团簇离子注入的系统、大原子基团形成方法和超浅结制备方法与流程

本发明涉及离子注入技术领域，具体涉及一种团簇离子注入的系统、大原子基团形成方法和超浅结制备方法。

背景技术：

随着cmos器件由平面器件结构变为三维器件结构，其器件特征尺寸越来越小，工作电压越来越低，并对器件结构和工艺的要求越来越高。

超浅结是实现先进cmos器件的关键。而超浅结对离子注入能量和剂量有着特殊的要求。而当离子本身质量较小时，对其加速和控制成为难题。

而传统注入机是通过在气体或者蒸发源内以金属灯丝发射电子形式将其离化，然后由吸极引出到磁场分析部件进行荷质比的检出。由于离子源和离化机制，该方案很难形成离化的大原子基团。

技术实现要素：

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种团簇离子注入的系统，从而增大所形成的原子团或离子团的体积。

为了达到上述目的，本发明提供了一种团簇离子注入的系统，其包括：

离子源发生腔，用于生成离子源；

靶材腔，从离子源发生腔出来的部分离子源进入靶材腔，轰击靶材，从靶材中轰击出的离子、原子、分子、原子团相互碰撞，生成原子团；

基团增大腔，从靶材腔出来的原子团进入基团增大腔中，同时，从离子源发生腔出来的部分离子源进入基团增大腔并且碰撞从靶材腔出来的原子团使其带电，从而增加带电大原子团的占比；

磁场分析腔，从基团增大腔出来的大原子团进入磁场分析腔，进行荷质比筛选，选择所需荷质比的带电原子团。

优选地，所述离子源发生腔中，采用直流高压放电生成等离子体，其中部分等离子体引出到靶材腔。

优选地，所述靶材倾斜放置或者呈内圆锥形放置。

优选地，从离子源发生腔出来的部分离子源在基团增大腔中做螺旋式运动来撞击从靶材腔出来的原子团使其带电。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种大原子基团形成方法，其包括以下步骤：

步骤01：采用离子源发生腔来生成离子源；

步骤02:从离子源发生腔出来的部分离子源进入靶材腔，轰击靶材，从靶材中轰击出的离子、原子、分子、原子团相互碰撞，生成原子团；

步骤03：从靶材腔出来的原子团进入基团增大腔中，同时，从离子源发生腔出来的部分离子源进入基团增大腔并且碰撞从靶材腔出来的原子团使其带电，从而增加带电大原子团的占比；

步骤04：从基团增大腔出来的大原子团进入磁场分析腔，进行荷质比筛选，选择所需荷质比的带电原子团。

优选地，采用直流高压放电生成等离子体，其中部分等离子体引出到靶材腔。

优选地，从离子源发生腔出来的部分离子源在基团增大腔中做螺旋式运动来撞击从靶材腔出来的原子团使其带电。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种超浅结的制备方法，其包括：

步骤01：采用离子源发生腔来生成离子源；

步骤02：从离子源发生腔出来的部分离子源进入靶材腔，轰击靶材，从靶材中轰击出的离子、原子、分子、原子团相互碰撞，生成原子团；

步骤03：从靶材腔出来的原子团进入基团增大腔中，同时，从离子源发生腔出来的部分离子源进入基团增大腔并且碰撞从靶材腔出来的原子团使其带电，从而增加带电大原子团的占比；

步骤04：从基团增大腔出来的大原子团进入磁场分析腔，进行荷质比筛选，选择所需荷质比的带电原子团；

步骤05：对从磁场分析腔筛选出来的带电原子团进行加速，并注入到晶圆中，形成超浅结。

优选地，采用直流高压放电生成等离子体，其中部分等离子体引出到靶材腔。

优选地，从离子源发生腔出来的部分离子源在基团增大腔中做螺旋式运动来撞击从靶材腔出来的原子团使其带电。

本发明的团簇离子注入的系统，利用单独一个腔体生成离子源，并通过磁场引入离子源腔中，该腔体中，所需注入的材料以一定角度放置，通过离子源对其进行轰击，通过，从该材料中打出离子、原子、分子、原子团等成分可以相互碰撞，从而增加大原子团/离子团的占比，然后利用电子在磁场中的往复运动，将原子团离化，最后通过吸极电压引出并经过磁场选择正确的团簇离子注入源，从而实现了离化的大原子基团和利用大原子基团的注入。

附图说明

图1为本发明的一个较佳实施例的团簇离子注入的系统的方块图

图2为本发明的一个较佳实施例的大原子基团的形成方法的流程示意图

图3为本发明的一个较佳实施例的超浅结的制备方法的流程示意图

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

以下结合1～3和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

请参阅图1，本实施例的一种团簇离子注入的系统，其包括：

离子源发生腔，用于生成离子源；这里，离子源发生腔中，采用直流高压放电生成等离子体，其中部分等离子体可以经磁场引出到靶材腔。

靶材腔，从离子源发生腔出来的部分离子源进入靶材腔，轰击靶材，从靶材中轰击出的离子、原子、分子、原子团相互碰撞，生成原子团；这里，靶材腔中，采用电场加速离子源来轰击靶材，形成的原子团经电场或抽到基团增大腔。为了有效轰击出原子基团、分子等，这里可以将靶材倾斜放置或者呈内圆锥形放置。

基团增大腔，从靶材腔出来的原子团进入基团增大腔中，同时，从离子源发生腔出来的部分离子源可以经磁场进入基团增大腔并且碰撞从靶材腔出来的原子团使其带电，从而增加带电大原子团的占比。为了形成有效撞击，本实施中，从离子源发生腔出来的部分离子源在基团增大腔中做螺旋式运动来撞击从靶材腔出来的原子团使其带电。

磁场分析腔，从基团增大腔出来的大原子团可以经磁场进入磁场分析腔，进行荷质比筛选，选择所需荷质比的带电原子团。

本实施例中还可以包括加速腔，对从磁场分析腔筛选出来的带电原子团进行加速。

此外，本实施例中还提供了一种大原子基团形成方法，请参阅图2，采用本实施例的上述团簇离子注入系统，包括以下步骤：

步骤01：采用离子源发生腔来生成离子源；

具体的，采用直流高压放电生成等离子体，其中部分等离子体经磁场引出到靶材腔。

步骤02：从离子源发生腔出来的部分离子源进入靶材腔，轰击靶材，从靶材中轰击出的离子、原子、分子、原子团相互碰撞，生成原子团；

具体的，采用电场加速离子源来轰击靶材，形成的原子团经电场或抽到基团增大腔。

步骤03：从靶材腔出来的原子团进入基团增大腔中，同时，从离子源发生腔出来的部分离子源进入基团增大腔并且碰撞从靶材腔出来的原子团使其带电，从而增加带电大原子团的占比；

具体的，从离子源发生腔出来的部分离子源经磁场引出到基团增大腔。为了有效撞击原子团使其带电，本实施例中，从离子源发生腔出来的部分离子源在基团增大腔中做螺旋式运动来撞击从靶材腔出来的原子团使其带电。

步骤04：从基团增大腔出来的大原子团进入磁场分析腔，进行荷质比筛选，选择所需荷质比的带电原子团。

具体的，从基团增大腔出来的大原子团经磁场进入磁场分析腔。

步骤04之后，还可以包括步骤05：对从磁场分析腔筛选出来的带电原子团进行加速。

本实施例中，还可以利用本实施例的上述团簇离子注入系统来进行超浅结的制备，请参阅图3，具体包括以下步骤：

步骤01：采用离子源发生腔来生成离子源；

具体的，采用直流高压放电生成等离子体，其中部分等离子体经磁场引出到靶材腔。

步骤02：从离子源发生腔出来的部分离子源进入靶材腔，轰击靶材，从靶材中轰击出的离子、原子、分子、原子团相互碰撞，生成原子团；

具体的，采用电场加速离子源来轰击靶材，形成的原子团经电场或抽到基团增大腔。

步骤03：从靶材腔出来的原子团进入基团增大腔中，同时，从离子源发生腔出来的部分离子源进入基团增大腔并且碰撞从靶材腔出来的原子团使其带电，从而增加带电大原子团的占比；

具体的，从离子源发生腔出来的部分离子源经磁场引出到基团增大腔。为了有效撞击原子团使其带电，本实施例中，从离子源发生腔出来的部分离子源在基团增大腔中做螺旋式运动来撞击从靶材腔出来的原子团使其带电。

步骤04：从基团增大腔出来的大原子团进入磁场分析腔，进行荷质比筛选，选择所需荷质比的带电原子团；

具体的，从基团增大腔出来的大原子团经磁场进入磁场分析腔。

步骤05：对从磁场分析腔筛选出来的带电原子团进行加速，并注入到晶圆中，形成超浅结。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书为准。