[發明專利]狹縫組件及離子注入機臺

在審

• 申請號: 202110821872.4
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113571401A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 黃家明
• 申請（專利權）人: 廣州粵芯半導體技術有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317;H01J37/08;H01J37/32
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 羅磊

本發明提供了一種狹縫組件及離子注入機臺，其中，所述狹縫組件包括中心設置有狹縫的基板，所述基板包括至少兩個沿所述狹縫的開口方向呈直線排布的導電區，且相鄰的兩個導電分區之間設置有隔離區，所述狹縫橫跨所有的所述導電區。本發明對帶狀離子束進行分區調速，使帶狀離子束中同時產生的離子同時到達硅片的表面，從而減少或避免離子注入后硅片表面出現Rs值或TW值分布不對稱的情況，提高了離子注入的均勻性。

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，尤其涉及一種狹縫組件及離子注入機臺。

背景技術

隨著半導體技術向大規模集成電路(Large Scale Integrated circuit，LSI)或超大規模集成電路(Very Large Scale Integrated circuit，VLSI)發展，半導體器件的尺寸不斷減小，離子注入的要求也不斷提高，這也要求我們對離子束的能量、角度、劑量和形貌等進行更精確的控制及監控。

傳統的監控離子注入的主要方法包括方塊電阻測量法(Sheet Resistance，RS)或熱波探傷(Thermal Wave，TW)，具體的監測過程包括：使用離子注入機臺對控片進行離子注入；對所述控片進行快速熱退火(Rapid Thermal Annealing，RTA)以激活離子；測量所述控片的方塊電阻阻值(即Rs值)或者熱波值(即TW值)，計算并判斷Rs值或TW值的均值(Mean)和標準差(Standard deviation，Std％)是否符合要求。

然而，參閱圖1，在上述監測過程中，我們發現部分離子注入機臺測出來的Rs值或TW值在硅片上的分布存在明顯左右不對稱的現象，研究發現這種左右不對稱的現象是由于離子注入機臺的結構造成的。參閱圖2，離子注入機臺中的離子束最初是一條直線，所述離子束經過后續的掃描電場1及校正磁場2后，變成比硅片3的直徑稍大一些的帶狀離子束。在上述過程中，所述離子束中不同離子經過的路徑不同，使得不同離子與腔體中的氣體發生碰撞的幾率不同。例如，圖2中沿路徑A到達硅片3的離子的運動路徑最長，因此沿路徑A運動的離子與腔體中氣體碰撞的幾率最高，最有可能變成中性原子。而離子注入機臺只計算到達硅片的表面的正離子，因此，所述中性原子注入硅片后不會被機臺計數，導致所述硅片一側比另一側多注入一些中性原子，造成注入過量(over dose)的情況，從而使得所述硅片的Rs值或TW值的分布呈現左右不對稱的現象。

鑒于此，需要一種裝置解決離子注入后硅片表面的Rs值或TW值分布不對稱的情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種狹縫組件及離子注入機臺，減少或避免離子注入后硅片表面出現Rs值或TW值分布不對稱的情況，從而提高離子注入的均勻性。

為了達到上述目的，本發明提供了一種狹縫組件，用于實現離子束的分區調速，包括中心設置有狹縫的基板，所述基板包括至少兩個沿所述狹縫的開口方向呈直線排布的導電區，且相鄰的兩個導電分區之間設置有隔離區，所述狹縫橫跨所有的所述導電區。

可選的，不同的所述導電區受不同的電勢控制。

可選的，所述狹縫的形狀包括矩形。

可選的，所述導電區的材料包括石墨，所述隔離區的材料包括含氧化鋁或氧化鐵的樹脂或陶瓷。

可選的，所述隔離區的寬度為2～5mm。

相應地，本發明還提供一種離子注入機臺，包括離子發生組件、校正組件及所述狹縫組件，其中，

所述離子發生組件用于產生離子束；

所述校正組件設置于所述離子發生組件的出口處，用于對所述離子束施加校正磁場，以形成帶狀離子束；

所述狹縫組件設置于所述校正組件的出口處，用于對所述帶狀離子束進行分區調速，以使所述帶狀離子束中同時產生的離子同時到達硅片的表面。