TW386309B - Method and apparatus for capturing and removing contaminant particles from an interior region - Google Patents

Method and apparatus for capturing and removing contaminant particles from an interior region Download PDF

Info

Publication number
TW386309B
TW386309B TW085114993A TW85114993A TW386309B TW 386309 B TW386309 B TW 386309B TW 085114993 A TW085114993 A TW 085114993A TW 85114993 A TW85114993 A TW 85114993A TW 386309 B TW386309 B TW 386309B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
particle
collector
patent application
implanter
scope
Prior art date
Application number
TW085114993A
Other languages
English (en)
Inventor
Julian G Blake
Robert Becker
David Chipman
Mary Jones
Lyudmila Menn
Original Assignee
Eaton Corp
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 Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Application granted granted Critical
Publication of TW386309B publication Critical patent/TW386309B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/3002Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/265Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-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
    • H01J37/3171Electron-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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/02Details
    • H01J2237/022Avoiding or removing foreign or contaminating particles, debris or deposits on sample or tube

Landscapes

  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

Α7 Β7 五、發明説明(f) 技術領域: (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於用K捕捉並移去在離子植入機内部區域 中移動之污物粒子的方法及設備,细言之,係藉由安固一 具有污物粒子黏著表面。 發明背景: 離子植入機像被用於以雜質植入或“摻雜”於矽晶圓 以製造η型或p型外質材料*此η型與p型外質材料係被 利用於半導體積體電路之製造。如其名所暗示者,離子植 入機係Μ選定之離子種類摻雜於矽晶圚Κ製造所希求之外 .質材料,植入由離子源材料如銻、砷或磷等所產生之離子 產生η型外質材料的晶圓;而若ρ型外質材料晶圓係所希 求者,則由離子源材料如硼、鎵或銦等所產生之離子將被 植入。 此離子植人機包括用Κ自可離子化之離子源材料產生 帶正電雛子之一離子源,所產生之離子被形成一離子束並 被延著預定之離子束路徑加速至植入的位置,離子植入機 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 構在域與 被 形束區子。係 成子或離率圓 及離穴低機晶 成限空降的的 生界部 Μ 徑置 束並内空路位 子束之真束入 雛子形抽子植 之離長須離在 間存一必之, 置保成域定 ^a 位造者區預而 入構過部離機 植形通内偏入 與成所其而植 源及中,果子 子成途時结離 離生的機的之 於束置人撞流 介子位植碰電 伸離入作子高 延此植操分對 括,達當氣 包造到,空 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ:297公* ) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 装載於~旋轉支撐物之表面上,當該支撐物轉動時,晶圓 即通過離子束,延著雛子束路徑通行的離子與轉動中之晶 圓碰撞並被植入於晶画上。一機械冒自一晶圓卡匣抽出待 處理之晶圓並置放該晶圓於晶圓支撐物表面上,在植人處 理過後,機械臂自該晶圓支撐物表面移開晶圓並重新放置 處理過之晶圓於晶圓卡匣中。 離子植人櫬的操作導致某些污物粒子的產生,此汚物 粒子的一來源為在離子源所產生非所希求之離子種類,對 —特定之植入製程而言污物粒子產生自由先前不同離子被 植入之植入過程所產生殘餘離子的存在事實。例如,在植 入硼離子至某數量之晶圓中之後,或許希望轉換植入機的 環境改而植入砷離子,此時似乎某些殘餘硼原子係保留於 植入機的内部區域中。 尚有另一污物粒子之來源為光阻材料,光阻材料在植 入製程前係被塗於晶圓表面上同時此光阻層係為必要K便 在整個積體電路上定義線路,當離子打擊晶圓表面時,光 阻塗層的微粒即自晶圓上被逐出。 在離子處理過程中與晶圓碰撞並黏著在晶圓上的汚物 粒子在需要次微米级之匾案定義於待處理晶圓上的半導體 及其他裝置的製造中是良率損失的一主要來源。 除了使得植入或處理過的晶圓在.積體電路的製造中變 成不適合其所希求之目的,黏著於離子植人機内表面的污 物粒子也會減低離子植入機組件的效力,例如*離子束中 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印袈 A7 B7 五、發明説明(3 ) 性化設備將因在設備之鋁延伸管上樹立之光阻粒子而受有 害之影響。
植入機内部的真空環境使得污物粒子的捕捉與移除構 成問題,在真空中,微粒子之運動是極端難K控制*粒子 的移動大大地受到靜電子的控制,地心引力隨著粒子尺寸 的減小而變成微不足道。 I 已發現到在植入機抽真空之内部中移動的粒子在安定 並黏著於待處理晶圓表面上或植入機内表面上之前係跳躍 或彈回多次,經驗顯示此移動中之粒子在安定下來之前可 能跳躍了 1 0至2 5次。 本質上,粒子收集器包括一粒子黏著表面,與表面碰 撞的粒子變成依附於該處同時當收集器被移開時污物粒子 也因之被移除。然而,對於一個欲與離子植入機同時使用 的粒子收集器而言,此粒子收集器將必須與該真空之環境 相容,傳統的粒子收集器表面,例如:黏著物、含氣孔物 質、油質物質等等在真空環境下傾向發散為氣體,這使得 它們不適於在植入饑中使用。 所需要的是適合在真空環境中使用並顯露出高粒子黏 著性質之污物粒子收集器。 發明概述·· 本發明提供一方法及設備K捕捉並移除移動穿越離子 植入機內部並在其内部表面上降落之汚物粒子,一或多個 本纸铁尺度適用中國國家標车(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中夬揉隼局男工消費合作社印裝 A 7 B7 五、發明説明(() 粒子收集器具有位在離子植入機内部區域之粒子黏著表面 *躍離内壁多次之污物具有很大的被粒子收集器之一或多 個粒子鈷著表面捕捉之可能性。 细言之,本發.明之捕捉並移除在雛子束植入機内部區 域中移動之污物粒子的方法包括下列步驟:備有一具有污 物粒子輕易黏著於其上之表面的粒子收集器;安固粒子收 集器於植入機上使得收集器的粒子黏著表面與植人機内部 區域構成流暢的通路;以及在一預定的時段後自植人機移 開粒子收集器。 本發明亦掲示一離子植入機與一用Κ捕捉並移除在為 難子束所通過之植入機抽真空的内部區域中移動之污物粒 子的粒子收集器之組合,此粒子收集器包括污物粒子輕易 黏著於其上的一表面Κ及安固機構Μ固定粒子收集器在植 人機上使得粒子黏著表面位在易於在植入機内部產生污物 粒子之區域的清晰視界範圍内。 一或多個粒子收集器利於放置於不同的位置,包括分 解室中及製程室中,植入機包括界定出為離子束所通過之 内部區域一部份的一離子束分解室,此分解室内部區域係 抽成真空,粒子收集器可被放置Μ使得粒子黏著表面與分 解室所界定内部區域的部份形成流暢的通路。 植入機亦包括界定内部區域之一部份的晶圓植入製程 室,粒子收集器可被放置以使得粒子黏著表面與製程室所 界定內部區域的部份形成流暢的通路。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ B7 \17 5 /V 明説 明 發五 維 -孅器 性集 電收 : 子 如粒 例至 , 子 子粒 粒著 物固 污並 引 引 吸吸 外來 另力 可吸 面電 表靜 著由 黏藉 子W 粒用 被 可 收之 子佳 粒 較 於為 子物 粒合 固聚 安性 力彈 面矽 表, 藉物 上合 塗聚 可性 面弾 表燥 著乾 黏份。 子部物 粒的合 , 上聚 或器性 抑集强 發。 本解 由了 可之 色好 特更 與到 點得 優中 、 明 的說 目例 的施 他實 其佳 及較 Μ 之 些述 此描 的起 明 一 發圖 本附 與 明 源 子 雜 括 包1 示 顯 圖 面 斷 為 分 β 立口 圈 視 : 頂 明 一 說為 略 1 簡圖 式 圖 圖 視 面 平 ; 大 機放 入的 植份 子部 離雨 之子 室 電 入之 植機 及入 造植 構子 形離 定 1 與圖 成為 生 2 束圈 光 入份 植部 了的 示器 顯集 , 收 述子 描粒 式之 _ 物 之污 份捉 部捕 一 供 機個 入多 植或 束 一 子置 離放 為合 3 適 圖別 特 機
圖 視 透 的 管 和 中 子 雜 之 器 捉 捕 子 粒 成 置 配 為 4 及圈 M (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消费合作杜印製 示 泛 而 機 入 植 子 離1 繪 描 Ti 圖 ο 明 說 來 : 圃 明附 說考 例參 施在 實現 佳 較 監離 束K之 子用受 離有接 成備所 構並圓 射機晶 發人的 Μ 植內 2 此 7 1± » 1Χ 源 6 室 子 1 程 雜站製 1 入之 含植 6 包含 1 器包站 機及入 此 Μ 植 , 子在 ο 離制 1 之控 為 4 及 之 IX 督 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0><297公釐) 經濟部中失搮準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(G) 子量,離子束1 4則係通過離子源1 2及植入站1 6間的 距離。 雛子源1 2包括界定雛子源材料射入之一內部區域的 電漿室1 8,離子源材料可包括一可離子化之氣體或汽化 之雛子源材料,固態的離子源材料存放於一對汽化裝置 1 9中,汽化之離子源材科接著便被射入電漿室中。 為產生電漿室1 8中帶正電的離子,能量被施加至離 子材料上,帶正電之離子穿過覆蓋於電漿室1 8開口側之 蓋板2 0中之禰圓强狀隙縫而離開電漿室。 使用微波能量K離子化離子源材料之離子源被揭示於 1 994年9月26日提出申請專利序號08/312142的美 國專利中,該專利被讓與原申請寨之受讓人,蝥個美國專 利申請號碼0 8 / 3 1 2 1 4 2被併入授權的範圍。離子束1 4運 行通過自離子源1 2至植入站1 7之真空路徑,離子束路 徑的真空狀態係由真空幫浦21所提供。 電漿室1 8中之離子涇由電漿室蓋板2 0中之弧形隙 鏠被擷取出來並由與電漿室蓋板2 0相鄰的一組電極24 加速前進至一質量分析磁鐵2 2 ,組成難子束1 4的難子 自離子源1 2移動進入霣量分析磁鐵2 2所建立的磁場中 ,此質量分析磁截為離子束構成及成形構造13的一部分 並被支撐於磁鐵容置架構3 2内,磁場的強度由電子控剌 ' 組件1 1來控制,磁場可由調整通過磁場繞線之電流大小 來控制,質量分析磁鐵2 2使得延著離子束1 4運行之離 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
.1T % A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 五、發明説明 ( Ί ) 1 1 1 子 — 彎 曲 軌 道 移 動 $ 只 有 那 些 具 有 適 當 原 子 量 的 維 子 得 Ί 1 K 到 達 雛 子 植 入 站 1 6 0 1 Ί I 延 著 i 質 量 分 析 磁 撖 2 2 至 植 入 站 1 6 的 離 子 束 運 行 請 先 1 | 閲 I 路 徑 離 子 束 1 4 將 進 步 被 定 形 評 選 K 及 由 於 g 霣 量 讀 背 1 I 分 析 磁 锇 容 置 架 構 3 2 的 高 電 壓 至 接 地 的 植 入 室 構 成 的 電 面 之 卜 注 1 位 降 所 加 速 〇 意 事 項 I 離 子 束 構 成 及 成 形 结 構 1 3 進 而 包 括 一 四 極 聚 隹 «ν·\ 组 合 再 填 ! 4 0 可 移 動 法 拉 第 杯 4 2 以 及 離 子 束 中 性 化 裝 置 4 4 $ 寫 本 1 頁 1 四 極 聚 隹 八 組 合 4 0 包 括 朝 向 包 圍 離 子 束 1 4 並 被 電 子 控 制 1 | 阻 件 ( 未 示 出 ) 所 選 擇 性 致 能 K 調 控 離 子 束 1 4 之 高 度 的 1 1 磁 A-t-H m 組 四 極 聚 隹 組 合 4 0 係 被 支 撐 於 容 置 架 構 5 0 内 0 1 1 耦 合 至 面 對 法 拉 第 杯 4 2 之 四 極 聚 焦 组 合 4 0 的 一 端 訂 | 為 離 子 束 分 解 板 5 2 此 板 係 由 玻 瑀 狀 的 石 墨 所 組 成 並 示 1 I 於 圖 3 0 分 解 板 5 2 包 括 — 長 狀 隙 m 5 6 鼸 子 束 1 4 中 1 1 的 離 子 當 其 四 極 聚 焦 組 合 4 0 出 來 時 將 通 過 隙 鏠 5 6 0 1 1 分 解 板5 2 亦 包 括 四 個 對 向 鑽 鑿 的 小 孔 5 8 螺 絲 (未 示 ;\ I, 出 ) 使 分 解 板 5 2 緊 固 於 四 極 聚 焦 組 合 4 0 上 9 在 分 解 板 1 1 5 2 上 難 子 束 由 外 圍 ( D , D ” ) 的 寬 度 所 定 義 的 散 度 1 1— 係 在 其 最 小 值 亦 即 ( D f D tt ) 的 寬 度 在 離 子 束 1 1 1 4 通 過 分 析 板 隙 縫 5 6 之 處 為 一 最 小 值 0 1 I 分 解 板 5 2 與 質 量 分 析 磁 鐵 2 2 聪 合 運 作 以 消 除 g 離 1 I 子 束 1 4 來 的 非 所 要 之 雜 子 種 類 四 極 聚 焦 組 合 4 〇 係 由 1 1 支 撐 托 架 6 0 a 支 撐 板 6 2 所 支 撐 * 透 過 數 個 螺 絲 ( 兩 螺 1 1 - 10 - 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局属工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(7 ) 絲6 3緊固支撐板62於分解室50,如圖2所示)使支 撐托架6 0被耦合至分解室5 0之内表面上而支撐板6 2 則被耦合至分解室5 0的一端。依附至支撐板6 2的是四 極聚焦组合屏蔽板64 (示於圖4),此板係由玻璃狀之 石墨所組成並包括一長方形隙縫6 6以及四個對向鑽鑿之 小孔6 8,此對向鑽轚之小孔6 8接納固著四極聚焦组合 屏蔽板64於支撐板62上的螺絲(二螺絲70延伸穿過 對向鑽孔6 8中的二個並進入如圖2所示之支撐板6 2中 )。四極聚焦組合屏蔽板6 4保護四極聚焦組合4 0使其 免於其有原子童接近所要雜子種類者之非所欲離子所致的 衡擊。在植入機1 0運作的期間•衝擊四極聚焦組合屏蔽 板64之上游外層表面的非所欲離子將沈積增多在該板上 Ο 如圖1所示,法拉第旗狀物4 2位於四極聚焦組合4 〇與離子束中性化裝置4 4之間,此法拉第旗狀物相對於 容置架構5 0係可移動K致其可滑動至與離子束1 4相交 錯之位置Μ量測離子束的特性,同時當量測结果滿意時亦 可被移開離子束路線Μ便不千擾在植入室1 7中的晶圓植 入過程。 離子束形成構造1 3亦包括離子束中性化設備44, —般通稱為電子兩。於1 992年1 1月17日公佈,授 與B e η ν e π i s t e的美國專利编號5 1 6 4 5 9 9揭示離子束植入機 中之電子雨設備並於此間被合併於整個專利案的涵蓋範圍 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 五、發明説明 ( 1 ) 1 1 0 自 電 漿 室 1 8 擷 取 出 來 的 離 子 係 帶 正 電 t 如 果 雛 子 上 的 Ί I 正 電 荷 在 到 達 晶 圓 表 面 時 未 被 中 性 化 9 所 摻 雜 出 來 的 晶 圓 1 將 顯 η 帶 有 靜 正 電 荷 之 特 性 0 如 上 述 9 5 9 9 號 專 利 所 述 請 先 1 | 聞 I 者 * 晶 圓 上 如 此 之 靜 正 電 荷 具 有 不 良 之 特 性 0 讀 背 1 1 示 於 圖 5 的 離 子 束 中 性 化 設 備 包 括 偏 向 隙 鏠 7 0 ·、 面 之 注 1 標 的 物 7 2 及 延 伸 管 7 4 三 者 皆 為 中 空 同 時 當 组 合 起 來 意 事 項 1 時 界 定 出 二 端 開 □ ·、 呈 圓 柱 狀 的 内 部 區 域 , 而 雄 子 束 1 4 A A 1 % ί 即 穿 越 此 區 域 並 被 第 二 個 電 子 發 射 物 所 中 性 化 0 離 子 中 性 本 頁 i 化 設 備 4 4 藉 一 以 螺 栓 於 分 解 室 上 之 承 載 輪 緣 7 6 使 其 可 1 I 怍 相 對 於 容 置 架 構 5 0 之 定 位 1 1 I S 承 載 輪 緣 7 6 延 伸 出 者 為 支 撐 組 件 7 8 及 偏 向 隙 m 1 1 7 0 標 的 物 被 固 著 於 支 撐 組 件 7 8 上 延 伸 管 7 4 則 被 訂 1 耦 合 至 標 的 物 7 2 但 保 持 二 者 電 性 絕 緣 延 伸 管 7 4 經 由 1 I 與 接 地 端 G 之 連 接 而 接 地 , 偏 向 隙 鏠 7 0 係 Μ 負 電 荷 V — 1 1 I 致 能 之 支 撐 組 件 7 8 界 定 出 — 内 部 通 路 ( 未 示 出 ) 供 冷 1 1 卻 流 髏 之 循 環 Ο t 支 撐 组 件 7 8 亦 支 撐 電 性 耦 合 至 — 組 白 熱 绦 ( 未 示 出 1 I ) 的 白 熱 絲 饋 入 D 8 0 » 白 埶 #vw 絲 延 伸 進 入 棟 的 物 7 2 同 時 I r I 當 致 能 時 發 射 被 加 速 進 人 標 的 物 7 2 之 内 部 區 域 的 高 能 量 1 電 子 > 此 高 能 量 電 子 與 標 的 物 内 m 的 碰 撞 導 致 低 能 量 電 子 1 i 的 發 射 或 即 所 諝 第 二 電 子 發 射 0 1 I 較 佳 的 離 子 束 中 和 器 延 伸 管 7 4 由 污 物 捕 捉 材 料 製 1 1 I 成 並 因 而 形 成 一 粒 子 陷 井 * 詳 言 之 延 伸 菅 7 4 係 由 機 械 1 1 南 12 - 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(Λ© ) 製之發泡鋁圓柱所建造成,接著一堅固之圓柱狀撗鑲件由 鏞模壓出並K機械加工以定義出具有可容納穿越延伸管 74的離子束尺寸之直徑大小的穿越通路P。 雜散污物可在雄子束14内被捕入陷井並與離子束一 起被帶入離子束中和器44,延伸管74的使用有肋於收 集離子束内具有延著離子束邊緣之運行路徑的此種污物粒 子,它們可與延伸管74碰撞同時不僅被移離離子束因而 不致於S擊到植入室内之檁的物,而且由於延伸管構造的 關係使它們不會躍開延伸管7 4的表面。 延伸管7 4係Μ發泡鋁材料建造成並具有極大之表面 積,限界穿越通路Ρ之内表面有助於降低雜散污物粒子之 躍開穿越通路内壁,延伸管之内表面具有很多凹凸不平處 、凹穴、漥下處及裂鏠。所用之鋁材料形成相運環節之晶 格構造,而間隔Μ不規則安排之空隙,在此空隙内雜散污 物可據以為中心並被捕捉。 較佳之鋁泡沫來自加州奥克蘭的Energy Res eoach and Generation, Inc.K註冊商標Duocel所售者,該材料已在 前技中被使用於當高楗械強度係必要但重量輕的構築材料 為必須時之建造材料。 植入站16S括抽真空之植入室17 (圖1與圖3) ’可旋轉式地支撐於植入室1 7内者為碟狀晶圓支撐物( 未示出),待處理晶圓係位於靠近晶圓支撐物周邊之處同 時該支撐物係受馬達(未示出)以約1 2 ◦◦ R Ρ Μ的作 *13- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4规格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(η) 用而旋轉。當晶圆Κ圃形路徑旋轉時,離子束1 4即撞擊 在晶圓上而植人晶圓。 植入站1 6可装設樞釉而相對於容置架構50作旋轉 ,同時藉由一可撓曲之風箱9 2連接至容置架構5 0,具 有Μ樞軸轉動植入站1 6的能力容許雛子束14在晶圓植 入表面上入射角度之調整。 圈3示出由發泡鋁所製作之材料可方便依附於其上的 離子植入機1 0組件,這些其他的粒子收集器可作為補充 或被用Μ代替圖4所示的延伸管74,此另外具有表面S 1 - S 6的收集器並非支撐在既有的雛子束中性器設備上 *其一般係由發泡鋁平萡所製作成,具有厚度0.25英吋而 其外部尺寸則視其在植入機内所欲放置之位置不同而菱化 〇 在使用於粒子捕捉之材料密度的選擇上陳念了利弊權 衡上的考量,更精確言之,發泡鋁的氣孔密度已經過分析 以定出最佳化的材料特性,可用之發泡鋁材料其氣孔密度 在每英吋10個氣孔至每英吋40個氣孔之間(Κ每英吋 有多少氣孔的單位來描述發泡氣孔密度的方式源自Energy Research and Generation, Inc.)。在選擇正確的材料 上有兩主要的主題要考盧。 第一個主題是粒子捕捉效率。合適的發泡體厚度由機 械上的限制像支撐晶圓的轉動碟片與製程室内壁間所需的 間隙等而控制至某一程度。一旦較佳的厚度〇 . 2 5英时指定 -14- 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Ϋ項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(u) 了,發泡體的氣孔密度必須選取之。 氣孔密度的選擇必須使得粒子具有極小的自發泡髑躍 開之機率,發泡體必須具有足夠之多孔性以容許發泡材料 的大部分内部表面之表面積皆使用上以確保粒子捕捉效率 儘可能地高。太過於多孔的發泡體將無法發揮效用,此乃 因粒子將只是通過發泡體、躍開雛子植入機内壁及再一次 通過發泡體;而具有太小氣孔密度的發泡艚則將自其前表 面反射很多的粒子。 第二個主題則受櫬械強度及發泡體製造的容易度所控 制,一般言之,較粗糙的發泡體(每英吋10個氣孔)較 難K製造,特別是使用於離子植入機之粒子捕捉上的氣孔 幾何形状。 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) K上二個主題的權衡下致使約每英吋2 0個氣孔的氣 孔密度將被選定於Q . 2 5英吋厚發泡髖下使用,這導致發泡 密度以重量計為鋁塊密度的6%,至8%。另一個發泡鋁 平萡與延伸管7 4的評斷準則是:它必須能被週期性地替 換以使當污物沈積增多時其可被移開難子植入機。延伸管 藉由延伸穿過與標的物7 2整髁成形之四画等間距承載護 片T的連接器C被依附至離子束中和器44。 圃3之製程室1 7可看出包含二真空控制口 V3、V 4以當植入機實施保養時可控式地加壓或減壓製程室1 7 ,晶圓藉由装載閘1 1 0插入製程室1 7並安装於搬運晶 圓越過離子束的一旋轉支撐物上。晶圓上的光阻易於自晶 -15- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明(6) 圓上被逐出並可收集於安裝在製程室本創作鑑於習用之缺 點乃經悉心地試驗與研究並一本鍥而不捨之創作精神,终 創作出一種平萡的内表面S 1 、S2、S3和S4上。 發泡鋁平萡在製程室内或延著分解室1 12内之S 5 、S 6表面的安裝係K特殊之黏著劑來完成,依據本發明 ,室溫乾燥經和硫處理的矽黏著劑(RTV)懕用於雕子 植入機的内表面而發泡鋁平萡則應用於待處理表面。此製 程已被發現可適切地安固植入機内部的發泡鋁平萡而不會 在製程室1 7或分解室1 1 2内進一步產生汚物。 雖然本發明以上之描述有若干程度之特例性,應該了 解的是熟悉本技者可對所描述本發明之實施例作某種程度 之增添、修改或刪除而不畲背離如所附申請專利範圍所提 出之精神與涵蓋範圍。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) -* 經濟部中失樣準局員工消费合作社印It -16- i紙法尺度適用中國國家揉準(〔叫八4規格(210><297公釐)

Claims (1)

  1. 經濟部中央橾率局負工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ’ 1 ·—方法用κ捕捉並移去在抽成真空的離子植入機 < 1 〇)內部區域中移動之污物粒子,其中帶電離子跋涉 •經過抽成真空的內部區域中之雛子通行路徑(14) Μ植 入一待處理晶圓,此方法之步驟包含: ί a)提供一具有污物粒子可黏著於其上之粒子黏著表面的 粒子收集器(74); (b) 安固該粒子收集器於植入櫬上使得收集器(74)的 粒子黏著表面位在抽成真空内部區域靠近離子旅行路 徑(1 4 )的位置;Μ及 (c) 在週期性的時間區間内自離子束植入機(10)移開 粒子收集器Κ自抽真空之植入機内部區域中移除黏著 在收集器上的粒子。 2·如申請專利範圍第1項所提出之捕捉並移除污物 粒子的方法,其中粒子收集器係依附於界定内部區域的植 入櫬内表面(S1—S6)上。 I 3 ·如申請專利範臛第1項所提出之捕捉並移除污物 粒子的方法,其中收集器的粒子黏著表面另外能夠吸引汚 物粒子。 4 ·如申請專利範圍第3項所提出之捕捉並移除Β物 粒子的方法,其中粒子黏著及吸引表面係由藉靜電吸引力 Κ吸引並固定污物粒子至粒子收集器之帶電孅維所構成。 5 «如申請專利範圍第1項所提出之捕捉並移除污物 粒子的方法,其中安固步驟包括Μ能安固粒子收集器於離 本紙張尺度逋用中國_家揉準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 線 經濟部中央揉率局負工消*·合作社印裝 AS B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 +植人櫬内壁上之部分乾燥強性聚合物塗成依附表面(s 5、S 6 )的步驟。 6 ·如申請專利範圃第5項所提出之捕捉並移除污物 粒子的方法,其中部分乾燥強性聚合物之塗層包括使矽彈 性聚合物部分乾烽的步驟。 7 ·如申請專利範圍第1項所提出之捕捉並移除污物 粒子的方法,其中粒子收集器的粒子黏著表面係位於包含 —或多個待植入處理晶片於其内之離子植入機(1 0 )的 製程室(1 7 )内部。 8 ·如申請專利範圍第7項所提出之捕捉並移除汚物 粒子的方法,其中粒子收集器係依附於面對待植入處理晶 片之製程室(17)的内表面。 9 ·如申請專利範圍第1項所提出之捕捉並移除污物 粒子的方法,其中粒子收集器的粒子黏著表面係在離子植 人機分解機構(112)的清晰視界内。 10·如申請專利範圍第9項所提出之捕捉並移除污 物粒子的方法,其中粒子收集器係依附於分解櫬構(1 1 2 )的內表面(S5、S6)上。 1 1 .組合論之,雜子植入機(1 〇 )以及用以捕捉 並移去在為向待植入晶圓移動之離子所經過的植入機抽成 冥空之內部區域移動的污物粒子之設備包含: (a)粒子收集器(74),具有移動穿過難子植入櫬抽真 空之内部區域的汚物粒子皆立即黏著於其上之—粒子 本紙張尺度逍用中國國家棣準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -----ΓΙ:—r-'------#------M f (請先聞讀背面之注f項再填寫本頁) Α8 Β8 C8 D8 386309 六、申請專利範圍 收集表面;K及 (b)—支撐物(76、78、S 1-S6)用以可卸式地 装載離子植入櫬(10)抽成真空的内部區域中之收 集器(74) K定位用來檷截移動穿越植入機抽真空 之内部區域的污物粒子之收集器粒子收集表面。 1 2 ·如申諝專利範圍第1 1項所提出之離子植入欐 設備,另外包含一待處理晶圓支撐室(17)同時其中收 集器所暘露之粒子數集表面一般而言係為平面狀並且收集 器係依附於待處理晶圓支撐室(17)的内表面S1 — S 4上° 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之離子植入機設備, 進而包含一容置架構,此架構界定了植入機抽真空之內部 區域的一部分而於其中植入機含有用Μ發射離子的離子源 (1 2 )及用以生成雛子束供一或多個待處理晶圓作離子 束處理的難子束形成構造(2 4、22、40),其中收 集器(74)具有環狀外形並且其支撐物包含用以支撐收 集器之圓柱形内表面於一位置Κ令離子束在其前行至.待處 理晶圓途中穿過收集器的装置。 1 4 ·如申讅專利範圍第1 3項之離子植入櫬,另外 包含含有用Κ移動一或多個待處理晶圓穿越離子束之待處 理晶圓支撐物在内的一離子植入櫬膛室,並且其中一或多 個另外的收集器亦依附於離子植入櫬膛室之内表面上。 15·如申請專利範圍第11項所提出之離子植入機 本紙張尺度逋用中國困家揉準(CNS ) A4规格(210Χ:297公釐) ---------f,—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本筲) 订 線 經濟部中央標率局貞工消费合作社印製 8 8 8 8 ABCD 經濟部中央揉窣局貝工消費合作社印製 π、申請專利範園 與粒子收集器@組合,其中粒子收集器的粒子黏著表面另 外吸引污物粒子。 1 6 ·如申請專利範圃第1 5項之離子植入機與收集 器,其中粒子吸引及黏著表面另外包括藉靜電吸力作用吸 引並固著污物粒子至粒子收集器表面之帶霣纖維。 1 7 ·如申請專利範圍第1 1項所提出雛子植入機與 粒子收集器之組合,其中粒子收集器之粒子黏著表面包括 ϋ表面張力安固污物粒子於粒子收集表面上之部份乾燥强 性聚合物塗層。 1 8 *如申請專利範圍第1 7項所提出的離子植入機 與粒子收集器之組合,其中部份乾烽彈性聚合物塗層包括 一含矽之彈性聚合物。 1 9 ·如申請專利範圍第1 1項之離子植入欉,其中 粒子收集器係為一具有調控厚度之發泡金屬。 20 *如申請專利範圍第1 9 ^之離子植入健,其中 該發泡金臛係Μ鋁所製成。 2 1 ♦如申請專利範圍第20項之離子植入機,其中 該發泡金靨具有依據形成發泡體的氣孔之密度而定的一可 調控密度。 22 ·如申請專利範圍第1 9項之離子植入饅,其中 發泡體密度係控制在具有厚度約0.25英时之平坦厚板的金 靥固體密度之6%〜8%。 -4- 本纸張尺度逍用肀國國家揉率(CNS ) Α4规格(210X297公釐) ---------Γ'------訂------線 (請先Η讀背面之注f項再填寫本貰)
TW085114993A 1995-12-18 1996-12-05 Method and apparatus for capturing and removing contaminant particles from an interior region TW386309B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/574,242 US5656092A (en) 1995-12-18 1995-12-18 Apparatus for capturing and removing contaminant particles from an interior region of an ion implanter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW386309B true TW386309B (en) 2000-04-01

Family

ID=24295284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW085114993A TW386309B (en) 1995-12-18 1996-12-05 Method and apparatus for capturing and removing contaminant particles from an interior region

Country Status (8)

Country Link
US (2) US5656092A (zh)
EP (1) EP0780877B1 (zh)
JP (1) JP4013086B2 (zh)
KR (1) KR100292085B1 (zh)
CN (1) CN1158494A (zh)
CA (1) CA2191115C (zh)
DE (1) DE69626265T2 (zh)
TW (1) TW386309B (zh)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5909031A (en) * 1997-09-08 1999-06-01 Eaton Corporation Ion implanter electron shower having enhanced secondary electron emission
US5903009A (en) * 1997-09-08 1999-05-11 Eaton Corporation Biased and serrated extension tube for ion implanter electron shower
US6065499A (en) * 1998-12-21 2000-05-23 Eaton Corporation Lateral stress relief mechanism for vacuum bellows
US6231054B1 (en) * 1998-12-21 2001-05-15 Axcelis Technologies, Inc. Elastomeric sliding seal for vacuum bellows
US6259105B1 (en) * 1999-05-10 2001-07-10 Axcelis Technologies, Inc. System and method for cleaning silicon-coated surfaces in an ion implanter
US6525326B1 (en) * 2000-09-01 2003-02-25 Axcelis Technologies, Inc. System and method for removing particles entrained in an ion beam
US6534775B1 (en) 2000-09-01 2003-03-18 Axcelis Technologies, Inc. Electrostatic trap for particles entrained in an ion beam
US6476399B1 (en) 2000-09-01 2002-11-05 Axcelis Technologies, Inc. System and method for removing contaminant particles relative to an ion beam
JP2002105628A (ja) * 2000-10-03 2002-04-10 Nissin Electric Co Ltd 真空アーク蒸着装置
KR100385917B1 (ko) * 2001-06-27 2003-06-02 삼성전자주식회사 이온 주입 시스템의 진공 펌핑 장치
US20050133736A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-23 Otto Chen Ion implantation apparatus and partical collection structure thereof
US7078710B2 (en) * 2004-06-15 2006-07-18 International Business Machines Corporation Ion beam system
TWI256697B (en) * 2004-07-08 2006-06-11 Advanced Ion Beam Technology I Method for preventing wafer defect for a batch-type ion implanter spinning direction particle
US7205556B2 (en) * 2004-10-01 2007-04-17 Axcelis Technologies, Inc. Bellows liner for an ion beam implanter
KR100848959B1 (ko) * 2004-11-19 2008-07-29 가부시키가이샤 아루박 이온주입장치
US7173260B2 (en) * 2004-12-22 2007-02-06 Axcelis Technologies, Inc. Removing byproducts of physical and chemical reactions in an ion implanter
US7547899B2 (en) * 2005-06-03 2009-06-16 Axcelis Technologies, Inc. Charged beam dump and particle attractor
US7199383B2 (en) * 2005-08-25 2007-04-03 United Microelectronics Corp. Method for reducing particles during ion implantation
KR100677046B1 (ko) * 2005-09-21 2007-02-01 동부일렉트로닉스 주식회사 이온 주입 장치
US7358508B2 (en) 2005-11-10 2008-04-15 Axcelis Technologies, Inc. Ion implanter with contaminant collecting surface
KR100800946B1 (ko) * 2006-08-21 2008-02-04 동부일렉트로닉스 주식회사 이온주입기의 파티클 제거구조
JP4660452B2 (ja) * 2006-09-30 2011-03-30 株式会社フェローテック 拡径管型プラズマ生成装置
US20080157007A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Active particle trapping for process control
US20080164427A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-10 Applied Materials, Inc. Ion implanters
JP5189784B2 (ja) * 2007-03-30 2013-04-24 株式会社フェローテック プラズマガン周辺を電気的中性にしたプラズマ生成装置
US8000080B2 (en) 2007-12-07 2011-08-16 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Particle trap
US20090179158A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-16 Varian Semiconductor Equpiment Associate, Inc. In-vacuum protective liners
JP5644085B2 (ja) * 2009-06-10 2014-12-24 富士通株式会社 成膜装置及び成膜方法
CN102211846B (zh) * 2010-04-09 2013-05-22 北京朗新明环保科技有限公司 干燥机
JP5606777B2 (ja) * 2010-04-22 2014-10-15 株式会社フェローテック プラズマ流生成方法、プラズマ処理方法、プラズマ発生装置及びプラズマ処理装置
US8963107B2 (en) * 2012-01-12 2015-02-24 Axcelis Technologies, Inc. Beam line design to reduce energy contamination
CN105097460A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种解决离子注入机路径污染的方法
US11222768B2 (en) * 2018-09-07 2022-01-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Foam in ion implantation system
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

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4022928A (en) * 1975-05-22 1977-05-10 Piwcyzk Bernhard P Vacuum deposition methods and masking structure
WO1984003798A1 (en) * 1983-03-18 1984-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Reactive ion etching apparatus
DE3588237T2 (de) * 1984-09-19 2002-11-14 Applied Materials, Inc. Vorrichtung zum Abtasten von Wafern durch einen Ionenstrahl
US5135634A (en) * 1991-02-14 1992-08-04 Sputtered Films, Inc. Apparatus for depositing a thin layer of sputtered atoms on a member
EP0648858A1 (en) * 1993-10-15 1995-04-19 Applied Materials, Inc. Methods of coating plasma etch chambers and apparatus for plasma etching workpieces
EP0648861A1 (en) * 1993-10-15 1995-04-19 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing apparatus
US5455426A (en) * 1994-06-15 1995-10-03 Texas Instruments Incorporated Target chamber shielding

Also Published As

Publication number Publication date
EP0780877A3 (en) 1999-02-10
JPH09190794A (ja) 1997-07-22
US5656092A (en) 1997-08-12
CA2191115A1 (en) 1997-06-19
KR970052173A (ko) 1997-07-29
EP0780877B1 (en) 2003-02-19
KR100292085B1 (ko) 2001-06-01
EP0780877A2 (en) 1997-06-25
CA2191115C (en) 2002-02-05
DE69626265D1 (de) 2003-03-27
JP4013086B2 (ja) 2007-11-28
US5670217A (en) 1997-09-23
CN1158494A (zh) 1997-09-03
DE69626265T2 (de) 2003-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW386309B (en) Method and apparatus for capturing and removing contaminant particles from an interior region
US11048162B2 (en) Method and apparatus for neutral beam processing based on gas cluster ion beam technology
US7547899B2 (en) Charged beam dump and particle attractor
TW317639B (zh)
TW298661B (zh)
TWI417947B (zh) 捕捉離子束粒子與聚焦離子束之方法與系統
KR20170127347A (ko) 가스 클러스터 이온빔 기술에 기반한 중성빔 처리 방법 및 이에 의해 제조되는 물품
US20050133736A1 (en) Ion implantation apparatus and partical collection structure thereof
US20200387065A1 (en) Film and methods of forming same
JPH089774B2 (ja) 薄膜形成装置
US11199769B2 (en) Method and apparatus for neutral beam processing based on gas cluster ion beam technology
JP3627021B2 (ja) 異種元素が導入されたチューブ状物質の製造方法
US20240018003A1 (en) Using anab technology to remove production processing residuals from graphene
KR0143433B1 (ko) 이온주입기
JPH10142400A (ja) イオン注入装置
JP3387251B2 (ja) イオン処理装置
JPH07201301A (ja) 不純物注入装置及び不純物注入方法
JPS62254352A (ja) イオン打込み装置
TW201246263A (en) Silaborane implantation processes

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees