[发明专利]离子注入系统

说明书

技术领域

本发明涉及及半导体制造领域，特别涉及一种离子注入系统。

背景技术

传统的束线离子注入(Ion Beam Ion Implantation，IBII)被广泛的用于材料改性和半导体工艺，随着半导体工艺中基片尺寸的不断增大和CMOS器件特征尺寸的不断缩小使得IBII面临严峻的挑战，如低能浅结注入时由于同种电荷相互排斥造成的离子束发散，扫描式注入在基片尺寸较大时带来的成本升高等。

等离子体浸没离子注入(Plasma ImmersionIonImplantation，PIII)技术被认为是替代IBII制作超浅结的一项新的掺杂技术，相比较而言，等离子体浸没离子注入（PIII）比传统的束线离子注入（IBII）具有较多优点。

利用传统PIII系统进行超浅结掺杂时，需要对掺杂离子进行低能掺杂注入，而低能掺杂注入过程使得掺杂离子只能注入到硅基片表面很浅的位置（300V偏压掺杂深度在4nm以下）。当掺杂离子在表面浅层注入饱和之后则很难进行深层的注入。事实上，大部分的掺杂离子采用低压静电吸附的方式吸附在待注入硅片的表面，从而达不到所需的注入剂量。因此急需提出一种方法，可以保证所需的掺杂注入剂量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种离子注入系统，解决了现有技术中的无法有效的对硅基片进行低能掺杂注入的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种离子注入系统包括：一离子注入腔室，用于给所述离子注入系统提供真空注入环境；

一近气喷嘴，所述近气喷嘴设于所述离子注入腔室的第一边上，所述近气喷嘴用于给所述离子注入系统提供注入气体；

一出气口，所述出气口设于所述离子注入腔室的第二边上，所述出气口用于将所述注入气体抽离所述离子注入腔室，且，所述第一边与所述第二边为对边；

一脉冲电源，所述脉冲电源与所述基片台连接，用于给所述注入气体放电产生等离子体提供电源；

一射频电源，所述射频电源与所述离子注入腔室连接，用于给所述离子注入提供射频电源；

一组合泵，所述组合泵与所述出气口连接，所述组合泵用于通过出气口将反应后的注入气体抽走；

一冷却系统，所述冷却系统用于对整个离子注入系统进行冷却；

其中，所述离子注入系统还包括：

一设有加热盘的基片台，所述基片台包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分位于所述离子注入腔室内，用于给所述离子注入安置待注入样片；所述第二部分位于所述离子注入腔室外，与所述脉冲电源连接；所述加热盘设置在所述基片台的第一部分上，且通过所述第二部分与注入电极连接。

进一步地，所述加热盘采用电阻丝进行加热，且温度可调。

进一步地，所述加热盘内设有热电偶，所述加热盘通过所述热电偶进行温度的检测。

进一步地，所述加热盘内设有水冷机构，当加热盘温度过高时通过所述水冷机构进行降温。

本发明提供的离子注入系统，在低能掺杂注入的过程中通过加热盘对基片台上的硅片进行加热，使硅片表面浅层的掺杂离子在加热盘的加热下向深层进行扩散，从而避免掺杂离子在硅片表面浅层达到饱和后而难以继续进行低能掺杂注入，同时在加热盘对硅片进行加热的过程中，一定程度的修复了硅片在注入过程中的晶格损伤。

附图说明

图1为本发明实施例提供的离子注入系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所述，本发明实施例中的一种离子注入系统，包括：离子注入腔室1、进气喷嘴2、出气口3、基片台4、射频电源5、脉冲电源6及隔板7。