专利名称：用于从离子源部件清除残余物的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及离子注入系统，且更具体地，涉及用于减少这类离子注入系统中产生的残余物的改进系统和方法。
背景技术：
在半导体装置和其它产品的制造中，离子注入系统用在将掺杂元素注入到工件中 (例如，半导体晶片、显示面板、玻璃基板)中。这些离子注入系统典型地被称为“离子注入机”。离子剂量和离子能量为通常用在描述离子注入机所执行的离子注入的特征的两个变量。离子剂量与注入到工件区域中的离子数量有关，且通常被表示为工件材料的每单位面积中的掺杂物原子的数量(例如，IO18硼原子/cm2)。离子能量与离子被注入到工件表面下方的深度有关。例如，用在半导体装置中的倒掺杂井而形成相深的接面典型地需要高达几百万电子伏特(MeV)的离子能量，而形成相对浅的接面需要低在I千电子伏特(IkeV) 的能量。历史上，许多离子注入已使用小分子或通常所说的“单原子物质”来执行。然而， 近几年，例如，产量上的实质改进已通过使用诸如分子硼(例如，十硼烷(BltlH14)、十八硼烷 (B18H22))或分子碳(例如，C7H7X16H14)的大分子来显示。由产量的观点来看，使用大分子提供显著优势，因为大分子允许每个晶片在较短时间中(相对于由单原子物质所产生的束) 接收给定剂量。然而，使用这些大分子的一个潜在缺点在于大分子在电离后趋向于离解。所述离解使得至少一些离解分子“粘”在离子注入机(例如，离子源)中部，从而引发残余物产生。 一段时间后(例如，10-20小时)，残余物可能会防碍离子源的操作并降低束电流。现有的离子注入机试图通过纯物理手段或使用NF3气体来产生等离子以移除残余物。然而，前面这两种方法都具有显著缺点。举例来说，诸如喷砂的纯物理手段典型地需要从离子注入设备移除残余物涂布的部件以清除部件，从而导致机器停工并潜在地损失制造设备的产量。因为NF3需要特别处理，因此使用基于NF3的等离子是昂贵的。此外，虽然费钱，但NF3仍是无法移除一些类型的残余物(例如，由于使用碳的等离子源所引起的石墨残余物)，且在许多方面对环境并不利。因此，现存有对清除离子源残余物的方法的需求，用以满足离子注入工业的需求。发明中容下文呈现本发明的简化说明，以提供对本发明的一些方面的基本了解。本发明内容不是本发明的广泛的概要，且不是要识别本发明的主要或关键要素，也不描述本发明的保护范围。相反，发明内容的目的是以简化形式呈现本发明的一些概念做为稍后所呈现的更详细说明的前言。在此所公开的一些技术有助于从分子束部件清除残余物。例如，在示例性方法中， 沿着束路径提供分子束，使得残余物产生在分子束部件上。为了减少残余物，分子束部件被暴露到含氟等离子。在一些方法中，不同类型的等离子可被选择性地产生以清除分子束部件上的不同类型的残余物。在示例性系统中，反应气体传送系统包括供应各种类型的气体到一个或多个等离子室的流量控制器。流量控制器选择性地传送一些气体，例如，硼化合物和碳化合物，以产生接着用于获得对一个或多个工件的离子注入的等离子放电。硼化合物和/或碳化合物可以引起不同类型的残余物产生在系统中。因此，流量控制器也可选择性地传送不同类型的清除气体到一个或多个等离子室，以产生不同的等离子放电以将不同类型的残余物从系统中选择性地移除。下列说明和附图详细提出本发明某些图示观点和补充。这些指示可采用本发明的原理的各种方法中的一些。
图I是离子注入系统的实施例；图2是根据一些实施例的包括反应气体传送系统的离子注入系统的实施例；图3是根据实施例的用于限制或清除来自离子注入机部件的残余物的产生的一种方法的流程图；图4是根据实施例的用于限制或清除来自离子注入机部件的残余物的产生的另一种方法的流程图；图5是根据一个实施例的用于产生分子束的示例性离子源的等距立体图；图6是根据一个实施例的用于产生分子束的示例性离子源的剖面立体图；以及图7显示在接近易受残余物产生影响的离子源部件处产生清除等离子的机构。
具体实施例方式本发明总体涉及可应用于离子注入系统的残余物移除技术。更具体地，本发明的系统和方法提供有效方法来降低由大分子物质所产生的残余物，所述大分子物质例如为 碳硼烷；十硼烷；十八硼烷；二十硼烷；诸如C7H7和CltlH14的烃，以及用于制造诸如三氟化硼、磷化氢和砷化三氢的小分子离子注入物质(例如，BF2和单原子物质)的标准电离气体。 要了解到前述离子注入物质列表只是提供用于说明目的，不应被视为表示可用以产生离子注入物质的完整离子气体列表。因此，本发明的多个方面现在将参考附图来说明，其中从头到尾使用相同的附图标记表示相同的元件。图I显示具有端子12、束线组件14和终端站16的离子注入系统10。一般而言， 在端子12中的离子源18连接到电源系统20，以使用小分子(例如，BF2和单原子物质)或大分子来电离掺杂气体并形成离子束22。束22在撞击位于终端站16中的工件24 (例如， 半导体晶片或显示面板)之前，先通过束线组件14。为了将束22从端子12操纵到工件24，束线组件14具有束导向件26和质量分析器28。偶极磁场在操作期间产生在质量分析器28中。具有不适当电荷与质量比的离子碰撞侧壁32a、32b ;从而只让具有适当的电荷与质量比的离子离开，通过解析孔30并进入工件24。束线组件14还可以包括在离子源18和终端站16之间延伸的各种束形成和成形结构，所述束形成和成形结构保持离子束22并限制细长的内腔室或通道36，束22通过所述内腔室或通道被输送到终端站16中所支撑的工件24。真空泵34典型地保持离子束输送通道 36在真空状态下，以降低离子通过与空气分子的碰撞而从束路径偏转的可能性。注入机10可采用不同类型的终端站16。例如，“成批”型终端站可同时支撑多个工件24在旋转支撑结构上，其中工件24旋转通过离子束的路径，直到所有工件24全部被注入为止。另一方面，“系系列”型终端站沿着束路径支撑用于注入的单个工件24，其中多个工件24以系列方式一次注入一个，且在开始注入下一个工件24前，每个工件24已完全被注入。没有干扰，各种污染物(例如，硼、碳或来自离子源18的其它掺杂材料)可在相邻于束22的各种离子注入机部件上沉积并形成一种或更多种类型的残余物。例如，当束22 中存有硼物质时，硼基残余物可产生在离子源中；而当束22中存有碳物质时，碳基残余物可类似地产生。其它类型的残余物也可产生根据实施的注入类型而产生。本发明涉及用于移除或以另外方式限制这类残余物的技术。图2显示离子注入系统150的实例，所述离子注入系统趋向于限制残余物产生，从而帮助确保系统长时间的可靠操作。除了前述部件外，图2的离子注入系统150还包括反应气体传送系统200。反应气体传送系统200包括流量控制组件202，其典型地包括机械部件和/或机电部件(例如，阀、泵和流管)以在控制器204的引导下传送各种气体到离子注入系统150。具体地，各种气体可选择性地被传送以产生不同的等离子放电，所述等离子放电始于在移除在离子系统部件上可以产生的不同类型残余物。在一些实施例中，不是实际上清除残余物的等离子，而是等离子的余辉可实际地清除残余物。如本领域的技术人员所理解地，术语“等离子”被使用在有源产生区域，其中RF或微波实际上撞击并产生等离子(由离子、电子、亚稳态、中性物等构成)，而余辉是下游区域，其中物质不再产生但因扩散而被用力推进并有效地利用。在所示实施例中，显示了流量控制组件202连接到第一和第二掺杂气体供应器 (206，208)以及第一和第二清除气体供应器(210，212)。通常，气体供应器206-212储存在气体罐中，虽然所需气体也可在现场通过实施适当化学反应和/或电离来产生。应理解，虽然所示实施例只描述第一和第二掺杂气体供应器(206，208)以及第一和第二清除气体供应器(210，212)，但是可以包括任意数量的这类气体供应器来执行所需的注入和清除功能。在操作期间，控制器204指示流量控制组件202将掺杂气体从掺杂气体供应器 206,208供应到离子源18中处于真空状态的等离子室(未显示)。电源系统20接着被提供能量以电离等离子室中的掺杂气体分子，从而根据根据等离子室中所存在的掺杂气体来产生不同类型的等离子。例如，在一个实施例中，第一掺杂气体供应器206包括分子硼(例如，十硼烷(BltlH14)、十八硼烷(B18H22))，且第二掺杂气体供应器208包括分子碳(例如，C7H7、 C16H14)。在第一工件(或一批或多批的工件)注入期间，分子硼可被供应到等离子室以产生第一等离子，所述第一等离子可被提取以形成适合在(一个或多个)工件上形成η型区域的第一类离子束22。当另一个工件(或另一批工件)接着被注入时，分子碳可被供应到等离子室以产生第二等离子，所述第二等离子可被提取以形成适合在半导体装置中形成压应变区域的第二类离子束22。因为第一类和第二类离子束包括不同分子物质，因此第一和第二离子束可在系统中形成不同类型残余物。除非取得适当测量值，否则这些不同类型残余物可产生以推动束电流至所需水平之下。根据残余物是否存在(和/或根据清除程序序之间的预定时间是否已经到达)，控制器204可开始清除过程以降低任何这类残余物。如果诸如硼基残余物的第一类残余物存在(和/或如果距离之前的清除操作已消逝预定时间)，则控制器204指示流量控制组件202抽空等离子室至真空，并接着将来自第一清除气体供应器210的第一清除气体供应到只为了清除目的而使用的第二等离子源。例如，在一些实施例中，第一清除气体包括碳氟化合物(具有分子式CaFb，其中a和b为整数) 和/或氢氟碳化物(具有分子式CxFyHz，其中x、y和z为整数)。当第一清除气体被电离且由此产生等离子时，等离子的自由基活性氟原子(free reactive fluorine atom)可移除第一类残余物(例如，硼基残余物)。在一些实施例中，第一清除气体如果不是完全地则可以基本上不含NF3气体；从而减轻对特殊气体处理技术的需求以降低成本，并在一些方面趋向于使本发明技术相较于基于NF3的清除技术而更具环境友善性。相反地，如果诸如碳基残余物的第二类残余物存在(和/或如果距离之前的清除操作已消逝预定时间)，则控制器204也可指示流量控制组件202抽空等离子室至真空，并接着将来自第二清除气体供应器212的第二清除气体供应到第二等离子源。第二清除气体可包括氧，从而产生包括原子氧以移除来自离子源部件的第二类残余物(例如，碳基残余物)的等离子。像第一清除气体一样，则第二清除气体如果不是完全地则可以基本上不含 NF3气体。通过不同类型等离子放电之间的改变来选择性地清除不同类型残余物，本发明有助于离子注入系统的可靠操作。上面虽已讨论有关只有第一和第二清除等离子放电分别清除第一和第二类残余物，但该原理可延伸到分别操作任意数量的清除等离子放电来清除任意数量的类型的残余物。为了帮助确定是否已从离子源部件完全地清除一种或多种残余物，系统可采用不同的残余物检测系统。例如，图2说明位于与离子源18中的等离子室流体连通的排气系统 216中的残余物检测传感器214。虽然图2说明残余物检测传感器214存在于排气系统216 中的实施例，但在其它实施例中，残余物检测传感器可位于其它区域中。例如，残余物检测传感器214也可位于例如在束线组件14中的离子源的下游。在实施例中，残余物检测传感器214能够进行光学光谱分析，其使用排气系统216 中的二次等离子源(未显示)来进行。因此，在本实施例中，残余物检测传感器214分析来自离子源中的等离子室的废气以追踪残余物数量。当二次等离子源中的等离子被点燃时， 残余物(如果存在)以表示残余物的预定的量子化能级发射光子/光。不同类型残余物所射出的光用作可以识别不同类型残余物的一种“指纹”，从而允许控制器204选择适当清除气体来移除检测到的特定类型残余物。可选地，在产生的残余物进行清理时，越来越少的残余物流入排气系统，一旦所有残余物被清除，光学指纹降到低于特定预设阈值，所述预设阈值可让控制器204终止清除过程，从而提供所需清除期间的实时控制。在另一个实施例中，残余物检测传感器214能够进行残余物质量分析，所述残余物质量分析使用位于排气系统216中的二次等离子源和四极磁铁(未显示)。在残余气体分析(RGA)中，废气的分子构成再度被分析以追踪残余物数量，但这次分析根据根据分子构成的各个原子质量。因此，在本实施例中，检测到的质量用作可以识别不同类型残余物的一种“指纹”，从而使控制器204选择适当清除气体来移除检测到的特定类型残余物。
在又一个实施例中，残余物检测传感器214可包括温度传感器。当残余物分子离解在存在的反应物质中时，化学反应典型地是放热的，其趋向于加热根据特征温度曲线而形成残余物在其上的表面，所述特征温度曲线可表示是否残余物正被移除。一旦典型地安装到离子源部件的温度传感器显示温度不再进一步上升，残余物和反应清除等离子之间的放热化学反应完成，且温度传感器的数据可被使用以停止清除过程。既然已讨论过一些离子注入系统范例，参照图3-4，显示了根据一些方面的方法 300、400。这些方法虽以一系列动作或事件来显示并在下面说明，但是本发明并不受限于这类动作或事件所示顺序。例如，一些动作可以以不同顺序发生和/或与在此所示和/或所述之外的其它动作或事件同时发生。此外，不是所有显示的动作都需要，且在此所述动作中的一个或多个可在一个或多个独立动作或阶段中执行。图3显示方法300，所述方法在选择所需的注入程序序时以步骤302开始。例如， 所需的注入程序序可传送所需的n型掺杂分布、所需的p型掺杂分布或诸如碳注入物的一些其它类型的注入物。如果第一类注入程序序被选择，则方法继续进行到步骤304，并以分子硼离子束注入一个或多个工件。该注入可以使第一类残余物产生在一个或多个离子束部件上。在步骤306，其上具有第一类型残余物的分子束部件被暴露到第一余辉(或第一清除等离子)，所述第一余辉包括用以协助移除残余物的反应性游离原子氟基。在一些实例中，使用包括碳氟化合物和/或氢氟碳化物气体的气体混合物可以产生第一清除等离子， 其产生第一余辉。在步骤308，根据第一预定条件是否满足而选择性地结束至第一余辉(或第一清除等离子)的暴露。第一预定条件表示残余物移除程度。例如，在一个实施例中，第一条件关于从暴露到第一余辉的开始时间进行测量时，是否预定时间已期满。在另一个实施例中， 第一条件涉及虽不限制但优选地使用位于排气管路中的二次等离子源的光学光谱分析是否指示第一余辉是否已完全地从离子源部件移除残余物。在又一个实施例中，第一条件涉及残余气体质量分析是否指示第一余辉是否已完全地从离子源部件移除残余物。在又一个实施例中，第一条件涉及温度测量是否指示第一余辉是否已完全地从离子源部件移除来残余物。注意，第一条件也可涉及未达到这些和其它实施例中的残余物的完全移除。在步骤310，方法确定是否需要另外的注入。若需要，方法回到步骤302并选择另一个注入程序序在与前面注入相同或不同的工件上执行。假设在步骤302选择第二注入程序，则在步骤312，以分子碳束来注入一个或多个工件。这在离子束部件上形成第二残余物。在步骤314，离子束部件暴露到包括反应性游离原子氧基的第二余辉(或第二清除等离子)，以帮助例如在分子碳注入期间形成的第二残余物的移除。在步骤316，根据第二预定条件是否满足而选择性地结束对第二余辉(或第二清除等离子)的暴露，其中第二预定条件表示第二残余物的移除程度。例如，在一个实施例中，第二条件涉及从暴露到第二余辉的开始时间进行测量时，是否预定时间已期满。在另一个实施例中，第二条件关于使用第二等离子源的光学光谱分析是否指示第二余辉是否已完全地从离子源部件移除残余物。在又一个实施例中，第二条件涉及残余气体质量分析是否指示第二余辉是否已完全地从离子源部件移除残余物。在又一个实施例中，第二条件关于温度测量是否指示第二余辉是否已完全地从离子源部件移除残余物。注意，第二条件也可涉及未达到这些和其它实施例中的残余物的完全移除。虽未明示在图3中，但是对另外不同类型的余辉或清除等离子的其它暴露可被执行以进一步移除保留在离子源部件上的任何残余物。每个暴露可被量身定做以从离子源部件中移除不同类型残余物，从而降低残余物的产生而可以得到可靠注入操作。图4显示根据一些实施例的另一种方法400。方法400在第一分子束被产生时开始步骤402，其中第一分子束包括第一分子物质。为了说明目的，方法400中与第一分子物质为硼的执行有关的其余动作在下面说明，但其它分子物质也可被使用。在步骤404，沿着束路径提供第一分子束，从而使第一残余物产生在分子束部件上。在步骤406，分子束部件被暴露到第一清除等离子以帮助移除第一残余物。在现在所述的示例性执行中，第一清除等离子包括例如可由碳氟化合物或氢氟碳化物产生的氟离子和/或氟基。在步骤408，对第一清除等离子的暴露根据第一预定条件是否满足而被选择性地结束。例如，第一条件可关于时间、光学光谱分析、残余气体质量分析或温度分析。在步骤410，第二分子束被产生，所述第二分子束包括第二分子物质。在现在所述实例中，第二分子物质为碳，其未非限制实例。在步骤412，沿着束路径提供第二分子离子束，从而引起第二残余物产生在分子束部件上。在步骤414，分子束部件被选择性地暴露到不同于第一清除等离子的第二清除等离子以帮助移除第二残余物。在现在所述实例中，第二清除等离子包括氧，其是一个非限制实例。在步骤416，对第二清除等离子的暴露根据第二预定条件是否满足而被选择性地结束。例如，第二条件可关于时间、光学光谱分析、残余气体质量分析或温度分析。虽未明示在图4中，但其它类型离子束可被产生，从而产生其它类型残余物产物。 此外，对其它不同类型等离子的暴露可被实行以进一步移除形成在离子源部件上的任何残余物。在一些实施例中，每个暴露可被量身定做以从离子源部件中移除不同类型残余物，从而降低残余物产物而得到可靠操作。通常，只要可以维持束电流，图4所示方法就能够在一批(或多批)晶片已经被注入第一和/或第二物质后实施。在一些实施例中，可在预定维持安排(例如，一旦设定数量的晶片已被注入)下以系列方式运用第一和第二清除过程(用于第一物质和第二物质)。 清除过程可交替执行几次以确保任何残余物都以所需方式被移除。图5到图6显示可根据一些实施例来使用的离子源500的实施例。应注意，基于说明目的来提供图5到图6所述离子源500只有一种类型的离子源，其易受残余物产生(例如，在孔520上)影响且不表示包括离子源的所有方面、部件和特征。相反地，显示了示例性离子源500，以帮助进一步了解可结合一些实施例来使用的一种类型的离子源。离子源500包括相邻于第二等离子室516的第一等离子室502。第一等离子室 502包括气体源供应管路506并构造有用于从第一源气体中产生等离子的等离子产生部件 504。气体供应管路选择性地携带掺杂气体(例如，来自图2的第一和/或第二掺杂气体供应器206、208)。来自二次清除等离子源(例如，其使用由图2的第一和/或第二清除气体供应器210、212所供应的气体)的等离子通过气体/余辉管路518被运送到第一等离子室 502。等离子产生部件504可包括如图6所示的阴极508/阳极510的组合。可选地，等离子产生部件504可包括RF感应线圈天线，其具有直接安装在气体限制室中以传送电离能量到气体电离区域中的射频传导部分来支持。第一或电子源等离子室502限定孔512，所述孔形成通道以进入到离子注入系统的高真空区域，即，其中压力远低于在第一等离子室502中的源气体的压力的区域。电子源等离子室502还限定孔514，所述孔形成用于从电子源等离子室502提取电子的提取孔。在优选实施例中，提取孔514以如图6所示地具有在其中形成孔514的可更换阳极元件510形式来提供。如此，本领域的技术人员会理解到电子源等离子室502可被构造成具有正偏压电极519(相对于阴极508)，正偏压电极519用于在通常所说的无反射模式下从等离子吸引电子。可选地，相对于阴极508，电极519可被负偏压而以通常所说的反射模式使电子被驱回电子源等离子室502中。会了解到该反射模式结构需要等离子室墙壁的适当偏压和电极519的电子绝缘与独立偏压。如前所述地，离子源500也包括第二或离子源室516。第二离子源等离子室516包括用于将源气体引进离子源等离子室516中的第二气体源供应管路518，并且进一步被构造用于接收来自电子源等离子室502的电子，从而通过电子和第二源气体之间的碰撞而在其中产生等离子。第二气体供应源管路518可将掺杂气体(例如，来自图2的第一和/或第二掺杂气体供应器206、208)和/或来自二次清除等离子源(例如，其使用来自图2的第一和/或第二清除气体供应器210、212的气体)的清除等离子选择性地运送到第二等离子室 516。第二或离子源等离子室516限定与第一等离子室502的提取孔514对准的孔517， 孔514与孔517之间形成通道以允许从第一等离子室502提取的电子流入第二等离子室 516中。优选地，离子源等离子室516被构造成具有正偏压电极519，所述正偏压电极用于以通常所说的无反射模式来吸引注入离子源等离子室516中的电子，从而在电子和气体分子之间产生所需碰撞以产生电离等离子。可选地，电极519可被负偏压而以通常所说的反射模式使电子被驱回离子源等离子室516中。提取孔520被构造在第二等离子室516中以提取离子以形成用于注入的离子束。在一个实施例中，相对于第一等离子室502，第二等离子室516利用外部偏压电源 515 (图6)被正偏压。因此，电子被从电子源等离子室502提取并注入到离子源等离子室 516中，其中在第一等离子室502所提供的电子和通过第二气体源供应管路518供应到第二等离子室516的供应气体之间的第二等离子室516中引起碰撞以产生等离子。应注意，第一等离子室502和第二等离子室516可具有三个开口边界气体入口 (例如，第一气体供应入口 522和第二气体供应入口 524)、至高真空区域的开口(例如，抽吸孔512和提取孔520)、和分别在第一和第二等离子室502和504之间形成共用通道的共用边界孔514和517。等离子室502、516也共享由附图标记530表示的Axcelis源磁铁所提供的沿着提取孔定向的磁场。众所周知的是电离过程(在该情况中，电子产生过程)通过感应等离子产生室中的垂直磁场而变得更有效率。因此，在一个实施例中，电磁构件530优选地沿着第一和第二等离子室502和516之间的共享边界的轴线分别被定位在第一和第二等离子室502 和516外部。这些电磁构件530感应诱捕电子的磁场以提高电离过程的效率。图7显示清除等离子实际上产生于定位在气体供应源管路518中的第二等离子源 702中的一个实施例。在本实施例中，反应气体(例如，从图2的气体清除供应器210、212 供应)被运送一段气体供应源管路518 (例如，约两米)。在本实施例中，气体供应源管路 518包括分别横向连接在第一和第二传导导管706、708之间的介电导管704。第一传导导管706可被称为气体供应管路，而第二传导导管708可被称为余辉供应管路。在一些实施例中，介电导管704可包括蓝宝石(提供氟相容性)，且传导导管706、708可包括金属。感应线圈710也被缠绕在非常接近孔524的气体供应源管路518周围。当通过匹配网络714 连接到感应线圈710RF电源712被启动时，高度浓缩的等离子产生在气体供应源管路518 中的区域716中。因此，等离子产生于非常接近反应物质被用于清除残余物所在的第一和 /或第二室502、516处。尽管图7显示包括RF线圈710的实施例，但其它实施例可使用微波源或接近开口 524的其它等离子产生部件。图7的结构在二次等离子源位于气体/余辉源供应管路518远端处的前述结构是有利的。当等离子被产生在气体/余辉源供应管路518的远端(例如，通常距离离子源约2 米)时，在气体/余辉供应源管路518的壁部上的传导和表面复合损失引起等离子源中所产生的反应气体物质显著百分比的损失。因此，通过在气体供应源管路518中包括等离子产生部件，使图7的结构有助于确保更多反应气体分子有效地扩散到离子源并从而有助于有效清除来自离子源中的部件的残余物。结果，产生如此接近些源部件516和502的清除等离子不需要大的清除气体流或通过显著地降低RF功率的使用可提高效率。尽管本发明已图示并描述一个或多个实施例，但在不偏离所附权利要求的精神和范围的情况下可以对所示实例进行替代和/或修改。尤其关于上述部件或结构(块、单元、 发动机、组件、装置、电路、系统等等)所执行的各种功能，除非另有所指，否则用以描述这类部件所使用的术语(包括对“手段”的参考)是指对应于执行所述部件(例如，其功能等效)的具体功能的任何部件或结构，即使不是结构上等效在执行本发明在此所示的示例性实施例中的功能的所示结构亦然。此外，虽然本发明的具体特征可能只关于多个实施例中的一个进行说明，但是这类特征可与对于任何给定或特定的应用可能需要和有利的其它实施例的一个或多个其它特征相结合。此外，对在使用在详细说明和权利要求中任意一个中的术语“包含”、“包括”、“具有”、“有”、“带有”或其变体的范围，这类用语表示包括类似于术语“包括”的方式。
权利要求
1.一种用于从离子源部件移除残余物的方法，所述离子源部件用于提取分子束，所述方法包括以下步骤使用包括氟的第一等离子来帮助从所述离子源部件移除所述残余物。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，用于产生所述第一等离子的气体包括碳氟化合物或氢氟碳化物中的至少一种。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，用于产生所述第一等离子的气体如果不是完全没有NF3则至少基本上没有NF3。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述第一等离子在该第一等离子的下游产生第一余辉，所述第一余辉包括与所述残余物接触以移除所述残余物的氟原子。
5.根据权利要求I所述的方法，还包括以下步骤根据是否符合第一预定条件来选择性地结束至所述第一等离子的暴露，所述第一预定条件表示所述残余物的移除程度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一预定条件涉及从暴露到所述第一等离子的开始时间进行测量时，预定时间是否已期满。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一预定条件涉及使用二次离子源的光学光谱分析是否指示所述第一等离子是否已完全地从所述离子源部件移除所述残余物。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一预定条件涉及残余气体质量分析是否指示所述第一等离子是否已完全地从所述离子源部件移除所述残余物。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一预定条件涉及温度测量是否指示所述第一等离子是否已完全地从所述离子源部件移除所述残余物。
10.根据权利要求I所述的方法，其中，所述残余物包括硼基化合物。
11.根据权利要求I所述的方法，还包括以下步骤将所述离子源部件暴露到包括氧的第二等离子；和根据是否符合第二预定条件来选择性地结束至所述第二等离子的暴露。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述残余物包括碳基化合物。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二预定条件涉及从暴露到所述第二等离子的开始时间进行测量时，预定时间是否已期满。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二预定条件涉及使用二次等离子源的光学光谱分析是否指示所述第二等离子是否已完全地从所述离子源部件移除所述残余物。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二预定条件涉及残余气体质量分析是否指示所述第二等离子是否已完全地从所述离子源部件移除所述残余 >物。
16.一种用于从离子源部件移除残余物的方法，所述离子源部件用于提取分子束，所述方法包括以下步骤沿着束路径提取第一分子束并在所述离子源部件上同时产生第一残余物，其中通过使用包括第一分子物质的第一气体来产生所述第一分子束；沿着所述束路径提取第二分子束并在所述离子源部件上同时产生第二残余物，其中通过使用包括第二分子物质的第二气体来产生所述第二分子束，并且其中所述第二残余物的构成成分不同于所述第一残余物的构成成分；和选择性地产生第一清除等离子放电和第二清除等离子放电，以分别帮助从所述离子源部件移除所述第一残余物和所述第二残余物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一清除等离子放电和所述第二清除等离子放电分别产生第一余辉和第二余辉， 所述第一余辉和所述第二余辉分别在所述第一等离子放电和所述第二等离子放电的下游； 和 所述第一余辉和所述第二余辉分别接触所述第一残余物和所述第二残余物以分别移除所述第一残余物和所述第二残余物。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一气体包括氟，并且如果不是完全没有 NF3则至少基本上没有NF3。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一分子物质包括硼。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二气体包括氧。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第二分子物质包括碳。
22.一种用于帮助从束部件移除残余物的反应气体传送系统，包括流量控制组件，所述流量控制组件与多个不同的掺杂气体供应器、多个不同的清除气体供应器和至少一个等离子室流体连接；和控制器，所述控制器适于指示所述流量控制组件选择性地将所述气体从所述不同的掺杂气体供应器传送到所述至少一个等离子室中的一个或多个，以帮助沿着束线来提取具有不同的相应物质的分子束；以及所述控制器还适于选择性地传送来自所述不同的清除气体供应器的气体，以在所述至少一个等离子室中的一个或多个中产生不同类型的等离子放电，其中所述不同类型的等离子放电适于减少在具有不同物质的所述分子束沿着所述束线被提取时所形成的不同类型的残余物的产生。
23.一种离子注入系统，包括离子源，所述离子源包括相邻于第二等离子室的第一等离子室；气体供应管路，所述气体供应管路适于选择性地朝向所述第一等离子室供应多个清除气体中的一个；其中所述气体供应管路包括横向连接在第一传导导管和第二传导导管之间的介电导管；和等离子产生部件，所述等离子产生部件适于在所述介电导管的内表面所限定的腔室内产生等离子。
24.根据权利要求23所述的离子注入系统，其中，所述等离子被产生，使得所述等离子的余辉移动或扩散到所述第一等离子室或所述第二等离子室中的至少一个以移除产生在所述离子源中的残余物。
25.根据权利要求23所述的离子注入系统，其中，所述介电导管包含蓝宝石。
26.根据权利要求23所述的离子注入系统，其中所述等离子产生部件包括缠绕所述介电导管的射频(RF)线圈；和用于驱动所述射频线圈的射频电源。
27.根据权利要求23所述的离子注入系统，其中，所述等离子产生部件包括微波源。
全文摘要
在此所公开的技术有助于从分子束部件清除残余物。例如，在示例性方法中，沿着束路径提供分子束，使得残余物产生在分子束部件上。为了减少残余物，分子束部件被暴露到氢氟碳化物等离子。根据是否符合第一预定条件来结束至氢氟碳化物等离子的暴露，第一预定条件表示残余物的移除程度。其它方法和系统也同时被公开。
文档编号H01J37/08GK102612731SQ201080051134
公开日2012年7月25日 申请日期2010年11月12日 优先权日2009年11月11日
发明者威廉·迪韦尔吉利奥, 格伦·吉尔克里斯特, 阿西木·斯里瓦斯塔瓦 申请人:艾克塞利斯科技公司