TW319887B - - Google Patents

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經濟部中央橾準局舅工消費合作社印製 SISSS7 A7 ____B7____ 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明是關於一離子佈植器之排氣系統，此系統不會 產生水，可以有效的防止在排氣管中電暈放電現象的發 生。 發明背景 離子佈植器用於製造半導體設備，其爲一半導體裝'置 將離子化之摻雜劑加速至高速，佈植於一光罩晶圓表面 上。離子佈植器很快的發展，因其係藉在晶圓上加入雜質 而輕易控制雜質的數量與分佈。 依其電子束電流的大小，離子佈植器大致分成兩類， 其一爲中等電流離子佈植器，其電子束電流量爲0.5毫安 培至2毫安培，另一類爲大電流離子佈植器，其電子束電 流量爲2毫安培至3G毫安培。 另一方面，一晶圓-至-晶圓系統的離子佈植器，此 系統其載入及處理晶圓的方式，是採一個接一個的方式進 入製造室，以達到高的佈植程度，但是由於每小時製造量 低，對技術發展並沒有誘因。目前一可採用雙晶圓製造室 的離子佈植器，其可以增加每小時製造量正被使用。e 上述的離子佈植器，都有一離子佈植源用來產生雜質 離子，一電子束線部來供給能量給離子，一終點站其具有 一再載入與鎖定部，藉由控制製造室於眞空或充氣狀態， 將晶圓順暢的送入與移出，和一排氣系統其在離子佈植器 下部，於離子佈植製程完成後將殘餘氣體排除》 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） r裝------訂------^線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作杜印製 S1SSS7 A7 _ B7 五、發明説明（2 ) 如圖1所示，此離子佈植器之排氣系統有一排氣幫浦 12，其配置連接至離子佈植器10內部。此排氣幫浦12具 有對應一操作訊號而將離子佈植器內部殘餘氣體排除之功 能。此排氣系統尙有一排氣管16，其一端連接至排氣幫 浦12，另一端連接至主排氣管14，將自排氣幫浦12排出 的氣體排除至ft*。此排氣管16是以聚氯乙烯材質製成， 其具有固定之電介質強度，可承受一高電壓。 _ 而且，在此離子佈植器的排氣系統，在排氣管16內 壁表面附有一冷卻副產品，其與自排氣幫浦1 2排出的熱 副產品，將互相接觸及凝結，於是形成一新的含有水的副 產品 Fe + H2〇 + (AS3+PH3+BH3)。 如圖2中所示，依反應方程式（1)及（2)形成的 AS205及P205成份，與此新副產品中的Fe和H20成 份，將污染排氣管16之PVC，很快的降低其電介質強 度。結果，排氣管16的絕緣將被施加於離子佈植器之高 電壓所破壞，使得在排氣管內可能產生電暈放電 2ASH3+5H2〇=AS2〇5+8H2个 ⑴ 2 P Η 3 + 5 Η 2 〇 = P 2 〇 5 + 8 Η 2 个 （2) 由於上述的反應結構，所造成在排氣管內電暈放電’ 對製造之半導體裝置特性有不良影響，其將使離子佈植器 由穩定狀態轉成不穩定狀態。 若是此電暈放電現象，在排氣管16內常發生且強度 增強，副產品的氫成分將有觸媒效用可被電暈放電點燃’ 使得排氣管1 6燒毀。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝—-----#------ 線 (請先閲讀背面之注^一^項再填寫本頁) A7 B7 鯉濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（) 由上述，引起電暈放電有兩因素。其一是Fe成份其 自排氣幫浦（通常爲一乾燥幫浦）產生，再被導入排氣管 中。另一爲H2〇成份，其是由於自排氣管外部導入或是 剛自排氣幫浦排出熱的之副產品與先前已在排氣管內冷的 副產品，兩者發生凝結現象所產生。 若上述兩因素，其中任一因素不存在排氣系統中，則 電暈放電現象不會發生，因此排氣管可免於被燒毀•尤^ 是Fe成份，在排氣系統採用排氣幫浦無法被消除。同 時，由於PVC有一良好電介質強度可承受高電壓，其爲 用於排氣管之當然材質。據此，要防止排氣管內電暈現象 的發生，必需防止在排氣管內H20的產生。 發明要旨 本發明主要是針對解決上述問題》本發明的一個目 的，是提供一用於離子佈植器的排氣系統，其可防止在排 氣管內產生H20，藉此防止在排氣管內產生電暈放電》 依據本發明之一特徵是，一適用於一離子佈植器排氣 系統，此佈植器用於將雜質離子佈植於半導體晶圓之表面 上，此排氣系統包含一用來將離子佈植器內部殘留氣糖排 除之一排氣幫浦；一排氣管將排氣幫浦內殘留氣體排至外 界；與用來將氣體自氣體貯存槽引導至排氣管之裝置，使 得該排氣管內的副產品爲該導入氣體所加熱，於是從該幫 浦來之殘餘氣體與該受熱的副產品之化學反應將受到抑 制0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I - H— -裝· ir 線 n m t^— —^ϋ 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS M4規格（210X297公釐） 319887 Α7 Β7 五、發明説明（ 於本發明之一較佳具體實施例中，此氣體導入裝置包 含一氣體供給部份，其連接於該排氣管與排氣系統外部之 間，以供給高溫氣體至該排氣管。同時，其中之一氣體爲 氮氣。 於本發明之一較佳具體實施例中，此氣體供給部有一 氣體供給管，連接該氣體貯存槽與該排氣管；及一加熱器 設於該氣體供給管適當位置，用以加熱流經該氣體供給_管 之氣體。 於是，當高溫的氮氣藉氮氣供給部供應至該排氣管 時，在該排氣管中Η 2 0的產生將會受到限制，所以該排 氣管內不會發生電暈放電現象。 --------装— I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 圖示之簡單說明 以下就本發明原理，配合相關圖形及各構件特性加以 詳述。 圖1所示是一舊式離子佈植器排氣系統之示意圖； 圖2所示，是圖1中舊式^排·氣系統(之排氣管中之剖面 視圖，說明凝結現象； 圖3所示，是依據本發明之一實施例的離子佈植器的 排氣系統之示意圖；及 圖4所示，是圖3中之排氣系統部份剖面圖，用於說 明一高溫氮氣在排氣管內的流動狀態。 較佳具體實施例之說明 -6 - 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印袈 A7 ____B7五、發明説明（5 ) 本發明之一較佳實施例將配合圖面，詳細說明如下》 參考圖3，其爲依據本發明的離子佈植器之排氣系統 的示意圖。此排氣系統有一排氣幫浦12，其連接於該離 子佈植器10且與該離子佈植器10內部通；一排氣管16其 一端連接至排氣幫浦12，另一端與主管14連接；與一連 接至排氣管16的氣體引導部。此氣體引導部可防止於排 氣管16內部產生的污染物質，此污染物質係來自排氣^ 浦1 2之氣體與留在排氣管1 6內副產品之間的化學反應所 產生。此氣體引導部亦有一氮氣供給部20，其連接於排 氣管16與排氣系統外部之間，以自外部供給加熱氮氣至 排氣管16。此氮氣供給部20，有一氮氣供給管22連接於 —外部氮氣貯存槽（圖未示出）與排氣管16間，及一加熱 器部24其固定於此氮氣供給管22適當位置，以對流經由 .氮氣供給管22至排氣管16的氮氣加熱。 如圖3中所示，此排氣幫浦1 2可配合操作訊號，將 離子佈植器.內的殘留氣體排除。排氣管16將來自排氣幫 浦12的氣體，排至外界。此排氣管16亦採用聚氯乙烯 (PVC)材質，其有一固定的電介質強度，可承受高電 壓。 s 在上述排氣系統中，當排氣幫浦12在離子佈植器1〇 的反應室（圖未示出）內部操作、排除殘留氣體時’藉由氮 氣供給部20供給氮氣至排氣管16內。氮氣流經管22以加 熱器24加熱，再引導進入排氣管16內。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •ϋ* m i^^i. · 訂 線 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS )八4規格（210X297公釐） A7 ______B7__ 五、發明説明（6 ) 當加熱氮氣被引至排氣管16內部時，如圖4中所 示，在排氣管16內壁上之副產品將被熱氮氣加熱。結 果，在排氣管16內不會發生凝結現象，即使有來自排氣 幫浦12之新的高溫副產品排出導入排氣管。此乃因爲， 在排氣管〗6內壁上的副產品，已被受熱氮氣加熱。於 是，在排氣管16內H20的產生被抑制。所以AS2〇5與 P2〇5成分將不會產生，因爲H2〇與諸如AS3，PH3成'份 的化學反應不會發生。 如上述，由於H20，AS2〇5與p2〇5的成分被排 除，排氣管16的電介質強度不會突然下降，高壓造成的 電介質破壞不會發生。因此，在排氣管內部電暈放電現象 不會發生，排氣管可免於燒毀。 本發明已經配合圖面及上述實施例加予說明，但本發 明並不只限於上述實施例，其亦包括了申請專利範圍之精 神與範圍內的不同改型及均等配置。 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) .1 裝. 線 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 適 準 標 家 國 國 8 |釐 公 7 9 2

Claims (1)

1. 經濟部中央樣率局員工消費合作社印«L MSS37 鉍 C8 D8夂、申請專利範圍 1. 一離子佈植器的排氣系統，此離子佈植器用來將 雜質離子佈植於半導體晶圓表面上而製造半導體裝置，此 排氣系統包含： 一排氣幫浦，其將離子佈植器內部的殘留氣體排出； 一排氣管，其用於將該殘留氣體自排氣幫浦排至排氣 系統外；及 —將氣體自氣體貯存槽引導至該排氣管之氣體引導^裝 置，此氣體對該排氣管內副產品加熱，使得來自該排氣幫 浦之殘留氣體與該受熱之副產品間的化學反應得以抑制。 2. 如申請專利範圍第1項之排氣系統，其中該氣體引 導裝置含有一氣體供給部，其連接於該排氣管與排氣系統 外部之間，以供應高溫氣體至該排氣管。 3. 如申請專利範圍第1項之排氣系統，其中該氣體爲 氮氣。 4 .如申請專利範圍第2項之排氣系統，其中該氣體供 給部包括一連接該氣體貯存槽與該排氣管的氣體供給管； 與一設在該氣體供給管之適當位置的加熱器，其將流經該 氣體供給管之氣體加熱》 In · --------—裝 II (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國固家梂準（CNS) A4规格（ 210X297公釐）