[发明专利]半导体制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造方法，特别地，涉及一种采用虚设晶圆进行批量离子注入的半导体制造方法。

背景技术

离子注入(implantation)是半导体制造过程中的重要工艺步骤，为了降低制造成本、减少流程用时以及使半导体器件性能参数具有良好的一致性，业界通常采用批量离子注入工艺。在批量离子注入工艺中，多个需要进行离子注入的晶圆被置于同一个注入室内，批量地进行离子注入，以12英寸生产线为例，离子注入设备可对13片晶圆进行批量离子注入。如果欲进行离子注入的晶圆数目不足以凑成一个批量，则需要引入一个或多个虚设晶圆(dummy wafer)，使总的晶圆数目达到一个批量的数目，这样，不同批次的批量离子注入可获得很好的工艺一致性。另外，考虑到欲进行离子注入的晶圆上通常会有已形成的光刻胶图形，而光刻胶除气(outgas of PR)会对晶圆上最终的离子注入剂量产生影响，这对批量离子注入工艺有着更为显著的影响，因此，为了使各个批次各个晶圆上的注入剂量稳定、均匀、一致，需要引入压力补偿(pressure compensation)。但是，传统的虚设晶圆是裸晶圆(bare wafer)，参见附图2b，其上并不存在光刻胶图形，因而虚设晶圆和欲进行离子注入的晶圆的光刻胶传输比(PR transmission ratio)并不相同，各个晶圆处的压力补偿数值并不相同，这使得压力补偿变得困难且难以获得预期的均匀效果，进而，不可避免地对最终注入剂量产生影响，使各个晶圆的离子注入剂量不一致。因此，需要开发出一种新的批量离子注入工艺，以使各批次以及同批次中的各片晶圆的注入剂量稳定、一致。

发明内容

本发明提供了一种半导体制造方法，引入了形成有光刻胶图案的虚设晶圆，从而提高了批量离子注入工艺的均匀性。

本发明提供一种半导体制造方法，包括：

提供欲进行离子注入的晶圆，在所述欲进行离子注入的晶圆上形成第一光刻胶图案；

提供虚设晶圆；

将所述欲进行离子注入的晶圆和所述虚设晶圆置于离子注入设备中，进行批量离子注入；

其中：

在进行所述批量离子注入之前，在所述虚设晶圆上形成第二光刻胶图案，所述第二光刻胶图案与所述第一光刻胶图案相同。

在本发明的方法中，根据所述离子注入设备的批处理能力设置所述虚设晶圆的数目，使所述欲进行离子注入的晶圆和所述虚设晶圆的数目之和达到所述离子注入设备的一个批量的数目；所述离子注入设备的批处理能力为13～17个晶圆。在本发明的方法中，所述产品晶圆与所述虚设晶圆直径为12英寸，离子注入设备的批处理能力为13个晶圆。在本发明的方法中，所述产品晶圆与所述虚设晶圆直径为8英寸，离子注入设备的批处理能力为17个晶圆。

本发明的优点在于：在批量离子注入工艺中，在虚设晶圆上形成与欲进行离子注入的晶圆上相同的光刻胶图案，这样，虚设晶圆与欲进行离子注入的晶圆的光刻胶传输比(PR transmission ratio)相同，因此同一批次中的各个晶圆总的光刻胶传输比可以保持稳定和一致，这使所需要的压力补偿在各个晶圆处保持稳定，便于控制，从而使最终的批量注入剂量可以保持稳定和一致。

附图说明

图1本发明引入了虚设晶圆的批量离子注入工艺；

图2a欲进行离子注入的晶圆；

图2b裸的虚设晶圆；

图2c形成有光刻胶图案的虚设晶圆。

具体实施方式

以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本发明技术方案的特征及其技术效果。