CN104347441B - 离子注入的监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种离子注入的监控方法，包括：将第一离子注入到半导体晶片的第一离子注入工艺；在所述第一离子注入工艺之后对所述半导体晶片进行退火工艺，以激活所述半导体晶片中的所述第一离子；第一测量步骤，在所述退火工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第一电阻值；将第二离子注入到所述半导体晶片的第二离子注入工艺；第二测量步骤，在所述第二离子注入工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第二电阻值；以及计算所述第二电阻值与所述第一电阻值之间的差值作为被监控值，并比较该被监控值与对应于所述第二离子注入工艺的预定参数的正常值范围，从而确定所述第二离子注入工艺是否处于正常状态。

Description

离子注入的监控方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地，涉及一种离子注入的监控方法。
背景技术
离子注入工艺是半导体制造领域的一个重要工艺。对于本征半导体而言，其导电性介于导体和绝缘体之间。在制作器件的过程中，需要将半导体的部分区域制作为导电的。为了实现这一目的，会在半导体材料中掺杂离子。而掺杂离子的一种重要手段则是通过离子注入的方式利用离子注入设备将离子注入到半导体材料(例如，半导体晶片)中。离子注入设备注入离子时，为了控制注入到半导体晶片中的浓度以及分布轮廓，可以通过各种参数进行控制。例如，注入能量、注入剂量、注入倾斜角和注入扭转角等。
对于半导体材料掺杂的离子按照其注入半导体晶片之后所产生的导电类型可以分为p型离子(杂质)和n型离子(杂质)。然而，随着半导体技术的不断发展，掺入半导体材料的离子并不限于上述导电离子，而有时可以根据实际需要掺入非导电离子。这里的非导电离子是指离子掺入半导体之后并不能使半导体材料具有导电性能。例如，在硅晶片中掺杂IV族的锗或者惰性元素例如Ar并不能使得硅晶片导电。这些非导电离子的注入可应用于预先非晶态注入。例如，使用硅或锗的预先非晶态注入可以在晶片的表面产生一个非晶态层。在后续的掺杂离子注入过程中，非晶态层可以使得注入深度和分布轮廓比较容易控制。
在导电性离子注入半导体晶片之后，掺杂的情况(包括掺杂浓度和分布轮廓等)可以通过测量半导体表面的片电阻来测量。然而，对于非导电离子的掺杂情况，则无法通过测量片电阻的方式进行测量。在现有技术中，采用热波(Thermal Wave，TW)方法来测量非导电离子的掺杂情况。但TW方法的敏感度与电阻测量方式相比很低，并且TW方法测量很容易受时间等因素的影响，因此，不能较为精确地反映非导电离子的掺杂情况，从而不能及时地反映注入设备的工作状况。
发明内容
本发明的目的之一在于解决非导电离子注入监控的敏感度不高的问题。为了解决上述技术问题，本发明的实施例提出一种离子监控方法。
根据本发明的一个实施例提供一种离子注入的监控方法，包括：
将第一离子注入到半导体晶片的第一离子注入工艺；
在所述第一离子注入工艺之后对所述半导体晶片进行退火工艺，以激活所述半导体晶片中的所述第一离子；
第一测量步骤，在所述退火工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第一电阻值；
将第二离子注入到所述半导体晶片的第二离子注入工艺；
第二测量步骤，在所述第二离子注入工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第二电阻值；以及
计算所述第二电阻值与所述第一电阻值之间的差值作为被监控值，并比较该被监控值与对应于所述第二离子注入工艺的预定参数的正常值范围，从而确定所述第二离子注入工艺是否处于正常状态。
在一个示例中，所述第一离子在其被激活之后能够使所述半导体晶片呈现导电性。
在一个示例中，所述预定参数包括注入剂量、注入能量、倾斜角度和扭转角度中至少之一。
在一个示例中，所述第一离子注入工艺的注入深度与所述第二离子注入工艺的预定注入深度之间的差值小于所述第一离子注入工艺的注入深度的20％。
在一个示例中，所述第一离子注入工艺的注入剂量是所述第二离子注入工艺的预定注入剂量的五倍以上。
在一个示例中，所述第二离子不能够使所述晶片导电。
在一个示例中，在所述第一测量步骤和所述第二测量步骤的每个期间，测量所述半导体晶片的表面上的多个点。
在一个示例中，所述第二测量步骤与所述第一测量步骤在相同的点进行。
在一个示例中，所述第二电阻值和所述第一电阻值之间的差值针对所述每个测量点计算，并且所述多个测量点的所述差值的平均值用作所述被监控值。
在一个示例中，所述半导体晶片是硅晶片。
在一个示例中，所述第一离子对于所述半导体晶片为p型离子或n型离子。
在一个示例中，所述第二离子是锗(Ge)离子、硅(Si)离子或氩(Ar)离子。
在一个示例中，所述退火工艺为快速热处理退火、炉退火、或激光退火。
在一个示例中，所述第二测量步骤在所述第二离子注入工艺之后半小时内执行。
在一个示例中，在所述第二离子注入工艺后且在所述第二测量步骤前不对所述半导体晶片进行退火工艺。
在一个示例中，在比较所述被监控值与所述正常值范围的步骤中，所述被监控值落入所述正常值范围之内表明所述第二离子注入工艺按照所述预定参数进行，所述被监控值在所述正常值范围之外表明所述第二离子注入工艺偏离了所述预定参数。
在一个示例中，所述正常值范围是在已知注入参数条件下按照与所述被监控值的测量与计算方法相同的方法得出。
根据本发明的实施例，通过采用第一次离子注入工艺赋予半导体晶片导电性，然后通过第二次离子注入工艺来破坏晶格从而影响半导体晶片的导电性。根据对导电性的影响程度来监控第二次离子注入工艺的注入参数。通过测量电阻的方式来对注入参数进行监控，大大提高了监控的敏感度和稳定性，从而能够及时准确地反映离子注入设备的工作状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1(a)-(c)是说明根据本发明实施例的监控方法的技术原理的示意图；
图2是根据本发明实施例的监控方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了克服现有技术中热波(TW)方法测量非导电离子敏感度不高的问题，本发明提出了一种利用测量电阻方式监控非导电离子注入情况的方法。根据本发明的实施例，对半导体晶片进行两次离子注入，在第一次离子注入时注入导电性离子，并将离子激活从而使得半导体晶片呈现导电性；然后进行第二次离子注入，在第二次离子注入之后再对半导体的片电阻进行测量，从而得出两次离子注入之后的电阻变化。该电阻变化能够反映第二次离子注入的参数或情况。详细的实施例以及工作原理将在下文中进行描述。
在离子注入的过程中，主要通过离子注入设备的参数(例如，注入剂量、注入能量、倾斜角度(Tilt)和扭转角度(Twist)等)来对离子注入的浓度以及分布轮廓等情况进行控制，从而能够得到预期的注入效果。本发明的监控方法主要是在监控用晶片(控片)上实施，通过监测监控用晶片的注入情况来反映离子注入设备的工作状态。如果被监控值符合对应于正常工作状态的正常值范围(即，监控值落入正常值范围之内)，则可以表明离子注入设备处于正常工作状态下；如果被监控值在对应于正常工作状态的正常值范围之外，则可以表明离子注入设备处于异常工作状态下，此时，工作人员需要检查离子注入设备并作出相应的调整。由于离子注入之后的浓度以及其分布轮廓等情况较为复杂，并不能通过简单地计算片电阻的方式来直接计算掺杂离子在晶片中的掺杂浓度以及详细分布轮廓。然而，通过比对被监控值与正常值范围，可以很好地反映离子注入的情况，因此，可以作为监控离子注入过程的有力手段。
在注入非导电离子之后，注入的离子并不能使得半导体晶片导电，因此，无法直接通过测量注入晶片的电阻的方式来监控离子注入情况。本发明的发明人在分析离子注入的具体机理之后，利用两次离子注入的方式来通过测量电阻方式监控离子注入状态。在离子注入过程中，离子注入晶片之后先进入晶格间隙。在对注入离子的晶片进行退火之后，离子进入晶格的正常格点位置。如果离子为导电性离子，则会形成多余的电子或者空穴，此时则可以使得半导体晶片导电。然而，在离子注入之后如果不进行退火，则大部分离子处于晶格间隙位置，这样的离子存在方式则会破坏半导体的导电性能。如图1(a)-(c)所示，以硅半导体晶片为例。在未掺杂时(也就是本征半导体)(图1(a))，Si形成共价键，无自由电子/空穴，此时硅晶片的导电性能较差。掺杂As并且退火之后(图1(b))，掺杂的As进入硅晶片的晶格位置，Si与As形成共价键，多出一个自由电子，此时可以使得半导体晶片呈现导电性质。然后，再注入Ge之后(图1(c))，注入的Ge会破坏晶片里面的晶格，晶格破坏之后，Si与As形成共价键被打断，该位置本来可用于导电的自由电子将不会起到导电作用。破坏的共价键和掺杂的浓度成正比，Ge离子掺杂浓度越高，破坏越严重，掺杂Ge之后测量的阻值也就会越高。虽然以上原理通过n型掺杂离子As为例进行了描述，但其他n型掺杂离子或p型掺杂离子也具有同样的规律。在p型掺杂的情况下，在前面的注入工艺中注入的p型掺杂离子的空穴导电将会被后掺杂离子破坏。但同样是掺杂浓度越高破坏越严重，因此，也可以用于根据本发明实施例的监控方法。
本发明正是利用非导电离子对掺杂半导体晶片的导电性能的影响而对非导电离子的注入情况进行监控。在第二次离子注入过程中，不进行退火而直接进行电阻的测量，那么离子处于晶格间隙而影响半导体晶片的导电性能。这样影响导电性能的程度与离子注入的状态有关系。在已知注入参数条件下，在多次离子注入的测量中得出离子注入参数与测量值的关系(即，确定正常值范围)。在监控过程中，通过比对前后注入工艺后的电阻变化与正常值范围来监控离子注入是否处于正常状态。
基于上述原理，根据本发明的实施例提出了一种离子注入的监控方法，包括：将第一离子注入到半导体晶片的第一离子注入工艺；在所述第一离子注入工艺之后对所述半导体晶片进行退火工艺，以激活所述半导体晶片中的所述第一离子；第一测量步骤，在所述退火工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第一电阻值；将第二离子注入到所述半导体晶片的第二离子注入工艺；第二测量步骤，在所述第二离子注入工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第二电阻值；以及计算所述第二电阻值与所述第一电阻值之间的差值作为被监控值，并比较该被监控值与对应于所述第二离子注入工艺的预定参数的正常值范围，从而确定所述第二离子注入工艺是否处于正常状态。
实施例
为了更加详细地描述本发明的技术方案，下面结合本发明的一个实施例进行描述。图2示出了根据本发明实施例的监控方法的流程图。如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤1：准备控片(半导体晶片)。例如，所述半导体晶片优选选择与被监控注入设备所需要注入的晶片相同的晶片。例如，当所设定的离子注入工艺需要在硅晶片上进行，则所选择的控片可以为硅晶片。
步骤2：注入p型或n型掺杂离子(第一次离子注入工艺，注入第一离子)。例如，对于硅晶片，p型掺杂离子可以为As、P等V族元素；n型掺杂离子可以为B等III族元素。这里对掺杂离子的类型并没有特殊的限制。进行该步骤的目的主要在于提供导电性，其可以是n型导电性或p型导电性。
步骤3：快速热处理(RTP)退火(也可称为快速热退火，RTA)。进行退火的目的在于激活步骤2中注入的离子，以使注入的晶片具有导电性。具体机理已在上文有详细描述，这里不再赘述。
步骤4：第一次测量电阻。例如，可以测量49个点的电阻值(前测量阻值)；例如，可以使用四点探针法来测量注入表面的片电阻。
步骤5：注入需要监控的离子(第二次离子注入工艺，注入第二离子)。通过离子注入设备注入需要监控的离子(Ge离子、Si离子、或Ar离子等)。
步骤6：第二次测量电阻。例如，可以测量与步骤3中相同的49个点的电阻值(后测量阻值)。
步骤7：计算与比较。将后测量阻值减去前测量阻值，获取各个点对应的阻值差的平均值ΔRs作为被监控值；通过比对该被监控值与对应于正常注入状态(预定工艺参数)的阻值差(正常值范围)来判断离子注入是否处于正常状态。
对于上述第一离子，其对于作为控片的半导体晶片是导电离子，而第二离子对于半导体晶片可以是非导电离子。本文所述的导电离子和非导电离子是针对其掺入半导体材料且退火后能否使半导体材料具有导电性能而判定的。也就是说，当掺杂离子进入晶格格点位置后，如果能产生自由电子/空穴，则为导电离子，否则为非导电离子。导电离子与非导电离子针对不同的掺杂对象而可能不同。例如，对于硅半导体，IV族元素Si掺入可能不会导致半导体晶片导电；然而，IV族元素Si掺入GaAs等化合物半导体，则会导致半导体晶片导电。因此，上述第一离子和第二离子仅仅以示例的方式说明，且针对不同的半导体晶片可以选择任何合适的掺杂离子。
在上述实施例中，仅仅列举出了硅半导体晶片为注入基片的情况，然而，本发明的技术方案并不限制于此。根据本发明的实施例可以应用于其他任何类型的半导体晶片，例如，GeSi、GaAs、InP、GaN等半导体晶片。在根据本发明实施例的监控方法应用于其他半导体晶片的情况下，如上所述，可以针对不同的半导体晶片而选择合适的第一离子和第二离子。
虽然上述实施例以第二离子为非导电性离子进行了说明，但根据本发明实施例的监控方法不限于此。在第二次离子注入后导致晶片电阻变化的原因主要是注入离子对晶格的破坏导致的，因此，虽然本发明的实施例特别适合于测量非导电离子的注入情况，然而，由于导电离子在退火之前一样进入晶格间隙而对晶格造成破坏，其在退火之前同样也对导电性产生影响，因此，本发明实施例的方法也可以适用于对导电离子注入的监控。也就是说，根据本发明实施例的方法既可以用于监控非导电离子的注入工艺，也可以用于监控导电离子的注入工艺。
在上述实施例中，第一次离子注入和第二次离子注入可以独立地进行，也就是可以根据实际需要选择各自的注入参数。然而，为了更加精确的测量效果，优选第一次注入的深度和第二次注入的深度差不多。例如，两次离子注入的深度差小于20％，即，第一离子注入工艺的注入深度与第二离子注入工艺的注入深度之间的差值小于第一离子注入工艺的注入深度的20％。对于离子注入而言，离子注入深度与离子注入的能量以及所注入离子的种类等参数均有关系，因此，为了测量的准确性，可以结合两次注入的离子种类来考虑调节第一次离子注入和第二离子注入的注入参数来使得两次离子注入的深度相接近。另外，优选第一次离子注入的注入剂量比第二次离子注入的注入剂量大，例如，第一次离子注入的掺杂浓度是第二次离子注入的掺杂浓度的五倍以上。需要说明的是，根据本发明实施例的方法主要用于监控第二次离子注入工艺的工作状况。这里第二离子注入工艺的各种参数设置均是被监控离子注入工艺所需的预定工艺参数，并非表明离子注入设备工作过程中的实时工作参数。例如，当离子注入设备出现工作参数异常时，可能会偏离上述参数范围，此时被上述被监控值也会偏离对应于正常参数(预定参数)的正常值范围，从而可以及时发现离子注入设备的异常。
在上述实施例的步骤3中，使用了RTP退火。如上所述在离子注入的过程中，通常会在晶片内部靠近表面的部分造成大量的晶格损坏，进而使之变成非晶态。晶格损坏必须在热退火步骤中被修复以恢复单晶结构并活化杂质。只有当掺杂原子在晶格位置时，它们才能够有效地提供电子或是空穴来当作电流的主要载体。在根据本发明的实施例中，在第一次离子注入后的热退火可以采用各种合适的退火工艺。例如，炉退火、快速热处理(RTP)退火、激光退火等等，本发明对此不作具体限制。
此外，在上述步骤3和步骤4之间，可以根据需要添加清洗去除表面氧化物的步骤。对晶片表面的氧化物的去除可以更有利于电阻的测量。然而，该步骤对于根据本发明实施例的监控方法并不是必要的。例如，在氧化物的厚度小于的情况下，可以省略此步骤。
通过如上描述可以知道，本发明的实施例的监控方法特别适用于非导电离子，然而其也能适用于监控导电离子。从原理上看，第二次离子注入实际上是注入的离子对晶体的晶格进行了破坏，从而影响了之前注入的导电离子退火之后所造成的导电性。之所以第一次离子注入的离子能够导致导电性，而第二次离子注入的离子则影响导电性，一个很重要的特征在于第一次离子注入之后进行了退火。当离子注入半导体材料之后，很多离子处于晶格的间隙位置，破坏注入晶片的晶格。即使是上述导电离子，也可能不会引起半导体材料的导电。因此，第一次离子注入工艺之后的退火使得离子进入半导体晶格的格点位置，从而与其他离子构成共价键，并释放出自由电子或空穴并导致导电性质。然而，在第二次离子注入之后，在进行测量之前不能进行退火。如果进行退火再测量，那么第二次离子注入的离子也会进行半导体晶格的格点，从而不能起到对导电性的破坏作用。另外，为了避免离子注入后半导体晶片的自我退火(Self-annealing)，优选在第二次离子注入工艺之后在较短的时间内进行后测量步骤。例如，优选在第二次离子注入工艺之后在半个小时之内对控片进行电阻的测量；更优选地，在第二次离子注入工艺之后15分钟内对控片进行电阻的测量；更优选地，对电阻的测量紧接着第二次离子注入工艺之后进行。
在两次测量步骤中，每次测量步骤例如可以测量半导体晶片上的多个点。例如，在上述实施例中测量49个点，但本发明不限于上述点的数目，可以根据实际情况增加或者减少测量点的个数。例如，优选两次测量步骤分别在相同的点进行测量。并且，针对每个点计算前后测量的电阻值，再针对每个点计算出前后测量的电阻值差值作为被监控值。
对于测量片电阻的方法，例如，可以采用四点探针法。但本发明不限于此，可以采用任何合适的片电阻测量方法。
对于根据本发明实施例的监控方法中所使用的正常值范围，其可以通过在已知注入参数条件下根据与上述被监控值测量与计算相同的方法得到。另外，为了确保正常值范围的准确性，正常值范围可以是在已知参数下多次测量得到一平均值，然后在该平均值的周围上下浮动以确定正常值范围。也就是说，当该监控值落入该正常值范围内，就可以视为离子注入工艺基本上没有偏离正常参数而处于正常的注入状态。对于上下浮动的程度，例如，可以考虑测量误差、与正常参数偏离的容忍度等进行确定。例如，可以在上述平均值的周围上下浮动平均值的10％、5％、或3％等。当然，本发明实施例中所使用的正常值范围也不限于上述确定方法，也可以采用其他任意合适的方法来确定正常值范围。在实际应用中，可以根据需要通过测量制定一系列的正常值范围。例如，在所需的一系列注入参数(例如，剂量、注入能量、包括倾斜角度和扭转角度的角度参数等)下，在各套参数下根据上述测量被监控值相同的方法得到正常值范围。在实际的注入过程中，将控片与注入对象晶片在相同的条件下进行注入，通过测量控片而监控注入对象晶片的注入情况。在监控过程中，如果发现被监控值与事先得到的正常值范围(对应于被监控离子注入工艺的预定参数的正常值范围)有偏差，则说明注入设备的工作参数偏离了预定的状态。此时，可以对注入设备进行调整以使其恢复正常工作状态。
示例
为了更加清楚地说明本发明的技术方案以及技术效果，现在列举出根据本发明的一个具体示例。然而，需要说明的是，该示例中的各种参数和所使用的材料等均是示范性的，不对本发明的技术方案构成限制。另外，以下的示例以及比较示例均是在已知参数条件下进行，更重要的目的是在于说明本发明的监控方法相对于现有技术中的监控方法的敏感性改善情况。在该示例中，使用p型硅晶片来作为控片。在准备p型控片的过程中，通过离子注入设备将As离子注入到控片中。注入As离子的参数如下，注入能量：+50KeV；剂量：2.0×1015cm-2；倾斜角(Tilt)：7度；扭转角(Twist)：22度。注入As离子之后进行RTP退火，RTP退火温度为1150摄氏度，退火时间为30秒，退火气氛为N2 0.8-2.8slm，O2 0.1-0.3slm。在退火之后进行第一次测量。测量采用四点探针法对注入的表面进行测量，测量49点。之后进行Ge的注入，Ge的注入能量也为+50KeV，从而能够保证As和Ge的注入深度大致相等。Ge注入的剂量分别为1.00×1014cm-2，2.00×1014cm-2，3.00×1014cm-2和4.00×1014cm-2，其他注入参数保持不变。按照与前次测量相同的方法进行电阻测量。最后针对每个点计算第二次测量值与第一次测量值的差值，并对各个点的差值求平均值作为被监控值。
为了评估本发明的监控方法的精确性，引入了敏感度的概念。敏感度是被监控值(如上所述通过计算得到的电阻差值)的变化率与注入参数(该示例中变化的参数为剂量)的变化率之比，相当于被监控值在所测剂量处的微分值。在实际应用中，例如可以在某个剂量的附近测量两个点，然后将被监控值的变化率除以剂量的变化率所得的值作为敏感度。敏感度在一定程度上反映了测量值随着注入参数(本示例中为剂量)的变化情况。敏感度值越大，表明被监控值跟随注入参数的变化更加明显，从而能够更加精确地反映注入参数的变化。例如，在1.00×1014cm-2的剂量处，可以选取1.00×1014cm-2和1.05×1014cm-2两个点进行测量得到两个被监控值，然后被监控值的变化率除以剂量的变化率得到敏感度值。表一列出了该示例主要注入参数对应的被监控值以及敏感度。需要说明的是，表一中电阻测量值(前测量值和后测量值)的单位可以是Ω/□，然而由于本发明实施例中敏感度的计算仅仅涉及电阻值的变化率，因此，没有在图表中标出单位。
表一
从表一可以看出，根据本发明实施例的监控方法的敏感度均大于70％，并且在剂量变化的过程中，敏感度比较稳定，并没有出现大的波动或变化。
比较示例
在比较示例中，使用热波法来监控离子注入过程。在该比较示例中，Ge的注入同样采用与上述示例中相同的注入参数。即，Ge离子的注入能量为+50KeV，注入剂量分别为:1.00×1014cm-2，2.00×1014cm-2，3.00×1014cm-2和4.00×1014cm-2。其他的注入参数可以参考本发明的上述示例。在热波值测量之后，参照上述示例中的敏感度计算方式计算其对应的敏感度。表二列出了比较示例中各个剂量所对应的敏感度。
表二
从表二可以看出，在所测试的各个剂量点，最高的敏感度仅为52.25％。并且，在剂量增大的过程中敏感度快速下降，在剂量为4.00×1014cm-2时敏感度下降为17.77％。
通过对比表一和表二可以知道，根据本发明的实施例的监控方法在每个剂量点的敏感度均大于利用热波法测量的敏感度。从而说明，相较于现有技术中的热波法，根据本发明实施例的监控方法能够更加精确并且及时地反映离子注入设备的注入状况。另外，虽然利用热波法测量的敏感度随着注入剂量的增加而逐渐下降，但根据本发明实施例的监控方法的敏感度随着注入剂量的增加则变化很小。也就是说，在注入剂量的变化过程中，根据本发明实施例的监控方法的测量敏感度保持在一个比较稳定的状态。因此，根据本发明实施例的离子注入的监控方法通过测量电阻，能够增加敏感度和测量的准确性。
在以上示例中，仅仅描述了剂量这一注入参数。然而，离子注入的过程还会包括注入能量和角度(例如倾斜角度和扭转角度)等各种参数。这些参数对于掺杂离子的浓度和分布轮廓均会有影响。因此，利用本发明实施例提供的方法对这些参数均能够进行监控。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (16)

1.一种离子注入的监控方法，包括：
将第一离子注入到半导体晶片的第一离子注入工艺；
在所述第一离子注入工艺之后对所述半导体晶片进行退火工艺，以激活所述半导体晶片中的所述第一离子；
第一测量步骤，在所述退火工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第一电阻值；
将第二离子注入到所述半导体晶片的第二离子注入工艺，其中所述第二离子不能使所述半导体晶片导电；
第二测量步骤，在所述第二离子注入工艺之后测量所述晶片的片电阻，以获得第二电阻值；以及
计算所述第二电阻值与所述第一电阻值之间的差值作为被监控值，并比较该被监控值与对应于所述第二离子注入工艺的预定参数的正常值范围，从而确定所述第二离子注入工艺是否处于正常状态，
其中，所述第一离子注入工艺的注入能量与所述第二离子注入工艺的注入能量相等。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一离子在其被激活之后能够使所述半导体晶片呈现导电性。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定参数包括注入剂量、注入能量、倾斜角度和扭转角度中至少之一。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一离子注入工艺的注入剂量是所述第二离子注入工艺的预定注入剂量的五倍以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二离子不能够使所述晶片导电。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一测量步骤和所述第二测量步骤的每个期间，测量所述半导体晶片的表面上的多个点。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二测量步骤与所述第一测量步骤在相同的点进行。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二电阻值和所述第一电阻值之间的差值针对所述每个测量点计算，并且所述多个测量点的所述差值的平均值用作所述被监控值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体晶片是硅晶片。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一离子对于所述半导体晶片为p型离子或n型离子。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二离子是锗(Ge)离子、硅(Si)离子或氩(Ar)离子。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述退火工艺为快速热处理退火、炉退火、或激光退火。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二测量步骤在所述第二离子注入工艺之后半小时内执行。
14.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第二离子注入工艺后且在所述第二测量步骤前不对所述半导体晶片进行退火工艺。
15.根据权利要求1所述的方法，其中在比较所述被监控值与所述正常值范围的步骤中，所述被监控值落入所述正常值范围之内表明所述第二离子注入工艺按照所述预定参数进行，所述被监控值在所述正常值范围之外表明所述第二离子注入工艺偏离了所述预定参数。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述正常值范围是在已知注入参数条件下按照与所述被监控值的测量与计算方法相同的方法得出。
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