专利名称：一种离子束传输控制优化方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件制造控制方法，尤其涉及一种离子束传输控制优化方法。
背景技术：
现有半导体集成电路制造技术中，随着半导体集成电路技术的发展，集成度越来越高，电路规模越来越大，电路中单元器件尺寸越来越小，对各半导体工艺设备提出了更高的要求。
离子注入机作为半导体离子掺杂工艺线的关键设备之一，也提出了很高的要求，要求离子注入机具有整机可靠性好、生产效率高、多种电荷态离子宽能量范围注入、精确控制束注入能量精度、精确控制束纯度、低尘粒污染、整机全自动控制、注片均匀性和重复性好等多种功能和特征。
离子源自动引束、自动束传输优化技术是提高离子注入机自动化程度、可靠性、重复性的关键技术，缩短调节时间、提高产能是该技术的主要目标之一。好的束流控制方法可以获得较高的束流传输率，束流溅射污染少，束斑形状好，是离子注入机的重要技术之一。
发明内容
本发明提出一种新的束流优化控制方法，能极大地缩短束流调节时间、提高束流传输率、减少溅射污染，调整后的束斑形状较好。
本发明通过以下方案实现一种离子束传输控制优化方法，包括如下步骤(1)调节偏转电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(2)调节Q1电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(3)调节Q2电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(4)调节引出电极Y，使得聚焦杯获得束流极大值。
其中四极透镜Q1用于X方向聚焦、四极透镜Q2用于Y方向聚焦。
本发明具有如下显著优点1.极大地缩短束流调节时间；2.提高束流传输率；3.减少溅射污染；4.调整后的束斑形状较好。
图1为本发明的原理2为本发明的传输控制流程图具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述参考图1，离子束从离子源及束流引出部分1出来以后，进入聚焦杯7以前，要通过四极透镜Q1(X方向束流聚焦透镜)2进行X方向聚焦、通过四极透镜Q2(Y方向束流聚焦透镜)3进行Y方向聚焦、通过偏转电源4扫描偏转、平行透镜5、加速管6等多个单元。其中四极透镜Q1用于X方向聚焦、四极透镜Q2用于Y方向聚焦、偏转电源4用于将束流在水平方向扫开、平行透镜5用于保证束线扫开后的平行度。
调节四极透镜电源的电流，可以改变四极透镜的磁场，从而影响从其中穿过的带电粒子运动，反映在束斑上就是改变了束斑焦点的远近，通过选择合适的磁场强度，可以将束斑缩小到最小且束流最大。两个四极透镜分别调整束流的X、Y方向的压缩比率。
偏转电源4可以改变束流在水平方向的位置，选择合适的偏转电源束流可以使得离子束大部分都射入聚焦杯7中，从而获得的束流较大。
引出电极Y在离子源及束流引出部分1的离子源引出缝出口处，调节引出电极以后束流将发生竖直方向的移动，也会影响到聚焦杯7的束流测量结果。
根据以上物理原理，参考图2，束流传输控制主要是通过分级聚焦，逐步较小束斑，改变束斑竖直方向的注入角，改变束斑水平方向的入射点，争取在聚焦杯7获得最大束流。
整个流程主要分为四步(1)调节偏转电源4，使得聚焦杯7获得束流极大值；(2)调节Q1电源，使得聚焦杯7获得束流极大值；(3)调节Q2电源，使得聚焦杯7获得束流极大值；(4)调节引出电极Y，使得聚焦杯7获得束流极大值。
经过四步调节以后，聚焦杯7上基本获得了最优束流。
图2所述的控制流程由计算机自动完成，首先步骤11开始后执行步骤12，开启、设置并检测加速、抑制电源12，然后步骤13开启、设置并检测Q1电源、Q2电源、偏转电源、平行透镜电源，完成电源自检。然后步骤14测束法拉第改为聚焦杯，开始分步调节电源，以期获得最佳效果，即步骤15调节偏转电源电压在聚焦杯上获得束流极大值、步骤16调节聚焦电源电流Q1，在聚焦杯上获得束流极大值、步骤17调节聚焦电源电流Q2，在聚焦杯上获得束流极大值、步骤18调节平行透镜电源，在聚焦杯上获得束流极大值、步骤19调节聚焦引出电极Y，在聚焦杯上获得束流极大值。调节时，由计算机控制电源电压或电流在初始值附近，从小到大改变电源被控量，同时监控聚焦杯束流，知道聚焦杯获得束流极大值。当4个电源调节完毕以后，为了获得最佳调节效果，可缩小调节范围为原调节范围的一半，并提高调节精度，重复调节1次，这样既可以提高调节精度，还可以减少磁滞效应对调节结果的影响。然后进行步骤20，检测束流、确定扫描电压范围，步骤21，设置偏转电源电压线性扫描设置，步骤22，根据聚焦杯束流反馈校正偏转电源，扫描电压设置，保证束流均匀性满足工艺菜单需求。最后步骤23结束。
本发明的特定实施例已对发明内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求
1.一种离子束传输控制优化方法，包括如下步骤(1)调节偏转电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(2)调节Q1电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(3)调节Q2电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(4)调节引出电极Y，使得聚焦杯获得束流极大值；其中四极透镜Q1用于X方向聚焦、四极透镜Q2用于Y方向聚焦。
全文摘要
本发明公开了一种离子束传输控制优化方法，包括如下步骤(1)调节偏转电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(2)调节Q1电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(3)调节Q2电源，使得聚焦杯获得束流极大值；(4)调节引出电极Y，使得聚焦杯获得束流极大值。其中四极透镜Q1用于X方向聚焦、四极透镜Q2用于Y方向聚焦。本发明可以极大地缩短束流调节时间，提高束流传输率，减少溅射污染并且调整后的束斑形状较好。
文档编号C30B31/22GK1866461SQ20061007296
公开日2006年11月22日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者罗宏洋, 唐景庭, 孙勇, 王玮琪 申请人:北京中科信电子装备有限公司