[发明专利]使用具有介电涂层的构件的工件加工系统

说明书

本发明公开一种用于在将粒子的产生减至最低程度的同时将离子植入到工件中的系统。具体而言，公开一种使用具有介电涂层的构件的工件加工系统。所述系统包括离子源，所述离子源具有抽取板，所述抽取板具有抽取开孔。所述抽取板被施加电偏压且还可涂布有介电材料。所述工件设置在台板上且由被施加电偏压的屏蔽件环绕。所述屏蔽件也可涂布有介电材料。在操作中，对所述屏蔽件及所述台板施加脉冲式直流电压，且在此脉冲期间从离子源吸引离子。由于使用了脉冲式电压，因此薄介电涂层的阻抗减小，从而使得所述系统能够恰当运行。

技术领域

本发明的实施例涉及包括低粒子构件的用于晶片加工的系统，且更具体来说，涉及包括具有介电涂层的被施加电偏压的构件的工件加工系统。

背景技术

半导体装置的制作涉及多个离散且复杂的工艺。一种这样的工艺可利用可从离子源抽取的离子束。在离子源中，对馈入气体进行激励，以形成离子。然后，经由设置在抽取板上的抽取开孔从离子源抽取那些离子。所述离子被吸引到相对于抽取开孔进行扫描的工件。这些离子可用于在工件中植入掺杂剂、对工件进行刻蚀、在工件上沉积涂层或将工件非晶化(amorphization)。

为吸引离子，可以不同的电压对抽取板及工件施加偏压。举例来说，如果工件是以比抽取板更负的电压被施加偏压，则来自离子源内的正离子将被吸引到工件。

在许多实施例中，抽取板由导电材料(例如金属)形成。相似地，工件设置在通常被称为台板(platen)的第二导电材料上。通常被称为屏蔽件(shield)或护环(halo)的另一导电元件可被配置成使得其环绕工件以保护相邻的区域不受离子束撞击的负面影响(例如粒子及金属被沉积到工件上)。所述屏蔽件或护环还提供与工件非常相似的电势表面及电流路径，以使工件被均匀地加工。

与此种配置相关联的一个问题是会产生粒子、尤其是最终被设置在工件上的粒子。具体来说，在离子从离子源射出时，离子的能量可使抽取板发射出粒子。另外，撞击屏蔽件的离子也可使屏蔽件发射出粒子。这些粒子可被设置在工件上且可使工件的性能降级。

因此，如果存在一种会减少所产生的粒子量的用于将离子植入到工件中的系统，则将为有益的。此外，如果系统的操作参数不受负面影响，则将为有利的。

发明内容

本发明公开一种用于在将粒子的产生减至最低程度的同时将离子植入到工件中的系统。所述系统包括离子源，所述离子源具有抽取板，所述抽取板具有抽取开孔。所述抽取板被施加电偏压且还可涂布有介电材料。所述工件设置在台板上且由被施加电偏压的屏蔽件环绕。所述屏蔽件也可涂布有介电材料。在操作中，对所述屏蔽件及所述台板施加脉冲式直流(direct current，DC)电压，且在此脉冲期间从离子源吸引离子。由于使用了脉冲式电压，因此薄介电涂层的阻抗减小，从而使得所述系统能够恰当运行。

根据第一实施例，公开一种工件加工系统。所述工件加工系统包括：离子源，包括多个腔室壁及抽取板，所述抽取板具有抽取开孔；以及工件夹具，靠近所述抽取开孔而设置，所述工件夹具包括：台板，用以固持工件；以及屏蔽件，环绕所述工件；其中对所述屏蔽件施加脉冲式DC电压以从所述离子源吸引离子，且其中所述屏蔽件及所述抽取板由导电材料构造而成，且所述屏蔽件及所述抽取板中的至少一者涂布有介电材料。在某些实施例中，所述屏蔽件及所述抽取板均涂布有所述介电材料。在某些实施例中，所述介电材料包括稀土氧化物(rare earth oxide)，所述稀土氧化物可包括氧化钇(yttria)。在一些实施例中，涂布有所述介电材料的导电材料的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，CTE)与所述介电材料的CTE相差30％以内。在某些实施例中，所述导电材料包括钛(titanium)或钼(molybdenum)。在某些实施例中，所述DC电压以介于5kHz与50kHz之间的频率为脉冲式。