TW396407B - System and method for neutralizing an ion beam using water vapor - Google Patents

System and method for neutralizing an ion beam using water vapor Download PDF

Info

Publication number
TW396407B
TW396407B TW087110532A TW87110532A TW396407B TW 396407 B TW396407 B TW 396407B TW 087110532 A TW087110532 A TW 087110532A TW 87110532 A TW87110532 A TW 87110532A TW 396407 B TW396407 B TW 396407B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ion beam
ion
mass flow
flow controller
patent application
Prior art date
Application number
TW087110532A
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Sinclair
Victor M Benveniste
Joing Chen
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 TW396407B publication Critical patent/TW396407B/zh

Links

Classifications

    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
    • H01J37/02Details
    • H01J37/026Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31701Ion implantation

Description

五、發明說明( A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之領域 本發明係大致上相關於離子注入器的領域,尤其 是在離子的注入器中使用水蒸氣作爲中和的媒介, 用以中和離子束的改良系統和方法。 本發明之背景 離子注入係爲工業界中較偏好的技術,其係爲在 大規模的積體電路製造中將雜質摻入半導體之中者 。離子劑量與離子能量是用來界定注入步驟最重要 的二個變數。離子劑量係相關於對於指定半導體材 料所注入離子之濃度。典型地,高電流的注入器(一 般大於10個毫安培(mA)離子束電流)係被使用於高 劑量的注入,而中電流的注入器(一般最大到大約爲 1 mA離子束電流)係被使用於較低劑量之注入。 在半導體裝置中,離子.能量係被使用於控制接合 的深度。其形成離子束的離子能量等級係決定了被 注入離子之深度程度。例如那些在半導體裝置中用 以形成逆向井(retrograde well)的高能量製程,其係 需要將注入提高到數百萬電子伏特(MeV),而淺的接 合可能只要求能量在一千電子伏特以下(1 KeV)。 典型的離子注入器包含有三個部份或是子系統: ⑴一個離子源,其係用於輸出離子束,(Π)—個離子 束線,其係包括有一用於質量分解離子束之質量分 析磁鐵,以及(Hi)—個目標室,其係含有將要注入離 子束之半導體晶圓或是其他基板。不斷地朝著使得 請 先 閱 讀 背
I 填齡 r裝 頁 訂 、線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) B7 五、發明說明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 半導體裝置愈來愈小的趨勢係需要一種離子束線機 構,該離子束線機構係能夠在低能量下用以傳遞高 離子束電流。局離子束電流係提供了必要的劑量程 度,而此低能量程度係能夠允許較淺的注入。舉例 來說,在半導體裝置中的供應源/排水管接合係爲需 要這種高電流、低能量之應用者。 傳播通過一給定離子束線機構之低能量離子束係 遭受到一種離子束〜膨脹(blow-up) 〃的狀況,而 此種狀況係爲在離子束中同性電荷(正電)離子彼此互 相排斥之傾向(亦爲已知之空間電荷效應)。這種互相 排斥之作用係會造成其他所期望形狀的離子束從預 定的離子束線路徑被分歧開來。離子束膨脹在高電 流、低能量的應用中係爲特別有簡題者,這是因爲 在離子束中離子之高濃度(高電流)係會使得離子的互 相排斥作用力變大,並且離子之最小傳播速度(低能 量)係將其暴露在那些互相排斥力中爲久。 一種在離子注入器中能夠使空間電荷效應降低的 機制係爲產生包含有正電荷、負電荷、和中性的粒 子的離子束電漿,其中,在離子束所佔據空間之中 的正電荷與負電荷粒子的電荷密度是一樣的。離子 束電漿一般是在正電荷離子束與殘留環境氣體原子 相互作用時,並經由離子化碰撞的方式製造出離子 電子對而產生者。因此,離子束係在其飛行路徑中 藉由與殘留環境氣體相互作用而部份地中和。典型 請 先 閱 讀 背 意 事 項 f裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) B7 五、發明說明() .經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 地,雖然離子束線是在真空狀況下操作,未被高真 空幫浦所移除而仍然殘留之環境氣體通常存在有一 極低的壓力(低於 1 milli Τ〇ΓΓ(1(Τ3 Torr))。 由於在離子束/環境氣體的相互作甩下所造成的 離子束中和程度在低能量下係爲不足以支持高電流 離子束者,因此更多活性空間電荷中和的方式係被 利用來增加此種相互作用。一種提供活性中和方式 的方法就是藉由將氣體直接射入離子束傳播所通過 的離子束線中,而對環境氣體的成份進行控制,此 係爲一個決定離子束中和程度的因素。 一種已知的活性離子束中和方式係爲將氣態的氮 (或例如是氣、氛或是氣)在質量分析磁鐵的位置處 導入注入器離子束線中。氮氣的緩慢導入(流注)進入 離子束線中係會增加能夠與正電荷離子束相互作用 之環境氣體粒子數目。吾人係已發現在低能量(低於 1 0 K e V )的狀況下,氮氣的流注係能夠提局電流程度^ ,而在該電流程度下係可以輸送砷和磷離子束。然 而,在低能量的狀況之下’氮氣流注劑量不太能夠 提高硼離子束的電流程度’並且在這些條件下之某 些實例中,其係被用來降低此硼離子束電流程度。 氮氣流注在高電流、低能量硼離子束上之無效性 係藉由電荷交換的現象來加以解釋。離子束與環境 氣體的相互作用除了如上所述能夠產生離子束電漿 之外,同樣也造成了電荷交換’其特徵爲:(1電子 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •鲁 -SJ. -·線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 之獲得係爲藉由來自環境氣體之高能量正電荷硼離 子者,以及(Π)電子之失去係爲藉由不含能量的中性 環境氣體者。因此,帶有能量的中性硼粒子係與緩 慢移動的、不含能量的、帶正電荷的氣體離子一起 產生。帶有能量的中性硼粒子係在質量分析磁鐵中 失去,其中該質量分析磁鐵之作用係爲僅讓具有適 當電荷-質量比率之粒子通過。因此,離子束電流 量係可以被降低。 硼係爲特別容易受到電荷交換效應的影響者,這 是因爲與砷和磷相較之下,硼原子係具有較大的橫 斷面。因此,流注進入到硼離子束之路徑之已知氣 體係會造成相當的電荷交換。此外,在低離子束能 量程度下,係需要大量的氣體粒子(或是高壓的氣體) 用以有效地中和此離子束,其同樣也造成電荷交換 的增加。因此,傳統的氣體流注係受限於特定低能 量應用之中,例如是硼離子束之輸送。 因此,本發明的目的係爲提出一種用以中和離子 束的方法和系統,用以抵銷空間電荷效應,而使得 在低能量條件之下能夠輸送的離子束電流爲最大。 本發明更進一步的目的係爲提出一種離子束中和 的系統和方法,其係能夠在接近離子源而在離子束 密度與離子束電流爲最大的一點上來進行。 本發明更進一步的目的係爲提出一種離子束中和 的系統和方法,其對於中和硼離子束係爲特別有用 請 先 閱 讀 背 寒
Pk # tr 線 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 ------___ 五、發明說明() 者。 亦爲本發明更進一步的目的係爲提出一種離子束 中和的系統和方法,其係利用一種無毒性、無污染 的中和媒介物。 本發明之槪要 , 一種改良的離子束中和器以及在離子注入器中用 於中和離子束的方法係在此提出。此中和系統係包 含有一個水源;一個被連接到該水源的蒸發器;一 個被連接到該蒸發器的質量流動控制器;以及一個 被連接到該質量流動控制器的輸入口。該蒸發器係 使得來自水源的水從液體狀態轉變成爲蒸氣狀態。 該質量流動控制器係接收來自該蒸發器的水蒸氣, 並且係量測經由質量流動控制器的輸出口所輸出的 水蒸氣體積。 此輸入口係設有一個射出端□,該射出端口係座 落於靠近離子束排出穿孔之處,並且該輸入口係接 收來自質量流動控制器所量測的體積。此射出端口 係被定位在接近該排出穿孔處,以使得離子束能夠 與水蒸氣相互作用,從而中和離子束。此改良的離 子束中和器在低能量(低於十個千電子伏特(10 KeV)) 的離子束應用中係爲特別有效者。 圖示簡單說明 附圖1係爲一個離子注入系統之立體圖,其係合 倂有一個根據本發明原理所建構成之離子束中和系 請 先 閱 讀 背 意 事 項
裝 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 五、發明說明( A7 B7 統的實施例;以及 附圖2係爲附圖1之離子束中和系統的示意圖。 較佳實施例詳細說明 現在參見附圖,附圖1揭示了一個大體上以元件 符號10所標示之離子注入器,該離子·注入器係包含 有一離子源1 2,一質量分析磁鐵14 離子束線組 請 先 閱 讀 背 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 件15,以及一目標或終點站16。離子源12和質量 分析磁鐵14係與其個別電源供應器一起共同作爲一 個終端器1 7。本發明的一個應用係爲在一個低能量 的注入器中,例如是顯示在附圖1之中者,其中由 於低能量離子束在其傳播期間有擴大(也就是膨脹)的 傾向,因此離子束線組件1 5是相當短的。 離子源12係包含有一個界定出一電漿室18的外 殼13,一個離子排出組件20以及一個根據本發明原 理所構成之離子束中和器22。離子束線組件1 5係包 含有(i)—個分解器外殻19,其係藉由真空幫浦43 所所排出,並且係含有一終端穿孔21、一分解穿孔. 23、以及一遮光罩法拉第42,以及(ii) 一個下游離子 束中和器24,其係含有一個電子噴灑頭45,這些並 未形成本發明的一個部分。離子束中和器24的下游 係爲終點站1 6,其包含有一個爲圓盤形狀的晶圓支 撐器25,而將被處理的晶圓則係被放置在該晶圓支 撐器上。如同在本文中所使用者,晶圓應該包含可 以被離子束所注入的任何型態基板。晶圓支撐器25 意 事 項
t 裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ____B7__ 五、發明說明() 係存在於一目標平面之中,而此平面係被(大體上)垂 直地定向於注入離子束的方向上。 由離子源12所輸出的離子束28係移動至質量分 析磁鐵14,該質量分析磁鐵14之功能係爲只讓對於 離子束線組件1 5而言具有適當的電荷-質量比率之 離子通過。質量分析磁鐵14係包含有一個曲線的離 子束路徑29,該離子束路徑係爲由一個被連接到供 應源12的鋁離子束導槽30所界定者,而其排出則 係爲藉由真空幫浦31和43所提供者。沿著此路徑 所傳播的離子束28係受到經由質量分析磁鐵14所 產生之磁場的影響。此磁場造成了離子束28沿著彎 曲的離子束路徑29移動,而從靠近離子源12的第 一或入口的軌跡34處移動到靠近分解器外殼19的 第二或出口的軌跡35處。由具有不適當電荷一質量 比率之離子所構成的離子束28,該離子束28中的部 份28’和28”係從彎曲的軌跡上偏移離開,並且進入 到鋁離子束導槽3 0的牆壁之中。在這個方法中,磁 鐵14係僅使得在離子束28中具有所期望之電荷-質 量比率的那些離子能夠通過離子束線組件1 5。 在終點站1 6處的圓盤形狀之晶圓支撐器25係爲 藉由馬達46所旋轉者。因此,當離子束在圓形的路 徑中移動時’其係會衝擊到被裝設於支撐器上的晶 圓。終點站1 6係可繞著兩個軸樞轉:一個軸係正交 於離子束的路徑,而另一個軸則係橫向於額定之離 10 氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21Gx 297公爱) --- I \-----------'^裝--------^訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項#--#寫本頁) A7 _____B7____ 五、發明說明() 子束-目標的祖交面。在這個方法中,離子注入的角 度係可以從正交平面稍微地修正。如同在習知技術 中所已知者,圓盤形狀的支撐器25係藉由馬達47 而以一恆定的角速度旋轉,並且支撐器25係藉由馬 達49以及一個引導螺桿(未顯示出)而垂直地移動(進 入以及離開附圖1紙張的方向)。 本發明的離子束中和器22係合倂進入附圖1之 注入器10的供應源區域之中。離子源12係被裝設 至一個L形的框架26上。以壓縮氣體的形式直接地 獲得或是以被蒸發之固體形式閒接地獲得之可離子 化摻雜氣體,其係被射入到電漿室18之中。典型的 供應源成份係爲硼(B)、磷(P)、鎵(Ga)、銦(In)、銻 (Sb)和砷(As)。除了硼是以氣態的三氟化硼或是乙硼 烷的形式所提供之外,大部分供應源成份係爲以固 態形式所提供者。 能量係被提供予可離子化摻雜氣體,用以在電漿 室18中產生離子。一般而言是產生正電離子,雖然 本發明係可以應用於經由供應源產生負電離子的系 統之中。正電離子係藉由包括有複數個電極27之離 子分離組件20,而經由在電漿室18的一個狹槽所排 出。因此,此離子分離組件之功能係爲使得正電離 子的離子束28能夠經由一個排出穿孔裝置50而從 電漿室排出,並且使得排出的離子加速朝向質量分 析磁鐵14。 11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 請 先 .閱 讀 背 意 事 項
訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__ 五、發明說明() _____________'--'裂--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 附圖2之不意圖顯不一個根據本發明原理所建構 之供應源離子束中和器22。此中和器係包含有一水 源52,一蒸發器54,一質量流動控制器56,以及一 輸入口 60。該水源52係經由導管62而被連接到該 蒸發器54,蒸發器54係經由導管64而被連接到該 質量流動控制器56,並且該質量流動控制器56係經 由導管66而被連接到輸入口 60。輸入口 60係設有 一個射出端口 68,該射出端口係座落在接近電極27 之排出穿孔50處。 .線. 蒸發器54係將來自於供應源52的水從液體狀態 轉變成蒸氣狀態。該質量流動控制器56係如同在習 知技術中已知般地操作,而量測輸出口導管66輸出 至輸入口 60之水蒸氣的體積。因此,該質量流動控 制器係控制在離子束導槽30之中水蒸氣的壓力,而 使壓力最大到1〇_3 Torr的等級。因此,水蒸氣係能 夠反應在離子束導槽30中的壓力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因爲輸入口 60的射出端口 68係被座落在接近離 子束排出穿孔50處,水蒸氣係被導入(流注)到注入 器的離子束線中,此處的離子束電流(強度)以及空間 電荷效應係爲最大者。就這一點而論,水蒸氣與離 子束28的相互作用係能夠被最大化。與傳統的流注 系統所導入的其他已知氣體相較之下,水蒸氣分子 係能夠提供與離子束分子碰撞之較高可能性。水蒸 氣與離子束的相互作用係造成一種降低的電荷交換 12 本紙張尺度適用中國國家¥準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 五、發明說明() 效應,而此係相反於傳統的氮氣流注系統。此外, 水蒸氣與離子束的相互作用係會造成負電荷〇H_離子 之增加,該負電荷〇冗離子之功能與傳統的氮氣流注 系統所提供的負電荷電子離子相較之下係能夠更佳 地中和離子束。 降低電荷交·換效應係爲從以下事實所產生者: (i)較少電子係爲藉由含有離子束的高能量帶正電荷 離子所獲得者,以及(Π)較少電子係爲藉由不含能量 中性殘留環境氣體所失去者。因此,較少的含能量 中性離子束粒子係與緩慢移動、不含能量、帶正電 荷環境氣體離子一起產生。因爲產生較少的含能量 中性離子束粒子,因此質量分析磁鐵停止該等粒子 並且導致在離子束中電流相應降低的傾向係被減少 。在硼離子束的例子中,吾人係已發現此降低的電 荷效應能夠維持離子束線壓力最大到1 〇_3 Torr。 由離子束與水蒸氣的相互作用所產生之負電荷的 OH·離子係更進一步的用於中和離子束。此0H_離子 係爲由於氫氧根的負電化學性質所產生者。所產生 的離子束電漿係由〇H_離子、電子、正電荷的離子束 ,以及一些緩慢移動的、不含能量的、正電荷的環 境氣體離子所構成者。雖然ΟίΓ離子和電子二者係用 以中和正電荷離子,〇Η_離子係較電子爲重。就這一 點而論,與電子相較之下,離子束電漿中相互作用 所產生之相當大的〇Η_離子係獲得相當小的速度。因 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注音?事項寫本頁) 裝 -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 此,ΟΙΓ離子停留在離子束的限制範圍之中係較電 子爲久,其更可能會獲得能量或是熱量,因而更可 能會脫離此離子束。藉由維持在離子束的限制範圍 之中,0H_離子降低在離子束上的空間電荷效應之功 能係爲較佳者。 0H'離子的形成和降低的電荷交換效應此二者在 與其他已知氣體相較之下,係使得水蒸氣在中和離 子束上更爲有效。吾人係已發現本發明在中和低能 量(少於10 KeV)的硼離子束上是特別有效者。在非 常低能量應用(少於5 KeV)的硼離子束中,吾人係已 發現相對於傳統的氮氣流注系統,在強度(離子束電 流)上增加了 40%。 因此,在離子注入器中使用水蒸氣以中和離子束 的系統和方法的較佳實施例係已在此闡述。然而, 考慮到先前之敘述,應被了解的是此一闡述僅係爲 舉例說明之目的,而本發明並非受限於在本文中所 敘述的特定實施例,而不離開本發明於以下說明及 其均等物之範圍的情況之下,各種的變化、安排、 修正和替換係能夠相對於前述說明而能夠完成。 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再_寫本頁) 寫士 -y5
T i

Claims (1)

  1. 申請專私 ifc 口 A8 B8 C8 D8 讀請委萄明示试年/^·月W日所提之 修正本有無變更實«内容是否准予修ή b 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 · 一種離子束中和器(22),其係用以中和從離 子源(12)之排出穿孔(50)所輸出之離子束(28)的電子 電荷,該離子束中和器係包含有: 一個水源(52); 一個蒸發器(54),其係被連接到該水源(52),用 以使得來自該水源的水(52)能夠從液體狀態轉變成蒸 氣狀態; 一個質量流動控制器(56),其係被連接到該蒸發 器(5 4),並且係具有一個輸入口(64)和一個輸出口 (66),該質量流動控制器係操作以量測被該輸出口 (66)所輸出之水蒸氣體積;以及 一個射出端口(68>,其係被連接到該質量流動控 制器輸出口(66),用以接受該輸出口所量測到的輸出 ,該射出端口係被座落在接近該離子束之排出穿孔 (50)處,以使得該離子束與該水蒸氣能夠相互作用, 從而中和離子束。 2 ·根據申請專利範圍第1項所述的離子束中和 器(22),其中該離子束(28)係主要由硼離子與中性粒 子所構成。 3 ·根據申請專利範圍第2項所述的離子束中和 器(22),其中該離子束(28)係存在於一個低於一萬電 子伏特(10 KeV)之能量等級處。 4 .根據申請專利範圍第1項所述的離子束中和 器(22),其更包括有一個離子束導檜(3 0),該離子束 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Α4規格(210Χ297公釐) A8 B8 §__ 六、申請專利範圍 導槽係被附接致該離子源(12),其中該質量流動控制 器(56)係控制了在離子束導槽之中水蒸氣的壓力。 5 ·根據申請專利範圍第4項所述的離子束中和 器(22),其中該質量流動控制器係將該離子束導槽 (3 0)之中水蒸氣的壓力控制在10_3 Torr之等級。 6 · —種注入器終端(17),其係包含有: 一個離子源(12),其係用於輸出一離子束(28), 該離子源係包括一個排出器組件(20),該排出器組件 係由至少一個電極(27)所構成,而提供一輸出穿孔 (50); 一個離子束導槽(30),其係被連接到該離子源, 用以接收從該離子源所輸出的離子束;以及 一個離子束中和器(22),其係用於中和從該排出 穿孔(50)所排出之離子束(28)的電子電荷,該離子束 中和器係包含有: 一個水源(5 2); 一個蒸發器(54),其係被連接到該水源(52),用 以使得來自該水源的水(52)能夠從液體狀態轉變成蒸 氣狀態; 一個質量流動控制器(56),其係被連接到該蒸發 器(54),並且係具有一個輸入口(64)和一個輸出口 (66),該質量流動控制器係操作以量測被該輸出口 (66)所輸出之水蒸氣體積;以及 一個射出端口(68),其係被連接到該質量流動控 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 訂' 線I ':::.'〆 ο 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210 X 297公釐) A8 QO 396407 §1 六、申請專利範圍 制器輸出口(66),用以接受該輸出口所量測到的輸出 ,該射出端口係被座落在接近該離子束之排出穿孔 (50)處,以使得該離子束與該水蒸氣能夠相互作用, 從而中和離子束。 7 ·根據申請專利範圍第6項所述的終端(1 7), 其中該離子束(28)係主要由硼離子與中性粒子所構成 〇 8 ·根據申請專利範圍第7項所述的終端(17), 其中該離子束(28)係存在於一個低於一萬電子伏特 (10 KeV)之能量等級處。 9 ·根據申請專利範圍第6項所述的終端(17), 其更包括有一個離子束導槽(3 0),該離子束導槽係被 附接致該離子源(12),其中該質量流動控制器(56)係 控制了在離子束導槽之中水蒸氣的壓力。 1 0 .根據申請專利範圍第9項所述的終端(17) ,其中該質量流動控制器係將該離子束導槽(30)之中 水蒸氣的壓力控制在10·3 Torr之等級。 1 1 · 一種中和離子束(28)的方法,其係包含有 以下步驟: 從一供應源(12)產生離子束(28); 在排出器組件(20)中經由一個排出穿孔(50)來排 出離子束; 引導離子束朝向一個被連接到該離子源的離子束 本適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X^97公釐) ---------裝— (請先閣讀背面之注意事項再頁) 、1T. 線I ο 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 396407 六、申請專利範圍 導槽(30);以及 在經由排出穿孔排出之後但在進入到離子束導槽 (30)之前,經由使水蒸氣注流在接近該離子束的附近 來中和離子束。 1 2 ·根據申請專利範圍第11項所述的方法, 其中中和離子束的步驟係爲使用一個離子束中和器 (22)來執行者,該離子束中和器係包含有: 一個水源(52); 一個蒸發器(54),其係被連接到該水源(52),用 以使得來自該水源的水(52)能夠從液體狀態轉變成蒸 氣狀態; 一個質量流動控制器(56),其係被連接到該蒸發 器(54),並且係具有一個輸入口(64)和一個輸出口 (66),該質量流動控制器係操作以量測被該輸出口 (66)所輸出之水蒸氣體積;以及 一個射出端口(68),其係被連接到該質量流動控 制器輸出口(66),用以接受該輸出口所量測到的輸出 ,該射出端口係被座落在接近該離子束之排出穿孔 (50)處,以使得該離子束與該水蒸氣能夠相互作用, 從而中和離子束。 1 3 ·根據申請專利範圍第12項所述的方法, 其中該離子束(28)係主要由硼離子與中性粒子所構成 〇 1 4 ·根據申請專利範圍第13項所述的方法, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請- 先 閲 η 背 ιδ 意 事 項 再 % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 396407 六、申請專利範圍 其中該離子束(28)係存在於一個低於一萬電子伏特 (10 KeV)之能量等級處。 1 5 .根據申請專利範圍第12項所述的方法, 其中該質量流動控制器(56)係控制了在離子束導槽之 中的水蒸氣壓力。 1 6 .根據申請專利範圍第15項所述的方法’ 其中該質量流動控制器係將該離子束導槽(3 〇)之中水 蒸氣的壓力控制在1〇_3 Torr之等級。 (請先閱讀背面之注意事項再本育) 装. A -s· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
TW087110532A 1997-07-11 1998-06-30 System and method for neutralizing an ion beam using water vapor TW396407B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/891,688 US5814819A (en) 1997-07-11 1997-07-11 System and method for neutralizing an ion beam using water vapor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW396407B true TW396407B (en) 2000-07-01

Family

ID=25398651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087110532A TW396407B (en) 1997-07-11 1998-06-30 System and method for neutralizing an ion beam using water vapor

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5814819A (zh)
EP (1) EP0893944B1 (zh)
JP (1) JP3932522B2 (zh)
KR (1) KR100350615B1 (zh)
CN (1) CN1117390C (zh)
DE (1) DE69810713T2 (zh)
TW (1) TW396407B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6452338B1 (en) * 1999-12-13 2002-09-17 Semequip, Inc. Electron beam ion source with integral low-temperature vaporizer
JP3869680B2 (ja) 2001-05-29 2007-01-17 株式会社 Sen−Shi・アクセリス カンパニー イオン注入装置
US6891173B2 (en) * 2001-10-26 2005-05-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion implantation systems and methods utilizing a downstream gas source
JP3840108B2 (ja) 2001-12-27 2006-11-01 株式会社 Sen−Shi・アクセリス カンパニー イオンビーム処理方法及び処理装置
US6995079B2 (en) * 2003-08-29 2006-02-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Ion implantation method and method for manufacturing semiconductor device
JP2005101573A (ja) * 2003-08-29 2005-04-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd イオン注入方法及び半導体装置の作製方法
US7038223B2 (en) * 2004-04-05 2006-05-02 Burle Technologies, Inc. Controlled charge neutralization of ion-implanted articles
US7413596B2 (en) * 2004-11-05 2008-08-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method and apparatus for the production of purified liquids and vapors
WO2006060378A2 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Purser Kenneth H Broad energy-range ribbon ion beam collimation using a variable-gradient dipole
JP5222286B2 (ja) * 2006-06-13 2013-06-26 セムイクウィップ・インコーポレーテッド イオン注入のための磁気解析装置および方法
EP2027586A4 (en) * 2006-06-13 2010-11-24 Semequip Inc ION EMBELLER AND METHOD FOR ION IMPLANTATION
EP2283509A1 (en) * 2008-05-30 2011-02-16 Axcelis Technologies, Inc. Control of particles on semiconductor wafers when implanting boron hydrides
US8003956B2 (en) * 2008-10-03 2011-08-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method and apparatus for controlling beam current uniformity in an ion implanter
US8263944B2 (en) * 2008-12-22 2012-09-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Directional gas injection for an ion source cathode assembly
RU2696268C2 (ru) * 2014-11-19 2019-08-01 Таэ Текнолоджиз, Инк. Фотонный нейтрализатор для инжекторов пучков нейтральных частиц
JP6752449B2 (ja) 2018-08-09 2020-09-09 日新イオン機器株式会社 イオンビーム中和方法と装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4361762A (en) * 1980-07-30 1982-11-30 Rca Corporation Apparatus and method for neutralizing the beam in an ion implanter
US4680474A (en) * 1985-05-22 1987-07-14 Varian Associates, Inc. Method and apparatus for improved ion dose accuracy
JPH0715839B2 (ja) * 1989-11-22 1995-02-22 株式会社荏原製作所 高速原子線放射装置
US5164599A (en) * 1991-07-19 1992-11-17 Eaton Corporation Ion beam neutralization means generating diffuse secondary emission electron shower
JPH05129096A (ja) * 1991-11-05 1993-05-25 Hitachi Ltd イオンビームの電荷中和方法および装置ならびにドライプロセス装置および表面計測装置
US5466929A (en) * 1992-02-21 1995-11-14 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for suppressing electrification of sample in charged beam irradiation apparatus
JPH06216060A (ja) * 1993-01-12 1994-08-05 Tokyo Electron Ltd 真空処理方法
JPH07169746A (ja) * 1993-12-14 1995-07-04 Ebara Corp 低エネルギー中性粒子線を用いた微細加工装置
US5531420A (en) * 1994-07-01 1996-07-02 Eaton Corporation Ion beam electron neutralizer
JP3123909B2 (ja) * 1995-11-27 2001-01-15 日本電気株式会社 電荷変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5814819A (en) 1998-09-29
DE69810713D1 (de) 2003-02-20
JPH1196961A (ja) 1999-04-09
JP3932522B2 (ja) 2007-06-20
CN1211819A (zh) 1999-03-24
KR19990013624A (ko) 1999-02-25
CN1117390C (zh) 2003-08-06
EP0893944B1 (en) 2003-01-15
EP0893944A1 (en) 1999-01-27
DE69810713T2 (de) 2003-11-27
KR100350615B1 (ko) 2002-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW396407B (en) System and method for neutralizing an ion beam using water vapor
JP4645965B2 (ja) イオン注入システムのための磁気/静電式ハイブリッド偏向器およびイオンビームの偏向方法
US6759665B2 (en) Method and system for ion beam containment in an ion beam guide
CN100385605C (zh) 离子注入系统及离子源
KR20080089646A (ko) 이온 주입 방법 및 이를 위해 사용되는 이온 소스
CN102034665B (zh) 一种离子植入装置和一种通过植入氢化硼簇离子制造半导体的方法
TW205605B (zh)
JP2011523764A (ja) 水素化ホウ素を半導体ウェハに注入する場合の該半導体ウェハにおける粒子の制御
US6710358B1 (en) Apparatus and method for reducing energy contamination of low energy ion beams
WO1999063572A1 (en) Acceleration and analysis architecture for ion implanter
JP2009524933A (ja) イオン注入方法およびそれに利用されるイオン源
KR102351340B1 (ko) 이온 주입 시스템 및 그 방법, 및 이온 빔을 처리하기 위한 감속 스테이지
US6541781B1 (en) Waveguide for microwave excitation of plasma in an ion beam guide
WO2002082492A1 (en) Helium ion generation method and apparatus
KR19990029594A (ko) 이온주입기용 전자 샤우어 및 그 타겟/튜브 조립체를 교체하는 방법
US20090321657A1 (en) System and method of controlling broad beam uniformity
US6573510B1 (en) Charge exchange molecular ion source
TW519669B (en) Mechanism for prevention of neutron radiation in ion implanter beamline
Storozhev et al. Numerical simulation of the kinetics of dissociation and ionization of molecular hydrogen in the penning discharge plasma with the use of the reduced kinetic model
JP5524070B2 (ja) ダブルプラズマイオンソース
US20030080301A1 (en) Ion implantation systems and methods utilizing a downstream gas source
EP0995214B1 (en) Method and apparatus for neutralising space charge in an ion beam
Rose et al. Concepts and designs of ion implantation equipment for semiconductor processing
TW391036B (en) Ion implanter with interceptor of undesired impurities
Yoskowitz et al. Simulating Electron Impact Ionization Using a General Particle Tracer (GPT) Custom Element

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MK4A Expiration of patent term of an invention patent