TW202025211A - 離子植入設備、離子植入器及靜電過濾器 - Google Patents

離子植入設備、離子植入器及靜電過濾器 Download PDF

Info

Publication number
TW202025211A
TW202025211A TW108141518A TW108141518A TW202025211A TW 202025211 A TW202025211 A TW 202025211A TW 108141518 A TW108141518 A TW 108141518A TW 108141518 A TW108141518 A TW 108141518A TW 202025211 A TW202025211 A TW 202025211A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
tunnel
entrance
main chamber
exit
assembly
Prior art date
Application number
TW108141518A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI791923B (zh
Inventor
亞歷山大 利坎斯奇
法蘭克 辛克萊
勝武 常
艾立克Ｄ 赫爾曼森
尼文Ｈ 克雷
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW202025211A publication Critical patent/TW202025211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI791923B publication Critical patent/TWI791923B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/05—Electron or ion-optical arrangements for separating electrons or ions according to their energy or mass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • H01J37/1474—Scanning means
    • H01J37/1477—Scanning means electrostatic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/08—Ion sources; Ion guns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H01J37/12—Lenses electrostatic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/05—Arrangements for energy or mass analysis
    • H01J2237/053—Arrangements for energy or mass analysis electrostatic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/05—Arrangements for energy or mass analysis
    • H01J2237/057—Energy or mass filtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

一種設備可包括：主腔室；入口隧道，具有延伸到所述主腔室中的入口軸線；以及出口隧道，連接到所述主腔室且界定出口軸線，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道與所述出口隧道之間界定小於25度的束彎曲。所述設備可包括：電極裝配件，設置在所述主腔室中、所述出口隧道的下側上；以及抓持裝配件，設置在所述主腔室內、處於所述出口隧道的外部孔隙的視線中。

Description

靜電過濾器以及具有非對稱靜電組態之離子植入器
本發明是有關於一種用於對基板進行植入的設備及技術，且特別是有關於一種改進的離子束能量過濾器。
離子植入是通過轟擊（bombardment）將摻雜劑或雜質引入基板中的工藝。在半導體製造中，引入摻雜劑來改變電學性質、光學性質或機械性質。
離子植入系統可包括離子源及一系列束線組件。離子源可包括產生離子的腔室。離子源還可包括設置在腔室附近的電源（power source）及提取電極裝配件。所述束線組件可包括例如質量分析器、第一加速或減速級（acceleration or deceleration stage）、准直器及第二加速或減速級。與用於操縱光束的一系列光學透鏡非常類似，束線組件可對具有特定物質種類、形狀、能量及/或其他特徵的離子或離子束進行過濾、聚焦及操縱。離子束穿過束線組件，且可被朝安裝在台板（platen）或夾具上的基板引導。基板可通過有時被稱為多軸旋轉手臂（roplat）的設備在一個或多個維度上移動（例如，平移、旋轉以及傾斜）。
在許多離子植入器中，下游靜電模塊可用作靜電透鏡及靜電過濾器來控制離子束能量、離子束形狀及離子束尺寸。靜電模塊可將離子束加速或減速至最終能量，同時改變離子束的方向。通過改變離子束的方向，高能中性粒子可被篩選出來，從而得到能量受到良好界定的最終束。
已知的靜電模塊可採用例如多對電極，例如成對佈置的七個上部電極及下部電極，其中電極約束並引導從中行進的離子束。電極可佈置成與離子束等距間隔開的棒（rod）。棒/電極電位被設定為在靜電模塊中形成電場，從而使離子束減速、偏轉並聚焦所述離子束。
在靜電模塊的一些組態中，可使用給定數目的電極（例如五對或七對電極在離子束撞擊基板前以最終束能量離開之前在靜電模塊的主腔室中之前對離子束進行偏轉、減速及聚焦。為使電極維持處於恰當的工作次序，可執行週期性維護以清潔主腔室以及電極，從而移除在使用靜電模塊期間積聚的碎屑（例如剝落物）或其他材料。舉例來說，來自基板的材料可能在植入期間被重新濺鍍，且可能被輸送回電極的表面上或靜電模塊內的其他表面上。此種材料可能以促進材料的剝落或其他腐蝕的方式積聚在電極上，所述被腐蝕的材料可能部分地以原子級、微觀或宏觀粒子或碎屑的形式輸送至基板上。另外，已知的靜電過濾器可提供吸引離子並產生從靜電過濾器輸送到基板的濺鍍材料的表面。
針對這些及其他考慮，提供本發明。
在一個實施例中，一種設備可包括：主腔室；入口隧道，具有延伸到所述主腔室中的入口軸線；以及出口隧道，連接到所述主腔室且界定出口軸線，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道與所述出口隧道之間界定小於25度的束彎曲。所述設備可包括：電極裝配件，設置在所述主腔室中、所述出口隧道的下側上；以及抓持裝配件，設置在所述主腔室內、處於所述出口隧道的外部孔隙的視線中。
在又一實施例中，一種離子植入器可包括：離子源，用於產生離子束；以及靜電過濾器，設置在所述離子源下游以控制所述離子束。所述靜電過濾器可包括：主腔室；入口隧道，具有延伸到所述主腔室中的入口軸線；以及出口隧道，連接到所述主腔室且界定出口軸線，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道與所述出口隧道之間界定小於25度的束彎曲。所述靜電過濾器可進一步包括：電極裝配件，設置在所述主腔室中、所述出口隧道的下側上；以及抓持裝配件，設置在所述主腔室內、處於所述出口隧道的外部孔隙的視線中。
在附加實施例中，一種靜電過濾器可包括：主腔室，包括設定成地電位的腔室壁；入口隧道，以第一電位偏置，且具有延伸到所述主腔室中的入口軸線；以及出口隧道，連接到所述主腔室且界定出口軸線。所述入口隧道及所述出口隧道可在所述入口隧道與所述出口隧道之間界定小於25度的束彎曲。所述靜電過濾器可包括：電極裝配件，設置在所述主腔室中、所述出口隧道的下側上；以及抓持裝配件，設定成地電位，且設置在所述主腔室內、處於所述出口隧道的外部孔隙的視線中。
所述圖式未必按比例繪製。所述圖式僅為表示形式，而並非旨在描繪本發明的具體參數。所述圖式旨在繪示本發明的示例性實施例，且因此不被視為對範圍進行限制。在所述圖式中，相同的編號代表相同的元件。
現將參照附圖在下文更充分地闡述根據本發明的系統及方法，在所述附圖中示出所述系統及方法的實施例。所述系統及方法可實施為許多不同的形式而不應被視為僅限於本文所述的實施例。而是，提供這些實施例是為了使此公開內容將透徹及完整，且將向所屬領域中的技術人員充分傳達所述系統及方法的範圍。
為方便及清晰起見，本文中將使用例如「頂部（top）」、「底部（bottom）」、「上部（upper）」、「下部（lower）」、「垂直（vertical）」、「水平（horizontal）」、「側向（lateral）」及「縱向（longitudinal）」等用語來闡述該些組件及其構成部件相對於圖中所示半導體製造裝置的組件的幾何形狀及取向的相對放置及取向。術語將包括具體提及的詞、其派生詞及具有相似意義的詞。
本文所使用的以單數形式陳述且前面帶有詞「一（a或an）」的元件或操作被理解為也潛在地包括多個元件或多個操作。此外，在提及本發明的「一個實施例」時並非旨在被解釋為排除也包括所陳述特徵的附加實施例的存在。
本文中提供例如用於改進用作靜電過濾器的靜電模塊的操作及可靠性的方式。在示例性實施例中，公開一種具有新穎架構的靜電過濾器，所述新穎架構包括在靜電模塊的主腔室中電極裝配件的新穎佈置。
現參照圖1，示出展示系統10的示例性實施例，其中根據本發明，系統10可用於離子植入系統。除其他組件以外，系統10也包括離子源14及一系列束線組件，離子源14用於產生例如帶狀束（ribbon beam）或點狀束（spot beam）等離子束18。離子源14可包括用於接收氣流24並產生離子的腔室。離子源14也可包括設置在腔室附近的電源及提取電極裝配件。從離子源14延伸到靜電過濾器40的束線可被認為是上游束線12。在一些非限制性實施例中，上游束線的束線組件16可包括例如設置在靜電過濾器40上游的質量分析器34、第一加速或減速級36及准直器38，所述過濾器可為離子束18提供減速及/或加速。
在示例性實施例中，束線組件16可對具有特定物質種類、形狀、能量和/或其他特徵的離子或離子束18進行過濾、聚焦及操縱。穿過束線組件16的離子束18可被朝安裝在處理腔室46內的台板或夾具上的基板15引導。基板可在一個或多個維度上移動（例如，平移、旋轉及傾斜）。
靜電過濾器40是被組態成獨立控制離子束18的偏轉、減速及聚焦的束線組件。在一些實施例中，靜電過濾器40是垂直靜電能量過濾器（vertical electrostatic energy filter，VEEF）或靜電過濾器EF。如下文將更詳細地闡述，靜電過濾器40可被佈置為界定至少一種電極組態的電極裝配件。電極組態可包括沿束線串聯佈置的多個電極，以經由靜電過濾器40處理離子束18。在一些實施例中，靜電過濾器可包括設置在離子束18上方的一組上部電極及設置在離子束18下方的一組下部電極。所述一組上部電極與所述一組下部電極之間的電位差也可沿中心離子束軌跡變化，以在沿中心射線軌跡（central ray trajectory，CRT）的各種點處偏轉離子束。系統10可更包括示為電極電壓裝配件50的電極電壓源以及耦合到靜電過濾器40的入口隧道52，其中下文闡述調諧器電壓裝配件的操作。如圖1中進一步所示，系統10可包括入口隧道52，入口隧道52僅佈置在靜電過濾器40上游或者形成靜電過濾器40的上游部分，以將離子束18引導到靜電過濾器40中。如隨後的實施例中所公開，入口隧道52以及靜電過濾器40內的電極可以新穎組態進行佈置，以改進系統10的操作。
現參照圖2，示出靜電過濾器40的一種變型的結構。在圖2中，示出靜電過濾器40、入口隧道52及出口隧道124的側剖視圖。如所示，靜電過濾器40包括主腔室102，主腔室102在靜電過濾器40上方延伸並部分地包圍靜電過濾器40。入口隧道52可界定入口軸線56，而出口隧道界定出口軸線58，其中在一些實施例中，束彎曲（即入口軸線與出口軸線之間的角度）為25度或小於25度。
靜電過濾器40包括電極裝配件108，電極裝配件108包括電極110、電極112、電極114及電極116。如圖2中所示，所述多個電極以非對稱組態佈置。舉例來說，在圖2中所示特定實施例中，電極裝配件108包括僅一個上部電極（示為電極110）。在一些實施例中，如圖2中所示，上部電極可（但不需要）包括細長的橫截面。提供細長的橫截面使得上部電極能夠沿垂直方向為相對薄，以保持在基板的視線之外。同時，通常沿水平方向伸長使得上部電極能夠彎曲入射束，而不需要過高的電壓。另外，細長的橫截面可具有如所示的修圓隅角，以最小化靜電應力。
如圖2中進一步所示，電極裝配件108僅設置在出口隧道124的下側上，此意指位於出口隧道124的下表面的平面（平行於所示笛卡爾坐標系的X-Y平面）下方。電極裝配件108可進一步被佈置成使得「上部電極」（意指電極110）被設置成遠低於出口隧道124。在一些實施例中，電極裝配件的上部電極設置在出口隧道124下方的第一距離處，其中所述多個下部電極中的最末電極（參見電極116）設置在入口隧道下方的小於第一距離的第二距離處。如下文所論述，此種組態將上部電極放置成比最近的下部電極進一步低於出口隧道124，從而有助於進一步減少污染。
在各種實施例中，如圖2中所示，入口隧道52可被組態成具有非對稱結構，其中入口隧道52的下部部分延伸到主腔室102中的程度比上部部分深。此種組態使得能夠將電極110放置成更靠近主腔室102的入口側，此種放置在下文論述的通過靜電過濾器40對離子束進行成形及輸送方面可為有利的。
如圖2中進一步所示，靜電過濾器40可包括腔室壁120，其中腔室壁120設置在主腔室102的內部上。在圖2所示實施例中，入口隧道延伸穿過主腔室102的入口壁120A。根據一些實施例，抓持裝配件132可設置為入口壁120A的一部分。在各種實施例中，抓持裝配件132可包括抓持橫檔（catch ledge）134。抓持橫檔134可在抓持裝配件132的下端處以一定角度（例如水平地）從入口壁120A延伸。
在圖2所示組態中，且根據各種實施例，電極裝配件108不設置在外部孔隙60的視線中，且因此不設置在基板126的視線中，其中基板126設置在靜電過濾器40下游。更一般來說，根據各種實施例，靜電過濾器40內的偏置表面不設置在基板126的視線（由從出口隧道124延伸的虛線指示）中。這些偏置表面可為耦合到負電位以被置於偏置狀態的表面，所述表面包括電極裝配件108的電極以及入口隧道52。
轉到圖3，其示出靜電過濾器的操作的一個實例，其中在對離子束140的適宜導向、聚焦及減速之後，經由靜電過濾器40將離子束140輸送到基板126。
為將離子束140從入口隧道52輸送到出口隧道124並輸送到基板126，使用電極電壓裝配件50向靜電過濾器40的各種組件施加適宜的電壓。作為實例，在通過靜電過濾器40處理之前，入口隧道52可設定成束電位，即離子束140的初始電壓。包括腔室壁120在內，靜電過濾器40中的各種表面可設定成地電位，所述表面為例如抓持裝配件132及出口隧道124。可向電極裝配件108的電極中的至少一些電極施加負電壓，以對離子束140進行偏轉、減速、加速及聚焦。舉例來說，在一種組態中，可以使離子束140加速的方式向電極110及電極112施加一組電壓，同時在第一方向上（朝左且朝上）偏轉離子束140。可向電極裝配件108的其他電極施加其他電壓，以在第二方向上（朝右且朝下）偏轉離子束140，並使離子束140減速。
為沿圖2中所示路徑引導離子束140，可在靜電過濾器中提供接地裝配件130，其中接地裝配件設置在電極裝配件108上方，且也設置在離子束140上方。接地裝配件130可以地電位設置或者設定成地電位。因此，施加到接地裝配件130、腔室壁120及電極裝配件108的靜電位的組合可如所示引導離子束穿過靜電過濾器並穿過出口隧道124，以撞擊基板126。根據本發明的不同實施例，接地裝配件130可以不同的方式組態。接地裝配件130可包括多個結構，例如棒、柱（beam）、篩網（mesh）或相似特徵。
在一些實施例中，接地裝配件130可以多孔的方式佈置，其中在設定成地電位的接地裝配件的所述多個結構之間設置多個孔隙。接地裝配件130的此種多孔結構允許氣體流經所述接地裝配件，使得泵送可發生在接地裝配件130上方（參見端口131），以在適宜時排出氣體物質。
回到圖2，靜電過濾器40的組態的優點是保護偏置表面免受源自基板處的材料所影響。舉例來說，由離子束140在基板126處濺鍍的材料可被沿線性軌跡引導回主腔室102中。由於電極裝配件108不以在基板126的視線中的方式設置，因此濺鍍材料可能傾向於不凝結在電極裝配件108上，從而避免材料在其上增層。相反，來自基板126的濺鍍材料可能傾向於凝結在抓持裝配件132上。另外，當濺鍍材料在入口壁120A上形成層時，如果發生剝落或其他腐蝕，則抓持橫檔可從入口壁120上的層的任何一層部分收集微觀或宏觀碎屑。
根據不同的實施例，靜電過濾器40可在包括低能量（例如1 keV（千電子伏））到中等能量（例如80 keV）的廣泛範圍的離子束處理條件下操作。
根據各種實施例，電極裝配件108的電極可沿所示笛卡爾坐標系的X軸伸長。因此，電極可有助於控制橫截面也沿X軸伸長的帶狀束，其中帶狀束沿X軸可為數十釐米寬，且可具有約若干釐米的高度。所述實施例不受限於此上下文。
在各種實施例中，靜電過濾器40可包括等離子體泛射式電子槍（plasma flood gun）（未示出），其中等離子體泛射式電子槍鄰接主腔室102且包括出口隧道124。此種等離子體泛射式電子槍可被佈置成根據已知的等離子體泛射式電子槍的原理操作。
現在轉到圖4，其示出靜電過濾器40的變型（其中示出對示例性靜電組態的仿真），所述變型適合於輸送3 kV（千伏）P+離子束，從而將近似32.5 mA（毫安）的電流傳送到基板126。舉例來說，圖4所示組態可表示初始能量為28 keV的磷離子束減速到為3 keV的最終能量。在此種組態中，電極112及電極110被負偏置，以對離子束進行初始加速，同時朝左偏轉。電極114被偏置以使離子束減速並使離子束朝右偏轉，同時電極116設定成地電位。在此種組態中，減速路徑（近似在點P1與點P2之間）相對較短，由於經由靜電過濾器輸送的電流與減速路徑長度成反比，因此在給定相對較低的束能量的情況下，便於相對較大的電流輸送到基板。
現在轉到圖5，其示出靜電過濾器40的變型（其中示出對示例性靜電組態的仿真），所述變型適合於輸送60 kV As+ 離子束，從而將近似35 mA的電流傳送到基板126。舉例來說，圖5所示組態可表示初始能量為61 keV的砷離子束減速到為60 keV的最終能量。在此種組態中，入口隧道52保持在-1 kV，電極110保持在~ -30 kV，且電極112、電極114及電極116保持在~ -55-60 kV。靜電過濾器40的表面中的其餘表面接地（設定成接地狀態）。
圖6及圖7分別繪示對應於圖4及圖5所示組態的離子束。因此，靜電過濾器40有效地在廣泛範圍的離子能量內將較大的電流導引到基板126。
此外，儘管以上實施例示出在束路徑的一側上具有三個電極的組態，然而在其他組態中，在束路徑的一側上可佈置四個電極、五個電極或更多電極。另外，儘管以上實施例在束路徑的相對側上示出僅一個電極，然而在其他實施例中，在束路徑的相對側上可佈置多於一個電極。
轉到圖8，其示出根據本發明各種實施例的工藝流程800。在方塊802處，在靜電過濾器中佈置各種接地表面及偏置表面，以提供偏置表面不在基板的視線中的組態，所述基板僅佈置在靜電過濾器下游。偏置表面可包括電極裝配件，且在處理正離子束的實施例中可相對於地被負偏置。接地表面可包括靜電過濾器的主腔室的腔室壁、出口隧道以及設置在電極裝配件上方的接地裝配件。
在方塊804處，沿入口軸線將離子束引導到靜電過濾器中。可經由入口隧道以初始離子能量引導離子束，其中入口軸線由入口隧道界定成例如平行於入口隧道的壁。
在方塊806處，在使離子束加速的同時在第一方向上偏轉離子束。舉例來說，離子束可以第一離子能量進入靜電過濾器。電極裝配件的至少一個電極可以例如比入口隧道更負的電位等電極電壓（電位）偏置，其中電極電壓增加離子束的離子能量。同時，電極可形成靜電場，所述靜電場使離子束沿第一方向偏轉。
在方塊808處，在使離子束減速的同時在第二方向上偏轉離子束。第二方向可與第一方向大體相反，其中離子束沿出口軸線離開靜電過濾器的主腔室。入口軸線及出口軸線可在所述入口軸線與所述出口軸線之間界定25度或小於25度的束彎曲。因此，離子束在通常沿出口軸線行進時會撞擊在基板上。
在方塊810處，在靜電過濾器的主腔室的接地表面上捕獲來自基板的濺鍍材料。在一些實例中，可在沿主腔室的入口壁設置的捕獲裝配件中捕獲濺鍍材料。
綜上所述，通過本文所公開的實施例，達成了至少以下優點。本發明實施例提供的第一個優點在於，通過消除由過濾電極產生的帶負電粒子撞擊基板的能力，靜電過濾器對基板的直接污染減少。另外，本發明實施例提供的另一優點是消除由來自基板的重新濺鍍材料積聚在靜電過濾器的電極上而導致的間接基板污染，所述間接基板污染導致形成後續濺鍍的附加污染源或者導致從電極出現剝落。本發明實施例所傳達的又一優點是抓持裝配件使得維護減少，在抓持裝配件中，重新濺鍍材料可被收集在易於使用的表面上。
本發明的範圍不受限於本文所述具體實施例。實際上，除本文所述實施例及修改以外，通過閱讀前述說明及附圖，對所屬領域中的普通技術人員來說，本發明的其他各種實施例及對本發明的其他各種修改也將顯而易見。因此，此種其他實施例及修改旨在落於本發明的範圍內。此外，本文已在用於特定目的特定環境下在特定實施方案的上下文中闡述了本發明，然而所屬領域中的普通技術人員仍將認識到有用性並非僅限於此，且本發明可有益地在用於任何數目的目的的任何數目的環境中實施。因此，上文所述申請專利範圍要根據本文所述本發明的全部寬度及精神來解釋。
10:系統 12:上游束線 14:離子源 15、126:基板 16:束線組件 18、140:離子束 24:氣流 36:第一加速或減速級 38:准直器 40:靜電過濾器 46:處理腔室 50:電極電壓裝配件 52:入口隧道 56:入口軸線 58:出口軸線 60:外部孔隙 102:主腔室 108:電極裝配件 110、112、114、116:電極 120:腔室壁 120A:入口壁 124:出口隧道 130:接地裝配件 131:端口 132:抓持裝配件 134:抓持橫檔 800:工藝流程 802、804、806、808、810:步驟 P1、P2:點 X、Y、Z:坐標軸
圖1示出展示根據本發明實施例的離子植入系統的示例性實施例。 圖2示出根據本發明示例性實施例的靜電過濾器的結構。 圖3示出根據本發明實施例的圖2所示靜電過濾器在一種操作模式下的示例性操作。 圖4示出根據本發明其他實施例在一種操作模式下對示例性靜電過濾器的仿真。 圖5示出根據本發明又一些實施例在一種操作模式下對示例性靜電過濾器的仿真。 圖6示出根據本發明附加實施例對圖4所示示例性靜電過濾器組態中的離子束輸送的仿真。 圖7示出根據本發明附加實施例對圖5所示示例性靜電過濾器組態中的離子束輸送的仿真。 圖8繪示根據本發明一些實施例的示例性工藝流程。
40:靜電過濾器
52:入口隧道
56:入口軸線
58:出口軸線
60:外部孔隙
102:主腔室
108:電極裝配件
110、112、114、116:電極
120:腔室壁
120A:入口壁
124:出口隧道
126:基板
130:接地裝配件
131:端口
132:抓持裝配件
X、Y、Z:坐標軸

Claims (15)

  1. 一種設備，包括： 主腔室； 入口隧道，所述入口隧道具有延伸到所述主腔室中的入口軸線； 出口隧道，連接到所述主腔室且界定出口軸線，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道與所述出口隧道之間界定小於25度的束彎曲； 電極裝配件，設置在所述主腔室中、所述出口隧道的下側上；以及 抓持裝配件，設置在所述主腔室內、處於所述出口隧道的外部孔隙的視線中。
  2. 如請求項1所述的設備，其中所述主腔室包括入口壁，其中所述入口隧道延伸穿過所述入口壁，且其中所述抓持裝配件形成所述入口壁的至少部分。
  3. 如請求項2所述的設備，其中所述抓持裝配件進一步包括抓持橫檔，所述抓持橫檔從所述入口壁以一定角度延伸。
  4. 如請求項1所述的設備，其中所述電極裝配件包括上部電極及多個下部電極，其中所述電極裝配件不設置在所述外部孔隙的所述視線中。
  5. 如請求項4所述的設備，其中所述電極裝配件設置在所述出口隧道的下方。
  6. 如請求項4所述的設備，其中所述抓持裝配件進一步包括抓持橫檔，所述抓持橫檔設置在所述上部電極的上方，且從所述入口壁以一定角度延伸。
  7. 如請求項1所述的設備，進一步包括接地裝配件，所述接地裝配件設置在所述電極裝配件的上方。
  8. 如請求項7所述的設備，其中所述接地裝配件包括以地電位設置的多個結構以及設置在所述多個結構之間的多個孔隙。
  9. 如請求項4所述的設備，其中所述多個下部電極中的至少一個電極被佈置成從接地狀態切換到偏置狀態。
  10. 一種離子植入器，包括： 離子源，用於產生離子束；以及 靜電過濾器，設置在所述離子源的下游以控制所述離子束，所述靜電過濾器包括： 主腔室； 入口隧道，所述入口隧道具有延伸到所述主腔室中的入口軸線； 出口隧道，連接到所述主腔室且界定出口軸線，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道與所述出口隧道之間界定小於25度的束彎曲； 電極裝配件，設置在所述主腔室中、所述出口隧道的下側上；以及 抓持裝配件，設置在所述主腔室內、處於所述出口隧道的外部孔隙的視線中。
  11. 如請求項10所述的離子植入器，其中所述電極裝配件包括上部電極及多個下部電極，其中所述電極裝配件不設置在所述外部孔隙的所述視線中。
  12. 如請求項11所述的離子植入器，其中所述電極裝配件設置在所述出口隧道的下方。
  13. 如請求項11所述的離子植入器，進一步包括接地裝配件，所述接地裝配件設置在所述電極裝配件的上方。
  14. 一種靜電過濾器，包括： 主腔室，包括設定成地電位的腔室壁； 入口隧道，以第一電位偏置，且具有延伸到所述主腔室中的入口軸線； 出口隧道，連接到所述主腔室且界定出口軸線，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道與所述出口隧道之間界定小於25度的束彎曲； 電極裝配件，設置在所述主腔室中、所述出口隧道的下側上；以及 抓持裝配件，設定成地電位，且設置在所述主腔室內、處於所述出口隧道的外部孔隙的視線中。
  15. 如請求項14所述的靜電過濾器，其中所述電極裝配件及所述入口隧道不設置在所述外部孔隙的所述視線中。
TW108141518A 2018-11-20 2019-11-15 離子植入設備、離子植入器及靜電過濾器 TWI791923B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/197,251 2018-11-20
US16/197,251 US10886098B2 (en) 2018-11-20 2018-11-20 Electrostatic filter and ion implanter having asymmetric electrostatic configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202025211A true TW202025211A (zh) 2020-07-01
TWI791923B TWI791923B (zh) 2023-02-11

Family

ID=70727088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108141518A TWI791923B (zh) 2018-11-20 2019-11-15 離子植入設備、離子植入器及靜電過濾器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10886098B2 (zh)
JP (1) JP7190570B2 (zh)
KR (1) KR102590844B1 (zh)
CN (1) CN113016051B (zh)
TW (1) TWI791923B (zh)
WO (1) WO2020106428A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD956005S1 (en) 2019-09-19 2022-06-28 Applied Materials, Inc. Shaped electrode
US20210090845A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-25 Applied Materials, Inc. Electrostatic filter with shaped electrodes
US11437215B2 (en) 2019-12-13 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Electrostatic filter providing reduced particle generation

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1046183B1 (en) 1998-09-24 2004-04-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ion implantation device arranged to select neutral ions from the ion beam and methode
JP3727047B2 (ja) 1999-07-30 2005-12-14 住友イートンノバ株式会社 イオン注入装置
US6805916B2 (en) 2001-01-17 2004-10-19 Research Foundation Of The City University Of New York Method for making films utilizing a pulsed laser for ion injection and deposition
US20050133736A1 (en) 2003-12-17 2005-06-23 Otto Chen Ion implantation apparatus and partical collection structure thereof
US7675050B2 (en) * 2006-06-12 2010-03-09 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus and method for ion beam implantation using ribbon and spot beams
US7326941B2 (en) 2004-05-18 2008-02-05 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus and methods for ion beam implantation using ribbon and spot beams
US7902527B2 (en) 2004-05-18 2011-03-08 Jiong Chen Apparatus and methods for ion beam implantation using ribbon and spot beams
US7022984B1 (en) 2005-01-31 2006-04-04 Axcelis Technologies, Inc. Biased electrostatic deflector
JP4962801B2 (ja) 2005-06-06 2012-06-27 アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド 閉ループ線量制御のためにシリアル式注入装置の最終エネルギーベンド付近に配置された線量カップ
JP4468336B2 (ja) 2005-08-22 2010-05-26 アドバンスト イオン ビーム テクノロジー インク イオンビーム注入装置および方法
US20080164427A1 (en) 2007-01-09 2008-07-10 Applied Materials, Inc. Ion implanters
EP2122655A2 (en) 2007-02-22 2009-11-25 Applied Materials Israel Ltd. High throughput sem tool
US7807984B2 (en) * 2008-01-02 2010-10-05 Applied Materials, Inc. Ion implanters
US20100065761A1 (en) 2008-09-17 2010-03-18 Axcelis Technologies, Inc. Adjustable deflection optics for ion implantation
JP5176903B2 (ja) 2008-11-21 2013-04-03 日新イオン機器株式会社 イオン注入装置
US7888653B2 (en) 2009-01-02 2011-02-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for independently controlling deflection, deceleration and focus of an ion beam
US8129695B2 (en) 2009-12-28 2012-03-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. System and method for controlling deflection of a charged particle beam within a graded electrostatic lens
US8324592B2 (en) 2010-11-02 2012-12-04 Twin Creeks Technologies, Inc. Ion source and a method of generating an ion beam using an ion source
US8519353B2 (en) 2010-12-29 2013-08-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method and apparatus for controlling an asymmetric electrostatic lens about a central ray trajectory of an ion beam
US8633458B2 (en) 2011-11-15 2014-01-21 Gtat Corporation Ion implant apparatus and a method of implanting ions
US8963107B2 (en) 2012-01-12 2015-02-24 Axcelis Technologies, Inc. Beam line design to reduce energy contamination
JP6257411B2 (ja) 2014-03-27 2018-01-10 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置、最終エネルギーフィルター、及びイオン注入方法
US9281162B2 (en) 2014-06-27 2016-03-08 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Single bend energy filter for controlling deflection of charged particle beam
US9514912B2 (en) * 2014-09-10 2016-12-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Control of ion angular distribution of ion beams with hidden deflection electrode
US9527318B2 (en) 2014-09-30 2016-12-27 Seiko Epson Corporation Recording apparatus
US20160111245A1 (en) 2014-10-20 2016-04-21 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Electrode assembly having pierce electrodes for controlling space charge effects
US9679739B2 (en) 2014-12-26 2017-06-13 Axcelis Technologies, Inc. Combined electrostatic lens system for ion implantation
US10522330B2 (en) * 2015-06-12 2019-12-31 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In-situ plasma cleaning of process chamber components
US9583308B1 (en) * 2015-08-27 2017-02-28 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Light bath for particle suppression
US10163609B2 (en) * 2016-12-15 2018-12-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Plasma generation for ion implanter
US10068758B2 (en) 2017-01-27 2018-09-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion mass separation using RF extraction
US10867772B2 (en) * 2017-03-21 2020-12-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Electrostatic element having grooved exterior surface
US10504682B2 (en) * 2018-02-21 2019-12-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Conductive beam optic containing internal heating element

Also Published As

Publication number Publication date
KR102590844B1 (ko) 2023-10-19
JP2022507636A (ja) 2022-01-18
US10886098B2 (en) 2021-01-05
CN113016051A (zh) 2021-06-22
JP7190570B2 (ja) 2022-12-15
TWI791923B (zh) 2023-02-11
CN113016051B (zh) 2023-12-19
KR20210081432A (ko) 2021-07-01
US20200161077A1 (en) 2020-05-21
WO2020106428A1 (en) 2020-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI791923B (zh) 離子植入設備、離子植入器及靜電過濾器
US20210159043A1 (en) Apparatus and method for controlling ion beam using electostatic filter
JP6928610B2 (ja) イオンビーム装置内の汚染制御用の装置、システム及び方法
TWI794558B (zh) 離子植入設備、離子植入機及靜電過濾器模組
US11011343B2 (en) High-current ion implanter and method for controlling ion beam using high-current ion implanter
US10804068B2 (en) Electostatic filter and method for controlling ion beam properties using electrostatic filter
CN113169010B (zh) 离子植入设备、控制离子束的方法及离子植入机