[发明专利]气体喷射系统及对衬底施加残留物移除气体的方法

说明书

一种离子束装置的气体喷射系统，所述气体喷射系统包括：提取板；提取孔，形成于提取板中以使离子束能够通过；第一气体分配器，可移除地固定至提取孔的第一侧上的提取板，第一气体分配器中形成有气体孔口；第二气体分配器，可移除地固定至提取孔的与第一侧相对的第二侧上的提取板，第二气体分配器中形成有气体孔口；第一气体导管，在第一气体分配器与安装至提取板的气体歧管之间延伸贯穿提取板；及第二气体导管，在第二气体分配器与气体歧管之间延伸贯穿提取板；以及被连接至气体歧管的残留物移除气体源。本发明也提供一种对衬底施加残留物移除气体的方法。

技术领域

本发明的实施例涉及离子束装置领域，且更具体而言涉及一种用于将残留物移除气体喷射至离子束装置的处理室内的设备以及方法。

背景技术

为了在半导体晶片或其他衬底上生成所期望的表面特征，可将具有规定能量的离子束以预先确定的图案投射至所述衬底的表面上，以将所述所期望的特征“蚀刻”至所述衬底中。在此蚀刻工艺中，所述衬底可在与由离子源投射至衬底上的离子束横切的方向上被机械地驱动或“扫描”。举例而言，若沿水平面朝垂直定向的衬底投射离子束，则所述衬底可在垂直方向上、和/或在与所述被投射的离子束垂直的横向方向上被扫描。因此，所述衬底的整个表面可被暴露至所述离子束。

以离子束蚀刻衬底会生成呈溅射原子形式的残留物，所述残留物自所述衬底的被蚀刻表面移去并重新沉积于所述衬底的另一部分上。若不被移除，则此残留物可对已完成的衬底的质量产生不利影响。为了移除所述残留物，可在蚀刻衬底之前、期间、和/或之后，将所述衬底暴露至例如甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、或异丙醇(isopropanol)等各种“残留物移除气体”。这些残留物移除气体可与自衬底的被蚀刻表面溅射出的原子发生反应而形成挥发性分子。可接着利用真空泵等将这些挥发性分子抽空。

传统上，残留物移除气体经由位置与正在被处理的衬底邻近的“淋浴头(showerhead)”结构被导入至离子束装置的处理室(process chamber)中。为了为所述衬底及所述离子束设备的组件提供充分的间隙，所述淋浴头通常位于距所述衬底某一距离处。因此，所述淋浴头的存在需要使处理室显著大于原本所需要者。此外，由于所述淋浴头位于距衬底显著的距离处，因此由所述淋浴头放出的残留物移除气体在漂移至与所述衬底接触之前扩散至处理室的很大部分。所述残留物移除气体中的很大部分在到达所述衬底的表面之前被自所述处理室移除，从而导致所述残留物移除气体的低效及无效递送。

有鉴于这些及其他考虑，本发明的改进可为有用的。

发明内容

提供本发明内容是为了以简明的形式介绍一系列概念。本发明内容并非旨在识别所主张的标的物的关键特征或基本特征，也并非旨在帮助确定所主张的标的物的范围。

根据本发明的离子束装置的气体喷射系统的示例性实施例可包括：提取板；提取孔，形成于所述提取板中以允许离子束通过所述提取板；以及气体分配器，可移除地固定至所述提取板，所述气体分配器中形成有气体孔口。

根据本发明的离子束装置的气体喷射系统的另一示例性实施例可包括：提取板；提取孔，形成于所述提取板中以使离子束能够通过所述提取板；第一气体分配器，在所述提取孔的第一侧上可移除地固定至所述提取板，第一气体分配器中形成有气体孔口；第二气体分配器，在所述提取孔的与第一侧相对的第二侧上可移除地固定至所述提取板，第二气体分配器中形成有气体孔口；第一气体导管，在第一气体分配器与安装至所述提取板的气体歧管之间延伸贯穿所述提取板；及第二气体导管，在第二气体分配器与气体歧管之间延伸贯穿所述提取板；以及气体源，连接成与所述气体歧管流体连通，所述气体源含有残留物移除气体。

根据本发明实施例的用于对衬底施加残留物移除气体的方法的示例性实施例可包括：在离子束装置的提取板的前面扫描所述衬底；自气体源对所述提取板供应所述残留物移除气体；以及自可移除地安装至所述提取板的气体分配器中的气体孔口放出所述残留物移除气体。

附图说明