离子注入机减速偏转模块设计及仿真计算研究
2018-06-07李红赛
电子工业专用设备 2018年3期
张 丛,李红赛,岳 腾
(北京中科信电子装备有限公司,北京 101111)
随着集成电路工艺的发展,大束流离子注入机向低能量发展。由于空间电荷效应影响,低能大束流强离子束的传输与控制更加困难[1,2]。因此,一般通过减速模块实现。离子束在大部分光路中处于一个比较高的能量状态,因此空间电荷效应较弱,离子束易于控制,传输效率较高;进入靶室之前,离子束通过减速模块减速至最终低能量,之后注入至晶圆中。
减速结构在实现低能大束流强离子束注入的同时也带来了一些负面影响。减速之前部分离子与束流管道中残余气体发生电荷交换转化为中性原子,其运动不受减速模块影响,并且可能会到达注入位置,产生所谓的能量污染。能量污染会影响掺杂的分布,使掺杂深度增加,影响先进工艺中超浅结的实现。目前国际主流供应商的最新型低能大束流离子注入机均采用偏转模块以分离注入束流和高能量中性原子,实现消除能量污染[3-6],并且大部分采用减速偏转一体化设计,结构较为紧凑,有利于离子束的传输与控制。要指出的是,此处消除能量污染是指将能量污染控制在一定水平(例如0.05%)以下。
目前已有离子注入机的减速偏转模块中,单偏转结构需前端束线倾斜或后端靶室扫描模块倾斜,在设备维护便利性和技术复杂度等方面存在一些问题;双偏转结构设计较为复杂,在维护成本和便利性方面也有不足。针对上述……
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