提供感应耦合射频电浆浸没枪的技术的制作方法

专利名称：提供感应耦合射频电浆浸没枪的技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及离子植入，特别是涉及一种提供感应耦合射频电浆浸没枪 的技术。
背景技术：
在离子植入过程期间，通常用正电荷离子来轰击半导体晶圓。不受阻 碍的，此等正电荷离子可在晶圆表面的'绝缘部分上积累正电荷且在其上产 生正电位。高能离子亦可有助于经由自晶圓的二次电子发射以进行进一步 晶圓充电。所得正电位可在一些小型结构中引起较强电场且可引起永久性
损坏。电浆浸没枪(plasma flood gun, PFG)通常用于緩和此电荷积累 问题。
在离子植入系统中，PFG通常仅在离子束影响晶圆之前却近于离子束而 定位。PFG通常包含电浆腔室，其中经由惰性气体(诸如氩(Ar)、氛(Xe) 或氪(Kr))的原子的离子化而产生电浆。将来自电浆的低能电子引入离子 束中并吸引至正电荷晶圆以中和过度正电荷晶圆。
已有的PFG遭受许多问题。显著问题为金属污染。 一种类型的现有PFG 使用热鴒丝用于电浆产生。鴒丝被逐渐消耗且鴒原子可污染离子植入系统 以及在其中处理的晶圆。金属污染的另一常见来源-为PFG电浆腔室。电浆 腔室的内表面通常含有一或多个金属或金属化合物。内表面持续暴露至电 浆放电时可使金属原子自由进入离子植入系统中。置放于电浆腔室内部的 金属电极或其他金属组件可引起类似污染。举例而言， 一些已有的PFG依 金属电极而定以将电功率电容性耦合至其电浆腔室，其中金属电极具有与 电浆的直接接触区。当一些PFG仅将孩1波或射频(RF， radio frequency) 功率间接耦合至其电浆腔室时，其通常以内部置放的电极来偏压电浆。电 浆易于腐蚀金属电极或类似的金属表面且导致金属污染。尽管藉由完全自 介电材料来构造电浆腔室可緩和污染问题，但由于不导电内表面增加电浆 电位以及因此所发射电子的能量，此解决方案可为不当的。对于离子植入 系统中的电荷中和，相对低的电子能量通常为较佳的。
在设计新PFG中的另一挑战为使其足够紧密以装配于为先前PFG所保 留的预定空间。已有的PFG通常为如此庞大或复杂，使得其安装将需要对 已有离子植入系统的秀质性修改。然而，修改完成的离子植入系统以刚好 容纳新PFG在经济上通常为不可行的。期望升级PFG用于另外理想离子植 入器的用户偏好可易于装配的紧密又有效的PFG设计。由此可见，上述现有的电浆浸没枪-在方法与使用上，显然仍存在有不 便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商 莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完 成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者 急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的提供感应耦合射频电浆浸没枪 的技术，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的电浆浸没枪存在的缺陷，本发明人基于从事此类产 品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加 以研免创新，以期创设一种新的提供感应耦合射频电浆浸没枪的技术，能 够改进一般现有的电浆浸没枪，使其更具有实用性。经过不断的研究、设 计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的提供感应耦合射频电浆浸没枪的 技术存在的缺陷，而提供一种新的提供感应耦合射频电浆浸没枪的技术，所 要解决的技术问题是使其能够改进一般现有的电浆浸没枪，非常适于实用。
本发明揭露一种用于提供感应耦合射频电浆浸没枪(plasma flood gun)的技术。在一个特定例示性实施例中，可将所述技术实现为离子植入 系统中的电浆浸没枪。电浆浸没枪可包含具有一或多个孔径的电浆腔室 (plasma chamber )。电浆浸没枪亦可包含能够将至少一气态物质供应至电 浆腔室的气体源(gas source )。电浆浸没枪可更包含能够将射频电功率 (electrical power)感应耦合至电浆腔室中以激发至少一气态物质从而产 生电浆的电源(power source )。电浆腔堂的整个内表面可无含金属材料，且 电浆不可暴露至电浆腔室内的任何含金属组件。另外， 一或多个孔径可足 够宽以用于来自电浆的带电粒子的至少一部分流过。
根据此特定例示性实施例的其他态样，电浆腔室的内表面的一部分可 包含选自由石墨以及^/f匕硅组成的群之一或多个材料。
根据此特定例示性实施例的其他态样，电源可经由介电界面耦合至电 浆腔室。介电界面可包含石英。
根据此特定例示性实施例的额外态样，可在由置放于电浆腔室外部的 多个磁铁所产生的一或多'个磁性尖端(magnetic cusp)中f兹性地围束大部 分电浆。多个万兹4失可进一步经配置以产生一或多个石兹偶极(magnetic dipole)以自电浆滤出高能电子。
根据此特定例示性实施例的另 一态样， 一或多个孔径中的每一者可比 电浆的鞘宽度宽两倍。
根据此特定例示性实施例的又一态样，未偏压笼具有用于离子束穿过
的开口，其中电浆腔室可足够邻近于开口来定位以允许离子束输送来自电 浆的带电粒子的至少一部分。 一或多个孔径可形成延伸过离子束的宽度或 离子束的扫描宽度的阵列。此外，离子束可指向晶圓，且一或多个孔径可 倾向于晶圆，使得退出的电浆以一角度接合离子束。
根据此特定例示性实施例的又一态样， 一或多个孔径可包含缝隙孔径
(slit aperture )。
根据此特定例示性实施例的—另 一态样，电源可包含沿着电浆腔室的外 壁延伸的细长平面线圈。细长平面线圈实质上可由铝制成。细长平面线圈 可具有间隔开1/16至1英寸的两个或两个以上的圏、在1/4至1英寸范 围内的弯曲半径以及在6至16英寸范围内的弯曲半径至弯曲半径长度。较 佳地，-细长平面线圈可具有间隔开l/8英寸的两个圈、1/2英寸的弯曲半 径以及12. 25英寸的弯曲半径至弯曲半径长度。
根据此特定例示性实施例的又一态样，可不存在位于电浆腔室内部的 电极。至少一气态物质可包含选自由氩.、氪、氙以及氦组成的群之一或多 个物质。 —
根据此特定例示性实施例的又 一 态样，电浆腔室可包含孔径板 (aperture plate), ^述孔径板具有在6至16英寸范围内的长度、在2 至4英寸范围内的宽度、在1/16至1/4英寸范围内的高度以及沿长度的多 个孔径，每一孔径具有在0. 020至0. 100英寸范围内的直径以及在0. 005 至0. 050英寸范围内的深度。较佳地，孔径板可具有14英寸的长度、1/2 英寸的宽度、1/4英寸的高度以及沿长度均匀间隔1. 2英寸且居中的十个孔 径，毒一孔径具有1. 4 mm的直径以及0. 7 mm的深度。
在另 一特定例示性实施例中，可将所述技术实现为离子植入系统中的 电浆浸没枪。电浆浸没枪可包含具有一或多个礼径的电浆腔室。电浆浸没 枪亦可包含能够将至少一气态物质供应至电浆腔室的气体源。电浆浸没枪 可更包含能够将射频电功率感应耦合至电浆腔室以激发至少一气态物质从 而产生电浆的电源。电浆腔室的整个内表面可包含只有铝的金属，且一或 多个孔径可足够宽以用于来自电浆的带电粒子的至少一部分流过。电浆腔 室可包含至电源的介电界面，且其中介电界面包含氧化铝。
在又一特定例示性实施例中，可将所述技术实现为用于在离子植入系 统中提供电浆浸没枪的方法。所述方法可包含提供具有介电界面以及一或 多个孔径的电浆腔室，电浆腔室的整个内表面无金属或金属化合物。所述 方法亦可包含将至少一气态物质供应至电浆腔室。方法可更包含藉由将射 频电功率感应耦合至电浆腔室以激发至少一气态物质来产生电浆。所述方 法可另外包含使来自电浆的带电粒子的至少一部分经由一或多个孔径而退 出电浆腔室。
现将参考所附图式中所示的本发明的例示性实施例来详细描述本揭露 案。虽然在下文参考例示性实施例来描述本揭露案，但应了解本揭露案并 不限于此。可理解本文的教示的普通熟习此项技术者将认可额外建构、修 改以及实施例以及其他使用领域，其在本文所描述的本揭露案的范畴内，且 本揭露案相对于其而言可为显著有用的。
综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在方法或功 能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效 果，且较现有的电浆浸没枪具有增进的突出多项功效，从而更加适于实用，并 具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细i兌明如下。


图1显示根据本揭露案的一实施例的例示性-pFG的侧视图。 图2显示根据本揭露案的一实施例的PFG中的出口孔径。 图3显示根据本揭露案的一实施例的例示性PFG的透视图。 图4显示根据本揭露案的一实施例具有磁铁的一例示性配置的PFG的 仰视图。
图5显示根据本揭露案的一实施例具有磁铁的另一例示性配置的PFG 的仰碎见图。
图6显示根据本揭露案的一实施例具有磁铁的又一例示性配置的PFG 的仰视图。
图7显示说明用于提供根据本揭露案的一实施例的PFG的例示性方法 的流程图。
图8显示用于根据本揭露案的一实施例的PFG中的例示性RF线圈。
图9显示用于根据本揭露案的一实施例的PFG中的例示性孔径板。
图10显示根据本揭露案的一实施例具有f兹铁的又一例示性配置的PFG
的仰视图。
10:电浆
32:离子束
102:电浆腔室
106:涂层
110:馈通气管
114:孔径板
30: 100 104 108 112 116
开口
电浆浸没枪(PFG)
介电界面
出口孔径
线圈
侧壁有效孔径
电浆浸没枪(PFG)
电浆鞘 电浆腔室
介电界面
笼
线圈 磁铁 磁铁 磁铁
出口孔径 出口孔径 孔径
RF线圏 出口孔径 孔径
孔径板 磁铁
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的提供感应耦合射频电 浆浸没枪的技术其具体实施方式
、方法、步骤、特征及其功效，详细说明 如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图 式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当
;了解，'然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以 限制。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图 式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实 施例中，相同的元件以相同的编号表示。
通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技 术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与 说明之用，并非用来对本发明加以限制。
参看图1，展示根据本揭露案的一实施例的例示性PFG IOO的侧视图。
PFG IOO可包含具有实质上无金属的内表面的电浆腔室102。在一较佳 实施例中，不可将金属电极或金属组件置放在电—浆腔室102内部。在电浆 腔室102内亦不存在任何暴露的金属或—金属化合物。电浆腔室102的一侧 可为分隔电浆腔室102内部与线圈112的介电界面104。介电界面104可由 石英及/或不含有金属或金属化合物的其他介电材料制成。电浆腔室102的 其他部分(例如，孔径板114或侧壁116 )可由诸如石墨或碳化硅(SiC ) 的非金属导电材料制成。或者，内表面的其他部分可具有非金属导电材料 (例如，石墨或SiC)的涂层106。可将涂层106涂覆于金属或非金属表面 上。可用水或其他冷却剂来冷却线圈112及/或侧壁116 (至所要温度)。举例而言，线圈112以及侧壁116可为空心的以允i午冷却剂在其中的循环。
根据一些实施例，可容许具有暴露的铝(Al )或含铝材料(例如，氧
化铝或A1203 )的电装腔室102。在彼种状况下，介电界面104可包含氧化 铝，且电浆腔室102的其他部分可由铝制成或用铝来涂覆。或者，可用非 金属导电材料来涂覆内表面的一部分，而另一部分可包含暴露的铝。
在电浆腔室102的侧壁中可存在馈通气管110。经由气管110，可将一 或多个气态物质供应至电浆腔室102。气态物质可包含诸如氙(Xe )、氩(Ar) 或氦(He)的惰性气体。通常将气体压力维持在1-50毫托(milliTorr) 范围内。
线圈11 可具有沿PFG 100的一侧延伸的细长、平面形状。线圏112 可连接至RF电源(未图示)且可将RF电功率经由介电界面104感应耦合 至电浆腔室102中。RF电功率可以分配至工业、科学及医疗(ISM)设备的 典型频率(诸如2 MHz、 13.56 MHz以及27. 12 MHz)来操作。
耦合至电浆腔室102中的RF电功率可激发其中的惰性气体以产生电浆 10。电浆腔室102内的电浆10的形状以及4立置可至少部分地受线圈112的 形状以及位置的影响。根据一些实施例，线圏112可实质上延伸电浆腔室 102的整个长度以及宽度。归因于无金属的内表面，电浆腔室102可持续暴 露至电浆10而不引入任何金属污染。此外，非金属导电涂层106可帮助降 低电浆10的电位，且因此将来自电浆10的电子保持于低能量。
在离子植入系统中，PFG100通常仅在离子束(未图示)到达晶圓(未 图示)之前位于离子束附近。在电浆腔室102的侧壁中，存在通向离子植 入系统中的多个出口孔径108。出口孔径108可形成延伸过离子束的宽度的 阵列。举例而言，对于带状离子束，出口孔径108实质上可覆盖带宽度。 在扫描离子束的状况下，出口孔径108可覆盖扫描宽度。根据本揭露案的 一个实施例，出口孔径108可覆盖11-12英寸的宽度。
为了允许来自电浆10的带电粒子(亦即，电子以及离子)穿过出口孔 径108,出口孔径108的宽度通常大于电浆10的鞘宽度的两倍。图2展示 根据本揭露案的一实施例的出口孔径108。可将孔径108的实际宽度指示为 D。电浆鞘204 (亦即，在电浆10与侧壁之间的边界层)可具有L的宽度。 随后，有效孔径202具有(D-2L)的宽度。根据一个实施例，可需要电浆 IO用仅穿过电浆腔室102外部的离子束来形成电浆桥。因此，可需要D大 于2L,使得有效孔径202足够宽以容纳'电浆桥。
图3展示根据本揭露案的一实施例的例示性PFG 300的透视图。PFG 300 可包含在其顶侧上具有介电界面304的电浆腔室302。经由介电界面304，线 圈306可将RF电功率感应耦合至电浆腔室302中以自一或多个惰性气体来 产生电浆。自电浆所产生的带电粒子(尤其电子)可流过出口孔径(未图示)或电浆腔室302的底侧上的至少一缝隙。电浆腔室302可安装在笼308 上。笼308较佳可为未经偏压且可具有开口 30,离子束32穿过所述开口 30。电浆腔室302内的电浆可用离子束32形成电浆桥，藉此离子束32可 将自电浆所产生的低能电子载运至正电荷晶圓。
根据本揭露案的实施例，PFG 300的简易设计使其可适合装配于为旧类 型PFG所保留的预定空间内。因此，不需要为升级而改变已有的PFG外壳。
尽管图3展示PFG 300，其中其出口孔径在离子束32处面朝下，但此 非为所预期的唯一定向。PFG 300的大部分或出口孔径可为倾斜的使得电浆 桥以一角度接合离子束32。举例而言，PFG 300可经调适使得出自出口孔 径的电子(或电浆桥)以晶圓的一般方向被引导且以45度角接合离子束32。 亦可预期其他角度。
根据本揭露案的其他实施例，可在PFG电浆腔室外部提供磁铁的灵活 组态以达成电浆腔室中的有效电浆围束(plasma confinement )。在图4至 图6以及图10中展示两例示性组态。
图4展示根据本揭露案的一实施例具有》兹铁的一个例示性配置的PFG 的仰视图。PFG可等同于或类似于图3中所示的PFG 300。在PFG电浆腔室 的底部可存在多个出口孔径408。可将多个磁铁402 (例如，永久磁铁或电 磁线圈)置放于电浆腔室的两侧上，交替北极与南极且彼此相对着不同的 极。此配置可在-兹场中形成尖端以及偶^f及，其中^兹性尖端用以围束电浆腔 室内的电浆纵长，且磁偶极用以滤出高能电子。
图5展示根据本揭露案的一实施例具有磁铁的另一例示性配置的PFG 的仰视图。在PFG电浆腔室的底部可存在多个出口孔径508。此处的磁铁配 置稍微不同于图4所示的配置。可将多个磁铁502置放于电浆腔室的两侧 上，交替北极与南极但彼此相对着相同—的极。此配置在磁场中仅形成尖端 而无偶极。
图6展示根据本揭露案的一实施例具有磁铁的又一例示性配置的PFG 的仰视图。不同于图4中所示的配置，磁铁602可被如此定位彼此相对 的彼等极未与孔径608对准。
图IO展示根据本揭露案的一实施例具有磁铁的义一例示性配置的PFG 的仰视图。在此配置中，磁铁1002沿PFG的长度而置放，其中彼此相对的 彼等极未与孔径10Q8对准。因此，多极场B沿PFG的长度而围束着电浆，藉 此增加电浆密度且降低电浆电位。另外，多极场线亦延伸过孔径1008。
如图4至图6以及困10中所说明，磁铁可经灵活配置且再配置以在PFG 电浆腔室内产生所要磁场以围束其中的电浆。藉由改变磁场的强度以及形 状，可调整电浆的均一性以及密度。结果，可减小对电浆腔室侧壁的电子 扩散损失。适当的电浆围束亦可减小电浆电位以及鞘宽度，藉此增强电子输出。
图7展示说明用于提供根据本揭露案的一实施例的PFG的例示性方法 的流程图。
在步骤702中，可提供电浆腔室。可用石墨或其他非金属导电材料来 涂覆电浆腔室的内壁以防止污染。
在步骤704中，可以10-20毫托(milliTorr)的低压将氛(Xe )气体 供应至电浆腔室。归因于氤在惰性气体中的相对低离子化电位以及氛的重 质量，氙可为用于PFG目的的较佳气体。
在步骤706中，可将RF功率经由介电界面感应耦合至电浆腔室。感应 耦合消除了在电浆腔室内置放电极或其他金属组件的需要。
在步骤708中，可调谐RF功率以点燃且维持氣电浆。为了分解氛气原 子，可需要以相对高的气压及/或高RF功率设定开始。 一旦已点燃电浆，则其 可维持在较低的气压及/或RF功率设定。
在步骤710中，可磁性地围束电浆，且可用外部置放的永久磁铁磁性 地过滤来自电浆的电子。可以多极组态来配置永久》兹铁以改良电浆密度及 均一性，且因此增强电子的产生。
在步骤712中，可仅在离子束击中晶圆之前将自电浆所产生的电子经 由电浆腔室中的出口孔径阵列供应至离子束。离子束可用作用于漂移低能 电子的载体。晶圓刚变为稍充电至正电位，则可将电子吸引至晶圆以中和 过量的正电荷。
图8展示用于根据本揭露案的一实施例的PFG中的例示性RF线圈800。 RF 线圈800可替换(例如)图1中所示的线圈112以及图3中所示的线圈306。线 圈80t)可有具有两圈或两圈以上的细长形状。两邻近的圈可在其间具有 1/16-1/2英寸的间隔D。弯曲半径R可在1/4-3/4英寸的范围内。弯曲半 径至弯曲半径长度LL可在8-20英寸的范围内。根据一个较佳实施例，RF 线圈800可具有一圈与另一圈的顶部隔开1/8英寸的两圈。弯曲半径R可 为l/2英寸，因此在RF线圈800的两长臂之间存在一英寸(2R)间隔。弯 曲半径至弯曲半径长度LL可为12英寸。
图9展示用于才艮据本揭露案的一实施例的PFG中的例示性孔径板900。孔 径板900可由(例如)石墨、铝、碳化硅或具有石墨或碳化硅涂层的金属 制成。孔径板900可具有在6至16英寸范围内的长度L、在2至4英寸范 围内的宽度W以及在1/16至0. 25英寸范围内的高度H。在孔径板900的内 部(电浆腔室侧)，可存在具有多个出口孔径902的凹区。具有在O. 020至 0. 100英寸范围内的直径d的出口孔径902可沿孔径板900的中心线均匀地 间隔。在两邻近的出口孔径902的中心之间的间隔S可在0. 1至3英寸的 范围内。每一出口孔径902的深度h可在0. 005至0.050英寸的范围内。根
据一个较佳实施例，孔径板900可具有14英寸的长度L、 1/2英寸的宽度W 以及1/4英寸的高度H。可存在沿长度而间隔1.2英寸且居中的IO个出口 孔径902。每一出口孔径902可具有1. 4醒的直径d以及0. 7 mm的深度h。
本揭露案在范畴上并非由本文中所述的特定实施例来限制。的确，除 本文中所述的彼等实施例以外的本揭露案的其他各种实施例以及修改自以 上描述以及随附图式对于熟习该项技术者将为显而易见的。因此，此等其 他实施例以及修改意都属于本揭露案的-范畴内。此外，尽管本文中已在用 于特定目的的特定环境中的特定实施例的上下文中描述了本揭露案，但普 通熟习该项技术者将认识到其有用性不限于此，且可在用于许多目的的许 多环境中有利地实施本揭露案。因此，应鉴于本文中所述的本揭露案的完 整宽度以及精神来解释以上所陈述的权利要求书。
上述如此方法及结构构成的本发明提供感应耦合射频电浆浸没枪的技 术的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而 确实具有技术进步性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征在于其包含电浆腔室，其具有一或多个孔径；气体源，其能够将至少一气态物质供应至所述电浆腔室；以及电源，其能够将射频电功率感应耦合至所述电浆腔室中以激发所述至少一气态物质从而产生电浆；其中所述电浆腔室的整个内表面无含金属材料且所述电浆不被暴露至所述电浆腔室内的任何含金属组件，且其中所述一或多个孔径足够宽以用于来自所述电浆的带电粒子的至少一部分流过。
2. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征 在于所述电浆腔室的内表面的一部分包含选自由石墨以及碳化硅组成的群 之一或多个材料。
3. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征 在于所述的电源经由介电界面耦合至所述电浆腔室。
4. 根据权利要求3所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征 在于所述的介电界面包含石英。
5. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征 在于所述的电浆的大部分被i兹性地围束于由置》文在所述电浆腔室外部的多 个/f兹铁所产生的 一或多个》兹性尖端中。
6.根据权利要求5所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征 在于所述的多个浪M失进一步经配置以产生一或多个^t偶极以自所述电浆滤 出高能电子。
7. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征 在于所述一或多个孔径中的每一者可比所述电浆的鞘宽度宽两倍。
8. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其更包含具有用于离子束穿过的开口的未偏压笼，其中所述电浆腔室足够邻近 于所述开口而定位以允许所述离子束输送来自所述电浆的带电粒子的所述 至少一部分。
9. 根据权利要求8所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征 在于所述一或多个孔径形成延伸过所述离子束的宽度或所述离子束的扫描 宽度的阵列。
10. 根据权利要求8所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述离子束指向晶圓；及所述一或多个孔径倾向于所述晶圆，使得所述退出的电浆以 一角度接 合所速离子束。
11. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述一或多个孔径包含缝隙孔径。
12. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特征在于所述电源包含沿着所述电浆腔室的外壁延伸的细长平面线圏。
13. 根据权利要求12所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述细长平面线圈实质上由fe制成。
14. 根据权利要求12所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述细长平面线圈具有间隔开1/16至1英寸的两个或两个以上的圈；在1/4至1英寸范围内的弯曲半径；以及在6至16英寸范围内的弯曲半径至弯曲半径长度。
15. 根据权利要求14所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述细长平面线圈具有间隔开1/8英寸的两个圈；1/2英寸的弯曲半径；以及12. 25英寸的弯齿半径至弯曲半径长度。
16. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于不存在位于所述电浆腔室内部的电极。
17. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述至少一气态物质包含选自由氩、氪、氙以及氦组成的群之一或 多个物质。
18. 根据权利要求1所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述电浆腔室包含孔径板，其具有在6至16英寸范围内的长度； 在2至4英寸范围内的宽度； 在l/16至l/4英寸范围内的高度；以及沿着所述长度的多个孔径，每一孔径具有在0. 020至0. 100英寸范围 内的直径以及在0. 005至0. 050英寸范围内的深度。
19. 根据权利要求18所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述电浆腔室包含孔径板，其具有T4英寸的长度； 1/2英寸的宽度； 1/4英寸的高度；以及沿所述长度均匀间隔1. 2英寸且居中的十个孔径，每一孔径具有1. 4 mm 的直径以及0. 7 mm的深度。
20. —种用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其4争征在于其包含 电浆腔室，其具有一或多个孔径；气体源，其能够将至少一气态物质供应至所述电浆腔室；以及电源，其能够将射频电功率感应耦合至所述电浆腔室以激发所述至少一气态物质>^人而产生电浆；其中所述电浆腔室的整个内表面包含只有铝的金属，且其中所述一或多个孔径足够宽以用于来自所述电浆的带电粒子的至少一部分流过。
21. 根据权利要求20所述的用于离子植入系统中的电浆浸没枪，其特 征在于所述电浆腔室包含至所述电源的介电界面，且所述介电界面包含氧 化铝。
22. —种用于在离子植入系统中提供电浆浸没枪的方法，其特征在于其 包含提供具有介电界面以及一或多个孔径的电浆腔室，所述电浆腔室的整 个内表面无金属或金属化合物；将至少一气态物质供应至所述电浆腔室；藉由将射频电功率感应耦合至所述-电浆腔室中以激发所述至少一气态物质来产生电浆；以及使来自所述电浆的带电粒子的至少 一部分经由所述一或多个孔径而退 出所述电浆腔室。
全文摘要
本发明是有关于一种用于提供感应耦合射频电浆浸没枪的技术。在一个特定例示性实施例中，可将所述技术实现为离子植入系统中的电浆浸没枪。所述电浆浸没枪可包含具有一或多个孔径的电浆腔室；能够将至少一气态物质供应至所述电浆腔室的气体源；以及能够将射频电功率感应耦合至所述电浆腔室中以激发所述至少一气态物质从而产生电浆的电源。所述电浆腔室的整个内表面可不含金属材料，且所述电浆不可暴露至电浆腔室内的任何含金属组件。另外，所述一或多个孔径可足够宽以用于来自所述电浆的带电粒子的至少一部分流过。
文档编号H01J37/317GK101341570SQ200680047763
公开日2009年1月7日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月19日
发明者伊桑·亚当·莱特, 彼得·F·库鲁尼西, 拉塞尔·罗, 艾利克·R·科步, 艾力克斯恩德·S·培尔 申请人:瓦里安半导体设备公司