本申请公开了一种带电粒子束的偏移控制装置及方法，涉及离子注入技术领域，包括：粒子源、加速电压及偏转电压，其中：加速电压的正、负电压板上分别设置发射口，粒子源所射出的带电粒子束通过发射口穿过加速电压；偏转电压包括第一偏转单元和第二偏转单元，第一偏转单元和第二偏转单元场强方向均与加速电压的场强方向垂直，带电粒子束穿过加速电压后水平射入第一偏转单元和第二偏转单元，第一偏转单元和第二偏转单元的场强方向相反。本申请通过场强方向相反的偏转单元，抵消带电粒子束在偏转单元内所发生的偏转。离子束能够水平注入晶圆，于晶圆整个表面来说，所有射入晶圆内的离子束与晶圆表面的夹角均相同，提高晶圆内离子注入深度的均匀性。深度的均匀性。深度的均匀性。
【技术实现步骤摘要】
带电粒子束的偏移控制装置及方法
[0001]本申请涉及离子注入
，尤其涉及一种带电粒子束的偏移控制装置及方法。
技术介绍
[0002]物质在离子源离子化后形成具有一定能量的空间束斑，即带有正负电荷的离子束。当离子束射到固体材料后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体材料中的这一现象叫作离子注入。在电子工业中，离子注入为微电子工艺中一种重要的掺杂技术，也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。因此在当代制造大规模集成电路中，离子注入是一种必不可少的手段。
[0003]在目前的离子注入设备中，离子束以一维扫描的方式注入至晶圆中，由扫描源发射出离子束注入至晶圆。晶体的原子在空间上是规则排列的，原子在晶体中排列规律的空间格架称之为晶格。离子束对晶圆进行注入时，与晶圆内原子发生相类似的碰撞，每次碰撞均会减少离子束的能量，离子束最终因能量耗尽而停下。若是离子束穿透的晶格数量越多，与晶圆内原子的碰撞则越少，相应的离子束的入射深度也越深。
[0004]上述注入方式中，离子束在射入晶圆表面时，与晶圆表面形成一定夹角，离子束边缘束流和晶圆表面的夹角与中间束流和晶圆表面的夹角不同。由于离子束与晶圆表面的夹角不同，导致离子束在晶圆内所穿透的晶格数量不同，进而导致离子注入的深度不同。上述扫描注入方式所带来的缺陷也会随着晶圆尺寸的变大而更加显著。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种带电粒子束的偏移控制装置及方法，以解决现有技术中离子束注入时与晶圆表面的夹角不同，导致晶圆内离子注入的深度不同技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：第一方面，本申请一些实施例中公开了一种带电粒子束的偏移控制装置，所述偏移控制装置包括：粒子源、加速电压以及偏转电压，其中：所述加速电压的正、负电压板上分别设置发射口，所述粒子源所射出的带电粒子束通过所述发射口穿过所述加速电压；所述偏转电压包括第一偏转单元和第二偏转单元，所述第一偏转单元和所述第二偏转单元场强方向均与所述加速电压的场强方向垂直，所述带电粒子束穿过所述加速电压后水平射入所述第一偏转单元和所述第二偏转单元，所述第一偏转单元和所述第二偏转单元的场强方向相反。
[0007]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制装置中，所述偏移控制装置包括至少一组所述偏转电压。
[0008]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制装置中，所述偏转电压至少包括N个所述第一偏转单元和N个所述第二偏转单元，其中，N≥1。
[0009]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制装置中，所述第一偏转单元的电压大小与所述第二偏转单元的电压大小相等，所述第一偏转单元的板间距离与所述第二偏转单元的板间距离相等，所述第一偏转单元的板长长度与所述第二偏转单元的板长长度相等。
[0010]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制装置中，带电粒子束包括离子或电子，其中，所述离子包括氦离子、氢离子、氮离子、氧离子或氩离子中的一种或多种。
[0011]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制装置中，所述加速电压的范围为10KV
‑
2000KV。
[0012]第二方面，本申请一些实施例中公开了一种带电粒子束的偏移控制方法，利用上述任一所述的带电粒子束的偏移控制装置，所述方法包括：控制粒子源所产生带电粒子束通过加速电压进行加速，并通过加速电压中电压板上的发射口射出水平粒子束；控制水平粒子束射入偏转电压的第一偏转单元进行偏转，得到第一偏转粒子束；控制第一偏转粒子束射入偏转电压的第二偏转单元进行偏转，得到第二偏转粒子束，其中，所述第二偏转单元和所述第一偏转单元的场强方向相反，在所述偏转电压内，带电粒子束的横向速率不变，纵向速率由射入所述第一偏转单元的初始值增加到最大值，并于射出所述第二偏转单元时衰减为初始值。
[0013]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制方法中，所述方法还包括：控制所述第一偏转单元内电压与板长长度相乘并与板间距离的比值，与所述第二偏转单元内电压与板长长度相乘并与板间距离的比值相等。
[0014]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制方法中，在所述偏移控制装置包括多组所述偏转电压时，所述方法还包括：计算多组所述偏转电压内多个所述第一偏转单元的板长长度之和，得到第一横向位移；计算多组所述偏转电压内多个所述第二偏转单元的板长长度之和，得到第二横向位移；将所述第一横向位移和第二横向位移求和，得到带电粒子束的横向总位移。
[0015]可选地，在上述带电粒子束的偏移控制方法中，在所述偏移控制装置包括多组所述偏转电压时，所述方法还包括：根据多组所述偏转电压内多个所述第一偏转单元的电压、板长长度、板间距离以及加速电压的大小，得到多个第一纵向位移；根据多组所述偏转电压内多个所述第二偏转单元的电压、板长长度、板间距离以及加速电压的大小，得到多个第二纵向位移；将多个所述第一纵向位移和多个第二纵向位移求和，得到带电粒子束的纵向总位移。
[0016]与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供了一种带电粒子束的偏移控制装置及方法，经粒子源所射出的带电粒子束通过加速电压的电压板上的发射口进入其正、负电压板进行加速，并由另一发射口射出。偏转电压中的第一偏转单元和第二偏转单元的场强方向均与加速电压的场强方向垂直，且第一偏转单元和第二偏转单元的场强方向相反。由加速电压射出的带电粒子束水平
射入第一偏转单元进行偏转，之后射入第二偏转单元进行与第一偏转单元内相反方向的偏转，以使将带电粒子束在第二偏转单元内所发生偏转能够抵消其在第一偏转单元内所发生的偏转，进而使得带电粒子水平射出。本申请中的偏移控制方式，通过场强方向相反的偏转单元，抵消带电粒子束在偏转单元内所发生的偏转。因此，若是在离子束注入时，离子束水平射入晶圆，于晶圆整个表面来说，所有射入晶圆内的离子束与晶圆表面的夹角均为90度，从而提高晶圆内离子注入的深度的均匀性。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的一种带电粒子束的偏移控制装置的基本结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种带电粒子束的偏移控制装置的使用状态图；图3为本专利技术实施例提供的一种带电粒子束的偏移控制装置的另一使用状态图；图4为本专利技术实施例提供的一种带电粒子束的偏移控制装置的另一使用状态图；附图标记说明：1、粒子源；11、带电粒子束；2、加速电压；21、发射口；3、偏转电压；31、第一偏转单元；32、第二偏转单元；4、晶圆。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带电粒子束的偏移控制装置，其特征在于，所述偏移控制装置包括：粒子源（1）、加速电压（2）以及偏转电压（3），其中：所述加速电压（2）的正、负电压板上分别设置发射口（21），所述粒子源（1）所射出的带电粒子束（11）通过所述发射口（21）穿过所述加速电压（2）；所述偏转电压（3）包括第一偏转单元（31）和第二偏转单元（32），所述第一偏转单元（31）和所述第二偏转单元（32）场强方向均与所述加速电压（2）的场强方向垂直，所述带电粒子束（11）穿过所述加速电压（2）后水平射入所述第一偏转单元（31）和所述第二偏转单元（32），所述第一偏转单元（31）和所述第二偏转单元（32）的场强方向相反。2.根据权利要求1所述的带电粒子束的偏移控制装置，其特征在于，所述偏移控制装置包括至少一组所述偏转电压（3）。3.根据权利要求1所述的带电粒子束的偏移控制装置，其特征在于，所述偏转电压（3）至少包括N个所述第一偏转单元（31）和N个所述第二偏转单元（32），其中，N≥1。4.根据权利要求1所述的带电粒子束的偏移控制装置，其特征在于，所述第一偏转单元（31）的电压大小与所述第二偏转单元（32）的电压大小相等，所述第一偏转单元（31）的板间距离与所述第二偏转单元（32）的板间距离相等，所述第一偏转单元（31）的板长长度与所述第二偏转单元（32）的板长长度相等。5.根据权利要求1所述的带电粒子束的偏移控制装置，其特征在于，带电粒子束（11）包括离子或电子，其中，所述离子包括氦离子、氢离子、氮离子、氧离子或氩离子中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的带电粒子束的偏移控制装置，其特征在于，所述加速电压（2）的范围为10KV
‑
2000KV。7.一种带电粒子束的偏移控制方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩智勇，刘亚明，胡卉，胡文，李真宇，张秀全，孔霞，
申请(专利权)人：济南晶正电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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