[发明专利]一种离子注入方法

说明书

本发明公开了一种离子注入方法，其具体包括以下步骤：S1、对离子注入机进行工作前的调试；S2、产生离子；S3、利用萃取系统对离子进行萃取；S4、离子筛选；S5、离子束加速；S6、中和离子束的正电荷；S7、离子束注入到硅片内，在离子注入的过程中，硅片绕X1轴公转、绕X2轴自转并沿Z轴方向上下移动，而同时利用法拉第杯对注入过程中离子束的束流值进行实时检测并将检测结果发给控制器，控制器根据离子束的实时束流值进行智能控制硅片的运动。该离子注入方法提高离子注入过程中的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种离子注入方法，利用离子注入机实现离子注入，属于半导体行业。

背景技术

离子注入机是半导体生产过程中所使用的一种设备，其基本结构包括离子源、为离子源提供待离子化的气体箱、用于将离子从离子源内的等离子体中抽出并加速的萃取系统、设置于萃取系统下游用于精确选择所需的离子并排除不需要的离子质量分析器、位于质量分析器下游的加速系统、设置于加速系统下游的电子淋浴器和设置于电子淋浴器下游的硅片放置驱动装置。然目前的离子注入机的注入方法还是存在以下的缺点：1.而目前一般的离子注入机在硅片注入时是通过离子束的水平移动来改变离子注入的位置，同时硅片上下移动，这种扫描的方式需要控制离子束的移动速度，难度比较大。2.在硅片分批注入时，当新的硅片放入后，其离子注入所需的参数是始终按照预设注入的参数来进行确定的，而在硅片更换的这个过程中，从离子源到加速系统这一过程中可能出现一些参数上的波动，例如气体箱中气体供应量的波动，离子源产生离子量的波动等，这些波动都可能造成最终从电子淋浴器射出的离子束强度上存在误差，而此时若再依据理论值硅片注入参数，那么可能就会导致这一误差发生在硅片上，比如离子注入量和注入深度就可能发生变化，从而最终影响硅片注入质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种离子注入方法，该离子注入方法利用硅片的自转、公转和直线移动来实现离子注入的扫描动作，同时利用法拉第杯对注入过程中离子束的束流值进行实时检测并将检测结果发给控制器，控制器根据离子束的实时束流值进行智能控制硅片的运动，提高离子注入过程中的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种离子注入方法，该离子注入方法依托于离子注入机，其具体包括以下步骤：

S1、对离子注入机进行工作前的调试，将硅片放入到硅片放置驱动装置内的自转盘架上，硅片放置驱动装置处于注入工位；

S2、气体箱内的气体进入离子源中电离产生离子；

S3、利用萃取系统对离子进行萃取，使离子从离子源内抽出并加速，整个萃取过程处于真空环境下进行；

S4、利用离子质量分析器对萃取的离子进行精确筛选；

S5、利用加速系统对萃取后得到的离子束进行加速；

S6、利用电子淋浴器产生的电子中和离子束的正电荷；

S7、高速运行的离子束通过硅片放置驱动装置的离子注入窗口注入到硅片内，在离子注入的过程中，硅片放置驱动装置带动硅片绕X1轴公转、绕X2轴自转并沿Z轴方向上下移动，而同时利用法拉第杯对注入过程中离子束的束流值进行实时检测并将检测结果发给控制器，控制器根据离子束的实时束流值进行智能控制硅片的运动。

其中优选的，步骤S7中所述控制器智能控制硅片的运动的具体方式为：

S71、根据工艺要求设定硅片注入的理论深度H₀、对应的离子束的理论束流值I₀、理论扫描次数N₀、硅片沿Z轴方向移动的理论速度V_Z0、硅片的公转速度R_公0、硅片的自转速度R_自0，其中硅片沿Z轴方向移动一个行程设定为一次扫描；