非均匀离子注入配方管理器及方法与流程

本发明涉及半导体集成电路制造领域，尤其是涉及一种非均匀离子注入配方管理器及方法。

背景技术：

1、在半导体制造过程中，反应气体通常在晶圆径向上呈现非均匀分布，反应气体先经过晶圆边缘消耗后再流向晶圆中心，中心位置的反应气体少于边缘。进而造成关键尺寸(cd)、膜厚等在晶圆径向上的差异。在差异较小的情况下，可以通过工艺参数的微调实现一定程度的优化，但无法彻底消除。

2、随着半导体器件尺寸的不断缩小、单位面积图形数量的不断增加，加剧了反应气体在晶圆径向上的非均匀分布，气体被边缘的图形急速消耗导致中间反应气体严重不足，进而关键尺寸(cd)、膜厚等参数在晶圆径向上的差异将更加难以减小，为最终器件性能的晶圆内部均匀性(within wafer uniformity)的控制带来了巨大挑战。例如，边缘的gatecd与中间的差异无法进一步减小，导致了边缘的idsat明显低于中间的问题难以解决。又例如，边缘的gate cd和spacer厚度与中间的差异无法进一步减小，导致了边缘的vt与中间存在巨大差异难以优化。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种非均匀离子注入配方管理器及方法，可以缩小关键尺寸(cd)和膜厚在晶圆径向上的差异，从而可以减少边缘的gate cd和spacer厚度与中间的gate cd和spacer厚度的差异以及边缘的idsat厚度与中间的idsat厚度的差异。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种非均匀离子注入配方管理器，用于对非均匀离子机的非均匀离子注入配方中的参数值进行检查，包括：

3、处理器和存储器，所述存储器内存储有配方管理模型，所述配方管理模型包括提取模型、表达模型和评价模型，所述处理器设置有提取层、表达层和评价层；

4、所述处理器用于接受非均匀离子注入的配方文件，并且用于调用所述配方管理模型，所述配方文件包括若干个参数名称和对应的参数值；

5、所述提取层用于从所述提取模型中提取所述配方文件中待提取参数的参数名称，以及用于从所述配方文件中提取对应参数的值，以形成提取层临时表，所述提取层临时表中每一行代表一个配方，每一列代表一个参数，每一格表示该行代表的配方、该列代表的参数的值；

6、所述表达层用于首先从所述表达模型中获取报表参数的名称和报表参数在报表中的顺序，根据所述提取层临时表的所有参数计算报表参数值的表达式，进而生成表达层报表，所述表达层报表中每一行代表一个配方，每一列代表一个报表参数，每一格表示该行代表的配方和该列代表的报表参数的值，该格报表参数的值根据参数值的表达式对所述提取层临时表中对应的参数值计算所得；

7、所述评价层用于根据所述评价模型的预设条件计算表达层报表中参数的值是否正确，并在所述表达层报表中用不同颜色对每格的计算结果进行标识。

8、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理器中，所述非均匀离子机包括i型非均匀离子机和ii型非均匀离子机，所述i型非均匀离子机对晶圆进行离子注入的区域呈同心圆分布，所述ii型非均匀离子机对晶圆进行离子注入的区域呈椭圆和/非同心圆分布。

9、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理器中，将所述i型非均匀离子机对晶圆进行离子注入的区域从晶圆的圆心向外分别划分为第一同心圆、第二同心圆和第三同心圆，所述i型非均匀离子机包含五个参数，分别是第一同心圆的半径、第二同心圆的半径，第一同心圆的注入剂量、第二同心圆的注入剂量和第三同心圆的注入剂量。

10、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理器中，所述ii型非均匀离子机包含五个参数，分别是第n个区域的注入剂量、第n个区域的长轴半径、第n个区域的短轴半径、第n个区域的椭圆中心偏离晶圆中心的距离，第n个区域的椭圆旋转的角度。

11、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理器中，所述预设条件包括：所有表达层报表参数的目标值，或者，表达层报表若干参数之间的逻辑运算的结果是否达到目标值。

12、本发明还提供了一种非均匀离子注入配方管理方法，包括：

13、处理器接受非均匀离子注入的配方文件，并且调用所述配方管理模型，所述配方文件包括若干个参数名称和对应的参数值；

14、提取层从提取模型中提取配方文件中待提取参数的参数名称，以及用于从所述配方文件中提取对应参数的值，以形成提取层临时表，所述提取层临时表中每一行代表一个配方，每一列代表一个参数，每一格表示该行代表的配方、该列代表的参数的值；

15、表达层从表达模型中获取报表参数的名称和报表参数在报表中的顺序，根据所述提取层临时表的所有参数计算报表参数值的表达式，进而生成表达层报表，所述表达层报表中每一行代表一个配方，每一列代表一个报表参数，每一格表示该行代表的配方和该列代表的报表参数的值，该格报表参数的值根据参数值的表达式对所述提取层临时表中对应的参数值计算所得；

16、评价层根据评价模型的预设条件计算表达层报表中参数的值是否正确，并在所述表达层报表中用不同颜色对每格的计算结果进行标识。

17、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理方法中，如果当前配方为非均匀离子注入工艺，则i型非均匀离子机的使能参数的值为y；如果当前配方不是非均匀离子注入工艺，则ii型非均匀离子机的使能参数的值为n。

18、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理方法中，评价层根据预设条件计算所述表达层中所述参数的值是否正确的方法包括：

19、根据参数的目标值判断所述表达层报表中参数的值是否正确，或者，判断所述表达层报表若干参数之间的逻辑运算的结果是否达到目标值。

20、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理方法中，计算所述表达层报表中所述参数的值正确时，评价正确。

21、可选的，在所述的非均匀离子注入配方管理方法中，计算所述表达层报表中所述参数的值错误时，评价不正确。

22、在本发明提供的非均匀离子注入配方管理器及方法中，方法包括：处理器接受非均匀离子注入的配方文件，并且调用配方管理模型，配方文件包括若干个参数名称和对应的参数值；提取层从提取模型中提取配方文件中待提取参数的参数名称，以及用于从配方文件中提取对应参数的值，以形成提取层临时表，提取层临时表中每一行代表一个配方，每一列代表一个参数，每一格表示该行代表的配方、该列代表的参数的值；表达层从表达模型中获取报表参数的名称和报表参数在报表中的顺序，根据提取层临时表的所有参数计算报表参数值的表达式，进而生成表达层报表，表达层报表中每一行代表一个配方，每一列代表一个报表参数，每一格表示该行代表的配方和该列代表的报表参数的值，该格报表参数的值根据参数值的表达式对提取层临时表中对应的参数值计算所得；评价层根据评价模型的预设条件计算表达层报表中参数的值是否正确，并在表达层报表中用不同颜色对每格的计算结果进行标识。因此，本发明通过对非均匀离子注入配方进行管控，提高了非均匀离子注入的准确度。缩小了关键尺寸(cd)和膜厚在晶圆径向上的差异，从而减少了边缘的gate cd和spacer厚度与中间的gate cd和spacer厚度的差异以及边缘的idsat厚度与中间的idsat厚度的差异。