底的電阻值,根據(jù)電阻值的比較結果判定兩臺離子注入機的注入能量是否匹配,若是則執(zhí)行204,否則執(zhí)行203。
[0044]具體的,首先,比較第一組晶圓中兩片晶圓的襯底的電阻值,根據(jù)電阻值的比較結果判定兩臺離子注入機的注入能量是否匹配:如果兩者電阻值相等且等于R1,則比較第二組晶圓中兩片晶圓的襯底的電阻值;如果兩者電阻值不相等,則表示兩臺離子注入機的注入能量是不匹配的,不需要比較第二組、第三組、第四組、第五組、第六組、第七組晶圓的襯底的電阻值。
[0045]比較第二組晶圓中兩片晶圓的襯底的電阻值時,如果兩者電阻值相等且等于R1,則比較第三組晶圓中兩片晶圓的襯底的電阻值;如果兩者電阻值相等且不等于R1,則表示兩臺離子注入機的注入能量是互為匹配的;不需要比較第三組、第四組、第五組、第六組、第七組晶圓的襯底的電阻值;如果兩者電阻值不相等,則表示兩臺離子注入機的注入能量是不匹配的;不需要比較第三組、第四組、第五組、第六組、第七組晶圓的襯底的電阻值。比較第三組至第七組晶圓的襯底的電阻值時的方法同比較第二組晶圓中兩片晶圓的襯底的電阻值時的方法。
[0046]需要說明的是,若第一組至第七組晶圓的襯底的電阻值均為R1,則需要增大離子注入機的注入能量,重復步驟201-202。
[0047]203、若判定兩臺離子注入機的注入能量不匹配,則調整對應的離子注入機的能量控制單元的設備參數(shù),重復執(zhí)行步驟201-202直至判定兩臺離子注入機的注入能量匹配。
[0048]204、若判定兩臺離子注入機的注入能量匹配,則對離子注入機采用離子注入劑量的匹配方法,調整離子注入機的劑量控制單元的設備參數(shù),以使離子注入劑量的工藝參數(shù)匹配。
[0049]具體的,選取兩片晶圓,晶圓不包括膜層,其摻雜元素相同N型或P型,晶圓的電阻值相同。兩臺離子注入機分別以同一預設能量、預設劑量對兩片晶圓進行預設摻雜元素的離子注入,然后,對晶圓進行熱處理測試晶圓的電阻值,比較兩片晶圓的電阻值,根據(jù)電阻值的比較結果判定兩臺離子注入機的注入劑量是否匹配:當兩者電阻值相等,則表示兩臺離子注入機的注入劑量是互為匹配的;當兩者電阻值不相等,則表示兩臺離子注入機的注入劑量是不匹配的。如果根據(jù)測試結果判定兩臺離子注入機的注入劑量是互為匹配的,則不需要進行調整;如果根據(jù)測試結果判定兩臺離子注入機的注入劑量是不匹配的,則需要進行調整:具體可調整其中一臺離子注入機的劑量控制單元的設備參數(shù),然后,重復執(zhí)行以上過程,直至兩臺離子注入機注入的兩片晶圓的電阻值相等。
[0050]需要說明的是,晶圓優(yōu)選為低濃度摻雜,即輕摻雜的晶圓,電阻率大于I歐姆*厘米;預設能量依照計算機模擬得到的離子注入機采用所述預設能量所注入的注入離子在晶圓中的投影射程Rp及其標準偏差Λ Rp而定,優(yōu)選的,Rp>3X Δ Rp。舉例:Rp = 4XRp。
[0051]本發(fā)明實施例中,通過針對至少兩組中每一組晶圓,利用至少兩臺離子注入機分別對所對應的晶圓以預設工藝參數(shù)進行離子注入,然后對至少兩組離子注入后的各晶圓進行熱處理,比較同一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值,若至少兩組中的目標組中,熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值相同且不等于所述參考電阻值,則確定離子注入能量的工藝參數(shù)匹配,其中,至少兩組中膜層厚度依次減小,且目標組滿足在其前一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值相同且等于離子注入前至少兩組晶圓的襯底的參考電阻值,也就是說目標組的膜層厚度使得在當前離子注入能量下注入離子剛好穿透,由于在注入離子剛好穿透膜層時,膜層所覆蓋襯底的電阻值與離子注入機的注入能量相關,因此,根據(jù)襯底的電阻值即可確定離子注入機的注入能量是否相同,實現(xiàn)了離子注入機的注入能量的匹配,提高了工藝參數(shù)匹配的準確度。
[0052]圖3為本發(fā)明一實施例提供的基于離子注入的工藝參數(shù)匹配裝置的結構示意圖,如圖3所示,包括:離子注入模塊31、熱處理模塊32、比較模塊33和第一匹配模塊34。
[0053]離子注入模塊31,用于針對至少兩組中每一組晶圓,利用至少兩臺離子注入機分別對所對應的晶圓以預設工藝參數(shù)進行離子注入。
[0054]其中,晶圓包括襯底和在所述襯底表面覆蓋的膜層,所述至少兩組晶圓的襯底的電阻值均為參考電阻值,同一組晶圓的膜層厚度相同,各組晶圓的膜層厚度按照離子注入順序依次減小。
[0055]熱處理模塊32,與離子注入模塊31連接,用于對所述至少兩組離子注入后的各晶圓進行熱處理。
[0056]比較模塊33,與熱處理模塊32連接,用于比較同一組熱處理后的各晶圓的襯底的電阻值。
[0057]第