离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法。


背景技术：

2.在半导体集成电路制造工艺中，特别是在28纳米节点以下，颗粒的增加和伴有不确定性的突发颗粒，将直接影响到产品的整体良率。
3.在离子注入(imp)制程当中，对产品进行离子注入之前，根据以往的经验离子注入机台(如图3所示)内离子源(source)端部分和离子束(beamline)部分离子(particle)状况会比较严重，所以会先启用老化工艺(aging mode)，传统方法是使用氩气源种的aging recipe(老化工艺菜单)先对机台内的这两部分进行预清理，目的是在之后对产品进行离子注入过程中时降低离子。但此前的老化工艺，没有清理到工艺腔(process chamber)内的离子注入机电流剂量计挡板(tuning faraday)，而这一部分也是重要的离子源来源(图3)，这导致了sen中电流机台在线检测和离线检测离子情况整体偏差。
4.离子注入机中电流离子注入机的颗粒状况整体偏差，并且经常伴有跳高的异常点出现(图1)。
5.为解决上述问题，需要提出一种新型的离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法，用于解决现有技术中的老化工艺，没有清理到工艺腔内的离子注入机电流剂量计挡板，而这一部分也是重要的离子源来源，这导致了sen中电流机台在线检测和离线检测离子情况整体偏差的问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法包括：
8.确定离子注入过程中的在前离子源种类和待转换离子源种类；
9.施加电场，根据所述在前离子源种类，向离子注入机中通入处理气体，使得所述第一处理气体电离形成第一处理离子束，所述第一处理离子束的宽度为第一标记尺寸；
10.使得所述第一处理离子束对所述离子注入机的工艺腔中的电流剂量计挡板进行第一阶段清洁处理，所述离子注入机可为sen离子注入机；
11.根据所述待转换离子源种类，向所述离子注入机中通入第二处理气体，使得所述第二处理气体电离形成第二处理离子束，所述第二处理离子束的宽度为大于所述第一标记尺寸的第二标记尺寸；
12.使得所述第二处理离子束照射所述电流剂量计挡板，对所述电流剂量计挡板进行第二阶段清洁处理。
13.优选地，所述电流剂量计挡板的材料为石墨。
14.优选地，所述在前离子源种类包括：ar,as,p,bf2中的任一种。
15.优选地，所述待转换离子源种类包括：ar,as,p,bf2中的任一种。
16.优选地，所述根据所述在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，对所述离子注入机的工艺腔中的电流剂量计挡板进行第一阶段清洁处理，包括：根据所述在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入ar,as,p和bf2，对所述电流剂量计挡板进行第一阶段清洁处理。
17.优选地，所述第一处理离子束的宽度为第一标记尺寸的调节方法包括：所述离子注入机中设有由x、y电极组成的静电扫描装置，所述第一处理离子束经所述x电极使得所述第一处理离子束x方向的宽度偏移为所述第一标记尺寸。
18.优选地，所述第一标记尺寸小于等于120mm。
19.优选地，所述第一阶段清洁处理的时间为10至30分钟。
20.优选地，所述根据所述在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第二处理气体，对所述离子注入机的工艺腔中的电流剂量计挡板进行第二阶段清洁处理，包括：根据所述在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入ar,as,p和bf2，对所述电流剂量计挡板进行所述第二阶段清洁处理。
21.优选地，所述第二处理离子束的宽度为第二标记尺寸的调节方法包括：所述离子注入机中设有由x、y电极组成的静电扫描装置，所述第二处理离子束经所述x电极使得所述第一处理离子束x方向的宽度偏移为所述第二标记尺寸。
22.优选地，所述第二标记尺寸为145至155mm。
23.优选地，所述第二阶段清洁处理的时间为10至30分钟。
24.如上所述，本发明的离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法，具有以下有益效果：
25.本发明通过对电流剂量计挡板进行老化工艺预清理后，可以观察到电流剂量计挡板的洁净度有明显改善，离子注入机台整体离线检测离子状况得以明显降低。
附图说明
26.图1显示为现有技术sen离子注入机台的电流离线监测颗粒状况示意图；
27.图2显示为现有技术的sen离子注入机台中电流各源种颗粒状况示意图；
28.图3显示为现有技术的离子注入机台结构示意图；
29.图4显示为本发明实施例的形成第一处理离子束示意图；
30.图5显示为本发明实施例的形成第二处理离子束示意图；
31.图6显示为本发明实施例的清洁处理电流剂量计后的电流离线监测颗粒状况示意图；
32.图7显示为本发明的离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法示意图。
具体实施方式
33.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
34.请参阅图7，本发明提供一种离子注入机电流剂量计挡板的清洁方法包括：
35.步骤一、确定离子注入过程中的在前离子源种类和待转换离子源种类；
36.需要说明的是，离子注入机中电流离子注入机的颗粒状况整体偏差，并且经常伴有跳高的异常点出现(图1)，发明人通过长期离线检测分析，发现bf2监测跳高次数和mean值均高于as/p/b等其他源种(图2)，而针对于bf2监测相较于as/p/b等其他源种离子情况更差这一现象，发明人通过对离子注入时log的数据分析，发现bf2的x轴方向的离子束宽度为120mm，我们将此参数称之为电流的marker size(标记尺寸),而其余监测源种的marker size则都在80mm以下，bf2离子束标记尺寸宽度比较大，离子注入过程时束流轰击在工艺腔内电流剂量计挡板101(法拉第杯)上的区域相较于其他源种而言就比较多，更容易造成小尺寸离子的扬起，使得石墨板上的离子情况变差。
37.进一步分析产品recipe，发现铟源种d050k*和d055k*的recipe，其中的离子束标记尺寸也大于80mm，同样会造成轰击在电流剂量计挡板101上的离子束比较多，产生颗粒，影响产品良率。
38.在本发明的实施方式中，在前离子源种类包括：ar,as,p,bf2中的任一种。
39.在本发明的实施方式中，待转换离子源种类包括：ar,as,p,bf2中的任一种。
40.步骤二、请参阅4，施加电场，根据在前离子源种类，向离子注入机中通入处理气体，使得第一处理气体电离形成第一处理离子束102，第一处理离子束102的宽度为第一标记尺寸l1，离子注入机可为sen离子注入机；
41.步骤三、使得第一处理离子束102对离子注入机的工艺腔中的电流剂量计挡板101进行第一阶段清洁处理，即保留的原机台recipe的第一道清洁处理工艺，此处能够对离子源端和离子束端处的工艺腔中进行清理，但工艺腔(process chamber)内的离子注入机电流剂量计挡板101(tuning faraday)清理效果较差，电流剂量计挡板101通常设于工艺腔中；
42.在本发明的实施方式中，根据在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，对离子注入机的工艺腔中的电流剂量计挡板101进行第一阶段清洁处理，包括：根据在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入ar,as,p和bf2，对电流剂量计挡板101进行第一阶段清洁处理。
43.在本发明的实施方式中，第一处理离子束102的宽度为第一标记尺寸l1的调节方法包括：离子注入机中设有由x、y电极组成的静电扫描装置，第一处理离子束102经x电极使得第一处理离子束102x方向的宽度偏移为第一标记尺寸l1。
44.在本发明的实施方式中，第一标记尺寸l1小于等于120mm。
45.在本发明的实施方式中，第一阶段清洁处理的时间为10至30分钟。
46.步骤四、请参阅图5，根据待转换离子源种类，向离子注入机中通入第二处理气体，使得第二处理气体电离形成第二处理离子束103，第二处理离子束103的宽度为大于第一标记尺寸l1的第二标记尺寸l2；
47.步骤五、使得第二处理离子束103照射电流剂量计挡板101，对电流剂量计挡板101进行第二阶段清洁处理，即保留原有老化工艺的同时，再增加一道预清理的老化工艺，，将预清理的范围覆盖到电流剂量计挡板101上宽度较大的区域部分，以此可以对所有离子注入recipe达到预清理的效果。
48.在本发明的实施方式中，根据在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第二处理气体，对离子注入机的工艺腔中的电流剂量计挡板101进行第二阶段清洁处理，包括：根据在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入ar,as,p和bf2，对电流剂量计挡板101进行第二阶段清洁处理。
49.在本发明的实施方式中，第二处理离子束103的宽度为第二标记尺寸l2的调节方法包括：离子注入机中设有由x、y电极组成的静电扫描装置，第二处理离子束103经x电极使得第一处理离子束102x方向的宽度偏移为第二标记尺寸l2。
50.在本发明的实施方式中，第二标记尺寸l2为145至155mm。
51.在本发明的实施方式中，第二阶段清洁处理的时间为10至30分钟。
52.在本发明的实施方式中，通过本发明方法清理后，观察到tuning faraday石墨板的洁净度有明显改善，sen机台整体离线监测离子状况包括bf2离子状况都有明显降低(图6)。
53.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
54.综上所述，本发明通过对电流剂量计挡板进行老化工艺预清理后，可以观察到电流剂量计挡板的洁净度有明显改善，离子注入机台整体离线检测离子状况得以明显降低。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
55.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。