专利名称：用于测量离子注入剂量的方法和装置的制作方法
用于测量离子注入剂量的方法和装置优先权本申请要求2009年5月沘日提交的题为“Methods and Apparatus For Measuring Ion Implant Dose (用于测量离子注入剂量的方法和装置)”的美国专利申请 No. 12/473896 的优先权。
背景技术：
本发明涉及诸如半导体材料之类的材料中离子注入剂量的测量。在各种产品的制造中，知晓材料中的实际离子注入剂量是有利的，诸如用于测试工艺变化、改进成品率、监测产品质量等。在新产品和系统的设计中，诸如在绝缘体上半导体(SOI)结构的开发中，测量离子注入剂量的能力也是有利的。生产SOI结构的方式包括离子注入方法，诸如美国专利No. 7，176，528中所公开的那样。这些步骤包括(i)将硅晶片表面暴露于氢离子注入以产生键合表面；(ii)使晶片的键合表面与玻璃衬底接触；(iii)对晶片和玻璃衬底施加压力、温度及电压以帮助它们之间键合；(iv)冷却该结构至常温；以及(ν)将玻璃衬底和硅薄层从硅晶片分离。为了开发和/或制造这种SOI结构，期望测量施主半导体(例如，硅)晶片的实际离子注入剂量。有若干获得离子注入剂量的指示的现有技术。例如，二次离子质谱法(SIMS) 是一种在材料科学和表面科学中使用的技术，用于通过用聚焦的一次离子束来溅射样品表面并且收集和分析所放出的二次离子来分析固体表面和薄膜的组成。利用质谱仪来测量这些二次离子，以确定表面的元素、同位素或分子组成。SIMS不是一种完全适当的方法，至少由于其是一种破坏性测试并且仅测量样品的小面积。另一种方法包括在注入装置内部使用的现场剂量监测器。这种现场剂量监测器也不完美，因为它们仅提供假设已经被注入的平均离子剂量。然而，现场剂量监测器不测量或计算样品中的实际剂量，并且它们不能检测样品上的任何不均勻性或注入剂量的其它变化。现有注入设备制造商已经开发出基于单个波长或窄波长范围的反射性测量的测量和绘图工具。在美国专利申请公开No. 2005/01U853中描述了这种系统，然而，该系统需要在注入之前进行基线测量，这是不期望的。另一种替换方法采用四点探针来基于电阻率测量而提取剂量信息。然而，该测量受材料电阻率影响，材料电阻率的变化很大且由于该过程需要用探针接触样品而认为是破坏性的。已经描述了在制造集成电路的半导体工艺期间在离子注入后测量掺杂分布的几种载波照明技术。然而，这些技术使用脉冲激光照明(单波长)来形成载波并分离探测束以测量反射率。因此，在多数情况下，这些技术不能在注入剂量和注入能量的变化之间作出区分。由于上述原因，例如在制造SOI结构的背景下，上述用于测量离子注入剂量的技术和过程没有一种是令人满意的。因此，本领域需要用于测量离子注入剂量的新方法和装置。

发明内容
用于测量材料中离子注入剂量的方法和装置提供测量贯穿材料的注入表面的反射光谱，注入表面已经经受离子注入过程以形成从注入表面至材料内一深度的材料层以及该材料层之下的弱化层；存储反射光谱的量值，作为注入表面上入射光的相应波长的函数； 基于在入射光的至少两个相应波长下的反射光谱的至少两个量值的比较来计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量；以及在用户可视介质上显示所计算的离子注入剂量。计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量的步骤包括确定反射光谱的至少一个局部最大量值和反射光谱的至少一个局部最小量值之间的峰谷差。可在所述材料对入射光足够透明以允许入射光到达材料层之下的弱化层、反射并离开材料以供检测的相应诸个波长下选择反射光谱的局部最大和最小量值。计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量的步骤可包括通过使所述峰谷差除以基本不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值来计算归一化峰谷差。如本说明书中稍后将讨论的，存在实施该方法的多种方式。然后可将离子注入剂量计算为归一化峰谷差的函数。这可通过建立离子注入剂量和归一化峰谷差之间的关系来实现。这一关系可以是线性或非线性的，但优选为单调的。建立单调关系可包括利用相关联的所测得的归一化峰谷差来校准已知注入剂量。该方法和装置还提供重复测量反射光谱，存储反射光谱的量值以及计算材料的注入表面上多个位置的离子注入剂量的步骤；以及在用户可视介质上显示所述材料的注入表面上的所计算的离子注入剂量，包括其变化。当结合附图对本发明进行描述时，对本领域内普通技术人员而言其它方面、特征、 优点等将变得显而易见。


为了解说本文公开的各特征，在附图中示出了目前优选的形式，然而应当理解，本发明不限于所示的精确配置和手段。图1是示出根据本文公开的一个或多个实施例的测量材料样品的离子注入剂量的装置的框图；图2是示出在制造绝缘体上半导体产品中有用的中间结构的框图，该绝缘体上半导体产品可能是在图1的装置中进行测量的材料对象；图3A示出在具有注入离子和不具有注入离子的情况下，样品材料的折射率和入射光波长之间的关系；图IBB示出在具有注入离子和不具有注入离子的情况下，样品材料的吸收和入射光波长之间的关系；图4是图1的装置的光提供和接收组件的更详细示意图；图5是示出在利用图1的装置在测量时的半导体材料的测得反射光谱的图；图6是示出受测半导体材料的反射光谱的一个或多个部分与其离子注入剂量之间的关系的图；图7是示出利用图1的装置的实验结果的图；以及图8是示出根据本文公开的一个或多个实施例的测量材料样品的离子注入剂量的替换装置的框图。
具体实施例方式参考其中相同标记表示相同元素的附图，在图1中示出了根据本文公开的一个或多个实施例的注入剂量测量装置100。装置100用于测量材料120的样品块的离子注入剂量，材料120可以是诸如硅晶片之类的半导体晶片。装置100包括光源102、光谱仪104和计算系统106。入射光通过适当的结构(诸如一定长度的光纤材料108)从光源102被传送至样品120，而反射光通过另一结构(诸如另一长度的光纤材料110)被收集并被发射到光谱仪104。计算系统106包括能够运行计算机可执行代码的处理器，其被设置成基于所收集的并被发射到光谱仪104的反射光来计算样品的注入剂量。可将所计算的离子注入剂量通过计算系统106内的显示装置(诸如计算机屏幕、打印输出等)提供给装置100的用户。在讨论装置100的进一步的细节之前，首先提供关于可找到样品120的示例性环境以及可在其上实施的某些处理的讨论。为了讨论的目的，本文描述的方法和装置可在SOI 结构的开发和/或制造的背景下。SOI结构具有与制造薄膜晶体管(TFT)相结合的适当用途，例如用于包括有机发光二极管(OLED)显示器和液晶显示器(LCD)、集成电路、光伏器件等的显示应用。迄今为止，在SOI结构中最普遍使用的半导体材料是硅。在这篇文献中这些结构被称为绝缘体上硅结构并且对这些结构冠以简称“S0I”。对于高性能薄膜晶体管、太阳能电池、及诸如有源矩阵显示器之类的显示器，SOI技术正变得日益重要。SOI结构可包括绝缘材料上基本为单晶硅的薄层。本文中引用SOI结构是为了帮助解释本文描述的实施例而决不是为了也不应当被理解为限制本发明的范围。缩写SOI在本文中一般用于指代绝缘体上半导体结构，包括但不限于玻璃上半导体(SOG)结构、绝缘体上硅(SOI)结构和玻璃上硅(SiOG)结构，它还包括玻璃陶瓷上硅结构。如文本所使用的，SOI还可包括半导体上半导体结构。参考图2，施主半导体晶片120可被用于SOI器件的制造或开发。在本文讨论的实施例的环境中，施主半导体晶片120可以是要试图进行离子注入剂量的计算的样品材料。 然而，作为半导体的样品材料也仅仅是示例，并且本文描述的注入剂量测量装置100和/或其它方法和装置可操作在其它材料上。可已经诸如通过抛光、清洗等制备了施主半导体晶片120，以制造适合用于接合到绝缘衬底(诸如另一种半导体材料、玻璃或玻璃陶瓷衬底(未示出))的相对平坦且均勻的注入面121。为了讨论的目的，半导体晶片120可为基本上是单晶Si晶片，然而可采用任何其它合适的半导体导体材料，诸如III-V、II-IV、II-IV-V等半导体种类。这些材料的示例包括硅(Si)、锗掺杂硅(SiGe)、碳化硅(SiC)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、GaP及hP。通过使注入表面121经受一次或多次离子注入过程以在施主半导体晶片120的注入表面121下建立弱化区，从而建立剥离层122。虽然本发明的各个实施例不限于形成剥离层122的任意特定方法，但一种适合的方法是，使施主半导体晶片120的注入表面121经受氢离子注入工艺以至少开始在施主半导体晶片120中建立剥离层122。可使用常规技术来调节注入能量，以实现剥离层122的一般厚度，诸如约300-500nm之间的厚度，但任何合理的厚度在本发明的范围内。作为示例，可采用氢离子注入，然而也可采用其它离子或混合离子，诸如硼+氢、氦+氢、或用于剥离的文献中已知的其它离子。而且，可采用任何其它已知或之后开发的适用于形成剥离层122的技术。不管所注入的离子种类的性质如何，剥离层122上的注入效果是晶格中原子从其规则位置的位移。当晶格中的原子被离子撞击时，原子被强制离开原位置，并且产生主要缺陷(一空位和一填隙原子)，这被称为弗伦克耳对。如果在室温附近进行注入，则主要缺陷的分量发生移动并形成很多类型的二次缺陷，诸如空位团等。这些类型的缺陷中的大部分是电活性的，并且用作半导体晶格中主要载流子的陷阱。施主半导体晶片120的所得结构因此是从注入表面121延伸至材料内一深度的材料层(剥离层12 和该材料层之下的弱化层123。在弱化层123的形成中所使用的注入剂量可相对较高，大大高于在稍后的掺杂技术中所使用的剂量。因此，可将弱化层123描述为半导体(例如硅)和氢的混合。而且，弱化层123还包括例如执行向硅中注入重剂量氢的情形所特有的若干类型缺陷。例如，该缺陷可包括氢填充气泡、片状氢和氢化空位团。在以上关于示例性材料120(诸如上述施主半导体晶片)的结构的背景下，本方法和装置(诸如装置100)用于测量导致材料120的弱化层123以及它的其它附属结构特性的离子注入剂量。参考图3A和;3B，据认为，离子注入半导体晶片120(在该示例中为硅)表现出弱化层123中折射率的显著变化(与晶片120的未注入区相比)，这导致由光源102入射到注入表面121上的至少一些光的反射。在不限制本文的权利要求的范围的情况下，据认为， 这种折射率的差别是导致使用光谱反射测量法计算离子注入剂量的能力的关键特性。图3A 示出在没有注入离子300的半导体材料120以及包括注入离子302的弱化层123的折射率 (标准单位的Y轴)和入射光波长(以微米为单位的X轴)之间的假设关系。图3A的图中所示的值从结晶和非晶硅晶片的已知文献中导出的。图3B是示出在没有注入离子304和存在注入离子306的情况下，半导体材料的吸收系数(以1/cm为单位的Y轴)和入射光波长(以微米为单位的X轴)之间的假设关系的相关图。同样，图3B的图中所示的值从结晶和非晶硅晶片的已知文献中导出的。实践中，注入半导体晶片120的实际值可与图3A-;3B 所示的值不同。然而，假设实践中弱化层123将具有更接近于302、306的折射率和吸收系数。还假设实践中剥离层122将具有接近300、304的值。已经通过实验和/或模拟证明本文的方法和装置能产生有用结果，从而证明以上假设。在特定波长范围内，诸如高于约450nm，经离子注入的半导体材料120 (诸如弱化层12 的折射率高于半导体晶片120(可以是单晶材料)的未注入区。然而，相信本文的方法和装置仅需要弱化层123中的折射率相比于剥离层122具有一些差别(较高或较低)。 值得注意的是，满足(1)在弱化层123和剥离层122之间表现出一些折射率差别和(2)足够的透明度并因此可适用于分析的波长范围可以从约600nm至850nm。在该波长范围内，硅半导体材料(1)足够透明以允许来自光源102的光能穿透剥离层122且( 在弱化层123 和剥离层122之间具有足够的折射率差别以产生反射所需的干涉(并因此获得测量离子剂量的能力)。如图3A所示，尽管(弱化层123和剥离层122之间的)折射率差在300-450nm 范围内更大，但认为这些波长不能用于分析，因为硅半导体材料在这些波长下具有非常高的吸收性。因此，不足的光将穿透样品120，被反射、并从样品120中脱离，以便由探针检测。 如果折射率差和透射是足够的，则其它波长(例如，在红外范围内的波长)可能更适用于测量。尽管不打算限制权利要求的范围，然而假设形成用于离子注入剂量的测量的适合环境的半导体晶片120的特性是弱化层123相比于上方和下方的其它材料的折射率变化。 然而，另一种可能性是离子注入核素本身形成折射率变化，由此产生或贡献导致足够光反射的特性。参考图4，来自光源102的入射光Io和来自样品120的反射光Ir可通过集成光纤探针而被发射和接收，该集成光纤探针基本实现光纤材料108、110的上述波长。一些光It 穿过弱化层123且不被反射。光谱计104 (从材料120的注入表面121的特定区域)接收反射光Ir并对其进行处理。由于来自源102的入射光可基本为白光且因此包括多个波长，则建立在这一区域中的反射光谱，如图5所示。计算系统106的计算机可读存储器操作为将反射光谱的量值存储为入射光Io的相应波长的函数。计算系统106内的处理器耦合于计算机可读存储器并执行计算机可执行代码，由此导致处理器基于所存储的反射光谱来计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量。更具体地，基于在入射光的至少两个相应波长下的反射光谱的至少两个量值的比较来计算离子注入剂量。参考图5，图5示出反射率(以a. U.为单位的Y轴)和波长(以纳米为单位的X轴)的关系，反射光谱的两个量值是反射光谱的相应局部最大值和最小值。 反射光谱的局部最大量值310出现在约700nm的入射光波长处，而反射光谱的局部最小量值312出现在约750nm的入射光波长处。局部最大量值310和局部最小量值312的比较可采取数学差(减法)的形式，产生其间的峰谷差值。值得注意的是，发现最大值和最小值的波长将取决于剥离层122的厚度。因此，如果需要，可使用最大和最小位置的波长之间的计算差来估计剥离层122的厚度。值得注意的是，反射光谱的局部最大和最小量值310、312在相应的波长下被选择，在这些相应的波长下材料120对入射光Io足够透明以允许入射光达到弱化层123并反射回光纤探针。如以上的一些细节中所讨论的，且仅仅是示例性的，用于诸如硅的半导体材料120的这些波长可在约500nm至约IOOOnm之间选择；更具体地在约600nm至约850nm之间；或更具体地在约650nm至SOOnm之间。本领域的技术人员将从本公开内容中理解，从中选择最大值和最小值的有用范围将取决于晶片120的材料类型、其透明度和注入参数等。计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量还可包括计算归一化峰谷差。归一化过程可由计算系统106执行，且可被用于消除由光源102的非理想特性而导致的误差。归一化峰谷差可利用多种不同方法来计算。一种方法是将峰谷差除以基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值。例如，基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值可出现在比选择反射光谱的局部最大和最小量值310、312所处的相应波长更低的波长。作为示例，当材料是具有图5所示光谱的半导体(诸如硅)时，基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值可在约IOOnm至500nm之间；更具体地在约250nm至400nm之间；更具体地在约325nm至375nm之间。一般而言，基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值可出现在剥离层122中具有高吸收性的任何波长处(因为光将不会达到损坏层 123)。尽管相信被选择为与反射光谱的局部最大和最小量值310、312相接近的波长对于归一化而言较好(因为光源中的变化将被更紧密地匹配)，但半导体材料120在较高波长下将变得更透明。在一些情况下，计算归一化峰谷差的上述方法可产生较不精确的结果。事实上， 在一些情况下，反射性测量对半导体晶片120的表面121和光纤探针108、110之间较小的距离变化敏感。不易于导致测量误差的计算归一化峰谷差的另一种方法是(i)获得基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值(例如在350nm波长下)和峰谷信号的量值， 每一个均作为表面121和光纤探针108、110之间的距离的函数；(ii)在扫描期间使用在 350nm下的反射光谱的量值；并且基于所估计的距离以及从第一步中获得的经验函数来校正扫描期间所测量的峰谷幅度。计算归一化峰谷差的另一种方法是(i)在局部最大和最小量值310、312所处的波长处或大于该波长处对信号振幅进行平均化(例如，在图5的光谱情况下在约600-800nm 之间所有的值的平均)；以及(ii)将峰谷差除以计算出的平均值。可将离子注入剂量计算为归一化峰谷差的函数。可通过建立离子注入剂量和归一化峰谷差之间的关系而在数学上(并因此通过计算系统106)计算出该计算。这种关系可以是线性或非线性的，但优选是单调的。这可通过使用相关联的测得的归一化峰谷差来校准已知的离子注入剂量(诸如由对一个或多个晶片120进行注入的人所指定的已知的离子注入剂量)来实现。校正随着样品120的数量增加且随着给定样品120的测量次数增加而改进。一种方法是获取每个晶片120上不同区域的峰谷差(或者更佳的是归一化峰谷差)的测量的平均值，并且使用该平均值用于校准。然后可在已知的离子注入剂量(或者多种剂量)和平均峰谷差(或归一化峰谷差)之间容易地建立单调函数。如图6所示，图6示出反射计峰谷差(以a. u.为单位的Y轴)与标称剂量(以1016H2/cm2为单位的X轴)的关系， 利用以上过程的沿Y轴的峰谷差(或归一化峰谷差)以及沿X轴的标称剂量(以10x16H2/ cm2为单位)之间的关系是高度相关的。每个误差棒均指示在实验期间在多个样品120中的每一个上测量的所有值的标准差。一旦实施过程中的以上步骤，使得获得峰谷差(或归一化峰谷差)和标称剂量之间的关系，就可利用上述测量反射光谱、存储反射光谱的量值并计算材料120上多个位置处的离子注入剂量的步骤来实施对未知样品120的测量。材料的注入表面上所计算的离子注入剂量(包括其变化)可被显示在用户可视介质上。参考图7，利用已经使用了与上述技术一致的方式来注入氢离子的硅半导体晶片来实施实验。硅半导体晶片测得300mm直径并且利用与上述和图1所示一致的装置而被扫描。所示的剂量图可包括沿Y轴和X轴中的每一个所测量的以mm为单位的距离。所示的测量剂量的颜色/灰度从晶片底部的约4*1016H2/cm2变化至晶片顶部的约5*1016H2/cm2，其间存在很多变化。参考图8，并且根据替换实施例，注入剂量测量装置100A还可操作以测量样品半导体晶片120的离子注入剂量。装置100A的类似编号的元件可如以上参考图1所述地操作。与图1的采用光纤的装置100不同，装置100A包括自由空间光学器件108A、110A，用于将入射光提供给晶片120并从晶片120接收光。可通过相对于晶片120而移动光源102和光谱计104(维持适当的光聚焦可能是困难的)或相对于静止光源102和光谱计104而移动晶片120，来测量晶片120的不同部分。在该实施例中，自由空间光学器件108A、110A成一定角度，使得可实现通过光谱计104的反射光的适当测量。在替换实施例中，自由空间光学器件108A、110A可处于需要分束器和/或附加的聚光透镜的其它横向方位。在很多其他方面，装置100A操作基本与图1的装置100相同。 尽管参照特定特征在此对实施例进行了描述，但是应当理解，这些实施例仅仅是对本发明的原理和应用的说明。因此应当理解，对这些说明性实施例可作出许多修改，并且可构思出其它配置而不背离由所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种测量材料中离子注入剂量的方法，包括测量贯穿所述材料的注入表面的反射光谱，所述注入表面已经经受离子注入过程以形成从注入表面至所述材料内一深度的材料层以及所述材料层之下的弱化层；存储反射光谱的量值，作为所述注入表面上入射光的相应波长的函数；基于在入射光的至少两个相应波长下的反射光谱的至少两个量值的比较来计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量；以及在用户可视介质上显示所计算的离子注入剂量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量的步骤包括确定反射光谱的至少一个局部最大量值和反射光谱的至少一个局部最小量值之间的峰谷差。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述材料对入射光足够透明以允许入射光到达所述材料层之下的弱化层、反射并离开所述材料的诸个相应波长下选择反射光谱的局部最大和最小量值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述材料是半导体；以及选择反射光谱的局部最大和最小量值的诸个相应波长是在约500nm至约IOOOnm之间选择的。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相应波长介于约600nm至约850nm之间；或介于约650nm至约800nm之间。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括估计剥离层厚度，作为局部最大值和局部最小值所处的诸个相应波长之间的计算差的函数。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量的步骤包括通过使所述峰谷差除以基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值来计算归一化峰谷差。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值被确定在比选择反射光谱的局部最大和最小量值所处的诸个相应波长更低的波长处。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值被计算为处于包括选择反射光谱的局部最大和最小量值的波长范围内的多个值的平均值。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下的至少一个所述材料是硅；基本上不受离子注入剂量影响的所述反射光谱的量值介于约IOOnm至500nm之间；以及基本上不受离子注入剂量影响的所述反射光谱的量值介于约250nm至400nm之间或介于约325nm至375nm之间。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述离子注入剂量被计算为归一化峰谷差的函数。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括建立离子注入剂量和归一化峰谷差动之间的单调关系。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，建立单调关系的步骤包括利用相关联的所测得的归一化峰谷差来校准已知的离子注入剂量。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括重复以下步骤测量反射光谱，存储反射光谱的量值以及计算所述材料的注入表面上多个位置的离子注入剂量；以及在用户可视介质上显示所述材料的注入表面上所计算的离子注入剂量，包括其变化。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下的至少一个 所述材料是半导体；以及所述半导体取自由硅(Si)、锗掺杂硅(SiGe)、碳化硅(SiC)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、 GaP及InP构成的组。
16.一种测量材料中离子注入剂量的方法，包括测量贯穿所述材料的注入表面的反射光谱，所述注入表面已经经受离子注入过程以形成从注入表面至所述材料内一深度的材料层以及所述材料层之下的弱化层； 存储反射光谱的量值，作为所述注入表面上入射光的相应波长的函数； 确定反射光谱的至少一个局部最大量值和反射光谱的至少一个局部最小量值之间的峰谷差，其中在所述材料对入射光足够透明以允许入射光到达所述材料层之下的弱化层、 反射并离开所述材料的诸个相应波长下选择反射光谱的局部最大和最小量值；通过使所述峰谷差除以基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值来计算归一化峰谷差；计算所述离子注入剂量，作为归一化峰谷差的函数；以及在用户可视介质上显示所计算的离子注入剂量。
17.一种装置，包括光谱计，测量贯穿所述材料的注入表面的反射光谱，所述注入表面已经经受离子注入过程以形成从注入表面至所述材料内一深度的材料层以及所述材料层之下的弱化层；计算机可读存储器，用于存储反射光谱的量值，作为所述注入表面上入射光的相应波长的函数；处理器，所述处理器耦合于计算机可读存储器并用于执行计算机可执行代码，导致处理器执行以下动作基于在入射光的至少两个相应波长下的反射光谱的至少两个量值的比较来计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量；以及用于在用户可视介质上显示所计算的离子注入剂量的装置。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述计算机可执行代码导致处理器执行进一步的动作，包括确定反射光谱的至少一个局部最大量值和反射光谱的至少一个局部最小量值之间的峰谷差，其中在所述材料对入射光足够透明以允许入射光到达所述材料层之下的弱化层的诸个相应波长下选择反射光谱的局部最大和最小量值；通过使所述峰谷差除以基本上不受离子注入剂量影响的反射光谱的量值来计算归一化峰谷差；计算所述离子注入剂量，作为归一化峰谷差的函数。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，包括以下的至少一个所述计算机可执行代码包括离子注入剂量和归一化峰谷差之间的单调关系；以及所述单调关系包括使用相关联的测得归一化峰谷差对已知注入剂量的预定校准。
20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述光谱计、计算机可读存储器、处理器和计算机可执行代码一起协作以重复反射光谱的测量、反射光谱量值的存储、离子注入剂量的计算和所述材料的注入表面上多个位置的所计算的离子注入剂量的显示，离子注入剂量的显示包括其变化的显示。
全文摘要
用于测量材料(120)中离子注入剂量的方法和装置提供测量贯穿材料的注入表面(121)的反射光谱，注入表面已经经受离子注入过程以形成从注入表面(121)至材料内一深度的材料层(122)以及该材料层之下的弱化层(123)；存储反射光谱的量值，作为注入表面(121)上入射光的相应波长的函数；基于在入射光的至少两个相应波长下的反射光谱的至少两个量值的比较来计算离子注入过程期间所使用的离子注入剂量。
文档编号G01B11/06GK102449431SQ201080023815
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月27日 优先权日2009年5月28日
发明者J·莫尔 申请人:康宁股份有限公司