一种离子注入机束流状态侦测方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种离子注入机束流状态侦测方法、装置、设备及可读介质。


背景技术：

2.离子注入法是一种用于将改变材料导电性的离子引入工件中的标准技术，是现代半导体制造技术的一个重要组成部分，使用离子注入机将电离的可控制数量的杂质离子经静电场加速引入到晶圆表面，实现对衬底硅晶圆的掺杂，以改变其电学性能，并最终形成各种晶体管结构。离子注入在现代硅片制造过程中有广泛的应用，而杂质离子(即注入离子)的分布是影响半导体器件运行状态的决定性因素。对于实现掺杂的离子注入技术来说，离子束的能量、剂量和均匀性都需要得到严格的控制。
3.由于离子注入机的系统较为复杂，在实际制造过程中发现，高电流的离子注入机工艺的稳定性比较差，其中主要问题出现在加速器部分，尤其发现加速器中分段加速的前段电流与后段电流大小实际差值较大，导致离子注入效果差。然而，现有的对于注入机束流状态的侦测方法通常为，在离子注入完成后再对制造出的器件进行wat(wafer acceptance test，电性参数测试)或良率测试，通过测试结果反映离子注入机的工作状态再进一步检修，然而这样的检测方式过于滞后，无法及时把控产品质量，导致生产效率低下。
4.因此，现有技术中仍存在对离子注入机中束流状态的侦测方法改进的需求。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种离子注入机束流状态侦测方法、装置、设备及可读介质，本发明通过在引入新参数并建立参数评价标准，可以快速侦测离子注入机是否出现异常，以提高产品管理的时效性以及准确性。
6.基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种离子注入机束流状态侦测方法，包括以下步骤：
7.基于离子注入机的标准运行状态下的注入束流和牵引电流建立第一标准区间；
8.获取注入束流和牵引电流，将注入束流与牵引电流的比值乘以第一系数以得到k1；
9.响应于k1超出第一标准区间，离子注入机发出异常提示。
10.在一些实施方式中，方法还包括：
11.基于离子注入机的标准运行状态下的注入束流和弧电流建立第二标准区间；
12.获取注入束流和弧电流，将注入束流与弧电流的比值乘以第二系数以计算k2；
13.响应于k1超出第一标准区间和/或k2超出第二标准区间，离子注入机发出异常提示。
14.在一些实施方式中，在离子注入机的标准运行状态下，获取多组的注入束流和牵引电流，将每一组的注入束流与牵引电流的比值乘以第一系数以得到多个第一标准数据，
合并多个第一标准数据以建立第一标准区间。
15.在一些实施方式中，在离子注入机的标准运行状态下，获取多组的注入束流和弧电流，将每一组的注入束流与弧电流的比值乘以第二系数以得到多个第二标准数据，合并多个第二标准数据以建立第二标准区间。
16.在一些实施方式中，第一系数为1000，第二系数为10000。
17.在一些实施方式中，异常提示为在离子注入机外接的显示界面弹出异常窗口。
18.本发明实施例的另一方面，还提供了一种离子注入机中束流状态的侦测装置，包括：
19.第一标准模块，第一标准模块配置用于建立第一标准区间；
20.第一处理模块，第一处理模块配置用于获取注入束流和牵引电流，将注入束流与牵引电流的比值乘以第一系数以得到k1；
21.第一预警模块，第一预警模块配置用于响应于k1超出第一标准区间，离子注入机发出异常提示。
22.在一些实施方式中，装置还包括：
23.第二处理模块，第二处理模块配置用于建立第二标准区间；
24.第二处理模块，第二处理模块配置用于获取注入束流和弧电流，将注入束流与弧电流的比值乘以第二系数以计算k2；
25.第二预警模块，第一预警模块配置用于响应于k1超出第一标准区间和/或k2超出第二标准区间，离子注入机发出异常提示。
26.本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述方法的步骤。
27.本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
28.本发明至少具有以下有益技术效果：
29.本技术通过引入新参数表征离子注入机中的束流状态，可以在完成离子注入后第一时间通过参数对比知晓机台情况，快速侦测离子注入机中加速器部分是否出现了异常，及时对机台作出调整，以适应产品注入标准，有效提高产品管理的时效性以及准确性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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实施例。
31.图1为本发明提供的离子注入机束流状态侦测方法的实施例的示意图；
32.图2为本发明提供的基于第一标准区间判断k1参数的实施例的示意图；
33.图3为本发明提供的基于第一标准区间判断k2参数的实施例的示意图；
34.图4为本发明提供的离子注入机中束流状态的侦测装置的实施例的示意图；
35.图5为本发明提供的计算机设备的实施例的示意图；
36.图6为本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
38.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
39.使用离子注入机进行离子注入是现代半导体制造技术中的重要组成部分，离子注入机主要由离子源、质量分析器、加速器、扫描器、工作室等部分组成。在注入过程中有时由于离子注入机系统稳定性较差导致产品效果不佳，主要问题在于加速器中的分段加速的效果不理想导致离子注入效果差，现有的方法通常是在完成离子注入及其他程序后，对晶圆产品进行电性参数测试，通过测试结果反映前期离子注入是否有异常，但这样的方式使得工程师无法在完成离子注入后的第一时间知晓机台问题，导致出现测试耗时久，效率低，产品质量差等问题。因此，本发明的实施例提出了一种离子注入机束流状态的侦测方法，以在离子注入的过程中实时监测机台情况，提高产品管理的时效性和准确性。
40.基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了离子注入机束流状态侦测方法的实施例。图1示出的是本发明提供的离子注入机束流状态侦测方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例的离子注入机束流状态侦测方法包括如下步骤：
41.s1、基于离子注入机的标准运行状态下的注入束流和牵引电流建立第一标准区间；
42.s2、获取注入束流和牵引电流，将注入束流与牵引电流的比值乘以第一系数以得到k1；
43.s3、响应于k1超出第一标准区间，离子注入机发出异常提示。
44.在s1中，基于离子注入机的标准运行状态下的注入束流和牵引电流建立第一标准区间，其中，注入束流为经过加速器加速后注入到晶圆表面的电流强度，牵引电流为进入加速器前的电流强度，在机台处于长期稳定状态，记录多组注入束流与牵引电流值的比值并乘以第一系数以得到第一参数k1的评价标准区间，第一系数可根据机台情况设置，例如，在一些实施例中，第一系数为1000，合并多组数据以建立第一标准区间，如图2所示的折线图表示第一标准区间为[1.8，2.5]。
[0045]
在s2中，基于前期建立的第一标准区间，在实际测试中再次获取注入束流和牵引电流，通过下述公式计算得到k1：
[0046][0047]
在s3中，判断k1是否超出第一标准区间，如图2所示，k1实测值为1.1，响应于k1超出第一标准区间，离子注入机发出异常提示。
[0048]
在本发明的一些实施例中，为保障方法的可靠性，本发明进一步引入了第二参数，本发明的方法还包括：
[0049]
s4、基于离子注入机的标准运行状态下的注入束流和弧电流建立第二标准区间；
[0050]
s5、获取注入束流和弧电流，将注入束流与弧电流的比值乘以第二系数以计算k2；
[0051]
s6、响应于k1超出第一标准区间和/或k2超出第二标准区间，离子注入机发出异常提示。
[0052]
在s4中，注入束流为经过加速器加速后注入到晶圆表面的电流强度，弧电流为离子源处产生的电流强度，在机台处于长期稳定状态，记录多组注入束流与弧电流的比值并乘以第二系数以构建第二参数k2的评价标准区间，同样地，第二系数可根据机台实际情况设计，在一些实施例中，第二系数为10000，合并多组数据以建立第二标准区间，如图3所示的折线图表示第二标准区间为[0.8，1]。
[0053]
在s5中，基于前期构建的第二标准区间，在实际测试中再次获取注入电流和弧电流，通过下述公式计算得到k2：
[0054][0055]
在s6中，判断k1是否超出第一标准区间和/或k2是否超出第二标准区间，如图2和图3所示，k1实测值为1.1，k2的实测值为0.22，响应于k1超出第一标准区间，离子注入机发出异常提示，响应于k2超出第二标准区间，离子注入机发出异常提示，响应于k1超出第一标准区且k2超出第二标准区间，离子注入机发出异常提示。
[0056]
在一些实施例中，异常提示为在所述离子注入机外接的显示界面弹出异常窗口。
[0057]
本技术通过对引入多个参数表征离子注入机中的束流状态，对进入加速器前的电流大小以及经过加速器加速后的实际注入电流大小进行把控，对在离子源处产生的电流与经过加速器加速后的实际注入电流大小进行把控，当实际测值超出离子注入机在正常运行时的标准区间，即可监测到离子注入机的加速器部分出现异常。
[0058]
需要特别指出的是，上述离子注入机束流状态侦测方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于离子注入机束流状态侦测方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
[0059]
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种离子注入机中束流状态的侦测装置。图4示出的是本发明提供的离子注入机中束流状态的侦测装置的实施例的示意图。如图4所示，本发明实施例的离子注入机中束流状态的侦测装置包括如下模块：第一标准模块011，第一标准模块011配置用于建立第一标准区间；第一处理模块012，第一处理模块012配置用于获取注入束流和牵引电流，将注入束流与牵引电流的比值乘以第一系数以得到k1；第一预警模块013，第一预警模块013配置用于响应于k1超出第一标准区间，离子注入机发出异常提示。
[0060]
在一些实施例中，本发明的装置还包括：第二处理模块，第二处理模块配置用于建立第二标准区间；第二处理模块，第二处理模块配置用于获取注入束流和弧电流，将注入束流与弧电流的比值乘以第二系数以计算k2；第二预警模块，第一预警模块配置用于响应于k1超出第一标准区间和/或k2超出第二标准区间，离子注入机发出异常提示。
[0061]
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备。图5示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图5所示，本发明实施例的计算机设备包括如下装置：至少一个处理器021；以及存储器022，存储器022存储有可在处理器上运行的
计算机指令023，指令由处理器执行时实现以上方法的步骤。
[0062]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质。图6示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图6所示，计算机可读存储介质031存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序032。
[0063]
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，离子注入机束流状态侦测方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
[0064]
此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
[0065]
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
[0066]
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
[0067]
在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(d0l)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、d0l或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
[0068]
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
[0069]
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
[0070]
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0071]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0072]
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。