[發明專利]離子束的控制方法

有效

• 申請號: 201811083155.0
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109192645B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 汪紅紅;洪紀倫;吳宗祐;林宗賢
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317;H01J37/244;H01J37/15
• 代理公司: 上海立群專利代理事務所(普通合伙) 31291
• 代理人: 楊楷;毛立群

本發明涉及離子植入技術領域，公開了一種離子束的控制方法，在離子束的控制方法中，電流測量裝置測量通過的離子束的電流，并將測得的電流轉換成電流信號發送給控制器，控制器將電流信號與預設的電流參數進行比對，當二者不同時，控制器控制光束阻擋器轉動，改變離子束的離子束通過量。根據本發明，無需重新設置機臺參數，通過控制光束阻擋器的轉動，控制離子束通過量，可以靈活適應不同道工序的變化，提高產能并降低成本。

技術領域

本發明涉及離子植入技術領域，特別涉及一種離子束的控制方法。

背景技術

離子植入是新一代的材料表面處理技術，在半導體制造技術中有著廣泛的應用。具體的，在半導體制造流程中，使用離子植入設備(即離子植入機、離子注入機)并利用離子植入技術，將摻質以離子型態植入半導體器件的特定區域上，以獲得精確的電子特性。在離子植入過程中，離子必須先被加速至具有足夠能量與速度，以穿透(植入)薄膜并到達預定的植入深度。離子植入制程可對植入區內的摻質濃度加以精密控制，其中，摻質濃度(劑量)由離子束電流(離子束內的總離子數)與掃描率(晶圓通過離子束的次數)來控制，離子植入的深度則由離子束能量的大小來決定。

在離子植入工藝中，通常會設置一個光束阻擋器，利用光束阻擋器控制每一道制程中的離子束的通斷。一般來說，離子植入設備包括離子中和反應器，離子中和反應器用于中和離子注入過程中離子束所攜帶的正電荷。具體的，離子中和反應器包括二次電子發射裝置、電子阻擋裝置，電子阻擋裝置位于二次電子發射裝置外側，包括第一部分和第二部分，其中，第一部分上設置有開口，開口與二次電子發射裝置的電子發射位置對應；離子束從電子阻擋裝置第一部分和第二部分之間通過，并到達接受離子注入的晶圓。

離子植入過程中需要進行多個工序，但是，現有的光束阻擋器的開口與離子束的射入方向之間的夾角在0°、90°之間轉換，只能控制離子束的通斷，不能控制離子束的通過量。當離子植入過程中的工序發生變化時，每一道工序的變化都需要重新設置機臺參數，離子植入的產能較低。

發明內容

本發明針對上述技術問題而提出，目的在于提供一種通過控制光束阻擋器的轉動，控制離子束通過量，從而靈活適應不同道工序變化的離子束的控制方法。

本發明提供的離子束的控制方法，包括如下步驟：

步驟S1：從離子源射出的離子束到達加速器,加速器對經過的離子束進行加速；

步驟S2：經加速后的離子束被引導向光束阻擋器，控制器控制光束阻擋器的通道相對于離子束處于封閉狀態或者打開狀態；

步驟S3：電流測量裝置測量從光束阻擋器通過的離子束的電流，并將測得的電流轉換成電流信號發送給控制器；

步驟S4：控制器接收上述電流信號，并與預設的電流參數進行比對，向光束阻擋器發出控制指令；

步驟S5：光束阻擋器根據接收到的控制指令發生轉動，改變光束阻擋器的離子束通過量。

相較于現有技術而言，根據本發明提供的離子束的控制方法，電流測量裝置可以實時檢測經加速后通過光束阻擋器并將要到達后續的工藝腔室內的離子束的電流，將該檢測到的電流轉換為電流信號反饋給控制器，控制器將該電流信號與不同道工序中預設的電流參數進行比對。當電流信號與電流參數不同時，控制器控制光束阻擋器的轉動，改變光束阻擋器的離子束通過量；當電流信號與預設的電流參數相同時，控制器控制光束阻擋器停止轉動。此時，在離子植入過程的不同道工序中，通過調整光束阻擋器的轉動而控制離子束通過量，靈活控制離子束的通斷與通過量。根據本發明的離子束的控制方法，無需重新設置機臺參數，可以靈活適應不同道工序的變化，提高產能，降低成本。

另外，作為優選，在步驟S5中，控制器控制光束阻擋器的離子束通過量呈線性變化。