[发明专利]一种实时监控离子注入剂量的装置及使用方法

说明书

本发明提供一种实时监控离子注入剂量的装置及方法，将边环杯套设在晶圆工作台上，在晶圆工作台上放置晶圆；使晶圆与所述边环杯所在的平面水平扫描离子束；离子束的路径为：由晶圆左边缘经过晶圆中心再扫到晶圆右边缘；根据离子束的宽度和边环杯的尺寸计算离子束经过所述晶圆中心上方某一点时边环杯的面积S2和电流值I2；根据离子束的宽度和边环杯的尺寸计算离子束经过晶圆中心时所述边环杯的面积S1和电流值I1；根据所述面积和电流值得到离子束流值同一水平位置束流的均匀性。边环杯随晶圆上下扫描过程中会一直侦测束流,而且在运动的过程中会一直侦测到晶圆边缘直到晶圆中心的束流,不仅能实时监控出束流的值，而且能实时监控同一水平位置束流的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种实时监控离子注入剂量的装置及使用方法。

背景技术

在半导体领域中，离子注入是唯一一道没有在线实时监控的工序，所以现在的注入机设计主要都是以下两种方式来监控注入的剂量，在注入之前测试注入区域束流的大小，或者在注入过程中通过其他法拉第侦测器来反估注入时电流的大小。

如图1和图2所示，图1显示为现有技术中注入前测试注入区域束流的俯视图；图2显示为图1的侧视图。其中，01为离子束；02为剂量杯；03为晶圆。

由于现有的离子注入机无法实时侦测到注入时束流的变化，大部分都是通过其他法拉第侦测器来反估注入时束流的稳定性，而且也无法测试注入时束流的均匀性。

因此，需要提出一种新的装置和方法来解决上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种实时监控离子注入剂量的装置及使用方法，用于解决现有技术中离子注入过程中无法实时侦测到注入时束流的变化和测试注入时束流的均匀性的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种实时监控离子注入剂量的装置，至少包括：套设在晶圆工作台边缘的圆环型边环杯，所述晶圆工作台上承载有晶圆，所述边环杯的环形宽度为5mm，外圈半径为165mm，所述晶圆工作台的半径为160mm；所述晶圆与所述边环杯上有水平扫描的离子束；所述晶圆工作台下设有接地引脚；所述接地引脚下方设有静电吸盘。

优选地，所述边环杯向下延伸至所述静电吸盘的上方。

优选地，所述接地引脚的个数为3个。

优选地，所述静电吸盘的个数为2个。

本发明还提供所述实时监控离子注入剂量的装置的使用方法，该方法至少包括以下步骤：

步骤一、将边环杯套设在晶圆工作台上，在晶圆工作台上放置晶圆；

步骤二、使所述晶圆与所述边环杯所在的平面水平扫描离子束；所述离子束的路径为：由晶圆左边缘经过晶圆中心再扫到晶圆右边缘；

步骤三、根据所述离子束的宽度和边环杯的尺寸计算所述离子束经过所述晶圆中心上方某一点时所述边环杯的面积S2和电流值I2；

步骤四、根据所述离子束的宽度和边环杯的尺寸计算所述离子束经过所述晶圆中心时所述边环杯的面积S1和电流值I1；

步骤五、根据步骤三和步骤四的所述面积和电流值得到离子束流值同一水平位置束流的均匀性。

优选地，步骤一中所述边环杯的形状为圆环型，其宽度为5mm。

优选地，步骤二中离子束扫描的频率为1.2KHZ。

优选地，步骤三中所述离子束经过所述晶圆中心上方某一点的位置由所述离子束的扫描速度和扫描时间决定。

优选地，步骤五中得到离子束流值的方法包括：定义Dose1＝I1/S1；Dose2＝I2/S2；所述离子束流值Dose Ratio＝Dose1/Dose2。