[发明专利]高电流离子植入器以及使用高电流离子植入器控制离子束的方法

说明书

本文提供用于增加静电透镜的操作范围的方法。离子植入系统的静电透镜可从离子源接收离子束，静电透镜包括沿着离子束线的一侧设置的第一多个导电束光学器件及沿着离子束线的第二侧设置的第二多个导电束光学器件。离子植入系统还可包括与静电透镜连通的电源供应器，所述电源供应器可操作以向第一多个导电束光学器件及第二多个导电束光学器件中的至少一者供应电压及电流，其中电压及电流使离子束偏转束偏转角度，且其中离子束在静电透镜内被加速然后被减速。

相关申请的交叉参考

本申请是2019年7月15日提出申请的序列号为62/874,192的未决美国临时专利申请的非临时申请，所述未决美国临时专利申请的全部内容并入本申请供参考。

技术领域

本公开大体涉及半导体处理，且更具体来说涉及高电流离子植入器。

背景技术

离子植入系统可包括离子源及一系列束线组件。离子源可包括产生离子的腔室。离子源还可包括设置在腔室附近的电源(power source)及提取电极总成。所述束线组件可包括例如质量分析器、第一加速或减速级(acceleration or deceleration stage)、准直器及第二加速或减速级。类似于用于操纵光束的一系列光学透镜，束线组件可对具有预期物质种类、形状、能量和/或其他特征的离子或离子束进行过滤、聚焦及操纵。离子束穿过束线组件，并且可被朝安装在压板或夹具上的衬底引导。衬底可通过有时被称为多轴旋转手臂(roplat)的设备在一个或多个维度上移动(例如，平移、旋转以及倾斜)。

在高电流下操作的离子植入系统通常在漂移或漂移/减速模式中操作。在这些模式中，从来源提取的离子束以固定的能量沿着束线输送，且可能在稍后级处被减速到最终能量。然而，这种设计会对束线操作强加某些限制。例如，质量分析磁体通常被设计成输送某一最大质量能量产品。电气隔离及电源供应器也被限制于保持特定电压。

因此，开发一种将允许同时具有全部传统益处及扩展的最大能量的高电流植入器操作的方法是有益的。

发明内容

在一种方法中，一种离子植入系统可包括接收离子束的静电透镜，所述静电透镜包括沿着离子束线的一侧设置的第一多个导电束光学器件及沿着所述离子束线的第二侧设置的第二多个导电束光学器件。所述离子植入系统还可包括与所述静电透镜连通的电源供应器，所述电源供应器能够操作以向所述第一多个导电束光学器件及所述第二多个导电束光学器件中的至少一者供应电压及电流，其中所述电压及所述电流使所述离子束偏转束偏转角度(beam deflection angle)，且其中所述离子束在所述静电透镜内被加速然后被减速。

在另一种方法中，一种透镜可包括界定腔室的腔室壁以及位于所述腔室内的第一多个电极及第二多个电极。静电透镜可从离子源接收离子束，其中所述第一多个电极沿着离子束线的一侧设置，其中所述第二多个电极沿着所述离子束线的第二侧设置，其中向所述第一多个电极及所述第二多个电极中的至少一者供应电压及电流，以使所述离子束偏转束偏转角度，且其中当所述离子束穿过所述腔室时，所述离子束被加速然后被减速。

在又一种方法中，一种离子植入系统可包括接收离子束的静电透镜，所述静电透镜包括沿着离子束线的一侧设置的第一多个导电束光学器件及沿着所述离子束线的第二侧设置的第二多个导电束光学器件。所述离子植入系统还可包括与所述静电透镜连通的电源供应器，所述电源供应器能够操作以向所述第一多个导电束光学器件及所述第二多个导电束光学器件中的至少一者供应电压及电流，其中所述电压及所述电流使所述离子束偏转束偏转角度，且其中所述第一多个导电束光学器件及所述第二多个导电束光学器件中的所述至少一者的所述电压及所述电流导致所述离子束在所述静电透镜内被加速然后被减速。

附图说明

图1是示出根据本公开实施例的离子植入系统的示意图。

图2是根据本公开实施例的图1所示的离子植入系统的静电过滤器的侧剖视图。