TW384495B - Method and apparatus for ion formation in an ion implanter - Google Patents
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Description
A7 B7 五、發明説明(丨) 本發明之領域 本發明是關於一種用於產生離子以用在離子束植入 器之方法及裝置,特別是關於一種用於提供離子化能量至 其內有離子電续產生之一離子源室的方法和結槎。 本發明之背景 離子束植入器是用於以離子束處理矽晶圓。此處理在 製造積體電路期間可用於生產η或p型摻雜質材料或可 用於形成鈍化層。 當用於摻雜半導體時,離子束植入器注入一種被選擇 的離子種類以製造所要的雜質材料。由諸如銻,砷或磷的 來源材料所產生的植入離子導致了 ‘η型,雜質材料晶 圓。如果所需要的是‘上^上錐質材料晶圓,則要植入由諸 〜------ .....— —----- 如硼,鎵或銦所產生的離子。 離子束植入器包含一離子源用於產生來自離子化來 源材料的正價離.子。所產生的離子形成爲一束且沿一預定 的束路徑加速至一植入站。離子束植入器包含束形成和成 c* 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 彩結構延伸於一離子源和植入站之間。束形成和成形結構 維持離子束且圍成一長形內穴或區域,束通過該區域而至 植入站。在操作植入器時,此內部區域必須抽成眞空以減 少離子由於和空氣分子碰撞而偏離預定束路徑的機率。
Eaton Corporation,本發明的受讓者,目前以NV 10;NV-GSD/200,NV-GSD/160,和 NV-GSD/80 之產品名稱 出售高電流植入器。 產生使用於習知植入器之離子束的離子'源典型上包 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 含加熱的絲極,其提供離子化的電子至來源室的範圍。這 些電子和注入來源室的離子產生材料碰撞以使材料離子 化。這些離子經由一出口孔離開來源室。在較短的使用期 間之後,絲極退化而必須更換,以使離子能再次以足夠的 效率產生。 y離子植入器來源的離子化_射縝麗,,.倉,5_ 屋δ蓋凰.室凰殷定和維持上天線是被性天 線之“表層”內產生交流電的射頻信號所激勵。天線內的交 -------- 〆《-—. 流^感1|>時%>其接著在來源室內由自然發生的自 _由電子所占據之一區域設定一電場。這些自由電子由於感 應霉場而加速且與離子來源室內的離子化材料碰撞。天線 的形狀決定了來源室內所感應之電場的形狀。一旦天線提 烘了靜態傳送的電力至來源室內,離子室內的電漿之電流 通常與天線內的電流平行且方向相反。迄今爲止,人們並 不相信天線可直接浸入藉由從天線傳输能量至來源室內 部所產生的電漿內。爲了提供電性隔離,天線被塗覆以介 電枋料。介電塗層傾向於因使用而侵蝕且污染在來源室內 的電漿。 二習知技術離子源的例子揭示於授予Leung等人之美 國專利第#南幽8焉66J"和輕絲|:,駿&號。此二專利掲示離子 源,其具有絲極可提供離子來源室內的離子化電子。這些 絲'極被直流電源所激勵。直流電通過絲極且使電子射入來 源室。這些電子被加速以和注入室內的原子碰撞而產生離 子以隨後使用。 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (讀先闊讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 B7 五、發明説明(3 ) 本發明之揭示 本發明是關於一種離子源,可舆一離子植人器一起使 用。所揭示的離子源使用一天線以將能量耦合入含有一離 子化材料之室的內部區域。 依據本發明之一實施例而構成的裝置包含一離子 •源,具有界定一電漿室的導電室壁。導電室壁圍成一離子 化區域。電漿室亦界定一出口,其允許離子離開電漿室。 這些離子形成一束且被促使橫過一束路徑以處理一工 件。一底部將電漿室相對於結構而安置以由離開該電漿室 之離子形成一離子束。 .一與該電漿室相通的供應源傳送一離子化材料至電 漿室內=供應源可例如提供一離子化氣體至電漿室的內 部。一用於傳送能量至來源室內部的金屬天線具有一暴露 於室內的金屬表面。金屬天線耦合至一能量源而以一射頻 信號激勵金屬天.線以在該金屬天線內建立交流電。天線內 的交流電在電漿室內靠近金屬天線處感應一離子化電 s» 場。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 電性隔離藉由電漿外層覆蓋物(plasma sheath)而提供 於天線的暴露金屬和建立在室內的電漿之間,電漿外層覆 蓋物界定環繞天線之一減少的電荷密度區域。雖然此外層 覆蓋物不是絕對的絕緣介質,其導電性相當低於電漿的導 電性和高導電性金屬天線二者。相關於在電漿和金屬天線 二者內流動的極高電流,外層覆蓋物可視爲一絕緣障礙。 外層覆蓋物區域非常薄,因而在天線和電漿之間提供有效 _5__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(f) 的耦合。 選用爲天線的金屬較佳爲極具導電性。最佳者爲所選 的金屬是鋁。選用鋁的另外優點是由天線濺離而進入電漿 旳任何鋁在一離子植入器的半導體處理應用中爲一較無 可非議的污染物。一較佳的鋁天線是一暴有_^_:塗:厚,度: f管,以延長天線的使焉缔在離子源的操作期間,冷卻劑 通過該管。 本發明的上述和其他目的,優點及特性經由配合附圖 而敘述的本發明較佳實施例之下列細節說明將可更爲了 解。 附圖之簡略說明 圖1是用於一工件之離子束處理的一離子植入器之示 意圖,該工件諸如爲安裝在一旋轉晶圓支撐件上之一矽晶 圓;而 圖2是實施本發明用於在圖1之植入器內產生離子束 的一離子產生源之部分剖視圖。 實施本發明之最佳模式 參考附圖,圖1描述一離子束植入器,整體以10表示, 其包含一離子源12安裝在一1’形支撐件15。來源12射 出被加速且形成一離子束14之離子,離子束I4由來源I2 橫過一'.束路徑至一植入站16。控制電子儀器監視支撐於 —植入室1 7內的晶圓(未顯示)所承接的離子劑量植 入室1 7形成植入站1 6的一部分。離子束1 4中的離子遵循 一預定的,需要的束路徑通過由來源12和植入室17之間 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 Φ! --φ - f 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(女 的結構所圍成之一眞空區域。 T離子源I2包含一電漿室B (圖2 ),界定一內部區 4包含在室內被離子化的來源材料。來源材料可以離子化 氣體或蒸氣化來源材料之形式烘應。使用於離子植入方法 的某些來源材料是固體,其首先被蒸發,然後.進入電漿室 1 8以被離子化。 一 如上述,離子束的典型使用是用於摻雜矽晶圓以形成 一半導體材料。如果使用一 ‘n,型本質摻雜材料,則將使 用硼,鎵或銦。鎵和銦是固體的來源材料,而硼是以氣體 注入電漿室18 ,典型上是三氟化硼或乙硼烷,因爲硼的 蒸氣壓力太低而無法僅藉由將其加熱以產生有用的壓 力。 如果要產生一 P型雜質材料,則銻,砷或磷將被選用 爲固體來源材料。能量被施加至來源材料以在電漿室18 內產生正價離子.。正價離子經由覆蓋電漿室18之一敞開 側的蓋板內之一橢圓弧形隙縫而離開電漿室內部。 離子束14通過一眞空路徑從離子來源12至一植入室 17 ’其亦爲眞空。束路徑之眞空是由眞空泵21提供且傾 向於減少由於舆束路徑內其他粒子之離子束碰撞所導致 的束發散。依據本發明所構成的一離子源1 2之一種應用 是用於一‘低,能量植入器。此型式的植入器的離子束14 傾 '向於擴散在其束路徑上,因此植入器已被設計成具有自 來源至植入室之一相當‘短,的路徑。 在電漿室1 8內的離子被經由電漿室蓋板124內的隙 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X2.97公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) VI. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 ____ 五、發明説明(t ) 縫126而抽取且被鄰近於電漿室之一組電極24加速朝向 固定於支撐件15的質量分析磁鐵22 »該組電極24從電漿 室內部抽取離子且使離子加速進入由質量分析或解析磁 鐵22所圍成的區域內。通過磁鐵之一離子束路徑是由一 鋁束導件26所圍成。 組成離子束14的離子從離子源12移入由質量分析磁 鐵22所建立的磁場。由磁鐵22所產生的磁場強度和方向 係由耦合至一磁鐵接頭105的控制電子線路100所控制, 以調整通過磁場繞組的電流。 質量分析磁鐵22使得僅具有適當的質量對於電荷之 比率的離子到達離子植入站16。電漿室1S內的來源材料 之離子化產生一種具有所需原子量的正價離子。然而,除 了所需種類的離子以外,離子化方法亦產生一部分具有非 正確之原子量的離子。具有在正確原子質量以上或以下的 離子均不適合於植入。 由質量分析磁鐡22所產生的磁場促使離子束內的離 子移動於一曲線軌跡。由控制電子線路100所建立的磁場 使得只有原子量等於所需離子種類的原子量之離子橫過 曲線的束路徑到達植入站室17。 位於磁鐵下游的是一解析板4〇。解析板40是由玻璃 狀石墨所組成且界定離子束14內的離子所通過之一長形 孔’。在解析板4〇處,離子束包的寬度爲最小値。 解析板40與質量解析磁鐡22 —起作用以由離子束1 4 除去不需要的離子種類,其原子量接近於但不等於所需種 _ 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'〆297公釐) ------.II —19 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(Γ| ) 類的離子之原子量。如上述,質量分析磁鐵的磁場強度和 方向被控制電子線路1 〇 〇所建立以使得僅有原子量等於所 需種類之原子量的離子橫過預定的,需要的束路徑到達植 入站16。原子量遠大於或遠小於所需離子之原子量的非 所需種類之離子急遽遍離且衝擊束導件26或由解析板40 所限定的隙縫邊界。 甶圖1可看出,一可調整的解析隙縫41和一法拉第旗 標(Farady Hag)42位於解析孔40和一離子束中和器44 之間。法拉第旗標可移動地耦合至圍成束線之一外罩50。 法拉第旗標42可直線移動至定位以和離子束14相交以測 量束之特徵,且當測量爲可滿足時,則從束線搖開以免千 涉在植入室17的晶圓植入。可調整的解析隙縫41包含二 可旋轉的罩,其定向受控制以調整孔40下游的束之大小。 在一定向,二可旋轉的罩與顯著部分的束相交,且在第二 定向,束並不狹.窄。藉由選擇在此二極限中間的定向,束 的大小可被控制。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 束形成結構13亦包含離子束中和器裝置44,通常稱 爲電子簇射器。公佈於I"2年11月17日而授予Benveniste 之美國專利第5,164,5 99號揭示在一離子束植入器中的電 子簇射裝置且全部附於此以供參考。由電漿室1 8所抽取 的離子爲正價。如果離子的正價在晶圓植入之前未被中 和,則摻雜的晶圓將顯示淨正價。如第‘ 599號專利所述, 晶圓上的此一淨正價具有不需要的特徵。 中和器44的一下游端鄰近於植入室1 7,在該處,晶 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明u ) 圓被植入以離子。可旋轉地支撐於植入室內者爲一碟形晶 圓支撐件。待處理的晶圓被安置在晶圓支撐件之一周 緣附近且此支撐件被一馬達6 2所旋轉。馬達6 2的一輸出 軸藉由一帶66鶴合至一支撐驅動軸64。當晶圓旋轉於— 圓形路徑時,離子束I4撞擊且處理晶圓.植入站16可相 對於外罩樞動且.藉由一撓性風箱70 (圖1 )連接至外 罩50。 電漿室18 離子源1 2顯示於圖2以包含依據本發明所構成的電 漿室18。電漿室18具有導電室壁11 2,114,116,其圍成在 室內部之一離子區域12〇。一側壁II4對弧形室18之一中 心軸線1 1 5成圓形對稱》 面對解析磁鐵22之一導電室壁116係連接至一電漿 室支撐件122。此壁11 6支撐一孔板1 24,其具有複數開 口允許離子離開.電漿室1 8然後結合以在複數相間隔且電 性隔離的抽取電極24下游位置形成離子束14。孔板124 〇» 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 包含很多以特殊型式設置的開口,其對準在相隔開的抽取 電極內之類似構形的複數孔。只有一孔1 26顯示於圖2的 孔板124內。具有複數孔型式以允許離子離開來源室之離 子源揭示於授予Hippie等人之美國專利第4,883,968號和 授予Benveniste等人之美國專利第5,〇23,458號且附於此 供參考。 離子化材料從在室外的來源行進到電漿室1 8內的離 子化區域1 20。該材料的型式和性質取決於被離子化之材 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公麓) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _B7 五、發明説明(,). 料的型式。 一金屬天線13〇具有暴露於室內部的一金屬表面132 以發射能量至電漿室18內。在電漿室18外的一電源供應 器134以一射頻信號激勵金屬天線130以在金屬天線內建 立一交流電,其在電漿室內靠近金屬天線130處感應一離 子化電場。 電漿室18亦包含一磁性濾波器組件140,其延伸通過 電漿室內部在天線130和孔板1 24之間的區域。濾波器組 件依據授予Leung等人之美國專利第4,447,732號的指示 而操作,該專利讓渡予美國政府。授予Leung等人之第‘ 732 號專利特別附於此以供參考。 天線130藉由一可移動的支撐板150而安置在電漿室 18內。支撐板150由側壁114支撐在一位置,其具有一圓 .形切口 152,天線延伸通過之。用於天線130的支撐板150 的大小爲可以配置在室壁118的切口 152內,而將天線130 之暴露的U型金屬部分132安置在離子區域120內》 〇> 支撐板1 50界定二貫穿的通道,其可容納二眞空壓力 配件I56。在天線130之長形腳段157被推動通過配件後, 端蓋1S8被鎖在配件上以將配件156和脚段157之間的接 觸區域密封。天線1 30在其輻射發射區域內較佳爲U形且 較佳爲由鋁構成。管有一外徑,其尺寸爲可通過壓力配件 1 5 6。使用時,天線吸收其環境的熱。爲了將此熱散掉, 一冷卻劑通管的中心。 板150具有大致爲平面狀的表面160,其暴露至電漿 _______11 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __—__B7_ ' 五、發明説明(十) 室之一內部且包含面向離開室內部之一平行的外表面 162»板150的一凸緣部分164覆蓋在一環形磁鐵上’ 其環繞壁118內的切口且藉由接頭1 72附接至壁II8 ° 一 附接至支撐板150的鐵磁性嵌入物I74安裝在磁鐵I70上 以致於當板150安置在切口 152內時,鐵磁性嵌入物I74 和磁鐵170互相吸引以將板150固定在定位,而天線 延伸至室內部。 在離子來源之操作期間,熱會産生且此熱被壁 11 2,11 4, 11 6,11 8所吸收。所吸收的熱被一冷卻劑從室1 8 移走,該冷卻劑被引導通過一配件1 8 1以使水進入一通過 壁的通道,且熱被一第二出口配件(未示)由室移走。 在離子植入器的操作期間,靠近支撐板15〇的天線I30 之一區域特別容易塗覆噴濺的材料。在天線被嵌入支撐板 150之前,二罩180係插接於鋁天線之上。這些罩最佳爲 由鋁構成且藉由.在罩和天線13 0之暴露的鋁外表面之間的 摩擦配合維持於定位。 周於激勵天線130之較佳的電源供應器134在商業上 可由 Advanced Energy Inc. of Boston,Mass 取得。此電源 供應器提烘具有13.5百萬赫之頻率的信號且可供應3千 瓦之功率。 甶本發明之較佳實施例的上述說明,專精於此技術者 將_可思及其改良、變更及修飾之處》所有這些改良、變更 及修飾皆意圖涵蓋於附屬之申請專利範圍的精神或範疇 內。 t______12___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0 X 297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
Claims (1)
- A8 Βέ CB D8&、申請專利範圍 —種用於離子植入器中之離子源,該離子源包括: ..... 一 r~— a)—電漿室(18),具有導電室壁(112,114,116),其在導 電室壁所圍成的一室內部中係圍成一離子化區域(1 20),該電 漿室包含一出口(126)以允許離子離開電漿室; b) —支撐件(1 5),用於將該電漿室(1 8)相對於結構(1 3) 而安置,該結構(13)用以將離開該電漿室(18)的離子形成一離 子束(14); c) —供應源,係與該電漿室(1 8)相通以傳送一離子化 材料進入電漿室(18); d) —金屬天線(130),包含一金屬表面(132),其係暴 露於該室內部之內以發射能量進入電漿室(18)內;和 4 e)—能量源(Π4),用於以一射頻信號激勵金;p天線 (130)以建立一交流電於該金屬天線(130)內,以在電漿室(18) 內靠近金屬天線(1 30)處感應一離子化電場。~ 〜 V2.如申請專利範圍第1項之離子源,其中天線(130)是由鋁製 成。 ^/3_如申請專利範圍第1項之離子源,其中天線(130)是厚壁金 屬管且又包括一冷卻劑源,其在一離子植入器(1 6)操作期間被 抽送通過該厚壁管。 \/4.如申請專利範圍第3項之離子源,其中厚壁金屬管包括一鋁 表面(1 32),其被暴露至設立於電漿室(1 8)內之電漿。 v/5.如申請專利範圍第4項之離子源,其中金屬管之暴露部分 (132)形成一大致爲U形的鋁管。 如申請專利範圍第1項之離子源,又包括一可拆卸的支撐 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A8 Βέ CB D8&、申請專利範圍 —種用於離子植入器中之離子源,該離子源包括: ..... 一 r~— a)—電漿室(18),具有導電室壁(112,114,116),其在導 電室壁所圍成的一室內部中係圍成一離子化區域(1 20),該電 漿室包含一出口(126)以允許離子離開電漿室; b) —支撐件(1 5),用於將該電漿室(1 8)相對於結構(1 3) 而安置,該結構(13)用以將離開該電漿室(18)的離子形成一離 子束(14); c) —供應源,係與該電漿室(1 8)相通以傳送一離子化 材料進入電漿室(18); d) —金屬天線(130),包含一金屬表面(132),其係暴 露於該室內部之內以發射能量進入電漿室(18)內;和 4 e)—能量源(Π4),用於以一射頻信號激勵金;p天線 (130)以建立一交流電於該金屬天線(130)內,以在電漿室(18) 內靠近金屬天線(1 30)處感應一離子化電場。~ 〜 V2.如申請專利範圍第1項之離子源,其中天線(130)是由鋁製 成。 ^/3_如申請專利範圍第1項之離子源,其中天線(130)是厚壁金 屬管且又包括一冷卻劑源,其在一離子植入器(1 6)操作期間被 抽送通過該厚壁管。 \/4.如申請專利範圍第3項之離子源,其中厚壁金屬管包括一鋁 表面(1 32),其被暴露至設立於電漿室(1 8)內之電漿。 v/5.如申請專利範圍第4項之離子源,其中金屬管之暴露部分 (132)形成一大致爲U形的鋁管。 如申請專利範圍第1項之離子源,又包括一可拆卸的支撐 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 六、申請專利範圍 件以支撐在電漿室(1 8)內的天線(1 30),該支撐件包括: (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) ―室壁(114),包含一切口區域(152),其允許天線(130) 從電漿室(18)外部的一區域延伸進入電漿室(18)之一內部;和 —金屬嵌入物(15 0),用於支撐天線(130)且其尺寸可配合 於室壁(1 14)的切口區域(1 52)內,而將天線(130)之暴露金屬部 分(132)安置在一離子化區域(120)內靠近該天線(130)的暴露 金屬表面(1 3 2)。 \/7.—種用於離子植入器中之在一室內產生離子電漿的,方法’該 方法包括步驟有: a)提供具有導電室壁(11 2,11 4,1 16)之一電漿室(18),其在 由導電室壁(1 12,1 14,1 16)所圍成的一室內部中係圍成一離子 化區域(120),且更提供一出口(126)以允許在該室內部中所產 生的離子離開電漿室(18); b) 將該電漿室(18)相對於結構(13)而安置,該結構(13) 用以將離開該電漿室(1 8)的離子形成一離子束(1 4); c) 傳送一離子化材料進入電漿室(18); d) 安裝一金屬天線(1 3 0),使得一暴露金屬表面(1 3 2)延伸 至該室內部之內以發射能量進入電漿室(18)內;且 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 e) 以一射頻信號激勵金屬天線(1 30),建立一交流電於該 金屬天線(130)內,其在電漿室(18)內靠近金屬天線(130)處感 應一離子化電場,用以產生係通過開口(126)而發射的離子電 漿以形成一離子束(14)。 \/ 8.如申請專利範圍第7項之方法,更包括在該室之一區域內遮 蔽該天線(130)的暴露金屬表面(132)之步驟,該區域易於因爲 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格( 210X297公董) A8 B8 C8 D8 S84495 六、申請專利範圍 材料噴濺在天線(130)上而受污染。 (許先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •n/ 9 .如申請專利範圍第8項之方法,其中安裝步驟包括之次步驟 爲在室(1 8)之一壁(1 1 4)內提供一切口區域(1 52)及將天線(1 3 0) 安裝至可裝配於壁(Π4)之切口區域(152)內的一嵌入物 (150)。 _ 〆]〇.如申請專利範圍第9項之方法,其中嵌入物(1 50)藉由一磁 鐵(170)而固定至室壁(1 14),磁鐵(170)可吸引附接至壁(1 14) 或嵌入物(1 50)之一的一鐵磁性構件(1 74)。 νΧι.—種,包括: a) —離子植入室(17),用於安置一或更多工件在一真空區 域內以用於工件之離子束處理; b) —離子源(12),用於產生一離子電漿,其適於形成一離 子束(1 4)以在植入室(1 7)的真空區域內處理工件;該離子源(1 2) 包括導電室壁U 1 2,1 1 4,1 1 6),其在一室內部圍成一離子化區域 (120)以形成一電漿室(18),該電漿室(18)包含一壁(Π 6)且界 定一或更多出口( 1 26)以允許離子離開電漿室(1 8); c)結構(21,22,26),用於建立從離子源(12)至離子植入室(17) 之一真空束路徑,且用於在真空束路徑內形成離子束(14); 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 d) —支撐件(15),用於相對於結構(21,22,26)而安置該電漿 室(1 8),該結構(21,22,26)用以將離開該電漿室(18)之離子形成 一離子束(14); e) —供應源,係與該電漿室(1 8)相通以傳送一離子化材料進 入電漿室(18); f) —金屬天線(〗30),包含一金屬表面(132),其暴露於該室 私紙張尺度逋用十國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 Βδ S844S5 g88 ., 々、申請專利範圍 內部以發射能量進入電漿室(18)內:和 g)—能量源(134),用於以一射頻信號激勵金屬天線(130) 以在該金屬天線(130)內建立一交流電’以於電漿室(18)內靠 近金屬天線(1 3 0)處感應一離子化電場。 \/l2.如申請專利範圍第11項之離子植入器,其中天線(130)包 含被支撐於電漿室(18)內之一 U形段。 \/l3.如申請專利範圍第Π項之離子植入器’其中天線(130)包 括被支撐於電漿室(18)內之一鋁U形段。^ II — —^! (請先閩讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度速用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) B84495 美國專利局受理專利申請案(簡譯文) 1 9 9 7年夕月曰 我,P.R. GRANT 在此證明以下附件之專利説明書及圖式確 實方$ 1 9 9 S年月日提出專利之申請,案號為 〇 8 / 说-44γ 。 美國專利局 P.R. GRANT
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI703608B (zh) * | 2015-03-31 | 2020-09-01 | 美商艾克塞利斯科技公司 | 用於離子源之整合式萃取電極操作器 |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5837568A (en) * | 1995-12-12 | 1998-11-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor devices |
US6060718A (en) * | 1998-02-26 | 2000-05-09 | Eaton Corporation | Ion source having wide output current operating range |
US6107634A (en) * | 1998-04-30 | 2000-08-22 | Eaton Corporation | Decaborane vaporizer |
US6288403B1 (en) | 1999-10-11 | 2001-09-11 | Axcelis Technologies, Inc. | Decaborane ionizer |
US6452338B1 (en) | 1999-12-13 | 2002-09-17 | Semequip, Inc. | Electron beam ion source with integral low-temperature vaporizer |
EP1675154A3 (en) * | 1999-12-13 | 2009-07-15 | SemEquip, Inc. | Ion implantation ion source |
US6452196B1 (en) | 1999-12-20 | 2002-09-17 | Axcelis Technologies, Inc. | Power supply hardening for ion beam systems |
US6885014B2 (en) * | 2002-05-01 | 2005-04-26 | Axcelis Technologies, Inc. | Symmetric beamline and methods for generating a mass-analyzed ribbon ion beam |
US6703628B2 (en) | 2000-07-25 | 2004-03-09 | Axceliss Technologies, Inc | Method and system for ion beam containment in an ion beam guide |
US6670623B2 (en) * | 2001-03-07 | 2003-12-30 | Advanced Technology Materials, Inc. | Thermal regulation of an ion implantation system |
US20030030010A1 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-13 | Perel Alexander S. | Decaborane vaporizer having improved vapor flow |
JP4175604B2 (ja) * | 2001-11-16 | 2008-11-05 | 日新イオン機器株式会社 | イオン源 |
US6664547B2 (en) * | 2002-05-01 | 2003-12-16 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion source providing ribbon beam with controllable density profile |
US6664548B2 (en) * | 2002-05-01 | 2003-12-16 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion source and coaxial inductive coupler for ion implantation system |
KR100964398B1 (ko) * | 2003-01-03 | 2010-06-17 | 삼성전자주식회사 | 유도결합형 안테나 및 이를 채용한 플라즈마 처리장치 |
US6891174B2 (en) * | 2003-07-31 | 2005-05-10 | Axcelis Technologies, Inc. | Method and system for ion beam containment using photoelectrons in an ion beam guide |
US20050061997A1 (en) * | 2003-09-24 | 2005-03-24 | Benveniste Victor M. | Ion beam slit extraction with mass separation |
US20080073559A1 (en) * | 2003-12-12 | 2008-03-27 | Horsky Thomas N | Controlling the flow of vapors sublimated from solids |
US7820981B2 (en) * | 2003-12-12 | 2010-10-26 | Semequip, Inc. | Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation |
US6992308B2 (en) * | 2004-02-27 | 2006-01-31 | Axcelis Technologies, Inc. | Modulating ion beam current |
US7488958B2 (en) * | 2005-03-08 | 2009-02-10 | Axcelis Technologies, Inc. | High conductance ion source |
US7446326B2 (en) * | 2005-08-31 | 2008-11-04 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Technique for improving ion implanter productivity |
US8803110B2 (en) * | 2006-09-29 | 2014-08-12 | Axcelis Technologies, Inc. | Methods for beam current modulation by ion source parameter modulation |
US7589333B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-09-15 | Axcelis Technologies, Inc. | Methods for rapidly switching off an ion beam |
US7947966B2 (en) * | 2007-07-31 | 2011-05-24 | Axcelis Technologies, Inc. | Double plasma ion source |
US7875125B2 (en) * | 2007-09-21 | 2011-01-25 | Semequip, Inc. | Method for extending equipment uptime in ion implantation |
WO2009054966A1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Axcelis Technologies, Inc. | Double plasma ion source |
US7812321B2 (en) * | 2008-06-11 | 2010-10-12 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for providing a multimode ion source |
US7897945B2 (en) * | 2008-09-25 | 2011-03-01 | Twin Creeks Technologies, Inc. | Hydrogen ion implanter using a broad beam source |
US20110108058A1 (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-12 | Axcelis Technologies, Inc. | Method and apparatus for cleaning residue from an ion source component |
US8344337B2 (en) | 2010-04-21 | 2013-01-01 | Axcelis Technologies, Inc. | Silaborane implantation processes |
CN101880914B (zh) * | 2010-05-25 | 2012-09-12 | 中国科学院微电子研究所 | 利用等离子体浸没离子注入制备黑硅的方法 |
US8901489B2 (en) * | 2011-06-16 | 2014-12-02 | Smiths Detection Montreal Inc. | Looped ionization source |
US9006690B2 (en) | 2013-05-03 | 2015-04-14 | Axcelis Technologies, Inc. | Extraction electrode assembly voltage modulation in an ion implantation system |
CN105655217B (zh) * | 2015-12-14 | 2017-12-15 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种射频偏压供电的磁控溅射金属铝离子源 |
DE102017106280B4 (de) * | 2017-03-23 | 2022-10-27 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Oberflächenvergütung von Oberflächen aus Gold |
US10573485B1 (en) | 2018-12-20 | 2020-02-25 | Axcelis Technologies, Inc. | Tetrode extraction apparatus for ion source |
US11875974B2 (en) * | 2020-05-30 | 2024-01-16 | Preservation Tech, LLC | Multi-channel plasma reaction cell |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3939798A (en) * | 1974-12-19 | 1976-02-24 | Texas Instruments Incorporated | Optical thin film coater |
US4447732A (en) * | 1982-05-04 | 1984-05-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Ion source |
US4486665A (en) * | 1982-08-06 | 1984-12-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Negative ion source |
JPS6127053A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-06 | Nissin Electric Co Ltd | 電子ビ−ム源 |
US4747577A (en) * | 1986-07-23 | 1988-05-31 | The Boc Group, Inc. | Gate valve with magnetic closure for use with vacuum equipment |
US4883968A (en) * | 1988-06-03 | 1989-11-28 | Eaton Corporation | Electron cyclotron resonance ion source |
US5023458A (en) * | 1989-01-04 | 1991-06-11 | Eaton Corporation | Ion beam control system |
US5026997A (en) * | 1989-11-13 | 1991-06-25 | Eaton Corporation | Elliptical ion beam distribution method and apparatus |
US5283538A (en) * | 1990-11-22 | 1994-02-01 | Leybold Aktiengesellschaft | Apparatus for coupling microwave power out of a first space into a second space |
US5164599A (en) * | 1991-07-19 | 1992-11-17 | Eaton Corporation | Ion beam neutralization means generating diffuse secondary emission electron shower |
JPH05144397A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | イオン源 |
JP3189389B2 (ja) * | 1992-05-27 | 2001-07-16 | 日新電機株式会社 | マイクロ波イオン源 |
US5397962A (en) * | 1992-06-29 | 1995-03-14 | Texas Instruments Incorporated | Source and method for generating high-density plasma with inductive power coupling |
JPH0831358A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-02-02 | Nissin Electric Co Ltd | Ecrイオンラジカル源 |
-
1996
- 1996-05-30 US US08/655,448 patent/US5661308A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-05-27 TW TW086107157A patent/TW384495B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-05-28 JP JP13820897A patent/JP3924734B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 EP EP97303651A patent/EP0810624B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-29 CA CA002207773A patent/CA2207773A1/en not_active Abandoned
- 1997-05-29 DE DE69733733T patent/DE69733733T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-30 KR KR1019970022122A patent/KR100318873B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-05-30 CN CNB971148066A patent/CN1166263C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI703608B (zh) * | 2015-03-31 | 2020-09-01 | 美商艾克塞利斯科技公司 | 用於離子源之整合式萃取電極操作器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1166263C (zh) | 2004-09-08 |
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JP3924734B2 (ja) | 2007-06-06 |
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US5661308A (en) | 1997-08-26 |
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EP0810624A1 (en) | 1997-12-03 |
CA2207773A1 (en) | 1997-11-30 |
DE69733733T2 (de) | 2006-06-08 |
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