发明名称 离子束电位侦测棒
摘要 一感测器(110,210),相对定位于一离子束(20),供使用于用以掺杂不纯物进入半导体晶片(41)之离子注入系统(10)中,该感测器容许相对精确之离子束电位,因而可采取步骤使此电位减至最低。在一种较佳之设计,使若干电极(130,132)相对定位于离子束,并且偏压于允许确定离子束电位之控制电压。在一项实施例,离子束电位系用以控制中性电子注入离子束。
申请公布号 TW189903 申请公布日期 1992.09.01
申请号 TW081100175 申请日期 1992.01.13
申请人 伊藤公司 发明人 皮尔洛.史佛雷洛
分类号 H01J37/06;H01J37/08 主分类号 H01J37/06
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种离子注入器(10)包含:(a)一离子源(12),用以提 供一离子束(20)处理一片或多片位于一离子注入站 (22)之 半导体晶片(41);(b)一束分析器(14),用以分析离子束 内之离子,并将适当质量之离子引导至一在注入站 撞击一 片或多片半导体晶片之行进路径;(c)一束中和器( 250), 用以在离子束到达晶片注入站前,将中和粒子注入 离子束 ;(d)晶片支座结构(40),用以将一片或多片半导体晶 片 定位于移植站;(e)一感测器(110,210),相对于离子束 行进路径定位,用以在离子束校准及(或)注入时监 测离子 束电位;以及(f)一电子控制装置(252),用以依据感测 之 离子束电位调整中性粒子注入离子束之速率。2. 根据申请专利范围第1项之离子注入器,其中感测 器( 110,210)包含一第一电极(132,222),此电极偏压在一 控制电位以排斥低能量离子离开离子束,并且另包 括一第 二电极(140,226),用以感测退出离子束之离子流为第 一 电极上之控制电垃之函数,以确定离子束电位。3. 根据申请专利范围第1项之离子注入器,其中感测 器( 110)包含多个圆柱形电极(120.130.132.140)及用以偏 压多个圆柱形电极之装置(122.124),以感测离子束之 电 位。4.根据申请专利范围第3项之离子注入器,其中 一最外圆 柱形电极(140)用以感测离开离子束之低能量离子 流,以 及一较为径向向内之圆柱形电极(132)予以偏压在 一排斥 离开离子束之低能量离子之电位。5.根据申请专 利范围第3项之离子注入器,其中正充电之 离子形成离子束,并且感测器(110)包含一第一电极( 130) 以排斥电子退出离子束,一第二电极(132)耦合至一 控制 电压以排斥正充电离子退出离子束,以及一第三电 极(140 )用以确定控制电压之大小足够防止离子到达第三 电极并 藉以产生离子束电位之指示。6.一种用以确定离 子束电位之方法,其特征为:(a)将多 个电极(132.140)支承于距离子束径向增加距离之处; (b )将上述多个电极之第一电极(132)偏压在一控制电 位,以 排斥低能量离子退出离子束;(c)使上述多个电极之 第二 电极(140)定位于一自第一电极径向向外之位置,以 感测 离子流;以及(d)在感测第二电极之离子流时,调整 控制 电位,以确定离子束之电位。7.用以监测离子束电 位之装置,其特征为:(a)第一及第 二支承圆盘(150.152),包括对准之开口,以允许离子 束 不受阻碍移动通过上述第一及第二支承圆盘;(b)多 个金 属电极(130.132.140)绕一与离子束中心线大致重合之 轴线以固定之半径成同心排列,由上述第一及第二 支承圆 盘所支承并伸延于其间;(c)一电源耦合至一第一金 属电 极(130),用于将上述第一电极偏压在使离开离子束 之电 子偏向回至离子束内之电压,以及用将一第二电极 (132) 偏压在一使慢速移动之正充电离子偏向回至离子 束内之电 位;以及(d)电流感测装置(142),耦合至另一在第一及 第 二电极径向外侧之电极(140),用以感测该另一电极 之电 流以及在调整上述第二电极上之偏压电位时使上 述离子束 电位与该电流相关联。8.根据申请专利范围第7项 之装置,另包含一束中和器( 250)以控制离子束中之电子浓度并因而调整离子束 电位。9.根据申请专利范围第8项之装置,其中离子 束中和器包 含一电子溢流装置(250),其操作系受一耦合至来自 电流 感测装置之输出之输入信号所控制。10.用以监测 离子束之装置,其特征为:(a)多个金属电极 (220.222.224.226),排列于距离子束固定距离之处; (b) 一电源,耦合至一第一电极(222),用以将该第一 电 极偏压在一使离开离子束之第一极性充电粒子偏 向回至离 子束内之电压,及用以将一第二电极(224)偏压在一 使离 开离子束之相反极性充电粒子偏向回至离子束内 之电位; 以及(c)电流感测装置(240),耦合至另一在第一及第 二电 极径向外侧之电极(226),用以感测该另一电极之电 流, 以及在调整上述第二电极上之偏压电位时,使相反 充电粒 子之电位与该电流相关联。11.根据申请专利范围 第10项之装置,其中相反充电粒子 为正电荷离子,并且正电荷离子之能量为与离子束 电位相 关联。12.根据申请专利范围第10项之装置,其中相 反充电粒子 为负电荷电子,并且一来自电流感测装置之信号用 以确定
地址 美国