[发明专利]静电过滤器以及使用静电过滤器控制离子束的方法

说明书

一种设备可包括：主腔室，所述主腔室包括多个电极；入口隧道，所述入口隧道具有沿第一方向延伸至所述主腔室中的入口轴线；以及出口隧道，连接至所述主腔室且界定出口轴线，其中所述入口轴线及所述出口轴线在所述入口轴线与所述出口轴线之间界定为至少30度的束弯曲。

技术领域

本发明大体而言涉及用于对基板进行植入的设备及技术，且更具体而言涉及改进的离子束能量过滤器。

背景技术

离子植入是通过轰击(bombardment)将掺杂剂或杂质引入基板中的制程。在半导体制造中，引入掺杂剂来改变电学性质、光学性质或机械性质。

离子植入系统可包括离子源及一系列束线组件。离子源可包括产生离子的腔室。离子源可亦包括电源(power source)及设置于腔室附近的提取电极总成。所述束线组件可包括例如质量分析器、第一加速或减速级(acceleration or deceleration stage)、准直器及第二加速或减速级。与用于操纵光束的一系列光学透镜非常类似，束线组件可对具有特定物质种类、形状、能量和/或其他特征的离子或离子束进行过滤、聚焦及操纵。离子束穿过束线组件，且可被朝安装于台板(platen)或夹具上的基板引导。基板可通过有时被称为多轴旋转手臂(roplat)的设备在一或多个维度上移动(例如，平移、旋转以及倾斜)。

在诸多离子植入机中，下游静电模块可用作静电透镜来控制离子束能量、离子束形状及离子束尺寸。静电模块可将离子束加速或减速至最终能量，同时改变离子束的方向。通过改变离子束的方向，高能中性粒子可被筛选出来，从而得到能量受到良好界定的最终束。

已知的静电模块可采用例如多对电极，例如成对布置的七个上部电极及下部电极，其中电极约束并引导从中行进的离子束。电极可布置为与离子束等距间隔的棒(rod)。棒/电极电位被设定为在静电模块中形成电场，从而使离子束减速、偏转并聚焦所述离子束。

静电模块的操作期间的主要关切点之一是在由离子束处理的基板上维持低的粒子计数(particle count)。

由于静电模块被定位成靠近基板，因此自基板无意中喷射出的材料可能无意中返回至静电模块内的表面，例如电极上。相反，积聚于静电模块的电极上的异物可能自静电模块上蚀刻掉或剥落，并落于基板上。为使粒子在基底上的积聚最小化，可能安排频繁且昂贵的预防性维护操作来清洁或更换电极。

针对该些及其他考量，提供本发明。

发明内容

在一个实施例中，一种设备可包括主腔室，所述主腔室包括多个电极。所述设备可包括入口隧道，所述入口隧道具有延伸至所述主腔室中的入口轴线。所述设备可包括出口隧道，所述出口隧道连接至所述主腔室且界定出口轴线，其中所述入口轴线及所述出口轴线界定束弯曲(beam bend)，所述束弯曲在所述入口轴线与所述出口轴线之间为至少30度。

在又一实施例中，一种离子植入机可包括离子源及静电过滤器模块，所述离子源用于产生离子束，所述静电过滤器模块被设置成接收所述离子束。所述静电过滤器模块可包括主腔室及入口隧道，所述主腔室包括多个电极，所述入口隧道具有沿第一方向延伸至所述主腔室中的入口轴线。所述静电过滤器模块可包括出口隧道，所述出口隧道连接至所述主腔室且界定出口轴线，其中所述入口轴线及所述出口轴线界定束弯曲，所述束弯曲在所述入口轴线与所述出口轴线之间为至少30度。

在附加实施例中，一种静电过滤器模块可包括主腔室，所述主腔室包括以不对称配置布置的多个电极。所述静电过滤器模块可包括：入口隧道，具有沿第一方向延伸至所述主腔室中的入口轴线；等离子体泛射式电子枪(plasma flood gun)，所述等离子体泛射式电子枪界定出口隧道，所述出口隧道连接至所述主腔室且界定出口轴线，其中所述入口轴线及所述出口轴线界定在所述入口轴线与所述出口轴线之间为至少30度的束弯曲。

附图说明

图1示出展示根据本发明实施例的离子植入系统的示例性实施例。