[发明专利]具有腔室处理与处理层等离子体放电以释放晶片的等离子体浸没离子注入工艺

权利要求书

1.一种在等离子体反应器中离子注入连续多个半导体晶片的方法，包含：

引入含硅气体及含氧气体至该腔室中，在该腔室中产生沉积等离子体，并且维持该沉积等离子体直到具有目标厚度的氧化硅处理层沉积在该腔室的内部空间表面上为止，该腔室内部空间表面包含静电夹盘的晶片支撑表面；

引入氩气至该腔室中，在该腔室中产生导电放电等离子体，并且维持该导电放电等离子体直到在该处理层中的残留静电荷释放掉为止；

对该连续多个半导体晶片中的每个晶片：

(a)将该半导体晶片引入该反应器中，并且在该覆盖处理层的晶片支撑表面上静电夹钳该晶片；

(b)引入含有半导体掺杂剂的气体至该腔室中，并且在该腔室中产生离子注入等离子体，以及维持该离子注入等离子体直到达到所需的离子注入剂量为止；

(c)从该晶片支撑表面释放该晶片并且从该腔室移除该晶片；

(d)对该连续多个晶片中的下一晶片重复步骤(a)、(b)及(c)；

在对预定数目的晶片执行步骤(a)、(b)、(c)及(d)后，引入含蚀刻剂物种的气体至该腔室中并且在该腔室中产生蚀刻等离子体，以及维持该蚀刻等离子体直到该处理层已从该腔室内部空间表面上移除为止。

2.如权利要求1所述的方法，还包含在步骤(c)之后及在步骤(d)之前执行下列步骤：

(i)引入含硅气体及含氧气体至该腔室中，在该腔室中产生沉积等离子体，以及维持该沉积等离子体直到该氧化硅处理层厚度的补充量相当于在步骤(b)期间所损耗的厚度为止。

3.如权利要求2所述的方法，还包含在步骤(i)之后执行下列步骤：

(ii)引入氩气至该腔室中并且在该腔室中产生导电放电等离子体，以及维持该导电放电等离子体直到该处理层中的残留静电荷已释放掉为止。

4.如权利要求1所述的方法，其中该处理层的该目标厚度足够大，以在该连续多个晶片的离子注入期间保留大于最小阈值的厚度。

5.如权利要求4所述的方法，其中该最小阈值为

6.如权利要求4所述的方法，其中该目标厚度在约至的范围中。

7.如权利要求4所述的方法，其中该连续多个晶片约为十个。

8.如权利要求2所述的方法，其中该厚度损耗约为

9.如权利要求2所述的方法，其中该处理层的该目标厚度不足以在选定的连续数目晶片的离子注入期间保留大于最小阈值的厚度。

10.如权利要求4所述的方法，其中该最小阈值为

11.如权利要求4所述的方法，其中该目标厚度在约至的范围中。

12.如权利要求4所述的方法，其中该连续多个晶片约为15至20个。

13.一种在等离子体反应器中等离子体浸没离子注入连续多个半导体晶片的方法，包含：

以具有初始厚度的含硅处理层来涂布包含晶片支撑表面的该反应器的内部空间表面；

在该腔室中维持惰性物种等离子体达足够时间，以从该处理层移除残留的静电荷；

对于该连续多个晶片中的每个晶片，引入一当前晶片至该腔室中，并且在该腔室中维持离子注入等离子体达足够时间以在该晶片中实现所需的离子注入剂量，从该反应器移除该当前晶片，以及将该连续多个晶片中的下一个晶片引入该腔室中。

14.如权利要求13所述的方法，还包含在移除该当前晶片之后以及在引入该下一个晶片之前，执行下列步骤：

(i)通过在该处理层上沉积相应的含硅处理材料量，来补偿在该腔室中处理该当前晶片期间发生该处理层材料的部分损耗。

15.如权利要求14所述的方法，在步骤(i)之后还包含：

(ii)在该腔室中维持惰性物种等离子体达足够时间，以从该处理层移除残留的静电荷。