[發明專利]離子植入系統以及去除其的射束線構件上沉積物的方法

在審

• 申請號: 202011058388.2
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN112185785A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 凱文·安葛林;威廉·戴維斯·李;彼得·庫魯尼西;里安·道尼;杰·T·舒爾;亞歷山大·利坎斯奇;威廉·M·賀伯
• 申請（專利權）人: 瓦里安半導體設備公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317;H01L21/67
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本文提供離子植入系統以及去除離子植入系統的射束線構件上沉積物的方法。所述離子植入系統，包括：離子源，被配置為形成離子束；射束線構件；以及氣體源，被配置為向所述射束線構件供應氣體，其中所述氣體源被配置成通過沉積物與所述氣體的反應來刻蝕沉積在所述射束線構件的表面上的所述沉積物。所述去除離子植入系統的射束線構件上沉積物的方法，所述去除離子植入系統的射束線構件上沉積物的方法包括：在對所述射束線構件進行離子轟擊期間通過離子束向與所述射束線構件相關聯的一或多個區域供應所述氣體，其中所述離子轟擊加熱所述射束線構件的表面，以輔助所述氣體與所述射束線構件的所述表面上的所述沉積物之間的化學反應。

本申請是中國申請號為201680033326.1，發明名稱為“離子植入系統以及原位等離子清洗方法”的專利申請的分案申請，原申請的申請日是2016年6月2日。

技術領域

本發明大體涉及用于制造電子裝置的技術，且更明確地說，涉及用于改善處理室內的構件的性能且延伸其使用期限的離子植入系統以及去除其的射束線構件上沉積物的方法。

背景技術

離子植入為經由轟擊將摻雜劑或雜質引入到襯底內的工藝。在半導體制造中，引入摻雜劑以更改電、光學或機械性質。舉例來說，可將摻雜劑引入到本征半導體內以更改襯底的傳導率的類型和等級。在制造集成電路(integrated circuit；IC)過程中，精確的摻雜分布提供改善的IC性能。為了達成所要的摻雜分布，可以離子的形式按各種劑量和各種能級植入一或多種摻雜劑。

離子植入系統可包括離子源和一系列射束線構件。離子源可包括產生所要的離子的腔室。離子源還可包括安置于腔室附近的電源與提取電極組合件。射束線構件可包含(例如)質量分析器、第一加速或減速級、準直器和第二加速或減速級。與用于操縱光束的一系列光學透鏡非常相似，射束線構件可濾波、聚焦和操縱具有所要的物質、形狀、能量和其它質量的離子或離子束。離子束穿過射束線構件且可朝向安裝于壓板或夾鉗上的襯底引導。襯底可由有時被稱作旋轉板(roplat)的設備在一或多個維度上移動(例如，平移、旋轉和傾斜)。

離子植入機系統針對多種不同離子物質和提取電壓產生穩定、明確界定的離子束。在使用源極氣體(例如，AsH₃、PH₃、BF₃和其它物質)操作若干小時后，射束成分最終在射束光學器件上創造沉積物。在晶片的視線內的射束光學器件也變得涂布有來自晶片的殘余物，包含Si和光刻膠化合物。這些殘余物堆積于射束線構件上，造成在操作期間的直流(DC)電位中的尖峰(例如，在加電偏壓的構件的情況下)。最終，殘余物剝落，造成晶片上的微粒污染的增大可能性。

防止材料累積的效應的一個方式為間歇地替換離子植入機系統的射束線構件。替代地，可手動清洗射束線構件。然而，手動清洗需要對離子源斷電，且釋放系統內的真空。在替換或清洗射束線構件后，接著對系統抽空和供電以達到操作條件。因此，這些維護過程可非常耗時。此外，在所述維護過程期間不使用射束線構件。因而，頻繁的維護過程可減少可用于IC生產的時間，因此增大總制造成本。

發明內容

鑒于前述內容，本文中所提供為用于離子植入系統構件(例如，離子束光學器件)的原位等離子清洗的系統和方法，其中可在短時間上執行原位等離子清洗，從而避免了通風和/或手動清洗離子束光學器件的需求。此外，本文中所提供為離子束光學器件的原位等離子清洗的系統和方法，其中在剛好包圍待清洗的那些構件的區域中局部產生等離子，因此減少不想要的對其它構件的蝕刻。

根據本發明的示范性離子植入系統可包含在離子植入系統的腔室內的構件，和與所述構件連通的電力供應器。電力供應器可經配置以在清洗模式期間將電壓和電流供應到構件，其中電壓和電流經施加到構件的傳導性射束光學器件以在傳導性射束光學器件周圍產生等離子。離子植入系統可更包含蝕刻劑氣體，其供應到構件以實現傳導性射束光學器件的蝕刻。