TW201009903A - Method for determining the performance of implanting apparatus - Google Patents

Description

201009903 - 、’ * 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種佈植機台之效能決定方法，特別係 關於一種使用回收晶圓之佈植機台的效能決定方法。 【先前技術】 在積體電路元件的製造過程中必須進行許多重要的量 測’俾便決定已完成之部分電路是否適於後續製程或是調 % I製程。這類量測包含佈植濃度量測、電荷儲存時間量測

以及一般漏電量測。目前已知之量測裝置及技術包含使用 機械式探針的針測技術，例如廣為周知的四點式探測技術 。然…點式探測技術之探針直接接觸裸露矽晶圓，因 而毁壞矽晶圓。量測過之矽晶圓僅可作為監控片，或則藉 由研磨製程去除被探針接觸而毁壞之部分以便回收使用。 然而，研磨製程將石夕晶圓之厚度減少5_3〇微米，因此石夕晶 圓之回收次數受限於研磨製程減少之厚度。 aB ® 美國專利仍5,914,611揭示一種量測薄膜片電阻及厚 裝置及方法’其使用四點探針嘲合基板之薄膜表面， 而基板之厚度則由探針與薄膜間之接觸點決定。量測機台 輸出電壓波形，其施加電壓於探針組件之探針。反相器^ 並將反置後之電壓施加於探針組件之另-探針，藉 以經由該薄膜表面將電流導入探針組件之探針之間。探針 $件之其它二根探針薄膜内之電流產生之電壓。相較於其 它探針’電流探針之電麼較接近零電魔，因此容許探針: 較冋精密度進仃量測。量測在每一電麼位準下之電遷波形 201009903 產生的電流及内側探針電壓d薄膜之片電阻再藉由計算量 測電壓及電流之最小平方線斜率予以決定，其中薄膜之片 電阻係正比於最小平方線斜率。 【發明内容】

本發明提供一種使用回收晶圓之佈植機台的效能決定 方法，該回收晶圓具有一摻質阻障層及一多晶矽層，其可 在破壞性電性量測後予以去除。之後，新的摻質阻障層及 多晶石夕層即可形成於同一片晶圓上。 本發明之佈植機台之效能決定方法之一實施例，包含 形成一摻質阻障層於一基板上、形成一標靶層於該掺質阻 障層上、使用一佈植機台進行一佈植製程以將摻質植入該 標靶層、量測該標靶層之至少一電氣特性、以及考量該電 氣特性俾便決定該佈植機台效能。 本發明使用包含摻質阻障層及標靶層之回收晶圓監控 或決定佈植機台效能，量測機台之探針直接接觸標靶層且 不直接接觸矽晶圓，且摻質阻障層及標靶層二者在量測之 後皆可從該矽晶圓上予以去除。因此，該矽晶圓可重新沈 積新的摻質阻障層及標靶層，俾便進行另一次電性量測。 由於該矽晶圓不須經歷研磨製程，因此厚度不會減少，重 覆使用次數不受限制。 上文已相當廣泛地概述本發明之技術特徵及優點，俾 使下文之本發明詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本發明 之申明專利圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文 201009903 【實施方式】 圖1及圖2例示本發明之佈植機台2〇之效能決定方法之 一實施例。首先，進行一沈積製程以形成一摻質阻障層14 於一基板12(例如新的梦晶圓或回收晶圓）上，再形成一標乾 層16於該掺質阻障層14上。在本發明之一實施例中，該摻 質阻障層14係氮化矽層，該標靶層16係多晶矽層。該摻質

阻障層14之作用在於防止摻質從該標靶層丨6擴散進入該基 板12。 使用該佈植機台20進行一佈植製程以將摻質18植入該 標乾層16,再進行一熱處理製程（例如快速熱處理製程）。使 用四點探針22量測該標靶層16之電氣特性，例如片電阻， 其係相關於該佈植機台20之佈植劑量，因而可以用來監控 或決定該佈植機台20之效能。之後，利用钱刻製程去除該 摻質阻障層14及該標靶層16，其中該蝕刻製程可為一濕姓 刻製程，其敍刻液包含麟酸。 特而言之’該四點探針22在電性量測時毁壞該標乾層 16 ’該濕蝕刻製程可去除該基板12上之標靶層16及推質阻 障層14而不會實質地減少該基板12之厚度。因此，新的標 靶層16及摻質阻障層14可藉由沈積製程形成於相同的基板 12上，俾便進行另一佈植製程及片電阻量測。由於該基板 12之厚度不會減少，因此其重覆使用次數不受限制。 參考圖2’導電性多晶矽層16之片電阻量測係藉由該四

201009903 點探針22接觸該基板12上之多晶石夕層16。該四點探針22包 含四根呈線性排列之探針22a-d，其中兩根外侧探針22a及 22d導引一電流源30提供之一固定電流⑴至該多晶石夕層j6 ’而兩根内侧探針22b及22c則藉由一電壓計32則量取電流 (I)在該標把層16内產生之電壓降。此外，兩根内側探針22b 及22c亦用以導引固定電流（I)，而兩根外側探針22&及22d 則用以量取電壓降。 在電壓a:測之後’該多晶石夕層16之片電阻（rs)可由下 列公式予以計算：

Rs-kV/I V代表兩根内側探針22b及22c測得之電壓，I係流經該 夕日日矽層16之電流，k為常數。此一公式假設四根探針22a_d 係等距分隔。 圖3例示在不同佈植劑量下之片電阻的量測平均值與 其最小平方線。圖3係使用該佈植機台2〇以5〇KeVi佈植能 里將不同劑量含砷摻質植入該多晶矽層16之中。佈植劑量 為一標準劑量（例如1E15)X佈植調整參數（dose trim factor DTP)。圖中共有五組平均值，各平均值係相同佈植參數 下五個篁測值的平均值，亦即圖工例示之步驟共重覆執行25 人且母一次DTF循環的佈植劑量不同。 列示詳細之佈植參數及量測資料：

8 201009903 1068.60 993.43 908.99 876.77 820.88 1074.40 993.54 905.84 874.16 821,28 1057.70 988.80 907.94 873.86 825.56 1073.70 991.43 903.36 867.73 none 平均值 1069.50 991.78 906.42 872.49 822.83 最大值-最小值 16.70 4.74 5.63 9.04 4.68 標準差 6.98 1.93 2.17 3.62 2.18 五次量測之標準差及近乎呈線性分佈之量測資料清楚 顯示該多晶矽層16之片電阻量測值相當穩定，且適合作為 離子佈植機台20之效能評估的重要參考。 本發明使用包含該接質阻障層14及標乾層16之回收晶 圓監控或決定該佈植機台20之效能，量測機台之探針直接 接觸該標靶層16且不直接接觸該基板12，且該摻質阻障層 14及標靶層16二者在量測之後皆可從該基板12上予以去除 。因此，該基板12可重新沈積新的摻質阻障層14及標靶層 16,俾便進行另一次電性量測。由於該基板12不須經歷研 磨製程，因此厚度*會減少，重覆使用讀不受限制。 本發明之技術内容及技術特點已揭示如上，然而本發 明所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，在不背 申請專利範圍所界定之本發明精神和範圍内，本發明之教 示及揭示可作種種之替換及修飾。例如，上文揭示之許多 製程可以不同之方法實施或以其它製程予以取代，或者採

201009903 用上述二種方式之組合。 此外，本案之權利範圍並不侷限於上文揭示之特定實 施例的製程、機台、製造、物質之成份、裝置、方法或步 驟。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，^於 本發明教示及揭示製程、機台、製造、物質之成份、裝置 、方法或步驟，無論現在已存在或日後開發者，其與本案 實施例揭示者係以實質相同的方式執行實質相同二能:、 而達到實質相同的結果，亦可使用於本發日月。因此，以下 之申喟專利範圍係用以涵蓋用以此類製程、機台、製造、 物質之成份、裝置、方法或步驟。 【圖式簡要說明】 藉由參照前述說明及下列圖式，本發明之技術特徵及 優點得以獲得完全瞭解。 圖1及圖2例示本發明之佈植機台之效能決定方法之一 實施例；以及 圖3例示在不同佈植劑量下之片電阻的量測平均值與 其最小平方線。 【主要元件符號說明】 12 基板 14 摻質阻障層 16 標輕層 18 摻質 20 佈植機台 201009903 22 四點探針 22a-d 探針 30 電流源 32 電壓計

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Claims (1)

1. 決定方法，其在量測該檩 包含進行一熱處理製程。 決定方法’其中該熱處理 201009903 十、申請專利範圍： 1· -種佈植機台之效能決定方法，包含下列步驟： 形成一摻質阻障層於一基板上； 形成一標靶層於該摻質阻障層上； 使用-佈植機台進行一佈植製程以將推質植入該 層； 量測該標靶層之至少一電氣特性；以及 考量該電氣特性俾便決定該佈植機台效能。 2·根據請求項i之佈植機台之效能決定方法，其中該推質阻 障層包含氮化石夕。 3.根據請求項）之佈植機台之效能決定方法，其中該標把層 包含多晶矽。 胃 4. 根據凊求項1之佈植機台之效能 靶層之至少一電氣特性之前，另 5. 根據a青求項4之佈植機台之效能 製程係一快速熱處理製程。 6.根據請求項1之佈植機台之效能決定方法，其中該電氣特 性係片電阻》 ^ 7.根據請求項i之佈植機台之效能決定方法，其另包含進行 一蝕刻製程以去除該基板上之摻質阻障層及標靶層。 8·根據請求項7之佈植機台之效能決定方法，其中該蝕刻製 程係一濕钱刻製程。 9.根據請求項8之佈植機台之效能決定方法，其中該濕敍刻 製程使用包含磷酸之蝕刻液。 12 201009903 ίο.根據請求塔7 之佈植機台之效能決定方法，其另自冬 上述步驟—箱—A如 3更覆 預疋-人數，該佈植製程之佈植劑量不同，且決 定該佈植機台效能係考量不同佈植劑量下之電氣特性。、 U·根據請求項10之佈植機台之效能決定方法，其另包含使用 最小平方法關聯量測之電氣特性。

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