[发明专利]离子注入系统及方法

权利要求书

1.一种离子注入系统，该系统包括一离子源，该离子源用于生成一离子束，在该离子束的传输路径上依次设有：

一质量分析磁铁，用于从该离子束中选择一预设能量范围内的离子束；

一束流扫描装置，用于扫描该预设能量范围内的离子束；

一准直装置，用于准直该预设能量范围内的离子束；

一变速装置，用于使该预设能量范围内的离子束加速或减速；

一制程腔，该制程腔内设有一工件扫描装置，该工件扫描装置用于扫描工件并使工件穿过该预设能量范围内的离子束，以进行离子注入；

其特征在于，该系统还包括：

一设于该质量分析磁铁与该束流扫描装置之间的直线加速器，用于利用射频电场使该预设能量范围内的离子束加速；

一设于该直线加速器与该束流扫描装置之间的能量过滤装置，用于提高该预设能量范围内的离子束的能量单色性。

2.如权利要求1所述的离子注入系统，其特征在于，该直线加速器用于仅对多个预设能量值的离子束进行传输，该变速装置用于使离子束加速或减速至预设注入能量。

3.如权利要求1或2所述的离子注入系统，其特征在于，该工件扫描装置用于在与离子束束流相垂直的平面内使工件进行一维或二维扫描。

4.如权利要求1或2所述的离子注入系统，其特征在于，该系统还包括设于该制程腔处的一真空传送装置以及一大气传送装置，该真空传送装置用于在高真空环境中传送工件，该大气传送装置用于在大气环境中传送工件。

5.如权利要求1或2所述的离子注入系统，其特征在于，该束流扫描装置为电扫描装置或磁扫描装置。

6.如权利要求1或2所述的离子注入系统，其特征在于，该变速装置为直流静电的加速或减速装置。

7.如权利要求1或2所述的离子注入系统，其特征在于，该能量过滤装置为能量过滤磁铁或能量过滤静电装置。

8.一种利用如权利要求1所述的离子注入系统实现的离子注入方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S₁、利用该离子源生成一离子束；

S₂、利用该质量分析磁铁从该离子束中选择一预设能量范围内的离子束；

S₃、在执行高能量离子注入时，利用该直线加速器使该预设能量范围内的离子束加速，并利用该能量过滤装置提高该预设能量范围内的离子束的能量单色性；

S₄、利用该束流扫描装置扫描该预设能量范围内的离子束；

S₅、利用该准直装置准直该预设能量范围内的离子束；

S₆、利用该变速装置使该预设能量范围内的离子束加速或减速；

S₇、在该制程腔内利用该工件扫描装置扫描工件并使工件穿过该预设能量范围内的离子束，以进行离子注入。

9.如权利要求8所述的离子注入方法，其特征在于，利用该直线加速器仅对多个预设能量值的离子束进行传输，并利用该变速装置使离子束加速或减速至预设注入能量。

10.如权利要求8或9所述的离子注入方法，其特征在于，利用该工件扫描装置在与离子束束流相垂直的平面内使工件进行一维或二维扫描。

11.如权利要求8或9所述的离子注入方法，其特征在于，在该方法中，利用一设于该制程腔处的真空传送装置在高真空环境中传送工件，并利用一设于该制程腔处的大气传送装置在大气环境中传送工件。

12.如权利要求8或9所述的离子注入方法，其特征在于，该束流扫描装置利用电效应或磁效应扫描该预设能量范围内的离子束。

13.如权利要求8或9所述的离子注入方法，其特征在于，该变速装置利用直流静电场使该预设能量范围内的离子束加速或减速。

14.如权利要求8或9所述的离子注入方法，其特征在于，该能量过滤装置利用磁效应或静电场提高该预设能量范围内的离子束的能量单色性。

15.如权利要求8所述的离子注入方法，其特征在于，在步骤S₃中，在执行中束流离子注入时，移除该直线加速器和该能量过滤装置。