[发明专利]非电性元素离子注入工艺监控方法、终端和存储介质

说明书

本发明公开了一种非电性元素离子注入工艺监控方法，包括：在控片表面非电性元素离子注入位置采用预设离子进行预注入，所述预设离子是用于改善Si电性的载流子；执行快速热退火，使预设离子扩散并使控片表面阻值达到预设阻值范围；进行目标离子注入；进行方块电阻量测。本发明可以借助其它源种离子注入工艺日常监控的控片来完成，在提高块电阻测量法(RS)对控片表量测精度的同时不会造成额外的成本，有利于生产推广。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种用于非电性元素离子注入工艺监控方法、终端和存储介质。

背景技术

离子注入是指当真空中有一束离子束射向一块固体材料，离子束射到固体材料以后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体材料中的这一现象叫作离子注入。在电子工业中，离子注入成为了微电子工艺中的一种重要的掺杂技术，也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。因此在当代制造大规模集成电路中，可以说是一种必不可少的手段。

离子注入的方法就是在真空中、低温下，把杂质离子加速(对Si，电压≥105V)，获得很大动能的杂质离子即可以直接进入半导体中；同时也会在半导体中产生一些晶格缺陷，因此在离子注入后需用低温进行退火或激光退火来消除这些缺陷。离子注入的杂质浓度分布一般呈现为高斯分布，并且浓度最高处不是在表面，而是在表面以内的一定深度处。在工艺流程中，光刻的下一道工序就是刻蚀或离子注入。

离子注入工艺中，除了注入改变器件电性的离子之外，还会注入Ge/Si等Ⅳ族元素对器件进行预非晶化处理，预非晶化处理一方面可以降低channel effect，另一方面可以防止浅掺杂离子的析出；在生产过程中，对离子注入工艺进行均一性监控的方式有方块电阻测量法(RS)和热波探伤(Thermal Wave)等方法，但现有块电阻测量法(RS)直接对控片表现进行量测会不够敏感，精度不高，不利于实现精确监控。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种对于相同注入条件的非电性源种具有可重复性，同时对于非电性源种的注入条件(主要为能量和剂量)具有相对现有技术更高的敏感度，不会增加生产成本的非电性元素离子注入工艺监控方法。

相应的，本发明还提供了一种执行所述非电性元素离子注入工艺监控方法的终端设备和一种实现所述非电性元素离子注入工艺监控方法中步骤程序的存储介质。

解决上述技术问题，本发明提供一种非电性元素离子注入工艺监控方法，包括以下步骤：

S1,在控片表面非电性元素离子注入位置采用预设离子进行预注入，所述预设离子是用于改善Si电性的载流子；

S2，执行快速热退火，使预设离子扩散并使控片表面阻值达到预设阻值范围；

S3，进行目标离子注入；

S4，进行方块电阻量测。

可选择的，进一步改进所述的非电性元素离子注入工艺监控方法，所述非电性元素离子包括但不限于锗和硅。

可选择的，进一步改进所述的非电性元素离子注入工艺监控方法，所述预设离子是Ⅲ族或Ⅴ族离子。

可选择的，进一步改进所述的非电性元素离子注入工艺监控方法，所述预设阻值范围根据预注入的源种、能量、剂量以及注入角度指定。

可选择的，进一步改进所述的非电性元素离子注入工艺监控方法，所述预设离子包括但不限于硼离子、磷离子或砷离子。

可选择的，进一步改进所述的非电性元素离子注入工艺监控方法，所述预注入参数如下：