[发明专利]一种宽带离子束传输方法及离子注入机

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件制作技术领域，特别涉及一种离子注入机中的宽带离子束传输方法以及离子注入机。

背景技术

离子注入机是集成电路制造前工序中的关键设备，离子注入是对半导体表面附近区域进行掺杂的技术，其目的是改变半导体的载流子浓度和导电类型。在现有技术的离子注入机中，宽带离子束传输方法包括以下步骤：分析磁场对从其入射面射入的宽带离子束进行质量分析，以使所述宽带离子束中所需的离子从其出射面射出后在距离其出射面一定距离处形成焦斑；设于所述焦斑处的分析光栏选择性地使所述所需的离子通过；校正磁场对通过所述分析光栏后再次扩散并从其入射面射入的离子束进行角度校正，以使通过所述校正磁场后从其出射面射出的离子束具有一致的角度分布；其中，所述分析磁场和校正磁场是两个独立的磁场，分析磁场和校正磁场的分布一致，分析磁场和校正磁场使离子束在水平方向沿相同的方向偏转，导致出射离子束与入射离子束的分布不一致，无法实现将宽带离子束中所需的离子按初始的分布进行离子注入。

此外，由于分析磁场和校正磁场仅使宽带离子束在水平方向聚焦，而没有在垂直方向聚焦，导致的宽带离子束在分析磁场和校正磁场中的传输效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是采用现有技术的宽带离子束传输方法对宽带离子束进行传输后出射离子束与入射离子束的分布不一致的问题，以及由于宽带离子束没有在垂直方向聚焦而导致的宽带离子束传输效率低下的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种宽带离子束传输方法，包括以下步骤：分析磁场对从其入射面射入的宽带离子束进行质量分析，以使所述宽带离子束中所需的离子从其出射面射出后在距离其出射面一定距离处形成焦斑；设于所述焦斑处的分析光栏选择性地使所述所需的离子通过；校正磁场对通过所述分析光栏后再次扩散并从其入射面射入的离子束进行角度校正，以使通过所述校正磁场后从其出射面射出的离子束具有一致的角度分布；其中所述分析磁场和校正磁场是两个独立的磁场，

若所述分析磁场使从其入射面射入的宽带离子束在水平方向沿逆时针方向偏转，则所述校正磁场使通过所述分析光栏后再次扩散的离子束在水平方向沿顺时针方向偏转；若所述分析磁场使从其入射面射入的宽带离子束在水平方向沿顺时针方向偏转，则所述校正磁场使通过所述分析光栏后再次扩散的离子束在水平方向沿逆时针方向偏转。

作为优选，所述分析磁场和校正磁场都是连续非均匀磁场；所述分析磁场的垂直分量使从其入射面射入的宽带离子束中所需的离子在水平方向聚焦，所述分析磁场的水平分量使从其入射面射入的宽带离子束中所需的离子在垂直方向聚焦；所述校正磁场的水平分量使通过所述分析光栏后再次扩散的离子束在垂直方向聚焦。

作为进一步地优选，所述分析磁场的入射面、出射面以及所述校正磁场的入射面、出射面是平面或弧面。

作为进一步地优选，所述校正磁场和分析磁场关于所述焦斑对称设置或非对称设置。

为了解决上述问题，本发明同时提供了一种离子注入机，包括离子源、源磁场、引出电极、分析磁铁、校正磁铁、分析磁场线圈、校正磁场线圈、分析光栏、磁轭和注入靶台，所述分析磁场线圈围绕所述分析磁铁，所述校正磁场线圈围绕所述校正磁铁，所述分析磁场线圈与电源连接以在所述分析磁铁的上磁极和下磁极之间产生所述分析磁场，所述校正磁场线圈与电源连接以在所述校正磁铁的上磁极和下磁极之间产生所述校正磁场，所述分析磁场和校对磁场是两个独立的磁场；

所述分析磁场用于对从其入射面射入的宽带离子束进行质量分析，以使所述宽带离子束中所需的离子从其出射面射出后在距离其出射面一定距离处形成焦斑；

所述分析光栏设于所述焦斑处以使所述所需的离子选择性地通过；

所述校正磁场用于对通过所述分析光栏后再次扩散并从其入射面射入的离子束进行角度校正，以使通过所述校正磁场后从其出射面射出的离子束具有一致的角度分布；

若所述分析磁场使从其入射面射入的宽带离子束在水平方向沿逆时针方向偏转，则所述校正磁场使通过所述分析光栏后再次扩散的离子束在水平方向沿顺时针方向偏转；若所述分析磁场使从其入射面射入的宽带离子束在水平方向沿顺时针方向偏转，则所述校正磁场使通过所述分析光栏后再次扩散的离子束在水平方向沿逆时针方向偏转。