离子注入设备及方法

专利主权项内容

1.一种离子注入设备，其包括离子源，该离子源包括一真空腔以及引出电极，其特征在于，该离子源还包括有：一与该真空腔相连通的加热腔体，用于容置固态掺杂源并且使固态掺杂源升华成气态掺杂源以及将气态掺杂源传输至该真空腔中以在真空腔中产生掺杂源等离子体；一氢气供应装置，用于将氢气传输至该真空腔中和/或该加热腔体中，进入该真空腔中的氢气在真空腔中产生氢等离子体；连接于该氢气供应装置和该真空腔之间的流量计，用于控制被传输至该真空腔中的氢气的流量，和/或，连接于该氢气供应装置和该加热腔体之间的流量计，用于控制被传输至该加热腔体中的氢气的流量；一温度控制装置，用于加热该加热腔体，该引出电极用于从该真空腔中引出束流以完成对衬底的离子注入，其中该束流中包括掺杂源离子束流和氢离子束流，该离子注入设备还包括：位于该引出电极下游的偏转元件，用于从至少部分束流中分离出掺杂源离子束流和氢离子束流；位于掺杂源离子束流传输路径上的掺杂源离子束流检测装置和/或位于氢离子束流传输路径上的氢离子束流检测装置，该掺杂源离子束流检测装置用于检测掺杂源离子束流的电流和/或电流密度，该氢离子束流检测装置用于检测氢离子束流的电流和/或电流密度，其中，该离子注入装置不采用质量分选装置从待注入衬底的该束流中滤除氢离子束流；离子注入设备还包括：一控制器和一比较器，该控制器用于计算一比值并将该比值分别与第一阈值和第二阈值比较，若该比值大于第一阈值，则启用该比较器以判断检测次数是否达到次数阈值，若是，发出警报；若否，启用该温度控制装置以使该加热腔体的温度降低第一温度阈值，和/或，启用该流量计使通入的氢气流量增加第一流量阈值；若该比值小于第二阈值，该控制器则用于启用该比较器以判断检测次数是否达到次数阈值，若是，发出警报；若否，启用该温度控制装置使该加热腔体的温度升高第二温度阈值，和/或，启用该流量计使通入的氢气流量减小第二流量阈值；若该比值介于第二阈值和第一阈值之间，则采用该束流完成对衬底的离子注入，其中该比值为所检测的掺杂源离子束流的电流与氢离子束流的电流之比，或者掺杂源离子束流的电流密度和氢离子束流的电流密度之比，第一阈值大于第二阈值。