[發(fā)明專利]離子束能量控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910340903.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111863576B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勁;陳炯;夏世偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海凱世通半導(dǎo)體股份有限公司;上海臨港凱世通半導(dǎo)體有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01J37/304
• 分類(lèi)號(hào): H01J37/304;H01J37/317
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;張冉

本發(fā)明公開(kāi)了一種離子束能量控制裝置。其包括：入口端和出口端，所述入口端供離子束射入，所述出口端供離子束射出；若干電極對(duì)，每個(gè)電極對(duì)分別包括相對(duì)設(shè)置的第一電極和第二電極，所述第一電極和所述第二電極均為棒狀，所述第一電極和所述第二電極之間的空間供離子束通過(guò)；所述若干電極對(duì)中至少一電極對(duì)形成第一電極群，施加至所述第一電極群的電壓使得離子束向第一方向偏轉(zhuǎn)；所述若干電極對(duì)中至少一電極對(duì)形成第二電極群，施加至所述第二電極群的電壓使得離子束向第二方向偏轉(zhuǎn)，所述第二方向與所述第一方向反向。本發(fā)明的離子束能量控制裝置在電極形狀、電極布局、束流調(diào)節(jié)等方面均具有較多優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種離子束能量控制裝置。

背景技術(shù)

在“低能大束流”離子注入機(jī)中，需要實(shí)現(xiàn)最終能量極低，束流強(qiáng)度很高的離子束。由于離子束的引出強(qiáng)度和傳輸效率會(huì)隨著能量降低而顯著降低，因此需要用較高的能量來(lái)引出和傳輸離子束，再通過(guò)一個(gè)或若干減速裝置對(duì)離子束進(jìn)行減速，從而實(shí)現(xiàn)低能大束流。在減速過(guò)程中，需要避免離子束強(qiáng)度的損失。此外，減速過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生中間能量的離子，這些與最終能量不同的離子，會(huì)對(duì)制成的半導(dǎo)體器件造成不良影響，被稱為能量污染，也需要最大限度的減少。因此，如何有效地減速光束，減少能量污染是研發(fā)的主要方向。現(xiàn)有的裝置中，通常設(shè)置多種電極，在束流穿過(guò)時(shí)電極的電場(chǎng)改變束流的方向和速度。目前，市場(chǎng)上可見(jiàn)的裝置中存在以下缺陷：

電極的形狀各異，不利于電極的制造加工；

電極表面積大，易被束流擊中；

束流通道較窄，對(duì)束流限制較大；

束流高度不夠；

采用大面積的平面電極來(lái)屏蔽腔壁對(duì)電場(chǎng)的影響，不能有效改變束流邊緣角度；

可通過(guò)的束流強(qiáng)度有限，垂直均勻性幾乎無(wú)法調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有的裝置束流有限、束流高度不夠的缺陷，而提供一種離子束能量控制裝置。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的：

一種離子束能量控制裝置，包括：

入口端和出口端，所述入口端供離子束射入，所述出口端供離子束射出；

在所述入口端和所述出口端之間設(shè)置的若干電極對(duì)，每個(gè)電極對(duì)分別包括相對(duì)設(shè)置的第一電極和第二電極，所述第一電極和所述第二電極均為棒狀，所述第一電極和所述第二電極之間的空間供離子束通過(guò)；

所述若干電極對(duì)中至少一電極對(duì)形成第一電極群，施加至所述第一電極群的電壓使得離子束在通過(guò)所述第一電極群形成的束流通道時(shí)向第一方向偏轉(zhuǎn)；

所述若干電極對(duì)中至少一電極對(duì)形成第二電極群，施加至所述第二電極群的電壓使得離子束在通過(guò)所述第二電極群形成的束流通道時(shí)向第二方向偏轉(zhuǎn)，所述第二方向與所述第一方向反向。

較佳地，離子束在通過(guò)所述若干電極對(duì)形成的束流通道時(shí)離子束中心軌跡呈S形彎曲。

較佳地，所述離子束能量控制裝置還包括從所述入口端到最靠近所述入口端的電極對(duì)之間依次設(shè)置的：

入口電極對(duì)，所述入口電極對(duì)包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)入口電極，所述入口電極與所述入口端有相同的電位；

抑制電極對(duì)，所述抑制電極對(duì)包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)抑制電極，所述抑制電極有相比所述入口電極更負(fù)的電位；

所述離子束能量控制裝置還包括從所述出口端到最靠近所述出口端的電極對(duì)之間設(shè)置的：

出口電極對(duì)，所述出口電極對(duì)包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)出口電極，所述出口電極的電壓等于地電壓。