專利名稱：離子注入系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種離子注入系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
離子注入工藝用來把通常稱之為雜質(zhì)的原子或分子引入靶標(biāo)基片，從而改變基片材料的物理和化學(xué)性能。尤其令人感興趣的是，利用離子注入工藝在單晶或多晶硅中摻雜， 是制造現(xiàn)代集成電路的一種常規(guī)工藝過程。由于半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)逐漸趨向較大的晶圓(從8英寸到12英寸，而現(xiàn)在已在向18英寸發(fā)展)，單晶圓工藝(一次處理一片晶圓) 最近已被廣泛地采用。然而，晶圓工件越大，注入所耗費(fèi)的時(shí)間就越長(zhǎng)，同時(shí)，要想達(dá)到一定的注入劑量均勻性和注入角度均勻性也就變得越來越困難。圖1所示為美國(guó)專利US6，998，625所描述的Varian公司設(shè)計(jì)的離子注入系統(tǒng)，該離子注入系統(tǒng)包括一離子源和一引出裝置1、一質(zhì)量分析磁鐵2、一第一加速減速裝置3、一偏轉(zhuǎn)磁鐵4、一第二加速減速裝置5以及一工件掃描裝置。該引出裝置從該離子源引出一離子束，在該離子束的傳輸路徑上依次地該質(zhì)量分析磁鐵2從該離子束中選出一預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；該第一加速減速裝置3使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至一預(yù)設(shè)中間能量；該偏轉(zhuǎn)磁鐵4偏轉(zhuǎn)該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；該第二加速減速裝置5 使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至預(yù)設(shè)注入能量；最后，該工件掃描裝置使工件6以掃描的方式穿過該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，從而完成對(duì)該工件6的離子注入。其中，在Varian公司的該離子注入系統(tǒng)中，參見圖1，為了確保注入的劑量均勻性和角度均勻性，需要對(duì)該偏轉(zhuǎn)磁鐵4的電流進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，使得束流在經(jīng)過該偏轉(zhuǎn)磁鐵4之后，被偏轉(zhuǎn)至沿預(yù)設(shè)注入角度平行傳輸，并在經(jīng)由該第二加速減速裝置被加速或減速至預(yù)設(shè)注入能量后，最終入射至該工件6的表面。然而，受到該偏轉(zhuǎn)磁鐵4的物理設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)空間的限制，上述的該離子注入系統(tǒng)在注入工位處實(shí)現(xiàn)的束流分布寬度有限，因此考慮到注入劑量均勻性的要求，該系統(tǒng)僅適用于對(duì)300mm及以下的晶圓工件進(jìn)行離子注入，并且很難直接升級(jí)到針對(duì)400mm及以上的晶圓工件的離子注入應(yīng)用場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的離子注入系統(tǒng)難以適用于對(duì)較大尺寸的晶圓工件進(jìn)行離子注入的缺陷，提供一種適用于較大尺寸的晶圓工件的離子注入系統(tǒng)及方法。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種離子注入系統(tǒng)，其包括 一離子源和一引出裝置，該引出裝置用于從該離子源引出一離子束；在該離子束的傳輸路徑上依次設(shè)有一質(zhì)量分析磁鐵，用于從該離子束中選出一預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束； 一第一加速減速裝置，用于使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至一預(yù)設(shè)中間能量；一偏轉(zhuǎn)磁鐵，用于偏轉(zhuǎn)該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；一第二加速減速裝置，用于使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至預(yù)設(shè)注入能量；一工件掃描裝置，用于使工件掃描穿過該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，以進(jìn)行離子注入；其特點(diǎn)在于，該偏轉(zhuǎn)磁鐵使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束發(fā)散；該系統(tǒng)還包括一設(shè)于該偏轉(zhuǎn)磁鐵與該第二加速減速裝置之間的校正磁鐵，用于將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度。較佳地，該校正磁鐵為桿狀四極磁鐵或二極磁鐵。較佳地，該校正磁鐵用于將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至沿預(yù)設(shè)注入角度平行傳輸。較佳地，該偏轉(zhuǎn)磁鐵用于在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上偏轉(zhuǎn)并發(fā)散該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，該校正磁鐵用于在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度。較佳地，該質(zhì)量分析磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，用于調(diào)節(jié)束流的分布和角度。較佳地，該偏轉(zhuǎn)磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，用于調(diào)節(jié)束流的分布和角度。較佳地，該偏轉(zhuǎn)磁鐵為二極磁鐵。較佳地，該系統(tǒng)還包括一設(shè)于注入工位處的束流診斷裝置，用于測(cè)量束流的強(qiáng)度分布和角度分布，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋至一用于根據(jù)該些測(cè)量數(shù)據(jù)控制該離子注入系統(tǒng)的控制單元。本發(fā)明的另一技術(shù)方案為一種利用上述離子注入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的離子注入方法，其特點(diǎn)在于，該方法包括以下步驟=S1、利用該引出裝置從該離子源引出該離子束；s2、利用該質(zhì)量分析磁鐵從該離子束中選出一預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；S3、利用該第一加速減速裝置使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至該預(yù)設(shè)中間能量；、、利用該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；s5、利用該校正磁鐵將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度；S6、利用該第二加速減速裝置使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至預(yù)設(shè)注入能量；s7、利用該工件掃描裝置使工件掃描穿過該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，以進(jìn)行離子注入。較佳地，利用該校正磁鐵將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至沿預(yù)設(shè)注入角度平行傳輸。較佳地，利用該偏轉(zhuǎn)磁鐵在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上偏轉(zhuǎn)并發(fā)散該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，利用該校正磁鐵在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度。較佳地，該質(zhì)量分析磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，通過調(diào)節(jié)該組小磁極的位置來調(diào)節(jié)束流的分布和角度。較佳地，該偏轉(zhuǎn)磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，通過調(diào)節(jié)該組小磁極的位置來調(diào)節(jié)束流的分布和角度。較佳地，該系統(tǒng)還包括一設(shè)于注入工位處的束流診斷裝置，利用該束流診斷裝置測(cè)量束流的強(qiáng)度分布和角度分布，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋至一控制單元，該控制單元根據(jù)該些測(cè)量數(shù)據(jù)控制該離子注入系統(tǒng)。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明在現(xiàn)有的離子注入系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，首先改進(jìn)了經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁鐵之后的束流狀態(tài)，使其以發(fā)散狀態(tài)傳輸，而后又在偏轉(zhuǎn)磁鐵與第二加速減速裝置之間增設(shè)了一校正磁鐵，通過該校正磁鐵將發(fā)散傳輸?shù)氖餍Ｕ裂仡A(yù)設(shè)注入角度平行傳輸。相比于現(xiàn)有的離子注入系統(tǒng)，由于束流在偏轉(zhuǎn)磁鐵與校正磁鐵之間經(jīng)歷了一段距離的發(fā)散傳輸，因此便可以在注入工位處獲得更寬的束流分布寬度，該加寬的束流分布寬度有助于提高對(duì)較大尺寸的晶圓工件進(jìn)行注入時(shí)的劑量均勻性，從而提高離子注入的生產(chǎn)效率。另外，由于本發(fā)明的該離子注入系統(tǒng)是通過對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行直接的結(jié)構(gòu)改進(jìn)而獲得的，因此其不但能夠在保留現(xiàn)有系統(tǒng)的全部工藝優(yōu)點(diǎn)的前提下，進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)對(duì)較大尺寸的晶圓工件的離子注入，還可以極大地節(jié)省對(duì)整個(gè)離子注入系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)而耗費(fèi)的成本。


圖1為現(xiàn)有的離子注入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的離子注入系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的離子注入系統(tǒng)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖2和圖3所示，與現(xiàn)有系統(tǒng)類似地，本發(fā)明的該離子注入系統(tǒng)包括一離子源和一引出裝置1，該引出裝置用于從該離子源引出一離子束。在該離子束的傳輸路徑上，本發(fā)明的該離子注入系統(tǒng)還依次設(shè)有一質(zhì)量分析磁鐵2，用于將束流偏轉(zhuǎn)90°左右，以從中選出一預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，此外，還可以較佳地在該質(zhì)量分析磁鐵2中設(shè)置一組由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小磁極，通過調(diào)節(jié)該組小磁極的位置，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通過該質(zhì)量分析磁鐵2的束流的分布狀態(tài)以及傳輸角度的微調(diào)；一第一加速減速裝置3，用于使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至一預(yù)設(shè)中間能量(根據(jù)實(shí)際制程需要進(jìn)行設(shè)定)；一偏轉(zhuǎn)磁鐵4， 該偏轉(zhuǎn)磁鐵4可以在該質(zhì)量分析磁鐵2的聚集維度上偏轉(zhuǎn)該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)束流傳輸角度的第一次調(diào)整，其中該偏轉(zhuǎn)磁鐵4可以采用二極磁鐵實(shí)現(xiàn)，此外，還可以較佳地在該偏轉(zhuǎn)磁鐵4中同樣設(shè)置一組由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小磁極，通過調(diào)節(jié)該組小磁極的位置，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通過該偏轉(zhuǎn)磁鐵4的束流的分布狀態(tài)以及傳輸角度的微調(diào)；一第二加速減速裝置5，用于使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至預(yù)設(shè)的最終注入能量； 一工件掃描裝置，用于以掃描的方式使工件6穿過該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，以進(jìn)行離子注入。然而，本發(fā)明的該離子注入系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的不同之處主要在于以下兩個(gè)方面。 第一，本發(fā)明改進(jìn)了束流在經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁鐵4之后的傳輸狀態(tài)，使其以發(fā)散狀態(tài)傳輸，這可以通過在不改變質(zhì)量分析磁鐵2和偏轉(zhuǎn)磁鐵4的電流參數(shù)的情況下，改變第一加速減速裝置3 以及位于束流焦點(diǎn)處的質(zhì)量分析孔(圖中未示)的位置來實(shí)現(xiàn)，也可以通過在不改變質(zhì)量分析磁鐵2的電流參數(shù)、也不改變第一加速減速裝置3以及質(zhì)量分析孔的位置的情況下，改變偏轉(zhuǎn)磁鐵4的電流參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。第二，本發(fā)明在偏轉(zhuǎn)磁鐵4與第二加速減速裝置5之間增設(shè)了一校正磁鐵7，通過該校正磁鐵7在質(zhì)量分析磁鐵2的聚集維度上將經(jīng)過偏轉(zhuǎn)的發(fā)散束流校正至預(yù)設(shè)的最終注入角度，并且使得束流在注入工位處滿足預(yù)設(shè)的注入位置，同時(shí)該校正磁鐵7也對(duì)束流的分布狀態(tài)進(jìn)行一定的調(diào)整，使其滿足預(yù)設(shè)的最終注入分布，例如沿預(yù)設(shè)的最終注入角度平行傳輸。相比于現(xiàn)有的離子注入系統(tǒng)，由于束流在偏轉(zhuǎn)磁鐵4與校正磁鐵7之間經(jīng)歷了一段距離的發(fā)散傳輸，因此便可以在注入工位處獲得更寬的束流分布寬度，該加寬的束流分布寬度有助于提高對(duì)較大尺寸GOOmm或以上)的晶圓工件進(jìn)行注入時(shí)的劑量均勻性，從而提高離子注入的生產(chǎn)效率。其中，該校正磁鐵可以采用二極磁鐵或桿狀四極磁鐵實(shí)現(xiàn)，圖2所示的即為采用二極磁鐵的第一實(shí)施例，而圖3所示的即為采用桿狀四極磁鐵的第二實(shí)施例。當(dāng)然，由于校正磁鐵7之后的束流分布加寬，本發(fā)明中的該第二加速減速裝置的寬度相比于現(xiàn)有系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的加寬設(shè)計(jì)。由此，通過對(duì)質(zhì)量分析磁鐵、偏轉(zhuǎn)磁鐵以及校正磁鐵的電流進(jìn)行匹配調(diào)節(jié)，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)束流的強(qiáng)度分布和角度分布的較佳控制，在較大的離子能量范圍(幾十eV到幾百 keV)內(nèi)提高束流的利用效率，并且也可以更方便地對(duì)注入的劑量均勻性和角度均勻性進(jìn)行優(yōu)化。此外，該系統(tǒng)還可以包括一設(shè)于注入工位處的束流診斷裝置，用于測(cè)量束流的強(qiáng)度分布和角度分布，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋至一控制單元，該控制單元?jiǎng)t根據(jù)該些測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)該離子注入系統(tǒng)中的各個(gè)束流光學(xué)元件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。反復(fù)地進(jìn)行上述的測(cè)量、調(diào)節(jié)，直到束流在注入工位處的強(qiáng)度分布和角度分布能夠滿足預(yù)設(shè)要求為止，之后便可以開始進(jìn)行實(shí)際的注入制程。相應(yīng)地，本發(fā)明的離子注入方法包括以下步驟S1、利用該引出裝置從該離子源引出該離子束；&、利用該質(zhì)量分析磁鐵從該離子束中選出一預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；&、利用該第一加速減速裝置使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至該預(yù)設(shè)中間能量；、、利用該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；&、利用該校正磁鐵將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度；&、利用該第二加速減速裝置使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至預(yù)設(shè)注入能量；S7、利用該工件掃描裝置使工件掃描穿過該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，以進(jìn)行離子注入。綜上所述，本發(fā)明的該離子注入系統(tǒng)可以在注入工位處獲得更寬的束流分布寬度，以提高對(duì)較大尺寸的晶圓工件進(jìn)行注入時(shí)的劑量均勻性，從而提高離子注入的生產(chǎn)效率，并且還可以極大地節(jié)省對(duì)整個(gè)離子注入系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)而耗費(fèi)的成本。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種離子注入系統(tǒng)，其包括一離子源和一引出裝置，該引出裝置用于從該離子源引出一離子束；在該離子束的傳輸路徑上依次設(shè)有一質(zhì)量分析磁鐵，用于從該離子束中選出一預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束； 一第一加速減速裝置，用于使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至一預(yù)設(shè)中間能量；一偏轉(zhuǎn)磁鐵，用于偏轉(zhuǎn)該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；一第二加速減速裝置，用于使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至預(yù)設(shè)注入能量；一工件掃描裝置，用于使工件掃描穿過該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，以進(jìn)行離子注入；其特征在于，該偏轉(zhuǎn)磁鐵使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束發(fā)散；該系統(tǒng)還包括一設(shè)于該偏轉(zhuǎn)磁鐵與該第二加速減速裝置之間的校正磁鐵，用于將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度。
2.如權(quán)利要求1所述的離子注入系統(tǒng)，其特征在于，該校正磁鐵為桿狀四極磁鐵或二極磁鐵。
3.如權(quán)利要求2所述的離子注入系統(tǒng)，其特征在于，該校正磁鐵用于將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至沿預(yù)設(shè)注入角度平行傳輸。
4.如權(quán)利要求3所述的離子注入系統(tǒng)，其特征在于，該偏轉(zhuǎn)磁鐵用于在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上偏轉(zhuǎn)并發(fā)散該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，該校正磁鐵用于在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的離子注入系統(tǒng)，其特征在于，該質(zhì)量分析磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，用于調(diào)節(jié)束流的分布和角度。
6.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的離子注入系統(tǒng)，其特征在于，該偏轉(zhuǎn)磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，用于調(diào)節(jié)束流的分布和角度。
7.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的離子注入系統(tǒng)，其特征在于，該偏轉(zhuǎn)磁鐵為二極磁鐵。
8.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的離子注入系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一設(shè)于注入工位處的束流診斷裝置，用于測(cè)量束流的強(qiáng)度分布和角度分布，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋至一用于根據(jù)該些測(cè)量數(shù)據(jù)控制該離子注入系統(tǒng)的控制單元。
9.一種利用如權(quán)利要求1所述的離子注入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的離子注入方法，其特征在于，該方法包括以下步驟S1、利用該引出裝置從該離子源引出該離子束；&、利用該質(zhì)量分析磁鐵從該離子束中選出一預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束； &、利用該第一加速減速裝置使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至該預(yù)設(shè)中間能量；、、利用該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束；&、利用該校正磁鐵將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度；&、利用該第二加速減速裝置使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束加速或減速至預(yù)設(shè)注入能量；S7、利用該工件掃描裝置使工件掃描穿過該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，以進(jìn)行離子注入。
10.如權(quán)利要求9所述的離子注入方法，其特征在于，利用該校正磁鐵將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至沿預(yù)設(shè)注入角度平行傳輸。
11.如權(quán)利要求10所述的離子注入方法，其特征在于，利用該偏轉(zhuǎn)磁鐵在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上偏轉(zhuǎn)并發(fā)散該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束，利用該校正磁鐵在該質(zhì)量分析磁鐵的聚集維度上將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度。
12.如權(quán)利要求10或11所述的離子注入方法，其特征在于，該質(zhì)量分析磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，通過調(diào)節(jié)該組小磁極的位置來調(diào)節(jié)束流的分布和角度。
13.如權(quán)利要求10或11所述的離子注入方法，其特征在于，該偏轉(zhuǎn)磁鐵內(nèi)設(shè)有一組小磁極，通過調(diào)節(jié)該組小磁極的位置來調(diào)節(jié)束流的分布和角度。
14.如權(quán)利要求10或11所述的離子注入方法，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一設(shè)于注入工位處的束流診斷裝置，利用該束流診斷裝置測(cè)量束流的強(qiáng)度分布和角度分布，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋至一控制單元，該控制單元根據(jù)該些測(cè)量數(shù)據(jù)控制該離子注入系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離子注入系統(tǒng)，其包括一離子源和一引出裝置，一質(zhì)量分析磁鐵，一第一加速減速裝置，一偏轉(zhuǎn)磁鐵，一第二加速減速裝置，一工件掃描裝置；該偏轉(zhuǎn)磁鐵使該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束發(fā)散；該系統(tǒng)還包括一設(shè)于該偏轉(zhuǎn)磁鐵與該第二加速減速裝置之間的校正磁鐵，用于將被該偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)并發(fā)散的該預(yù)設(shè)荷質(zhì)比范圍內(nèi)的離子束校正至預(yù)設(shè)注入角度。本發(fā)明還公開了一種利用上述離子注入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的離子注入方法。本發(fā)明可以提高對(duì)較大尺寸的晶圓工件進(jìn)行注入時(shí)的劑量均勻性，從而提高生產(chǎn)效率，并且還可以極大地節(jié)省對(duì)整個(gè)離子注入系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)而耗費(fèi)的成本。
文檔編號(hào)H01J37/317GK102201321SQ201010131679
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者陳炯 申請(qǐng)人:上海凱世通半導(dǎo)體有限公司