[發明專利]在AEF區域內原位進行束膜穩定或去除的系統和方法

在審

• 申請號: 201880062832.2
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN111149187A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 陶天照;大衛·柯克伍德
• 申請（專利權）人: 艾克塞利斯科技公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 劉新宇;壽寧

本發明涉及一種離子注入系統，其具有配置為形成離子束的離子源以及具有AEF區域的角能量濾波器(AEF)。氣體源通過膜與氣體的反應而鈍化和/或蝕刻留存于AEF上的膜。該氣體可為氧化氣體或含氟氣體。氣體源可在形成離子束的同時選擇性將氣體供應到AEF區域。加熱AEF，以輔助氣體鈍化和/或蝕刻膜。熱量可源自離子束和/或源自與AEF相關聯的輔助加熱器。歧管分配器可操作性耦接至氣體源并配置為將氣體供應到一個或多個AEF電極。

優先權文件

本申請要求申請日為2017年10月9日、名稱為“SYSTEM AND METHOD FOR IN-SITUBEAMLINE FILM STABILIZATION OR REMOVAL IN THE AEF REGION”、申請號為US 62/569,846的美國臨時申請的權益，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及離子注入系統，更具體涉及用于穩定在離子注入系統中的束線組件上形成膜的系統和方法，以及用于清潔及從離子注入系統的角能量濾波器除膜的系統、設備和方法。

背景技術

在半導體器件的制造中，使用離子注入將半導體摻雜雜質。常用離子注入系統將來自離子束的離子摻雜到注入半導體晶片的工件中，以便在集成電路的制造過程中產生n型或p型材料摻雜或者形成鈍化層。這種射束處置常用于以預定的能量水平并以控制下的濃度選擇性向晶片注入特定摻雜物材料的雜質，以在集成電路的制造過程中產生半導體材料。使用離子注入系統來摻雜半導體晶片時，該系統將選定的離子種類注入到工件以產生期望的非本征材料。注入由如銻、砷或磷等源材料所生成的離子例如得出“n型”非本征材料晶片，而“p型”非本征材料晶片則通常得自如硼、鎵或銦等源材料所生成的離子。

典型的離子注入機包括離子源、離子引出裝置、質量分析裝置、射束傳輸裝置和晶片處理裝置。離子源生成期望原子或分子摻雜物種類的離子。這些離子由引出系統(通常是一組電極)從離子源中引出，該系統會激發并引導來自離子源的離子流，從而形成離子束。在質量分析裝置(通常是磁偶極子)中，從離子束中分離出期望的離子，從而對所引出的離子束進行質量分散或分離。射束傳輸裝置(通常是包含一系列聚焦裝置的真空系統)將離子束傳輸到晶片處理裝置，同時保持期望的離子束特性。最后，半導體晶片經由晶片操作系統進出晶片處理裝置，該晶片處理系統可以包括一個或多個機械臂，用于將待處置的晶片放置在離子束前面，并從離子注入機中移除處置過的晶片。

發明內容

本發明總體上涉及用于離子注入的系統和方法，其中包括鈍化和/或清潔在與之相關聯的組件上形成的膜。更具體地，本發明涉及通過化學反應穩定和/或去除在離子注入系統的組件上形成的膜的系統和方法，其中引入大量反應氣體并通過離子束或輔助熱源加熱組件。

有鑒于此，下文提出本發明的發明內容，以提供對本發明某些方面的基本了解。本發明內容并非本發明的廣泛概述。既非旨在認定本發明的主要或關鍵元素，也非闡明本發明的范圍。其目的在于，以簡化形式呈現本發明的某些構思，作為下文具體實施方式的引言。

根據某一示例性方面，提供一種離子注入系統，其中，該離子注入系統包括配置為形成離子束的離子源。在一示例中，在離子注入系統中設置一個或多個組件，如角能量濾波器(AEF)，其中，該AEF具有與之相關聯的AEF區域。例如進一步設置氣體源，該氣體源配置為將氣體供應到AEF區域，其中，該氣體配置為通過膜與氣體的反應而鈍化和/或蝕刻留存于AEF上的膜。氣體源例如包括配置為選擇性將相應的氧化氣體和含氟氣體供應到AEF區域的氧化氣體源和含氟氣體源中的一個或多個氣體源。在一示例中，含氟氣體包括NF₃和XeF₂中的一種或多種氣體，而氧化氣體包括空氣和水汽中的一種或多種氣體。