[发明专利]离子束能量控制装置

说明书

本发明公开了一种离子束能量控制装置。其包括：入口端和出口端，所述入口端供离子束射入，所述出口端供离子束射出；若干电极对，每个电极对分别包括相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均为棒状，所述第一电极和所述第二电极之间的空间供离子束通过；所述若干电极对中至少一电极对形成第一电极群，施加至所述第一电极群的电压使得离子束向第一方向偏转；所述若干电极对中至少一电极对形成第二电极群，施加至所述第二电极群的电压使得离子束向第二方向偏转，所述第二方向与所述第一方向反向。本发明的离子束能量控制装置在电极形状、电极布局、束流调节等方面均具有较多优点。

技术领域

本发明属于半导体设备领域，尤其涉及一种离子束能量控制装置。

背景技术

在“低能大束流”离子注入机中，需要实现最终能量极低，束流强度很高的离子束。由于离子束的引出强度和传输效率会随着能量降低而显著降低，因此需要用较高的能量来引出和传输离子束，再通过一个或若干减速装置对离子束进行减速，从而实现低能大束流。在减速过程中，需要避免离子束强度的损失。此外，减速过程中不可避免地产生中间能量的离子，这些与最终能量不同的离子，会对制成的半导体器件造成不良影响，被称为能量污染，也需要最大限度的减少。因此，如何有效地减速光束，减少能量污染是研发的主要方向。现有的装置中，通常设置多种电极，在束流穿过时电极的电场改变束流的方向和速度。目前，市场上可见的装置中存在以下缺陷：

电极的形状各异，不利于电极的制造加工；

电极表面积大，易被束流击中；

束流通道较窄，对束流限制较大；

束流高度不够；

采用大面积的平面电极来屏蔽腔壁对电场的影响，不能有效改变束流边缘角度；

可通过的束流强度有限，垂直均匀性几乎无法调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有的装置束流有限、束流高度不够的缺陷，而提供一种离子束能量控制装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种离子束能量控制装置，包括：

入口端和出口端，所述入口端供离子束射入，所述出口端供离子束射出；

在所述入口端和所述出口端之间设置的若干电极对，每个电极对分别包括相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均为棒状，所述第一电极和所述第二电极之间的空间供离子束通过；

所述若干电极对中至少一电极对形成第一电极群，施加至所述第一电极群的电压使得离子束在通过所述第一电极群形成的束流通道时向第一方向偏转；

所述若干电极对中至少一电极对形成第二电极群，施加至所述第二电极群的电压使得离子束在通过所述第二电极群形成的束流通道时向第二方向偏转，所述第二方向与所述第一方向反向。

较佳地，离子束在通过所述若干电极对形成的束流通道时离子束中心轨迹呈S形弯曲。

较佳地，所述离子束能量控制装置还包括从所述入口端到最靠近所述入口端的电极对之间依次设置的：

入口电极对，所述入口电极对包括相对设置的两个入口电极，所述入口电极与所述入口端有相同的电位；

抑制电极对，所述抑制电极对包括相对设置的两个抑制电极，所述抑制电极有相比所述入口电极更负的电位；

所述离子束能量控制装置还包括从所述出口端到最靠近所述出口端的电极对之间设置的：

出口电极对，所述出口电极对包括相对设置的两个出口电极，所述出口电极的电压等于地电压。