[發(fā)明專利]決定用以控制工件離子植入的相對掃描速度

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210018367.7
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102623289A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈政輝;萬志民
• 申請（專利權(quán)）人: 漢辰科技股份有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317;H01J37/304
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種工件的離子植入，特別是有關(guān)于借由模擬工件上的劑量分布與修改隨后植入所使用的相對掃描速度分布特性，控制工件上的劑量分布。

背景技術(shù)

植入工藝是將可改變導電率的雜質(zhì)，例如，離子，植入工件，例如，硅晶圓、半導體板或玻璃板。用以植入的雜質(zhì)材料可在離子源被離子化，然后在質(zhì)量分析器被分離，而形成具有特定荷質(zhì)比離子的離子束。然后，在轉(zhuǎn)向工件前，該離子束可被加速或以其它方式修改。帶電離子撞擊工件表面，然后，穿透至工件內(nèi)，而形成所需導電區(qū)域。由于工件表面區(qū)域通常顯著大于離子束的截面區(qū)域，工件、離子束或者其兩者，對另一個相對移動，有時以光柵掃描方法移動，使得整個工件表面可借由離子束進行植入，而在工件表面上形成劑量濃度可能不同的劑量分布。劑量濃度可用atoms/cm2(每平方厘米的原子)進行測量。劑量分布通常是離子束分布特性(或離子束電流分布)、工件相對于離子束掃描方式以及工件相對于離子束掃描速度的函數(shù)。

對于大量生產(chǎn)而言，最好是整個工件上有接近相同植入劑量濃度的均勻劑量分布。由于劑量分布是離子束分布特性、工件相對于離子束掃描方式以及工件相對于離子束掃描速度的函數(shù)，必需仔細控制與調(diào)整，借以確保在每一工件上產(chǎn)生所需的劑量分布。

確保均勻劑量分布的方法的一是在使用離子束掃描工件前，仔細調(diào)整離子束。離子束通常會進行調(diào)整，借以得到預(yù)定離子束形狀與沿著離子束截面的離子束電流分布，進而增進具有所需劑量分布的適當植入工件的產(chǎn)能，并且簡化掃描步驟。例如，類似高斯曲線的離子束形狀與電流分布較佳，因此，離子束可進行調(diào)整，直到離子束形狀與電流分布符合類似高斯曲線的形狀與分布的預(yù)定門坎值。然而，上述調(diào)整受到離子源、質(zhì)量分析器、加速器、離子植入設(shè)備的其它組件的實際能力所限制。因此，有時候難以借由調(diào)整離子束，而得到所需形狀與電流分布，而且調(diào)整離子束所花費的時間不但浪費植入時間也浪費離子植入設(shè)備的操作費用。

在某些狀況下，離子束被調(diào)整為延長的橢圓形或帶狀，其較長截面尺寸至少是工件的直徑，使得整個工件可在離子束的單次掃描植入。然而，這種做法浪費部分離子束，上述部分離子束在圓形工件的范圍的外著陸，而沒有被植入。因此，降低離子束電流密度，借以避免顯著的離子損失，結(jié)果造成植入所需時間增加。

在其它狀況下，工件在掃描期間旋轉(zhuǎn)，借以減少掃描前所需的離子束調(diào)整量。在這些狀況下，離子束可能在掃描前完全不進行調(diào)整，或者可能只是部分調(diào)整。然后，工件以固定或不同速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，或者工件逐步地不連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使得工件旋轉(zhuǎn)而且被離子束多次掃描，其中，工件在每次不連續(xù)旋轉(zhuǎn)的后與掃描之前停止旋轉(zhuǎn)。例如，離子束可進行調(diào)整，直到離子束具有平滑形狀與電流分布，但不一定是類似高斯曲線的形狀與分布。然后，工件可以在掃描過程中連續(xù)旋轉(zhuǎn)，或者工件可以在數(shù)次掃描過程中逐步地旋轉(zhuǎn)，借以在工件上更均勻地植入離子。然而，并不清楚如何有效地決定工件相對于離子束的掃描速度的最佳相對掃描速度分布特性，借以得到所需劑量分布。

由此可見，上述現(xiàn)有的植入工藝在方法、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的決定用以控制工件離子植入的相對掃描速度，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的植入工藝存在的缺陷，而提供一種新的決定用以控制工件離子植入的相對掃描速度，所要解決的技術(shù)問題是使其基于一離子植入設(shè)備的一離子束分布特性以及離子束與虛擬工件之間的一初始相對速度分布特性，計算虛擬工件上的劑量分布，非常適于實用。

本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的植入工藝存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的決定用以控制工件離子植入的相對掃描速度，所要解決的技術(shù)問題是使其基于所計算的劑量分布與用于計算該劑量分布的相對速度分布特性，決定離子束與虛擬工件之間的一新相對速度分布特性，從而更加適于實用。

本發(fā)明的還一目的在于，克服現(xiàn)有的植入工藝存在的缺陷，而提供一種新的決定用以控制工件離子植入的相對掃描速度，所要解決的技術(shù)問題是使其基于離子束分布特性與新相對速度分布特性，計算一新劑量分布。然后，分析新劑量分布，決定該新劑量分布是否符合一個或多個預(yù)定標準，從而更加適于實用。