專利名稱：一種離子束傳輸控制優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件制造控制方法，尤其涉及一種離子束傳輸控制優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)中，隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成度越來越高，電路規(guī)模越來越大，電路中單元器件尺寸越來越小，對(duì)各半導(dǎo)體工藝設(shè)備提出了更高的要求。
離子注入機(jī)作為半導(dǎo)體離子摻雜工藝線的關(guān)鍵設(shè)備之一，也提出了很高的要求，要求離子注入機(jī)具有整機(jī)可靠性好、生產(chǎn)效率高、多種電荷態(tài)離子寬能量范圍注入、精確控制束注入能量精度、精確控制束純度、低塵粒污染、整機(jī)全自動(dòng)控制、注片均勻性和重復(fù)性好等多種功能和特征。
離子源自動(dòng)引束、自動(dòng)束傳輸優(yōu)化技術(shù)是提高離子注入機(jī)自動(dòng)化程度、可靠性、重復(fù)性的關(guān)鍵技術(shù)，縮短調(diào)節(jié)時(shí)間、提高產(chǎn)能是該技術(shù)的主要目標(biāo)之一。好的束流控制方法可以獲得較高的束流傳輸率，束流濺射污染少，束斑形狀好，是離子注入機(jī)的重要技術(shù)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種新的束流優(yōu)化控制方法，能極大地縮短束流調(diào)節(jié)時(shí)間、提高束流傳輸率、減少濺射污染，調(diào)整后的束斑形狀較好。
本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)一種離子束傳輸控制優(yōu)化方法，包括如下步驟(1)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(2)調(diào)節(jié)Q1電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(3)調(diào)節(jié)Q2電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(4)調(diào)節(jié)引出電極Y，使得聚焦杯獲得束流極大值。
其中四極透鏡Q1用于X方向聚焦、四極透鏡Q2用于Y方向聚焦。
本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)1.極大地縮短束流調(diào)節(jié)時(shí)間；2.提高束流傳輸率；3.減少濺射污染；4.調(diào)整后的束斑形狀較好。


圖1為本發(fā)明的原理2為本發(fā)明的傳輸控制流程圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述參考圖1，離子束從離子源及束流引出部分1出來以后，進(jìn)入聚焦杯7以前，要通過四極透鏡Q1(X方向束流聚焦透鏡)2進(jìn)行X方向聚焦、通過四極透鏡Q2(Y方向束流聚焦透鏡)3進(jìn)行Y方向聚焦、通過偏轉(zhuǎn)電源4掃描偏轉(zhuǎn)、平行透鏡5、加速管6等多個(gè)單元。其中四極透鏡Q1用于X方向聚焦、四極透鏡Q2用于Y方向聚焦、偏轉(zhuǎn)電源4用于將束流在水平方向掃開、平行透鏡5用于保證束線掃開后的平行度。
調(diào)節(jié)四極透鏡電源的電流，可以改變四極透鏡的磁場(chǎng)，從而影響從其中穿過的帶電粒子運(yùn)動(dòng)，反映在束斑上就是改變了束斑焦點(diǎn)的遠(yuǎn)近，通過選擇合適的磁場(chǎng)強(qiáng)度，可以將束斑縮小到最小且束流最大。兩個(gè)四極透鏡分別調(diào)整束流的X、Y方向的壓縮比率。
偏轉(zhuǎn)電源4可以改變束流在水平方向的位置，選擇合適的偏轉(zhuǎn)電源束流可以使得離子束大部分都射入聚焦杯7中，從而獲得的束流較大。
引出電極Y在離子源及束流引出部分1的離子源引出縫出口處，調(diào)節(jié)引出電極以后束流將發(fā)生豎直方向的移動(dòng)，也會(huì)影響到聚焦杯7的束流測(cè)量結(jié)果。
根據(jù)以上物理原理，參考圖2，束流傳輸控制主要是通過分級(jí)聚焦，逐步較小束斑，改變束斑豎直方向的注入角，改變束斑水平方向的入射點(diǎn)，爭(zhēng)取在聚焦杯7獲得最大束流。
整個(gè)流程主要分為四步(1)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)電源4，使得聚焦杯7獲得束流極大值；(2)調(diào)節(jié)Q1電源，使得聚焦杯7獲得束流極大值；(3)調(diào)節(jié)Q2電源，使得聚焦杯7獲得束流極大值；(4)調(diào)節(jié)引出電極Y，使得聚焦杯7獲得束流極大值。
經(jīng)過四步調(diào)節(jié)以后，聚焦杯7上基本獲得了最優(yōu)束流。
圖2所述的控制流程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，首先步驟11開始后執(zhí)行步驟12，開啟、設(shè)置并檢測(cè)加速、抑制電源12，然后步驟13開啟、設(shè)置并檢測(cè)Q1電源、Q2電源、偏轉(zhuǎn)電源、平行透鏡電源，完成電源自檢。然后步驟14測(cè)束法拉第改為聚焦杯，開始分步調(diào)節(jié)電源，以期獲得最佳效果，即步驟15調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)電源電壓在聚焦杯上獲得束流極大值、步驟16調(diào)節(jié)聚焦電源電流Q1，在聚焦杯上獲得束流極大值、步驟17調(diào)節(jié)聚焦電源電流Q2，在聚焦杯上獲得束流極大值、步驟18調(diào)節(jié)平行透鏡電源，在聚焦杯上獲得束流極大值、步驟19調(diào)節(jié)聚焦引出電極Y，在聚焦杯上獲得束流極大值。調(diào)節(jié)時(shí)，由計(jì)算機(jī)控制電源電壓或電流在初始值附近，從小到大改變電源被控量，同時(shí)監(jiān)控聚焦杯束流，知道聚焦杯獲得束流極大值。當(dāng)4個(gè)電源調(diào)節(jié)完畢以后，為了獲得最佳調(diào)節(jié)效果，可縮小調(diào)節(jié)范圍為原調(diào)節(jié)范圍的一半，并提高調(diào)節(jié)精度，重復(fù)調(diào)節(jié)1次，這樣既可以提高調(diào)節(jié)精度，還可以減少磁滯效應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)結(jié)果的影響。然后進(jìn)行步驟20，檢測(cè)束流、確定掃描電壓范圍，步驟21，設(shè)置偏轉(zhuǎn)電源電壓線性掃描設(shè)置，步驟22，根據(jù)聚焦杯束流反饋校正偏轉(zhuǎn)電源，掃描電壓設(shè)置，保證束流均勻性滿足工藝菜單需求。最后步驟23結(jié)束。
本發(fā)明的特定實(shí)施例已對(duì)發(fā)明內(nèi)容做了詳盡說明。對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種離子束傳輸控制優(yōu)化方法，包括如下步驟(1)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(2)調(diào)節(jié)Q1電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(3)調(diào)節(jié)Q2電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(4)調(diào)節(jié)引出電極Y，使得聚焦杯獲得束流極大值；其中四極透鏡Q1用于X方向聚焦、四極透鏡Q2用于Y方向聚焦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離子束傳輸控制優(yōu)化方法，包括如下步驟(1)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(2)調(diào)節(jié)Q1電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(3)調(diào)節(jié)Q2電源，使得聚焦杯獲得束流極大值；(4)調(diào)節(jié)引出電極Y，使得聚焦杯獲得束流極大值。其中四極透鏡Q1用于X方向聚焦、四極透鏡Q2用于Y方向聚焦。本發(fā)明可以極大地縮短束流調(diào)節(jié)時(shí)間，提高束流傳輸率，減少濺射污染并且調(diào)整后的束斑形狀較好。
文檔編號(hào)C30B31/22GK1866461SQ20061007296
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者羅宏洋, 唐景庭, 孫勇, 王瑋琪 申請(qǐng)人:北京中科信電子裝備有限公司