[发明专利]离子植入系统以及原位等离子清洗方法

说明书

本文提供离子植入系统以及原位等离子清洗方法。在一个方法中，所述构件可包含具有一或多个传导性射束光学器件的射束线构件。系统更包含电力供应器，其用于在处理模式期间将第一电压和第一电流供应到构件且在清洗模式期间将第二电压和第二电流供应到构件。第二电压和电流可并联地施加到构件的传导性射束光学器件以选择性地(例如，个别地)在一或多个传导性射束光学器件中的一或多者周围产生等离子。系统可更包含用于调整供应到构件的蚀刻剂气体的注入速率的流量控制器，和用于调整构件的环境的压力的真空泵。

对相关申请案的交叉参考

本申请案主张2015年6月12日申请的美国临时案第62/174,906号的优先权，所述全部内容被以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体涉及用于制造电子装置的技术，且更明确地说，涉及用于改善处理室内的构件的性能且延伸其使用期限的离子植入系统以及原位等离子清洗方法。

背景技术

离子植入为经由轰击将掺杂剂或杂质引入到衬底内的工艺。在半导体制造中，引入掺杂剂以更改电、光学或机械性质。举例来说，可将掺杂剂引入到本征半导体内以更改衬底的传导率的类型和等级。在制造集成电路(integrated circuit；IC)过程中，精确的掺杂分布提供改善的IC性能。为了达成所要的掺杂分布，可以离子的形式按各种剂量和各种能级植入一或多种掺杂剂。

离子植入系统可包括离子源和一系列射束线构件。离子源可包括产生所要的离子的腔室。离子源还可包括安置于腔室附近的电源与提取电极组合件。射束线构件可包含(例如)质量分析器、第一加速或减速级、准直器和第二加速或减速级。与用于操纵光束的一系列光学透镜非常相似，射束线构件可滤波、聚焦和操纵具有所要的物质、形状、能量和其它质量的离子或离子束。离子束穿过射束线构件且可朝向安装于压板或夹钳上的衬底引导。衬底可由有时被称作旋转板(roplat)的设备在一或多个维度上移动(例如，平移、旋转和倾斜)。

离子植入机系统针对多种不同离子物质和提取电压产生稳定、明确界定的离子束。在使用源极气体(例如，AsH₃、PH₃、BF₃和其它物质)操作若干小时后，射束成分最终在射束光学器件上创造沉积物。在晶片的视线内的射束光学器件也变得涂布有来自晶片的残余物，包含Si和光刻胶化合物。这些残余物堆积于射束线构件上，造成在操作期间的直流(DC)电位中的尖峰(例如，在加电偏压的构件的情况下)。最终，残余物剥落，造成晶片上的微粒污染的增大可能性。

防止材料累积的效应的一个方式为间歇地替换离子植入机系统的射束线构件。替代地，可手动清洗射束线构件。然而，手动清洗需要对离子源断电，且释放系统内的真空。在替换或清洗射束线构件后，接着对系统抽空和供电以达到操作条件。因此，这些维护过程可非常耗时。此外，在所述维护过程期间不使用射束线构件。因而，频繁的维护过程可减少可用于IC生产的时间，因此增大总制造成本。

发明内容

鉴于前述内容，本文中所提供为用于离子植入系统构件(例如，离子束光学器件)的原位等离子清洗的系统和方法，其中可在短时间上执行原位等离子清洗，从而避免了通风和/或手动清洗离子束光学器件的需求。此外，本文中所提供为离子束光学器件的原位等离子清洗的系统和方法，其中在刚好包围待清洗的那些构件的区域中局部产生等离子，因此减少不想要的对其它构件的蚀刻。

根据本发明的示范性离子植入系统可包含在离子植入系统的腔室内的构件，和与所述构件连通的电力供应器。电力供应器可经配置以在清洗模式期间将电压和电流供应到构件，其中电压和电流经施加到构件的传导性射束光学器件以在传导性射束光学器件周围产生等离子。离子植入系统可更包含蚀刻剂气体，其供应到构件以实现传导性射束光学器件的蚀刻。