專(zhuān)利名稱(chēng)：一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種載流子遷移距離的方法，尤其涉及一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體價(jià)帶中的大量電子都是價(jià)健上的電子(稱(chēng)為價(jià)電子)，不能夠?qū)щ?，即不是載流子。只有當(dāng)價(jià)電子躍遷到導(dǎo)帶(即本征激發(fā))而產(chǎn)生出自由電子和自由空穴后，才能夠?qū)щ?。空穴?shí)際上也就是價(jià)電子躍遷到導(dǎo)帶以后所留下的價(jià)鍵空位(一個(gè)空穴的運(yùn)動(dòng)就等效于一大群價(jià)電子的運(yùn)動(dòng))。當(dāng)使用光對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行照射時(shí)，半導(dǎo)體價(jià)帶中的電子吸收了能量大于禁帶寬度的光子就能夠躍遷到導(dǎo)帶中，與此同時(shí)在價(jià)帶中留下空穴，統(tǒng)稱(chēng)為光生載流子，由此產(chǎn)生的附 加導(dǎo)電現(xiàn)象稱(chēng)為光導(dǎo)電。隨著集成電路工藝的發(fā)展以及關(guān)鍵尺寸按比例縮小，在芯片單位面積上器件的集成度也越來(lái)越高，器件的性能也會(huì)更多地受到環(huán)境中不同強(qiáng)度光輻射的干擾。如何能夠在集成電路制造工藝的過(guò)程，及時(shí)地檢測(cè)和監(jiān)控到光生載流子的遷移距離，這對(duì)于研究器件的性能是十分的必要。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法。用以解決現(xiàn)有技術(shù)中在集成電路制造工藝的過(guò)程中，檢測(cè)和監(jiān)控到光生載流子的遷移距離不足的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，其中，包括以下工藝步驟步驟一，提供一晶圓，并在該晶圓的有源區(qū)內(nèi)豎向形成多組N型井離子與P型井離子，且每組中所述N型井離子與P型井離子之間的距離由上至下依次增加；
步驟二，在所述有源區(qū)上表面以及每組所述N型井離子與P型井離子上表面生長(zhǎng)一層金屬硅化物，接著對(duì)所生長(zhǎng)的一層金屬硅化物進(jìn)行刻蝕，使每組所述N型井離子與P型井離子的正上方于所述金屬硅化物內(nèi)形成接觸孔；
步驟三，使用一金屬銅穿過(guò)所述N型井離子上方的所述接觸孔與P型井離子上方的接觸孔，使所述N型井離子與所述P型井離子之間相連接；
步驟四，將晶圓整體放入電子顯微鏡的腔體中，并在所述腔體內(nèi)引入一根光纖，對(duì)所述腔體內(nèi)的所述晶圓進(jìn)行定點(diǎn)照射；
步驟五，由電子顯微鏡對(duì)所述晶圓內(nèi)每組所述N型井離子與P型井離子中的金屬銅進(jìn)行觀察。上述的方法，每組所述N型井離子與P型井離子之間的間距保持一致。上述的方法，所述N型井離子與P型井離子分別設(shè)于所述有源區(qū)的兩端頂面。上述的方法，所述步驟四中，該所述光纖為可調(diào)節(jié)發(fā)射光強(qiáng)的光纖。上述的方法，在所述步驟五中，由所述電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)金屬銅發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，則推測(cè)出光生載流子的遷移距離為該組N型井離子與P型井離子之間的距離。
本發(fā)明中一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，采用了如上方案具有以下效果通過(guò)電子顯微鏡觀察每組不同距離的N型井離子與P型井離子上的金屬銅線(xiàn)的變化，可以檢測(cè)到強(qiáng)光條件下載流子的遷移距離，可以為器件整體性能的研究提供了很好的數(shù)據(jù)。


通過(guò)閱讀參照如下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，發(fā)明的其它特征，目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。 圖I為本發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法的N型井離子與P型井離子的示意 圖2為本發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法中形成金屬硅化物的示意 圖3為本發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法中金屬銅成型的示意 圖4為本發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法中每組N型井離子與P型井離子的示意 圖5為本發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法的進(jìn)行光纖強(qiáng)光照射的示意圖。圖6為本發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法的檢測(cè)到金屬銅反應(yīng)成型示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)造特征、達(dá)成目的和功效易于明白了解，下結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖I至圖6所示，一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，其中，包括以下工藝步驟首先參看圖I所示，為第一步驟首先提供一晶圓，并在該晶圓的有源區(qū)I內(nèi)豎向形成多組N型井離子2與P型井離子3，且每組中N型井離子2與P型井離子3之間的距離由上至下依次增加；
步驟二，在有源區(qū)上表面以及每組N型井離子2與P型井離子3上表面生長(zhǎng)一層金屬硅化物4，接著對(duì)所生長(zhǎng)的一層金屬硅化物4進(jìn)行刻蝕，使每組N型井離子2與P型井離子3的正上方于金屬硅化物4內(nèi)形成接觸孔5 ；
步驟三，使用一金屬銅9穿過(guò)N型井離子2上方的接觸孔5與P型井離子3上方的接觸孔5，使N型井離子2與P型井離子3之間相連接；
步驟四，將晶圓整體放入電子顯微鏡的腔體6中，并在腔體6內(nèi)引入一根光纖7，對(duì)腔體內(nèi)的晶圓進(jìn)行定點(diǎn)照射；
步驟五，由電子顯微鏡對(duì)晶圓內(nèi)每組N型井離子2與P型井離子3中的金屬銅9進(jìn)行觀察，進(jìn)一步的，在步驟五中，由電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)金屬銅9發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，則推測(cè)出光生載流子的遷移距離為該組N型井離子2與P型井離子3之間的距離。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，每組N型井離子2與P型井離子3之間的間距保持一致。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，N型井離子2與P型井離子3分別設(shè)于有源區(qū)的兩端頂面。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，步驟四中，該光纖7為可調(diào)節(jié)發(fā)射光強(qiáng)的光纖7。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，先提供一晶圓，并在該晶圓的有源區(qū)內(nèi)豎向形成三組N型井離子2與P型井離子3，且在這三組N型井離子2與P型井離子3之間的距離由上至下依次增加；同時(shí)在N型井離子2與P型井離子3以及有源區(qū)的上表面生長(zhǎng)金屬硅化物4，接著對(duì)所生長(zhǎng)的一層金屬硅化物4進(jìn)行刻蝕，使每組N型井離子2與P型井離子3的上方于金屬硅化物4內(nèi)形成接觸孔5，使用一金屬銅9穿過(guò)N型井離子2 上方的接觸孔5與P型井離子3上方的接觸孔5，將N型井離子2與P型井離子3連接。通過(guò)以上步驟完成對(duì)晶圓的形成，將所形成的晶圓放入電子顯微鏡的空腔6內(nèi)，并通過(guò)電子顯微鏡空腔6內(nèi)的晶圓固定器將晶圓固定住，將所要檢測(cè)的部分(在此三組N型井離子2與P型井離子3分別為各自獨(dú)立的檢測(cè)區(qū)域)移動(dòng)至電子槍8下找到所要檢測(cè)的區(qū)域，然后在電子顯微鏡的空腔6內(nèi)設(shè)置一根可發(fā)射不同光強(qiáng)的光纖7，利用該光纖7將具有一定光強(qiáng)的光照照射到所要檢測(cè)的區(qū)域，再由電子顯微鏡實(shí)時(shí)地觀察金屬銅9表面的變化(在將強(qiáng)光照射到所要檢測(cè)的區(qū)域的時(shí)候光生載流子在器件間的進(jìn)行遷移，并有金屬銅9發(fā)生氧化得以顯示)，當(dāng)電子顯微鏡察覺(jué)金屬銅9氧化形成氧化銅10時(shí)，則該監(jiān)測(cè)區(qū)域中這組N型井離子2與P型井離子3之間的間距為光生載流子在器件間的遷移距離。綜上所述，發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，與舊工藝流程對(duì)比，有效地通過(guò)電子顯微鏡觀察每組不同距離的N型井離子與P型井離子上的金屬銅線(xiàn)的變化，可以檢測(cè)到強(qiáng)光條件下載流子的遷移距離，可以為器件整體性能的研究提供了很好的數(shù)據(jù)。以上對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施例了描述。需要理解的是，發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，其中，包括以下工藝步驟 步驟一，提供一晶圓，并在該晶圓的有源區(qū)內(nèi)豎向形成多組N型井離子與P型井離子，且每組中所述N型井離子與P型井離子之間的距離由上至下依次增加； 步驟二，在所述有源區(qū)上表面以及每組所述N型井離子與P型井離子上表面生長(zhǎng)一層金屬硅化物，接著對(duì)所生長(zhǎng)的一層金屬硅化物進(jìn)行刻蝕，使每組所述N型井離子與P型井離子的正上方于所述金屬硅化物內(nèi)形成接觸孔； 步驟三，使用一金屬銅穿過(guò)所述N型井離子上方的所述接觸孔與P型井離子上方的接觸孔，使所述N型井離子與所述P型井離子之間相連接； 步驟四，將晶圓整體放入電子顯微鏡的腔體中，并在所述腔體內(nèi)引入一根光纖，對(duì)所述腔體內(nèi)的所述晶圓進(jìn)行定點(diǎn)照射； 步驟五，由電子顯微鏡對(duì)所述晶圓內(nèi)每組所述N型井離子與P型井離子中的金屬銅進(jìn)行觀察。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，每組所述N型井離子與P型井離子之間的間距保持一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，所述N型井離子與P型井離子分別設(shè)于所述有源區(qū)的兩端頂面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，所述步驟四中，該所述光纖為可調(diào)節(jié)發(fā)射光強(qiáng)的光纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，在所述步驟五中，由所述電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)金屬銅發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，則推測(cè)出光生載流子的遷移距離為該組N型井離子與P型井離子之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，包括以下工藝，在晶圓表面設(shè)有多組N型井離子與P型井離子并通過(guò)金屬銅將N型井離子連接與P型井離子，使用光強(qiáng)對(duì)每組N型井離子與P型井離子進(jìn)行照射并通過(guò)電子顯微鏡觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中一組中的金屬銅發(fā)生氧化反應(yīng)，這確定該組中N型井離子與P型井離子的間距為載流子的遷移距離。通過(guò)使用本發(fā)明一種檢測(cè)在光輻射下離子井中載流子遷移距離的方法，與舊工藝流程對(duì)比，有效地通過(guò)電子顯微鏡觀察每組不同距離的N型井離子與P型井離子上的金屬銅線(xiàn)的變化，可以檢測(cè)到強(qiáng)光條件下載流子的遷移距離，可以為器件整體性能的研究提供了很好的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H01L21/66GK102915939SQ20121037582
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者倪棋梁, 陳宏璘, 龍吟, 郭明升 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司