專利名稱：提高制程能力的方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造工藝，且特別涉及提高制程能力的方法。
背景技術：
制程能力是工序固有的能力，通常采用制程能力指數Cpk來衡量。制程能力指數用來描述制程能力滿足產品質量標準要求的程度，或是工序在一定時間里處于穩定狀態下的實際加工能力，是半導體制造工藝中的重要參數。通常，制程能力指數Cpk越大，說明制程能力越高。一般地，制程能力指數可具有以下分類當Cpk > 2.0時，表示制程能力特優，可考慮成本的降低；當2. O > Cpk ^ I. 67，表示制程能力優，應當繼續保持；當I. 67 >Cpk > I. 33時，表示制程能力良好，狀態穩定，但應盡力提升；當I. 33 > Cpk > I. O時，表示制程能力狀態一般，生產因素稍有變化將會產生不良的危險，應利用各種資源及方法進行提升；當I. O > Cpk > O. 67，表示制程不良較多，必須提升其能力；當O. 67 > Cpk時，表示制程能力太差，不可接受。目前的生產工藝中，通常在硅片制造完成之后，對硅片上的測試圖形結構進行晶圓允許測試(WAT)，從而通過各個電參數來監控制程能力狀態。然而，即使測試結果不盡如人意，也無法即時對其進行調整，只能對不良產品進行標注及廢棄。
發明內容
本發明提供了一種提高制程能力的方法，通過當前測量的柵氧化層厚度對離子注入的輕摻雜漏區濃度進行調整，使得閾值電壓趨于正態分布，從而減小標準偏差，并進而提高制程能力。為了實現上述技術目的，本發明提出一種提高制程能力的方法，包括選擇關聯測試點；獲取所述關聯測試點的柵氧化層厚度，并根據所述柵氧化層厚度估計對應的閾值電壓；根據所估計的閾值電壓，選擇對應的輕摻雜漏區離子濃度進行離子注入；反復進行閾值電壓估計步驟及離子注入步驟，直至所述閾值電壓趨于正態分布?？蛇x的，所述關聯測試點是指其柵氧化層厚度的改變會使得制程能力指數也發生改變的測試點?？蛇x的，所述根據所估計的閾值電壓選擇對應的輕摻雜漏區離子濃度進行離子注入包括根據閾值電壓的值確定對應的輕摻雜漏區離子注入的濃度?？蛇x的，所述根據所估計的閾值電壓選擇對應的輕摻雜漏區離子濃度進行離子注入包括根據閾值電壓的偏離值，對預定的輕摻雜漏區離子注入濃度進行增加或減少。相較于現有技術，本發明根據所測量的柵氧化層厚度對閾值電壓進行估計，并將所估計的閾值電壓與期望閾值電壓進行比較之后，根據所估計閾值電壓的偏離值對后續輕摻雜離子注入的離子濃度進行調整，使得閾值電壓更加趨于正態分布，以實現通過輕摻雜離子注入的前反饋實時對制程能力指數進行改善，避免了重新設計制程流程，不僅節省了人力和物力，也提高了生產效率。
圖I為標準偏差與制程能力指數關系示意圖；圖2為本發明提高制程能力的方法的流程示意圖；圖3為本發明關聯測試 點的閾值電壓和柵氧化層厚度的關系示意圖；圖4為未應用本發明提高制程能力的方法時，閾值電壓分布示意圖；圖5為應用本發明提高制程能力的方法之后，閾值電壓分布示意圖。
具體實施例方式發明人經過多次生產實踐，發現所采集數據的標準偏差與制程能力指數存在非常緊密的聯系；通常，所采集數據的標準偏差越小，說明數據的穩定性越好，則對應的制程能力指數越大，反之亦然。參考圖1，不難發現，所采集數據的標準偏差101與制程能力指數102關系緊密。發明人正是利用上述制程能力指數與所采集數據的標準偏差之間的這一關系，通過降低數據之間的標準偏差，有效地提高制程能力指數。下面將結合具體實施例和附圖，對本發明進行詳細闡述。參考圖2，本發明提供了一種提高制程能力的方法，包括步驟SI，選擇關聯測試點；步驟S2，獲取所述關聯測試點的柵氧化層厚度，并根據所述柵氧化層厚度估計對應的閾值電壓；步驟S3，根據所估計的閾值電壓，選擇對應的離子濃度進行離子注入；反復進行步驟S2及步驟S3，直至所述閾值電壓趨于正態分布。其中，在步驟SI中，所述關聯測試點與制程能力指數具有關聯性，因此在調整該關聯測試點的相關參數時，能夠對制程能力產生影響。在一種具體實施方式
中，所述關聯測試點的柵氧化層厚度和對應的制程能力指數之間存在較強的關聯性；也就是說，該關聯測試點柵氧化層厚度的微小變化也會使得制程能力指數發生改變。參考圖3，當其柵氧化層厚度在36. 91埃至37. 86埃之間變化時，對應的制程能力指數Cpk經歷從I. 33至I. 58的改變，因此，該測試點為關聯測試點。在步驟S2中，對所述關聯測試點柵氧化層厚度的測量以及根據該柵氧化層厚度估計閾值電壓可采用現有的方法，具體實現方式并不對本發明的發明思路造成影響。例如，可采用以下方法計算閾值電壓Vt
權利要求
1.一種提高制程能力的方法，其特征在于，包括 選擇關聯測試點； 獲取所述關聯測試點的柵氧化層厚度，并根據所述柵氧化層厚度估計對應的閾值電壓； 根據所估計的閾值電壓，選擇對應的輕摻雜漏區離子濃度進行離子注入； 反復進行閾值電壓估計步驟及離子注入步驟，直至所述閾值電壓趨于正態分布。
2.如權利要求I所述的提高制程能力的方法，其特征在于，所述關聯測試點是指其柵氧化層厚度的改變會使得制程能力指數也發生改變的測試點。
3.如權利要求I所述的提高制程能力的方法，其特征在于，所述根據所估計的閾值電壓選擇對應的輕摻雜漏區離子濃度進行離子注入包括根據閾值電壓的值確定對應的離子注入的濃度。
4.如權利要求I所述的提高制程能力的方法，其特征在于，所述根據所估計的閾值電壓選擇對應的輕摻雜漏區離子濃度進行離子注入包括根據閾值電壓的偏離值，對預定的離子注入濃度進行增加或減少。
全文摘要
一種提高制程能力的方法，包括選擇關聯測試點；獲取所述關聯測試點的柵氧化層厚度，并根據所述柵氧化層厚度估計對應的閾值電壓；根據所估計的閾值電壓，選擇對應的輕摻雜漏區(LDD)離子濃度進行離子注入；反復進行閾值電壓估計步驟及離子注入步驟，直至所述閾值電壓趨于正態分布。本發明通過當前測量的柵氧化層厚度對離子注入的濃度進行調整，使得各批次間的閾值電壓趨于正態分布，從而減小標準偏差，以及提高制程能力，避免了重新設計制程流程，節省了大量的人力和時間，并提高了生產效率。
文檔編號H01L21/66GK102800607SQ20121031281
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者孔秋東, 簡中祥 申請人:上海宏力半導體制造有限公司