[发明专利]一种消除电极电荷积累的方法

说明书

本发明公开了一种消除电极电荷积累的方法，用恒流电源不断提供的电荷来中和电极积累的异性电荷，保证电极的电位稳定。本方法涉及离子注入机，属于半导体器件制造领域。高压电源A(1)输出直流正电压，提供给电极A(2)正电位，用于离子束的加速并使其获得能量，高压电阻A(4)构成回路，恒流电源A(5)提供的电子(7)用于中和电极A上所积累的正电荷(6)，保证电极A上电位的稳定。高压电源B(8)输出直流负电压，提供给电极B(9)负电位，用于抑制离子束中电子的发散，高压电阻B(9)构成回路，恒流电源B(11)提供的正电荷(13)用于中和其上所积累的电子(12)，保证电极B上电位的稳定。

技术领域

本发明涉及一种消除电荷积累的方法，应用到离子注入机中，属于半导体器件制造领域。

背景技术

在半导体制造装备离子注入机中，首先进行的工艺流程是对离子束的加速，其目的是使离子束获得工艺所要求的初始能量。该加速系统一般由高压电源和电极构成，即高压电源给电极提供一个直流正高压的电位，用于产生一个加速离子束的电场。由于电极处于离子注入机的光路空间中，空间电荷不可以避免地会轰击到电极上。当空间电荷轰击到电极上后，使电极上不断积累电荷，会引起电极上电位的不稳定，导致离子束加速能量的不稳定，达不到工艺的参数要求，造成能量污染，影响束流的均匀性和剂量分布，从而使晶圆的合格率下降。因此保持电极上稳定的电位对离子束的加速以及提高晶圆的合格率至关重要。消除电极上的电荷积累是我们所要达到的目标。

发明内容

如图1所示，消除正电荷积累的方法，其包括高压电源A(1)、正电极A(2)、地电极C(3)、高压电阻A(4)、恒流电源A(5)，其特征在于：

高压电源A(1)输出直流正电压，提供给电极A(2)一个正电位，电极A(2)与地电极C(3)形成一个用于加速离子束的电场，使离子束获得满足工艺要求的初始能量；由于加速后的离子束会轰击到电极A(2)上，使电极A(2)上积累正电荷(6)，会导致其上的电位不断上升，造成电位不稳定；高压电阻A(4)构成回路，恒流电源A(5)提供的电子(7)不断流入电极A(2)用于中和其上所积累的正电荷(6)，保证电极A(2)上电位的稳定。

如图2所示，消除负电荷积累的方法，其包括高压电源B(8)、负电极B(9)、地电极C(3)、高压电阻(10)、恒流电源(11)，其特征在于：

高压电源B(8)输出直流负电压，提供给电极B(9)一个负电位，电极B(9)与地电极C(3)形成一个用于使离子束减速的电场，其目的是用于抑制离子束中电子(12)的发散；由于离子束中的电子会轰击到电极B上，使电极B(9)上积累电子(12)，会导致其上的电位不稳定；高压电阻B(8)构成回路，恒流电源B(9)提供的正电荷(13)不断流入电极B(9)用于中和其上所积累的电子(12)，保证电极B(9)上电位的稳定。

本发明的优点是：

通过有源的方法，不断地向电极提供电荷来中和其上积累的异性电荷。该过程具有实时性，不仅提高了电极电位的稳定，而且有效地防止了离子束注入晶圆时的能量污染，提高了晶圆的合格率。

附图说明

本发明的具体实施方式：

图1是本发明的消除电极正电荷积累的原理图；

图2是本发明的消除电极负电荷积累的原理图。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步介绍，但这些描述不作为对本发明的限定。