[發明專利]離子注入系統及方法

有效

• 申請號: 201010157013.1
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN102194637A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 陳炯
• 申請（專利權）人: 上海凱世通半導體有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 薛琦;朱水平

1.一種離子注入系統，其特征在于，其包括：

一離子源和一引出裝置，該引出裝置用于從該離子源引出會聚的離子束；在該離子束的傳輸路徑上依次設有：

一質量分析磁鐵，用于從該離子束中選擇一預設荷質比范圍內的離子束；

一校正磁鐵，用于校準該預設荷質比范圍內的離子束；

一工件掃描裝置，用于使工件穿過該預設荷質比范圍內的離子束以進行離子注入；

該系統還包括：

一設于該校正磁鐵上游的掃描磁鐵，用于掃描通過的離子束，以使注入工位處的該預設能量范圍內的離子束在離子束掃描方向上的分布覆蓋該工件，其中，離子束的掃描速度遠大于工件的掃描速度，且離子束的掃描方向與工件的掃描方向相垂直；

一設于注入工位處的束流測量裝置，用于在離子束的掃描方向上測量束流的強度分布和角度分布。

2.如權利要求1所述的離子注入系統，其特征在于，該掃描磁鐵設于該引出裝置與該質量分析磁鐵之間的離子束傳輸路徑上。

3.如權利要求1所述的離子注入系統，其特征在于，該掃描磁鐵設于該質量分析磁鐵與該校正磁鐵之間的離子束傳輸路徑上。

4.如權利要求1-3中任意一項所述的離子注入系統，其特征在于，該引出裝置被設置為使得從該離子源引出的離子束在該質量分析磁鐵的非發散平面內會聚。

5.如權利要求4所述的離子注入系統，其特征在于，該掃描磁鐵用于在該質量分析磁鐵的非發散平面內掃描離子束，并使該預設荷質比范圍內的離子束在該工件處的分布在該質量分析磁鐵的非發散方向上覆蓋該工件，該工件掃描裝置用于使工件以垂直于該預設荷質比范圍內的離子束的掃描方向進行一維移動或掃描的方式，穿過該預設荷質比范圍內的離子束以進行離子注入。

6.如權利要求4所述的離子注入系統，其特征在于，該束流測量裝置還用于將測量數據反饋至該掃描磁鐵和該校正磁鐵。

7.如權利要求4所述的離子注入系統，其特征在于，該離子注入系統還包括一設于該校正磁鐵與該工件掃描裝置之間的變速裝置，用于使該預設荷質比范圍內的離子束加速或減速，并同時對該預設荷質比范圍內的離子束進行能量過濾。

8.一種利用權利要求1所述的離子注入系統實現的離子注入方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S₁、利用該引出裝置從該離子源引出會聚的離子束；

S₂、利用該質量分析磁鐵從該離子束中選擇該預設荷質比范圍內的離子束；

S₃、利用該校正磁鐵校準該預設荷質比范圍內的離子束；

S₄、利用該工件掃描裝置使工件穿過該預設荷質比范圍內的離子束以進行離子注入。

9.如權利要求8所述的離子注入方法，其特征在于，在步驟S₁與步驟S₂之間或在步驟S₂與步驟S₃之間，利用該掃描磁鐵在該質量分析磁鐵的非發散平面內掃描離子束，并使該預設荷質比范圍內的離子束在該工件處的分布在該質量分析磁鐵的非發散方向上覆蓋該工件，在步驟S₄中該工件掃描裝置使工件以垂直于該預設荷質比范圍內的離子束的掃描方向進行一維移動或掃描的方式，穿過該預設荷質比范圍內的離子束以進行離子注入。

10.如權利要求8或9所述的離子注入方法，其特征在于，該離子注入系統還包括一設于該校正磁鐵與該工件掃描裝置之間的變速裝置，在步驟S₃與步驟S₄之間，利用該變速裝置使該預設荷質比范圍內的離子束加速或減速，并同時對該預設荷質比范圍內的離子束進行能量過濾。

11.如權利要求8或9所述的離子注入方法，其特征在于，在步驟S₃與步驟S₄之間，利用該束流測量裝置在該預設荷質比范圍內的離子束的掃描方向上測量束流的強度分布和角度分布，并將測量數據反饋至該掃描磁鐵和該校正磁鐵，通過對該掃描磁鐵和該校正磁鐵的調整，使該預設荷質比范圍內的離子束在注入工位處的強度分布和角度分布符合預設要求。