[实用新型]离子植入系统和静电过滤器的导电束光学器件

说明书

本实用新型提供一种离子植入系统和静电过滤器的导电束光学器件。离子植入系统包括静电过滤器和电源供应器。静电过滤器位于离子植入系统的腔室内，且静电过滤器包括导电束光学器件，其中导电束光学器件具有形成在外表面中的多个沟槽。电源供应器与静电过滤器连通，且电源供应器被配置成向导电束光学器件供应电压及电流。本实用新型通过在导电束光学器件上提供沟槽或表面特征来增大导电束光学器件的表面积。

本申请主张在2017年3月21日提出申请且名称为“具有开槽外表面的静电元件(Electrostatic Element Having Grooved Exterior Surface)”的美国临时专利申请第62/474,324号的优先权，所述美国临时专利申请全文并入本申请供参考。

技术领域

本公开大体涉及离子植入系统和静电过滤器的导电束光学器件，且更具体来说涉及用于改善束线及/或处理腔室内的静电元件的性能并延长此静电元件的寿命的技术。

背景技术

离子植入是通过轰击(bombardment)将掺杂剂或杂质引入衬底中的工艺。在半导体制造中，引入掺杂剂来改变电学性质、光学性质或机械性质。举例来说，掺杂剂可被引入本征半导体衬底中以改变衬底的导电性类型及导电性水平。在制造集成电路(integratedcircuit，IC)时，精确的掺杂分布(doping profile)会改善集成电路的性能。为了实现特定的掺杂分布，可采用各种剂量及各种能级的离子形式植入一种或多种掺杂剂。

离子植入系统可包括离子源及一系列束线组件。离子源可包括产生离子的腔室。离子源还可包括电源(power source)和设置在腔室附近的提取电极总成(extractionelectrode assembly)。所述束线组件可包括例如质量分析器、第一加速或减速级(acceleration or deceleration stage)、准直器 (collimator)及第二加速或减速级。与用于操纵光束的一系列光学透镜非常类似，束线组件可对具有特定物质种类、形状、能量及/或其他特征的离子或离子束进行过滤、聚焦及操纵。离子束穿过束线组件，并且可被朝安装在压板或夹具上的衬底引导。衬底可通过有时被称为多轴旋转手臂 (roplat)的设备在一个或多个维度上移动(例如，平移、旋转以及倾斜)。

离子植入系统对于各种不同的离子物质种类及提取电压产生稳定的且良好界定的离子束。在使用源气体(例如AsH₃、PH₃、BF₃及其他物质种类)操作若干小时之后，束的组成成分(beam constituent)最终会在束光学器件上形成沉积物。处于晶片的视线(line-of-sight)内的束光学器件也会被来自晶片的残余物(包括Si及光致抗蚀剂化合物)涂布。这些残余物聚积在束线组件上，从而在操作期间造成直流(direct current，DC)电势的尖峰(spike)(例如，在为电偏压组件的情形中)。最终残余物会剥落，从而造成对晶片的微粒污染的可能性增加。

一种防止微粒污染产生的方式是间歇性地更换离子植入系统的束线组件。作为另外一种选择，可手动清洁束线组件。然而，手动清洁需要使离子源断电并解除系统内的真空。在对束线组件进行更换或清洁之后，接着将所述系统排空并供电以达到操作状态。因此，这些维护工艺可能非常费时。另外，束线组件在维护工艺期间无法使用。因此，频繁地维护工艺可能会减少可用于集成电路生产的时间，从而增加总制造成本。

发明内容

本实用新型提供一种离子植入系统和静电过滤器的导电束光学器件，其能够提供额外的表面积及不规则性，以使更多材料(例如污染物)聚积并保持附着到所述表面达更长的时间，从而实现更长的棒寿命。

本实用新型提供一种离子植入系统，其包括静电过滤器以及电源供应器。静电过滤器位于离子植入系统的腔室内，且静电过滤器包括导电束光学器件，其中导电束光学器件具有形成在外表面中的多个沟槽。

根据本实用新型的一实施例所述，电源供应器被配置成向导电束光学器件供应电压及电流。