[发明专利]供气系统及离子源的供气方法

说明书

本发明提供了一种供气系统及离子源的供气方法，包括反应腔、第一加热装置、流量控制器和气体管路；所述反应腔用于放置固体源；所述气体管路的一端连接所述反应腔，另一端用于连接所述离子源；所述第一加热装置设置于所述反应腔上，并用于加热所述固体源至预设温度，以使所述固体源气化，所述固体源气化后的气体由所述反应腔流出并通过所述气体管路进入所述离子源。该供气系统可使固体源加热气化并为离子源提供稳定的气流，从而保证晶圆表面离子注入的均匀性，提高晶圆离子注入的产能，同时延长离子源的保养周期。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造技术领域，特别涉及一种供气系统及离子源的供气方法。

背景技术

离子注入机是集成电路制造工序中的关键设备，离子注入是对半导体晶圆表面附近区域进行掺杂的技术，其目的是改变半导体的载流子浓度和导电类型。离子注入时需要将待注入的气源引入到离子源的电场中，并在离子源的电场中被电离变成离子。如果待注入的物质是固体源，则还需要加热气化，使之变为气相后再引入到这个离子源中。

现有的离子注入机普遍采用将固体源装载入离子源，通过离子源内部加热使固体源气化的方式引入气体。采用此种方式引入的气体，由于放置在离子源中的固体源加热温度和压力不能精确控制，同时固体源随着气化进行其剩余固体量在逐渐减少，使得固体源气化产生的气体流量很不稳定，从而造成离子注入时的离子束很不稳定，进而影响晶圆表面注入离子的均匀性。再者，由于离子源的装载量有限，仅能容纳数量较少的固体源，当少量固体源气化完毕后就需要对离子源进行保养，这大大缩短了离子源的保养周期，增加操作人员的操作频率且降低离子源的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供气系统及离子源的供气方法，以为离子源提供稳定的固体源气化气流，同时缩短离子源的保养周期。

为解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种供气系统，用于向离子源提供稳定的固体源气化气流，包括反应腔、第一加热装置、流量控制器和气体管路；

所述反应腔用于放置固体源；所述气体管路的一端连接所述反应腔，另一端用于连接所述离子源；

所述第一加热装置设置于所述反应腔上，并用于加热所述反应腔至预设温度，以使所述反应腔内的固体源气化，所述固体源气化后生成的气体通过所述气体管路进入所述离子源；

所述流量控制器用于控制所述气体进入所述离子源的流量在预设范围内。

可选的，所述供气系统还包括控制装置和检测装置，所述控制装置分别与所述第一加热装置、所述流量控制器和所述检测装置通信连接；

所述检测装置用于测量所述反应腔内的压力和/或温度；

所述控制装置用于根据所述反应腔内的压力和/或温度控制所述第一加热装置的加热温度；

所述控制装置还用于控制所述流量控制器，使所述气体进入所述离子源的流量在所述预设范围内。

可选的，所述检测装置包括第一温度检测装置和压力检测装置，所述第一温度检测装置和所述压力检测装置均与所述反应腔连接，所述第一温度检测装置用于测量所述反应腔内的温度，所述压力检测装置用于测量所述反应腔内的压力；

所述控制装置用于根据所述压力检测装置所测量的所述反应腔内的压力控制所述第一加热装置的加热温度。

可选的，所述压力检测装置为真空计，所述第一温度检测装置为温度计。

可选的，所述供气系统还包括第二加热装置和第二温度检测装置，所述第二加热装置和所述第二温度检测装置均与所述控制装置通信连接；

所述第二加热装置和所述第二温度检测装置均设置于所述气体管路上；所述第二加热装置用于加热所述气体管路；所述第二温度检测装置用于测量所述气体管路内的温度；