[发明专利]离子注入系统

说明书

技术领域

本发明涉及及半导体制造领域，特别涉及一种离子注入系统。

背景技术

传统的束线离子注入(Ion Beam Ion Implantation，IBII)被广泛的用于材料改性和半导体工艺，随着半导体工艺中基片尺寸的不断增大和CMOS器件特征尺寸的不断缩小使得IBII面临严峻的挑战，如低能浅结注入时由于同种电荷相互排斥造成的离子束发散，扫描式注入在基片尺寸较大时带来的成本升高等。

等离子体浸没离子注入(Plasma ImmersionIonImplantation，PIII)技术被认为是替代IBII制作超浅结的一项新的掺杂技术，相比较而言，等离子体浸没离子注入（PIII）比传统的束线离子注入（IBII）具有较多优点。

利用等离子体浸没注入技术进行超浅结的制备时，需要产生低密度等离子体，而传统的PIII系统由于等离子体鞘层的约束，等离子腔室需要至少保证一定的容积，而在工艺条件的约束下，腔室中的气体密度也需要保证在一定低的条件下，因此在双重约束下，在ICP放电的方式下很难对此腔室容积下的低密度气体进行起辉产生等离子体，因此传统PIII系统有其注入的局限性。所以急需发明一种新的PIII系统，提高PIII系统的腔室中气体的起辉难易程度。

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系统，解决了现有技术中的无法有效的对腔室中低密度气体进行起辉的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种离子注入系统包括：一离子注入腔室，用于给所述离子注入系统提供真空注入环境；

一近气喷嘴，所述近气喷嘴设于所述离子注入腔室的第一边上，所述近气喷嘴用于给所述离子注入系统提供注入气体；

一出气口，所述出气口设于所述离子注入腔室的第二边上，所述出气口用于将所述注入气体抽离所述离子注入腔室，且，所述第一边与所述第二边为对边；

一基片台，所述基片台包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分位于所述离子注入腔室内，用于给所述离子注入安置待注入样片；所述第二部分位于所述离子注入腔室外；

一脉冲电源，所述脉冲电源与所述基片台的第二部分连接，用于给所述注入气体放电产生等离子体提供电源；

一射频电源，所述射频电源与所述离子注入腔室连接，用于给所述离子注入提供射频电源；

一组合泵，所述组合泵与所述出气口连接，所述组合泵用于通过出气口将反应后的注入气体抽走；

一冷却系统，所述冷却系统用于对整个离子注入系统进行冷却；

其中，所述离子注入系统还包括：

隔板，所述隔板设置在所述基片台外围，且通过所述基片台与注入电极连接；

所述隔板用于将所述离子注入腔室分隔为上离子注入腔室及下离子注入腔室，且在对样片进行离子注入时，所述隔板随注入电极的升降而上下移动。

进一步地，所述隔板呈圆环状，所述隔板通过内环侧与所述基片台的第一部分圆周外围连接，所述隔板外环侧与所述离子注入腔室内壁相隔5-10mm，使所述隔板上下移动时，不与所述离子注入腔室的内壁产生摩擦。

进一步地，所述隔板上设有均匀分布的气孔，使上离子注入腔室的气体可以流到下离子注入腔室中。

进一步地，

所述气孔直径为1-2cm，所述气孔的总面积占隔板面积10%~30%。

进一步地，所述隔板为不锈钢，且表层镀有氧化铝。

本发明提供的离子注入系统，增加可以随注入电极上下移动的隔板，有效控制腔室中气体进行起辉时所占腔室的比例，从而解决低密度气体在腔室中起辉的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的离子注入系统中隔板上升到最高位置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的离子注入系统中隔板下降到最低位置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所述，本发明实施例中的一种离子注入系统，包括：离子注入腔室1、进气喷嘴2、出气口3、基片台4、射频电源5、脉冲电源6及隔板7。