[實用新型]離子源及采用該離子源的離子注入機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420396795.8
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN203983227U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 單易飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01J37/08
• 分類號: H01J37/08;H01J37/317
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，涉及一種離子源及采用該離子源的離子注入機。

背景技術(shù)

本征硅的晶體結(jié)構(gòu)由硅的共價鍵形成，本征硅的導(dǎo)電性很差，因此需要向其中摻入少量雜質(zhì)，使其結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電率發(fā)生改變，硅基才能成為可用之半導(dǎo)體，這個過程被稱之為摻雜。離子注入便是最重要的摻雜方式。

離子注入已成為集成電路或平板顯示制造等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。離子注入機在電離的過程中，會使用包括AsH₃、BF₃、PH等在內(nèi)的多種氣體。例如，VARIAN離子注入機在使用時，可根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝的要求使用InCl₃固體粉末，以達(dá)到產(chǎn)品預(yù)期工藝要求。

離子注入機包括離子源，離子源是建立離子束的一個關(guān)鍵要素，必須供應(yīng)穩(wěn)定的離子源以達(dá)到工藝要求。請參閱圖1，顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種離子源，所述離子源包括離子發(fā)生腔101，位于離子源頂部，所述離子發(fā)生腔101由支撐件102支撐。請參閱圖2，顯示為所述離子發(fā)生腔的俯視圖，如圖所示，離子發(fā)生腔頂板具有一個縫隙103，離子束由該縫隙析出。通常離子束會保持穩(wěn)定，但是當(dāng)離子發(fā)生腔的狀況劣化時，離子束將不穩(wěn)定。離子束的穩(wěn)定性與電弧縫隙的寬度有關(guān)，若電弧縫隙(arc?slit)過寬，則離子束將不穩(wěn)定，并且電弧縫隙變寬時，離子發(fā)生腔的相對密封性變差，進(jìn)一步導(dǎo)致離子束不穩(wěn)定。

現(xiàn)有技術(shù)中，電弧腔室由許多鉬(Mo)板或石墨板組成。隨著使用時間的推移，這些板將被等離子體侵蝕，厚度變薄。離子發(fā)生腔頂板上的縫隙也將變寬，如圖3所示，從而導(dǎo)致離子束不穩(wěn)定。

因此，設(shè)計一種新的離子發(fā)生腔以解決上述問題實屬必要。

實用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種離子源及采用該離子源的離子注入機，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中離子源隨著使用時間的推移，離子發(fā)生腔頂板的縫隙由于等離子體的侵蝕而變寬，導(dǎo)致離子束不穩(wěn)定的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種離子源，至少包括離子發(fā)生腔，所述離子發(fā)生腔由頂板、側(cè)板及底板圍成；所述頂板由一收容槽及一對可在所述收容槽中相對移動的滑板組成；所述收容槽的底部具有一縫隙，所述收容槽的頂部具有一開口以露出所述縫隙；所述滑板相對移動以控制露出的縫隙大小。

可選地，所述滑板通過一牽引機構(gòu)驅(qū)動；所述牽引機構(gòu)包括一對驅(qū)動臂、一對螺桿及一發(fā)動機齒輪，所述驅(qū)動臂的兩端分別連接于所述滑板的外端及所述螺桿的外端，該一對螺桿平行排列并分別與所述發(fā)動機齒輪的頂部和底部嵌合接觸，并在所述發(fā)動機齒輪的驅(qū)動下相對移動，從而帶動一對滑板相對移動。

可選地，所述側(cè)板與所述底板之間通過焊接、緊固件或卡固方式連接；所述側(cè)板與所述收容槽之間通過焊接、緊固件或卡固方式連接。

可選地，所述開口將所述收容槽頂部隔斷。

可選地，所述滑板為石墨板。

可選地，所述側(cè)板、底板或收容槽的材料為金屬。

可選地，所述側(cè)板、底板或收容槽的材料為鉬或鎢。

本實用新型還提供一種包括上述任意一種離子源的離子注入機。

如上所述，本實用新型的離子源及采用該離子源的離子注入機，具有以下有益效果：1)本實用新型的離子源中，離子發(fā)生腔的頂板由一收容槽及一對可在所述收容槽中相對移動的滑板組成，所述滑板通過發(fā)動機齒輪驅(qū)動，可以相對向內(nèi)或相對向外移動，從而精確調(diào)節(jié)露出的縫隙寬度，滿足不同的離子注入要求；2)當(dāng)離子源由于使用時間延長頂板中的縫隙變寬時，可以調(diào)節(jié)所述滑板相對向內(nèi)移動從而減小露出的間隙寬度，從而始終保證離子束的穩(wěn)定性，延長離子發(fā)生腔的使用壽命；3)所述滑板可采用價格低廉的石墨板，易于更換，并且相對于金屬更耐離子侵蝕，壽命更長，從而降低成本；4)采用該離子源的離子注入機能夠滿足離子注入工藝的嚴(yán)苛要求，提高產(chǎn)品良率。

附圖說明

圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子源的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子發(fā)生腔的俯視示意圖。

圖3顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子發(fā)生腔頂板上的縫隙變寬的示意圖。

圖4顯示為本實用新型的離子源中離子發(fā)生腔的剖視圖。

圖5顯示為本實用新型中收容槽底部的俯視示意圖。

圖6顯示為本實用新型中收容槽頂部的俯視示意圖。

圖7顯示為本實用新型中收容槽的俯視示意圖。

圖8顯示為圖7所示結(jié)構(gòu)的左視圖。

圖9顯示為本實用新型中另一種收容槽頂部的俯視示意圖。

圖10顯示為本實用新型中收容槽在另一實施例中的俯視結(jié)構(gòu)圖。