[发明专利]静电过滤器以及具有非对称静电组态的离子植入器

说明书

一种设备可包括：主腔室；入口隧道，具有延伸到所述主腔室中的入口轴线；以及出口隧道，连接到所述主腔室且界定出口轴线，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道与所述出口隧道之间界定小于25度的束弯曲。所述设备可包括：电极装配件，设置在所述主腔室中、所述出口隧道的下侧上；以及抓持装配件，设置在所述主腔室内、处于所述出口隧道的外部孔隙的视线中。

技术领域

本发明大体来说涉及用于对衬底进行植入的设备及技术，且更具体来说涉及改进的离子束能量过滤器。

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。

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。离子源还可包括设置在腔室附近的电源(power source)及提取电极装配件。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、能量和/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，且可被朝安装在台板(platen)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)。

在许多离子植入器中，下游静电模块可用作静电透镜及静电过滤器来控制离子束能量、离子束形状及离子束尺寸。静电模块可将离子束加速或减速至最终能量，同时改变离子束的方向。通过改变离子束的方向，高能中性粒子可被筛选出来，从而得到能量受到良好界定的最终束。

已知的静电模块可采用例如多对电极，例如成对布置的七个上部电极及下部电极，其中电极约束并引导从中行进的离子束。电极可布置成与离子束等距间隔开的棒(rod)。棒/电极电位被设定为在静电模块中形成电场，从而使离子束减速、偏转并聚焦所述离子束。

在静电模块的一些组态中，可使用给定数目的电极(例如五对或七对电极在离子束撞击衬底前以最终束能量离开之前在静电模块的主腔室中之前对离子束进行偏转、减速及聚焦。为使电极维持处于恰当的工作次序，可执行周期性维护以清洁主腔室以及电极，从而移除在使用静电模块期间积聚的碎屑(例如剥落物)或其他材料。举例来说，来自衬底的材料可能在植入期间被重新溅镀，且可能被输送回电极的表面上或静电模块内的其他表面上。此种材料可能以促进材料的剥落或其他腐蚀的方式积聚在电极上，所述被腐蚀的材料可能部分地以原子级、微观或宏观粒子或碎屑的形式输送至衬底上。另外，已知的静电过滤器可提供吸引离子并产生从静电过滤器输送到衬底的溅镀材料的表面。

针对这些及其他考虑，提供本发明。

发明内容

在一个实施例中，一种设备可包括：主腔室；入口隧道，具有延伸到所述主腔室中的入口轴线；以及出口隧道，连接到所述主腔室且界定出口轴线，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道与所述出口隧道之间界定小于25度的束弯曲。所述设备可包括：电极装配件，设置在所述主腔室中、所述出口隧道的下侧上；以及抓持装配件，设置在所述主腔室内、处于所述出口隧道的外部孔隙的视线中。

在又一实施例中，一种离子植入器可包括：离子源，用于产生离子束；以及静电过滤器，设置在所述离子源下游以控制所述离子束。所述静电过滤器可包括：主腔室；入口隧道，具有延伸到所述主腔室中的入口轴线；以及出口隧道，连接到所述主腔室且界定出口轴线，其中所述入口隧道及所述出口隧道在所述入口隧道与所述出口隧道之间界定小于25度的束弯曲。所述静电过滤器可进一步包括：电极装配件，设置在所述主腔室中、所述出口隧道的下侧上；以及抓持装配件，设置在所述主腔室内、处于所述出口隧道的外部孔隙的视线中。