一种粗调低能宽带离子束均匀性的方法与流程

本发明涉及一种半导体器件制造控制系统，尤其涉及一种粗调低能宽带离子束均匀性的方法。

背景技术：

现有半导体集成电路制造技术中，随着半导体集成电路技术的发展，且随着特质线宽的缩小，电路中单元器件尺寸越来越小，工艺复杂程度的提高，对各半导体工艺设备提出了更高的要求。离子注入机作为半导体离子掺杂工艺线的关键设备之一。束流的均匀性和整机可靠性对于离子注入系统愈发重要，已成为器件成败与否的关键。

在宽带离子注入机引出束流能量很低、束流很大时，由于空间电荷效应的影响，离子束发散严重，导致到靶束剖面均匀性较差。而低能宽带离子束从离子源产生离子，引出电极引出离子、分析器筛选离子，以及水平和垂直聚焦透镜聚焦离子过程中，离子源、引出电极、分析器、水平及垂直聚焦透镜参数对到靶束流剖面均匀性的影响覆盖整个束剖面，导致宽带离子束到靶均匀性调节更加困难。但在目前大部分宽带离子注入系统中，到靶均匀性调节，从离子源、引出电极、水平及垂直聚焦透镜和减速器参数是否调节到位，全部通过终端移动法拉第采集束流水平剖面数据来获得，导致低能时宽带离子束到靶均匀性调节时间很长，导致低能宽带离子束到靶均匀性调节效率低；同时移动法拉第频繁运动，降低了移动法拉第使用寿命，从而影响到整机可靠性。

因此低能宽带离子注入机迫切需要一种速度快、成功率高、能满足工艺可靠性要求的粗调均匀性的方法。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明介绍了一种粗调低能宽带离子束均匀性的方法。

本专利通过以下技术方案实现：

一种粗调低能宽带离子束均匀性的方法，包括以下步骤：

(a)下载菜单数据，检测和设置能量模式；

(b)初始化所有调节参数，调节源、引出及聚焦参数确保setcup杯束流最大；

(c)收回setcup杯，通过逐级比较法拉第阵列两端测束杯束流，调节平行透镜电流，确保宽带束在法拉第阵列中央；

(d)实时检测法拉第阵列均匀性，调节离子源、引出、水平及垂直聚焦参数；

(e)直至法拉第阵列均匀性达到目标值后，才通过移动法拉第采集束流水平剖面数据；

(f)调节局部磁场或电场调节单元，移动法拉第测量束剖面，反复迭代直至达标。

所述的粗调宽带离子束均匀性的方法，其特征在于，实时检测法拉第阵列均匀性来调节到靶束流均匀性，在法拉第阵列均匀性达到目标值后才执行测量束剖面运动部件。

与现有的方法相比，本方法的有益效果是：

1、通过法拉第阵列实时检测到靶束流均匀性，调节光路参数，手动调节直观，自动调节效率高。

2、移动法拉第测量束剖面次数少，可靠性高。

附图说明

图1是本方法的流程图；

具体实施方式

下面结合附图的具体实施例对本发明作进一步介绍，应该理解，这些描述都是说明性的。

为了解决低能宽带离子束到靶均匀性调节效率低问题，并提高整机可靠性，本发明旨在提供一种粗调低能宽带离子束均匀性的方法。

图1中展示了粗调低能宽带离子束均匀性的方法流程图。首先通过下载菜单数据，检测和设置能量模式。然后初始化所有调节参数，调节源、引出及聚焦参数确保setcup杯束流最大后；收回setcup杯，通过逐级比较法拉第杯阵列两端测束杯束流，调节平行透镜电流，确保宽带束在法拉第阵列中央；再实时检测法拉第阵列均匀性，调节离子源、引出、水平及垂直聚焦参数，直至法拉第阵列均匀性达到目标值后，才通过移动法拉第采集束流水平剖面数据，来调节局部磁场或电场调节单元，反复迭代直至达标。

在该实施方式中，根据工艺菜单初始化所有调节单元，包括初始化离子源状态、引出电压、引出电极位置，分析器电流、水平及垂直聚焦透镜、减速器、平行透镜以及局部磁场或电场等调节单元。然后检测setcup杯束流，调节离子源、引出、引出电极，分析器、水平及垂直聚焦透镜、减速器参数，确保到达setcup杯束流最大；

在该实施方式中，当setcup束流最大时，并检测10s，束流稳定性在5％以内时，才收回setcup杯；

在该实施方式中，法拉列阵列采用21个法拉第杯等间距排列；法拉第阵列到靶均匀性采用21个法拉第杯同时测量到的束流值的标准方差。例如，当调节水平聚焦透镜，根据菜单将水平聚焦透镜电流从最小值逐步扫描到最大值，并实时检测法拉第阵列到靶均匀性，设置最小到靶均匀性的水平聚焦透镜电流值，同样调节低能宽带离子束流通道上其他光路部件，确保法拉第阵列检 测的到靶均匀性最小。如果前面步骤法拉第阵列的到靶均匀性无法达到3％时，再重新调节离子源、引出、水平及垂直聚焦参数；当拉第阵列的到靶均匀性达到3％后，调节局部磁场或电场调节单元，通过移动法拉第采集水平剖面数据，反复迭代直至到靶均匀性达到1％以下。

以上所述仅为本发明的实施例，并非用于限定本发明的保护范围，而是用于说明本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。