【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體，尤其涉及一種半導體結構及監控離子注入狀態的方法。
技術介紹
1、氫離子/銦離子注入不同于其它摻雜原子的注入，并不能為襯底提供充足載流子，因此不能通過測量薄層電阻來表征離子注入狀態，但離子注入機臺驗機、宕機后復機、日常監控機臺是否異常等都需要能夠有效監測離子注入劑量/能量以防止機臺發生異常，從而以避免影響器件性能。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種半導體結構及監控離子注入狀態的方法，以解決現有技術中的一個或多個問題。
2、為解決上述問題，本專利技術提供一種半導體結構，用于監控目標離子注入狀態，所述半導體結構包括：
3、襯底；
4、氧化層，所述氧化層覆蓋所述襯底；以及，
5、多晶硅層，所述多晶硅層覆蓋所述氧化層，所述多晶硅層內注入有高劑量摻雜離子，且所述摻雜離子與所述多晶硅層之間具有經熱退火處理所形成的共價鍵。
6、可選的，在所述的半導體結構中，所述多晶硅層的厚度為2500～3500埃，所述氧化層的厚度為1000～2000埃。
7、可選的，在所述的半導體結構中，所述摻雜離子包括硼離子。
8、本專利技術還提供一種監控離子注入狀態的方法，包括：
9、提供如前任一項所述的半導體結構；
10、向所述多晶硅層內注入待監控的目標離子；以及，
11、檢測所述多晶硅層的電阻，并根據檢測結果判斷所述目標離子的注入狀態。
12、可選的，在所
13、注入能量為20～200kev，注入劑量為2.0e14～1.0e15?ions/cm2，注入角度為3°～45°。
14、可選的，在所述的監控離子注入狀態的方法中，所述快速熱退火處理時的退火溫度為1000～1150℃，退火時間為20～60s。
15、可選的，在所述的監控離子注入狀態的方法中，所述根據檢測結果判斷所述目標離子的注入狀態的方法包括：
16、將所述檢測結果與已知電阻值進行對比，若所述檢測結果與所述已知電阻值之間的差值在設定范圍內，則表示當前所述目標離子的注入狀態穩定，所述已知電阻什為在進行當前離子注入狀態監測之前所計算得到的同一注入條件下的所述多晶硅層的電阻值。
17、可選的，在所述的監控離子注入狀態的方法中，計算所述已知電阻值的方法包括：
18、多次改變所述目標離子的注入條件，并測量各所述注入條件下，所述半導體結構的電阻，以得到電阻值隨所述注入條件變化的函數關系式；以及，
19、在當前所述注入條件下，基于所述函數關系式得到所述已知電阻值。
20、可選的，在所述的監控離子注入狀態的方法中，計算所述已知電阻值的方法包括：
21、在同一注入條件下，多次重復執行在所述半導體結構的所述多晶硅層內注入所述目標離子并檢測所述多晶硅層的電阻的步驟；
22、計算多次檢測得到所述多晶硅層的電阻的平均值；以及，
23、將所述平均值作為所述已知電阻值。
24、可選的，在所述的監控離子注入狀態的方法中，在判斷出所述目標離子的注入狀態后，還包括：
25、在當前離子注入狀態監控完成之后，去除所述襯底上的所述多晶硅層和所述氧化層；以及，
26、在進行下一次離子注入狀態監控時，再次在所述襯底上沉積所述氧化層和所述多晶硅層以重新得到所述半導體結構。
27、綜上所述，本專利技術提供一種半導體結構及監控離子注入狀態的方法，所述半導體結構包括：襯底以及依次形成在所述襯底上的氧化層和多晶硅層，多晶硅層中注入有高劑量摻雜離子，該摻雜離子在注入后，可與多晶硅層之間形成共價鍵，目標離子在注入多晶硅層后，破壞摻雜離子與多晶硅之間的共價鍵，由此，可以通過電阻檢測以對目標離子的離子注入狀態進行監控。另外，氧化層用作離子阻擋層，注入離子不會擴散至襯底內，在當前離子狀態監控完成之后，只需去除所述襯底上的氧化層和多晶硅層，并重新生長氧化層和多晶硅層，并在多晶硅層內注入高劑量摻雜離子，即可用于下一次離子注入狀態監控，因此，采用本專利技術提供的監控離子注入狀態的方法，襯底可重復利用。
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1.一種半導體結構，用于監控目標離子注入狀態，其特征在于，所述半導體結構包括：
2.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述多晶硅層的厚度為2500～3500埃，所述氧化層的厚度為1000～2000埃。
3.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述摻雜離子包括硼離子。
4.一種監控離子注入狀態的方法，其特征在于，包括步驟：
5.如權利要求4所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，在向所述多晶硅層內注入高劑量摻雜離子時的注入條件包括：
6.如權利要求4所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，所述快速熱退火處理時的退火溫度為1000～1150℃，退火時間為20～60S。
7.如權利要求4所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，所述根據檢測結果判斷所述目標離子的注入狀態的方法包括：將所述檢測結果與已知電阻值進行對比，若所述檢測結果與所述已知電阻值之間的差值在設定范圍內，則表示當前所述目標離子的注入狀態穩定，所述已知電阻值為在進行當前離子注入狀態監測之前所計算得到的同一注入條件下的所述多晶硅層的電阻
8.如權利要求7所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，計算所述已知電阻值的方法包括：
9.如權利要求7所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，計算所述已知電阻值的方法包括：
10.如權利要求4所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，所述襯底重復用于形成所述半導體結構，以進行所述多晶硅層的電阻的檢測。
...【技術特征摘要】
1.一種半導體結構，用于監控目標離子注入狀態，其特征在于，所述半導體結構包括：
2.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述多晶硅層的厚度為2500～3500埃，所述氧化層的厚度為1000～2000埃。
3.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述摻雜離子包括硼離子。
4.一種監控離子注入狀態的方法，其特征在于，包括步驟：
5.如權利要求4所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，在向所述多晶硅層內注入高劑量摻雜離子時的注入條件包括：
6.如權利要求4所述的監控離子注入狀態的方法，其特征在于，所述快速熱退火處理時的退火溫度為1000～1150℃，退火時間為20～60s。
7.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊帥，尹維明，
申請(專利權)人：芯聯集成電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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