【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大體上涉及離子注入系統，更具體地涉及用于在離子注入系統中增強原子膜去除并提高濺射率的系統、裝置和方法。
技術介紹
1、在半導體器件的制造中，離子注入用于在半導體中摻雜雜質。離子注入系統通常用于用來自離子束的離子來摻雜工件(諸如半導體晶圓)，以便在集成電路制造期間生成n型或者p型材料摻雜，或者形成鈍化層。這種離子束處理通常用于以預定的能量水平和受控的濃度選擇性地向晶圓注入特定摻雜劑材料的雜質，以在集成電路的制造期間產生半導體材料。在用于摻雜半導體晶圓時，離子注入系統將選定的離子種類注入至晶圓中以產生所需的非本征材料。注入例如從諸如銻、砷或磷等源材料產生的離子會導致“n型”非本征材料晶片，而“p型”非本征材料晶片通常由諸如硼、鎵或銦的源材料產生的離子產生。
2、典型的離子注入機包括離子源、離子提取裝置、質量分析裝置、射束傳輸裝置和沿晶圓平面支撐晶圓的晶圓處理裝置。離子源產生所需原子或分子摻雜劑種類的離子。這些離子通過離子提取系統(通常是一組電極)從源中提取，該電極激勵并引導來自離子源的離子流，從而形成離子束。所需離子在質量分析裝置中從離子束中分離出來，該質量分析裝置通常是對所提取的離子束進行質量分散或分離的磁偶極子。射束傳輸裝置(其通常是包含一系列聚焦裝置的真空系統)將離子束傳輸到晶圓處理裝置，同時保持離子束的所需特性。最后，經由晶圓處置系統將半導體晶片移入或移出晶圓處理裝置，該晶圓處置系統可以包括一個或多個機械臂，用于將待處理的晶圓放置在離子束前方，并從離子注入機移除經處理過的晶圓。
3、減少半導
4、例如，圖1示出了sem圖像10，其示出了被低能離子束16撞擊的傳統束線組件14的橫截面12，由此薄膜18已經隨時間形成或沉積在束線組件的表面20上。例如，形成在束線組件14上的薄膜18可以通過在束線組件下游的工件(未示出)上的涂層的反濺射來產生，或者從工件本身以及從形成某些束線組件的石墨產生，由此薄膜可大量摻雜注入種類。特別地，在傳統系統中，包含硼(b)或碳(c)的低能量(例如，約3kev)離子束16尤其容易產生問題，因為當以這種低能量撞擊時，硼和碳原子容易涂覆表面。
5、當與薄膜和束線組件14之間的結合相關的應力增長超過臨界水平時，可能會發生薄膜18的分層，由此薄膜具有從束線組件上剝落并隨后污染工件的趨勢。在靠近離子束16并且至少部分地被離子束撞擊的束線組件14中，薄膜的分層會進一步加速，由此離子束會引起束線組件和薄膜之間的熱循環，從而增加應力增長的可能性。例如，與薄膜18和下面的束線組件14的加熱和冷卻相關聯的熱循環會導致熱膨脹的差異，這又會導致薄膜與束線組件的分層。同樣，薄膜18的這種分層會導致工件的有害污染。
技術實現思路
1、本公開大體上涉及用于離子注入的系統和方法，其包括具有改性表面的各種束線組件，所述改性表面被配置用于使膜的形成和/或形成在束線組件上的膜的清潔最小化。由此，本公開提供一種用于在離子注入系統中增強膜的去除和增加濺射率的系統、裝置和方法。因此，以下給出了本公開的簡化概述，以便提供對本專利技術的一些方面的基本理解。本概述不是本專利技術的廣泛概述。其既不旨在識別本專利技術的關鍵或重要元素，也不旨在描繪本專利技術的范圍。其目的是以簡化的形式呈現本專利技術的一些概念，作為隨后呈現的更詳細描述的序言。
2、根據一個示例性方面，離子注入系統包括離子源，其中離子源被配置為沿著束線從預定種類(諸如硼或碳)形成離子束。例如，離子束由離子源在初始能量下形成。減速組件沿著束線設置，其中減速組件被配置為將離子束減速至小于初始能量的最終能量。工件支撐件沿著束線設置在減速組件的下游，其中工件支撐件被配置為沿著工件平面支撐工件。束線組件進一步沿著束線定位在減速組件的下游，其中束線組件包括至少部分地被離子束撞擊的特征。例如，該特征包括相對于離子束具有預定入射角的表面，使得該表面具有最終能量下的離子束的預定濺射率，并且其中大體上減輕了離子種類在束線組件上的沉積。
3、根據本公開的一個示例性方面，提供了一種離子注入系統，其中離子源被配置為從預定種類形成初始能量下的離子束，其中離子束限定射束路徑。例如，預定種類包括硼或碳中的一種。例如，減速組件沿著射束路徑定位，并被配置為將離子束減速至小于初始能量的最終能量。例如，工件支撐件進一步被配置為沿著射束路徑在減速組件的下游支撐工件，并且束線組件沿著射束路徑定位在減速組件的下游。例如，束線組件限定孔，該孔被配置為使離子束的至少一部分穿過其中。例如，束線組件包括面向上游的表面，該面向上游的表面不平行于緊鄰孔的射束路徑，其中面向上游的表面包括至少部分地被離子束撞擊的多個特征。例如，多個特征中的每一個包括特征表面，該特征表面相對于射束路徑具有預定入射角，以限定最終能量下的離子束的預定濺射率，其中預定濺射率大體上減輕預定種類在束線組件上的沉積。
4、例如，預定濺射率由從面向上游的表面濺射的預定種類的原子數與撞擊面向上游的表面的預定種類的離子數的比率限定。在一個示例中，預定濺射率優選大于1。例如，預定入射角可以介于約45度與約80度之間。
5、在一個示例中，多個特征限定多個v形凹槽。例如，在沿著射束路徑觀察時，多個v形凹槽具有預定深度。在一個示例中，預定深度介于約2mm與約6mm之間，并且最終能量約為3kev。
6、在另一示例中，束線組件由碳構成，并且可包括e形狹縫、與劑量杯相關聯的前板、隧道出口和射束調諧杯中的一者或多者。
7、根據本公開的另一個示例性方面，提供一種離子注入系統，該離子注入系統具有離子源，該離子源被配置為沿著射束路徑從包括硼或碳的預定種類限定初始能量下的離子束。能量組件被配置為沿著射束路徑限定離子束的預定能量。其中預定能量小于初始能量。例如，束線組件進一步沿著射束路徑定位在能量組件的下游，其中束線組件具有面向上游的表面，該面向上游的表面至少部分地被離子束撞擊并且不平行于射束路徑。例如，面向上游的表面包括多個特征，多個特征被配置為限定大于1的濺射率。其中濺射率由從面向上游的表面濺射的預定種類的原子數與撞擊面向上游的表面的預定種類的離子數的比率限定。例如，多個特征中的每一個分別包括特征表面，該特征表面在沿著射束路徑測量時在特征表面與離子束之間限定預定入射角，其中預定入射角小于90度。
8、在又一示例性方面，提供一種離子注入系統，該離子注入系統包括源種類，該源種類包括硼或碳中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種離子注入系統，包括：
2.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述預定濺射率由從所述面向上游的表面濺射的預定種類的原子數與撞擊所述面向上游的表面的預定種類的離子數的比率限定，并且其中所述預定濺射率大于1。
3.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述預定入射角介于約45度與約80度之間。
4.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述多個特征限定多個V形凹槽。
5.根據權利要求4所述的離子注入系統，其中在沿著所述射束路徑觀察時，所述多個V形凹槽中的每一個具有預定深度。
6.根據權利要求5所述的離子注入系統，其中所述預定深度介于約2mm與約6mm之間。
7.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述最終能量約為3KeV。
8.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述束線組件由碳構成。
9.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述束線組件包括E形狹縫、與劑量杯相關聯的前板、隧道出口和射束調諧杯中的一者或多者。
10.一種離子注入系統，包括：
11.根
12.根據權利要求10所述的離子注入系統，其中所述多個特征包括限定在所述束線組件的面向上游的表面中的多個V形凹槽。
13.根據權利要求12所述的離子注入系統，其中在沿著所述射束路徑觀察時，所述多個V形凹槽中的每一個具有相應的預定深度，其中所述相應的預定深度介于約2mm與約6mm之間。
14.根據權利要求10所述的離子注入系統，其中所述預定能量約為3KeV。
15.根據權利要求10所述的離子注入系統，其中所述束線組件限定孔，所述孔被配置為使所述離子束的至少一部分穿過其中。
16.根據權利要求15所述的離子注入系統，其中所述束線組件包括E形狹縫、與劑量杯相關聯的前板、隧道出口和射束調諧杯中的一者或多者。
17.一種離子注入系統，包括：
18.根據權利要求17所述的離子注入系統，其中所述束線組件包括孔，所述孔被配置為使所述離子束的至少一部分穿過其中。
19.根據權利要求17所述的離子注入系統，其中所述預定入射角大于約45度。
20.根據權利要求17所述的離子注入系統，其中所述多個特征包括限定在所述束線組件的面向上游的表面中的多個V形凹槽，并且其中在沿著所述射束路徑觀察時，所述多個V形凹槽中的每一個具有相應的預定深度，其中所述相應的預定深度介于約2mm與約6mm之間。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種離子注入系統，包括：
2.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述預定濺射率由從所述面向上游的表面濺射的預定種類的原子數與撞擊所述面向上游的表面的預定種類的離子數的比率限定，并且其中所述預定濺射率大于1。
3.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述預定入射角介于約45度與約80度之間。
4.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述多個特征限定多個v形凹槽。
5.根據權利要求4所述的離子注入系統，其中在沿著所述射束路徑觀察時，所述多個v形凹槽中的每一個具有預定深度。
6.根據權利要求5所述的離子注入系統，其中所述預定深度介于約2mm與約6mm之間。
7.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述最終能量約為3kev。
8.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述束線組件由碳構成。
9.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中所述束線組件包括e形狹縫、與劑量杯相關聯的前板、隧道出口和射束調諧杯中的一者或多者。
10.一種離子注入系統，包括：
11.根據權利要求10所述的離子注入系統，其中所述預定入射角介于約45度與約80度之間。
12.根據權利要求10所述的離子注入系統，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴維·伯特內爾，奈爾·巴森，
申請(專利權)人：艾克塞利斯科技公司，
類型：發明
國別省市：
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