[发明专利]电磁透镜组中带电粒子束的控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种电磁透镜组中带电粒子束的控制方法及系统。所述控制方法包括：获取多组电磁透镜组的工作数据和多组粒子束的质量数据；基于多目标优化模型对多组工作数据和多组质量数据执行迭代优化，得到最优解集；所述多目标优化模型的决策变量包括：所述工作数据中的至少一个参数和/或所述质量数据中的至少一个参数；所述多目标优化模型的优化目标包括所述粒子束的运动参数；根据所述最优解集控制所述电磁透镜组。本发明通过调节透镜组的多个工作参数、粒子束的质量参数实现对带电粒子束的运动状态的控制，不依赖于电极的具体组态，适用于任意组态的电极的透镜组，普适性好，且能实现精准控制。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种电磁透镜组中带电粒子束的控制方法及系统。

背景技术

离子植入器被广泛地运用在半导体制造中，通过将带电粒子束植入晶圆，以选择性地更改材料的导电性。带电离子束植入晶圆前的运动状态直接影响半导体材料的导电性能。

目前，主要通过对离子植入器的静电透镜组的控制实现对带电离子束的运动状态的调节。静电透镜组包括多组电极，对静电透镜组的控制也即对多组电极的电压进行独立控制，以形成电场，供离子束穿越，进而实现对离子束的运动状态的调节。这样通过操作人员调节多组电极的电压实现离子束的运动状态的调节，很大程度上需要依靠操作人员的经验，且仅适用于电极数量少、形状规则、分布对称的静电透镜组，对于电极数量多、形状不规则、分布不对称的静电透镜组很难实现精准的控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中通过人为调节多组电极电压实现带电粒子束的运动状态的调节的方式，由于不能量化带电粒子束的运动状态与每个电极电压的对应关系，致使很难实现精准的控制的缺陷，提供一种电磁透镜组中带电粒子束的控制方法及系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电磁透镜组中带电粒子束的控制方法，所述控制方法包括：

获取多组电磁透镜组的工作数据和多组粒子束的质量数据；

基于多目标优化模型对多组工作数据和多组质量数据执行迭代优化，得到最优解集；

所述多目标优化模型的决策变量包括：所述工作数据中的至少一个参数和/或所述质量数据中的至少一个参数；

所述多目标优化模型的优化目标包括所述粒子束的运动参数；

根据所述最优解集控制所述电磁透镜组。

较佳地，基于GBNM算法求解所述多目标优化模型的最优解集。

较佳地，所述电磁透镜组包括：多组电极和多组电磁铁线圈；

所述工作数据包括以下参数中的至少一种：

所述电极的电压、所述电磁铁线圈的电流、所述电极的位置信息、所述电磁铁线圈的位置信息。

较佳地，所述质量数据包括以下参数中的至少一种：

所述粒子束的入射能量、所述粒子束的出射能量、所述粒子束的粒子质量、所述粒子束的电荷、所述粒子束的电流和所述粒子束的发散角度。

较佳地，所述运动参数包括以下参数中的至少一种：

预设位置处的所述粒子束的强度；所述粒子束与预设位置之间的距离偏差；所述粒子束的偏转角度、所述粒子束的发散角度；所述粒子束的宽度。

一种电磁透镜组中带电粒子束的控制系统，所述控制系统包括：

数据获取模块，用于获取多组电磁透镜组的工作数据和多组粒子束的质量数据；

计算模块，用于基于多目标优化模型对多组工作数据和多组质量数据执行迭代优化，得到最优解集；