使用电荷剥离机制的离子注入系统中金属污染控制的装置和方法制造方法及图纸

一种用于将高电荷态离子注入到工件中同时减轻痕量金属污染的方法包括从离子源中的所需物质产生处于第一电荷状态的所需离子，以及在第一离子束中产生污染物质的痕量金属离子。所需离子和痕量金属离子的荷质比相等。从离子源中提取所需离子和痕量金属离子。从所需离子中剥离至少一个电子以限定处于第二电荷状态的所需离子和痕量金属离子的第二离子束。仅来自第二离子束的所需离子选择性地仅穿过电荷选择器以限定处于第二电荷状态的所需离子的最终离子束并且没有痕量金属离子，并且将第二电荷状态的所需离子注入到工件中。第二电荷状态的所需离子注入到工件中。第二电荷状态的所需离子注入到工件中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用电荷剥离机制的离子注入系统中金属污染控制的装置和方法
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2020年2月7日提交的美国临时申请62/971,473的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术总体上涉及离子注入系统，更具体地，涉及一种用于控制污染并以高能量增加离子束电流以获得所需的电荷状态的系统和方法。

技术介绍

[0004]在半导体器件的制造中，离子注入用于利用杂质对半导体进行掺杂。离子注入系统通常用于利用来自离子束的离子对诸如半导体晶圆的工件进行掺杂，以便在集成电路的制造期间产生n型或p型材料掺杂或形成钝化层。这种射束处理通常用于：在集成电路的制造期间，以预定能级和受控浓度，利用特定掺杂剂材料的杂质选择性地对晶圆进行注入，以生产半导体材料。当用于对半导体晶圆进行掺杂时，离子注入系统将选定的离子物质注入到工件中以生产所需的非本征材料。例如，注入由锑、砷或磷等源极材料产生的离子会产生“n型”非本征材料晶圆，而“p型”非本征材料晶圆通常由利用硼、镓或铟等源极材料产生的离子产生。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种离子注入系统，包括：离子源，配置成产生所需物质的所需离子和污染物质的痕量金属离子，其中所述所需物质的所需离子处于第一电荷状态，并且其中所述所需离子和所述痕量金属离子的荷质比相等；提取装置，配置成从所述离子源中提取所述所需离子和痕量金属离子以限定第一离子束；质量分析器，配置成从所述第一离子束中选择所述所需离子和痕量金属离子，从而限定经质量分析的离子束；加速器，配置成将所述经质量分析的离子束从第一能量加速到第二能量；电荷剥离装置，配置成从所述所需离子剥离至少一个电子，从而限定包含处于第二电荷状态的所述所需离子和所述痕量金属离子的第二离子束；和电荷选择器，位于所述电荷剥离装置的下游，其中所述电荷选择器配置成选择性地仅使处于所述第二电荷状态的所述所需离子穿过，从而限定包括处于所述第二电荷状态的所述所需离子而不包括痕量金属离子的最终离子束。2.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中所述电荷选择器包括位于所述电荷剥离装置附近的电磁质量分析器。3.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中所述电荷剥离装置位于所述加速器内。4.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中所述加速器包括多个加速器级，并且其中所述电荷剥离装置位于所述多个加速器级的至少两个之间。5.根据权利要求4所述的离子注入系统，其中所述加速器包括RF加速器，并且其中所述多个加速器级分别包括一个或多个谐振器，所述谐振器配置成产生加速场。6.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中所述加速器包括DC加速器，所述DC加速器配置成通过稳恒DC高电压加速所述所需离子。7.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中所述加速器包括RF加速器，并包括一个或多个谐振器，所述谐振器配置成产生加速RF场。8.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中电荷选择器包括能量过滤器。9.根据权利要求1所述的离子注入系统，进一步包括扫描仪，所述扫描仪配置成往复扫描所述最终离子束以限定经扫描离子束。10.根据权利要求9所述的离子注入系统，其中扫描仪包括静电扫描仪或电磁扫描仪，所述静电扫描仪或电磁扫描仪配置成分别以静电方式或电磁方式扫描所述最终离子束以限定经扫描离子束。11.根据权利要求9所述的离子注入系统，进一步包括角度校正透镜，所述角度校正透镜配置成将所述经扫描离子束平行化和偏移。12.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中所述电荷剥离装置包括泵和气体源，其中所述泵配置成从气体源泵送气体并控制所述气体流入所述加速器，其中所述气体的流动配置成从所述所需物质的所述离子中剥离电子。13.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡森，
申请(专利权)人：艾克塞利斯科技公司，
类型：发明
国别省市：