[发明专利]源壳体组件、离子撷取系统及改善离子撷取系统的方法

说明书

本文提供源壳体组件、离子撷取系统及改善离子撷取系统的方法。源壳体组件可包括源壳体，所述源壳体环绕包括弧室的离子源，所述源壳体具有安装于其近端处的撷取孔板。所述源壳体组件还包括真空衬垫，所述真空衬垫安置于所述源壳体的内部内以在一组真空抽吸孔周围形成屏障。在构成后，所述源壳体组件中的除撷取孔板中的开口以外的开口被撷取孔板及真空衬垫封闭，进而确保在弧室外形成的附属弧或无关离子保持于源壳体内。只有在弧室内形成的那些离子经由撷取孔板的开口而离开源壳体。

技术领域

本发明大体而言涉及半导体装置制造领域，且更具体而言，涉及一种源壳体组件、离子撷取系统及改善离子撷取系统的方法。

背景技术

在半导体制造中，离子植入是用于在各种基于半导体的产品的生产期间改变半导体晶片性质的常用技术。离子植入可用于引入用来改变导电性的杂质(例如，掺杂剂植入)、使晶体表面改性(例如，预先非晶化(pre-amorphization))、生成隐埋层(例如，晕圈植入(halo implant))、生成污染物的吸收部位、及生成扩散屏障(例如，氟与碳共同植入)。此外，离子植入可用于非晶体管应用(例如用于对金属接触区域进行合金化)、用于平板显示器制造、及用于其他表面处理。所有这些离子植入应用可一般被归类为用于形成材料改性(material property modification)区。

离子撷取系统常常包括离子源，离子源具有弧室、源壳体、以及抑制电极及接地电极。撷取孔邻近离子源定位，且源本体、弧室基座及弧室松散地组装于一起，其中撷取孔是弧室的一部分。在此种构造中，在例如对离子撷取系统进行例行维护后，撷取孔可偏移多达+/-1.5mm。如此一来，需要调整每一束线部件(beam-line component)的束设置参数，以补偿撷取孔的偏移，此除了增加束微调时间外还造成束传输损耗(beam transport loss)。遗憾的是，束微调时间增加及束传输损耗二者会降低离子撷取系统的生产吞吐量。

此外，传统的离子撷取系统可在弧室外形成作为灯丝、弧电压及所存在的偏置电压的副产物的附属弧。此附属弧不能持续地撷取，且以周期性方式存在。如此一来，自附属弧撷取的离子束会离开源壳体并损坏与源壳体邻近的抑制电极及接地电极，从而造成离子束假信号(ion beam glitch)。离子束假信号会负面地影响离子撷取系统的束撷取稳定度及束流。

发明内容

有鉴于以上所述，提供一种用于改善离子撷取系统的离子束撷取稳定度及离子束流的系统及方法将较为有利。在一种方式中，环绕弧室的离子撷取系统的源壳体中的开口中除形成于撷取孔板中的开口以外的开口是由撷取孔板及真空衬垫限界，从而确保在弧室外形成的附属弧及无关离子保持封闭于源壳体内。只有在弧室内产生的那些离子可经由撷取孔板的开口离开源壳体。如此一来，附属弧无法撞击及损坏与源壳体邻近的抑制电极及接地电极，从而减少离子束假信号的数目。

进一步有利的是提供一种提供撷取孔板作为源壳体的一部分以使撷取孔板的开口能够被更准确地定位的系统及方法，从而减少在例如源维护循环之后对源壳体的后续调整。撷取孔板的开口的准确定位会确保束光学元件在各个源维护循环之间更加均匀，从而减少束设置/微调时间及由此造成的束传输损耗。

根据本发明的一种示例性源壳体组件可包括：源壳体，包括远端及近端；离子源，包括安置于所述源壳体内的弧室；以及撷取孔板，安装至所述源壳体的所述远端，所述撷取孔板延伸于所述源壳体中的由所述源壳体的内部在所述远端处界定的开口上方，且所述撷取孔板具有与所述弧室的孔实质上对齐的开口。