TW317639B - - Google Patents

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V317639 經濟部中央標準局負工消费合作社印«. A7 B7五、發明说明（ί ) 〔相關申請案〕 本發明係為在1995年7月17日申請之美國專利 申請案名稱為"自一離子束植入器之内部表面除去污染物 之方法及裝置"之部分接鳙案。 〔發明範曛〕 本發明係是有關於移去污染物材料之方法與装置，其 中，該污染物材料係粘附至一離子束植入器之一離子束中 和裝置和雛子植入室之内部表面上。 〔發明背景〕 離子束植入器係被用來植入或"接雜〃雜質至矽晶片 上以產生η型或p型的不純材料。該n型和p型不純材料 是被用在半導體積髖電路之製造上。如其名稱所意指者， 該離子束植入器係在該矽晶片中來摻雜一特定種類的離子 Μ產生所須的不純材料。自一例為銻、砷或磷之原始材料 所產生之植入離子，其係會產生一 η型的不鈍材料晶片。 假如要得到ρ型不純材料晶片的話，自一例為硼、鎵或絪 之原始材料所產生之離子將會被植入。 該離子束植入器係包括有一雛子源，該雛子源係用來 自一可離子化原始材料來產生帶正霣荷之離子。該被產生 之離子係被形成為一雛子束，且其是沿著一至一植人站之 之預定離子路徑來被加速。該離子束植入器係包括有延伸 介於該雄子源和該植入站間之離子形成和造形结構。該離 子形成和造形结構係維持該離子束，且其係圍繞出一長條 -3 - (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ丨裝， 訂 線 本纸張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公嫠） 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印裝 317639 A? _B7 五、發明説明（3 ) 狀内部凹穴區間，在此，該離子束係移動通通該內部凹穴 區間而到達該雄子束植入站。當操作該離子束植人器時， 該内部凹穴區間必須被形成為真空Μ減少離子因和空氣分 子相撞之故而被偏向雄開該預定的離子束路徑。 對於高電流之離子束植入器而言，在該植入站之晶片 是被装設在一旋轉支撐器之表面上。當該支撐器旋轉時， 該晶片係畲移動通過該離子束。沿著該離子束路徑來移動 之離子，其係和該旋轉的晶片相撞然後來被植入至該晶片 中。一機器人手臂是自一晶片匣中取出要被處理之晶片， 然後將該晶片置放在一該晶片支撐表面上。在處理之後， 該機器人手臂係將該晶片自該晶片支撐表面上移去，然後 其再將該被處理好的晶片重新置回該晶片匣中。 一離子束植入器之操作係會造成一定汚染物材料之產 生。這些污染物材料係粘附至該雔子束植入器離子束形成 和造形结構鄰近該離子束路徑之表面上，及粘附至該晶片 支撐器面對該離子束之表面上。該污染物材料係包括有被 產生在該離子源中之不受歡迎的離子種類，其是具有不正 確原子重量之雛子。 另一種污染物材料之來源是起源於操作該離子束植入 器Κ在連鑛的植入中來植入不同種類的離子。使用相同的 離子束植入器來達成不同離子的植入是為一普通的操作。 例如，該離子束植入器是可被用來植入一具有單位原子重 量（AMU，atomatic mass unit) 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ·>·< m —^1· an* m emmet— I·.· n^— n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

*1T 線 3m39 經濟部中央揉率局貝工消費合作杜印«. A7 B7_五、發明説明（j ) 為11之硼離子至一多數的晶片中。在該硼離子植入之後 ，吾人係可來植入一具有單位原子重量為7 5之砷離子。 如此之有不同種類離子之連績植入*其會導至該第二次植 入晶片會有該第一次植入之雕子之污染。這種汚染是被定 義為"交叉離子種類污染"。 另一種污染是為光阻材料。在_該晶片雄子束處理之前 ，光阻材枓是被塗覆在該晶片表面上，該光阻材料是用來 界定在該完成積體霣路上之霣路。當離子撞擊在該晶片表 面上時*光阻材料鍍層之粒子舍自該晶片上來被排出而掉 落至該晶片支撐器之表面上或是鄰近該離子束形成和造形 结構之内部表面上。 經常地，該汚染材料會堆積在該離子束形成和造形结 構及該晶片支撐器表面上•且其會減少該雄子束植入器之 效率和該被處理之晶片之品霣。當該汚染物材料堆積在該 離子束植入楗之元件表面上時，該污染物材料之上雇係會 因撞擊在該污染物上之離子束而剝落或脫雛，該剝落或脫 雜之污染物會產生放電及污染該晶片之離子植入。有些脫 離的污染材料係會沿著該離子束路徑來移動到達該植入站 上然後被植入該晶片中。如此之污染材料係改變該晶片之 電氣特性。甚至當一少量的污染物材料亦可能會造成該被 植入之晶片無法被適用在其所欲達成之目的上：用在積體 電路之製造。 除此之外，污染物在該離子植人器之内部表面上之堆 (請先《讀背面之注意事項再埃寫本頁) 人丨裝·

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 317639 A7 B7_ 五、發明説明（中） ---^ —裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 積，其將會降低該離子束中和装置之效率。該離子束中和 裝置（或稱"電子流產生装置"）會導入低能量之II子在 該離子束和晶片之附近*藉此以（1)降低該雛子束之電 位，及（2)經由帶正電離子的到達和二次電子之發射來 中和被置放在該晶片表面上之霣荷。 這些電子係可由二次電子發射.（以下被定義為二次電 子流發射）來產生之。在該靶板上（在此•該二次電子係 自該靶板上發射而出）之污染物之堆積，或在其它可能會 發射電子之表面上之污染物堆積，其係會改變由該中和裝 置所產生之電子之數目和能量分佈。 中和霣子亦可由K下的方法來產生之：自一電漿中來 引出該電子（以下被定義為電漿電子滾）。雖然對於電漿 電子流而言，其並不須要有靶板，然在該雛子束中和裝置 之B染物材料之堆積，其亦會改變電子之數目和能量分佈 ，因此*其會不利於電子流操作。 線 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印製 該被沈積在該離子束植入器内部表面上之污染物必須 被週期性地清除。自該雜子束形成和造形结構上來除去污 染材料係須要來分解該離子束植入器。該被污染的元件是 自該離子束植入器上來被拆下，在此因為某些接雜材料為 有毒之故，該被拆下之受污染元件是被送至一澝潔站中來 被清理。該受污染元件之表面是以溶劑和磨料來擦拭之* 藉此K移去該污染物材料。然後•該離子束植入器是被重 新组裝和測試以再來進行晶片處埋〇 本紙張尺度通用中困國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3ί7639 Α7 _Β7_ 五、發明説明（艾） Μ植入櫬停櫬時間來梘之，此一淸潔程序係意味著重 大的經濟成支出。除此之外，清潔該元件所須之時間及重 新組合該雜子束植入器是為一缓慢的過程。該離子束植入 器元件必須被精確地對齊Κ使該植入器可正確地操作。除 此之外，在重新操作前，在該植入器内部區間中之真空必 須被重新地建立。最後，在此為一_標準操作程序，直到該 植入機是藉由對試測晶片來植入離子和對該試測晶片來作 評估而重新確認該椬入櫬可來重新進行離子植入後，該植 入機才可重新進行生產。 〔發明掲示〕 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係提供一方法及裝置用來在原有位置上來移去 粘附至一離子束植入機之内部表面上之污染物材料。依據 本發明，其係提供一具自我清理功能之維子束中和裝置* 該離子束中和装置一般形況下係延伸環繞在一離子束植入 糸統中之一離子束。該離子束中和装置係包括有一中空主 艟被連接至一接地的支撐突緣上，該支撐突緣係自該雄子 束植入糸統之一支撐结構上來延伸。一個電子發射装置是 被提供來在一般情況下發射高能量電子至該主趙之一内部 壁牆上，藉此Κ造成中和電子來進入該離子束中。 一第一孔洞界定元件是被置放在該主體相關於在該維 子束中之離子之移動方向之上游處，且該第一孔洞界定元 件係和該主體電氣相隔雄。一第二孔洞界定元件相®於該 雜子移動方向是被置放在該第一孔洞界定元件之上游處， 本紙張尺度適用中困國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局—工消费合作社印裝 A7 B7五、發明説明U ) 且其是和該第一孔洞界定元件霣氣相隔離。一俚長條狀中 空元件相關於該離子移動方向是被置放在該主體之下游廑 •且該長條狀中空元件是和該主體電氣相隔離。 一清理裝置是被提供來建立一電漿燁光放轚κ清理在 下面元件中之至少為一者上之污染物材料：該主體、第一 孔洞界定元件、第二孔洞界定元件.和該長條狀中空元件。 一裝置是被提供來饋送一反應性氣趙進入該鑪子束中和裝 置中。一偏壓裝置是被提供來施加一負電偏懕至該要清理 之元件上，且其它元件中至少一者是被接地。該電子發射 機構是被通以電流以觸發該電漿燁光放霣。一幫浦是被提 供來將污染物材料抽出該離子束中和裝置之外。 一個濟洗粘附至該離子束中和装置之内部表面上之污 染物材料之方法，其係包括有饋送一反應性氣體至該離子 束中和装置上之步驟。一負霣偏壓是被施加至該離子束中 和装置之至少一個元件上。該沒有被施加負霣偏壓之元件 中之至少一者是被接地。一電漿輝光放電是被建立在該離 子束中和装置中，藉此Μ自該元件上來移去汚染物材料。 該污染物材料是自該中和裝置上來被移去。 更特定地，該反應性氣體是選自包含Μ下氣體之一或 多種氣體：氫氣、氟和氧氣。在該離子束中和裝置中之壓 力是被調整至大氣壓力Κ上。一個離子源是被提供來觸發 該輝光放電。該氣體係和該污染物材料反應來產生一具揮 發性種類之Β染物材料，該具揮發性之污染物材料是自該 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本I) -S丨装· ,1Τ 線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 317639 A7 __B7_ 五、發明説明（？） 中和装置中來被移去。 在一涸較佳的形式中* 一用來清理粘附至該離子束中 和装置之内部表面上之污染物材料之方法*其係包括有K 下的步驟：饋送一反應性氣體至該離子束中和装置中。一 負霣偏壓是被施加至Μ下之元件之至少一者上：該主體、 該第一孔洞界定元件和該長條狀元件。這些元件中沒有被 施加一負霣偏懕之至少一元件是被接地。一霣漿輝光放電 是被建立在該離子束中和装置中，藉此以造成該反應性氣 體來和粘附至該其上有被腌加一負霣偏懕之元件上之污染 物材料互相反應*藉此Κ產生該污染物材料之一氣狀反應 產品。該反應物品是自該離子束中和装置中來被移去。 本發明之另一個實施例是相闉於一方法來清理粘附至 該離子束中和裝置之内部表面上之污染物，該方法係包括 有以下之步驟：自一雜子源材料上來引出離子，且將該離 子形成為一離子束，該離子束係沿著一軌跡來移動通過一 經過一真空區間之離子束路徑而到達一離子植入室中。該 離子束是在該離子束中和裝置中來被膨脹而來和粘附至該 離子束中和裝置之内部表面上之污染物材料相接觸。該污 染物材料是自該中和装置上來被移去。 該離子束是藉由Μ下的方法來在該雛子束中和装置中 來被膨脹：調整該雜子束之能量及對該偏壓孔洞通Κ電流 使其具有一為5 _ 1 0千電子伏特的偏壓。該離子源材料 是被選擇以形成一具揮發性之汚染物材料種類。 本紙乐尺度適用中困國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 1.^—···^^— ^^^1 1 H.V —^ϋ (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) ，1Τ 線 317639 A7 _B7 五、發明説明（8 ) 本發明之另一個實施例係是有關於一自我清理離子植 入装置，該自我清理雛子植入装置一般形況下係和在一雛 子植入糸統中之離子束之路徑相交。該植入装置係包括有 一毅體，其具有一内部壁牆界定一雜子束植入隔室。一可 旋轉的晶片支撐器是位在該植入室中以支撐晶片，其中， 該晶片在一般狀況下是由該離子束.來接雜。 一淸理装置是被提供以在該植入室中來建立起一霣獎 輝光放電，藉此以清理粘附至該内部壁牆和該晶片支撐器 上之污染物材料。一裝置是被提供來饋送一反應性氣體進 入該植入室中。一偏壓装置是被提供來施加一負電偏壓至 該内部壁牆或該晶片支撐器之一者上，而另一者則是被接 地。一電子發射装置是被作用來觸發該輝光放電。一幫浦 是被提供來自該離子植入装置中抽出該污染物材料。 一個清理粘附至該雄子植入装置之污染物材料之方法 ，其係包括有κ下之步驟：饋送一反應性氣體至該離子植 人裝置中。一正電偏壓是被施加至該電極元件上。一電漿 輝光放鬣是被建立在該植入室中以移去粘附至隔室壁猜和 該支撐器上之汚染物材料。該污染物材料是自該植入室中 來被移去。在該植入室中之壓力，其較佳地是被調整至該 興空壓力之上，且一電子源較佳地是被提供來觭發該電漿 輝光放電。 另一個清理該離子植入裝置之方法，其係包括K下之 步驟：饋送一反懕性氣體至該離子植入装置中。一負電偏 -10- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本I) 人丨裝· 訂 線 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 本纸張尺度適用中國國家捸瓤i CNS 1 ί 2丨0乂297公磐i 經濟部中央梂準局負工消费合作社印製 A7 B7___ 五、發明説明（？） 壓是被施加至該隔室壁牆或該支撐器之一者上。該沒有被 施加有負電偏壓之隔室壁牆或支撐器則是被接地。一電漿 嫌光放電是被建立在該植入室中，箱此以移去粘附至其上 有被施加負電偏壓之該隔室壁牆或該支撐器之一者上之污 染物材料。該污染物材料是自該植入室中來被移去。 本發明之上述和其它目的、優.點和特色，其將藉由本 發明Μ下之一較佳實施例之詳细掲示而被更佳地了解•其 中，該實施例是藉由參考所附圓式來被揭示。 〔圔式簡述〕 圖式1係為一頂視、部分剖面視圔，其顯示一離子束 植入器，該離子束植入器中係包括有一離子束中和装置和 一離子植入室； 圖式2係為式1之該離子束植入器之一離子束中和 装置之一放大頂視平面圓； · 圖式3係為該被顯示在圔式2中之該離子束中和装置 之一立S分解視圓； 圖式4是為一離子束中和装置大約自圔式2之線4一 4所指示之平面看去所得之一端面視圖；及 圖式5是為一大約自_式4之線5 — 5所指示苳平面 看去所得之一視圖。 〔較佳實施例之詳细揭示〕 〔雜子束植入莽之操作〕 現在請參考圖式，圖式1係揭示一大致以參考標號1 -11- (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) -装. 訂 線 本紙张尺度適用中國國家糯滚（CNS ) ί 210X297公♦) 經濟部中央標隼局貝工消费合作杜印装 A7 B7 五 '發明説明（f。） 0來指示之雛子束植入器，該雛子束植入器係包括有一離 子源1 2，一大致K參考檷號1 4來指示之用來形成和造 型一離子束1 6之裝置和一植入站1 8。控制電子裝置（ 未被顯示）係被提供來監視和控制由該晶Η (未被顯示） 所接收到之離子劑量，其中，該晶片係位在一在該植入站 18上中之植入室20中。在該離f束中之離子係跟隨一 在圔式1中以參考檷號〃 D"之指示之預定、要求的路徑 來移動。當該離子束移動通遇介於該雛子源1 2和該植入 站1 8間之距離時，該離子束路徑D係含有不同的雛子束 分散量。由離子束分散所造成之該預定離子束路徑D之" 限制"，其係分別在圖式1中以D '和D "來標示之。 該離子源1 2係包括有一霣漿室22 ·該電漿室1 8 係界定一内部區間*雛子源材料是被唄入該内部區間中。 該雄子源材料係可包括有一可離子化的氣體或是可被蒸發 的離子源材料。K固態形式存在之雛子源材料是被置放在 一成對的蒸發器24之間。然後，該被蒸發的離子源材料 是被噴射進入該電漿室2 2中。假如須要一 η型摻質的話 *其會使用硼、鎵或絪。假如須要一 η型摻質的話，其會 使用銻、砷或磷。 能量是被施加至該雄子源上Μ在該電漿室2 2中來產 生帶正電的維子。該帶正電的離子係經由一在一覆蓋板子 2 6中之一攔圓形圓弧细鏠來離開^霣漿室的内部，其中 ，該覆蓋板子2 0係覆蓋該電漿室2 2之一開放側邊。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標聿（CNS ) A4说格（210X297公籥） L——.----f I裝------訂-----Γ .線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 317639 A7 B7 五、發明説明（II ) 一利用微波能量來使雛子源材料離子化之離子源，其 是被揭示在美國專利申請案第08/3 1 2，1 42¾案 中（申請日為1994年9月26日，且其是被受讓予本 案之受譆人）。該美國專利申諝案第08/3 12，14 2號案是整個被併入本案中K作為參考用。該離子束1 6 係移動通過一自該離子源1 2至該.植入室2 0間之為真空 的路徑•在此，該植入室1 7亦是為真空的。該離子束路 徑之真空是由具空幫浦2 8來達成之。 經濟部中央揉準局負工消费合作杜印装 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該霄漿室2 2中之離子是藉由多數的電極3 2來被 吸引通過在該霣漿室覆蓋平板2 6中之弧形细鏠和被加速 移動朝向一質量分析磁锇30，其中，該多數的電極24 係鄰近該電漿室覆蓋平板26。該電極32係自該電漿室 之內部來吸引該離子，並且使該離子加速移動進入一由該 質量分析或解析磁鐵3 0所環鏡的區域中。該成组的電極 32係包括有一抑制霉極34和一吸引電極36，該吸引 電極3 6係藉由一成组的三個圓球狀絕緣器3 0來和該抑 制電極26間隔相距（其中只有一個圓球狀絕緣器30可 見於圃式1中）。 在該離子束植入器1 0之操作期間，該抑制霣極34 是被通以一負電壓的電流，藉此以使離開該霣漿室2 2之 離子回流的可能性減至最小。該霣漿室2 2是被通Μ具有 高正電壓的電流，而該吸引電極3 6則是被接地，藉此以 自該電漿室2 2中來吸引帶正霣的離子。每一個電極34 -13- 本紙張尺度適用中國國家樣寒（CNS ) A4»it ί 210X297公 經濟部中央揉準扃貝工消费合作社印«. A7 £7_ 五、發明説明（α) 、3 6係包括有相互配合的半圚形的圆盤半部，各圓盤半 部間係間隔相距K界定一間陳•在此*離子係通過該間隙 0 沿著該維子束路徑1 6來移動之離子，其係自該離子 滙1 2來移動進入一由該質量分析磁截3 0所構成之磁場 中。該霣量分析磁鐵3 0是為該離.子束形成和造型结構1 4之一部分，且其是被支撐在一具有磁性的般體40中。 該磁場之強度和方向是由該控制電子装置（未被顯示）來 控制之。該質量分析磁鏺30係包括有一由一磁埸繞组（ 未被顯示）所環繞之磁軛（亦未被顯示）。該磁場是藉由 調整一通過該磁場繞组之電流來控制之。沿著自該霣量分 析磁鐵30至該植入室1 8之該離子束移動路徑，因為自 該質量分析磁撖殻體4 0之高電壓至該接地之植入室2 0 之電位降，該離子束1 6是被進一步進造形、評定和加速 Ο 該霣量分析磁鐵3 0係造成僅有那些具有正確質量之 離子會到達該離子植入站1 8中。該雛子源材料在該電漿 室2 2中之離子化係會產生一種具有一須要原子量之帶正 電離子《然而，除了埴些須要的離子外，該離子化過程亦 會產生一部分的離子，其並不會具有該正確的原子量。具 有原子量高於或低於該正確原子質子之離子，其不適合來 被植入，且其是被定義為不受歡迎種類的離子。 由該質量分析磁-3 0所產生之磁埸，其係造成在該 -1 4- 本纸張尺度適用中國國家搞車（CNS ) Α4*Μί· f 2丨磐） I,--·----f I 裝------訂------Γ .線 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局属工消费合作杜印装 A7 B7__五、發明説明（0 ) 雄子束中之離子Μ —彎曲的軌跡來移動。該磁場之強度是 藉由該控制霄路（未被顯示）來建立之。該磁場是被建立 來使僅有具有一原子霣重相同於該所須離子種類之原子量 之離子會移動通過該離子束路徑而到達該雄子植入室2 0 中0 該所須種類之雄子會沿著該路_徑D來移動，或更正確 地來言之，其係會在由D'和D 〃所界定之該離子束路徑 〃包絡"中來移動，此是因為帶相同«荷維子間之相互排 斥力量之结果*該離子束鎵是會有某一程度的分散（所有 的離子皆是帶正電）。 在圖式1中，一由參考檷號〃 Η 〃所指示之路徑，其 是說明一不受歡迎之離子所行進之軌跡路徑，其中，此一 不受歡迎之雛子是有一質子里1遠重於該被植入之須要種 類之離子之原子量（大約是較重50%)。一由參考號〃 L"所指示之路徑，其是說明另一不受歡迎之難子所行進 之軌跡路徑，其中•此另一不受歡迎之雛子是有一質子重 量遠輕於該被植入之須要種類之離子之原子董（大約是較 重50%)。這些有一原子量适輕於或遠重於該須要種類 離子之原子量之不受歡迎離子*其在經過該質量分析磁锇 之磁場時係大輻度地偏離該預定的須要離子束路徑D而來 撞擊在該質量分析磁鐵之毅《4 0上。 該離子束形成和造型结構14進一步係包括有一四路 傳输缌成42、一榧接的法拉弟杯狀物44和一離子束中 -1 5 - (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 订 丨線 本紙張尺度逍用中國國家搮2JU CNS ) Α4#ϋ f 2丨0 y 2〇7Α» ί 317639 A7 _B7__ 五、發明説明（4 ) 和裝置46。該四路傅輸缌成42係包括有一組的磁锇4 8被導向來環镰該離子束1 6，該姐磁鐵46是藉由該控 制霣子裝置（未被顯示）來埋擇性地通K霣流*藉此以控 剌該離子束16之高度。該四路傅輸缌成42是被支撐在 一毅髓5 0中。 經濟部中央標準局炅工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 一離子束解析平板5 2是被耩.連至該四路傳输缌成4 0之一端部上而面對該法拉弟杯狀物4 2。該維子束解析 平板5 2是由玻璃狀石墨所構成*且其是被顯示在圖式3 中。該解析平板5 2係包括有一長條吠的孔洞，當在該離 子束1 6中之離子離開該四路傳输缌成42時，該離子束 14係會移動穿過該長條狀孔洞。該解析平板52係和 該質量分析磁锇22 —起作用來減少來自該雛子束1 4之 不受歡迎的離子種類，其中•該不受歡迎的雄子種類係有 一原子置接近於（但不相等於）該為所須種類離子之原子 置。相關於該解析平板之詳细討論，請參考由B 1 a k e 在1995年7月17日所申請之案名為〃自一離子束植 入器之内部表面除去污染物之方法與装置"之美國專利申 請案。 該四路傳输總成4 2是由一支撐托架5 4和一支撐平 板5 6所支撐。該支撐托架54是被耦連至該毅體5 ◦之 —内部表面上，同時*該支撐平板56是藉由一多數的螺 絲來被耦連至該殻體5 0之一端部上◊一個四路傅輸缌成 之護罩平板（未被顯示）是被附接至該支撐平板56上。 -16- 本紙張尺度適用中a國家楯牵（CNS ) A4效放ί 2丨0X297A# ) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 A7 B7_ 五、發明説明（ΓΓ ) 該四路傳输缌成護罩平板係保護該四路傅输總成4 2使其 不會受到不受歡迎之離子之撞擊，藉此以避兔該不受歡迎 之離子在通過該質量分析磁鐵之磁場後來撞擊該殻級5 0 ，其中，該不受歡迎離子係有一原子量相當地"接近"該 須要種類離子之原子量，然其又相當地不同於該須要種類 離子之原子量使得其是會被該磁場，偏向一程度，此一偏 向程度係大於那些撞擊該解析平板5 2之離子被偏向之程 度。在該離子束植入器1 0之操作期間，撞擊在該四路傳 輸缌成護罩平板面對上游之表面上之離子，其係會堆積在 該平板上。相關於該四路傅輸縴成之詳细討論，請參考由 B1ake在1995年7月17日所申請之美國專利申 請案。 由圖式1中可以看出，該法拉第杯狀物44是位在介 於該四路傳輸總成4 2和該雕子束中和裝置4 6之間。該 法拉第杯狀物.44是被可榧轉地耦連至該毅歷5 0上，藉 此其是可被榧轉進入一和該離子束16相交的位置上以量 測該離子束特性，且當該量測值為令人滿意時，該法拉第 杯狀物是被樞轉雛開該雜子束，如此，該法拉第杯狀物4 4是不會干涉該在該植入室20上之晶片植入。 該難子束中和裝置4 6 —般是被稱為鼋子流產生装置 。由Benven i s te所申請之美國專利第5，16 4，599號（在1992年11月17日公告），其係 揭示在一雛子束植入器中之霄子流產生装置，該專利前案 -17- 本紙張Xj!適用中國國家櫺寒（CNS ) ί 2丨0乂 、 (請先閱讀背面之注#^項再填寫本頁) 裝· 訂 線 317639 Α7 Β7 五、發明説明（丨t) 是整個被併入本案中Μ作為參考用。自該霣漿室2 2中來 被吸引而出之雛子，其是帶有正霣荷。假如在該晶片之離 子植入前，該離子束之淨正電是未被中和的話·該被接Κ 雜質之晶片將會圼現一淨正電。如在該'5 9 9號專利案 中所揭示者，在一晶片上之淨正電係會有一不受歡迎的特 性。 由圖式2和3中可最佳地看出之該離子束中和装置4 6,其係包括有一孔洞界定元件5 8 (在此係被定義為偏 壓孔洞）、一靶板60和一延伸管子62。該偏壓孔洞5 8、靶板60和延伸管子62之每一者係為中空的*且當 其被组合時，其係界定一具開放端部之圓筒狀内部區間， 在此，該離子束1 6係移動通過該圓简狀内部空間，且其 係藉由二次電子放射來被中和。 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 (請先聞讀背面之注f項再填寫本頁) 該離子束中和裝置4 6是藉由一安裝突緣6 4來被置 放在該殻體5 0之上，其中，該安裝突緣64是被嫘接至 該殻髏5 0上之。該突緣是由一電氣絕緣材料所製成。一 支撐元件6 6是自該安裝突緣64上來延伸而出。該支撐 元件6 6係界定一用於循環冷卻流體之内部通道（未被顯 示）。二個接頭67是被用來連接一水供應管路（未被顯 示）至該支撐元件通道上。 該偏壓孔洞5 8是和該支撐元件6 6來被一髓地形成 。該偏壓孔洞5 8包括有一圆茼狀壁糖7 0及一環狀物6 8，該環狀物是被置放在一由該圓茼狀壁牆7 0所界定之 -18- 本紙張尺度適用中困國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 317639 A7 B7 五、發明説明（川） 開口中。該環狀物6 8係箱由至少為二之電氣絕緣元件7 2來和該壁牆霣氣相隔絕，其中，該二霄氣絕緣元件72 中之一者是被顯示在画式3中。每一涸絕緣元件7 2係包 括有一塞子74和一導《螺絲76，其中，該塞子72係 是由一例為橡膠之電氣絕緣材料所製成。每一個塞子7 4 是被***一在該圓筒狀壁牆7 0上之開口 78中，且每一 螺絲7 6是被***通過一在該塞子74上之開口 8 0而來 和該環狀物6 8相接觸。該螺絲7 6係使得該環狀物6 8 和該壁牆7 0間隔相距*如此該環狀物6 8是和該壁糖7 0霣氣相隔絕。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背*之注意事項再填寫本頁) 二個電氣饋入裝置8 2、84係延伸通過在該安裝突 緣64上之開口 86。每一個電氣饋入装置82、84是 ***置在一由橡膠或其類似物所形成之霣氣絕緣塞子8 8 中。每一個電氣饋入裝置82、84是被耦連至電氣連接 器（未被顯示）上，該電氣連接器係自一離子束中和装置 控制器（亦未被顯示）延伸而出。該電氣鎖入裝置82係 經由一等線9 0來對該環狀物6 8施加一為負電懕的電流 ，其中，該導線係延伸介於一導體9 2和該螺絲7 6 (圖 式2 )之一者之間。 該電氣饋入装置84是藉由一在一導管94 (圖式4 )中之導體（未被顯示）來被連接至在一殻體9 6中之霣 路上，其中，該電路係用來監視在該偏壓孔洞5 8中之電 流。該電氣饋入装置84之一専體9 2是經由一導線9 8 -19- 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公砮） 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 A7 B7_ 五、發明説明（θ) 來和該偏壓孔洞58«氣相連接*其中，該導烺係延伸至 另一個螺絲76上。該電氣饋入裝置82和84是藉由墊 圈8 3、一墊片8 5和螺帽8 7來被固定至該突緣64上 0 該偏壓孔洞5 8係作用如同一閛門來防止位在該雛子 束中和裝置4 6上游處之離子束1.6因缺乏中和電子而會 有正電荷累積在該晶片上。在此，當該雄子束缺乏中和電 子來中和時，該離子束1 6將會因空間霣荷而膨脹*如此 •該離子束之蓮送係會變得非常沒有效率。 該支撐元件66上係有四個螺紋孔1 08。該靶板6 0有一突掾1 04 *且該靶板60是II由鎖四根螺絲1 0 6進入該揉紋孔108中來和該支撐元件66連结在一起 。該靶孔60係有一開口 1 10，該開口 1 10儀沿著該 靶板鄰近該支撐元件6 6之周圍來被形成。該靶板6 0上 係有四個翼片1 1 2，每一涸翼片1 1 2上係有一開口用 來接納一絕緣元件114。每一個絕緣元件114係包括 有一由絕緣材料所製成之外部具有蠼紋之塞子1 1 6，該 塞子116係延伸進入一在該翼片112之一者上之開口 中。不具専電性的螺絲118是被旋入該塞子116之一 開口而進入該延伸管子62之一開口中。墊圈1 20係固 定每一根螺絲118在其定位上◊該螺絲118係耦連該 延伸管子6 2至該靶板6 0上，而同時來使該該延伸管子 6 2和該靶板6 0霣氣相隔絕。該延伸管子6 2是藉由一 -20- 1..--,----f I 裝------訂-----f -線 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家榇滚i CNS ) ί 21〇ΧΜ7公磐1 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（々） 經由一導線1 24之連接來被接地，其中•該導線1 24 是延伸介於一螺躲1 2 2和一接地端子G之間，該螺躱1 2 2是被固定至該延伸管子6 2上。 如圃式3所顥示者，一用於該端子G之接地導體1 2 6係延伸通過一在一安裝平板1 2 8之開口和在該安裝突 緣64上之一開口 132。該安装.平板1 28是藉由二個 螺絲1 29來被安裝至該突緣64之上，其中，該二螺躱 1 2 9是被旋入在該突緣64上之螺紋孔中。 一絕緣塞子1 30是被接納在該突緣6 4之開口 1 3 2中。一螺帽1 34是被鎖入該電氣饌入装置1 2 6之一 具螺紋端部中•該螺帽134係和一墊圈136來將該霄 氣饋入装置126固定在其定位上。該導線是藉由一頂蓋 138來皮被連接至該電氣饌入装置126之端部上。一 螺絲1 40是被鎖入該導體1 2 6之另一端部中。一接地 線（未被顯示）是被連接至該導體126之螺絲140上 〇 二個燈絲饋電装置1 4 2係延伸通過在該安裝突緣6 4上之開口，並且其是和一组的燈絲1 44電氣相稱埋。 二個支撐元件1 4 6是分別地藉由一螺帽1 4 8來被固定 至該突緣64之上•其中，該螺帽1 48是被安裝在一絕 緣環狀物1 5 ◦之上。二個由導電材料所製成之導體元件 1 52，其是分別來被固定至該支撐元件146之一者上 。每一涸専體元件152係接納一燈絲支撐物154 (參 -2 1- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝' 訂 丨線 五、發明説明（〆 A7 B7 見圖式4)。該燈絲144係由該燈絲支撐物154所支 經濟部中央橾準局負工消费合作杜印衮 至一由 5 通是接 電 4 速撞部電 有域係然偏 定有藉 1 通 ο 被 供 1 加會內次 帶區度自該 固係被塊伸 6 是 提絲被係板二 之部程間過 被上是夾延板則 由燈係子靶稱 中内之之通 來 68 該係靶 6 藉該子電該或 6 之度此動 。 755 且4該 6 是 ，電量 和 ί 18 散 彼移。 連 51-1,4。 件4時量 能子射 束 5 分子 6 度 播 1 板塊上 1 中元 4 流能髙電發 子洞束離 1 散 相絲平夾 6 絲部撐 1¾ 高該量之 雜孔射之束分 氣嫘撐一 6 燈内支。絲以該。能子 該壓之鼋子之 電以支。件該之該地燈通-中高霣 在偏束正雄束 2 是絲.洞元 - ο 而接該被此間該童 該該子帶該子 56 燈 孔撐中 6, 被當 而在區。能 當在離 該使雄 15 該 之支其板上是 .2· 部牆低 ，立該， 。該 件 1 且 4 該，靶 6 亦下 4 子内壁成 下建，荷量加 元板 ，4 至 9 該 60 況 1 電 一 部造 況被時霣力增 級平上 1 定 5 入件 6 倩置量 之内會 情過埸 的的會 導撐之絲固 1 進元板作裝能 ο 一 係 作通電同斥係 該支 6 燈被 口 而撐靶操入高 6 之其 操動之相.排其 和絲 6 纳來開 9 支該的饋出板 ο, 的移電為相， 是燈件接 3 一 5 該，常氣射靶 6 擊。常子負因互場 其個元來 6 有 1 至此正電發該板撞 }正離有。 | 霣 且 一 撐用 1 係口接因在該會入靶之射在之帶加有洞 , 支數絲上開連。 至係進該牆發 霣之增會孔 撐 該多螺 8 該被地 流 4 來擊壁子 正中會地® -------f I^------1T-----^ —0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家椟車（匚奶）八4*»;»^2丨0)<297公·） 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 A7 _B7_ 五、發明説明（7丨） 介於在該離子束16中之離子和殘留氣體原子之撞擊 ，其係會產生低能量電子·該低能1®子使得一高密度離 子束之傳送為可能的。儘管有此一空間電荷中和，該離子 束之電位是高於須要的電位。被蝕刻形成在該接雜晶片上 之電路（未被顯示），其係會因該離子束有太高的電位而 易受到正電通霣之損害。由該離子.束中和装置44所產生 之低能量二次霉子，其是由該帶正荷之離子束1 4所吸引 ，藉此Μ進一步降低該離子束之電位。降低該離子束之電 位係可減少該電路因通電而受到損害之可能性。 在該雄子束植入器1 0之正常操作期間，該延伸管子 6 2係作用來防止自該燈絲1 4 4所發射之一次電子來進 入該植入室2 0中*在此，該一次電子係可能會直接地撞 擊該晶片而來造成該晶片之損壊。該延伸管子6 2亦作用 來提供一靠近該離子束1 6之接地平面，其係減少該離子 束之電位。 一界定一孔洞161之石墨製環狀物160是被連接 至該偏壓孔洞58上。一電氣絕緣環狀物162係使該環 狀物1 60和該偏壓孔洞58電氣相隔絕。該環狀物1 6 0和該偏壓孔洞5 8之連结是藉由一在該偏壓孔洞5 8上 之翼片1 64來達成之，其中，該翼片1 64上係有一孔 洞Κ在其中來接納一為電氣絕緣、具有外部螺纹之塞子1 66。該塞子1 66係藉由一開口來接納一不導電的螺絲 16 8° -23- L--.----f I裝------訂-----ί -線 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 317639 A7 _B7_ 五、發明説明Ο ) 界定有孔洞之該環狀物1 60，其是薄由K下的方法 來被連接至該偏懕孔洞上：將該塞子1 6 0鎖入在該翼片 1 64上之開口中*然後將該螺絲1 68鎖入在該塞子上 之開口中。該螺絲168是會被進一步鎖入一位在該絕緣 環狀物1 62上之開口 1 70及一位在該18狀物1 60之 開口 1 72中。嫘絲1 74係分別_延伸通遇一位在該絕緣 環狀物1 62上之開口 1 76及一位在該石墨製環狀物1 60上之開口 *藉此K將該絕緣環狀物1 62和該石墨環 狀物162结合在一起。該接地導線124係被連接至該 螺絲174 (圈式2)之一者上，》此Μ在正常狀況下來 使該石墨製環狀物接地。該偏壓孔洞5 8和該石墨製瓖狀 物1 6 0之安排*其係防止低能量霄子來離開該離子束中 和装置4 6。 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 一氣體饋送管路180係自該安装突緣64上延伸， 其之一端是被***一在平板1 0 2上之開口 1 8 1中，其 中，該平板1 02是藉由二個螺絲1 00來被連接至該靶 板60之上。一氣體放氣饋入装置1 82是藉由一平板1 84來被耦連至該氣體饋送管路1 8 0之另一端上，其中 *該平板1 84是藉由四根螺絲1 86來被固定至該突緣 64之上，在此，每一根揉絲1 86是被延伸進入一在該 突緣上之螺紋開口中。該氣體放氣讀入装置1 8 2係延伸 進人一在該突緣64上之開口 1 8 3中。該氣體饋入裝置 1 8 2有一接頭1 8 8位在該用來連接一氣體源（未被顯 -24- 本纸張尺度適用中a國家搮聿（CNS ) Α4说格f 210X297公螫） 317639 A7 _ B7_ 五、發明説明（W) 示）之嬙部上。在該雄子束中和装置之正常操作期間，低 濃度的氰氣是經由該氣體饋送管路1 8 0來被唄射進入該 靶板6 0之内部區間中。在正常操作期間·該二次霣子之 放射因該氬氣之存在而被增強。 由式1中可Μ看出，該延伸管子62之下游端部是 鄰接該植入室2 0，在此該晶片是被植人離子。在該離子 束處理之前，該晶片通常是會被塗覆有光阻材料（未被顯 示）。該光阻材料主要是為碳氬化合物材料。當該離子撞 擊在該晶Η表面上時，該光阻材料鍍層之粒子是自該晶片 上脫離•且其會沈積在該晶片支撐器1 90之一表面上， 而且因為該延伸管子6 2是鄰近該植入室2.0 ·在該離子 束植人器之操作期間*該光阻材料顆粒亦會沈積在該延伸 管子6 2之内部和外部表面上。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先《讀背面之注意事項再填寫本筲) 該植入站1 8係包括有一殼體1 9 1 ，該般題1 9 1 係有界定該植人室20之隔室壁牆1 93。該晶片支撐器 1 90是被可旋轉地支撐在該植入室20中，其中，該晶 片支撐器1 90是有一為圓盤的形狀。該晶片支撐器1 9 0係和該植入室2 0之隔室壁牆1 9 3電氣相隔雛。要被 處理之晶片是被置放接近該晶片支撐器190之一周圍邊 緣，且該支撐器是藉由一馬達（未被顯示）來Κ每分鐘大 約為1 2 0 0轉的速度來旋轉。當該晶片係以一圓環的路 徑來旋轉時，該離子束1 6係撞擊和處理該晶片。該植入 站1 8係可相對於該殺體50來榧轉，且該植入站1 8係 -25- 本纸張尺度適用中國國家糯单（CNS ) Α4*Μί· ί 210X297公籬） 317639 A7 __B7_ 五、發明説明（>〇 藉由一可撓曲的波浪管192 (画式1)來被連接至該般 體50上。該可使該植入站18來揠轉之能力•其係允許 該雄子束16入射在該晶片植入表面上之角度來被調整。 該植入室2 0係可被提供有一霄氣絕緣的《入装置1 94，該鋇入装置係延伸通過一位在該壁猜1 93中之一 者上之開口 1 96。一霉極1 98.(1上所顯示的是為一 具有數英吋直徑之平板）是被置放在一位在該壁牆193 上之凹榴200中。一電氣連接202是經由該纊入装置 1 94來延伸至該電極1 98上。 〔該雛子束中和装置在原來位置上之清理〕 在該離子束植入器1 0之操作期間，K摻雜材料和不 受歡迎種類維子形式存在之污染物材料，其係會堆積在該 離子束中和裝置4 6和該植入萆2 0之表面上。這些污染 物材料之堆積，其係會干涉該装置之正常操作。 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 (請先《讀背面之注意事項再填窝本頁) 本發明係使用一電漿輝光放電來清理該雕子束中和裝 置46和該植入室20中之選擇性元件。藉由嗔濺或反應 離子饋刻，吾人是可使用一電漿輝光放電來清理受到污染 的元件。 在該電漿輝光放電期間本發明用來清理該離子束中和 装置46和該植入室20之選擇性元件之主要方法，其係 會反懕性饑子蝕刻。該電漿輝光放«係藉由以下的方法來 被建立：昇高在該離子束中和裝置4 6中之壓力至一為自 1χ10_3 至 lxlO-4 托（torr ，註：1 笔米 -26- 本紙張尺度逍用中國國家搮準（CNS ) Α4»Λ ί 210X297公* 1 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印«. A7 B7五、發明説明（/T ) 汞柱壓力）範圍間之壓力，經由該氣體饋送管路180來 連缅地箱送一反應性氣髓進入該靶板6 0中，同時來施加 一負電偏壓至該要被清理的元件上藉此Μ使此一元件成為 陰極。任何被選擇來要被清理及一負鬣偏壓被施加至其上 之元件，其在此是被定義為一陰極。 因為該負霣偏壓是被施加至該.陰極上，霣子係會自該 陰極上來發射而出。鞴由發射電子進入該氣體中，該被連 纘地饋送進入該離子束中和装置46中之反應性氣體原子 是被離子化。該反應性氣體原子之每一次離子化係會產生 一氣體離子及釋放一電子。當在該氣體體積中產生有一高 離子化密度時，一霣娥輝光放霣氣畲產生。 該電漿輝光放霄是藉由氣體離子和電子之重新结合來 被產生，藉此以達成一低能量狀態，該氣體離子和®子之 重新结合係造成在該電漿中之氣體離子來放射和產生該輝 光放電之"輝光〃。一旦該電漿輝光放電被建立，一輝光 電漿體積是被產生，一電漿是被建立，且一所諝的黑暗空 間屏極是被產生在環繞該陰極之内部壁牆之區間中。 一電漿黑暗空間屏極是被定義為一環繞一電漿之區間 ，在該區間中是被建立有一電場Κ延遲自該電漿體積中之 電子損失。此一屏極是藉由施加一電位至環繞該電漿之導 體上來被建立。在該暗空間屏極中*電子是由一電場所〃 彈回〃，其中，該電埸是藉由一外部施加電壓或該電漿相 對於地線之電位差所造成。在該黑暗空間屏極中，介於離 -27- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 317639 A7 _B7_ 五、發明説明（> ) 子和電子間之重新结合是為困難的，如此係使得此一區域 為黑暗的。 該電漿黑暗空間屏極之一電場係使得該氣體離子來加 速朝向該陰極的表面移動。該電漿黑暗空間屏極亦使二次 電子來加速移動進入該電漿中。在該發生在該陰極淸理時 之反應性氣體蝕刻期間，該化學反策氣體離子是被導引朝 向該陰極的内部，藉此*該化學反應氣腥是和該污染物材 科來起化學反應。如此係畲產生該反應性氣體和該汚染物 材料之一反應產品或是揮發性氣級產品。該氣體產品係藉 由該真空幫浦2 8來被抽出至該離子束中和裝置4 6之外 0 經濟部中央揉率局負工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該燈絲144較佳地是被通以霣流Μ幫助該電漿輝光 放霣的產生。該被通MS流的燈絲係釋放出高能量電子， 該高能量電子係和該靶板6 0之內部表面相撞擊。該高能 量電子係和該靶板6 0内部表面之撞擊係會產生二次電子 ，該二次霄子係被加速移動進入該氣體中以使更多的氣體 分子來被離子化，如此而在該氣體中來產生更多的電子。 此一電子之供應及反應性氣骽原子之被連續唧打進人該陰 極中，其係支持該電漿輝光放霣來持鑛發生下去。使用化 學反應氣體離子來使污染物脫雜之方法，其是被揭示在一 由Davie C · Hinson博士所發_表之名稱為 〃電漿基本學"（〃The Basics of PI a sma s”）之刊物中，該刊物是由在美國紐約橘山之 -2 8 _ 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（刈） 材 料 研 究 公 司 ( Μ a t e Γ 1 a 1 S R e S e a Γ C h C 0 Γ P 0 Γ a t • 0 η 0 f 0 Γ a η g e b e Γ S » N e W Y 0 Γ k ) 在 1 9 8 4 年 所 發 行 » 此 一 電 漿 基 本 學 // 是 被 併 入 本 案 中 以 作 為 參 考 用 0 假 如 該 靶 板 6 0 是 要 被 淸 理 的 話 $ 一 負 電 偏 應 較 佳 地 是 藉 由 施 加 一 負 偏 霣 偏 壓 至 該 突 緣 .6 4 上 來 被 施 加 至 靶 板 6 0 之 上 0 該 偏 轚 偏 壓 是 自 一 外 部 電 源 ( 未 被 顬 示 ) 經 由 該 饋 入 裝 置 8 2 和 該 導 線 9 8 或 是 該 饋 入 装 置 8 4 來 和 導 媒 9 0 來 被 施 加 至 該 突 緣 6 4 上 0 至 少 該 被 接 地 的 延 伸 管 子 6 2 及 / 或 該 被 接 地 之 靶 板 6 0 中 之 — 者 是 作 用 為 一 陽 極 0 當 清 理 該 偏 壓 孔 洞 5 8 時 9 — 負 霄 偏 壓 是 該 外 部 霣 源 經 由 該 饋 入 裝 置 8 2 和 該 導 線 9 8 或 是 該 嫌 入 裝 置 8 4 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) •裝 訂 來和導線9 0來被施加至該偏懕孔洞5 8上。至少該被接 地的延伸管子6 2及/或該被接地之靶板6 0中之一者是 作用為一陽極。 假如是該石墨孔洞1 60要來被清理的話 > 一負霣偏 壓自該外部電源經由該接地端子G和該導線124來被施 加至該石墨孔洞1 6 0上。至少該被接地的延伸管子6 2 及/或該被接地之靶板6 0中之一者是作用為一陽極。 當清理該延伸管子6 2時，一負II偏懕是自該外部電 源經由該接地端部G和導線124來被施加至該延伸管子 6 2上。至少該被接地的延伸管子6 2及/或該被接地之 -29- 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -線 經濟部中央揉準局貝工消费合作杜印製 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（u) 靶板6 0中之一者是作用為一陽極。 闞於用於該離子束中和裝置4 6之清理過程之適合參 數，一具有大約為3 0 0伏特之陰極電壓是被使用。該陰 極電流是在介於150奄安至300奪安的範圍中。該燈 絲之霣壓和電流係分別為1 2伏特和1 5安培。該氣«流 量速率是在一介於5至10每分鐘標準立方公分之範圔中 。該清理時間是在介於2至1 0分鐘的範園中。 闞於在該清理過程中所使用之氣體之種類，在此被注 意到的是*在該離子束植入器1 0之操作期間，氤氧通常 是被做為該被導入至該電漿室中以產生離子之維子源氣體 。然而，當以該離子束來清理污染物時，使用氬氣來作為 離子源氣體是被證明為不受歡迎的。氬氣係僅會藉由嘖激 來使該污染物材料脫離。該被噴濺脫雄的污染物材料，其 會因凝结作用而再度沈積在該離子束植入器之其它表面上 。因此，使用一氤氣離子束來在原有位置上清理該離子束 植入器之零件時，其會造成污染物材料之重新分佈。 因此，當實施一在原有位置上之清理時，吾人是使用 一反應性氣體（例如像是氧氣、氫氣或氟）來做為該雛子 源氣體K取代該使用氩氣來做為該離子源氣體。如用如此 之一氣體*其會造成一介於該氣體離子和該污染物材料間 之化學反應*該化學反應係會產生一反應產品，該反應產 品具一揮發性之污染物材料。該具揮發性之污染物材料是 可藉由真空幫浦2 8來被唧打至該離子束植入器之外部和 -30- 本纸張尺度遴用中國國家樑準（CNS ) A4SL格（2丨0X297公釐） I---^-----f I裝------訂-----f -線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裂 A7 B7_ 五、發明説明（>?) 被排放至該離子束植入器之外部。 例如*假如《1 0是為粘附至該靶板6 0上之汚染物 材料，藉由使用氫氣來作為該離子源氣體，其將會造成該 被脫離之.汚染物材料來被轉換成為六氫化二硼（B2 H6 )，該六氫化二硼是可容易地被抽出至該雛子束植入器之 外。另一方面*假如氟是被使用來Jft為離子源氣體的話， 該被脫離之硼10污染物材料將會被轉換成三氟化砸（B F 3 )，然後，該三氟化硼是被抽出至該維子束植入器之 外。當要來移去光阻污染材料時|吾人是可使用氧氣來作 為該離子源氣體。如此，該光阻材料將會被轉換成二氧化 碳和水蒸氣。 另一個淸理該離子束中和裝置4 6之方法是來使用該 雛子束16。該離子束16是藉由一離子源材料來產生， 該離子源材料是被選擇來和該污染物材料反應K形成一具 揮性氣髖種類之污染物材料。例如，當要來移去光阻污染 物材料時，氧氣是被使用來作在該離子束1 6中之難子之 離子源。然後，該光阻材料會藉由該光束來被轉換成二氧 化碳和水蒸氣。該被氣化的離子源材料是被噴射進入該電 漿室2 2中。 該離子束之能量是被設定在一大約為5—10千電子 伏特的低能置上。該被偏壓的孔洞5 8是被施加K一具3 00伏特負轚偏壓的電力。在此一過程中，該燈絲1 44 係未被通以霣流。藉由使用一具有低能量的離子束，在該 -31- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 1·--^----f I裝------訂-----f -線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 317639 A7 _B7___ 五、發明説明（r ) 離子束中之離子之速度是被降低|藉此以造成該雛子來互 相排斥。此一操作横式在當該離子束移動通過該偏壓孔洞 58時係造成該離子束之一〃爆裂"，進一步者，因為該 黻子束接下來在通過該靶板6 0和該延伸管子6 2時並沒 有受到電子放射之中和作用之故，該雄子係仍然保持為正 電荷，因為該相同電荷之故，該離.子束在該延伸管子6 2 中和在該延伸管子6 2之下游處係傾向來有一更大程度的 擴散。 因為該偏壓孔洞5 8上係被施加有負電偏壓·該雛子 束1 6之膨脹係會發生在該《板6 0和該延伸管子6 2處 。進入該離子束中和装置中之離子束16係有其在離子操 作操作時之正常直徑，然後，在該偏壓孔洞5 8之下游處 ，該離子束1 6之直徑係膨脹。當該膨脹的維子束1 6撞 擊到該靶板60及該延伸管子62時，該靶板60和該延 伸管子6 2之内部表面係被清理。該真空幫浦2 8係自該 雄子束植入器10中來將該污染物材料抽走。 〔該植入室在原有位置上的清理〕 經濟部中央標率局Λ工消费合作社印装 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 該植入室2 0是藉由使用一電漿輝光放轚Μ二個方法 中之一者來清理之。其中一個清理該植入室2 0之方法* 其是藉由自一外部電源（未被顯示）來施加一負電偏 該隔室壁牆1 93或該晶片支撐器1 90之一者上*而另 一個元件則是被接地。該隔室壁牆193是和該晶片支撐 器1 9 ◦電氣相隔絕。因此，一負霉偏壓是被施加至該晶 -32- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ft ft 經濟部中央揉準局負工消费合作社印«. A7 _B7_ 五、發明説明（3丨） 片支撐器1 90上，而該隔室壁牆1 93則是被接地。然 後，該晶片支撐器1 9 0是作用為一陰極和來被清理。相 反地•一負霣偏壓是自該外部電源來被施加至該隔室壁牆 1 93上•而該晶片支撐器1 90則是被接地。然後，該 隔室壁牆193係作用為一陰極和來被淸理。 一霣漿輝光放電是以上述相關.於該離子束中和装置4 6所討論的方法來被建立在該植入室2 0中。亦就是說， 該隔室壁猜193或該晶片支撐器130是被造成來作用 為一陰極，一反.應氣SI是被饋送進入致植入室2 0中，且 該燈絲1 44是被通以霄流。該輿空幫浦係自該植入室2 0中來抽取該可揮發種類的污染物，在此•該幫浦是被導 通至該離子束植入器10之外部。 在另一個方法中，該植入室2 0是藉由置放該霣氣絕 緣的饋入装置1 94通過在該植入室20中之開口 1 96 而來被清理。該電極198是被置放在該離子束植入器2 0之壁牆191上之凹穴200中。該電氣連接202係 延伸穿過饋入裝置1 94而到達該電極處1 98。一正電 偏壓是自該外部電源經由該電氣連接2 0 2來被施加至該 電極上，藉此以使該晶片支撐器1 90和該隔室壁牆1 9 3成為陰極。 然後，一電漿輝光放電是Μ上述相關於該離子束中和 装置46所討論的方法來被產生。亦就是說，該正電偏壓 是皮被施加至該電極1 9 8上，一反懕氣體是被饋送進入 -33- 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） L---Γ---f I裝------訂------f -線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 五、發明説明（A) 該植入室20中，且該燈絲144是被通以霣流。該真空 Μ浦係自該植入室20中來抽取該可揮發種類的污染物， 在此’該幫浦是被導通至該離子束植入器1 0之外部。 «8於用於該植入装置之清理過程之適合參數，一具有 大約為3 0 〇伏特之陰極電壓是被使用。該陰極和暘極電 流是在介於150笔安至300 «.安的.範圃中。該燈絲之 電壓和霄流係分別為12伏特和15安培。該氣«流量速 率是在一介於5至10每分鐘標準立方公分之範園中。該 清理時間是大約為3 0分鐘的範園中。 雖然，本發明係已藉由特別的實施例來被掲示，然在 此應為人所了解的是，在不離開本發明由下述申請專利範 圍所界定之特激和範圍下，習於此技之人士是可來對本發 明以上所揭示之實施例來做某些增加、或修改或是刪減。 -------C I裝------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨線 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 本紙張尺度適用中困國家橾率（CNS ) A4规格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 6 7 ί 3 9 3 8888 ABCD 夂、申請專利範圍 ^1 . 一種具自我淸潔功能之雛子束f和琴置Ji： 4 6 ) ，其係包括有： . 一中空主通（60)，其係自一離子束植入系統（1 〇)之支撐结構（64)上來延伸； 一電子發射櫬構（144)，其係用來發射高能置罨 子至該中空主II (60)之一内部壁牆上，藉此以產生低 能量二次霣子，或是用來自一在該主饉内部中之霄漿上來 引出低能董霣子； 一長條狀中空元件（62)，其係鄰近及和該中空主 體霣氣相隔絕；及 一清理機樽（180、144、64、82、84、 90、98)，其係用來建立一霣漿輝光放霣K清理在該 主體和該長條狀元件上之污染物材料。 \72 ‘如申請專利範圃第1填之離子束中和裝置（46 )，其中，該清理機構（180)係用來嫌送一反應性氣 體進入該離子束中和装置中。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) y3 ·如申請專利範醒第2項之離子束中和裝置（46 )，其中，該清理機構進一步包括有偏壓機溝（82、9 4、90、98)用來施加一第一電氣偏壓至該主體或該 長條狀元件之一者上，和施加一二次、較高的霣氣偏壓至 該主If或該長條狀元件之另一者上。 ·如申讅專利範園第3項之離子束中和装置（46 )，其中，該清理櫬構係進一步包括有一霣子發射機構（ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS Μ4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局工消费合作杜印裂 A8 B8 C8 _______ D8 六、申請專利範圍 ^ 4 4 ) ’該ϋ發射櫬構)是被通以霣流以觸始該 霣漿嬅光放電。 \/5 ·如申請専利範圃第4項之離子束中和装置（4 6 其中*該濟理機構進一步包括有一幫浦（28)用來 - '必 ----, 在該離子束中和装置中之污染物材料。 /6 ·如申讅專利範匾第1項之離子束中和装置（46 )*其進一步包括有一被接地的支撐突緣（6 4 )，其中 ’該主體是被連接至該支»突緣（64)上，且該支撐突 緣（64)是被安装至該支撐结構上。 ·如申請專利範麵第1項之離子束中和装置（46 )，其進一步包括有： 一第一孔洞界定装置（160)，其係鄰近該中空主 體（58)及和該中空主體（58) «氣相隔絕；及 一第二孔洞界定元件，其傜鄰近該第一孔洞界定元件 及和該第一孔洞界定元件電氣相隔絕•其中•該清理襪構 是被用來濟理該第一和第二孔洞界定元件。 ^8 ·—種清理粘附至一離子束中和裝置（46)之内 部表面上之污染物材料之，其係包括有以下的步驟： 饋送一反應性氣體進入一離子束中和装置中，該離子 束中和裝置係有至少為二的元件（1 60、58、60、 62)，該二元件彼此之間係為轚氣相隔絕； 施加一負霄偏懕至該元件中之至少一者上； 將該元件中沒有被施加該負霣偏壓之至少一者接地； 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4ΛΙ#· ( 210X297公釐） --------f I 裝------訂------^ ·線 (請先閱讀背面之注$項再填寫本I) 六、申請專利範圍 在該離子束中和裝置（4 6.)中建立一霣漿輝光放霣 ’藉此K自該元件上來移去污染物材料；及 自該鐮子束中和裝置（46)中移去該污染物材料。 ·如申請専利範第8項之濟理粘附至一離子束中 和装置（46)之内部表面上之污染物材料之方法，其中 *該反應性氣體是選自包含下列氣體中之一種或多種氣« :氫氣、氟或是氧氣。 \/1 0 *如申請專利範園第8項之清理粘附至一離子束 中和裝置（46)之內部表面上之污染物材料之方法，其 進一步包含Κ下的步驟：調整在該《子束中和装置中之壓 力使其是在一正常離子植入懕力之上。 \/ί 1 ·如申請專利範_第8項之濟理粘附至一離子束 中和裝置（46)之内部表面上之污染物材料之方法，其 係進一步包括有以下的步驟：提供一電子源（144)以 觭始該輝光放霄。 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 (請先《讀背面之注意事項再4寫本頁) v/l 2 *如申請專利範圍第8項之清理粘附至一離子束 中和装置（46)之内部表面上之污染物材料之方法，其 中，該氣體係和該污染物材料反應以產生一具揮發性種類 之污染物材料，且該具揮發性種類之汚染物材料是自該中 和裝置中來被移出。 yi 3 ·如申請專利範園第8項之潸理粘附至一離子束 中和装置（46)之内部表面上之汚染物材料之方法，其 另外包括有以下的步驟： 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） Sl7639 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 自離子源材科上來引出離子，且將該離子形成為一雛 經濟部中央揉準局I工消费合作社印製 動 來相 子，方之 子，伏 子，染 移 而料 離法的置 離法子 離法污 來 脹材 一方下装 一方霣 一方的 跡.，膨物 至之Μ和 至之千 至之類 軌中束染 。附料由中 附料 ο 附料種 一} 子污 料粘材薄束 粘材 1 粘材性 著 ο 離之 材理物是子 理物 | 理物發 沿 2 之上 物濟染束離 淸染 5 清染具 移 {中面 染之污子該 之污為 之污一 係室 }表 污項之離對。項之一 項之成 }入6 部 該 3 上子及流4上至 3 上形 6 植 4 内 去 1 面之1霣1 面整 1 面來 1子{之 移第 表中能 Κ 第表調 第表擇 ^離置置 上醒部置之通園部被 圍部選 束一装装 置範内装束來範内是 範内被 子達和和 装利之和子 } 利之量 利之是 雕到中中 和專} 中離 8專} 能 專}料 該而束束 中請 6 束該 5 請 6 之 請 6 材 , 域子子 束申4子整 ί 申 4 束 申 4 源 }區離離 子如 ί 離調件如 {子。如<子 6 空該該 離 ·置該..元.置離中.置離 ο 1 真在至及該 4 裝在脹洞 5 装該圔 6 裝該 。 (一使附 * 自/ 和，膨孔 j和，範1和-料 束過 钻觸 V 中中來具\中中之\J中中材 子通 和接 束其法 一 . 束其特 束其物 a----^ I 装------订-----^ ·線 (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐）