TWI467615B - 離子源與調整離子束均一性的方法 - Google Patents

離子源與調整離子束均一性的方法 Download PDF

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Description

離子源與調整離子束均一性的方法
本發明是有關於電漿源(plasma source)。更特定而言，本發明是有關於可在寬帶離子束(wide ribbon ion beam)中使用的電漿源。
在生產積體電路(integrated circuit，IC)時通常會使用離子植入器(implanter)，以藉由p型或n型摻雜(doping)在半導體晶圓(通常為矽)中形成具有不同導電性的區。在此類裝置中，用電漿源使摻雜氣體離子化。自所述源中提取正離子束，將所述離子束加速至所要能量，對其進行質量過濾，然後引導向所述晶圓。當離子撞擊晶圓時，離子穿透至特定深度(依據其動能及質量)，並在晶圓內形成具有不同導電性(依據摻雜元素的濃度)的區。此等區的n或p摻雜特性伴隨其在晶圓上的幾何組態界定其功能性，例如電晶體內的n-p-n或p-n-p接面(junction)。藉由許多此類摻雜區的互相連接，晶圓可轉變成複合積體電路。
圖1中繪示代表性離子植入器50的方塊圖。功率源1將所需之能量(DC或RF)傳遞至電漿源2，以致能摻雜氣體的離子化。在毫托(mTorr)範圍內的壓力下(由抽真空系統(vacuum pumping system)所確認)藉由質量流量受控系統(mass-flow controlled system)(未圖示)將氣體饋入至電漿腔內。依據所要之摻雜劑，在帶有或不帶有共 載氣(co-carrier gas)的情況下引入不同的氟化物或氫化物摻雜氣體，如BF3 、PF3 、AsF3 、GeF4 、B2 H6 、PH3 、AsH3 、GeH4 等。電漿腔具有孔徑(aperture)3，透過此孔徑藉由電極4之組合來提取離子。常用方案為三極體(triode)組合，其中電漿腔孔徑處於高正電勢下，然後是負電勢下的第二電極(抑制電極)，最後是接地電勢下的第三電極。第二電極的作用是阻止二次電子(secondary electron)流回至電漿腔。然而，其它提取電極組合如四極體、五極體或單透鏡(Einzel lenses)亦是可能的。此等退出之離子形成為射束(beam)20，該射束20隨後穿過質量分析器磁鐵6。所提取之離子束由離子之混合體組成。例如，自BF3 氣體提取之射束將主要由BF3 + 、BF2 + 、BF+ 、B+ 及F+ 離子組成。因此，必須使用質量分析器來自離子束中移除多餘成份，從而產生具有所要能量且由單離子物質(在BF3 的情況下為B+ 離子)組成的離子束。為了將能量減小至所要級別，所要物質之離子隨後穿過減速級(deceleration stage)8，該減速級8可包含一或多個電極。減速級之輸出是分散的離子束。校正器磁鐵10用來擴展離子束，接著將所述離子束轉變成平行的帶狀離子束。帶狀射束順著角度校正器10指向晶圓或工件。在一些實施例中，可添加第二減速級12。晶圓或工件附接至晶圓支撐件14。晶圓支撐件14提供垂直運動，使得晶圓可被帶入射束路徑中，然後上下穿過固定帶狀離子束。晶圓支撐件14亦可被旋轉，以便可相對於晶圓表面成不同入射角來執行植入。在晶圓位於射束 路徑以外時，可藉由法拉第杯(Faraday cup)16來量測所述射束電流。基於射束電流值及所要劑量，計算晶圓曝露時間或掃描速度以及穿過帶狀離子束之次數。
考慮到自電漿源提取離子之速率由
給定，其中A為提取孔徑的面積，n為離子密度(假設等於電子密度)，且VB =(kB Te /mi )1/2 波姆速度(Bohm velocity)(其中kB 、Te 及mi 分別為波茲曼常數、電子溫度及離子質量)，有限數目的電漿源已證實具有足以用作離子源之電漿密度。在一些實施例(如伯納斯源(Bernas source))中，電弧放電產生電漿。鎢絲(tungsten filament)用來產生維持高電弧電漿密度所需的電子通量。在其它實施例(如間接加熱陰極(indirectly heated cathode，IHC)，其亦為一種形式的電弧放電)中，為了防止鎢絲不利地曝露於電漿且因此為了延長源的使用壽命，藉由來自間接加熱陰極的熱離子發射(thermionic emission)提供必要的電子。雖然此等準熱電漿源(quasithermal plasma source)對於產生所要離子密度是有效的，但其通常僅用於形成原子離子，因為電弧腔內形成高溫。由於解離能(dissociation energy)通常較低，所以電弧電漿內的熱能往往較高，足以打破分子鍵(molecular bond)並將饋入氣體分解成較小的分子或原子。
已發現對於需要低離子能量的淺植入應用，為了克服有害的空間電荷效應(space-charge effect)並提高離子植入處理的產率，可使用在分子中具有較高含量之活性摻雜劑，如C2 B10 H12 、B10 H14 及B18 H22 ，的分子氣體。所產生之分子離子可在較高能量下加速，因而防止射束受到空間電荷有害效應的影響。然而，由於其質量較重，所以可執行淺植入(shallow implant)。
對於此類需要在活性摻雜劑中富含分子離子而非摻雜劑原子離子的植入處理，低溫電漿源(如RF感應耦合放電)非常適合。在此等放電中，藉由經由天線耦合來自RF產生器的功率來產生電漿。一種此類源為感應耦合電漿源(inductively coupled plasma source，ICP)。流經天線之高RF電流導致振盪磁場，所述磁場根據麥克斯韋的第三電動力學定律(Maxwell’s 3rd electrodynamics law)：
在有限的空間區(集膚深度)中產生密集電場，其為RF激發頻率及氣壓的函數。由此等電場加速的電子獲得足以使氣體分子離子化並產生電漿的能量。所產生的電漿並不處於熱平衡，因為電子之溫度(通常為~2-7eV)遠遠高於離子或中性粒子溫度。
用於離子植入用途的另一潛在電漿源為電子迴旋加速器共振(electron cyclotron resonance，ECR)源。ECR 源之工作原理使用電子迴旋加速器共振來加熱電漿。在對應於如下定義之電子迴旋加速器共振的頻率下將微波(microwave)注射至一體積內。所述體積可含有低壓氣體。微波可加熱氣體中的自由電子，所述自由電子又與體積中之氣體的原子或分子碰撞並導致離子化。
在冷電漿中，沿磁場傳播的波遵循以下分散關係
其中N為折射率，fpe =(ne e2 /4π2 ε0 me )1/2 為電漿頻率(其中ne 、e、ε0 及me 分別為電子密度、基本電荷、真空的介電常數及電子質量)，fce =eB/27πme 為電子迴旋加速器頻率(B為磁場的感應)，k及k| | 為總的波數目及平行於磁場的波數目。在分數前蘊含「+」符號的等式對應於右極化波，且另一符號(「-」符號)對應於左極化波。與ECR源相關的是右極化(right hand polarized，RHP)波，因為其可針對不存在截斷(cutoff)之磁場強度之任意高的電漿密度傳播。更重要的是，RHP波在電子迴旋加速器頻率下具有共振，其意謂可藉由將功率耦合至電子組件而有效率地加熱電漿。對於最常見的微波頻率(2.45GHz)，當磁場強度為B=875高斯時滿足共振條件。
由於其簡單設計(用於ICP源的螺旋天線，用於ECR源的環形磁鐵)，針對此類電漿源採用了圓柱形幾何形狀。 此幾何形狀的缺點是，電漿在徑向上是不均一的，即，電漿柱(plasma column)在放電軸上具有非常尖的密度剖面。此沿著徑向方向之不均一電漿密度剖面特性限制了此幾何形狀對於大面積電漿處理的應用。因此，通常可結合源使用處理(擴散或擴展)腔，使得在電漿源中產生的電漿在處理腔內擴展，且尖密度剖面鬆他。然而，雖然所述密度剖面對於有些應用較平滑，但所述密度剖面是不可接受的，因為從圖2中可見，其仍會跟蹤源中的電漿密度剖面。
因此，可有效使用由ICP及/或ECR電漿源產生之相對高電漿密度並形成寬且均一的帶狀離子束的離子源自離子植入的角度而言將是有利的。
本發明解決了先前技術的問題，本發明描述一種離子源，其能夠使用一個或兩個ICP或ECR電漿源產生寬帶離子束。除了電漿源之外，所述離子源亦包含擴散腔。所述擴散腔為金屬圓柱體，其具有沿圓柱體之中心軸定向的提取孔徑。以此方式，與電漿源之圓柱形對稱相關聯的尖徑向密度剖面是無關的。
在一個實施例中，位於擴散腔之相對末端上之雙ICP或ECR電漿源用於沿擴散腔中之軸向方向產生均一電漿密度，且因此產生均一的所提取之帶狀離子束。
在另一實施例中，圍繞擴散腔之多尖峰磁場用於進一 步改良所提取之離子束的均一性。
亦可借助若干獨立控制來控制射束均一性，所述控制包含氣體流速、輸入RF或微波功率、驅動頻率，且對於ECR源，所述控制包含用於每一電漿源的軸向磁場剖面的形狀。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖3在縱向剖視圖中繪示典型ICP電漿源100的主要組件。介電圓柱體110較佳用於容納低壓氣體，並允許自天線105至電漿的RF耦合。為了正確運轉，較佳將圓柱體內之氣壓維持在小於20毫托。介電圓柱體110可由任何合適介電材料如石英、派熱司玻璃(pyrex)、氧化鋁或藍寶石組成。緊密纏繞著介電圓柱體的是螺旋天線105，其用於將RF功率耦合至電漿的電子組件。天線105較佳由銅管製成以允許冷卻，天線105由RF功率源120提供功率。可藉由自動L或PI型匹配網路125來達成與可變電漿阻抗的RF匹配。在其它實施例中，天線105可嵌入於介電圓柱體的壁內。由天線傳遞之能量用於使介電圓柱體內的氣體離子化。ICP源的一個末端由凸緣115終止，凸緣115較佳含有氣體入口130，所要之工作氣體101以特定流速穿過所述入口引入至腔內。相對之末端是開放的，且較佳具有彈性耦合135，用於將介電圓柱體110連接至金屬 擴散腔(未圖示)。
圖4a在縱向剖視圖中繪示典型ECR電漿源150的主要組件。圓柱體155較佳用於容納低壓氣體。為了正確運轉，由非磁性材料製成之圓柱體155內的氣壓較佳將維持在小於20毫托(mTorr)。為了形成電子迴旋加速器共振區域，由磁鐵160提供必要之磁場，磁鐵160最佳為一螺線管或多個軸向對稱的螺線管，其能夠提供超過1千高斯的軸向磁場。此將允許在典型的2.45GHz微波頻率下運行ECR源。然而，在其它RF頻率下運行亦是可能的。可由Sm-Co或Nd-Fe-B永久磁鐵之堆疊提供較高值的磁場強度。因此，在本發明全文中，磁鐵160可理解為表示一或多個螺線管或一永久磁鐵組態。ECR源的一個末端由凸緣165終止，凸緣165較佳含有氣體入口170，所要之工作氣體151以特定流速穿過所述入口引入至腔內。此末端可包含微波耦合器(microwave coupler)(其在此項技術中是眾所周知的)及介電窗168，微波157可穿過介電窗168進入圓柱體155。介電窗155可由如石英、氧化鋁或藍寶石等材料製成。此等微波之頻率等於電子迴旋加速器共振，其由特定軸向位置處的磁場值界定。相對之末端是開放的，且較佳具有彈性耦合180，用於將圓柱體155連接至金屬擴散腔。螺線管160由DC電流源(未圖示)饋入。電流之流動方向或永久磁鐵之定向被選擇成使得磁場感應(B)指向圓柱體210的開放末端，因而允許傳播RHP波。結合螺線管160使用的及⊙符號用於表示電流進入並 分別退出紙張之平面的事實。
磁性圓柱體之相對軸向位置可被精確地調整，使得所要電子迴旋加速器共振區域將在空間上位於源的開放末端，如圖4b中之陰影區域所示。由於微波傳播需要高於電子迴旋加速器共振值的磁場強度值，所以所述幾何形狀假設共振區域上游(即，自介電窗朝源的開放末端)的場強度較高。若未能如此，則可能會導致波在到達共振區域之前衰減。
上述電漿源通常產生具有沿圓柱體110、155之中心軸形成尖峰的徑向密度剖面的電漿。即使在結合擴散腔使用時，雖然或多或少地變平坦，但擴散腔內之密度剖面仍展現出與圖2中所示相同的非均一徑向剖面。因此，穿過沿與圓柱體110、155之中心軸正交的軸定向之縫隙(slit)提取離子束產生尖的帶狀離子束剖面，其在射束之中間部分具有高電流密度，而在射束之周邊具有較低的射束電流密度。此特性對於植入用途而言是不可接受的，因為其將產生非均一的植入劑量，且因此產生不良的最終半導體裝置。
圖5a圖示離子源300的第一實施例。兩個ICP電漿源(如結合圖3所述之ICP電漿源)301、302與擴散腔210軸向配合。擴散腔210較佳具有圓柱體形狀，其較佳具有大於介電圓柱體301、302之直徑的直徑，例如20-50cm。所述ICP源及擴散腔對準，使得中心軸共線；換而言之，所述三個組件是同軸的。提取孔徑330位於擴散腔210 上，平行於腔的中心軸。提取孔徑之高度較佳較小，例如為3-5mm。擴散腔210之長度可經選擇而容納寬度為35cm的帶狀離子束提取縫隙330，此將允許植入300mm直徑的晶圓。因為對於擴散腔之長度不存在限制性條件，所以將准許植入下一代450mm直徑晶圓的50cm較寬提取孔徑是可能的。
圖5b圖示電漿離子源300的第二實施例。替代於共軛ICP源，兩個ECR電漿源301、302(如結合圖4所述的ECR電漿源)與擴散腔210軸向配合。
圖6a繪示代表性擴散腔的側視圖，而圖6b繪示可與圖5a-5b所示之實施例一起使用之代表性擴散腔的剖視圖。如圖6b所示，擴散腔210的腔外殼240較佳由鋁或類似磁性可滲透材料構造。在特定實施例中，導電襯墊(liner)245圍繞腔外殼之內表面放置。此襯墊245(較佳由摻雜之碳化矽或石墨製成)具有兩個用途。首先，其用以減少濺射且因此減少來自腔壁240之金屬對電漿260及所得之離子束270的可能污染。其次，其導電特性確保對電漿電勢的控制。
為了允許提取正離子，所述腔由高電壓DC功率源(未圖示)在正電勢下電偏置。在圖6a-6b所示的一個實施例中，單個提取孔徑用於在提取光學器件(extraction optics)250的幫助下提取射束。通常提取光學器件250包括一組具有各種電勢的電極，其用以自電漿260中提取正離子。圖6b繪示三極體提取光學器件，但亦可使用四極體或五極 體總成。在一個實施例中，此孔徑之高度為3mm且長度為350mm，但其它尺寸及組態亦是可能的。在圖6c所示的第二實施例中，使用多個平行孔徑，從而允許提取多個射束分支(beamlet)275，其進一步組合且產生較長且較高電流的帶狀離子束270。
如圖6a所示，為了改良電漿260的均一性，可使用多尖峰(multicusp)磁性組態，其較佳用沿擴散腔的長度定向之多列永久磁鐵棒280(如Sm-Co或Nb-Fe-B)來達成。此等磁鐵280安裝成使得面向擴散腔210之腔外殼240之外表面的極具有交替的極性。換而言之，一個磁鐵列排列成使得北極面向腔外殼240，而位於鄰接於所述列之每一側之列內的磁鐵排列成使得其南極面向腔外殼。圍繞腔外殼之圓周重複此圖案，但非常接近提取孔徑230的區中除外。為了在左及右擴散腔壁上封閉儘可能多的磁場線285，可藉由連續地且以將形成圖6c所示之徑向圖案之縱向列之相同的極性放置磁鐵280來產生多尖峰場。電漿中之磁場線285之磁場強度B及穿透深度y根據以下等式受具有交替極性之磁鐵的圓周分隔d 、受磁鐵表面處的磁場強度B 0 且受磁鐵寬度△控制：
藉由對此等參數之適當調整，可在腔壁附近形成強磁場，而主體電漿(bulk plasma)沒有磁場。以此方式，帶 電荷的微粒(電子及離子)被磁場線285捕獲，且因此導致對腔壁240的較低損耗以及隱含地較高的電漿密度及均一性。可藉由添加一圍繞磁鐵並形成「軛(yoke)」效應的鋼板(steel sheet)290來增加磁場之強度。在△=3/8"且d=3/4"之正方形剖面形Sm-Co磁鐵的一個實施例中，獲得距腔壁1.5"處的50G的磁場強度。對於所提議之幾何形狀，所得之總多尖峰磁場致使電漿260朝提取孔徑230偏移。藉由在提取孔徑區內無磁場，帶電荷的微粒自由地朝提取孔徑230移動，且因此可提取高密度離子束。圖6b及圖6c中藉由虛線繪示了主體無磁場的電漿與存在強磁場之區域之間的邊界。
在圖7a至圖7d所示的另一實施例中，產生多尖峰磁場285的永久磁鐵棒280排列成圓周圖案：一列具有相同極性的磁鐵，例如，其中面向腔內部的北極沿腔的圓周放置，但提取孔徑所在的圓扇形除外。多尖峰磁場源自於使用交替的磁鐵極性，即，縱向距離d分開的鄰近圓周列之南極將面向腔的內部，且其北極將面向腔的外部。所述圖案藉由將具有交替極性之磁鐵沿圖7d所示之同心圓放置而在左側壁及右側壁上連續。為了保護磁鐵免受操作期間產生之熱量的損害，可圍繞擴散腔放置冷卻系統295(圖7b至圖7c所示)。可將水用作冷卻劑，但亦可使用其它冷卻液體或氣體。
圖6及圖7圖示了兩個用於產生多尖峰磁場的代表性組態。對於所述兩個實施例，為了防止射束受到不合需要 之磁效應的影響，離子束提取區及主體電漿不含磁場，即多尖峰磁場在擴散腔的圓周上延伸，但提取孔徑所在的圓扇形除外。熟習此項技術者將明白，可使用其它技術及組態來達成此場。
參看圖4a及圖4b，ECR電漿源301、302在共同擴散腔內注入電漿。由於ECR電漿源中之每一者內的軸向磁場處在相反方向，所以由每一螺線管產生之磁場降低至足夠低的值，以使得穿過孔徑230提取離子不受干擾是重要的。此可藉由將螺線管抵靠著擴散腔適當放置且藉由左右擴散腔凸緣多尖峰場來部分地達成。由於局部多尖峰場之強度將相對高，所以螺線管在擴散腔內產生之磁場的微弱軸向成份將失效。圖8a所示之所得軸向磁場剖面將允許必要之磁場強度以滿足每一源中的ECR條件，且同時在擴散腔主體中形成大約為零的軸向磁場，從而允許多尖峰場排斥來自壁之電漿，但同時將其朝提取孔徑「推送」。
圖8b圖示了繪示各種組態之電漿密度的代表性圖表。標記為「PS1」及「PS2」之線繪示了對於僅一個電漿源(ICP或ECR)將電漿注入至擴散腔內之情況，電漿密度隨軸向位置而變的代表性關係。請注意，所述密度隨距電漿源100之軸向距離的增加而減小。標記為「PS1+PS2」的線繪示了兩個電漿源均操作(即在共同擴散腔內抽吸電漿)但擴散腔無磁性多尖峰場之組態的電漿密度的代表性圖表。請注意，來自個別電漿源的密度加在一起，從而沿擴散腔之軸向方向形成較均一的電漿密度。以此方式，隨 距第一源301之距離的增加而在擴散腔210內經歷之電漿密度的減小被第二電漿源302的存在抵消。標記為「PS1+PS2+MM」的線繪示了兩個電漿源均在工作且存在磁性多尖峰場之組態的電漿密度的代表性剖面。磁性多尖峰場的存在使電漿均一性的縱向範圍延伸。
請注意，雖然較佳實施例使用兩個電漿源(ICP或ECR)，但本發明亦預期使用與擴散腔耦合的單個電漿源。在此實施例中，可藉由其它技術來抵消源自沿縱軸之電漿密度減小(對於進入擴散腔內的愈來愈深的位置)的非均一射束剖面，所述其它技術例如為使用具有可變高度(在電漿密度減小的方向上逐漸增加)的提取縫隙，及/或在擴散腔內引入多尖峰磁場組態中的磁場梯度。
上述兩種類型之離子源均允許擴散腔內的所得電漿密度以若干方式變化。對於所述兩個實施例，由於每一電漿源被獨立地饋入有工作氣體，且抽真空是藉由共同擴散腔上之提取孔徑達成的，所以氣體流動進入每一電漿源內的速率可獨立改變。此將產生對沿縱向方向之電漿密度剖面的細微調整。
第二，擴散腔內之多尖峰磁場可被調整，以便改良電漿密度的均一性。此可藉由針對表面磁場強度、磁鐵棒尺寸及分離間隙選擇適當的值來達成。
在ICP源的情況下，用於驅動RF天線的功率可針對每一源獨立改變，因而引入另一控制參數。類似地，對於ECR源，所注入之微波功率可獨立改變。
在ECR源的情況下，調整電漿密度軸向剖面且隱含地調整射束均一性的額外方法是藉由將每一電漿源內的磁場整形(藉由更改DC電流(在使用螺線管的情形下)或調整空間位置(在使用永久磁鐵的情形下))。
對此等控制旋鈕中之每一者的微調(fine tuning)將允許提取在延伸之寬度上具有非常良好的均一性的高帶狀離子束電流。此將允許對大直徑晶圓的均一劑量植入。
如上所述，此裝置可用於離子植入器。預期可使用此離子源產生數百毫安之寬度為大於350毫米且高達500毫米的均一帶狀離子束。
然而，其用途並不侷限於僅典型離子植入應用。此裝置可用於其它應用，例如用於如圖9所示摻雜在晶圓上建立之太陽能電池。由於預期之提取電流非常高，所以可迅速地較佳在單遍(single pass)中達成所要摻雜。在此情況下，晶圓510放置於表面上，所述表面例如為傳送帶(conveyer belt)520，傳送帶520使晶圓510受到帶狀離子束270的入射。在一個實施例中，使用機械臂(robotic arm)500將晶圓510放置於傳送帶520上。在此實施例中，所要之劑量由射束電流及傳送帶520的速度設定。在植入之後，例如藉由第二機械臂530將晶圓520自帶510上取走。
以類似方式，可摻雜如圖10所示的太陽能電池箔(foil)400。使用所述離子束源，可使纏繞於兩個由電機驅動之卷筒(reel)410、420上的箔400連續穿過真空腔，在所述真空腔處其與射束路徑交叉。所述高射束電流將允 許快速地較佳在單遍中達成所要之摻雜，劑量由射束電流及卷筒轉速設定。圖10繪示了此處理的簡單示意圖。圖中繪示了腔外殼及擴散腔的剖面，其中發射離子束270。為了清晰起見已自圖中有意省略了離子源的其它組件，但此組態中存在所述組件。此離子束之形狀為帶狀，其中長尺寸與圖10的平面正交。在一個實施例中，太陽能電池箔的寬度等於或略小於所發射之帶狀離子束的寬度。所述離子束在於擴散腔210之提取孔徑下方經過時撞擊太陽能電池箔400的一部分。在一個實施例中，經由旋轉卷筒410、420來傳送太陽能電池箔400。可調整此等卷筒之速度以改變箔400的每一部分曝露於離子束的時間量。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧功率源
2‧‧‧電漿源
3‧‧‧孔徑
4‧‧‧電極
6‧‧‧質量分析器磁鐵
8‧‧‧減速級
10‧‧‧校正器
12‧‧‧第二減速級
14‧‧‧晶圓支撐件
16‧‧‧法拉第杯
20‧‧‧射束
50‧‧‧離子植入器
100‧‧‧典型ICP電漿源
101‧‧‧工作氣體
105‧‧‧天線
110‧‧‧介電圓柱體
115‧‧‧凸緣
120‧‧‧RF功率源
125‧‧‧自動L或PI型匹配網路
130‧‧‧氣體入口
135‧‧‧彈性耦合
150‧‧‧典型ECR電漿源
151‧‧‧工作氣體
155‧‧‧圓柱體
157‧‧‧微波
160‧‧‧磁鐵
165‧‧‧凸緣
168‧‧‧介電窗
170‧‧‧氣體入口
180‧‧‧彈性耦合
210‧‧‧圓柱體
230‧‧‧提取縫隙
240‧‧‧腔外殼
245‧‧‧導電襯墊
250‧‧‧提取光學器件
260‧‧‧電漿
270‧‧‧離子束
275‧‧‧射束分支
280‧‧‧永久磁鐵棒
285‧‧‧磁場線
290‧‧‧鋼板
295‧‧‧冷卻系統
300‧‧‧離子源
301、302‧‧‧電漿源
330‧‧‧提取孔徑
400‧‧‧太陽能電池箔
410、420‧‧‧卷筒
510‧‧‧晶圓
520‧‧‧傳送帶
500、530‧‧‧機械臂
B‧‧‧磁場強度
d‧‧‧周邊分隔
PS1、PS2‧‧‧線
y‧‧‧穿透深度
圖1繪示代表性高電流離子植入器工具的方塊圖。
圖2繪示圓柱形對稱電漿源之源及擴散腔內的徑向電漿密度剖面。
圖3繪示習知ICP電漿源的主要組件。
圖4a繪示習知ECR電漿源的主要組件。
圖4b繪示與圖4a中呈現之ECR源相關聯的磁場剖面。
圖5a繪示雙ICP電漿源之實施例的側視圖。
圖5b繪示雙ECR電漿源之實施例的側視圖。
圖6a繪示擴散腔之第一實施例的側視圖。
圖6b繪示具有一個提取孔徑之圖6a之擴散腔的橫向剖視圖。
圖6c繪示具有多個提取孔徑之圖6a之擴散腔的橫向剖視圖。
圖6d繪示圖5a至圖5b中繪示之離子源之第一實施例的端視圖。
圖7a繪示擴散腔之第二實施例的側視圖。
圖7b繪示圖7a之擴散腔在含有直徑且與提取孔徑平行之平面內的縱向剖視圖。
圖7c繪示圖7a之擴散腔在含有直徑及提取孔徑之平面內的縱向剖視圖。
圖7d繪示圖5a至圖5b中繪示之離子源之第二實施例的端視圖。
圖8a為繪示軸向磁場感應在共軛ECR電漿源及擴散腔內之分佈的圖表。
圖8b為繪示各種ECR電漿與擴散腔組態之代表性軸向電漿密度的圖表。
圖9繪示用於摻雜在矽晶圓上建立之太陽能電池的離子源組態。
圖10繪示用於摻雜太陽能電池箔的離子源組態。
210‧‧‧圓柱體
230‧‧‧提取縫隙
301、302‧‧‧電漿源
300‧‧‧離子源

Claims (17)

  1. 一種離子源，包括：第一感應耦合電漿(ICP)源，包括：第一介電圓柱體，其具有第一中心軸、第一閉合末端及第一開放末端；第一氣體入口，其與所述第一圓柱體連通，所述第一圓柱體用以將第一氣體提供至所述第一圓柱體內；以及第一天線，其圍繞所述第一介電圓柱體，所述第一天線用以將RF功率感應耦合至所述第一氣體；第二ICP電漿源，包括：第二介電圓柱體，其具有第二中心軸、第二閉合末端及第二開放末端；第二氣體入口，其與所述第二圓柱體連通，所述第二氣體入口用以將第二氣體提供至所述第二圓柱體內；以及第二天線，其圍繞所述第二介電圓柱體，所述第二天線用以將RF功率感應耦合至所述第二氣體；以及腔外殼，其界定擴散腔，所述擴散腔包括第一末端及第二末端，其中所述擴散腔的所述第一末端連通所述第一介電圓柱體的所述開放末端，所述擴散腔的所述第二末端連通所述第二介電圓柱體的所述開放末端及提取孔徑，所述提取孔徑的一個尺寸遠遠大於第二尺寸，其中所述較長 尺寸與所述第一介電圓柱體的所述第一中心軸平行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之離子源，其中所述第二中心軸與所述提取孔徑的所述較長尺寸平行，且與所述第一介電圓柱體的所述第一中心軸同軸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之離子源，更包括圍繞所述腔外殼以形成多尖峰磁場的額外磁鐵。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之離子源，更包括與所述第一天線連通的第一RF功率源及與所述第二天線連通的第二RF功率源，所述第一RF功率源及所述第二RF功率源每一者用以為對應的天線提供功率。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之離子源，其中所述RF功率藉由兩個獨立匹配網路提供至所述第一天線及第二天線。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之離子源，更包括靠近所述提取孔徑定位的提取光學器件，其用以便於離子自所述擴散腔退出。
  7. 一種離子源，包括：第一電子迴旋加速器共振(ECR)電漿源，包括：第一圓柱體，其具有第一中心軸、第一閉合末端及第一開放末端；第一氣體入口，其與所述第一圓柱體連通，所述第一氣體入口用以將第一氣體提供至所述第一圓柱體內；第一磁鐵，其圍繞所述第一圓柱體，所述第一磁 鐵用以在所述第一圓柱體內產生第一軸向磁場；以及第一介電窗，其靠近所述第一閉合末端，用於將微波引入至所述第一介電圓柱體內，所述第一微波及所述第一軸向磁場組合以使所述第一氣體離子化；第二ECR電漿源，包括：第二圓柱體，其具有第二中心軸、第二閉合末端及第二開放末端；第二氣體入口，其與所述第二圓柱體連通，所述第二氣體入口用以將第二氣體提供至所述第二圓柱體內；第二磁鐵，其圍繞所述第二圓柱體，所述第二磁鐵用以在所述第二圓柱體內產生第二軸向磁場；以及第二介電窗，其靠近所述第二閉合末端，用於將第二微波引入至所述第二圓柱體內，所述第二微波及所述第二軸向磁場組合以使所述第二氣體離子化；以及腔外殼，其界定擴散腔，所述擴散腔包括第一末端及第二末端，其中所述擴散腔的所述第一末端與所述第一圓柱體的所述開放末端連通，所述擴散腔的所述第二末端與所述第二圓柱體的所述開放末端及提取孔徑連通，所述提取孔徑的一個尺寸遠遠大於第二尺寸，其中所述較長尺寸與所述第一圓柱體的所述第一中心軸平行。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，更包括圍繞所述腔外殼以形成多尖峰磁場的額外磁鐵。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，其中所述第一磁鐵及第二磁鐵包括螺線管，且所述離子源更包括DC電流源，用以控制由所述螺線管形成的所述磁場。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，其中所述第一磁鐵及第二磁鐵包括螺線管，且所述離子源更包括第一DC電流源及第二DC電流源，其中所述螺線管中的每一者由對應電流源控制。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，其中所述第一磁鐵及第二磁鐵包括永久磁鐵。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，更包括靠近所述提取孔徑的提取光學器件，其用以便於離子自所述擴散腔退出。
  13. 一種調整離子束均一性的方法，包括：提供離子源，所述離子源包括：第一電漿源，其選自由ICP電漿源及ECR電漿源組成的群組，所述第一電漿源包括：第一圓柱體，其具有第一中心軸、第一閉合末端及第一開放末端；第一氣體入口，其與所述第一圓柱體連通，所述第一氣體入口用以將第一氣體提供至所述第一圓柱體內；以及使所述第一氣體離子化成電漿的第一構件；第二電漿源，其選自由ICP電漿源及ECR電漿源組成的群組，所述第二電漿源包括： 第二圓柱體，其具有第二中心軸、第二閉合末端及第二開放末端；第二氣體入口，其與所述第二圓柱體連通，所述第二氣體入口用以將第二氣體提供至所述第二圓柱體內；以及使所述第二氣體離子化成電漿的第二構件；以及腔外殼，其界定擴散腔，所述擴散腔包括第一末端及第二末端，其中所述擴散腔的所述第一末端與所述第一圓柱體的所述開放末端連通，所述擴散腔的所述第二末端與所述第二圓柱體的所述開放末端及提取孔徑連通，所述提取孔徑的一個尺寸大於第二尺寸，其中所述較長尺寸與所述第一介電圓柱體的所述中心軸平行；調整所述離子源的特性，所述特性選自由與所述使所述第一氣體及第二氣體離子化的構件相關聯的參數以及所述第一氣體及第二氣體進入所述入口之流速組成的群組。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中所述電漿源包括ICP電漿源，且其中所述使所述第一氣體及第二氣體離子化的構件包括：用第一天線圍繞所述第一圓柱體，所述第一天線與第一RF功率源連通；用第二天線圍繞所述第二圓柱體，所述第二天線與第二RF功率源連通；以及 為所述RF功率源供能，藉此為所述天線中之每一者提供功率，且與所述使所述第一氣體及第二氣體離子化的構件相關聯的所述參數包括調整所述RF功率源的輸出。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中所述電漿源包括ECR電漿源，且其中所述使所述第一及第二氣體離子化的構件包括：用第一螺線管圍繞所述第一圓柱體；用第二螺線管圍繞所述第二圓柱體；將電磁波引入至所述第一圓柱體及第二圓柱體內，以及為DC電流源供能以控制由所述螺線管形成的磁場剖面，其中與所述使所述第一氣體及第二氣體離子化的構件相關聯的所述參數包括調整所述螺線管中的電流。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中所述電漿源包括ECR電漿源，且其中所述使所述第一及第二氣體離子化的構件包括：用第一永久磁鐵圍繞所述第一圓柱體；用第二永久磁鐵圍繞所述第二圓柱體；將電磁波引入至所述第一圓柱體及第二圓柱體內，且其中與所述使所述第一氣體及第二氣體離子化的構件相關聯的所述參數包括調整所述永久磁鐵的軸向位置。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中所述電漿源包括ECR電漿源，且其中所述使所述第一及第二氣體離子化的構件包括： 穿過所述第一閉合末端上的第一介電窗將微波注入至所述第一圓柱體內，穿過所述第二閉合末端上的第二介電窗將微波注入至所述第二圓柱體內，且其中與所述使所述第一氣體及第二氣體離子化的構件相關聯的所述參數包括調整所述注入至所述第一圓柱體及第二圓柱體內的微波的功率。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8142607B2 (en) * 2008-08-28 2012-03-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. High density helicon plasma source for wide ribbon ion beam generation
US20100074808A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-25 Sang Hun Lee Plasma generating system
JP2013503430A (ja) * 2009-08-27 2013-01-31 モザイク・クリスタルズ・リミテッド 高真空チャンバー用貫通型プラズマ発生装置
US20110108058A1 (en) * 2009-11-11 2011-05-12 Axcelis Technologies, Inc. Method and apparatus for cleaning residue from an ion source component
JP5813536B2 (ja) * 2012-03-02 2015-11-17 株式会社東芝 イオン源
JP5822767B2 (ja) * 2012-03-22 2015-11-24 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン源装置及びイオンビーム生成方法
US8809803B2 (en) * 2012-08-13 2014-08-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Inductively coupled plasma ion source with multiple antennas for wide ion beam
KR101403323B1 (ko) * 2013-01-04 2014-06-05 한국과학기술원 발진기 및 발진기의 제조 방법
US8669538B1 (en) * 2013-03-12 2014-03-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method of improving ion beam quality in an implant system
FR3019708B1 (fr) * 2014-04-04 2016-05-06 Hydromecanique & Frottement Procede et dispositif pour generer un plasma excite par une energie micro-onde dans le domaine de la resonnance cyclonique electronique (rce), pour realiser un traitement de surface ou revetement autour d'un element filiforme.
CN105590823B (zh) * 2014-10-22 2019-07-05 上海凯世通半导体股份有限公司 Rf离子源装置
JP6642612B2 (ja) * 2018-04-12 2020-02-05 日新イオン機器株式会社 イオン源、イオンビーム照射装置及びイオン源の運転方法
US11069511B2 (en) 2018-06-22 2021-07-20 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. System and methods using an inline surface engineering source
CN109411319A (zh) * 2018-11-16 2019-03-01 合肥飞帆等离子科技有限公司 一种新型等离子体阴极电子束源及3d打印机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225745B1 (en) * 1999-12-17 2001-05-01 Axcelis Technologies, Inc. Dual plasma source for plasma process chamber
TWI225658B (en) * 2002-04-23 2004-12-21 Nissin Electric Co Ltd Ion source
TWI285394B (en) * 2004-03-26 2007-08-11 Applied Materials Inc Ion sources

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2475798A1 (fr) * 1980-02-13 1981-08-14 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de production d'ions lourds fortement charges et une application mettant en oeuvre le procede
JPH0824031B2 (ja) * 1986-07-01 1996-03-06 日本真空技術株式会社 イオン源
JPH068510B2 (ja) * 1988-09-02 1994-02-02 日本電信電話株式会社 プラズマ／イオン生成源およびプラズマ／イオン処理装置
JPH0256343U (zh) * 1988-10-19 1990-04-24
CA2052080C (en) * 1990-10-10 1997-01-14 Jesse N. Matossian Plasma source arrangement for ion implantation
US5487785A (en) * 1993-03-26 1996-01-30 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Plasma treatment apparatus
JPH06280058A (ja) * 1993-03-29 1994-10-04 Rikagaku Kenkyusho 電子ビーム励起イオンプラズマ発生装置
JP3366402B2 (ja) * 1993-11-19 2003-01-14 理化学研究所 電子ビーム励起負イオン源及び負イオン発生方法
US5506475A (en) * 1994-03-22 1996-04-09 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Microwave electron cyclotron electron resonance (ECR) ion source with a large, uniformly distributed, axially symmetric, ECR plasma volume
JPH09266096A (ja) 1996-03-28 1997-10-07 Hitachi Ltd プラズマ処理装置及びこれを用いたプラズマ処理方法
JP3225855B2 (ja) 1996-06-06 2001-11-05 株式会社島津製作所 薄膜形成装置
JP3368790B2 (ja) * 1997-02-20 2003-01-20 日新電機株式会社 イオン源装置
JP2897770B1 (ja) * 1998-05-27 1999-05-31 日新電機株式会社 イオン源
JP2002216653A (ja) * 2001-01-23 2002-08-02 Hitachi Ltd イオンビーム分布制御方法およびイオンビーム処理装置
US6664548B2 (en) * 2002-05-01 2003-12-16 Axcelis Technologies, Inc. Ion source and coaxial inductive coupler for ion implantation system
US20030015965A1 (en) 2002-08-15 2003-01-23 Valery Godyak Inductively coupled plasma reactor
US6863021B2 (en) * 2002-11-14 2005-03-08 Genus, Inc. Method and apparatus for providing and integrating a general metal delivery source (GMDS) with atomic layer deposition (ALD)
US7183716B2 (en) * 2003-02-04 2007-02-27 Veeco Instruments, Inc. Charged particle source and operation thereof
JP4069299B2 (ja) * 2003-05-09 2008-04-02 独立行政法人科学技術振興機構 高周波プラズマの発生方法
DE10341239B4 (de) * 2003-09-08 2006-05-24 Roth & Rau Ag ECR-Plasmaquelle mit linearer Plasmaaustrittsöffnung
US8356575B2 (en) * 2005-09-09 2013-01-22 Ulvac, Inc. Ion source and plasma processing apparatus
JP4915671B2 (ja) * 2007-09-20 2012-04-11 日新イオン機器株式会社 イオン源、イオン注入装置およびイオン注入方法
US8142607B2 (en) * 2008-08-28 2012-03-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. High density helicon plasma source for wide ribbon ion beam generation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225745B1 (en) * 1999-12-17 2001-05-01 Axcelis Technologies, Inc. Dual plasma source for plasma process chamber
TWI225658B (en) * 2002-04-23 2004-12-21 Nissin Electric Co Ltd Ion source
TWI285394B (en) * 2004-03-26 2007-08-11 Applied Materials Inc Ion sources

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