专利名称：一种用于等离子体浸没注入中剂量检测方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种用于等离子体浸没注入中剂量检测方法。
背景技术：
半导体工艺中，主流杂质掺杂技术为束线离子注入技术(1n Implantation, II),它是由离子源产生等离子体，通过质谱分析提取所需的离子组分，再对离子加速到一定能量并注入到半导体基片中(如硅片)。该方法需要复杂的质谱分析和扫描装置，注入效率低，结构复杂，成本极高。随着集成电路特征尺寸的进一步缩小，离子注入能量需要进一步降低到一千电子伏特以下(亚KeV)，然而离子束能量降低后会出现束流分散、均匀性变差、效率进一步降低等一系列负面效应。因而近年提出了一种新型的等离子体浸没注入技术(PlasmaImmersion 1n Implantation, PHI)来避免以上问题。等离子体浸没注入中通过作为半导体基片基座的偏压电极引入负偏压，并向注入系统工作腔室内通入所需工艺气体，向系统施加功率源产生等离子体。等离子体与腔室壁包括偏压电极接触处会形成一个等离子体鞘层，该鞘层由带正电离子构成，呈电正性，形成由等离子指向腔室壁或者是偏压电极的电场。当等离子体中的正离子由等离子体穿过该鞘层到达腔室壁或偏压电极时，会被等离子体鞘层电压加速。等离子体浸没注入方法中，利用该等离子体鞘层，由偏压电极引入相对于等离子体中心的负偏压，该偏压最终全部降落到等离子体鞘层上，通过调整偏压电极引入的负偏压的大小便可以控制注入到偏压电极上半导体基片中的正离子能量，进而控制注入到半导体基片深度。PIII中用于剂量检测的方法主要有偏压电流法与法拉弟杯检测方法。偏压电流法通过测量流过基片的电流 测量注入离子剂量。当等离子体注入时，流过基片电流I = Ii0n+Ie+Ise+Idis+Isi (I)其中Iim为注入离子电流，为等离子体中电子流向基片的电流，Ise为基片表面发射二次电子形成的电流，Idis为位移电流，Isi为基片发射二次离子形成的电流。若注入基片的离子剂量的面密度
权利要求
1.一种用于等离子体浸没注入中剂量检测方法，其特征在于，包括: 步骤1，确定注入的离子种类、每种离子所带单位电荷数、每种离子占总离子数的比例以及所有注入离子的总电流密度； 步骤2，通过积分运算获得离子的注入剂量。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤2中，按照下述公式计算时间段T内第i种离子注入剂量:
3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤2中，按照下述公式计算时间段T内k种离子注入剂量:
4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤2中，按照下述公式计算时间段T内总离子注入剂量:
5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤2中，按照下述公式计算时间段T内元素M注入剂量:
6.一种用于等离子体浸没注入中剂量检测方法，其特征在于，包括: 步骤10，确定注入离子的种类、每种离子所带单位电荷数、每种离子数占总离子数的比例随时间变化的函数以及所有注入离子的总电流密度随时间变化的函数； 步骤20，通过积分运算获得离子的注入剂量随时间变化关系。
7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤20中，按照下述公式获得第i种离子注入剂量随时间变化关系:
8.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤20中，按照下述公式获得k种离子注入剂量随时间的变化关系:
9.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤20中，按照下述公式获得总离子注入剂量随时间的变化关系:
10.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤20中，按照下述公式获得元素M注入剂量随时间的变化关系:
全文摘要
本发明公开了一种用于等离子体浸没注入中剂量检测方法，属于半导体制造技术领域。所述方法包括确定注入的离子种类、每种离子所带单位电荷数、每种离子占总离子数的比例以及所有注入离子的总电流密度；通过积分运算获得离子的注入剂量。本发明能够获得某一种离子的注入剂量，几种注入离子的注入剂量，所有离子注入剂量以及某一种元素的注入原子剂量；还能够获得某一种离子的注入剂量随注入时间的变化，几种注入离子的注入剂量随时间的变化，所有离子注入剂量随时间的变化以及某一种元素的注入原子剂量随时间的变化。
文档编号H01J37/244GK103165378SQ201110412670
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者李超波, 汪明刚, 屈芙蓉, 夏洋 申请人:中国科学院微电子研究所