一種粗調低能寬帶離子束均勻性的方法與流程

本發明涉及一種半導體器件制造控制系統，尤其涉及一種粗調低能寬帶離子束均勻性的方法。

背景技術：

現有半導體集成電路制造技術中，隨著半導體集成電路技術的發展，且隨著特質線寬的縮小，電路中單元器件尺寸越來越小，工藝復雜程度的提高，對各半導體工藝設備提出了更高的要求。離子注入機作為半導體離子摻雜工藝線的關鍵設備之一。束流的均勻性和整機可靠性對于離子注入系統愈發重要，已成為器件成敗與否的關鍵。

在寬帶離子注入機引出束流能量很低、束流很大時，由于空間電荷效應的影響，離子束發散嚴重，導致到靶束剖面均勻性較差。而低能寬帶離子束從離子源產生離子，引出電極引出離子、分析器篩選離子，以及水平和垂直聚焦透鏡聚焦離子過程中，離子源、引出電極、分析器、水平及垂直聚焦透鏡參數對到靶束流剖面均勻性的影響覆蓋整個束剖面，導致寬帶離子束到靶均勻性調節更加困難。但在目前大部分寬帶離子注入系統中，到靶均勻性調節，從離子源、引出電極、水平及垂直聚焦透鏡和減速器參數是否調節到位，全部通過終端移動法拉第采集束流水平剖面數據來獲得，導致低能時寬帶離子束到靶均勻性調節時間很長，導致低能寬帶離子束到靶均勻性調節效率低；同時移動法拉第頻繁運動，降低了移動法拉第使用壽命，從而影響到整機可靠性。

因此低能寬帶離子注入機迫切需要一種速度快、成功率高、能滿足工藝可靠性要求的粗調均勻性的方法。

技術實現要素：

針對上述情況，本發明介紹了一種粗調低能寬帶離子束均勻性的方法。

本專利通過以下技術方案實現：

一種粗調低能寬帶離子束均勻性的方法，包括以下步驟：

(a)下載菜單數據，檢測和設置能量模式；

(b)初始化所有調節參數，調節源、引出及聚焦參數確保setcup杯束流最大；

(c)收回setcup杯，通過逐級比較法拉第陣列兩端測束杯束流，調節平行透鏡電流，確保寬帶束在法拉第陣列中央；

(d)實時檢測法拉第陣列均勻性，調節離子源、引出、水平及垂直聚焦參數；

(e)直至法拉第陣列均勻性達到目標值后，才通過移動法拉第采集束流水平剖面數據；

(f)調節局部磁場或電場調節單元，移動法拉第測量束剖面，反復迭代直至達標。

所述的粗調寬帶離子束均勻性的方法，其特征在于，實時檢測法拉第陣列均勻性來調節到靶束流均勻性，在法拉第陣列均勻性達到目標值后才執行測量束剖面運動部件。

與現有的方法相比，本方法的有益效果是：

1、通過法拉第陣列實時檢測到靶束流均勻性，調節光路參數，手動調節直觀，自動調節效率高。

2、移動法拉第測量束剖面次數少，可靠性高。

附圖說明

圖1是本方法的流程圖；

具體實施方式

下面結合附圖的具體實施例對本發明作進一步介紹，應該理解，這些描述都是說明性的。

為了解決低能寬帶離子束到靶均勻性調節效率低問題，并提高整機可靠性，本發明旨在提供一種粗調低能寬帶離子束均勻性的方法。

圖1中展示了粗調低能寬帶離子束均勻性的方法流程圖。首先通過下載菜單數據，檢測和設置能量模式。然后初始化所有調節參數，調節源、引出及聚焦參數確保setcup杯束流最大后；收回setcup杯，通過逐級比較法拉第杯陣列兩端測束杯束流，調節平行透鏡電流，確保寬帶束在法拉第陣列中央；再實時檢測法拉第陣列均勻性，調節離子源、引出、水平及垂直聚焦參數，直至法拉第陣列均勻性達到目標值后，才通過移動法拉第采集束流水平剖面數據，來調節局部磁場或電場調節單元，反復迭代直至達標。

在該實施方式中，根據工藝菜單初始化所有調節單元，包括初始化離子源狀態、引出電壓、引出電極位置，分析器電流、水平及垂直聚焦透鏡、減速器、平行透鏡以及局部磁場或電場等調節單元。然后檢測setcup杯束流，調節離子源、引出、引出電極，分析器、水平及垂直聚焦透鏡、減速器參數，確保到達setcup杯束流最大；

在該實施方式中，當setcup束流最大時，并檢測10s，束流穩定性在5％以內時，才收回setcup杯；

在該實施方式中，法拉列陣列采用21個法拉第杯等間距排列；法拉第陣列到靶均勻性采用21個法拉第杯同時測量到的束流值的標準方差。例如，當調節水平聚焦透鏡，根據菜單將水平聚焦透鏡電流從最小值逐步掃描到最大值，并實時檢測法拉第陣列到靶均勻性，設置最小到靶均勻性的水平聚焦透鏡電流值，同樣調節低能寬帶離子束流通道上其他光路部件，確保法拉第陣列檢 測的到靶均勻性最小。如果前面步驟法拉第陣列的到靶均勻性無法達到3％時，再重新調節離子源、引出、水平及垂直聚焦參數；當拉第陣列的到靶均勻性達到3％后，調節局部磁場或電場調節單元，通過移動法拉第采集水平剖面數據，反復迭代直至到靶均勻性達到1％以下。

以上所述僅為本發明的實施例，并非用于限定本發明的保護范圍，而是用于說明本發明。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。