一种适合用于将离子注入到一个或多个工件中的离子注入系统，包括： 离子源，用于产生大量可以以离子束的形式提取的离子，该离子束具有束电流； 在离子源下游的束线组件，用于接收和引导离子束； 在束线组件下游的终端站，用于保持朝着其引导离子束的一个或多个工件； 在离子源下游的部件，用于调制离子束电流；以及 测量部件，用于取得束电流的读数，该调制部件响应于由测量部件取得的读数而调整束电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般而言涉及离子注入系统，更特别地涉及调制这种系统中的离子束电流以获得更均匀的离子注入。
技术介绍
离子注入系统被用来将称作掺杂元素的杂质添加到通常称为工件的半导体衬底或晶片中。在这种系统中，离子源电离所期望的掺杂元素，并从离子源中提取电离的杂质以作为离子束。在各个工件上引导(例如扫描)离子束，以在工件内注入电离的掺杂剂。掺杂离子改变了工件成分，从而使它们拥有期望的电特性，这样对于在衬底上制造特殊半导体器件例如晶体管可能是有用的。朝着更小电子器件的持续趋势已经显示出将更大数量的更小、更大功率和更大能量效率的半导体器件“封装”到各个晶片上的动机。这需要仔细控制半导体制造工艺，包括离子注入以及更特别地将离子注入到晶片中的均匀性。而且，正在更大的工件上制造半导体器件以提高产品产量。例如，正在使用具有300mm或更大直径的晶片，以使可以在单个晶片上制造更多的器件。这种晶片是昂贵的，因此使得减少浪费成为所期望的，例如由于非均匀的离子注入而不得不废弃整个晶片。然而，由于离子束必须在更大的角度和距离上进行扫描以到达晶片的周边，所以更大的晶片使得均匀的离子注入成为挑战。在这种更大角度和距离上扫描离子束可能引起束的流量变化，这可能导致非均匀的注入。
技术实现思路
下面给出简化的概要以便提供对本专利技术一个或多个方面的基本理解。该概要不是本专利技术的详尽概述，并且既不打算确定本专利技术关键的或决定性的因素，也不打算描述其范围。而是，该概要的主要目的是以简化的方式给出本专利技术的一些概念，以作为稍后给出的更详细描述的序言。本专利技术的目的在于调制离子注入系统中的离子束电流，例如以减轻非均匀的离子注入。公开了用于调制离子束强度的多种布置。例如，通过偏置离子源下游的一个或多个不同元件来改变束内的离子体积或数量。类似地，通过控制与离子源更密切相关的元件还可以操纵离子束内离子的剂量。以这种方式，可以调节注入过程，以使利用更均匀浓度的离子来涂覆晶片。根据本专利技术的一个或多个方面，公开了一种适合用于将离子注入到一个或多个工件中的离子注入系统。该系统包括用于产生大量可以以离子束的形式提取的离子的离子源，该离子束具有束电流。该系统还包括离子源下游的束线组件，以接收和引导离子束。还包括束线组件下游的终端站，以保持一个或多个朝着其引导离子束的工件。最后，该系统包括与离子源相关或离子源下游的部件，以用于调制离子束电流。根据本专利技术的一个或多个其他方面，公开了一种适合用于将离子注入到工件中的加速系统。该系统包括用于产生大量可以以离子束的形式提取的离子的离子源，该离子束具有束电流。该系统还包括离子源下游的束线组件，以接收和引导离子束。还包括束线组件下游的终端站，以保持一个或多个朝着其引导离子束的工件。最后，该系统包括与离子源相关的第一调制部件，以用于调制束电流。为了实现前述及相关的目的，下面的描述和附图详细地阐明本专利技术的某些说明性方面和实施方式。这些仅仅表示其中可以应用本专利技术原理的各种方式中的几个。根据在结合附图考虑时本专利技术下面的详细描述，本专利技术的其他方面、优点和新颖特征将变得显而易见。附图说明图1是说明根据本专利技术一个或多个方面的调制离子束电流的离子注入系统的部件的示意性框图。图2是说明根据本专利技术一个或多个方面的典型离子注入系统的横截面侧视图。图3是说明离子注入系统的特定部件的示意性框图，其中实现了本专利技术的一个或多个方面；图4是离子注入系统的顶视图，其中实现了本专利技术的一个或多个方面以调制离子束电流；图5是描绘在提取抑制电压的变化与离子束电流的变化之间的关系的图形表示；以及图6是说明在提取抑制电压的变化与离子束电流的变化之间的关系的另一图形表示。具体实施例方式现在将参考附图描述本专利技术，其中相同的附图标记始终用来指相同的元件。所述例图和下面的描述实质上是示例性的而非限制性的。因此，将会理解，所说明的系统和方法的变形以及除了这里所说明的那些之外的其它这种实施方式被认为落在本专利技术和所附权利要求书的范围内。本专利技术涉及在离子注入系统中调制离子束电流，例如以减轻非均匀的离子注入。披露了用于调制离子束强度的多种布置。例如，通过偏置离子源下游的一个或多个不同元件来改变束内离子的体积或数量。可选择地，通过控制与离子源更密切相关的元件还可以操纵离子束内离子的剂量。以这种方式，可以调节注入过程，以使注入到晶片中的离子的浓度在整个晶片上基本上是均匀的。首先参考图1，以框图的形式描绘了适合用于实现本专利技术的一个或多个方面的离子注入系统100。系统100包括用于产生一些离子的离子源102，可以以离子束104的形式来提取这些离子。离子源102通常包括产生离子的气体源106以及促进从气体产生离子的电源108。在离子源102下游设置束线组件110以接收离子束104。在一个例子中的束线组件110尤其包括质量分析器112。沿着接收该束104的路径来定位束线组件110。质量分析器112包括场产生部件例如磁体114，并且运行以提供穿过束路径104的场，以便根据质量(例如电荷质量比)以变化的轨道从离子束104偏转离子。穿过磁场的离子受到力的作用，该力沿着束路径104引导期望质量的各个离子，并且远离该束路径偏转不期望的质量的离子。离子注入系统100还包括终端站116，以接收来自束线组件110的质量分析的离子束104。终端站116沿着用于使用质量分析的离子束104进行注入的束路径支撑一个或多个工件，例如半导体晶片(未示出)。终端站116包括目标扫描系统118，以用于相对于彼此平移或扫描一个或多个目标工件和离子束104。例如，目标扫描系统118可以提供批量或连续注入，正如在给定的情形下可能期望的运行参数和/或目标。另外，测量部件120被可操作地耦合到终端站116。测量部件例如可以包括法拉第杯(未示出)，其在束穿过晶片扫描时可操作用来检测离子束的强度。根据本专利技术的一个或多个方面，对检测的电流密度进行反馈(例如通过处理器(未示出))，以控制一个或多个束电流调制部件122、124。根据本专利技术的一个或多个方面，一个或多个部件122、124可以与离子源102密切相关和/或位于离子源102的下游(例如在束线组件110或终端站116上)。离子注入系统100还可以包括在终端站116前面的机构126，以相对于一个或多个工件来扫描离子束104。这种机构例如可以是电的和/或磁的。例如，该机构可以包括一个或多个导电板，其可以被偏置以使电磁场可控制地穿过那里扩展。场力线影响通过那里的离子束104的方向，并且可以有选择地进行控制，以使束104以期望的方式在工件上扫描。现在参考图2，稍微更详细地描绘了适合用于实现本专利技术的一个或多个方面的典型离子注入系统200。注意，尽管图2中的系统说明了低能系统，但是应当理解，提供系统200来作为例子，并且本专利技术可应用于各种类型的离子注入系统，以及这样的变化被考虑为落在本专利技术的范围内。系统200包括离子源202、束线组件204、以及目标或终端站206。可膨胀的不锈钢波纹管组件208连接终端站206和束线组件204，该组件208允许终端站206相对于束线组件204移动。离子源202包括等离子体室210和离子提取组件212。将能量给予可电离的掺杂气体以在等离子体室210内产生离子。通常产生正离子，尽管本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种适合用于将离子注入到一个或多个工件中的离子注入系统，包括离子源，用于产生大量可以以离子束的形式提取的离子，该离子束具有束电流；在离子源下游的束线组件，用于接收和引导离子束；在束线组件下游的终端站，用于保持朝着其引导离子束的一个或多个工件；在离子源下游的部件，用于调制离子束电流；以及测量部件，用于取得束电流的读数，该调制部件响应于由测量部件取得的读数而调整束电流。2.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括一个或多个离子束加速器的板。3.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括接地电极。4.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括位于离子源和束线组件之间的一组导电板。5.权利要求1所述的系统，其中束线组件包括对束内的离子进行质量分析的分析器磁体，调制部件包括分析器磁体下游的电极。6.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括一组限定束线组件的分析孔的一组导电板。7.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括位于束线组件的分析孔下游的电极。8.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括等离子体源，其可操作用来中和可能另外聚集在一个或多个工件上的正电荷。9.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括一组偏转电极。10.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括靠近离子源设置的提取抑制电极。11.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括帮助在离子源内产生离子的源磁体，该源磁体靠近离子源设置。12.权利要求1所述的系统，其中调制部件包括有选择地阻挡离子束的一部分的机械结构。13.权利要求1所述的系统，其中在产生注入波形时使用测量部件，该注入波形在调制束电流时被使用。14.权利要求12所述的系统，其中测量部件包括法拉第杯和终端返回电流中的至少一个。15.权利要求1所述的系统，还包括控制器，用于响应于由测量部件取得的读数而有选择地控制调制部件。16.权利要求1所述的系统，其中在大约1-1000Hz的频率和大约10-20％的束电流的范围中的至少一个之间调制束电流。17.权利要求1所述的系统，其中测量部件在离子注入过程中取得束电流的读数，以促进对束电流的反馈或者闭环调节。18.权利要求1所述的系统，其中测量部件在离子注入过程之前取得束电流的读数，以促进对束电流的开环调节。19.一种适合用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·芮，M·葛瑞夫，
申请(专利权)人：艾克塞利斯技术公司，
类型：发明
国别省市：
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