一种离子束横截面离子浓度检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种离子束横截面离子浓度检测系统，包括：离子束、第一法拉第杯、第二法拉第杯及数据处理器；在X轴向上的第一法拉第杯，及与X轴向正交的Y轴向上的第二法拉第杯，可准确的反映离子束的实际分布状态，使得工作人员能准确的优化离子束，从而缩短了优化离子束的时间；提高后续制备的晶圆质量；有利于对异常离子束或事件的判断。

【技术实现步骤摘要】
一种离子束横截面离子浓度检测系统
本技术属于半导体离子植入设备，涉及一种离子束横截面离子浓度检测系统。
技术介绍
离子注入技术是近30年来在国际上蓬勃发展和广泛应用的一种材料表面改性的高新技术，其基本原理是：用带有能量的离子束入射到材料中去，离子束与材料中的原子或分子将发生一系列物理的和化学的相互作用，入射离子逐渐损失能量，最后停留在材料中，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，从而优化材料表面性能，或获得某些新的优异性能。此项高新技术由于其独特而突出的优点，已经在半导体材料掺杂，金属、陶瓷、高分子聚合物等的表面改性上获得了极为广泛的应用，取得了巨大的经济效益和社会效益。在半导体制造工艺中，为了改变晶体结构以达到改变晶圆导电性的目的，常常通过离子植入设备提供离子源，对由离子源产生的离子进行加速以形成加速离子束，而后通过离子束照射到晶圆的整个表面，对整个晶圆进行掺杂，从而达到改变晶圆导电性的目的，离子束照射到晶圆的整个表面的浓度分布均匀状态对于后续制备的晶圆掺杂情况起着至关重要的作用。法拉第杯是一种用来测量带电粒子入射强度的真空侦测器，其基本原理是：当离子或电子进入法拉第杯以后，会产生电流，测得的电流可以用来判定入射电子或离子的数量，因而可采用法拉第杯对离子束的浓度分布进行检测。随着半导体器件工艺体积缩小化的发展，在此情况下，设计一个能显示离子束横截面离子浓度分布均匀状态的检测系统，准确的反映离子束的实际分布状态，以有利于优化离子束，对后续制备的晶圆质量十分必要。然而，现有设备中还未有一种针对离子束横截面的浓度分布的检测系统，因此，不能准确的反映离子束的实际分布状态，工作人员不能准确的优化离子束，从而延长了优化离子束的时间；影响后续制备的晶圆质量；不利于对异常离子束或事件判断。
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束横截面离子浓度检测系统，用于解决现有技术中缺乏针对离子束横截面的浓度分布检测系统，造成工作人员不能准确的优化离子束，从而延长了优化离子束的时间；影响后续制备的晶圆质量；不利于对异常离子束或事件判断的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种离子束横截面离子浓度检测系统，包括：离子束，所述离子束横截面包括水平X轴向及与所述X轴向正交的Y轴向；第一法拉第杯，位于所述离子束末端，沿所述X轴向运行，所述第一法拉第杯的接收面在所述Y轴向的宽度大于所述离子束横截面的Y轴向的宽度，用以接收所述离子束横截面的Y轴向排布的所述离子束；第二法拉第杯，沿所述Y轴向运行，所述第二法拉第杯的接收面在所述X轴向的长度大于所述离子束横截面的X轴向的长度，用以接收所述X轴向排布的所述离子束；数据处理器，连接所述第一法拉第杯及所述第二法拉第杯。优选地，所述离子束横截面的X轴向距离范围为100～350mm。优选地，所述离子束横截面的Y轴向距离范围为50～150mm。优选地，还包括调控装置，所述调控装置调节所述离子束的浓度。优选地，所述调控装置连接于所述数据处理器，包括自动调控装置及手动调控装置中的一种或组合。优选地，所述第一法拉第杯位于所述离子束与所述第二法拉第杯之间。优选地，所述第二法拉第杯位于所述离子束与所述第一法拉第杯之间。优选地，所述第一法拉第杯及所述第二法拉第杯的接收面平行于所述离子束横截面。优选地，所述离子束包括锑、铟及镓离子束中的一种。优选地，所述数据处理器包括显示屏。如上所述，本技术的一种离子束横截面离子浓度检测系统，具有以下有益效果：提供一种离子束横截面离子浓度检测系统，用于解决现有技术中不能准确的反映离子束的实际分布状态的问题，使得工作人员能准确的优化离子束，从而缩短了优化离子束的时间；提高后续制备的晶圆质量；有利于对异常离子束或事件的判断。附图说明图1显示为本技术中的离子束横截面离子浓度检测系统的俯视结构示意图。图2显示为本技术中的离子束的俯视结构示意图。图3显示为图2中的离子束横截面的结构示意图。图4显示为本技术中的法拉第杯的运行结构示意图。图5显示为第一法拉第杯测得的离子浓度分布示意图。图6显示为第二法拉第杯测得的离子浓度分布示意图。元件标号说明100离子束101离子102离子束横截面200第一法拉第杯300第二法拉第杯400数据处理器401显示屏500调控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1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。如图1所示，显示为本技术中的离子束横截面离子浓度检测系统的俯视结构示意图。本技术提供一种离子束横截面离子浓度检测系统包括离子束100、第一法拉第杯200、第二法拉第杯300及数据处理器400。具体的，所述离子束100中的离子101由离子源产生，所述离子源包含固体掺杂剂，所述固体掺杂剂的组分包括锑、铟及镓中的一种。因此，所述离子源可提供所述离子101，所述离子101进行加速后形成所述离子束100。作为示例，所述离子束100包括锑、铟及镓离子束中的一种。如图2所述，显示为本技术中的离子束的俯视结构示意图。本实施例中，忽略边缘所述离子101的作用，因此，所述离子101经加速后，可形成具有一定横截面范围的所述离子束100。如图3所述，显示为图2中的离子束横截面102的结构示意图。所述离子束横截面102包括水平X轴向及与所述X轴向正交的Y轴向，所述X轴向与所述Y轴向相交形成原点O。另一实施例中，所述横截面102也可由曲线或曲线与直线组合所围成，此处不作限制。作为示例，所述离子束横截面102的X轴向距离范围为100～350mm，所述离子束横截面102的Y轴向距离范围为50～150mm，以适用于6寸到12寸晶圆的有效范围。本实施例中所述离子束横截面102的X轴向距离为350mm，所述离子束横截面102的Y轴向距离范围为100mm。在另一实施例中，所述离子束横截面102的X轴向距离范围及所述离子束横截面102的Y轴向距离范围也可分别为250mm及100mm，本领域技术人员可根据实际检测需求进行选择，此处不作限制。具体的，所述第一法拉第杯200位于所述离子束100末端，沿所述X轴向运行，所述第一法拉第杯200的接收面在所述Y轴向的宽度大于所述离子束横截面102的Y轴向的宽度，用以接收所述离子束横截面102的Y轴向排布的所述离子束100。具体的，所述第一法拉第杯200可用来测量所述离子101的入射强度，其基本原理是：当所述离子101进入所述第一法拉第杯200以后，会产生电流(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子束横截面离子浓度检测系统，其特征在于，包括：离子束，所述离子束横截面包括水平X轴向及与所述X轴向正交的Y轴向；第一法拉第杯，位于所述离子束末端，沿所述X轴向运行，所述第一法拉第杯的接收面在所述Y轴向的宽度大于所述离子束横截面的Y轴向的宽度，用以接收所述离子束横截面的Y轴向排布的所述离子束；第二法拉第杯，沿所述Y轴向运行，所述第二法拉第杯的接收面在所述X轴向的长度大于所述离子束横截面的X轴向的长度，用以接收所述X轴向排布的所述离子束；数据处理器，连接所述第一法拉第杯及所述第二法拉第杯。

【技术特征摘要】
1.一种离子束横截面离子浓度检测系统，其特征在于，包括：离子束，所述离子束横截面包括水平X轴向及与所述X轴向正交的Y轴向；第一法拉第杯，位于所述离子束末端，沿所述X轴向运行，所述第一法拉第杯的接收面在所述Y轴向的宽度大于所述离子束横截面的Y轴向的宽度，用以接收所述离子束横截面的Y轴向排布的所述离子束；第二法拉第杯，沿所述Y轴向运行，所述第二法拉第杯的接收面在所述X轴向的长度大于所述离子束横截面的X轴向的长度，用以接收所述X轴向排布的所述离子束；数据处理器，连接所述第一法拉第杯及所述第二法拉第杯。2.根据权利要求1所述的离子束横截面离子浓度的检测系统，其特征在于：所述离子束横截面的X轴向距离范围为100～350mm。3.根据权利要求1所述的离子束横截面离子浓度的检测系统，其特征在于：所述离子束横截面的Y轴向距离范围为50～150mm。4.根据权利要求1所述的离子束横截面离子浓度的检测系...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐瑞龙，倪明明，洪纪伦，吴宗祐，林宗贤，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32