检测离子束内中性粒子的系统和方法技术方案

提供了一种用于离子注入系统（１０）的改进的中性粒子检测器（５２），用于检测主要包括中性粒子和正电荷离子的离子束的中性粒子含量。中性粒子检测器（５２）包括（ｉ）位于负电位的偏束板（７８）；（ｉｉ）相对于偏束板（７８）为正电位的第一收集电极（８２），用于收集由于离子束内的中性粒子与偏束板（７８）撞击由偏束板（７８）发射的二次电子；以及（ｉｉｉ）相对于偏束板（７８）为正电位的第二收集电极（８４），用于收集由于离子束内的正电荷离子与偏束板（７８）撞击由偏束板（７８）发射的二次电子。偏束板（７８）和收集电极（８２，８４）间隔一段距离，离子束穿过其中。中性粒子检测器（５２）确定与离子束传输穿过的残留背景气体的成分或压力无关的离子束的中性粒子比例。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及离子注入机领域，特别涉及通过检测离子束内的中性粒子监视和控制注入衬底的掺杂剂浓度的改进的系统和方法。在集成电路的大规模制造中，离子注入已变成用杂质掺杂半导体的生产中优选的技术。离子剂量和离子能量是定义注入步骤的两个重要的变量，离子能量用于控制半导体器件内的结深。组成离子束的离子的能量决定了注入离子的深度程度。离子剂量与给定半导体材料的注入离子浓度有关。通常，大电流注入机(通常大于10毫安(mA)的离子束电流)用于高剂量的注入，而中电流注入机(通常能达到约1mA电流)用于较低剂量的应用。典型的离子注入机包括三个部分或子系统(i)输出离子束的离子源，(ii)用于质量分解和调节焦距以及离子束能量的束线，以及(iii)含有离子束要注入的半导体晶片或其它衬底的靶室。靶室通常包括功能为准确地测量和控制注入到靶晶片内离子剂量的剂量控制或剂量测定系统。剂量控制系统通常包括测量束电流的装置，因为掺杂剂量直接与束电流有关。如法拉第盒等的装置通常用于测量束电流。法拉第盒通过捕获并测量束内的荷电离子测量束电流，同时阻止电子进入或脱离盒。虽然可以适当地计算荷电的粒子，但束内的中性原子带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于离子注入系统（１０）的中性粒子检测器（５２），用于检测主要包括中性粒子和正电荷离子的离子束（２８）内中性粒子含量，所述中性粒子检测器（５２）包括： 位于负电位的偏束板（７８）； 相对于所述偏束板（７８）位于正电位的第一收集电极（８２），用于收集由于离子束内的中性粒子与所述偏束板（７８）撞击由所述偏束板（７８）发射的二次电子；以及 相对于所述偏束板（７８）位于正电位的第二收集电极（８４），用于收集由于离子束内的正电荷离子与所述偏束板（７８）撞击由所述偏束板（７８）发射的二次电子，所述偏束板和所述收集电极（８２，８４）间隔一段距离，离子束穿过。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：VM本文尼斯特，
申请(专利权)人：艾克塞利斯技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]