[发明专利]磁分析器单元

说明书

本公开涉及一种磁分析器单元。该磁分析器单元包括：接收端开口，该接收端开口被构造为接收来自离子源的离子流；输出端开口，该输出端开口被构造为输出该离子流中的具有特定质荷比的离子；离子通道，该离子通道连接该接收端开口与该输出端开口，并且该离子通道包括至少一个U形通道区段；其中，该至少一个U形通道区段被布置在磁场中，该磁场被配置为使得具有特定质荷比的该离子能够通过该至少一个U形通道区段。

技术领域

本公开涉及半导体领域，具体来说，涉及一种磁分析器单元。

背景技术

在半导体器件的生产过程中，为了使半导体材料能够表现出特定的电学特性(例如形成PN结)，常常需要将某种特定类型的离子按照一定的浓度与分布掺杂到半导体材料中，以改变半导体材料的电学性质。离子注入是一种常见的掺杂方法。一些离子注入过程涉及将离子源产生的特定类型的离子经加速后射向半导体材料(例如硅材料)的表面，从而使得该特定类型的离子能够进入半导体材料中。然而，在用于离子注入的系统中不可避免地存在除了期望的特定类型的离子之外的其他杂质粒子。为了保证由半导体材料制成的半导体器件的理想的电学特性，应当避免这些杂质粒子被发射到半导体材料的表面。

磁分析器单元(Analyzer Magnetic Unit,AMU)可以被用于对射向半导体材料的离子流进行筛选，从而仅允许期望的特定类型的离子通过，并且阻挡不期望的杂质粒子。然而，现有的磁分析器单元的设计对不期望的杂质粒子的阻挡是受限的，这可能降低被注入到半导体材料的离子的纯度，从而影响所得到的掺杂半导体材料的电学特性。

因此，需要提出一种新的技术来解决上述现有技术中的一个或多个问题。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种改进的磁分析器单元。

本公开的另一个目的是提供包含这种磁分析器单元的离子注入机。

本公开的再一个目的是提供一种产生具有特定质荷比的离子的方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种磁分析器单元。该磁分析器单元包括：接收端开口，该接收端开口被构造为接收来自离子源的离子流；输出端开口，该输出端开口被构造为输出该离子流中的具有特定质荷比的离子；离子通道，该离子通道连接该接收端开口与该输出端开口，并且该离子通道包括至少一个U形通道区段；其中，该至少一个U形通道区段被布置在磁场中，该磁场被配置为使得具有特定质荷比的该离子能够通过该至少一个U形通道区段。

根据本公开的第二方面，提供了一种离子注入机，该离子注入机包括：离子源，用于产生离子流；以及根据本文公开的任一方面的磁分析器单元，该磁分析器单元的接收端开口与离子源耦接。

根据本公开的第三方面，提供了一种用于产生具有特定质荷比的离子的方法。该方法包括：由离子源产生离子流；使该离子流经过离子通道，该离子通道包括至少一个U形通道区段；其中，该至少一个U形通道区段被布置在磁场中，该磁场被配置为使得具有特定质荷比的该离子能够通过该至少一个U形通道区段。

根据本公开的一些实施例的一个优点在于，使得离子流通过磁分析器单元的路径长度增加，从而有助于除去杂质粒子。

根据本公开的一些实施例的另一个优点在于，使得离子流通过磁分析器单元的路径具有至少180°的弯折，从而能够进一步除去杂质粒子。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是示出杂质粒子对离子注入的影响的示意图。