[發明專利]用于使用中性原子束進行工件處理的系統和方法

有效

• 申請號: 201980044901.1
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN112470246B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: S·E·薩瓦
• 申請（專利權）人: 瑪特森技術公司;北京屹唐半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67;H01L21/3065
• 代理公司: 北京易光知識產權代理有限公司 11596
• 代理人: 崔曉光

1.一種等離子體處理系統，包括：

具有工件支撐件的處理腔室，所述工件支撐件配置成支撐工件；

等離子體源，其配置成在等離子體腔室中由工藝氣體誘導出等離子體以產生負離子的一種或多種物質；

柵格結構，其配置成朝向所述工件加速所述一種或多種負離子，所述柵格結構包括第一柵板、第二柵板和位于所述第一柵板和所述第二柵板之間以減少通過所述第一柵板加速的電子的一個或多個磁性元件；

中和器單元，其設置在所述柵格結構下游，配置成從所述負離子的一種或多種物質的離子中分離出額外的電子，以產生用于處理所述工件的一種或多種高能中性物質。

2.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述等離子體源包括感應耦合等離子體源。

3.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述工藝氣體包括氫、氯或氟。

4.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述等離子體源能相對于所述中和器單元移動，使得所述一種或多種中性物質以一個或多個不同的入射角處理所述工件。

5.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述第一柵格包括第一多個孔徑，使得所述一種或多種負離子穿過所述第一多個孔徑。

6.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，在所述第一柵格與所述第二柵格之間存在足以加速所述負離子的多個束的電勢差。

7.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述等離子體源產生穩態負離子源。

8.根據權利要求5所述的等離子體處理系統，其中，所述第二柵板包括與所述第一柵板的所述第一多個孔徑對準的第二多個孔徑，使得穿過所述第一柵板的所述第一多個孔徑的所述一種或多種負離子穿過所述第二多個孔徑的相應孔徑。

9.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述一個或多個磁性元件定位成鄰近所述第一柵板，使得所述一個或多個磁性元件的長度尺寸總體上垂直于離子提取的方向，并且總體上平行于所述柵格結構的平面。

10.根據權利要求5所述的等離子體處理系統，其中，所述一個或多個磁性元件的長度大于所述第一多個孔徑中的一個的長度。

11.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述一個或多個磁性元件的一個或多個磁極面處的磁場強度是約1千高斯或更小的量級。

12.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述一個或多個磁性元件的材料包括鐵氧體、陶瓷磁體或兩者。

13.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述中和器單元包括一個或多個激光器、一個或多個等離子體放電，或它們的一些組合。

14.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述中和器單元具有在約10厘米至100厘米范圍內的深度。

15.根據權利要求1所述的等離子體處理系統，其中，所述中和器單元包括基于等離子體的中和器單元，所述基于等離子體的中和器單元配置成使用中和等離子體中和一個或多個離子。

16.根據權利要求15所述的等離子體處理系統，其中，所述一個或多個離子的能量小于與所述中和等離子體中的物質相關聯的能量。