[实用新型]一种降低颗粒污染的离子注入机

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种降低颗粒污染的离子注入机。

背景技术

随着集成电路工艺制成与集成化的提高，在离子注入过程中对particle(污染颗粒)的管控显得更为重要。在离子注入过程中，particle的大部分来源于磁分析器(AMU)筛选离子的过程中，如图1所示，为现有技术磁分析器中产生污染颗粒的示意图，被过滤掉的离子束A&B撞击到磁分析器腔体内的石墨壁上产生的particle，该particle的一部分会随着离子束C带到靶室晶圆表面，造成晶圆污染。

离子束(Beam)经过磁分析器筛选离子后在法拉第杯(faraday)测量离子束电流时，离子束打到法拉第杯的石墨上后也要溅射产生一些particle，这些particle也会被携带到靶室晶圆表面造成污染。

目前，生产线每48小时做一次particle检测，如果在PM周期内particle值超过规定值就造成停机，清洁机台腔体。这样不仅会额外增加设备人员的负担，还会很大的降低机台生产效率，另外还会造成产品良率及报废的风险。因此particle的管控在离子注入过程中尤为重要，也是离子注入设备中最大的难题，图2所示是典型的particle造成的晶圆污染。其中，横线上面部分是被污染晶圆，横线下面是正常晶圆。

所以，如何降低离子注入制程中的particle是业界急需考虑的一个问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种降低颗粒污染的离子注入机，用于解决现有技术中离子注入制程颗粒污染严重、产品良率低、down机时间长以及影响生产效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种降低颗粒污染的离子注入机，所述离子注入机至少包括磁分析器、法拉第杯以及产生离子束的离子源，所述磁分析器的离子束出口处安装有过滤污染颗粒的石墨导向装置，所述石墨导向装置为一喇叭状的通道，且所述石墨导向装置的最小端开口位于所述磁分析器内，所述石墨导向装置的最大端开口固定于所述磁分析器的离子束出口处。

于本实用新型的一实施方式中，所述石墨导向装置的最小端开口半径与所述离子束的半径相匹配。

于本实用新型的一实施方式中，所述石墨导向装置的最大端开口半径与所述磁分析器的离子束出口相匹配。

于本实用新型的一实施方式中，所述石墨导向装置的最大端开口半径范围为90-110mm，最小端开口半径范围为40-60mm。

于本实用新型的一实施方式中，所述石墨导向装置的最大端开口与最小端开口之间的距离范围为20-40mm。

于本实用新型的一实施方式中，所述法拉第杯的底部设置有凹槽，所述凹槽适于接收所述法拉第杯内掉落的污染颗粒。

于本实用新型的一实施方式中，所述凹槽的开口宽度范围为50-70mm，长度范围为90-110mm，深度范围为20-40mm。

于本实用新型的一实施方式中，所述离子源为等离子体离子源。

如上所述，本实用新型的降低颗粒污染的离子注入机，具有以下有益效果：

1、减少制程中的particle，可以减少额外的down机时间，增加机台的工作效能并且可以提高产品良率减少因particle引起的报废；

2、对于AMU出口的石墨导向装置设计，可以过滤掉磁场筛选时产生的70％以上的particle，由于石墨导向装置的设计不用加电或磁等辅助措施、所以对制程没有电子束电流以及磁场筛选没有任何的不良作用；

3、对于faraday下方的凹槽的改进设计同样不会对制程造成任何影响。

附图说明

图1为现有技术磁分析器中产生污染颗粒的示意图。

图2为典型的污染颗粒造成的晶圆污染的示意图。

图3为本实用新型降低颗粒污染的离子注入机中磁分析器的改进示意图。

图4为本实用新型降低颗粒污染的离子注入机中石墨导向装置的正视图。

图5为本实用新型降低颗粒污染的离子注入机中石墨导向装置的侧视图。

图6为本实用新型降低颗粒污染的离子注入机中法拉第杯底部的凹槽示意图。

元件标号说明

1 磁分析器

2离子束

3石墨导向装置

31 最大端开口

32 最小端开口

4凹槽

具体实施方式