[发明专利]在AEF区域内原位进行束膜稳定或去除的系统和方法

说明书

本发明涉及一种离子注入系统，其具有配置为形成离子束的离子源以及具有AEF区域的角能量滤波器(AEF)。气体源通过膜与气体的反应而钝化和/或蚀刻留存于AEF上的膜。该气体可为氧化气体或含氟气体。气体源可在形成离子束的同时选择性将气体供应到AEF区域。加热AEF，以辅助气体钝化和/或蚀刻膜。热量可源自离子束和/或源自与AEF相关联的辅助加热器。歧管分配器可操作性耦接至气体源并配置为将气体供应到一个或多个AEF电极。

优先权文件

本申请要求申请日为2017年10月9日、名称为“SYSTEM AND METHOD FOR IN-SITUBEAMLINE FILM STABILIZATION OR REMOVAL IN THE AEF REGION”、申请号为US 62/569,846的美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及离子注入系统，更具体涉及用于稳定在离子注入系统中的束线组件上形成膜的系统和方法，以及用于清洁及从离子注入系统的角能量滤波器除膜的系统、设备和方法。

背景技术

在半导体器件的制造中，使用离子注入将半导体掺杂杂质。常用离子注入系统将来自离子束的离子掺杂到注入半导体晶片的工件中，以便在集成电路的制造过程中产生n型或p型材料掺杂或者形成钝化层。这种射束处置常用于以预定的能量水平并以控制下的浓度选择性向晶片注入特定掺杂物材料的杂质，以在集成电路的制造过程中产生半导体材料。使用离子注入系统来掺杂半导体晶片时，该系统将选定的离子种类注入到工件以产生期望的非本征材料。注入由如锑、砷或磷等源材料所生成的离子例如得出“n型”非本征材料晶片，而“p型”非本征材料晶片则通常得自如硼、镓或铟等源材料所生成的离子。

典型的离子注入机包括离子源、离子引出装置、质量分析装置、射束传输装置和晶片处理装置。离子源生成期望原子或分子掺杂物种类的离子。这些离子由引出系统(通常是一组电极)从离子源中引出，该系统会激发并引导来自离子源的离子流，从而形成离子束。在质量分析装置(通常是磁偶极子)中，从离子束中分离出期望的离子，从而对所引出的离子束进行质量分散或分离。射束传输装置(通常是包含一系列聚焦装置的真空系统)将离子束传输到晶片处理装置，同时保持期望的离子束特性。最后，半导体晶片经由晶片操作系统进出晶片处理装置，该晶片处理系统可以包括一个或多个机械臂，用于将待处置的晶片放置在离子束前面，并从离子注入机中移除处置过的晶片。

发明内容

本发明总体上涉及用于离子注入的系统和方法，其中包括钝化和/或清洁在与之相关联的组件上形成的膜。更具体地，本发明涉及通过化学反应稳定和/或去除在离子注入系统的组件上形成的膜的系统和方法，其中引入大量反应气体并通过离子束或辅助热源加热组件。

有鉴于此，下文提出本发明的发明内容，以提供对本发明某些方面的基本了解。本发明内容并非本发明的广泛概述。既非旨在认定本发明的主要或关键元素，也非阐明本发明的范围。其目的在于，以简化形式呈现本发明的某些构思，作为下文具体实施方式的引言。

根据某一示例性方面，提供一种离子注入系统，其中，该离子注入系统包括配置为形成离子束的离子源。在一示例中，在离子注入系统中设置一个或多个组件，如角能量滤波器(AEF)，其中，该AEF具有与之相关联的AEF区域。例如进一步设置气体源，该气体源配置为将气体供应到AEF区域，其中，该气体配置为通过膜与气体的反应而钝化和/或蚀刻留存于AEF上的膜。气体源例如包括配置为选择性将相应的氧化气体和含氟气体供应到AEF区域的氧化气体源和含氟气体源中的一个或多个气体源。在一示例中，含氟气体包括NF₃和XeF₂中的一种或多种气体，而氧化气体包括空气和水汽中的一种或多种气体。