[发明专利]离子注入装置的运转方法及清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及离子注入技术领域，特别是涉及离子注入装置的运转方法及清洗方法。

背景技术

在气态离子源离子注入装置中，如果长时间维持从离子源引出离子束的运转，则在离子源内部和离子束引出电极上堆积附着物，如果置之不理，过多堆积的附着物容易在所述电极系统中引起电极之间的异常放电。异常放电会使得引出束流不稳定，过多的异常放电会使注入无法达到预定效果，甚至无法维持离子源的正常运转。

在离子注入装置中，对多片基板进行的离子注入是以分片多次注入的方式进行的。在各片离子注入之间，为进行已处理和未处理的基板的交换，需要暂停离子的注入，所以可以考虑利用这样的基板交换时间对离子源内部进行清洗，但由于交换时间仅短短几分钟，因此要求清洗结束后尽快重启并稳定离子束。

传统的方法是采用先加稳定电压后给适当浓度离子源等离子体的方法以达成快速启动的目的，但大束流的初次引出常常难以稳定，容易冲击电极板产生瞬时电流，导致引出系统的电场波动，而无法正常注入。

此外，在离子源清洗时，电弧电压及电流较注入时相差较大,但不会将清洗的离子束引出至磁场区域；基板及磁场壁，甚至等离子体源内都会有一定程度的气体吸附现象，清洗后开始工作时随着温度升高此部分气体会逐渐释放，使注入束流的浓度曲线产生阻尼震动曲线样的抖动，如图2所示，因此需要一种启动方法可以改善这一波动，使离子源清洗后可以真正快速启动至工作状态。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可快速启动离子源的离子注入装置的运转方法及清洗方法。

一种离子注入装置的运转方法，应用于清洗离子注入装置之后，包括如下步骤：

引入步骤：引入缓慢上升至预设流量的工艺气体；

施加步骤：施加缓慢上升至预设电压的引出电压；

判断步骤：判断预设流量和预设电压是否达到目标值，均是，则停止引入工艺气体及停止施加引出电压。

在其中一个实施例中，在所述判断步骤中，判断预设流量未达到目标值时，则继续引入工艺气体；或者，判断预设电压未达到目标值时，则继续施加引出电压。

在其中一个实施例中，所述缓慢上升包括阶梯上升，根据所述引出电压设置其阶梯上升的步长。

在其中一个实施例中，所述阶梯上升的步长为1/3。

在其中一个实施例中，所述施加步骤中，采用条状电极施加所述引出电压。

在其中一个实施例中，所述施加步骤中，采用多块条状电极构成的引出电极系统施加所述引出电压。

在其中一个实施例中，所述施加步骤中，采用多块条状电极构成的引出电极系统施加所述引出电压从离子源引出带状离子束。

在其中一个实施例中，所述施加步骤中，采用多块条状电极构成的引出电极系统施加所述引出电压从离子源引出带状离子束并向处理室的基板照射离子束。

一种离子注入装置的清洗方法，包括如下步骤：

供气步骤：熄灭等离子体，停止引入工艺气体，引入清洗气体；

洗涤步骤：点燃等离子体，并于预设时间后熄灭等离子体；

引入步骤：引入缓慢上升至预设流量的工艺气体；

施加步骤：施加缓慢上升至预设电压的引出电压；

判断步骤：判断预设流量和预设电压是否达到目标值，均是，则停止引入工艺气体及停止施加引出电压。

在其中一个实施例中，在所述引入步骤前还包括：

检测步骤：判断清洗气体的等离子体是否完全点燃，若否，则重复洗涤步骤，直到清洗气体的等离子体完全点燃。

上述离子注入装置的运转方法及清洗方法，通过引入缓慢上升至预设流量的工艺气体以及施加缓慢上升至预设电压的引出电压，使得离子源的引出电极系统受到较小的束流冲击，输出电压波动保持在可接受的范围内，同时使得离子源、电极板、工艺腔室等的温度回升至接近注入时的温度时，其所吸附的气体得到释放，重启后气压几乎不再有波动，所引出的离子束相对均匀，从而可以较快启动并稳定离子源。

附图说明

图1为本发明一实施例离子注入装置的运转方法的步骤流程示意图；

图2为束流与时间的关系示意图；

图3为本发明一实施例离子注入装置的清洗方法的步骤流程示意图。

具体实施方式