离子注入剂量的测量装置及其测量方法制造方法及图纸

一种离子注入剂量的测量装置及其测量方法，所述测量装置包括：导电部件，用于与晶圆的侧壁贴合，在对所述晶圆进行离子注入时，所述导电部件与所述晶圆共同接收注入离子；电流测量仪，所述电流测量仪与所述导电部件电连接，以测量离子注入所述导电部件时形成的电流的电流值，所述电流值用于计算所述晶圆的离子注入剂量。本发明专利技术方案可以使得测量装置的接收部件围绕所述晶圆，从而实现对注入离子的直接全时测量，有效降低了误差并提高准确性。

Ion Implantation Dose Measuring Device and Its Measuring Method

An ion implantation dose measuring device and a measuring method thereof comprise: a conductive component for bonding with the side wall of the wafer; when ion implantation is carried out on the wafer, the conductive component receives the implanted ion together with the wafer; a current measuring instrument, which is electrically connected with the conductive component to measure the conductive component of ion implantation. The current value of the generated current is used to calculate the ion injection dose of the wafer. The scheme of the invention enables the receiving parts of the measuring device to surround the wafer, thereby realizing the direct full-time measurement of implanted ions, effectively reducing errors and improving accuracy.

【技术实现步骤摘要】
离子注入剂量的测量装置及其测量方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种离子注入剂量的测量装置及其测量方法。
技术介绍
随着半导体集成电路的发展，对离子注入工艺的性能需求越来越高，并且由于离子注入剂量的均匀性和准确性会影响到晶圆品质，对晶圆离子注入的剂量控制也越来越关键。在现有技术的一种具体应用中，采用剂量杯(DoseCup)接收绕过所述晶圆边缘的注入离子，并采用电流测量仪对接收到的注入离子转化的电流值进行测量，从而根据测得的电流值确定所述DoseCup接收到的离子注入剂量，以作为晶圆的离子注入剂量。然而，由于晶圆与DoseCup之间往往具有较大的间隔，导致绕过所述晶圆边缘的注入离子受到损耗，影响测量准确性。在现有技术的另一种具体应用中，在向所述晶圆进行离子注入之前，先采用分析杯(ProfilerCup)以及电流测量仪在晶圆接收离子束(IonBeam)的位置，对该离子束的电流值进行单次测量，以及采用DoseCup以及电流测量仪在DoseCup所在的位置对该离子束的电流值进行单次测量，从而确定损失比例，又称为静态剂量效率(DoseEfficiency，DE)。进一步地，在向所述晶圆进行离子注入，并测得DoseCup接收到的注入离子的电流值时，根据所述损失比例，确定所述晶圆的离子注入剂量。然而，在现有技术中，由于离子注入仅采用ProfilerCup的单次测量值确定损失比例，准确性较低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种离子注入剂量的测量装置及其测量方法，可以使得测量装置的接收部件围绕所述晶圆，从而实现对注入离子的直接全时测量，有效降低了误差并提高准确性。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种离子注入剂量的测量装置，包括：导电部件，用于与晶圆的侧壁贴合，在对所述晶圆进行离子注入时，所述导电部件与所述晶圆共同接收注入离子；电流测量仪，所述电流测量仪与所述导电部件电连接，以测量离子注入所述导电部件时形成的电流的电流值，所述电流值用于计算所述晶圆的离子注入剂量。可选的，所述导电部件为导电环，所述导电环的内壁与所述晶圆的侧壁贴合。可选的，所述导电环为非金属导电环。可选的，所述非金属导电环的材料选自石墨以及多晶硅。可选的，所述导电环包括：金属导电环以及包覆所述金属导电环的非金属导电包覆层；其中，所述非金属导电包覆层包覆所述金属导电环的全部，或者包覆所述金属导电环接收所述注入离子的区域以及与所述晶圆贴合的区域。可选的，所述导电环为环状法拉第杯。可选的，所述导电部件为导电块。可选的，所述导电块为多个，且围绕所述晶圆的圆周呈均匀分布。可选的，所述导电部件的宽度小于等于离子注入半径与晶圆半径的差值；其中，所述宽度的方向平行于所述晶圆的表面，并且自所述晶圆的中心向边缘延伸的方向。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种上述离子注入剂量的测量装置的测量方法，包括：向所述晶圆进行离子注入；采用所述导电部件与所述晶圆共同接收所述注入离子；测量离子注入所述导电部件时形成的电流的电流值；根据所述电流值确定所述导电部件接收到的离子注入剂量DF；采用下述公式，确定所述晶圆的离子注入剂量：DW＝DF×SW/SF；其中，所述DW用于表示所述晶圆的离子注入剂量，所述DF用于表示所述导电部件接收到的离子注入剂量，所述SW用于表示所述晶圆接收所述注入离子的区域的面积，所述SF用于表示所述导电部件接收所述注入离子的区域的面积。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：在本专利技术实施例中，所述测量装置包括：导电部件，用于与晶圆的侧壁贴合，在对所述晶圆进行离子注入时，所述导电部件与所述晶圆共同接收注入离子；电流测量仪，所述电流测量仪与所述导电部件电连接，以测量离子注入所述导电部件时形成的电流的电流值，所述电流值用于计算所述晶圆的离子注入剂量。采用上述方案，通过设置围绕晶圆基座的导电部件，在离子注入时与所述晶圆一起接收注入离子，然后采用电流测量仪对所述导电部件接收到的注入离子转化的电流值进行测量，相比于现有技术中，测量装置的接收部件与晶圆距离较远，并且需要根据存在有误差的DE值推知晶圆的离子注入剂量，采用本专利技术实施例的方案，可以使得测量装置的接收部件围绕所述晶圆，从而实现对注入离子的直接全时测量，有效降低了误差并提高准确性。进一步，当导电环包括金属环时，所述金属环的至少一部分包裹于所述非金属导电环内，与所述晶圆之间经由所述非金属导电环隔离，且所述导电环用于接收所述注入离子的区域采用所述非金属导电环包裹所述金属环，从而可以避免离子直接注入到金属表面，产生金属污染并影响晶圆。进一步，所述导电部件的宽度小于等于离子注入半径与晶圆半径的差值，从而使得导电部件的全部表面有机会位于离子注入的区域内，从而在计算晶圆的离子注入剂量时，提高计算准确性，降低计算复杂度。附图说明图1是现有技术中一种离子注入剂量的测量装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例中一种离子注入剂量的测量装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例中一种导电部件的正视图；图4是图3中导电部件沿切割线A1-A2的一种剖面结构的剖面图；图5是图3中导电部件沿切割线A1-A2的另一种剖面结构的剖面图；图6是图3中导电部件沿切割线A1-A2的又一种剖面结构的剖面图；图7是本专利技术实施例中另一种离子注入剂量的测量装置的结构示意图。具体实施方式在现有技术中，可以采用包含有DoseCup以及ProfilerCup的测量装置，确定晶圆的离子注入剂量。参照图1，图1是现有技术中一种离子注入剂量的测量装置的结构示意图。所述离子注入剂量的测量装置可以用于对离子束101进行测量，以确定注入至晶圆102的离子注入剂量。其中，所述离子注入剂量的测量装置可以包括分析杯(ProfilerCup)103、剂量杯(DoseCup)104、电流测量仪105以及电流测量仪106。具体地，在向所述晶圆102进行离子注入之前，首先采用ProfilerCup103以及电流测量仪106在晶圆102接收离子束101的位置，对该离子束101注入ProfilerCup103的电流值(ProfilerCupBeamCurrent)进行单次测量，以得到近端测量结果；然后采用DoseCup104以及电流测量仪105对该离子束101注入DoseCup104的电流值(DoseCupBeamCurrent)进行单次测量，以得到远端测量结果。由于ProfilerCup103所在位置(即晶圆102的离子注入位置)与DoseCup104所在位置之间存在一定距离，容易导致注入离子的损耗，可以根据近端测量结果与远端测量结果，确定损失比例，又称为静态剂量效率。具体地，可以采用下述公式确定DE值：静态剂量效率(DE)＝远端测量结果/近端测量结果；进一步地，向所述晶圆102进行离子注入，在晶圆102上下扫描的过程中，只有当晶圆102移动到离子束101外侧时，后面的DoseCup104才会接收到离子束101，从而对离子注入所述DoseCup104时形成的电流值进行测量，并根据所述DE值，确定所述晶圆102的离子注入剂量。本专利技术的专利技术人经过研究发现，在现有技术中，由于离子注入仅采用ProfilerCup103的单次测量值确定损失比例，准确性较低。具体而言，DE值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子注入剂量的测量装置，其特征在于，包括：导电部件，用于与晶圆的侧壁贴合，在对所述晶圆进行离子注入时，所述导电部件与所述晶圆共同接收注入离子；电流测量仪，所述电流测量仪与所述导电部件电连接，以测量离子注入所述导电部件时形成的电流的电流值，所述电流值用于计算所述晶圆的离子注入剂量。

【技术特征摘要】
1.一种离子注入剂量的测量装置，其特征在于，包括：导电部件，用于与晶圆的侧壁贴合，在对所述晶圆进行离子注入时，所述导电部件与所述晶圆共同接收注入离子；电流测量仪，所述电流测量仪与所述导电部件电连接，以测量离子注入所述导电部件时形成的电流的电流值，所述电流值用于计算所述晶圆的离子注入剂量。2.根据权利要求1所述的离子注入剂量的测量装置，其特征在于，所述导电部件为导电环，所述导电环的内壁与所述晶圆的侧壁贴合。3.根据权利要求2所述的离子注入剂量的测量装置，其特征在于，所述导电环为非金属导电环。4.根据权利要求3所述的离子注入剂量的测量装置，其特征在于，所述非金属导电环的材料选自石墨以及多晶硅。5.根据权利要求2所述的离子注入剂量的测量装置，其特征在于，所述导电环包括：金属导电环以及包覆所述金属导电环的非金属导电包覆层；其中，所述非金属导电包覆层包覆所述金属导电环的全部，或者包覆所述金属导电环接收所述注入离子的区域以及与所述晶圆贴合的区域。6.根据权利要求2所述的离子注入剂量的测量装置，其特征在于，所述导电环为环状法拉第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健，李岩，马富林，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32