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半導體制造方法.pdf

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半導體 制造 方法
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摘要
申請專利號:

CN201110095459.0

申請日:

2011.04.17

公開號:

CN102751182B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 專利權的轉移IPC(主分類):H01L 21/266變更事項:專利權人變更前權利人:中國科學院微電子研究所變更后權利人:北京燕東微電子有限公司變更事項:地址變更前權利人:100029 北京市朝陽區北土城西路3#變更后權利人:100015 北京市朝陽區東直門外西八間房萬紅西街2號登記生效日:20150624|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01L 21/266申請日:20110417|||公開
IPC分類號: H01L21/266 主分類號: H01L21/266
申請人: 中國科學院微電子研究所
發明人: 李春龍; 李俊峰
地址: 100029 北京市朝陽區北土城西路3#
優先權:
專利代理機構: 北京藍智輝煌知識產權代理事務所(普通合伙) 11345 代理人: 陳紅
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201110095459.0

授權公告號:

|||102751182B||||||

法律狀態公告日:

2015.07.15|||2015.01.14|||2013.01.23|||2012.10.24

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種半導體制造方法,在批量離子注入工藝中,在虛設晶圓上形成與欲進行離子注入的晶圓上相同的光刻膠圖案,這樣,虛設晶圓與欲進行離子注入的晶圓的光刻膠傳輸比(PR?transmission?ratio)相同,因此同一批次中的各個晶圓總的光刻膠傳輸比可以保持穩定和一致,這使所需要的壓力補償在各個晶圓處保持穩定,便于控制,從而使最終的批量注入劑量可以保持穩定和一致。

權利要求書

1.一種半導體制造方法,包括:
提供欲進行離子注入的晶圓,在所述欲進行離子注入的晶圓上形
成第一光刻膠圖案;
提供虛設晶圓;
將所述欲進行離子注入的晶圓和所述虛設晶圓置于離子注入設
備中,進行批量離子注入;
其特征在于:
在進行所述批量離子注入之前,在所述虛設晶圓上形成第二光刻
膠圖案,所述第二光刻膠圖案與所述第一光刻膠圖案相同。
2.根據權利要求1所述的半導體制造方法,其特征在于,根據所
述離子注入設備的批處理能力設置所述虛設晶圓的數目,使所述欲進
行離子注入的晶圓和所述虛設晶圓的數目之和達到所述離子注入設
備的一個批量的數目。
3.根據權利要求2所述的半導體制造方法,其特征在于,所述離
子注入設備的批處理能力為13~17個晶圓。
4.根據權利要求3所述的半導體制造方法,其特征在于,所述欲
進行離子注入的晶圓與所述虛設晶圓直徑為12英寸,離子注入設備的
批處理能力為13個晶圓。
5.根據權利要求3所述的半導體制造方法,其特征在于,所述欲
進行離子注入的晶圓與所述虛設晶圓直徑為8英寸,離子注入設備的
批處理能力為17個晶圓。

說明書

半導體制造方法

技術領域

本發明涉及一種半導體制造方法,特別地,涉及一種采用虛設晶
圓進行批量離子注入的半導體制造方法。

背景技術

離子注入(implantation)是半導體制造過程中的重要工藝步驟,
為了降低制造成本、減少流程用時以及使半導體器件性能參數具有良
好的一致性,業界通常采用批量離子注入工藝。在批量離子注入工藝
中,多個需要進行離子注入的晶圓被置于同一個注入室內,批量地進
行離子注入,以12英寸生產線為例,離子注入設備可對13片晶圓進
行批量離子注入。如果欲進行離子注入的晶圓數目不足以湊成一個批
量,則需要引入一個或多個虛設晶圓(dummy?wafer),使總的晶圓
數目達到一個批量的數目,這樣,不同批次的批量離子注入可獲得很
好的工藝一致性。另外,考慮到欲進行離子注入的晶圓上通常會有已
形成的光刻膠圖形,而光刻膠除氣(outgas?of?PR)會對晶圓上最終
的離子注入劑量產生影響,這對批量離子注入工藝有著更為顯著的影
響,因此,為了使各個批次各個晶圓上的注入劑量穩定、均勻、一致,
需要引入壓力補償(pressure?compensation)。但是,傳統的虛設
晶圓是裸晶圓(bare?wafer),參見附圖2b,其上并不存在光刻膠圖
形,因而虛設晶圓和欲進行離子注入的晶圓的光刻膠傳輸比(PR?
transmission?ratio)并不相同,各個晶圓處的壓力補償數值并不相
同,這使得壓力補償變得困難且難以獲得預期的均勻效果,進而,不
可避免地對最終注入劑量產生影響,使各個晶圓的離子注入劑量不一
致。因此,需要開發出一種新的批量離子注入工藝,以使各批次以及
同批次中的各片晶圓的注入劑量穩定、一致。

發明內容

本發明提供了一種半導體制造方法,引入了形成有光刻膠圖案的
虛設晶圓,從而提高了批量離子注入工藝的均勻性。

本發明提供一種半導體制造方法,包括:

提供欲進行離子注入的晶圓,在所述欲進行離子注入的晶圓上形
成第一光刻膠圖案;

提供虛設晶圓;

將所述欲進行離子注入的晶圓和所述虛設晶圓置于離子注入設
備中,進行批量離子注入;

其中:

在進行所述批量離子注入之前,在所述虛設晶圓上形成第二光刻
膠圖案,所述第二光刻膠圖案與所述第一光刻膠圖案相同。

在本發明的方法中,根據所述離子注入設備的批處理能力設置所
述虛設晶圓的數目,使所述欲進行離子注入的晶圓和所述虛設晶圓的
數目之和達到所述離子注入設備的一個批量的數目;所述離子注入設
備的批處理能力為13~17個晶圓。在本發明的方法中,所述產品晶圓
與所述虛設晶圓直徑為12英寸,離子注入設備的批處理能力為13個晶
圓。在本發明的方法中,所述產品晶圓與所述虛設晶圓直徑為8英寸,
離子注入設備的批處理能力為17個晶圓。

本發明的優點在于:在批量離子注入工藝中,在虛設晶圓上形成
與欲進行離子注入的晶圓上相同的光刻膠圖案,這樣,虛設晶圓與欲
進行離子注入的晶圓的光刻膠傳輸比(PR?transmission?ratio)相
同,因此同一批次中的各個晶圓總的光刻膠傳輸比可以保持穩定和一
致,這使所需要的壓力補償在各個晶圓處保持穩定,便于控制,從而
使最終的批量注入劑量可以保持穩定和一致。

附圖說明

圖1本發明引入了虛設晶圓的批量離子注入工藝;

圖2a欲進行離子注入的晶圓;

圖2b裸的虛設晶圓;

圖2c形成有光刻膠圖案的虛設晶圓。

具體實施方式

以下參照附圖并結合示意性的實施例來詳細說明本發明技術方
案的特征及其技術效果。

首先,提供欲進行離子注入的晶圓1,在欲進行離子注入的晶圓1
上形成第一光刻膠圖案11,參見附圖2a。在批量離子注入工藝中,多
個欲進行離子注入的晶圓1被置于同一個離子注入設備中,批量地進
行離子注入。通常,離子注入設備所采用的批量處理腔可以容納13~
17個晶圓,這由晶圓的直徑所決定,例如,采用12英寸晶圓時,離子
注入設備的批處理能力為13個晶圓,采用8英寸晶圓時,離子注入設
備的批處理能力為17個晶圓。若欲進行離子注入的晶圓1數目不足以
湊成一個批量,則需要引入一個或多個虛設晶圓2,使總的晶圓數目
達到一個批量的數目,參見圖1,這是本發明引入了虛設晶圓的批量
離子注入示意圖,其中,欲進行離子注入的晶圓1的數目不足以湊成
一個批量,因此,在注入腔室的承載板上布置了若干虛設晶圓2,使
總晶圓數目達到一個批量。這樣,不同批次的批量離子注入可獲得很
好的工藝一致性。同時,本發明的方法并不局限應用于某一特定型號
的離子注入設備;只要是具備多晶圓批處理能力的離子注入設備,均
可實施本發明的方法,并能獲得穩定、一致的離子注入效果。

接著提供虛設晶圓2,在虛設晶圓2上形成第二光刻膠圖案1,第
二光刻膠圖案12與第一光刻膠圖案11相同,參見附圖2c。根據所采用
的離子注入設備的批處理能力,設置所需要的虛設晶圓2的數目,以
使總的晶圓數目達到一個批量的數目。

接著,將數目為一個批量的欲進行離子注入的晶圓1和虛設晶圓2
置于離子注入設備中,進行批量離子注入,參見附圖1。

在本發明的方法中,由于在虛設晶圓2上形成與欲進行離子注入
的晶圓1上相同的光刻膠圖案,這使得虛設晶圓2與欲進行離子注入的
晶圓1的光刻膠傳輸比相同,因此批量離子注入中的各個晶圓總的光
刻膠傳輸比可以保持穩定和一致;這樣一來,針對光刻膠除氣而所需
要引入的壓力補償在各個晶圓上是相同且穩定的,因此壓力補償的控
制更加簡單有效,從而使最終的批量注入劑量可以保持穩定、一致并
易于控制。

盡管已參照上述示例性實施例說明本發明,本領域技術人員可以知
曉無需脫離本發明范圍而對本發明技術方案做出各種合適的改變和等價
方式。此外,由所公開的教導可做出許多可能適于特定情形或材料的修
改而不脫離本發明范圍。因此,本發明的目的不在于限定在作為用于實
現本發明的最佳實施方式而公開的特定實施例,而所公開的器件結構及
其制造方法將包括落入本發明范圍內的所有實施例。

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