[发明专利]用来在过程中使离子源清洁的系统和方法

权利要求书

1.一种用来输出离子束(44)的离子源(12)，它包括：

一个等离子体腔室(22)，它由腔室壁(112，114，116)构成，这些壁界定出一个电离区域(120)；

一个可电离的掺杂气体源(66)和用来把所述可电离掺杂气体引进所述等离子体腔室中的一第一机构(68)；

一个清理气体源(182)和用来把所述清理气体引进所述等离子体腔室中的一第二机构(184)；

一个至少部分地设置在所述腔室内的激发装置(130)，用来把能量赋予所述可电离的掺杂气体和所述清理气体，以在所述等离子体腔室内产生等离子体，所述等离子体包括所述掺杂气体的被分解和被电离的组份和所述清理气体的被分解和被电离的组份；

其中，所述清理气体的被分解和被电离的组份与所述掺杂气体的被分解和被电离的组份反应，以防止在所述腔室壁的表面上形成包括在所述可电离的掺杂气体内的元素的沉积层。

2.按照权利要求1中所述的离子源(12)，其特征在于，所述清理气体为三氟化氮(NF₃)。

3.按照权利要求2中所述的离子源(12)，其特征在于，所述可电离的掺杂气体为磷化氢(PH₃)，而所述元素的沉积层包括磷(P)的沉积层。

4.按照权利要求2中所述的离子源(12)，其特征在于，所述可电离的掺杂气体为砷化氢(AsH₃)，所述元素的沉积层包括砷(As)的沉积层。

5.按照权利要求2中所述的离子源(12)，其特征在于，所述第一机构(68)和所述第二机构(184)包括质量流量控制器。

6.按照权利要求5中所述的离子源(12)，其特征在于，被引进所述等离子体腔室(22)的清理气体(182)与可电离的掺杂气体(66)的比大于0∶1。

7.按照权利要求6中所述的离子源(12)，其特征在于，被引进所述等离子体腔室(22)的清理气体(182)与可电离的掺杂气体(66)的比至少为3∶1。

8.按照权利要求2中所述的离子源(12)，其特征在于，激发装置(130)为一个射频(RF)天线。

9.按照权利要求8中所述的离子源(12)，其特征在于，射频(RF)天线(130)由金属材料构成，并且是水冷的。

10.按照权利要求2中所述的离子源(12)，其还包括一个孔(46)，可以通过该孔由所述等离子体腔室(22)中把离子束抽出。

11.按照权利要求2中所述的离子源(12)，其特征在于，所述腔室壁是导电的，并且是水冷的。

12.一种在过程中清理离子源的方法，它包括如下步骤：

把一种可电离的掺杂气体(66)引进离子源(12)的一个等离子体腔室(22)中；

把一种清理气体(182)引进所述等离子体腔室(22)中；

激发所述腔室内的所述可电离的掺杂气体和所述清理气体，以产生由所述掺杂气体的被分解和被电离的组份和所述清理气体的被分解和被电离的组份构成的等离子体；以及

使所述清理气体的被分解和被电离的组份与所述掺杂气体的被分解和被电离的组份反应，以防止在所述腔室的内壁(112，114，116)上形成包括在所述可电离的掺杂气体内的元素的沉积层。

13.按照权利要求12中所述的方法，其特征在于，所述清理气体为三氟化氮(NF₃)。

14.按照权利要求13中所述的方法，其特征在于，所述可电离的掺杂气体为磷化氢(PH₃)，所述元素的沉积层包括磷(P)的沉积层。

15.按照权利要求13中所述的方法，其特征在于，所述可电离的掺杂气体为砷化氢(AsH₃)，所述元素的沉积层包括砷(As)的沉积层。

16.按照权利要求13中所述的方法，其特征在于，质量流量控制器(68，184)把所述清理气体和所述可电离的掺杂气体引进所述腔室(22)。

17.按照权利要求16中所述的方法，其特征在于，被引进所述等离子体腔室(22)的清理气体(182)与可电离气体(66)的比大于0∶1。