离子束筛选器和离子植入机的制作方法

本实用新型涉及一种半导体设备领域，尤其是涉及一种离子束筛选器和离子植入机。

背景技术：

离子植入法是一种用于将改变材料导电性的离子引入工件中的标准技术。进行离子植入采用的设备称为离子植入机。离子植入机具有能提供规定能量的离子束的离子源，离子束最终被引导至工件的表面。离子植入机发射的离子束的密度从自身的中间部分到周围的密度逐渐减小，离子束边缘的发散的部分离子束会被过滤掉，得到较均匀的离子束。

过滤掉的离子束的离子较为集中，但是并不一定就是所需电流的离子束，因此需要一个可以控制离子植入电流大小的设备，并且能通过程式控制获得不同电流的离子束。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种离子束筛选器和离子植入机，可以自动筛选出不同电流的离子束。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种离子束筛选器，包括：具有第一孔的底板、具有第二孔的遮挡板，所述第一孔的孔径大于所述第二孔的孔径，所述遮挡板能够相对于底板移动，所述遮挡板覆盖所述底板的第一孔时，切换第二孔工作；所述遮挡板未覆盖所述底板的第一孔时，切换第一孔工作。

可选的，在所述的离子束筛选器中，所述离子束筛选器还包括用于使与遮挡板能够相对于底板移动的移动装置。

可选的，在所述的离子束筛选器中，所述移动装置包括与遮挡板连接的气缸以及与所述气缸连接的控制器。

可选的，在所述的离子束筛选器中，所述离子束筛选器还包括碳棒，所述遮挡板固定在碳棒上。

可选的，在所述的离子束筛选器中，所述第一孔的孔径为36mm-40mm；所述第二孔的孔径为7mm-9mm。

可选的，在所述的离子束筛选器中，所述底板和所述遮挡板平行设置。

可选的，在所述的离子束筛选器中，所述离子束的中心线垂直于所述第一孔或所述第二孔入射。

本实用新型还提供了一种离子植入机，包括：离子源、离子束分离器以及离子束筛选器。

可选的，在所述的离子植入机中，所述离子束分离器为两个石墨板，两个石墨板在同一平面并且两个石墨板之间具有一定间隙。

可选的，在所述的离子植入机中，所述离子源发射的离子束的密度从中间到边缘部分逐渐减小。

在本实用新型提供的离子束筛选器和离子植入机中，离子束筛选器包括：具有第一孔的底板、具有第二孔的遮挡板，所述第一孔的孔径大于所述第二孔的孔径，所述遮挡板能够相对于底板移动，所述遮挡板覆盖所述底板的第一孔时，切换第二孔工作；所述遮挡板未覆盖所述底板的第一孔时，切换第一孔工作。遮挡板移动可以遮挡或露出第一孔，露出第一孔时，电子束完全通过第一孔过滤获得一种电流的电子束；遮挡第一孔时，电子束通过第二孔过滤获得另一种电流的电子束，最终，通过离子束筛选器筛选出不同电流的离子束，满足不同电流的离子束的需求。

附图说明

图1-图2为本实用新型实施例的离子束筛选器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的离子植入机的结构示意图；

图中：131-第一孔、132-底板、133-遮挡板、134-第二孔、135-碳棒、110-离子源、120-离子束分离器、130-离子束筛选器。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参照图1，图2和图3，本实用新型提供了一种离子束筛选器，包括：具有第一孔131的底板132、具有第二孔134的遮挡板133，所述第一孔131的孔径大于所述第二孔134的孔径，所述遮挡板133能够相对于底板132移动，所述遮挡板133覆盖所述底板132的第一孔131时，切换第二孔134工作；所述遮挡板133未覆盖所述底板132的第一孔131时，切换第一孔131工作。

发明人发现离子束通过不同孔径的孔可以获得不同电流的离子束，即可以通过挡住离子束边缘的一部分离子让中间部分的离子通过来获得不同电流的离子束，发明人还发现通过一个设备上设置多个不同孔径的孔，离子束分别通过这些孔，从而获得不同电流的离子束。

进一步的，所述离子束筛选器还包括与所述遮挡板133连接的气缸(图中未示出)以及与所述气缸连接的控制器(图中未示出)。除了可以手动移动遮挡板133切换第一孔131和第二孔134工作外，还可以通过与遮挡板133连接气缸和控制器完成，本实用新型将多个不同孔径的孔组合在同一个设备上，编写程序通过控制器控制不同孔径的孔的切换，即控制器控制气缸推动遮挡板133移动，露出或遮挡第一孔131，切换第一孔131和第二孔134工作，从而可以获得多个不同电流的离子束。

进一步的，所述离子束筛选器还包括碳棒135，所述遮挡板133固定在碳棒135上。气缸推动遮挡板133移动时，碳棒135也会跟着移动，碳棒135可以使得更换遮挡板133更加方便。

本实施例中，所述第一孔131的孔径大于所述第二孔134的孔径。第一孔131用于筛选较大电流的离子束，因此离子束的截面尺寸更大，第二孔134用于筛选较小电流的电子束，因此离子束的截面尺寸相对较小，因此制作时，第一孔131的孔径大于第二孔134的孔径。

本实施例中，所述第一孔131的孔径为36mm-40mm，具体的为38mm，可以用于电流为大于或等于10μA的离子束通过。所述第二孔134的孔径为7mm-9mm，具体的为8mm，可以用于电流小于10μA的离子束通过。在本实用新型的其他实施例中，第一孔131和第二孔134的尺寸也可以做成其他尺寸的孔，具体的可以根据制作前，所需要分离的离子束的电流来设置第一孔131和第二孔134的孔径的大小。在本实用新型的其他实施例中，可以用于筛选其他电流的离子束，例如，筛选电流为15μA的电子束，相应的，孔径的尺寸也跟着变化。

优选的，所述底板132和所述遮挡板133平行设置。为了使得遮挡板133移动后遮挡板133上的第二孔134能多次与底板132上的第一孔131重合，因此遮挡板133平行于底板132移动，方便第二孔134的可以和第一孔131重合。

本实施例中，所述离子束的中心线垂直于所述第一孔131或所述第二孔134入射。离子束穿过用于分离离子束的第一孔131和第二孔134，离子束垂直穿过第一孔131或第二孔134可以使得离子束被底板132或遮挡板133挡住的部分更加均匀。

本实用新型还提供了一种离子植入机，包括：离子源110、离子束分离器120以及离子束筛选器130。离子源110发出的离子束通过石墨板组成的间隙将离子束边缘不符合规格的离子过滤后，根据电流的需要再次分离离子束，在本实施例中，需要分离出电流为小于10μA的离子束和大于或等于10μA的离子束，气缸推动遮挡板133远离第一孔131移动，露出底板132上的第一孔131，使得离子束可以通过第一孔131，从而获得电流为大于或等于10μA的离子束；气缸推动遮挡板133向第一孔131移动并且最后第二孔134与第一孔131重合，重合后，第一孔131的其中的边缘的一部分被遮挡板133覆盖，离子束能通过的大小即为第二孔134的孔径的大小，这样可以利用第二孔134对离子束进行筛选获得获得电流小于10μA的离子束。

本实施例中，所述离子束分离器120为两个石墨板，两个石墨板在同一平面并且两个石墨板之间具有一定间隙。离子源110发射的离子束边缘的离子密度很小，比较散，不符合标准，因此需要被过滤掉，本实施例中，采用两个石墨板左右设置在同一平面上，两个石墨板之间留有间隙，离子束从间隙中穿过，边缘比较散的部分被石墨板挡住，从而获得合格的电子束。

本实施例中，所述间隙的尺寸为39mm-41mm。石墨板组成的间隙的大小不同，则离子束通过后可以将离子束边缘的离子过滤掉，留下所需的尺寸的离子束，留下的电子束相比于原来没有过滤边缘发散部分的电子束，过滤后的电子束较为均匀，有益于离子对工件或晶片的植入，不会造成工件或晶片的报废。在本实用新型的其他实施例中，可以根据不同的电子束设置不同大小的间隙，本实施例中，间隙大小为39mm-41mm。

本实施例中，所述离子源110发射的离子束的密度从中间到边缘部分逐渐减小。离子源110发射的离子束是发散的，离子束的密度从中间到边缘部分逐渐减小边缘的密度较小的部分需要过滤掉留下合格的离子束。

综上，在本实用新型实施例提供的离子束筛选器和离子植入机中，离子束筛选器包括：具有第一孔的底板、具有第二孔的遮挡板，所述第一孔的孔径大于所述第二孔的孔径，所述遮挡板能够相对于底板移动，所述遮挡板覆盖所述底板的第一孔时，切换第二孔工作；所述遮挡板未覆盖所述底板的第一孔时，切换第一孔工作。遮挡板移动可以遮挡或露出第一孔，露出第一孔时，电子束完全通过第一孔过滤获得一种电流的电子束；遮挡第一孔时，电子束通过第二孔过滤获得另一种电流的电子束，最终，通过离子束筛选器筛选出不同电流的离子束，满足不同电流的离子束的需求。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。