离子注入系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种离子注入系统，包括：托盘、挡板和离子束检测单元，由于所述托盘的边缘区域设有多个呈环状分布的开孔，故对晶圆进行离子注入时，离子束可穿过所述开孔被所述挡板上的所述离子束检测单元检测到，若离子束发生偏移，则在托盘沿与所述第一方向垂直的所述第二方向运动的过程中，穿过所述开孔的离子束流最大时，通过对应的所述离子束检测单元测得所述开孔与所述离子束检测单元在所述第二方向上的距离Δd，进而可根据所述托盘和所述挡板在所述第一方向上的距离L以及公式

Ion implantation system

【技术实现步骤摘要】
离子注入系统
本技术涉及半导体制造
，特别涉及一种离子注入系统。
技术介绍
在半导体器件形成源漏极的工艺中，为了对硅或硅薄膜进行含有杂质的离子注入，使用离子注入装置对晶圆注入的离子种有磷(P)和硼(B)等，将包含这些原料的气体对离子源进行供给，然后气体被等离子化，将P和B离子从等离子体中引出形成离子束，并加速，从而对晶圆进行照射注入离子。离子注入时离子束的角度和离子扩散的范围对于半导体器件工艺的良率有至关重要的影响。离子束的注入角度不同将导致一个区域不同器件之间的门极电压有差异，引起区域晶粒之间性能的起伏和不协调，从而降低整个晶圆的性能，影响良率。在离子注入工艺中,高能离子注入的角度对器件的影响较大，由于晶圆本身具有光阻或其它膜结构，当离子束方向与晶圆垂直方向之间的角度测量不准时，将会导致阴影效应更严重，现有技术中检测离子束方向与晶圆垂直方向之间的角度程序位于离子注入工艺之前，在撤除检测设备后若离子束发生偏移，无法进进实时检测，故而无法在离子注入过程中实时调整离子束的方向。因此，开发一种离子注入过程中实时侦查离子束方向与晶圆垂直方向之间角度的离子注入系统是必要的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种离子注入系统，以解决在离子注入过程中无法实时监测离子束偏移角度的问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种离子注入系统，所述离子注入系统包括：托盘、挡板和设于所述挡板的靠近所述托盘的一面上的多个离子束检测单元，所述托盘的边缘区域设有与所述离子束检测单元一一对应的多个开孔，所有所述开孔和所述离子束检测单元均呈环状分布，所述托盘和所述挡板在第一方向上保持平行，所述托盘能够沿第二方向运动，所述托盘的中心和所述挡板的中心沿所述第一方向对准时，在所述第一方向上每个所述开孔与对应的所述离子束检测单元均位于同一直线上，其中，所述第一方向和所述第二方向垂直。可选的，在所述的离子注入系统中，所述托盘呈圆形。可选的，在所述的离子注入系统中，所述挡板的形状和大小与所述托盘保持一致。可选的，在所述的离子注入系统中，所述开孔的数量为四个，其中两个所述开孔沿所述第一方向上对称于所述托盘的中心分布，另外两个所述开孔沿所述第二方向对称于所述托盘的中心分布。可选的，在所述的离子注入系统中，所述开孔和所述离子束检测单元的形状保持一致。可选的，在所述的离子注入系统中，所述开孔和所述离子束检测单元的尺寸保持一致。可选的，在所述的离子注入系统中，所述开孔和所述离子束检测单元均呈矩形，矩形的长度和宽度的范围均为15cm～25cm。可选的，在所述的离子注入系统中，所述挡板与所述托盘在所述第一方向上的距离为10mm～20mm。可选的，在所述的离子注入系统中，所述离子注入系统还包括驱动单元，所述驱动单元能够带动所述托盘在所述第二方向上移动。可选的，在所述的离子注入系统中，所述离子束检测单元为法拉第杯。在本技术所提供的离子注入系统中，所述离子注入系统包括：托盘、挡板和设于所述挡板的靠近所述托盘的一面上的多个离子束检测单元，所述托盘的边缘区域设有与所述离子束检测单元一一对应的多个开孔，所有所述开孔和所述离子束检测单元均呈环状分布，所述托盘和所述挡板在第一方向上保持平行，所述托盘能够沿第二方向运动，所述托盘的中心和所述挡板的中心沿所述第一方向对准时，在所述第一方向上每个所述开孔与对应的所述离子束检测单元均位于同一直线上，其中，所述第一方向和所述第二方向垂直。由于所述托盘的边缘区域设有多个开孔，故将晶圆固定在所述托盘的中心区域以对晶圆进行离子注入时，离子束可穿过所述托盘的开孔被所述挡板上的所述离子束检测单元所检测，若离子束发生偏移，使得离子束方向与第一方向之间存在夹角，则在托盘沿所述第二方向的过程中，穿过一所述开孔111的离子束流最大时，对应的所述离子束检测单元可测得该开孔与所述离子束检测单元在所述第二方向上的距离Δd，进一步可根据所述托盘和所述挡板之间的预设距离L以及公式tanθ＝Δd/L计算离子束方向与晶圆垂直方向之间的角度值θ，从而可解决在离子注入过程中无法实时监测离子束偏移角度的问题。另外，由于所有所述开孔呈环形分布，故所述离子束检测单元可检测到多角度偏移的离子束，相对于现有技术，扩大了监测的范围，提高了离子注入的精度。附图说明图1是本技术实施例的离子注入系统的结构示意图；其中，各附图标记说明如下：11-托盘，12-挡板，13-离子束检测单元，111-开孔，101-晶圆，102-离子束，102a-离子束，111a-开孔，13a-离子束检测单元。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的离子注入系统作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。如图1所示，为本实施例提供的离子注入系统包括：托盘11、挡板12和设于所述挡板12的靠近所述托盘11的一面上的多个离子束检测单元13，所述托盘11的边缘区域设有与所述离子束检测单元13一一对应的多个开孔111，所有所述开孔111和所述离子束检测单元13均呈环状分布，所述托盘11和所述挡板12在第一方向上保持平行，所述托盘11能够沿第二方向运动，所述托盘11沿所述第二方向运动到特定位置，使得所述托盘11的中心和所述挡板12的中心沿所述方向对准时，在所述第一方向上每个所述开孔111与一对应的所述离子束检测单元13均位于同一直线上，其中，所述第一方向和所述第二方向垂直。所述托盘11用于承载晶圆101，并用于改变晶圆101在所述第二方向上的位置，所述挡板12用于设置所述离子束检测单元13，所述离子束检测单元13用于测量通过所述开孔111的离子束流最大时离子束102在第二方向上的偏移距离Δd。由于所述托盘11的中心和所述挡板12的中心沿所述方向对准时，每个所述开孔111均与一所述离子束检测单元13位于所述第一方向上的同一直线上，也就是说，当离子束102穿过每一所述开孔111时，始终有一对应的所述离子束检测单元13可以接收到穿过该开孔111的离子束流。当所述离子注入系统以图1示例时，所述第一方向可以理解成水平方向，所述第二方向可以理解成竖直方向。利用所述离子注入系统对晶圆101进行离子注入的实际过程如下：将离子注入机台、所述托盘11以及设有所述离子束检测单元13的所述挡板12沿所述第一方向依次排布，其中，所述离子束检测单元13设置在所述挡板12靠近所述托盘11的一面上；将晶圆101固定在所述托盘11的远离所述挡板12的一面上，且晶圆101固定在所述托盘11的中心区域；发射离子束101以对晶圆101进行离子注入，同时，通过所述离子束检测单元13对发射离子束102的偏移距离Δd进行检测；根据所述离子束检测单元13检测的偏移距离Δd以及所述托盘11和所述挡板12在所述第一方向上的距离L计算离子束102的偏移角度θ。由于在离子注入过程中，所述托盘11在所述第二方向上来回运动，故当离子束正好穿过所述托盘11的一所述开孔111时，与该开孔111对应的所述离子束检测单元13检测到的离子束流最大，此时，所述离子束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子注入系统，其特征在于，所述离子注入系统包括：托盘、挡板和设于所述挡板的靠近所述托盘的一面上的多个离子束检测单元，所述托盘的边缘区域设有与所述离子束检测单元一一对应的多个开孔，所有所述开孔和所述离子束检测单元均呈环状分布，所述托盘和所述挡板在第一方向上保持平行，所述托盘能够沿第二方向运动，所述托盘的中心和所述挡板的中心沿所述第一方向对准时，在所述第一方向上每个所述开孔与对应的所述离子束检测单元均位于同一直线上，其中，所述第一方向和所述第二方向垂直。

【技术特征摘要】
1.一种离子注入系统，其特征在于，所述离子注入系统包括：托盘、挡板和设于所述挡板的靠近所述托盘的一面上的多个离子束检测单元，所述托盘的边缘区域设有与所述离子束检测单元一一对应的多个开孔，所有所述开孔和所述离子束检测单元均呈环状分布，所述托盘和所述挡板在第一方向上保持平行，所述托盘能够沿第二方向运动，所述托盘的中心和所述挡板的中心沿所述第一方向对准时，在所述第一方向上每个所述开孔与对应的所述离子束检测单元均位于同一直线上，其中，所述第一方向和所述第二方向垂直。2.如权利要求1所述的离子注入系统，其特征在于，所述托盘呈圆形。3.如权利要求2所述的离子注入系统，其特征在于，所述挡板的形状和大小与所述托盘保持一致。4.如权利要求2所述的离子注入系统，其特征在于，所述开孔的数量为四个，其中两个所述开孔沿所述第一方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：马富林，杨健，
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