阅读说明：本技术 离子注入机的剂量量测系统的检测方法 (Detection method of dose measuring system of ion implanter ) 是由 曹志伟 郑刚 张召 于 2020-05-13 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法,涉及半导体制造领域。该方法包括设置直流电源的电流标准值；在对晶圆进行离子注入之前,通过直流电源按电流标准值向离子注入机的剂量量测系统提供测试电流；通过剂量量测系统测量直流电源提供的测试电流的电流值；检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围；根据检测结果确定离子注入机的剂量量测系统是否发生异常；解决了目前剂量量测系统的异常容易导致晶圆报废的问题；达到了在进行离子注入前实现剂量量测系统的自检,及时发现剂量量测系统的异常情况,避免因剂量量测系统异常导致晶圆报废的效果。(The application discloses a detection method of a dose measurement system of an ion implanter, and relates to the field of semiconductor manufacturing. The method comprises the steps of setting a current standard value of the direct current power supply; before ion implantation is carried out on a wafer, a test current is provided for a dose measuring system of an ion implanter through a direct current power supply according to a current standard value; measuring the current value of the test current provided by the direct current power supply through a dose measuring system; detecting whether the difference value between the current standard value of the direct current power supply and the current value measured by the dose measuring system exceeds a preset range or not; determining whether the dose measuring system of the ion implanter is abnormal or not according to the detection result; the problem that the wafer is easily scrapped due to the abnormality of the conventional dose measuring system is solved; the self-checking of the dose measuring system is realized before ion implantation, the abnormal condition of the dose measuring system is found in time, and the wafer scrapping caused by the abnormal dose measuring system is avoided.)

离子注入机的剂量量测系统的检测方法

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法。

背景技术

离子注入机是半导体器件制造中最关键的设备之一，包含离子源、引出电极和离子分析器、加速管、扫描系统和工艺室。在离子注入工艺中，注入剂量是关键工艺参数之一，造成制程中注入剂量的偏差主要来自两个方面，一方面是离子注入机台本身的影响令注入剂量长期在一定范围内波动，另一方面是机台硬件的异常导致注入剂量突然的波动。

离子注入机台是通过剂量(dose)量测系统测算单位时间内单位面积离子束电流大小，以及根据扫描系统的速度和次数最终确定打到晶圆内的离子剂量。如果剂量量测系统发生故障令量测的离子束电流大小不准确，就会导致注入晶圆内的离子剂量异常，令晶圆报废。

目前，当在线检测到晶圆异常，且监控器数据指示剂量异常时，再检测剂量量测系统是否出现异常，无法避免因剂量量测系统异常引起的晶圆报废。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法。该技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法，该方法包括：

设置直流电源的电流标准值；

在对晶圆进行离子注入之前，通过直流电源按电流标准值向离子注入机的剂量量测系统提供测试电流；

通过剂量量测系统测量直流电源提供的测试电流的电流值；

检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围；

根据检测结果确定离子注入机的剂量量测系统是否发生异常。

可选的，检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围，包括：

通过离子注入机的控制系统获取剂量量测系统测量的电流值；

通过离子注入机的控制系统检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围。

可选的，根据检测结果确定离子注入机的剂量量测系统是否发生异常，包括：

若检测结果为直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值未超出预定范围，则确定剂量量测系统未发生异常；

若检测结果为直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值超出预定范围，则确定剂量量测系统发生异常。

可选的，预定范围为电流标准值的1％以内。

可选的，剂量量测系统包括法拉第系统和量测控制系统，量测控制系统与法拉第系统连接。

可选的，通过剂量量测系统测量直流电源提供的测试电流的电流值，包括：

通过离子注入机的控制系统向量测控制系统发送量测指令；

通过量测控制系统根据量测指令控制法拉第系统对直流电源提供的测试电流进行测量；

通过量测控制系统将法拉第系统测量的电流值反馈至离子注入机的控制系统。

可选的，若离子注入机未设置直流电源，则设置直流电源，并将直流电源与离子注入机的剂量量测系统连接。

可选的，该方法还包括：

当确定离子注入机的剂量量测系统未发生异常时，控制离子注入机台开始进行离子注入动作；

当确定离子注入机的剂量量测系统发生异常时，控制离子注入机台发出警报并停止运行。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

通过设置直流电源的电流标准值，在对晶圆进行离子注入之前，通过直流电源按电流标准值向离子注入机的剂量量测系统提供测试电流，剂量量测系统测量直流电源提供的测试电流的电流值，离子注入机的控制系统检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围，根据检测结果确定离子注入机的剂量量测系统是否发生异常；解决了目前剂量量测系统的异常容易导致晶圆报废的问题；达到了在进行离子注入前实现剂量量测系统的自检，及时发现剂量量测系统的异常情况，避免因剂量量测系统异常导致晶圆报废的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的一种离子注入机的剂量量测系统的结构框图；

图3是本申请另一实施例提供的一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参考图1，其示出了本申请一实施例提供的一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法的流程图，该方法至少包括：

在步骤101中，设置直流电源的电流标准值。

可选的，通过离子注入机的控制系统设置直流电源的电流标准值。

电流标准值根据实际情况确定，本申请实施例对此不作限定。

需要说明的是，直流电源是离子注入机台自带的，或者，当离子注入机台不带有直流电源时，在离子注入机台加装直流电源。

在步骤102中，在对晶圆进行离子注入之前，通过直流电源按电流标准值向离子注入机的剂量量测系统提供测试电流。

可选的，在每片晶圆进行离子注入之前，对离子注入机的剂量量测系统进行检测，或者，在每批离子注入条件相同的晶圆进行离子注入之前，对离子注入机的剂量量测系统进行检测。比如，25片晶圆为一批(Lot)，该25片晶圆的离子注入条件相同，则在该25片晶圆进行离子注入之前检测离子注入机的剂量量测系统。

直流电源为剂量量测系统提供测试电流，测试电流的电流值为预先设置的电流标准值。

在步骤103中，通过剂量量测系统测量直流电源提供的测试电流的电流值。

若剂量量测系统出现异常，剂量量测系统测量的测试电流的电流值与电流标准值会出现较大的偏差。

剂量量测系统将测量得到的测试电流的电流值反馈至离子注入机的控制系统。

在步骤104中，检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围。

通过离子注入机台的控制系统检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围。

预定范围是根据实际情况预先设置的。

在步骤105中，根据检测结果确定离子注入机的剂量量测系统是否发生异常。

通过离子注入机的控制系统根据检测结果确定剂量量测系统是否发生异常，并根据检测结果进行相应的动作。

综上所述，本申请实施例提供的离子注入机的剂量量测系统的检测方法，通过设置直流电源的电流标准值，在对晶圆进行离子注入之前，通过直流电源按电流标准值向离子注入机的剂量量测系统提供测试电流，剂量量测系统测量直流电源提供的测试电流的电流值，离子注入机的控制系统检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围，根据检测结果确定离子注入机的剂量量测系统是否发生异常；解决了目前剂量量测系统的异常容易导致晶圆报废的问题；达到了在进行离子注入前实现剂量量测系统的自检，及时发现剂量量测系统的异常情况，避免因剂量量测系统异常导致晶圆报废的效果。

请参考图2，其示出了本申请实施例提供的离子注入机台的剂量量测系统的结构框图。

剂量量测系统230包括量测控制系统231和法拉第系统232，量测控制系统231与法拉第系统232连接，量测控制系统231用于控制法拉第系统232的工作时机，法拉第系统232用于测量电流的电流值。量测控制系统231与离子注入机的控制系统231连接，量测控制系统231与离子注入机的控制系统231进行数据交互。

在某些离子注入机中设置有直流电源，在某些离子注入机中未设置直流电源，若离子注入机未设置直流电源，则为离子注入机设置直流电源，即对离子注入机加装直流电源，加装的直流电源与离子注入机的控制系统、剂量量测系统分别连接。

如图2所示，直流电源220与离子注入机的控制系统210连接，直流电源220还与剂量量测系统230的法拉第系统232连接。

请参考图3，其示出了本申请另一实施例提供的一种离子注入机的剂量量测系统的检测方法的流程图，该方法适用于图2所示的离子注入机台的剂量量测系统中，该方法至少包括如下步骤：

在步骤301中，设置直流电源的电流标准值。

通过离子注入机的控制系统设置直流电源的电流标准值。

电流标准值是预先设置的。

在步骤302中，在对晶圆进行离子注入之前，通过直流电源按电流标准值向离子注入机的剂量量测系统提供测试电流。

可选的，在一片晶圆进行离子注入之前，或，多片离子注入条件相同的晶圆进行离子注入之前，对离子注入机的剂量量测系统进行检测。

离子注入机的控制系统向直流电源发生指令，直流电源输出测试电流至剂量量测系统，直流电源输出的测试电流的电流值为电流标准值。

在步骤303中，通过离子注入机的控制系统向剂量量测系统的量测控制系统发生量测指令。

在晶圆进行离子注入之前，利用直流电源对剂量量测系统进行检测时，离子注入机的控制系统向剂量量测系统的量测控制系统发生量测指令。

在步骤304中，通过剂量量测系统的量测控制系统控制法拉第系统对直流电源提供的测试电流进行测量。

剂量量测系统的量测控制系统接收离子注入机的控制系统发送的量测指令，并根据量测指令控制剂量量测系统的法拉第系统开始工作，法拉第系统根据量测指令对直流电源输出的测试电流进行测量，得到测试电流的电流值。

在步骤305中，通过量测控制系统将法拉第系统测量的电流值反馈至离子注入机的控制系统。

剂量量测系统的量测控制系统获取法拉第系统测量得到的电流值，并将该电流值发送至离子注入机的控制系统。

在步骤306中，通过离子注入机的控制系统获取剂量量测系统测量的电流值。

离子注入机的控制系统接收量测控制系统发送的电流值。

在步骤307中，通过离子注入机的控制系统检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否超出预定范围。

预定范围是预先根据实际情况设置的。

可选的，预定范围为电流标准值的1％以内。

比如：检测直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值是否大于电流标准值的1％。

在步骤308中，根据检测结果确定离子注入机的剂量量测系统是否发生异常。

若检测结果为直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值未超出预定范围，则确定剂量量测系统未发生异常。

可选的，当确定离子注入机的剂量量测系统未发生异常时，离子注入机台的控制系统控制离子注入机台开始进行离子注入动作，对放置在机台内的晶圆进行离子注入。

若检测结果为直流电源的电流标准值与剂量量测系统测量的电流值的差值超出预定范围，则确定剂量量测系统发生异常。

可选的，当确定离子注入机的剂量量测系统发送异常时，离子注入机台的控制系统控制离子注入机台发出警报并停止运行。

综上所述，本申请实施例提供的离子注入机的剂量量测系统的检测方法，通过在对晶圆进行离子注入之前，利用直流电源对剂量量测系统进行检测，根据剂量量测系统测量的电流值判断剂量量测系统是否发生异常，避免因剂量量测异常引起晶圆报废，优化离子注入良率，还可以通过检测结果追溯离子注入机的剂量量测系统的稳定性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。