CN110957202B - 离子植入系统及其衬套 - Google Patents

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Abstract

本揭示案的实施例描述一种离子植入系统及其衬套。离子植入系统包括设计成减少IMP副产物累积在衬套内表面上的衬套。离子植入系统可包括腔室、配置成生成离子束的离子源、及耦接离子源与腔室的衬套。衬套可包括(i)具有内表面、第一端及第二端的管状体，及(ii)设置在管状体的内表面内的多个倾斜沟槽，其中多个倾斜沟槽的每一者朝向管状体的第二端延伸。

Description

离子植入系统及其衬套
技术领域
本揭示涉及一种离子植入系统及一种衬套。
背景技术
离子植入系统需要高电压以生成离子束以照射晶圆。源衬套为绝缘元件，其当在高电压下操作离子植入系统时防止离子植入系统内的电弧。源衬套的老化及退化可以造成离子植入系统的损坏及显著维护成本。
发明内容
本揭示的一些实施例提供一种离子植入系统，包括腔室、离子源与衬套。离子源，经配置以生成离子束。衬套耦接离子源与腔室，其中衬套包括管状体与多个倾斜沟槽。管状体包括内表面、第一端，及第二端。倾斜沟槽设置在管状体的内表面内，其中倾斜沟槽的每一者朝向管状体的第二端延伸。
本揭示的一些实施例提供一种衬套包括管状体与多个倾斜沟槽。管状体包括外表面、内表面、第一端，及第二端。倾斜沟槽设置在管状体的内表面内，其中倾斜沟槽的每一者朝向管状体的第二端延伸，且管状体的第二端与倾斜沟槽的每一者的顶部的中点之间的分隔距离大于管状体的第二端与倾斜沟槽的每一者的底部之间的分隔距离。
本揭示的一些实施例提供一种离子植入系统，包括源头部装置及影像感测器。源头部装置经配置以提取离子束，包括第一导体元件、第二导体元件与衬套。衬套耦接第一导体元件与第二导体元件，包括管状体、一或多个沟槽及腔体。管状体包括内表面及外表面。沟槽设置在管状体的内表面内。腔体设置在管状体的外表面与沟槽的一者之间，其中腔体的第一端朝向沟槽的一者打开，及腔体的第二端朝向管状体的外表面的一部分打开。影像感测器经配置以记录管状体的内表面的可视特性。
附图说明
当结合附图阅读时，根据以下详细描述可更好地理解本揭示案的态样。应注意，根据工业常规实践，各种特征未按比例绘制。事实上，为论述清楚，各特征的尺寸可任意地增加或缩小。
图1A为根据一些实施例的离子植入系统的等角视图；
图1B为根据一些实施例的衬套的等角视图；
图2为根据一些实施例的源头部装置的剖视图；
图3为根据一些实施例的源头部装置的剖视图；
图4为根据一些实施例的示例性计算机系统的概括性方块图；
图5为根据一些实施例的操作离子植入系统的方法的流程图。
【符号说明】
100 IMP
101 源区
102 离子源
103 束线区
104 衬套
105 制程腔室
106 腔室
107 源头部装置
108 原子质量单位
110 离子束
121 内表面
123 外表面
125 第一端
127 第二端
200 源头部装置
201 方向
202 中点
203 纵轴
204 中点
205 第一倾斜角
207 第二倾斜角
209 出口
210 IMP副产物
211 方向
213 方向
221 沟槽
223 沟槽顶部/开口
225 中点
227 沟槽底部
229 中点
230 宽度
231 侧壁
232 深度
233 第二分隔距离
235 第一分隔距离
241 沟槽
261 沟槽
300 源头部装置
301 第一端
302 腔体
303 第二端
304 衬套
308 影像感测器
321 沟槽
322 内表面
323 外表面
341 沟槽
361 沟槽
400 方法
410 操作
420 操作
430 操作
500 计算机系统
502 显示器接口
503 输入及输出装置
504 处理器
506 通信基础结构
508 主记忆体
510 辅助记忆体
512 硬盘驱动器
514 可移动储存驱动器
518 可移动储存单元
520 接口
522 可移动储存单元
524 通信接口
526 通信路径
528 远程装置、网络、实体
具体实施方式
以下揭示内容提供许多不同实施例或实例，以便实现所提供标的物的不同特征。下文描述组件及排列的特定实例以简化本揭示案的实施例。当然，此等实例仅为实例且不意欲为限制性。举例而言，随后描述中在第二特征上方形成第一特征可包括第一及第二特征形成为直接接触的实施例，以及亦可包括额外特征可形成在第一及第二特征之间，使得第一及第二特征可不直接接触的实施例。
另外，空间相对用语，诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“之上”及类似者，在此为便于描述可用于描述诸图中所图示一个元件或特征与另一(些)元件或(多个)特征的关系。除图形中描绘的方向外，空间相对用语意图是包含元件在使用或操作中的不同的方向。装置可为不同朝向(旋转90度或在其他的方向)及可因此同样地解释在此使用的空间相对的描述词。
本文使用的术语“标称”指在产品或制程的设计阶段期间设定的元件或制程操作的特征或参数的要求、或目标值，以及大于及/或小于要求值的值的范围。值的范围通常由制造制程中的轻微变化或容限产生。
如本文使用的术语“实质上”指示可基于与半导体元件关联的特定技术节点而变化的给定量的值。在一些实施例中，基于特定技术节点，术语“实质上”可指例如在目标(或期望)值的±5％内变化的给定量的值。
如本文使用的术语“约”指示可基于与半导体元件关联的特定技术节点而变化的给定量的值。在一些实施例中，基于特定技术节点，术语“约”可指例如在值的5-30％(例如，值的±5％、±10％、±20％、或±30％)内变化的给定量的值。
离子植入系统(本文亦称作“IMP”)为半导体制造设备，其用于将一或多个掺杂元素植入半导体晶圆中以在半导体晶圆中形成期望深度的掺杂区域。将掺杂元素与由IMP生成及控制的离子束一起引入半导体晶圆中。为产生离子束，将包含要求掺杂材料的气体或进料引入离子源中，其中施加高能量以游离气体或进料以形成离子束。通过IMP电极提供加速电场以提取且引导离子束移向半导体晶圆。
为生成高能量以游离气体或进料，IMP引进10-100kV量级的高电压。此种高电压可在IMP内部产生不当电弧，电弧可损坏或退化IMP效能。为防止不当电弧，管状绝缘源衬套(本文亦称作“衬套”)设置在IMP内以在各种IMP导体元件之间提供电隔离或绝缘。
当在离子源处形成离子束时，亦形成来自残余气体及游离元素的部分的杂质(本文亦称为“IMP副产物”)。此等IMP副产物可粘附至衬套的内表面。此种IMP副产物至衬套内表面的累积或涂覆可沿衬套逐渐产生不当导电路径并损坏衬套的绝缘能力，因而增加不当电弧的风险。因此，必须常规地清洗或替换衬套以确保正确的IMP操作。然而，此种清洗可为费时费成本的。
本揭示的实施例涉及衬套结构，其经设计以避免或减少IMP副产物累积在衬套内表面上。在一些实施例中，衬套包括具有倾斜沟槽的管状体，此等倾斜沟槽设置在管状体内表面内。在一些实施例中，倾斜沟槽可经配置以朝向管状体的一端延伸。因而，倾斜沟槽的底部及侧壁设置在管状体内，其可阻止不当导电路径形成于衬套内且提高电绝缘可靠性。
本揭示案的实施例亦提供示例系统及方法以监控IMP衬套的状态。在一些实施例中，IMP包括用以监控衬套内表面的影像感测器。在一些实施例中，IMP可根据一些实施例进一步包括电量测装置，其用以记录离子源内的电流以侦测衬套的电绝缘性质。由影像感测器或电量测装置记录的数据可由计算机系统接收，其中计算机系统可经配置以动态调整IMP的操作程序或预防性维护排程。因而，可减少IMP制造成本及额外负担。
图1A为根据一些实施例的IMP 100的等角视图。IMP 100可经配置以在目标半导体晶圆上提供具有期望深度轮廓的期望掺杂类型。IMP 100可包括源区101、束线区103、及制程腔室105，其中源区101可包括源头部装置107及原子质量单位108，其中源头部装置107可经配置以生成及提取移向原子质量单位108或束线区103的离子束110。
源头部装置107可包括离子源102及衬套104。源头部装置107可进一步包括耦接至离子源102的导体元件，其中导体元件可包括源头部装置107中的金属部分，诸如腔室106。离子源102可经配置以通过游离引入气体或进料来生成离子物质。离子源102可进一步经配置以提取离子物质以生成移向原子质量单位108的离子束110。根据目标半导体晶圆上的要求掺杂类型，将不同化学物，诸如三氟化硼(BF3)、四氟化锗(GeF4)、或四氟化硅(SiF4)，选为引入气体或进料。为生成离子物质，离子源102需要在高电压下(例如，10-100kV量级)偏置以游离引入气体或进料。这可在离子源102与导体元件之间造成显著大的电势差(数十kV量级)。此种大电势差可轻易触发不当电弧，从而妨害IMP 100的操作。因而，衬套104(绝缘体)为将离子源102与源头部装置107内的导体元件电绝缘的主要元件。
在一些实施例中，IMP 100可进一步包括电量测装置(图1A中未图示)，用以监控与源头部装置107关联的电压、电阻及/或电流。在一些实施例中，电量测装置可包括电流计、电压计、及/或电阻计。
衬套104可设置在离子源102与导体元件的一者之间以增强其间的电绝缘。如图1A及图1B图示，衬套104可为具有内表面121、外表面123、第一端125及第二端127的管状体。内表面121可包围离子源102的部分且处于真空环境中，而外表面123可暴露于大气条件或外部环境中。衬套104的第一端125或第二端127可固定或耦接至离子源102或源头部装置107的导体元件的一者。为确保离子源102与导体元件的一者之间的可靠电绝缘，衬套104由具有高电阻率的材料制成，诸如耐纶、橡胶、塑胶、合成物、环氧树脂、聚合物、聚四氟乙烯、或任何其他适当的材料。在一些实施例中，衬套104在第一端125与第二端127之间可具有大于约一个千兆欧姆的电阻率。
原子质量单位108可设置在源头部装置107与束线区103之间。原子质量单元108可经配置以阻止离子束110中第一部分离子物质及允许第二部分离子物质传至束线区103。原子质量单位108可包括预置孔口及用以生成磁场的电磁线圈(图1A中未图示)，其中磁场可为相应离子物质施加特定电磁力以使其流过对应圆周轨迹。因为对应圆周轨迹的半径可由相应离子物质的质量决定，所以具有实质上相同运动能量但不同质量的离子物质可具有不同对应圆周路径。因此，预置孔口可设置在圆周路径内以选择性地阻止第一部分离子物质及允许第二部分离子物质传至束线区103。
束线区103可设置在原子质量单位108下游且可经配置以加速、减速、偏斜、扫描、及成型由原子质量单位108提供的过滤离子束。束线区103可包括将过滤离子束加速或减速至不同能量的电极。束线区103可进一步包括透镜(图1A中未图示)，其经布置以控制过滤离子束在正交方向中的尺寸以调整经过滤离子束的剖面。束线区103亦可包括扫描装置(图1A中未图示)，其用以施加电场或磁场以允许在目标半导体晶圆上二维地扫描过滤离子束。因而，在制程腔室105处，可施加穿过束线区域103的过滤离子束以照射在目标半导体晶圆上。
在一些实施例中，束线区103可为用作过滤离子束的弹道漂移区的自由空间。在一些实施例中，束线区103可进一步包括用以在过滤离子束中过滤中性粒子的弯转磁铁(图1A中未图示)。
制程腔室105可包括用以保持目标半导体晶圆的保持器(图1A中未图示)。保持器可经配置以相对于束线区103提供的离子束二维地移动半导体晶圆。保持器亦可经配置以允许一次连续地通过离子束照射单一半导体晶圆、或者通过重复多个半导体晶圆机械通过离子束的照射而一次同时照射多个半导体晶圆。
在一些实施例中，IMP 100可进一步包括影像感测器(图1A及图1B中未图示)，其经配置以监控衬套104的内表面121及/或外表面123。例如，随着衬套104逐渐由IMP副产物涂覆，内表面121可开始展现深色的渐变色，诸如深蓝色或暗灰色。此种渐变可由影像感测器记录以测定衬套104的电绝缘性质。
在一些实施例中，IMP 100可进一步包括计算机系统(图1A中未图示)，其用以分析由电量测装置或影像感测器提供的数据。例如，计算机系统可经配置以比较数据与和IMP副产物涂层的不同阶段关联的其他衬套影像及/或泄漏电流(例如，历史衬套影像及/或泄漏电流)。
图2为根据一些实施例的源头部装置200的剖视图。源头部装置107的论述适用于源头部装置200，除非另有说明。如图2图示，源头部装置200可包括离子源102及衬套104，其中离子源102的一部分可由衬套104的内表面121的一部分围绕。源头部装置200可进一步包括出口209，其中可经由源头部装置200的出口209在方向201上提取离子束110。衬套104的管状体的定向纵轴203，定义为从衬套104的第一端125的中点202穿至第二端127的另一中点204的轴，可实质上与方向201平行。在一些实施例中，相比于衬套104的第一端125，出口209设置地更靠近第二端127，且因此衬套104的纵轴203的方向实质上与方向201相同。
一或多个倾斜沟槽，诸如沟槽221、沟槽241、及沟槽261，可设置在衬套104的内表面121内。沟槽221具有开口223(例如，沟槽顶部223)、沟槽底部227(最内表面)、及邻近沟槽底部227的侧壁231。沟槽221可具有宽度230及深度232。沟槽221可布置成朝向衬套104的第一端125或第二端127延伸的倾斜沟槽，使得沟槽底部227分别更靠近衬套104的第一端125或第二端127。例如，沟槽底部227可布置成朝向衬套104的第二端127延伸(例如，沟槽221配置成朝向第二端127延伸的倾斜沟槽)，使得第二端127与沟槽底部227的中点229之间的第一分割距离235小于第二端127与开口223的中点225之间的第二分离233。在一些实施例中，沟槽底部227可经布置以朝向衬套104的第一端125延伸(例如，沟槽221配置成朝向第一端125延伸的倾斜沟槽)，使得第一分隔距离235大于第二分隔距离233。
在一些实施例中，沟槽221可配置成与第一倾斜角205关联的倾斜沟槽，其中第一倾斜角205为纵轴203与方向211之间的角度，定义为开口223的中点225至沟槽底部227的中点229的方向。在沟槽221朝向衬套104的第二端127延伸的情况下，第一倾斜角205可为约30度与约90度之间的锐角。在沟槽221朝向第一端125延伸的情况下，第一倾斜角205可为约90度与约150度之间的钝角。
在一些实施例中，第一倾斜角205可为约45度与约90度之间的锐角。在一些实施例中，第一倾斜角205可为约60度与约90度之间的锐角。在一些实施例中，第一倾斜角205可为等于或小于约75度的锐角。在一些实施例中，第一倾斜角205可为等于或小于约60度的锐角。在一些实施例中，第一倾斜角205可为约90度与约135度之间的钝角。在一些实施例中，第一倾斜角205可为约90度与约120度之间的钝角。在一些实施例中，第一倾斜角205可为等于或大于约120度的钝角。在一些实施例中，第一倾斜角205可为等于或大于约105度的钝角。
在一些实施例中，沟槽221可配置成与第二倾斜角207关联的倾斜沟槽，其中第二倾斜角207为纵轴203与方向213之间的角度，定义为与邻近于沟槽底部227的侧壁231的表面平行的方向。在沟槽221朝向衬套104的第二端127延伸的情况下，第二倾斜角207可为约30度与约90度之间的锐角。在沟槽221朝向第一端125延伸的情况下，第二倾斜角207可为约90度与约150度之间的钝角。
在一些实施例中，第二倾斜角207可为约45度与约90度之间的锐角。在一些实施例中，第二倾斜角207可为约60度与约90度之间的锐角。在一些实施例中，第二倾斜角207可为等于或小于约75度的锐角。在一些实施例中，第二倾斜角207可为等于或小于约60度的锐角。在一些实施例中，第二倾斜角207可为约90度与约135度之间的钝角。在一些实施例中，第二倾斜角207可为约90度与约120度之间的钝角。在一些实施例中，第二倾斜角207可为等于或大于约120度的钝角。在一些实施例中，第二倾斜角207可为等于或大于约105度的钝角。
在一些实施例中，沟槽221可配置成朝向衬套104的第二端127延伸的倾斜沟槽，其中相比于第一端125，出口209设置地更靠近第二端127，使得沟槽221配置成朝着离子束移动方向201倾斜的沟槽。
在一些实施例中，沟槽221可配置成朝向衬套104的第一端125延伸的倾斜沟槽，其中相比于第一端125，出口209设置地更靠近第二端127，使得沟槽221配置成背向离子束移动方向201倾斜的沟槽。
在一些实施例中，沟槽221可具有等于或大于约25mm的宽度230。在一些实施例中，沟槽221可具有宽度230，宽度230在约20mm与约35mm之间、约22mm与约30mm之间、或约24mm与约28mm之间。
在一些实施例中，沟槽221可具有深度232，深度232等于或大于约25mm,、在约20mm与约35mm之间、约22mm与约30mm之间、或约24mm与约28mm之间。
沟槽221的以上论述可适用于一或多个倾斜沟槽(诸如沟槽241及沟槽261)的每一者。在一些实施例中，沟槽221的配置可与一或多个倾斜沟槽(诸如沟槽241及沟槽261)的另一沟槽的配置(设置在衬套104的内表面121处)相同或不同。例如，沟槽221的宽度230可与沟槽241的相应宽度不同。又例如，沟槽221的第一倾斜角205可与沟槽241的相应倾斜角不同。在一些实施例中，另一组沟槽，与一或多个倾斜沟槽(例如，沟槽221、沟槽241、或沟槽261)相邻或交错，可设置在衬套104的内表面121处。
如上所述，离子束110的形成可引入IMP副产物210。IMP副产物210可朝向衬套104的内表面121扩散或漂移，并且趋向在衬套104的第一端125与第二端127之间形成导电路径。这可导致衬套104的老化，从而可损坏由衬套104提供的电绝缘。如图2图示，IMP副产物210的形成可在源头部装置200的出口209处开始。因此，IMP副产物210开始粘附至内表面121接近第二端127、更靠近出口209的部分，并且形成朝向第一端125的导电路径。换言之，IMP副产物210的粘附可沿与方向201相反的方向传播。
配置成具有朝向第一端125或第二端127延伸的一或多个倾斜沟槽(例如，沟槽221)的衬套104可阻止导电路径在内表面121处形成。这是因为沟槽底部227布置成朝向第一端125或第二端127延伸。在沟槽底部227深深地设置在衬套104的管状体内部的情况下，可显著抑制IMP副产物210在沟槽底部227及邻近沟槽底部227的侧壁231上的粘附。因而，一或多个倾斜沟槽阻止连续导电路径在内表面121内的形成。因此，衬套104可提供更强健且可靠的电绝缘能力。在一些实施例中，配置有朝向第二端127、靠近出口209延伸的一或多个倾斜沟槽的衬套104可进一步抑制IMP副产物210的粘附。
在一些实施例中，IMP 100的电量测装置(图2中未图示)可进一步经配置以监控由衬套104的内表面121处的IMP副产物210的粘附产生的衬套104的电阻变化。
图3为根据一些实施例的源头部装置300的剖视图。源头部装置300可包括离子源102及衬套304。源头部装置200及衬套104的论述分别适用于源头部装置300及衬套304，除非另有说明。如图3图示，衬套304可包括设置在其内表面322处的沟槽，诸如沟槽321、沟槽341、及沟槽361。腔体302可设置在诸如沟槽321的此等沟槽的一者(类似于衬套104的沟槽221)与衬套304的外表面323之间，此处腔体302的第一端301及第二端303可分别暴露于此等沟槽的一者(例如，沟槽321)及外表面323。在一些实施例中，腔体302可设置在第一端125与此等沟槽的一者之间。在一些实施例中，腔体302可设置在第二端127与此等沟槽的一者之间。透明视埠凸缘(图3中未图示)可设置在腔体302的第一端301或第二端303处以在衬套304的内表面322与外表面323之间提供真空密封。
IMP副产物210可逐渐改变内表面322的可视特性。例如，涂覆有IMP副产物210的内表面322可逐渐展现深色或从灰色至蓝色的渐变色。因而，内表面322的可视特性可为关于衬套304的老化状态的重要指示。因此，如图3图示，源头部装置300可进一步包括影像感测器308，其经配置以记录衬套304的内表面322的可视特性。在一些实施例中，影像感测器308可设置在腔体302内，其中透明视埠凸缘可设置在腔体302的第一端301处。在一些实施例中，影像感测器308可设置在腔体302的第二端303外，其中透明视埠凸缘可设置在腔体302的第二端303处。
影像感测器308可经配置以生成具有任何适当解析度(例如，640像素x480像素)、灰度(例如，灰度级的256个组合)、色度、或图框率(例如，每秒30画)的影像。可将影像数据发至IMP 100的计算机系统(图3中未图示)以进一步分析。计算机系统可执行计算程序(包括一或多个数学运算)以分析影像。在一些实施例中，计算程序可进一步包括图案识别程序，用以分析影像感测器308提供的影像中的影像信息(诸如对比度及亮度)。在一些实施例中，计算程序亦可包括用以预测衬套304的老化特性的机器学习程序。在一些实施例中，机器学习程序可包括神经网络演算法。在一些实施例中，计算程序可包括用以分类及群集由影像感测器308记录的影像的大数据挖掘程序。
在一些实施例中，电数据关联源头部装置300可通过IMP 100的电量测装置来记录。电数据可包括任何适当的电信息，诸如电阻率及随时间变化的振幅、尖峰再现、及/或电压或电流的频率响应。由电量测装置记录的电数据可发送至计算机系统以进一步分析。计算机系统可执行计算程序(类似于上文论述)以分析电流数据。
基于电数据或影像数据分析，计算机系统可调整IMP 100的一或多个参数/条件。参数/条件可包括命令与IMP 100关联的过程控制器(图1A至图3中未图示)调整半导体晶圆上离子植入的配方。参数/条件亦可包括互锁IMP 100的操作。例如，互锁步骤包括触发预防性维护以替换或清洗衬套104，或使用IMP 100调整半导体元件的制造方案。
图4为根据一些实施例的用于操作IMP的示例性方法400，其中IMP可包括衬套、影响感测器、及用以监控衬套的电度计。本揭示案的实施例并不限于此可操作描述。应理解，可执行额外操作。此外，执行本文提供的揭示内容可能不需要全部操作。另外，一些操作可同时执行，或以不同于图4图示的顺序执行。在一些实施方式中，可执行一或多个其他操作，加上或代替以前描述的操作。为说明的目的，方法400参照图1A至图3的实施例描述。然而，方法400并不限于此等实施例。
示例性方法400开始于操作410，其中收集IMP衬套的特性。IMP衬套的特性可包括衬套内表面的可视特性。例如，IMP衬套的可视特性可包括与IMP副产物的粘附状态关联的衬套内表面的渐变色。可视特性可通过IMP影像感测器来收集。IMP影像感测器可将收集的可视特性传输至具有适当解析度、灰度、色度及图框率的IMP计算机系统。在一些实施例中，在IMP进行离子植入制程时，可通过IMP影像感测器来收集可视特性。在一些实施例中，关于图3描述可视特性的收集。
在一些实施例中，IMP影像感测器可设置在IMP衬套的内表面与外表面之间。
在一些实施例中，一或多个沟槽设置在衬套内表面中，其中腔体进一步设置在IMP衬套的外表面与此等沟槽的一者之间。影像感测器可在腔室内部或邻近腔室设置，以监控IMP衬套的管状体的内表面。
IMP衬套的特性可进一步包括与IMP源头部装置关联的电特性。例如，电特性可包括泄漏电流的振幅、电流尖峰的出现、或与IMP源头部装置关联的工作电压。电特性可进一步包括IMP衬套的电阻。可视特性可通过IMP电量测装置来收集。电量测装置可将电特性传输至IMP计算机系统。在一些实施例中，在IMP进行离子植入制程时，可通过IMP电量测装置来收集电特性。在一些实施例中，电量测装置可为电流计。在一些实施例中，关于图1A及图1B描述电特性的收集。
离子植入制程可导致IMP副产物的形成，其中IMP副产物可朝向衬套的内表面扩散或漂移。
在操作420处，将IMP特性与参照特性进行比较。参照特性可为IMP衬套的预定特性。预定特性可为与大于一个千兆欧姆的电阻关联的上述IMP衬套的历史特性。例如，预定可视特性可为新IMP衬套的灰度颜色。在另一实例中，预定电特性可为IMP源头部装置的泄漏电流的上限。比较步骤可包括可视特性与参照可视特性之间的像素减法。比较步骤可进一步包括检验电特性与参照电特性之间的差异。
在一些实施例中，比较可通过如图1A描述的IMP计算机系统来执行。IMP计算机系统可经配置以应用计算程序执行比较。计算程序可包括大数据挖掘制程，其通过平均由IMP使用的多个之前衬套的历史特性来生成预定特性。计算程序亦可包括机器学习过程，其中用于机器学习过程的训练数据可包括与相应电绝缘特征关联的上述衬套的特性。此种训练数据可用于通过遵循与机器学习过程关联的相应训练程序来训练机器学习过程。经良好训练的机器学习过程(例如，配置有优化参数)可比较当前衬套的特性与之前衬套的特性。在一些实施例中，机器学习过程可包括监督机器学习过程，诸如线性回归、逻辑回归、决策树、随机森林、支援向量机、人工神经网络、卷积神经网络、递回神经网络或深度学习，其中监督机器学习过程可通过经由与监督机器学习过程关联的一或多个训练程序(例如，降梯度演算法)引入训练数据来训练或优化。
在操作430处，计算机系统基于比较来调整IMP的操作。调整步骤可包括更新离子植入制程的一或多个配方。例如，调整步骤可为减少用于离子植入制程的施加电压的上限。调整步骤可进一步包括互锁IMP的操作，诸如触发预防性维护警报以替换或清洗衬套，或使用IMP调整半导体元件的制造方案。例如，调整步骤可通知供应链管理开始准备新衬套的库存。
示例性实施例的各种态样可以软件、固件、硬件、或其组合来实施。图5为示例计算机系统500的图解，其中本揭示案的实施例或其部分可实施为计算机可读代码。本揭示案的各种实施例可根据此示例计算机系统500来描述。例如，可包括计算机系统或IMP 100的过程控制器作为计算机系统500的实施例。
计算机系统500包括一或多个处理器，诸如处理器504。处理器504连接至通信基础结构506(例如，总线或网络)。
计算机系统500亦包括主记忆体508，诸如随机存取记忆体(random accessmemory；RAM)，及亦可包括辅助记忆体510。辅助记忆体510可包括例如硬盘机512、可移动储存驱动器514、及/或记忆体棒。可移动储存驱动器514可包括软盘机、磁带驱动器、光盘驱动器、快闪记忆体，等等。可移动储存驱动器514以熟知方式从可移动储存单元518读取及/或写入至可移动储存单元518。可移动储存单元518可包括软盘、磁带、光盘、快闪驱动器，等等，其由可移动储存驱动器514读取或写入。可移动储存单元518包括在其中储存有计算机软件及/或数据的计算机可读储存媒体。计算机系统500包括显示器接口502(其可包括输入及输出装置503，诸如键盘、鼠标等)，其将图形、文字及其他数据从通信基础结构506(或从未图示的框架缓冲器)转发。
在替代实施方式中，辅助记忆体510可包括用于允许计算机程序或其他指令载入计算机系统500的其他类似装置。此种装置可包括例如，可移动储存单元522及接口520。此种装置的实例包括程序匣及匣式接口(诸如在视频游戏装置中发现的彼等)、可移动记忆体晶片(例如，EPROM或PROM)及关联插座，以及允许将软件及数据从可移动储存单元522传输至计算机系统500的其他可移动储存单元522及接口520。
计算机系统500亦可包括通信接口524。通信接口524允许软件及数据在计算机系统500与外部装置之间传输。通信接口524可包括数据机、网络接口(诸如乙太网卡)、通信端口、等等。经由通信接口524传输的软件及数据呈现信号的形式，其可为能够由通信接口524接收到的电、电磁、光学或其他信号。此等信号经由通信路径526提供至通信接口524。通信路径526携带信号且可使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话连接、RF连接或其他通信通道来实施。
在此文档中，术语“计算机程序储存媒体”及“计算机可读储存媒体”用于泛指非暂时媒介，诸如可移动储存单元518、可移动储存单元522、及安装在硬盘驱动器512中的硬磁片。计算机程序储存媒体及计算机可读储存媒体亦可指记忆体，诸如主记忆体508及辅助记忆体510，其可为半导体记忆体(例如，DRAM等)。本揭示案的实施例可使用任何计算机可读媒体，已知的或未知的。计算机可读储存媒体的实例包括但不限于，非暂时主储存装置(例如，任何种类的随机存取记忆体)、及非暂时辅助储存装置(例如，硬盘驱动器、软盘、CDROM、ZIP磁片、磁带、磁储存装置、光学储存装置、MEMS、奈米技术储存装置等等)。
此等计算机程序产品提供软件至计算机系统500。本揭示案的实施例亦涉及包括储存在任意计算机可读储存媒体上的软件的计算机程序产品。此种软件，当在一或多个数据处理装置中执行时，致使数据处理装置如本文所述地作业。
计算机程序(本文亦称为“计算机控制逻辑”)储存在主记忆体508及/或辅助记忆体510中。计算机程序亦可经由通信接口524来接收。此种计算机程序当执行时使计算机系统500能够实施本揭示案的各种实施例。特别地，计算机程序当执行时使处理器504能够实施本揭示案的实施例的制程，诸如在系统500中的图4图示的方法中的操作。在本揭示案的实施例使用软件来实施的情况下，软件可使用可移动储存驱动器514、接口520、硬盘驱动器512或通信接口524而储存在计算机程序产品中及载入计算机系统500中。
上述实施例的功能/操作可以各种配置及架构来实施。因此，上述实施例中的一些操作或全部操作，例如图1A中描述的系统100的功能/图4描述的制程，可以硬件、软件或两者执行。在一些实施例中，有形设备及制品，包括在其上储存有控制逻辑(软件)的有形计算机可用或可读媒体，在本文亦可称作计算机程序产品或程序储存装置。此包括但不限于计算机系统500、主记忆体508、辅助记忆体510及可移动储存单元518及可移动储存单元522，以及实现上述的任意组合的有形制品。此种控制逻辑，当由一或多个数据处理装置(诸如计算机系统500)执行时，致使此种数据处理装置如上所述地作业。例如，硬件/设备可连接至或属于计算机系统500的元件528(远程装置、网络、实体528)。
本揭示案的实施例提供IMP设备及用于使用衬套的IMP制程的方法，其中衬套可包括具有设置在管状体内表面内的倾斜沟槽的管状体。在一些实施例中，倾斜沟槽可经配置以朝向管状体的一端倾斜以阻止IMP副产物涂覆在衬套内表面上。IMP设备可进一步包括影像感测器及/或电量测装置以监控衬套老化状态。此种IMP设备及衬套可提高IMP设备的可靠性且因此减少制造及维护成本。
在一些实施例中，离子植入系统可包括腔室、配置成生成离子束的离子源、及耦接离子源与腔室的衬套。衬套可包括管状体及多个倾斜沟槽。管状体可包括内表面、第一端、及第二端。多个倾斜沟槽可设置在管状体的内表面内。多个倾斜沟槽的每一者可朝向管状体的第二端延伸。在一些实施例中，纵轴穿过与第一端及第二端关联的中点，且其中纵轴与另一轴之间的锐角，由多个倾斜沟槽的每一者的开口的第一中点至相应倾斜沟槽的最内表面的一第二中点定义，锐角等于或小于约75度。在一些实施例中，管状体的第二端与倾斜沟槽的每一者的开口的第一中点之间的分隔距离大于管状体的第二端与相应倾斜沟槽的最内表面的第二中点之间的分隔距离。在一些实施例中，衬套进一步包括设置在管状体的另一内表面内的其他多个沟槽，其中其他沟槽的每一者与倾斜沟槽的一或多者相邻或交错。在一些实施例中，倾斜沟槽的每一者的深度大于约25mm。在一些实施例中，倾斜沟槽的每一者的宽度大于约25mm。在一些实施例中，离子植入系统进一步包括配置成记录管状体的内表面的影像的影像感测器。
在一些实施例中，用于电绝缘的衬套可包括管状体及多个倾斜沟槽。管状体可包括外表面、内表面、第一端、及第二端。多个倾斜沟槽可设置在管状体的内表面内。多个倾斜沟槽的每一者可朝向管状体的第二端延伸。管状体的第二端与多个倾斜沟槽的每一者的顶部的中点之间的分隔距离大于管状体的第二端与多个倾斜沟槽的每一者的底部之间的分隔距离。在一些实施例中，衬套包括耐纶、橡胶、塑胶、合成物、环氧树脂、聚合物、聚四氟乙烯、或其组合。在一些实施例中，倾斜沟槽的每一者的宽度等于或大于约25mm。在一些实施例中，倾斜沟槽的每一者的深度等于或大于约25mm。在一些实施例中，与倾斜沟槽的一者的沟槽底部相邻的侧壁及管状体的纵轴之间的锐角，由第一端的中点至管状体的第二端的另一中点定义，锐角等于或小于约75度。在一些实施例中，衬套进一步包括设置在管状体的内表面内的其他多个沟槽，其中其他多个沟槽的每一者与倾斜沟槽的一或多者相邻或交错。在一些实施例中，衬套进一步包括设置在管状体的外表面与倾斜沟槽的一者之间的腔体，其中腔体的第一端朝向倾斜沟槽的一者打开及腔体的第二端朝向管状体的外表面的一部分打开。
在一些实施例中，离子植入系统可包括(i)配置成提取离子束的源头部装置及(ii)影像感测器。源头部装置可包括第一导体元件、第二导体元件、及耦接第一导体元件与第二导体元件的衬套。衬套可包括管状体，包括内表面及外表面；一或多个沟槽，设置在管状体的内表面内；及腔体，设置在管状体的外表面与一或多个沟槽的一者之间，其中将腔体的第一端向一或多个沟槽的一者打开及将腔体的第二端向管状体的外表面的一部分打开。影像感测器可经配置以记录管状体的内表面的可视特性。在一些实施例中，系统进一步包括设置在腔体的第一端或第二端处的视埠凸缘。在一些实施例中，影像感测器设置在腔体中或管状体的外表面上方。在一些实施例中，多个一或多个沟槽朝向管状体的一端延伸。在一些实施例中，离子植入系统进一步包括电量测装置，用以监控与源头部装置关联的电性质。在一些实施例中，一或多个沟槽为朝向管状体的一端延伸的倾斜沟槽。
应理解，以上实施方式部分，而非本揭示案的摘要，意欲用以解释申请专利范围。揭示部分的摘要可阐述发明者考虑的一或多个实施例而非全部可能的实施例，且因而不意欲以任何方式限制附加申请专利范围。
上文概述若干实施例的特征或实例，使得熟悉此项技术者可更好地理解本揭示案的态样。熟悉此项技术者应了解，可轻易使用本揭示案的实施例作为设计或修改其他制程及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例或实例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本揭示案的精神及范畴，且可在不脱离本揭示案的精神及范畴的情况下产生本文的各种变化、替代及更改。

Claims (17)

1.一种离子植入系统，其特征在于，包括：
一腔室；
一离子源，经配置以生成一离子束；以及
一衬套，耦接该离子源与该腔室，其中该衬套包括：
一管状体，包括一外表面、一内表面、一第一端，及一第二端；
多个倾斜沟槽，设置在该管状体的该内表面内，其中该多个倾斜沟槽的每一者朝向该管状体的该第二端延伸；以及
设置在该管状体的该外表面与该多个倾斜沟槽的一者之间的一腔体，其中该腔体的一第一端朝向该多个倾斜沟槽的该一者打开及该腔体的一第二端朝向该管状体的该外表面的一部分打开。
2.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，一纵轴穿过与该第一端及该第二端关联的中点，且其中该纵轴与另一轴之间的一锐角，由该多个倾斜沟槽的每一者的一开口的一第一中点至该相应倾斜沟槽的一最内表面的一第二中点定义，该锐角等于或小于75度。
3.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，该管状体的该第二端与该多个倾斜沟槽的每一者的一开口的一第一中点之间的一分隔距离大于该管状体的该第二端与该相应倾斜沟槽的一最内表面的一第二中点之间的一分隔距离。
4.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，该衬套进一步包括设置在该管状体的该内表面内的其他多个沟槽，其中该其他多个沟槽的每一者与该多个倾斜沟槽的一或多者相邻或交错。
5.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，该多个倾斜沟槽的每一者的深度大于25mm。
6.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，该多个倾斜沟槽的每一者的宽度大于25mm。
7.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，进一步包括配置成记录该管状体的该内表面的影像的一影像感测器。
8.一种衬套，其特征在于，包括：
一管状体，包括一外表面、一内表面、一第一端，及一第二端；
多个倾斜沟槽，设置在该管状体的该内表面内，其中：
该多个倾斜沟槽的每一者朝向该管状体的该第二端延伸；以及
该管状体的该第二端与该多个倾斜沟槽的每一者的一顶部的一中点之间的一分隔距离大于该管状体的该第二端与该多个倾斜沟槽的每一者的一底部之间的一分隔距离；以及
设置在该管状体的该外表面与该多个倾斜沟槽的一者之间的一腔体，其中该腔体的一第一端朝向该多个倾斜沟槽的该一者打开及该腔体的一第二端朝向该管状体的该外表面的一部分打开。
9.根据权利要求8所述的衬套，其特征在于，该衬套包括耐纶、橡胶、塑胶、合成物、环氧树脂、聚合物、聚四氟乙烯、或其组合。
10.根据权利要求8所述的衬套，其特征在于，该多个倾斜沟槽的每一者的宽度等于或大于25mm。
11.根据权利要求8所述的衬套，其特征在于，该多个倾斜沟槽的每一者的深度等于或大于25mm。
12.根据权利要求8所述的衬套，其特征在于，与该多个倾斜沟槽的一者的沟槽底部相邻的侧壁及该管状体的纵轴之间的一锐角，由该第一端的中点至该管状体的该第二端的另一中点定义，该锐角等于或小于75度。
13.根据权利要求8所述的衬套，其特征在于，该衬套进一步包括设置在该管状体的该内表面内的其他多个沟槽，其中该其他多个沟槽的每一者与该多个倾斜沟槽的一或多者相邻或交错。
14.一种离子植入系统，其特征在于，包括：
一源头部装置，经配置以提取一离子束，包括：
一第一导体元件；
一第二导体元件；
一衬套，耦接该第一导体元件与该第二导体元件，包括：
一管状体，包括一第一端、一第二端、一内表面及一外表面；
一或多个倾斜沟槽，设置在该管状体的该内表面内，该多个倾斜沟槽的每一者朝向该管状体的该第二端延伸；以及
一腔体，设置在该管状体的该外表面与该一或多个倾斜沟槽的一者之间，其中该腔体的一第一端朝向该一或多个倾斜沟槽的该一者打开，及该腔体的一第二端朝向该管状体的该外表面的一部分打开；以及
一影像感测器，经配置以记录该管状体的该内表面的一可视特性。
15.根据权利要求14的离子植入系统，其特征在于，进一步包括设置在该腔体的该第一端或该第二端处的一视埠凸缘。
16.根据权利要求14的离子植入系统，其特征在于，该影像感测器设置在该腔体中或该管状体的该外表面上方。
17.根据权利要求14的离子植入系统，其特征在于，进一步包括一电量测装置，其用以监控与该源头部装置关联的电性质。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10784079B2 (en) * 2018-09-26 2020-09-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Ion implantation system and source bushing thereof
CN111261482B (zh) * 2018-11-30 2023-02-28 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 离子布植装置及离子布植时捕集污染物粒子的方法
US10950508B2 (en) * 2019-03-20 2021-03-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Ion depth profile control method, ion implantation method and semiconductor device manufacturing method based on the control method, and ion implantation system adapting the control method
CN112701026A (zh) * 2020-12-28 2021-04-23 泉芯集成电路制造(济南)有限公司 一种离子植入机及离子植入系统
JP7284464B2 (ja) * 2021-05-06 2023-05-31 日新イオン機器株式会社 イオンビーム照射装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1201870A (zh) * 1997-05-22 1998-12-16 易通公司 用于真空泵的双壁排气管
JP2003077415A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Mitsubishi Electric Corp イオン注入装置およびそのイオン注入装置を用いた半導体装置の製造方法
CN103997841A (zh) * 2014-05-30 2014-08-20 南京工业大学 手持便携式滑动弧低温等离子体的产生装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5330800A (en) 1992-11-04 1994-07-19 Hughes Aircraft Company High impedance plasma ion implantation method and apparatus
EP1095396A2 (en) 1999-03-19 2001-05-02 Fei Company Muffin tin style cathode element for diode sputter ion pump
US20080305598A1 (en) 2007-06-07 2008-12-11 Horsky Thomas N Ion implantation device and a method of semiconductor manufacturing by the implantation of ions derived from carborane molecular species
JP2011512015A (ja) 2008-02-11 2011-04-14 アドバンスド テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド 半導体処理システムにおけるイオン源の洗浄
SG173621A1 (en) 2009-02-11 2011-09-29 Advanced Tech Materials Ion source cleaning in semiconductor processing systems
US10784079B2 (en) * 2018-09-26 2020-09-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Ion implantation system and source bushing thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1201870A (zh) * 1997-05-22 1998-12-16 易通公司 用于真空泵的双壁排气管
JP2003077415A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Mitsubishi Electric Corp イオン注入装置およびそのイオン注入装置を用いた半導体装置の製造方法
CN103997841A (zh) * 2014-05-30 2014-08-20 南京工业大学 手持便携式滑动弧低温等离子体的产生装置

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