离子源终止器及离子注入装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种离子源终止器，位于离子注入腔室的内壁，适于阻止离子束轰击所述离子注入腔室的内壁，所述离子源终止器包括若干个石墨条，所述石墨条均为三棱柱形结构，所述石墨条由上至下依次横向平行排列于所述离子注入腔室的内壁，其中，所述石墨条接受水平方向上离子束轰击的一侧面与所述离子注入腔室的内壁形成一锐角，适于改变因离子束轰击产生的石墨污染颗粒的溅射方向。本实用新型专利技术用于解决现有技术中离子源终止器因整块设计更换不易、以及在使用过程中石墨污染颗粒的溅射面积大污染晶圆的问题。

Ion source terminator and ion implantation device

The utility model provides an ion source in the terminator, ion implantation chamber wall, suitable for preventing the ion beam implantation chamber and the inner wall of the ion bombardment, the ion source terminator comprises a plurality of graphite, the graphite is three prismatic structure, the graphite are arranged in parallel transverse injection from top to bottom the chamber wall, the ion which forms an acute angle with the graphite on the ion beam bombardment in horizontal direction to accept one side with the ion implantation chamber wall, suitable for changing the sputtering direction due to ion beam bombardment of graphite particle pollution. The utility model is used for solving the problem that the ion source terminator in the prior art is not easy to be replaced by a whole design, and the problem of the pollution of the wafer in the process of using the graphite polluted particles in the sputtering area is large.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路加工制造
，特别是涉及一种离子源终止器及离子注入装置。
技术介绍
在加工半导体器件的过程中，其中一个步骤是采用离子(Beam)注入的方式向半导体衬底中注入杂质元素，所述半导体衬底的材料例如是硅、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)或氮化镓(GaN)等材质。离子注入工艺在密闭的离子注入腔室(Chamber)内进行，由于离子注入腔室的内壁(ChamberWall)多数是金属制成的，晶圆在离子注入时，晶圆和离子束都是运动的，很容易发生离子束的偏移而打中离子注入腔室的内壁，所以，设计离子源终止器(BeamStop)是为了覆盖所述离子注入腔室的内壁，避免其受到离子束的轰击而损坏。请参考图1，其为现有技术中离子注入装置的结构示意图。该离子注入装置包括离子注入腔室2’和位于所述离子注入腔室2’内壁上的离子源终止器，以及位于所述离子注入腔室2’内壁和所述离子源终止器之间的晶圆4’(Wafer)；离子束3’进入离子注入腔室2’中为水平直线注入，所述离子源终止器通常是一整块的石墨碳板1’，且其表面一般都是较为平整的，所以，面临的问题是：1、当直线注入的离子束3’轰击石墨碳板1’时，石墨会产生石墨污染颗粒12’(Particle)，其中包括较大质量的污染颗粒和较小的可悬浮在空中的污染颗粒，由于石墨碳板1’的表面较为平整，所述石墨污染颗粒12’会在较大弧度范围内溅射，从而污染到晶圆4’的表面；特别是，在离子束3’注入完成后，如图2所示，晶片驱动装置5’(Platen)和晶圆处4’于水平位置，这时候，石墨污染颗粒12’对晶圆表面由于接触面积更大污染会更加严重。2、当石墨碳板1’经过多次轰击，出现如图3所示的损坏或局部变薄时，就需要更换，而且不得不更换一整块石墨碳板1’，比较麻烦，浪费资源。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种离子源终止器及离子注入装置，用于解决现有技术中离子源终止器因整块设计更换不易、以及在使用过程中石墨污染颗粒的溅射面积大污染晶圆的问题。为实现上述目的，本技术提供一种离子源终止器，位于离子注入腔室的内壁，适于阻止离子束轰击所述离子注入腔室的内壁，所述离子源终止器包括若干个石墨条，所述石墨条均为三棱柱形结构，所述石墨条由上至下依次横向平行排列于所述离子注入腔室的内壁，其中，所述石墨条接受水平方向上离子束轰击的一侧面与所述离子注入腔室的内壁形成一锐角，适于改变因离子束轰击产生的石墨污染颗粒的溅射方向。于本技术的一实施方式中，所述石墨条相互紧挨设置。于本技术的一实施方式中，所述石墨条为直三棱柱结构，且所述石墨条的两个端面均为等腰直角三角形，其中，所述石墨条夹角呈90°的两个侧面中的一个侧面固定于所述离子注入腔室的内壁上，另一个侧面作为顶面垂直于所述离子注入腔室的内壁。于本技术的一实施方式中，所述石墨条为空腔结构，且所述顶面设有开口。于本技术的一实施方式中，所述石墨条的尺寸均相同。本技术还提供一种离子注入装置，所述离子注入装置包括离子注入腔室及上述任一项所述的离子源终止器，所述离子源终止器位于所述离子注入腔室的内壁上。于本技术的一实施方式中，还包括晶圆、晶圆驱动装置和离子源，所述离子源适于产生离子束，所述晶圆驱动装置位于所述离子源终止器及所述离子源之间；所述晶圆固定于所述晶圆驱动装置表面，适于在所述晶圆驱动装置的驱动下沿垂直于所述离子束的方向运动，且所述晶圆背离所述晶圆驱动装置的一面为注入面。于本技术的一实施方式中，所述离子束沿水平方向注射，所述晶圆沿垂直方向运动。于本技术的一实施方式中，所述离子束的注入面积小于所述离子源终止器的面积。如上所述，本技术的离子源终止器及离子注入装置，具有以下有益效果：1、利用若干个石墨条组合成锯齿状结构的离子源终止器，改变离子源终止器溅射出来的污染颗粒的方向以减小溅射弧度，在一定程度上降低了石墨污染颗粒对晶圆的影响；2、石墨条为空腔结构，且顶部设有开口，适于盛放溅射出来的石墨颗粒，减少污染；3、每个石墨条独立组合，可以单独更换，哪块石墨打薄更换哪块，不需要整块更换，操作方便，降低成本；4、与先前的离子源终止器同尺寸，同材料，不改变制成结构，仅改变注入完成后离子源终止器的溅射方向。附图说明图1为现有技术中离子注入装置的结构示意图。图2为图1中离子注入完成后污染颗粒的溅射方向与晶圆位置的示意图。图3为现有技术中离子源终止器因多次轰击而变薄受损的示意图。图4为本技术的离子源终止器的结构示意图。图5为本技术的离子源终止器的立体结构示意图。图6为本技术离子注入完成后污染颗粒的溅射方向与晶圆位置的示意图。元件标号说明1’石墨碳板12’石墨污染颗粒2’离子注入腔室3’离子束4’晶圆5’晶圆驱动装置11石墨条111开口12石墨污染颗粒2离子注入腔室3离子束4晶圆5晶圆驱动装置具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图4至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。本技术在于提供一种离子源终止器及离子注入装置，用于解决现有技术中离子源终止器因整块设计造成更换不易、以及在使用过程中石墨污染颗粒的溅射面积大污染晶圆的问题。请参阅图4-图5，本技术提供一种离子源终止器，位于离子注入腔室2的内壁，适于阻止离子束3轰击所述离子注入腔室2的内壁，所述离子源终止器包括若干个石墨条11，所述石墨条11均为三棱柱形结构，所述石墨条11由上至下依次横向平行排列于所述离子注入腔室2的内壁，其中，所述石墨条11接受水平方向上离子束3轰击的一侧面与所述离子注入腔室2的内壁形成一锐角，适于改变因离子束3轰击产生的石墨污染颗粒12的溅射方向。由于石墨条11接受水平方向上离子束3轰击的一侧面与所述离子注入腔室2的内壁形成一锐角，这样，在离子束3水平方向注入时，石墨条11的反射作用就可以将石墨污染颗粒12的溅射方向改变，具体的溅射辐射的范围将会变小，保护了晶圆4不收大面积石墨污染颗粒12的污染。如图5所示，作为示例，所述石墨条11相互紧挨设置。所述石墨条11之间最好是零距离设置，因为只有相邻所述石墨条11之间没有间隙，才能保证所述离子束3不会轰击到所述离子注入腔室2的内壁，起到保护作用。作为示例，所述石墨条11为直三棱柱结构，且所述石墨条11的两个端面均为等腰直角三角形，其中，所述石墨条11夹角呈90°的两个侧面中的一个侧面固定于所述离子注入腔室2的内壁上，另一个侧面作为顶面垂直于所述离子注入腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子源终止器，位于离子注入腔室的内壁，适于阻止离子束轰击所述离子注入腔室的内壁，其特征在于，所述离子源终止器包括若干个石墨条，所述石墨条均为三棱柱形结构，所述石墨条由上至下依次横向平行排列于所述离子注入腔室的内壁，其中，所述石墨条接受水平方向上离子束轰击的一侧面与所述离子注入腔室的内壁形成一锐角，适于改变因离子束轰击产生的石墨污染颗粒的溅射方向。

【技术特征摘要】
1.一种离子源终止器，位于离子注入腔室的内壁，适于阻止离子束轰击所述离子注入腔室的内壁，其特征在于，所述离子源终止器包括若干个石墨条，所述石墨条均为三棱柱形结构，所述石墨条由上至下依次横向平行排列于所述离子注入腔室的内壁，其中，所述石墨条接受水平方向上离子束轰击的一侧面与所述离子注入腔室的内壁形成一锐角，适于改变因离子束轰击产生的石墨污染颗粒的溅射方向。2.根据权利要求1所述的离子源终止器，其特征在于，所述石墨条相互紧挨设置。3.根据权利要求1所述的离子源终止器，其特征在于，所述石墨条为直三棱柱结构，且所述石墨条的两个端面均为等腰直角三角形，其中，所述石墨条夹角呈90°的两个侧面中的一个侧面固定于所述离子注入腔室的内壁上，另一个侧面作为顶面垂直于所述离子注入腔室的内壁。4.根据权利要求3所述的离子源终止器，其特征在于，所述石墨条为空腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：高波，单易飞，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11