CN114758940B 离子植入系统及其方法 （瓦里安半导体设备公司）

201880018810.62018.03.12公开的离子植入系统能提供方便且安全地减少2减速级，包括使所述离子束偏转的组件，所述减速级设置在所述离子其中从所述离子束产生的高能中性物质不散所述减速级不提供所述离子束从所述减速级的入口到所述减速级的出口的9.根据权利要求7所述的离子植入方法，其特征在气体来源，所述气体来源直接耦合到所述减速级以在指定分压下向所述束线提供氢其中所述植入物质在与所述氢气碰撞的期间以不超过3在指定分压下将氢气直接引导到所述减速级中，其中所述植入4特性。在诸多类型的离子植入机(包括中等能量离子植入机及低能量离子植入机在内)中，产生高电流束(具有大于≈1mA的电流)的最好方式是在冲撞衬底前的最后可能阶段晶片附近进行减速的架构会引入由冲撞衬底的高能物质造成能量污染的风险。具体来说，[0004]在一些离子植入机中，通过以下方式来解决这个问题：在组件(例如减速级减速级中的弯曲部而与衬底屏蔽开。尽管在笔直方向上行进的中性物质可能无法到达衬的氢来源，其中从所述离子束产生的高能中性物质(energeticneutral)不散射到所述衬5括设置在所述壳体内的第一多个电极。所述减速级还可包括使所述离子束偏转的偏转总改变。所述减速级还可包括在所述壳体内提供氢气的氢来源，其中所述壳体内的氢分压(partialpressureofhydrogen)大于10能量可处于最多近似500keV范围内且在特定实施例中离子能量可低于50keV的束线离子植离子植入机相关联的能量污染的同时，以相对较低的能量(例如低于50keV)操作离子植入[0017]图1示出根据本公开的实施例的离子植入机100的方块图。离子植入机100包括用从离子源102提取的离子的轨迹。真空腔室108可包括质量分辨狭缝(massresolving例中，离子束104可被提供作为静态带状束(ribbonbeam)、点束(spotbeam)或扫描点束6个组件或级。准直器110可为磁性准直器或静电准直器，以至少用于产生将被传导到衬底114的经准直离子束。离子植入机100可包括包含开孔的其他束线组件、抖动组件[0019]现在转向图2，示出减速级116的实施例的详细视图。减速级116可包括减速总成202用于改变离子束104的能量，且尤其是将离子束104的能量从较高能量离子束104A(例如，10keV)减小为较低能量离子束104B(例如，2keV)。减速级116还可包括偏转总成(deflectionassembly)203，偏转总成203包括偏转电源供应器234及偏转电极204且使离子束104的路径偏转，使得离子束104的传播方向在离子束104离开减速级116并撞击衬底到减速级116的出口222的视线路径(lineofsightpath)。由于离子束104是由带电粒子[0021]应注意，进入减速级116的任何中性物质(例如高能中性物质206)可能在衬底114性物质不会通过减速总成201减速，且因此可在比被赋予较低能量离子束104B的能量高的的目标能量高的能量，其中所述目标能量被赋予通过减速级116减速的离子且对应于较低偏转总成203可捕获高能中性物质，这是因为高能中性物质206的轨迹不会因偏转总成203景气体(backgroundgas)。背景气体可由氢来源118提供，且可流入减速级116的壳体117210可通过与离子束104中的离子的电子相互作用而被电离(ionized)。氢气210的电离(以的相互排斥来降低空间电荷电势并改善离子束性质(例如维持紧凑的离子束)。举例来说，此空间电荷电势的降低尤其有利于能量低于50keV的低能量离子。背景气体离子在被电离7少能量污染(与已知的离子植入机相比)来提供恰当的束控制。在使用氮气或惰性气体(例如氩气或氙气)的已知的离子植入机中，在被植入有掺杂剂离子(例如硼)的衬底中观察到了能量污染。具体来说，可在被植入衬底内观察到掺杂剂的深度分布的高能量尾(energy弯曲的减速级从而以直线轨迹行进进入减速级的中性物质可被减速级的壁拦截的离子植存在于离子植入机中的背景气体对高能中性物质的卢瑟福散射(Rutherfordscattering)质)与残余气体原子之间的相互作用。因与背景气体原子相互作用而引起的离子束中的离遇到氢时的最大散射角度仅为5度，此意味着与B+具有实质上相同质量的高能硼中性物质8背景气体压力下的若干种不同气体对20keV硼物质的散射概率随着散射角度的变化。如图原子被氢气物质散射的机会仍仅为10-5。这些概率已利用离子在物质中的输送(TransportofIonsinMatter，TRIM)、即众所周知的蒙特卡罗模拟程序(Mo进入减速级中的高能中性物质散射的同时，对离子束中的空间电荷效应(spacecharge发明实施例还提供方便且安全地减少由高能中性物质引起本文所述的本公开的实施例