質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，適于分離離子束中不同電荷?質(zhì)量比的離子，在所述質(zhì)量分析器的內(nèi)壁包括覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域包括若干凹槽，所述撞擊區(qū)域嵌設(shè)于所述凹槽內(nèi)。本實(shí)用新型專利技術(shù)的質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，具有以下有益效果：在所述質(zhì)量分析器內(nèi)壁上設(shè)置覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域包括若干凹槽，所述撞擊區(qū)域嵌設(shè)于所述凹槽內(nèi)，所述保護(hù)區(qū)域?yàn)樘蓟鑼?；所述離子撞擊區(qū)域?yàn)槭珜?，由于碳化硅的硬度特別高，并且將所述石墨層固定，在離子束撞擊所述碳化硅時(shí)不容易出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，有效地避免了晶圓被劃傷的危險(xiǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及半導(dǎo)體工藝設(shè)備
，具體涉及一種質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體裝置的制造過程中，離子注入(implantation)是半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜形成器件摻雜區(qū)域的重要方法，如形成場(chǎng)效應(yīng)器件中的阱區(qū)、溝道區(qū)、源漏區(qū)等等。離子注入是將待摻雜原子(分子)電離，加速到一定能量后注入到晶片特定區(qū)域中，再經(jīng)退火激活達(dá)到摻雜目的。典型的離子注入系統(tǒng)包括用于由可電離源材料產(chǎn)生正電荷離子的離子源、質(zhì)量分析器、掃描系統(tǒng)、平行器和劑量測(cè)量系統(tǒng)。所述離子源產(chǎn)生的離子形成離子束并沿著預(yù)定的路徑投向注入位置進(jìn)行離子注入，在離子注入的過程中，所需的離子要求具有固定的電荷-質(zhì)量比，而所述離子源產(chǎn)生的離子中不僅包含電荷-質(zhì)量比符合要求的離子，可能還會(huì)包括電荷-質(zhì)量比大于所需電荷-質(zhì)量比的離子，電荷-質(zhì)量比小于所需電荷質(zhì)量比的離子和不需要的中性的離子。這些不符合要求和不需要的離子的存在，會(huì)對(duì)離子注入的效果產(chǎn)生影響，因此，在所述離子束到達(dá)注入位置之前必須將這些不需要的離子去除掉?，F(xiàn)有技術(shù)中主要采用質(zhì)量分析器用于分離不同電荷-質(zhì)量比的離子，以確保到達(dá)半導(dǎo)體晶片或其他目標(biāo)的所需要區(qū)域的離子束的純度。其中，一種常見的質(zhì)量分析器的內(nèi)腔為弓形，具體的原理為：所述質(zhì)量分析器通常設(shè)置有質(zhì)量分析磁體，該質(zhì)量分析磁體會(huì)產(chǎn)生偶極磁場(chǎng)，而相對(duì)于離子電荷的離子質(zhì)量(如電荷-質(zhì)量比)影響離子被靜電場(chǎng)或磁場(chǎng)在軸向和橫向上的加速的角度，所述質(zhì)量分析器會(huì)有選擇地分離需要和不需要的電荷-質(zhì)量比的離子，不需要的分子重量的離子會(huì)在偶極磁場(chǎng)的作用下偏移到遠(yuǎn)離所述離子束的位置。所述離子束進(jìn)入所述質(zhì)量分析器以后，不同電荷-質(zhì)量比的離子在偶極磁場(chǎng)的作用下發(fā)生不同角度的偏轉(zhuǎn)，又由于所述質(zhì)量分析器的形狀為弓形，不符合要求的電荷-質(zhì)量比的離子就會(huì)達(dá)到所述質(zhì)量分析器的內(nèi)壁上而被阻擋，只有符合要求的電荷-質(zhì)量比的離子可以通過出口而進(jìn)入下游位置。這些從所述離子束中偏移出來的離子都具有比較高的能量，會(huì)以較高的速度打在所述質(zhì)量分析器的內(nèi)壁上，對(duì)所述質(zhì)量分析器形成巨大的沖擊力。而所述質(zhì)量分析器中被不同電荷-質(zhì)量比的離子打內(nèi)壁表面為石墨涂層，在這些不同電荷-質(zhì)量比的離子的沖擊下，會(huì)有部分所述石墨涂層發(fā)生脫落，由于所述離子束運(yùn)行的腔體與進(jìn)行離子注入的工藝腔體之間存在有壓差，在所述壓差的作用下，脫落的石墨會(huì)被帶入到工藝腔體內(nèi)，而工藝腔體內(nèi)的晶圓是在機(jī)臺(tái)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)的，這些被帶入進(jìn)來的石墨很容易劃傷晶圓的表面。晶圓一旦開始離子注入的工序，整個(gè)過程不具有重復(fù)性，所述晶圓一旦在離子注入的過程中被劃傷，就直接導(dǎo)致整個(gè)劃傷區(qū)域的報(bào)廢，大大降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種新的質(zhì)量分析器用以解決上述技術(shù)問題.
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于質(zhì)量分析器內(nèi)壁上的石墨層容易被離子束撞擊脫落而進(jìn)入工藝腔體，進(jìn)而劃傷晶圓表面，大大降低產(chǎn)品質(zhì)量的問題。本技術(shù)的技術(shù)方案如下：所述質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器適于分離離子束中不同電荷-質(zhì)量比的離子，在所述質(zhì)量分析器的內(nèi)壁包括覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域包括若干凹槽，所述撞擊區(qū)域嵌設(shè)于所述凹槽內(nèi)。優(yōu)選的，所述保護(hù)區(qū)域?yàn)樘蓟鑼?。?yōu)選的，所述離子撞擊區(qū)域?yàn)槭珜?。?yōu)選的，所述述碳化硅層的厚度為3mm。優(yōu)選的，所述保護(hù)區(qū)域與所述質(zhì)量分析器的內(nèi)壁之間還設(shè)有一層保護(hù)層。優(yōu)選的，所述保護(hù)層為石墨層。本技術(shù)的質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，具有以下有益效果：在所述質(zhì)量分析器內(nèi)壁上設(shè)置覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域包括若干凹槽，所述撞擊區(qū)域嵌設(shè)于所述凹槽內(nèi)，所述保護(hù)區(qū)域?yàn)樘蓟鑼樱凰鲭x子撞擊區(qū)域?yàn)槭珜?，由于碳化硅的硬度特別高，并且將所述石墨層固定，在離子束撞擊所述碳化硅時(shí)不容易出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，有效地避免了晶圓被劃傷的危險(xiǎn)。附圖說明圖1為本技術(shù)質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器的剖面圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說明。所述質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器100適于分離離子束中不同電荷-質(zhì)量比的離子，在所述質(zhì)量分析器100的內(nèi)壁包括覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域1和保護(hù)區(qū)域2，所述保護(hù)區(qū)域2包括若干凹槽21，所述離子撞擊區(qū)域1嵌設(shè)于所述凹槽21內(nèi)。所述保護(hù)區(qū)域2為碳化硅層；優(yōu)選的，所述述碳化硅層的厚度為3mm。所述離子撞擊區(qū)域1為石墨層。所述保護(hù)區(qū)域2與所述質(zhì)量分析器100的內(nèi)壁之間還設(shè)有一層保護(hù)層3。優(yōu)選的，所述保護(hù)層3為石墨層。所述保護(hù)層3優(yōu)選為石墨涂層。將所述保護(hù)層3選為石墨涂層，是由于所述石墨涂層與所述碳化硅層具有較好的結(jié)合性，在所述石墨涂層上沉積的所述碳化硅層結(jié)合性更好，在外力的作用下更不容易脫落。具體的，所述碳化硅層是通過化學(xué)氣相沉積法(CVD，Chemicalvapordeposition)沉積在所述保護(hù)層3的表面上的。化學(xué)氣相沉積法是現(xiàn)有技術(shù)中比較成熟的一種鍍膜工藝，使用化學(xué)氣相沉積法將所述碳化硅層沉積在所述保護(hù)層3的表面上，可以使得所述碳化硅層的表面更光滑，使得所述碳化硅層與所述保護(hù)層3的結(jié)合力更強(qiáng)。本技術(shù)的質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，具有以下有益效果：在所述質(zhì)量分析器內(nèi)壁上設(shè)置覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域包括若干凹槽，所述撞擊區(qū)域嵌設(shè)于所述凹槽內(nèi)，所述保護(hù)區(qū)域?yàn)樘蓟鑼?；所述離子撞擊區(qū)域?yàn)槭珜?，由于碳化硅的硬度特別高，并且將所述石墨層固定，在離子束撞擊所述碳化硅時(shí)不容易出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，有效地避免了晶圓被劃傷的危險(xiǎn)。以上所述的僅是本技術(shù)的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本技術(shù)創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本技術(shù)的保護(hù)范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，適于分離離子束中不同電荷?質(zhì)量比的離子，其特征在于，在所述質(zhì)量分析器的內(nèi)壁包括覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域包括若干凹槽，所述撞擊區(qū)域嵌設(shè)于所述凹槽內(nèi)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，適于分離離子束中不同電荷-質(zhì)量比的離子，其特征在于，在所述質(zhì)量分析器的內(nèi)壁包括覆蓋于其表面的離子撞擊區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，所述保護(hù)區(qū)域包括若干凹槽，所述撞擊區(qū)域嵌設(shè)于所述凹槽內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量分析器，其特征在于：所述保護(hù)區(qū)域?yàn)樘蓟鑼印?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜離子注入系統(tǒng)的質(zhì)量...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王樂，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：寶雞文理學(xué)院，
類型：新型
國(guó)別省市：陜西;61