CN219658658U - 带电离子束的偏移控制装置及离子注入设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种带电离子束的偏移控制装置及离子注入设备，包括偏转单元。偏转单元包括第一偏转组件和第二偏转组件；其中，第一偏转组件中设置有极性相反的第一电极和第二电极，第一电极与第二电极位置相对且分列带电离子束的两侧。第二偏转组件中设置有极性相反的第三电极和第四电极，第三电极与第四电极位置相对且分列带电离子束的两侧。带电离子束依次经过第一偏转组件和第二偏转组件，在保证带电离子束的射出方向与射入方向相同的前提下，第一偏转组件和第二偏转组件对带电离子束的射出位置进行了调整，从而可在确保所有带电离子束在与晶圆夹角均相同的情况下，对晶圆表面的不同位置完成离子注入工作。

Description

带电离子束的偏移控制装置及离子注入设备

技术领域

本申请涉及离子注入技术领域，尤其涉及一种带电离子束的偏移控制装置及离子注入设备。

背景技术

物质在离子源离子化后形成具有一定能量的空间束斑，即带有正负电荷的离子束。当离子束射到固体材料后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体材料中的这一现象叫做离子注入。在电子工业中，离子注入为微电子工艺中一种重要的掺杂技术，也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。因此在当代制造大规模集成电路中，离子注入是一种必不可少的手段。晶体的原子在空间上是规则排列的，原子在晶体中排列规律的空间格架称之为晶格。在对晶圆进行离子注入时，离子束中的离子会与晶圆内原子发生碰撞，每次碰撞均会减少离子的能量，离子最终因能量耗尽而停留在晶圆中。离子穿透的晶格数量越多，则其与晶圆内原子的碰撞次数则越少，其所能到达晶圆中的位置也越深。

目前，在对晶圆进行离子注入时，离子束以一维扫描的方式对晶圆进行离子注入，即扫描源发射出离子束逐步照射晶圆的整个注入面。为了使离子束避开晶格，保证注入的深度均匀，工作人员需调整好离子束与晶圆的相对角度。

然而，由于目前离子注入设备的扫描源发射出的离子束在对晶圆进行扫描、离子注入时，边缘束流与中间束流与晶圆表面的夹角不同，即离子注入的角度不同，导致离子注入的深度不均匀。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种带电离子束的偏移控制装置及离子注入设备，用以解决现有技术中晶圆的离子注入深度不均匀的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种带电离子束的偏移控制装置，包括：

偏转单元，偏转单元包括第一偏转组件和第二偏转组件；

第一偏转组件中设置有极性相反的第一电极和第二电极，第一电极与第二电极位置相对且分列带电离子束的两侧；

第二偏转组件中设置有极性相反的第三电极和第四电极，第三电极与第四电极位置相对且分列带电离子束的两侧；

沿带电离子束的延伸方向，第一偏转组件和第二偏转组件同轴依次设置，且二者相邻的两个电极的极性相反；

第一偏转组件和第二偏转组件用于偏转依次穿过二者的带电离子束，以调整带电离子束的射出位置，进而对晶圆表面的不同位置进行离子注入。

在一种可行的实现方式中，第一电极被配置为第一极板，第二电极被配置为第二极板，第一极板带有正电荷，第二极板带有负电荷；

第三电极被配置为第三极板，第四电极被配置为第四极板，第三极板带有正电荷，第四极板带有负电荷；

沿带电离子束的延伸方向，第一极板与第四极板相邻设置，第二极板与第三极板相邻设置。

在一种可行的实现方式中，第一极板的长度等于第二极板的长度。

在一种可行的实现方式中，第三极板的长度等于第四极板的长度。

在一种可行的实现方式中，第一极板与第二极板之间的距离等于第三极板与第四极板之间的距离。

在一种可行的实现方式中，第一极板与第二极板之间的电压等于第三极板与第四极板之间的电压。

在一种可行的实现方式中，偏移控制装置包括多个偏转单元，多个偏转单元沿带电离子束的延伸方向依次排列。

在一种可行的实现方式中，偏移控制装置还包括加速单元，加速单元设置在偏转单元的入射侧，加速单元用于对进入偏转单元的带电离子束中的离子进行加速。

在一种可行的实现方式中，加速单元包括第一加速板和第二加速板；

第一加速板与第二加速板相对设置在偏转单元的入射侧，第一加速板与第二加速板之间具有电压；

且第一加速板和第二加速板垂直于带电离子束的延伸方向，第一加速板和第二加速板用于对依次穿过二者的带电离子束加速，加速后的带电离子束射入偏转单元。

第二方面，本申请实施例提供了一种离子注入设备，包括离子发射源和第一方面的偏移控制装置；

离子发射源与偏移控制装置同轴设置，且离子发射源位于靠近偏移控制装置中的入射端的一侧；

离子发射源发射出的带电离子束经过偏移控制装置的偏转控制后对晶圆进行离子注入。

本申请实施例提供了一种带电离子束的偏移控制装置，包括偏转单元。偏转单元包括第一偏转组件和第二偏转组件；其中，第一偏转组件中设置有极性相反的第一电极和第二电极，第一电极与第二电极位置相对且分列带电离子束的两侧。第二偏转组件中设置有极性相反的第三电极和第四电极，第三电极与第四电极位置相对且分列带电离子束的两侧。带电离子束依次经过第一偏转组件和第二偏转组件，在保证带电离子束的射出方向与射入方向相同的前提下，第一偏转组件和第二偏转组件对带电离子束的射出位置进行了调整，从而可在确保所有带电离子束在与晶圆夹角均相同的情况下，对晶圆表面的不同位置完成离子注入工作。

本申请实施例还提供了一种离子注入设备，包括上述方案中任一技术方案中的带电离子束的偏移控制装置，因而具有上述任一技术方案的偏移控制装置的全部有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1是现有技术中扫描源对晶圆进行离子注入时的示意图；

图2是本申请一实施例的带电离子束的偏移控制装置的结构示意图；

图3是本申请一实施例的带电离子束的偏移控制装置的使用状态图；

图4为本申请一实施例提供的带电离子束的偏移控制装置的另一使用状态图；

图5为本申请另一实施例提供的带电离子束的偏移控制装置的使用状态图。

附图标记说明：

100-扫描源；200-离子束；210-边缘束流；220-中间束流；300-晶圆；400-偏转单元；410-第一偏转组件；411-第一极板；412-第二极板；420-第二偏转组件；421-第三极板；422-第四极板；500-加速单元；510-第一加速板；520-第二加速板；600-带电离子束；700-离子发射源。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，术语“第一”“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

物质在离子源离子化后形成具有一定能量的空间束斑，即带有正负电荷的离子束。当离子束射到固体材料后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体材料中的这一现象叫做离子注入。在电子工业中，离子注入为微电子工艺中一种重要的掺杂技术，也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。因此在当代制造大规模集成电路中，离子注入是一种必不可少的手段。晶体的原子在空间上是规则排列的，原子在晶体中排列规律的空间格架称之为晶格。在对晶圆进行离子注入时，离子束中的离子会与晶圆内原子发生碰撞，每次碰撞均会减少离子的能量，离子最终因能量耗尽而停留在晶圆中。离子穿透的晶格数量越多，则其与晶圆内原子的碰撞次数则越少，其所能到达晶圆中的位置也越深。

目前，在对晶圆进行离子注入时，离子束以一维扫描的方式对晶圆进行离子注入，即扫描源发射出离子束逐步照射晶圆的整个注入面。为了使离子束避开晶格，保证注入的深度均匀，工作人员需调整好离子束与晶圆的相对角度。

然而，目前离子注入设备的扫描源的位置固定，其发射出的离子束从点分散，导致在对晶圆进行扫描、离子注入时，其发射出边缘束流和中间束流与晶圆表面的夹角不同，即离子注入的角度不同，从而离子穿透的晶格数量不同，最终离子注入的深度不均匀。另外，对于电子而言，电子束示波器也同样面临边缘角度偏转过大的问题。

图1是现有技术中扫描源100对晶圆300进行离子注入时的示意图。参考图1所示，扫描源100向晶圆300的表面依次发射出离子束200，然而边缘束流210和晶圆300的夹角与中间束流220和晶圆300的夹角不同，进而边缘束流210和中间束流220对晶圆300的注入深度不同，最终导致获得的晶圆300注入层不均匀。

本申请实施例提供了一种带电离子束的偏移控制装置及离子注入设备，用以解决现有技术中晶圆300的离子注入深度不均匀的问题。

以下本申请人将结合说明书附图对本申请实施例的方案进行详细说明。

图2是本申请一实施例的带电离子束的偏移控制装置的结构示意图。

参考图2所示，本申请实施例提供了一种带电离子束的偏移控制装置，包括偏转单元400。偏转单元400用于调整带电离子束600的射出位置，在保证所有带电离子束600与晶圆300的角度相同的情况下，对晶圆300表面的不同位置进行离子注入，确保晶圆300中离子注入的深度相同。需要说明的是，带电离子束600可以为离子束，也可以为电子束，若为离子，可以包括氦离子、氢离子、氮离子、氧离子或氩离子中的一种或多种。

其中，偏转单元400包括第一偏转组件410和第二偏转组件420。其中，第一偏转组件410中设置有极性相反的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极位置相对且分列在带电离子束600的两侧。第一电极和第二电极可以为电极板也可以为其他形式的电极结构。第一电极和第二电极分别位于带电离子束600延伸方向的两侧，且分别与电源连接，此时可以通过电源控制第一电极的极性和第二电极的极性，从而控制电场的方向，进而控制带电离子束600的偏转方向。

例如，当经过第一电极和第二电极的带电离子束600带正电荷时，若第一电极为正极，第二电极为负极，则带电离子束600向靠近第二极板412的方向偏转，若将第一电极调整为负极，第二电极调整为正极，带电离子束600则改变方向向靠近第一电极的方向偏转。

另外，第二偏转组件420中设置有极性相反的第三电极和第四电极，第三电极与第四电极位置相对且分列带电离子束600的两侧。同第一电极与第二电极一样，第三电极和第四电极可以为电极板，也可以为其他形式的电极结构。第三电极和第四电极分别位于带电离子束600延伸方向的两侧，且分别与电源连接，此时可以通过电源控制第三电极的极性和第四电极的极性，从而控制带电离子束600的偏转方向。

例如，当经过第三电极和第四电极的带电离子束600带正电荷时，若第三电极为正极，第四电极为负极，则带电离子束600向靠近第四极板422的方向偏转，若将第三电极调整为负极，第四电极调整为正极，带电离子束600则改变方向向靠近第三电极的方向偏转。

另外，为了确保自偏移控制装置射出的带电离子束600的方向与射入时的方向一致，沿带电离子束600的延伸方向，第一偏转组件410和第二偏转组件420同轴依次设置，且二者相邻的两个电极的极性相反。也就是说，沿着带电离子束600的延伸方向，依次设置有第一偏转组件410和第二偏转组件420，并且二者中相邻的两个电极的极性相反。例如，第一电极与第四电极相邻，第一电极的极性与第四电极的极性相反；第二电极与第三电极相邻，第二电极的极性与第三电极的极性相反，又或者第一电极与第三电极相邻，二者极性相反，同理，第二电极与第四电极相邻，二者极性相反。

因为第一偏转组件410与第二偏转组件420的电压方向相反，即二者内部的场强方向相反，从而能够对经过二者的带电离子束600的方向进行二次调整，使带电离子束600自第二偏转组件420射出的方向与射入第一偏转组件410的方向一致。

换句话说，带电离子束600依次经过第一偏转组件410和第二偏转组件420后，调整了带电离子束600的射出位置，但是能保证带电离子束600的延伸方向未改变，进而可在确保所有带电离子束600与晶圆300夹角相同的情况下，对晶圆300表面的不同位置完成离子注入工作。

继续参考图2所示，在某些实施例中，第一电极被配置为第一极板411，第二电极被配置为第二极板412，第一极板411带有正电荷，第二极板412带有负电荷。第三电极被配置为第三极板421，第四电极被配置为第四极板422，第三极板421带有正电荷，第四极板422带有负电荷。

沿带电离子束600的延伸方向，第一极板411与所述第四极板422相邻设置，第二极板412与第三极板421相邻设置。第一极板411与第二极板412之间以及第三极板421与第四极板422之间均具有电压，即具有电场，当带电离子束600经过第一极板411和第二极板412时，带电离子束600会由于电场的存在向相应的方向偏转。同理，当带电离子束600经过第三极板421和第四极板422时，其同样会发生相应的偏转。由于第一极板411和第二极板412与第三极板421和第四极板422的电场方向相反，所以带电离子束600的两次的偏转方向相反，从而能够在改变带电离子束600射出位置的情况下保持射出方向与射入方向相同，进而可在确保所有带电离子束600与晶圆300夹角相同的情况下，对晶圆300表面的不同位置完成离子注入工作。

可以理解的是，当带电离子束600经过第一偏转组件410时，其X方向的速率V_x不变，Y方向速率V_y由射入时的初始值0m/s逐渐增大至最大值；当带电离子束600离开第一偏转组件410进入第二偏转组件420时，其X方向的速率V_x仍然不变，其Y方向速率V_y逐渐减小，当带电离子束600离开第二偏转组件420时，其Y方向速率V_y逐渐减小至初始值0m/s。

需要说明的是，在带电离子束600刚射入第一偏转组件410时，带电离子束600沿X方向延伸，其Y方向速率V_y的初始值为0m/s。在带电离子束600刚由第一偏转组件410射出时，其Y方向速率V_y达到最大值V_max，之后经由第二偏转组件420的偏转控制，其由第二偏转组件420射出时Y方向速率V_y2再次变为0m/s，从而实现沿原方向射出。

图3是本申请一实施例的带电离子束的偏移控制装置的使用状态图。

参考图3所示，以带电离子束600的离子为H⁺或He⁺为例，第一偏转组件410中的第一极板411带正电荷，第二极板412带负电荷，二者板之间的电压大小为U₁，二者的板间距离为D₁，二者的均为长度为L₁；第二偏转组件420中第三极板421带正电荷，第四极板422带负电荷，二者之间的电压大小为U₂，二者之间的板间距离为D₂，二者的长度为L₂。

带电离子束600射入第一偏转组件410后，带电离子束600向第二极板412方向偏转，并在第一偏转组件410内发生距离为Y₁的偏转。随后射入第二偏转组件420中，带电离子束600改变偏转方向，并发生距离为Y₂的偏转。

结合上文中对偏转单元400内带电离子束600的速度变化的描述，通过公式表达如下：

V_max＝V_y1+a₁t₁＝V_y2+a₂t₂ (1)

其中，在公式(1)中，a₁为带电离子束600在第一偏转组件410内的加速度，t₁为带电离子束600在第一偏转组件410内的时间。a₂为带电离子束600在第二偏转组件420内的加速度，t₂为带电离子束600在第二偏转组件420内的时间。

因为V_y1＝V_y2＝0，故可以得到以下结果：

a₁t₁＝a₂t₂ (2)

又由于：

因此，

第一偏转组件410内发生距离为Y₁的偏转的计算公式如公式(7)：

第二偏转组件420内发生距离为Y₂的偏转的计算公式如公式(8)：

图4为本申请一实施例提供的带电离子束的偏移控制装置的另一使用状态图。参考图4所示，在该实施例中，该带电离子束600中的离子为e^-，当对晶圆的下半部分进行离子注入时，需控制带电离子束600向下偏移，此时，第一极板411被配置为带有负电荷，第二极板412被配置为带有正电荷，第三极板421被配置为带有负电荷，第四极板422被配置为带有正电荷。该带电离子束600在第一偏移组件410以及第二偏移组件420中的Y方向的速度变化与上述描述相同，在此不再赘述。

继续参考图2所示，在某些实施例中，第一极板411的长度等于第二极板412的长度，从而能够保证二者之间的电场分布均匀，方便调整带电离子束600的偏转方向。

同理，在另外一些实施例中，所述第三极板421的长度等于所述第四极板422的长度，确保二者之间的电场分布均匀，方便调整带电离子束600的偏转方向。

另外，在某些实施例中，第一极板411与第二极板412之间的距离等于第三极板421与第四极板422之间的距离。可以理解的是，由于第一极板411与第二极板412之间的距离等于第三极板421与第四极板422之间的距离，从而方便调整第一极板411与第二极板412之间的电压、第三极板421与第四极板422的电压来控制电场的强度，进而方便控制带电离子束600的偏转方向。

需要说明的是，即使第一极板411与第二极板412之间的距离不等于第三极板421与第四极板422之间的距离，同样可以通过调整各自的电压来控制带电离子束600的偏转方向。

图5为本申请另一实施例提供的带电离子束的偏移控制装置的使用状态图。参考图5所示，在某些实施例中，偏移控制装置包括多个偏转单元400，多个偏转单元400沿带电离子束600的延伸方向依次排列。可以理解的是，当偏移控制装置中包括多个偏转单元400时，能够对带电离子束600的方向进行多次调整，确保带电离子束600能够到达晶圆300的不同位置。

另外，继续参考图2所述，该偏移控制装置还包括用于对进入偏转单元400的带电离子束600中的离子进行加速的加速单元500，加速单元500设置在偏转单元400的入射侧。需要说明的是，偏转单元400的入射侧是指带电离子束600开始进入偏转单元400的一侧，即带电离子束600经过加速单元500加速后再射入偏转单元400进行位置调整。

继续参考图2所示，示例性的，加速单元500包括第一加速板510和第二加速板520。第一加速板510与第二加速板520相对设置在偏转单元400的入射侧。并且，第一加速板510与第二加速板520分别带有极性相反的电荷，二者之间具有电压。所述第一加速板510和所述第二加速板520垂直于带电离子束600的延伸方向。可以理解的是，第一加速板510与第二加速板520之间的中的场强方向与带电离子束600的延伸方向相同，且垂直于偏转单元400中的场强方向。

第一加速板510和第二加速板520用于对依次穿过二者的带电离子束600加速，加速后的带电离子束600射入偏转单元400。需要说明的是，第一加速板510与第二加速板520上的电荷极性可根据带电离子束600的电性进行调整。例如，当带电离子束600中的离子带正电荷时，第一加速板510则带正电荷，第二加速板520则需带负电荷。

在某些实施例中，所述第一加速板510与第二加速板520之间的电压范围可以为10KV-2000KV。

示例性的，第一加速板510与第二加速板520上均设置有带电离子束600通过的加速孔。由于第一加速板510与第二加速板520之间形成的空间中具有电场，带电离子束600经加速孔通过该空间时完成加速。例如，当带电离子束600为正电荷时，此时第一加速板510被配置为带有正电荷，第二加速板520被配置为带有负电荷。

第二方面，本申请实施例还提供一种离子注入设备，包括离子发射源700和第一方面的偏移控制装置。

其中，离子发射源700用于产生并发射带电离子束600。示例性的，离子发射源700与偏移控制装置同轴设置，且离子发射源700位于靠近偏移控制装置中的入射端的一侧。需要说明的是，该入射端是指自离子发射源700射出的带电离子束600进入偏移控制装置的一端。

离子发射源700发射出的带电离子束600经过偏移控制装置的偏转、调整射出位置后对晶圆300进行离子注入。

为了更好地说明本申请实施例的方案，申请人将结合具体实施例介绍偏移控制装置对带电离子束600的偏转控制过程。

实施例1

H⁺离子束的偏移控制过程如下：

H⁺离子束源产生带电离子束600。此处可参考图3所示，H⁺离子束经过加速单元500(U₀＝10kv，D₀＝1m)的加速后依次进入第一偏转组件410(U₁＝10kv，L₁＝1m，D₁＝1m)和第二偏转组件420(U₂＝10KV，L₂＝1m，D₂＝1m)进行偏转，最后沿原射入方向射出。可以理解的是，第一偏转组件410和第二偏转组件420的场强相反，第一偏转组件410和第二偏转组件420控制带电离子束600偏转的整个输入-输出过程。

示例性的，H⁺离子束的X方向初始速度为V_x为1.38×10⁶m/s，Y方向初始速度为0m/s。由于X方向不受力，所以V_x不变，Y方向的速率V_y由初始速度0m/s逐渐变为V_max，最后再降至0m/s，此时带电离子束600自第二偏转组件420射出。

其中，

实施例2

H⁺离子束的偏移控制过程如下：

H⁺离子束源产生带电离子束600，此处可参考图3所示，H⁺离子束经过加速单元500(U₀＝2000kv，D₀＝1m)的加速后依次进入第一偏转组件410(U₁＝10kv，L₁＝1m，D₁＝1m)和第二偏转组件420(U₂＝10kv，L₂＝1m，D₂＝1m)中进行偏转，最后沿原射入方向射出。可以理解的是，第一偏转组件410和第二偏转组件420的场强相反，第一偏转组件410和第二偏转组件420控制带电离子束600偏转的整个输入-输出过程。

示例性的，H⁺离子束的X方向初始速度为V_x为6.19×10⁶m/s，Y方向初始速度为0m/s。由于X方向不受力，所以V_x不变，Y方向的速率V_y由初始速度0m/s逐渐变为V_max，最后再降至0m/s，此时带电离子束600自第二偏转组件420射出。

其中，

实施例3

H⁺离子束的偏移控制过程如下：

H⁺离子束源产生带电离子束600，此处可参考图3所示，H⁺离子束经过加速单元500(U₀＝50kv，D₀＝1m)的加速后依次进入第一偏转组件410中(U₁＝20kv，L₁＝1m，D₁＝1m)和第二偏转组件420(U₂＝20kv，L₂＝1m，D₂＝1m)中进行偏转，最后沿原射入方向射出。可以理解的是，第一偏转组件410和第二偏转组件420的场强相反，经过第一偏转组件410和第二偏转组件420控制带电离子束600偏转的整个输入-输出过程。

示例性的，H⁺离子束的X方向初始速度为V_x为1.54×10⁶m/s，Y方向初始速度为0m/s。由于X方向不受力，所以V_x不变，Y方向的速率V_y由初始速度0m/s逐渐变为V_max，最后再降至0m/s，此时带电离子束600自第二偏转组件420射出。

其中，

实施例4

H⁺离子束的偏移控制过程如下：

H⁺离子束源产生带电离子束600，此处可参考图5所示，H⁺离子束经过加速单元500(U₀＝50kv，D₀＝1m)的加速后依次进入多个偏转单元400中进行偏转，偏转后的带电离子束600沿原射入方向射出。其中，偏转单元400中的第一偏转组件410的U₁＝20kv，L₁＝1m，D₁＝1m；第二偏转组件420的U₂＝20kv，L₂＝1m，D₂＝1m。可以理解的是，第一偏转组件410和第二偏转组件420的场强相反，且第一偏转组件410和第二偏转组件420控制离子束偏转的整个输入-输出过程。

示例性的，H⁺离子束的X方向初始速度为V_x为1.54×10⁶m/s，Y方向初始速度为0m/s。由于X方向不受力，所以V_x不变，Y方向的速率V_y由初始速度0m/s逐渐变为V_max，最后再变为0m/s，此时带电离子束600自第二偏转组件420射出。

其中，

实施例5

e^-离子束的偏移控制过程如下：

e^-离子束源产生带电离子束600，此处可参考图4所示，e^-离子束经过加速单元500(U₀＝10kv，D₀＝1m)的加速后依次进入第一偏转组件410(U₁＝10kv，L₁＝1m，D₁＝1m)和第二偏转组件420(U₂＝10kv，L₂＝1m，D₂＝1m)中进行偏转，然后沿原射入方向射出。可以理解的是，第一偏转组件410和第二偏转组件420的场强相反，且第一偏转组件410和第二偏转组件420控制离子束偏转的整个输入-输出过程。

示例性的，e^-离子束的X方向初始速度为V_x为5.9×10⁶m/s，Y方向初始速度为0m/s。由于X方向不受力，所以V_x不变，Y方向的速率V_y由初始速度0m/s逐渐变为V_max，最后再变为0m/s，此时带电离子束600自第二偏转组件420射出。

其中，

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，包括：

偏转单元(400)，所述偏转单元(400)包括第一偏转组件(410)和第二偏转组件(420)；

所述第一偏转组件(410)中设置有极性相反的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第二电极位置相对且分列所述带电离子束(600)的两侧；

所述第二偏转组件(420)中设置有极性相反的第三电极和第四电极，所述第三电极与所述第四电极位置相对且分列所述带电离子束(600)的两侧；

沿带电离子束(600)的延伸方向，所述第一偏转组件(410)和所述第二偏转组件(420)同轴依次设置，且二者相邻的两个电极的极性相反；

所述第一偏转组件(410)和第二偏转组件(420)用于偏转依次穿过二者的所述带电离子束(600)，以调整所述带电离子束(600)的射出位置，进而对晶圆(300)表面的不同位置进行离子注入。

2.根据权利要求1所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述第一电极被配置为第一极板(411)，所述第二电极被配置为第二极板(412)，所述第一极板(411)带有正电荷，所述第二极板(412)带有负电荷；

所述第三电极被配置为第三极板(421)，所述第四电极被配置为第四极板(422)，所述第三极板(421)带有正电荷，所述第四极板(422)带有负电荷；

沿所述带电离子束(600)的延伸方向，所述第一极板(411)与所述第四极板(422)相邻设置，所述第二极板(412)与所述第三极板(421)相邻设置。

3.根据权利要求2所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述第一极板(411)的长度等于所述第二极板(412)的长度。

4.根据权利要求2所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述第三极板(421)的长度等于所述第四极板(422)的长度。

5.根据权利要求2所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述第一极板(411)与所述第二极板(412)之间的距离等于所述第三极板(421)与所述第四极板(422)之间的距离。

6.根据权利要求2所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述第一极板(411)与所述第二极板(412)之间的电压等于所述第三极板(421)与所述第四极板(422)之间的电压。

7.根据权利要求1所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述偏移控制装置包括多个所述偏转单元(400)，多个所述偏转单元(400)沿所述带电离子束(600)的延伸方向依次排列。

8.根据权利要求1-7任一项所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述偏移控制装置还包括加速单元(500)，所述加速单元(500)设置在所述偏转单元(400)的入射侧，所述加速单元(500)用于对进入所述偏转单元(400)的所述带电离子束(600)中的离子进行加速。

9.根据权利要求8所述的带电离子束的偏移控制装置，其特征在于，所述加速单元(500)包括第一加速板(510)和第二加速板(520)；

所述第一加速板(510)与所述第二加速板(520)相对设置在所述偏转单元(400)的入射侧，所述第一加速板(510)与所述第二加速板(520)之间具有电压；

且所述第一加速板(510)和所述第二加速板(520)垂直于所述带电离子束(600)的延伸方向，所述第一加速板(510)和所述第二加速板(520)用于对依次穿过二者的所述带电离子束(600)加速，加速后的所述带电离子束(600)射入所述偏转单元(400)。

10.一种离子注入设备，其特征在于，包括离子发射源(700)和权利要求1-9中任一项所述的偏移控制装置；

所述离子发射源(700)与所述偏移控制装置同轴设置，且所述离子发射源(700)位于靠近所述偏移控制装置中的入射端的一侧；

所述离子发射源(700)发射出的带电离子束(600)经过所述偏移控制装置的偏转控制后对晶圆(300)进行离子注入。