[發明專利]一種寬帶離子束傳輸方法及離子注入機

有效

• 申請號: 201210118487.4
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN103377865A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 彭立波;龍會躍;謝均宇
• 申請（專利權）人: 北京中科信電子裝備有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

技術領域

本發明屬于半導體器件制作技術領域，特別涉及一種離子注入機中的寬帶離子束傳輸方法以及離子注入機。

背景技術

離子注入機是集成電路制造前工序中的關鍵設備，離子注入是對半導體表面附近區域進行摻雜的技術，其目的是改變半導體的載流子濃度和導電類型。在現有技術的離子注入機中，寬帶離子束傳輸方法包括以下步驟：分析磁場對從其入射面射入的寬帶離子束進行質量分析，以使所述寬帶離子束中所需的離子從其出射面射出后在距離其出射面一定距離處形成焦斑；設于所述焦斑處的分析光欄選擇性地使所述所需的離子通過；校正磁場對通過所述分析光欄后再次擴散并從其入射面射入的離子束進行角度校正，以使通過所述校正磁場后從其出射面射出的離子束具有一致的角度分布；其中，所述分析磁場和校正磁場是兩個獨立的磁場，分析磁場和校正磁場的分布一致，分析磁場和校正磁場使離子束在水平方向沿相同的方向偏轉，導致出射離子束與入射離子束的分布不一致，無法實現將寬帶離子束中所需的離子按初始的分布進行離子注入。

此外，由于分析磁場和校正磁場僅使寬帶離子束在水平方向聚焦，而沒有在垂直方向聚焦，導致的寬帶離子束在分析磁場和校正磁場中的傳輸效率低下。

發明內容

本發明要解決的技術問題是采用現有技術的寬帶離子束傳輸方法對寬帶離子束進行傳輸后出射離子束與入射離子束的分布不一致的問題，以及由于寬帶離子束沒有在垂直方向聚焦而導致的寬帶離子束傳輸效率低下的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種寬帶離子束傳輸方法，包括以下步驟：分析磁場對從其入射面射入的寬帶離子束進行質量分析，以使所述寬帶離子束中所需的離子從其出射面射出后在距離其出射面一定距離處形成焦斑；設于所述焦斑處的分析光欄選擇性地使所述所需的離子通過；校正磁場對通過所述分析光欄后再次擴散并從其入射面射入的離子束進行角度校正，以使通過所述校正磁場后從其出射面射出的離子束具有一致的角度分布；其中所述分析磁場和校正磁場是兩個獨立的磁場，

若所述分析磁場使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿逆時針方向偏轉，則所述校正磁場使通過所述分析光欄后再次擴散的離子束在水平方向沿順時針方向偏轉；若所述分析磁場使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿順時針方向偏轉，則所述校正磁場使通過所述分析光欄后再次擴散的離子束在水平方向沿逆時針方向偏轉。

作為優選，所述分析磁場和校正磁場都是連續非均勻磁場；所述分析磁場的垂直分量使從其入射面射入的寬帶離子束中所需的離子在水平方向聚焦，所述分析磁場的水平分量使從其入射面射入的寬帶離子束中所需的離子在垂直方向聚焦；所述校正磁場的水平分量使通過所述分析光欄后再次擴散的離子束在垂直方向聚焦。

作為進一步地優選，所述分析磁場的入射面、出射面以及所述校正磁場的入射面、出射面是平面或弧面。

作為進一步地優選，所述校正磁場和分析磁場關于所述焦斑對稱設置或非對稱設置。

為了解決上述問題，本發明同時提供了一種離子注入機，包括離子源、源磁場、引出電極、分析磁鐵、校正磁鐵、分析磁場線圈、校正磁場線圈、分析光欄、磁軛和注入靶臺，所述分析磁場線圈圍繞所述分析磁鐵，所述校正磁場線圈圍繞所述校正磁鐵，所述分析磁場線圈與電源連接以在所述分析磁鐵的上磁極和下磁極之間產生所述分析磁場，所述校正磁場線圈與電源連接以在所述校正磁鐵的上磁極和下磁極之間產生所述校正磁場，所述分析磁場和校對磁場是兩個獨立的磁場；

所述分析磁場用于對從其入射面射入的寬帶離子束進行質量分析，以使所述寬帶離子束中所需的離子從其出射面射出后在距離其出射面一定距離處形成焦斑；

所述分析光欄設于所述焦斑處以使所述所需的離子選擇性地通過；

所述校正磁場用于對通過所述分析光欄后再次擴散并從其入射面射入的離子束進行角度校正，以使通過所述校正磁場后從其出射面射出的離子束具有一致的角度分布；

若所述分析磁場使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿逆時針方向偏轉，則所述校正磁場使通過所述分析光欄后再次擴散的離子束在水平方向沿順時針方向偏轉；若所述分析磁場使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿順時針方向偏轉，則所述校正磁場使通過所述分析光欄后再次擴散的離子束在水平方向沿逆時針方向偏轉。