用于在晶片中注入离子的方法和设备技术

公开了一种方法，包括使用穿过注入过滤器(6)的离子束(2)辐照晶片(8)，该离子束(2)在第一方向和第二方向上被静电偏转，以在晶片(8)上移动离子束(2)，并且注入过滤器(6)在第二方向上移动以配合离子束(2)的运动。

Method and equipment for ion implantation into wafers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在晶片中注入离子的方法和设备
本专利技术涉及一种用于在晶片中注入离子的方法和设备。在更具体的方面，本专利技术涉及半导体的掺杂中涉及的装置相关的各方面，以及涉及通过使用用于离子注入的能量过滤器来产生用于改变半导体组件中电荷载流子的寿命的缺陷分布。
技术介绍
关于这个主题的以下参考文献可以以示例的方式引用：[1]ICSCRM2015:“Alternativehighlyhomogeneousdriftlayerdopingfor650VSiCdevices.”-R.Rupp,W.Schustereder,TobiasRonnyKern,MichaelRüb,ConstantinCsato,FlorianKrippendorf.[2]“Energyfilterfortailoringdepthprofilesinsemiconductordopingapplication.”-ConstantinCsato,FlorianKrippendorf,ShavkatAkhmadaliev,JohannesvonBorany,WeiqiHan,ThomasSiefke,AndreZowalla,MichaelRüb,Nuc.Instr.Meth.B(2015),http://dx.doi/organic10.1016/j.nimb.2015.07.102.[3]“Analysisoflateralenergydistributionforpassiveionbeamscatteringelement.”-WeiqiHan,ConstantinCsato,FlorianKrippendorf,MichaelRüb,CarstenRonning.DPGSpringConference,Dresden,March2014.[4]“Investigationofdopantprofiles,lossesandheatingusinganenergyfilterforionimplantation.”-Krippendorf,Csato,Rüb.DPGSpringConference,Dresden,March2014.“TheGapbetweenResearchandCommercialProductinAppliedPhysicsResearch–AnIssueforSustainabilityandanOpportunity？”–Prof.Dr.MichaelRueb,UniversityofAppliedSciencesJena,6thICEBE(InternationalConferenceonEngineeringandBusinessEducation),Windhoek,Namibia,October7-10,2013.[5]“Energyfilterforionimplantation.”-F.Krippendorf,C.Csato,T.Bischof,S.Gupta,W.Han,M.Nobst,UniversityofAppliedSciencesJena；C.Ronning,FriedrichSchillerUniversityJena；R.Rupp,InfineonTechnologiesAG,Neubiberg；A.Schewior,UniversityofAppliedSciencesJena；W.Wesch,FriedrichSchillerUniversityJena；W.Morgenroth,InstituteforPhotonicTechnologies,Jena；M.Rüb,UniversityofAppliedSciencesJena.MicrosystemEngineeringCongress,Aachen,October2014,“Energyfilterforionimplantationsystems,Idea–PreliminaryExperiments–Application,C.”[6]Csato,T.Bischof,S.Gupta,W.Han,F.Krippendorf,W.Morgenroth,M.Nobst,C.Ronning,R.Rupp,A.Schewior,W.Wesch,M.Rüb:June12,2013,Workshop“IonBeams-ResearchandApplication”,2013,LeibnizInstituteforSurfaceModificationLeipzig.M.Rüb,T.Bischof,C.Csato,S.Gupta,W.Han,F.Krippendorf,A.Schewior,C.“Energyfiltersforionimplantationsystems”,researchreportoftheUniversityofAppliedSciencesJena,2011/2012.[7]EP0014516A1.[8]M.Rüb:“Energyfiltersforhigh-energyionimplantation”,IP.com；DisclosureNo.IPCOM000018006D.Originalpublicationdate:December1,2001.AddedtothePriorArtDatabaseonJuly23,2003；SiemensAG,2001,SiemensTechnicalReport,December2001,9pages.[9]DE102011075350A1.在微技术、面向商业化的生产领域中，离子注入用于在任何期望的材料，如半导体(硅、碳化硅、氮化镓)或光学材料(LiNbO3)中掺杂和产生几纳米到几100微米范围的预定深度范围的缺陷分布。所谓的能量过滤器6非常适于离子注入。这种类型的能量过滤器6在例如EP0014516A1中描述，并示出在图1中。图2示出了为了晶片加工的目的在用于离子注入的系统中可能安装的能量过滤器6。标号2表示离子束，标号3表示第一离子，标号4表示第二离子，标号8表示基底，标号10表示正方形分布(有过滤器)，以及标号12表示高斯分布(无过滤器)。能量过滤器6以使得其具有不同厚度的区域的方式来构造。最厚的区域是最薄区域的厚度的例如大于1.5倍、大于2倍、大于3倍或大于5倍。该结构可以是例如三角形的，如图1所示。然而，这仅是示例。任何其他类型的结构也是可能的。能量过滤器6的基本原理如下：在单能离子束2穿过微结构的能量过滤器组件时，其能量取决于其进入的点而改变。得到的离子的能量分布导致基底8的基质中注入物质的深度分布的改变。图2a和图2b示出了晶片在结合静态(即主要是高斯)离子束2的旋转晶片轮20上的布置。标号13表示注入室，标号14表示束线插入件14，标号15表示束开口，以及标号16表示过滤膜18的悬架。在图2a和图2b的示例中，能量过滤器悬架16和晶片轮20布置在真空工程单元，即所谓的“终端站(endstation)”中。图2a示出了晶片轮20，待注入的基底8安装在其上。在加工/注入过程中，晶片轮20倾斜90°并设置在旋转中。由虚线表示的离子束2因此在晶片轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：使用穿过注入过滤器(6)的离子束(2)辐照晶片(8)，其中所述离子束(2)在第一方向和第二方向上被静电偏转，以在所述晶片(8)上移动所述离子束(2)，并且其中所述注入过滤器(6)在所述第二方向上与所述离子束(2)的运动相协调地移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.25 DE 102016122791.91.一种方法，包括：使用穿过注入过滤器(6)的离子束(2)辐照晶片(8)，其中所述离子束(2)在第一方向和第二方向上被静电偏转，以在所述晶片(8)上移动所述离子束(2)，并且其中所述注入过滤器(6)在所述第二方向上与所述离子束(2)的运动相协调地移动。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶片(8)在所述第一方向上具有最大宽度，并且所述注入过滤器(6)在所述第一方向上具有宽度，其中所述注入过滤器(6)在所述第一方向上的所述宽度大于或等于所述晶片(8)在所述第一方向上的所述最大宽度。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，在所述第二方向上的每个位置处，所述离子束(2)在固定的第一端点和固定的第二端点之间在所述第一方向上移动。4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，在所述第二方向上的每个位置处，所述离子束(2)在第一端点和第二端点之间在所述第一方向上移动，其中所述第一端点和所述第二端点是可变的，并且取决于所述第二方向上的位置。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述离子束(2)以至少近似恒定的速度在所述晶片(8)上移动。6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述注入过滤器(6)是具有结构化的过滤器膜(18)的能量过滤器。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述晶片(8)是固定的。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述晶片(8)围绕其中心旋转。9.一种设备，包括：偏转设备，所述偏转设备配置为在第一方向和第二方向上偏转离子束(2),注入过滤器(6)，保持器(44)，所述保持器配置为保持所述注入过滤器(6)并且与由所述偏转设备对所述离子束(2)的偏转相协调地在所述第二方向上移动所述注入过滤器(6)。10.根据权利要求9所述的设备，进一步包括：晶片室(42)，具有注入开口和晶片保持器(20，45)，其中所述注入开口配置为将所述离子束(2)引导至所述晶片室(42)的内部，并且其中所述晶片保持器(20，45)配置为保持晶片(8)并且是固定的。11.根据权利要求9或10所述的设备，其中所述注入过滤器(6)是具有结构化的过滤器膜(18)的能量过滤器。12.一种设备，包括：晶片室(42)，其包括晶片保持器(20，45)，所述晶片保持器(20，45)配置为保持至少一个晶片(8)，以及过滤器室(36)，其包括过滤器保持器(44)以及第一可关闭开口和第二可关闭开口。13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一可关闭开口和所述第二可关闭开口是各自以压力密闭的方式可密封的。14.根据权利要求12或权利要求13所述的设备，其中，所述第一可关闭开口和所述第二可关闭开口以及所述过滤器保持器(44)位于一直线上。15.根据权利要求12-14中任一项所述的设...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安·克里彭多夫，康斯坦丁·科萨托，
申请(专利权)人：MI二工厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE