离子植入系统及其衬套技术方案

本揭示案的实施例描述一种离子植入系统及其衬套。离子植入系统包括设计成减少IMP副产物累积在衬套内表面上的衬套。离子植入系统可包括腔室、配置成生成离子束的离子源、及耦接离子源与腔室的衬套。衬套可包括(i)具有内表面、第一端及第二端的管状体，及(ii)设置在管状体的内表面内的多个倾斜沟槽，其中多个倾斜沟槽的每一者朝向管状体的第二端延伸。

Ion implantation system and its liner

【技术实现步骤摘要】
离子植入系统及其衬套
本揭示涉及一种离子植入系统及一种衬套。
技术介绍
离子植入系统需要高电压以生成离子束以照射晶圆。源衬套为绝缘元件，其当在高电压下操作离子植入系统时防止离子植入系统内的电弧。源衬套的老化及退化可以造成离子植入系统的损坏及显著维护成本。
技术实现思路
本揭示的一些实施例提供一种离子植入系统，包括腔室、离子源与衬套。离子源，经配置以生成离子束。衬套耦接离子源与腔室，其中衬套包括管状体与多个倾斜沟槽。管状体包括内表面、第一端，及第二端。倾斜沟槽设置在管状体的内表面内，其中倾斜沟槽的每一者朝向管状体的第二端延伸。本揭示的一些实施例提供一种衬套包括管状体与多个倾斜沟槽。管状体包括外表面、内表面、第一端，及第二端。倾斜沟槽设置在管状体的内表面内，其中倾斜沟槽的每一者朝向管状体的第二端延伸，且管状体的第二端与倾斜沟槽的每一者的顶部的中点之间的分隔距离大于管状体的第二端与倾斜沟槽的每一者的底部之间的分隔距离。本揭示的一些实施例提供一种离子植入系统，包括源头部装置及影像感测器。源头部装置经配置以提取离子束，包括第一导体元件、第二导体元件与衬套。衬套耦接第一导体元件与第二导体元件，包括管状体、一或多个沟槽及腔体。管状体包括内表面及外表面。沟槽设置在管状体的内表面内。腔体设置在管状体的外表面与沟槽的一者之间，其中腔体的第一端朝向沟槽的一者打开，及腔体的第二端朝向管状体的外表面的一部分打开。影像感测器经配置以记录管状体的内表面的可视特性。附图说明当结合附图阅读时，根据以下详细描述可更好地理解本揭示案的态样。应注意，根据工业常规实践，各种特征未按比例绘制。事实上，为论述清楚，各特征的尺寸可任意地增加或缩小。图1A为根据一些实施例的离子植入系统的等角视图；图1B为根据一些实施例的衬套的等角视图；图2为根据一些实施例的源头部装置的剖视图；图3为根据一些实施例的源头部装置的剖视图；图4为根据一些实施例的示例性计算机系统的概括性方块图；图5为根据一些实施例的操作离子植入系统的方法的流程图。【符号说明】100IMP101源区102离子源103束线区104衬套105制程腔室106腔室107源头部装置108原子质量单位110离子束121内表面123外表面125第一端127第二端200源头部装置201方向202中点203纵轴204中点205第一倾斜角207第二倾斜角209出口210IMP副产物211方向213方向221沟槽223沟槽顶部/开口225中点227沟槽底部229中点230宽度231侧壁232深度233第二分隔距离235第一分隔距离241沟槽261沟槽300源头部装置301第一端302腔体303第二端304衬套308影像感测器321沟槽322内表面323外表面341沟槽361沟槽400方法410操作420操作430操作500计算机系统502显示器接口503输入及输出装置504处理器506通信基础结构508主记忆体510辅助记忆体512硬盘驱动器514可移动储存驱动器518可移动储存单元520接口522可移动储存单元524通信接口526通信路径528远程装置、网络、实体具体实施方式以下揭示内容提供许多不同实施例或实例，以便实现所提供标的物的不同特征。下文描述组件及排列的特定实例以简化本揭示案的实施例。当然，此等实例仅为实例且不意欲为限制性。举例而言，随后描述中在第二特征上方形成第一特征可包括第一及第二特征形成为直接接触的实施例，以及亦可包括额外特征可形成在第一及第二特征之间，使得第一及第二特征可不直接接触的实施例。另外，空间相对用语，诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“之上”及类似者，在此为便于描述可用于描述诸图中所图示一个元件或特征与另一(些)元件或(多个)特征的关系。除图形中描绘的方向外，空间相对用语意图是包含元件在使用或操作中的不同的方向。装置可为不同朝向(旋转90度或在其他的方向)及可因此同样地解释在此使用的空间相对的描述词。本文使用的术语“标称”指在产品或制程的设计阶段期间设定的元件或制程操作的特征或参数的要求、或目标值，以及大于及/或小于要求值的值的范围。值的范围通常由制造制程中的轻微变化或容限产生。如本文使用的术语“实质上”指示可基于与半导体元件关联的特定技术节点而变化的给定量的值。在一些实施例中，基于特定技术节点，术语“实质上”可指例如在目标(或期望)值的±5％内变化的给定量的值。如本文使用的术语“约”指示可基于与半导体元件关联的特定技术节点而变化的给定量的值。在一些实施例中，基于特定技术节点，术语“约”可指例如在值的5-30％(例如，值的±5％、±10％、±20％、或±30％)内变化的给定量的值。离子植入系统(本文亦称作“IMP”)为半导体制造设备，其用于将一或多个掺杂元素植入半导体晶圆中以在半导体晶圆中形成期望深度的掺杂区域。将掺杂元素与由IMP生成及控制的离子束一起引入半导体晶圆中。为产生离子束，将包含要求掺杂材料的气体或进料引入离子源中，其中施加高能量以游离气体或进料以形成离子束。通过IMP电极提供加速电场以提取且引导离子束移向半导体晶圆。为生成高能量以游离气体或进料，IMP引进10-100kV量级的高电压。此种高电压可在IMP内部产生不当电弧，电弧可损坏或退化IMP效能。为防止不当电弧，管状绝缘源衬套(本文亦称作“衬套”)设置在IMP内以在各种IMP导体元件之间提供电隔离或绝缘。当在离子源处形成离子束时，亦形成来自残余气体及游离元素的部分的杂质(本文亦称为“IMP副产物”)。此等IMP副产物可粘附至衬套的内表面。此种IMP副产物至衬套内表面的累积或涂覆可沿衬套逐渐产生不当导电路径并损坏衬套的绝缘能力，因而增加不当电弧的风险。因此，必须常规地清洗或替换衬套以确保正确的IMP操作。然而，此种清洗可为费时费成本的。本揭示的实施例涉及衬套结构，其经设计以避免或减少IMP副产物累积在衬套内表面上。在一些实施例中，衬套包括具有倾斜沟槽的管状体，此等倾斜沟槽设置在管状体内表面内。在一些实施例中，倾斜沟槽可经配置以朝向管状体的一端延伸。因而，倾斜沟槽的底部及侧壁设置在管状体内，其可阻止不当导电路径形成于衬套内且提高电绝缘可靠性。本揭示案的实施例亦提供示例系统及方法以监控IMP衬套的状态。在一些实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子植入系统，其特征在于，包括：/n一腔室；/n一离子源，经配置以生成一离子束；以及/n一衬套，耦接该离子源与该腔室，其中该衬套包括：/n一管状体，包括一内表面、一第一端，及一第二端；以及/n多个倾斜沟槽，设置在该管状体的该内表面内，其中该多个倾斜沟槽的每一者朝向该管状体的该第二端延伸。/n

【技术特征摘要】
20180926 US 62/736,946;20190510 US 16/408,7951.一种离子植入系统，其特征在于，包括：
一腔室；
一离子源，经配置以生成一离子束；以及
一衬套，耦接该离子源与该腔室，其中该衬套包括：
一管状体，包括一内表面、一第一端，及一第二端；以及
多个倾斜沟槽，设置在该管状体的该内表面内，其中该多个倾斜沟槽的每一者朝向该管状体的该第二端延伸。


2.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，一纵轴穿过与该第一端及该第二端关联的中点，且其中该纵轴与另一轴之间的一锐角，由该多个倾斜沟槽的每一者的一开口的一第一中点至该相应倾斜沟槽的一最内表面的一第二中点定义，该锐角等于或小于约75度。


3.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，该管状体的该第二端与该多个倾斜沟槽的每一者的一开口的一第一中点之间的一分隔距离大于该管状体的该第二端与该相应倾斜沟槽的一最内表面的一第二中点之间的一分隔距离。


4.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，该衬套进一步包括设置在该管状体的该另一内表面内的其他多个沟槽，其中该其他多个沟槽的每一者与该多个倾斜沟槽的一或多者相邻或交错。


5.根据权利要求1所述的离子植入系统，其特征在于，进一步包括配置成记录该管状体的该内表面的影像的一影像感测器。


6.一种衬套，其特征在于，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙英傑，彭垂亚，郑迺汉，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71