用于减少光致抗蚀剂释气效应的技术制造技术

本发明专利技术揭示用于减少光致抗蚀剂释气效应的技术。在一个特定示范性实施例中，所述技术可实行为一种用于在离子注入机中减少光致抗蚀剂释气效应的设备。所述设备可包括位于终端站与上游束线组件之间的漂移管。所述设备还可包括位于漂移管与终端站之间的第一可变孔径。所述设备可进一步包括位于漂移管与上游束线组件之间的第二可变孔径。可调节第一可变孔径和第二可变孔径以促进差动抽吸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及半导体制造，且更明确地说，涉及用于减少光致抗 蚀剂释气效应的技术。
技术介绍
离子注入器在半导体制造中广泛用于选择性地改变材料传导性。在典 型的离子注入器中，从离子源产生的离子向下游输送穿过一系列束线组件， 所述束线组件可包含一个或一个以上的分析器和/或校正器磁体和多个电 极。可使用所述分析器磁体来选择所需的离子种类，并滤出杂质种类或具 有不合需要的能量的离子。可使用所述校正器磁体来在离子束到达目标晶 片之前操纵离子束的形状或以其它方式调节离子束质量。可使用合适形状 的电极来修改离子束的能量和形状。在已经将离子束输送穿过所述一系列 束线组件之后，可将离子束引导到终端站中以执行离子注入。请参阅图l所示，其描绘的是常规离子注入器系统100。正如对大多数 离子注入器来说典型的情况是，将系统100收容在高真空环境下。离子注 入器系统100可包括离子源102和一系列束线组件，离子束10穿过所述一 系列束线组件。所述一系列束线组件可包含(例如)一提取操纵器104、过滤 器磁体106、加速或减速柱108、分析器磁体110、旋转质量缝112、扫描 器114和校正器磁体116。很像操纵光束的一系列光学透镜，离子注入器组 件可在将离子束10导引朝向目标晶片118之前对离子束10进行过滤和聚 焦。目标晶片118通常被收容在高真空下的晶片终端站(未图示)中。在半导体制造中，经常只对晶片表面的选定区域执行目标(target)晶 片的离子注入，而通常用称为光致抗蚀剂的光敏材料来遮蔽晶片表面的其 余部分。通过光刻工艺，可将目标晶片涂覆一层经图案化的光致抗蚀剂材 料，只暴露晶片表面中需要离子注入的选定区域。在离子注入期间，离子 束不仅对晶片表面的暴露部分有影响，而且对光致抗蚀剂层有影响。高能 离子经常会使光致抗蚀剂材料内的化学键断裂，并释放挥发性有机化学物 质和/或其它微粒以进入收容目标晶片的真空腔室(即，晶片终端站)中。这 种现象被称为光致抗蚀剂释气。离子注入器中的光致抗蚀剂释气可对离子束具有若干有害效应。举例 来说，从光致抗蚀剂释放的微粒可导致高真空晶片终端站中的压力增加或 压力波动。释气微粒还可能从晶片终端站向上游迁移到其它束线组件，例如图1所示的校正器磁体116和扫描器114,且还可能影响离子注入器的上 述那些部分中的真空等级。释气微粒经常与入射离子束相互作用，例如与离子束交换电荷。因此， 具有单个正电荷的离子可能失去其电荷给释气微粒且变成中性；带双电荷 的离子可能失去一个正电荷给释气微粒,且变成带单个电荷；等等。因此，由 释气引发的电荷交换可能干扰离子注入器中的离子剂量测定系统。典型的 离子剂量测量系统通过随时间汇集所测量的束电流并基于特定离子种类具 有已知电荷状态的假定而将所汇集的束电流(即，总离子电荷)转换成总剂 量来确定离子剂量。然而，由释气引发的电荷交换随机改变离子种类的电荷 状态，进而使离子剂量测定系统所依赖的电荷状态假定无效。举例来说，如 果释气微粒趋向于从正离子处抢夺正电荷，那么此电荷交换将致使剂量测 定系统不完全统计所述离子种类，这又导致向目标晶片过度供应所述离子 种类。由于上述释气微粒的上游迁移的缘故，可能在校正器磁体中发生一些 电荷交换。与那些不经历电荷交换的同种离子相比，电荷已改变的离子遭受 不同的洛伦兹力(Lorentz force)。如此，电荷改变离子将偏离主离子束i 各 径，从而导致目标晶片的剂量配给不均匀。由电荷已改变的离子流形成的束 泄出(Beamlets)在下文中称为寄生束泄出。除产生寄生束泄出以外，电 荷交换还可改变受影响离子的能量和角度，能量和角度两者将影响目标晶 片中的最终掺杂剂分布。如所属领域的技术人员将容易了解，上文描述的寄生束泄出问题可类 似地在运行分子离子束的离子注入器中出现。分子离子束与离子注入器中 的残余气体的相互作用可导致分子断裂，从而导致离子受到电荷改变以及 质量改变。因此，分子断裂还可能向离子注入工艺引入污染物。已经开发了许多技术来减轻由释气引发的电荷交换的效应。举例来说， 为了补偿电荷交换对剂量测定的影响，已经提议在束电流汇集工艺中包含 直流(direct current, DC)偏移，所述DC偏移与晶片终端站中的气体压力 相关。然而，此剂量测定补偿途径只解决了由寄生束泄出引起的问题的一 个方面。根据另一途径，可通过将惰性气体以远大于释气等级的量排;改到晶片 终端站中来减轻上述由光致抗蚀剂释气造成的压力波动。尽管这种方法可 能会使晶片终端站中的气体压力稳定，但所得的高于最佳值的压力可能会 负面地影响离子注入。根据图2所说明的又一途径，可在晶片终端站204与束线组件206之 间提供一传导限制孔径202。传导限制孔径202通常是固定的孔径，其宽度 刚够允许扫描离子束20穿过。传导限制孔径202意在用于两个用途，即，减少释气微粒的上游迁移和阻止寄生束泄出进入晶片终端站204。然而，由于 传导限制孔径202必须比目标晶片208的直径宽，所以此途径仅可在减少 释气微粒传导或阻止寄生束泄出方面取得有限的成功。鉴于前述内容，将需要提供一种用以减少光致抗蚀剂释气效应的解决 方案，其克服上述不足和缺点。
技术实现思路
本专利技术揭示用于减少光致抗蚀剂释气效应的技术。在一个特定示范性 实施例中，所述技术可实行为一种用于在离子注入机中减少光致抗蚀剂释 气效应的设备。所述设备可包括位于终端站与上游束线组件之间的漂移管。 所述设备还可包括位于所述漂移管与所述终端站之间的第一可变孔径。所 述设备可进一步包括位于所述漂移管与所述上游束线组件之间的第二可变 孔径。可调节所述第一可变孔径和所述第二可变孔径以促进差动抽吸。根据此特定示范性实施例的其它方面，可基于离子束的至少一个维度 来调节第一可变孔径和第二可变孔径，以允许所述离子束的至少一部分穿 过。根据此特定示范性实施例的另外方面，所述设备可进一步包括位于漂 移管内部的低温冷却面板阵列，所述低温冷却面板俘获从终端站向上游迁 移的至少一部分微粒。另外，在重新产生低温冷却面板期间，可完全关闭第 一可变孔径以将漂移管与终端站隔离，且在重新产生低温冷却面板期间，可 完全关闭第二可变孔径以将漂移管与上游束线组件隔离。根据此特定示范性实施例的额外方面，所述设备可进一步包括一个或 一个以上的低温冷却面板，其部署在终端站中释气微粒集中的一个或一个 以上位置附近。所述设备还可包括多个挡板，其将释气微粒引导朝向所述 一个或一个以上的j氐温冷却面板。根据此特定示范性实施例的另一方面，所述上游束线组件可包括校正 器磁体。所述设备可进一步包括位于校正器磁体的第 一部分与校正器磁体 的第二部分之间的中间真空腔室，以及耦合到所述中间真空腔室以增强与 校正器磁体相关联的真空等级的一个或一个以上的抽吸元件。校正器磁体 的第 一部分和校正器磁体的第二部分可致使离子轨迹在相同方向上弯曲。 或者，校正器磁体的第 一部分和校正器磁体的第二部分可致使离子轨迹在 相反方向上弯曲。在另一特定示范性实施例中，所述技术可实行为一种用于减少光致抗 蚀剂释气效应的方法。所述方法可包括将漂移管定位在终端站与上游束线 组件之间。所述方法还可包括调节位于漂移管与终端站之间的第一可变孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在离子注入器中减少光致抗蚀剂释气效应的设备，其特征在于所述的设备包括：　漂移管，其位于终端站与上游束线组件之间；　第一可变孔径，其位于所述漂移管与所述终端站之间；以及　第二可变孔径，其位于所述漂移管与所述上游束线组件之间；　其中所述第一可变孔径和所述第二可变孔径可经调节以促进差动抽吸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-7 60/748,0681.一种用于在离子注入器中减少光致抗蚀剂释气效应的设备，其特征在于所述的设备包括漂移管，其位于终端站与上游束线组件之间；第一可变孔径，其位于所述漂移管与所述终端站之间；以及第二可变孔径，其位于所述漂移管与所述上游束线组件之间；其中所述第一可变孔径和所述第二可变孔径可经调节以促进差动抽吸。2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述的第一可变孔径和所 述第二可变孔径可基于离子束的至少一个维度而进行调节，以允许至少一 部分所述离子束穿过。3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于其进一步包括 低温冷却面板阵列，其位于所述漂移管内部，所述低温冷却面板俘获从所述终端站向上游迁移的至少 一部分微粒。4. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述的第一可变孔径可在重新产生所述低温冷却面板期间完全关闭， 以将所述漂移管与所述终端站隔离；且所述的第二可变孔径可在重新产生所述低温冷却面板期间完全关闭， 以将所述漂移管与所述上游束线组件隔离。5. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于其进一步包括一个或一个以上低温冷却面板，其部署在所述终端站中释气微粒集中 的一个或一个以上的位置附近。6. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于其进一步包括 多个挡板，其将所述释气微粒引导朝向所述一个或一个以上低温冷却面板。7. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述的上游束线组件包括 校正器磁体。8. 冲艮据权利要求7所述的设备，其特征在于其进一步包括中间真空腔室，其位于所述校正器磁体的第 一部分与所述校正器磁体 的第二部分之间；以及一个或一个以上的抽吸元件，其耦合到所述中间真空腔室，以增强与 所述校正器磁体相关联的真空等级。9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于所述的校正器磁体的所述 第 一部分和所述校正器磁体的所述第二部分致使离子轨迹在相同方向上弯曲。10. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于所述的校正器磁体的所述 第一部分和所述校正器磁体的所述第二部分致使离子轨迹在相反方向上弯曲。11. 一种用于减少光致抗蚀剂释气效应的方法，其特征在于所述的方法 包括以下步骤将漂移管定位在终端站与上游束线组件之间；以及 调节所述漂移管与所述终端站之间的第 一可变孔径和所述漂移管与所 述上游束线组件之间的第二可变孔径，以促进差动抽吸。12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于其进一步包括 基于离子束的至少一个维度而调节所述第一可变孔径和所述第二可变孔径，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉塞尔J罗，乔纳森G英格兰，史蒂夫E克劳斯，艾立克D赫尔曼森，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]