專利名稱：自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種離子注入裝置，且特別涉及一種自我清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的半導體元件的集成度日益增加，制造過程的準確度就顯得格外重要。因為一旦在制造過程中發(fā)生細微誤差(Error)，即可能就會造成制造過程的失敗，導致晶片的毀損或報廢，因而耗費大量成本。
離子注入(Ion Implantation)法由于可以準確地控制摻雜(Dopant)摻雜于硅基底的含量和分布，因而成為是目前半導體制造過程上常用的摻雜(Doping)技術(shù)。所謂離子注入法，是由離子注入機將摻雜離子化(Ionized)，而后通過加速器(Accelerator)的加速，將已經(jīng)離子化的摻雜，直接打入基材里，以進行摻雜的摻雜制造過程，并控制摻雜在晶片里的深度分布。
離子注入機是一個體積龐大且構(gòu)造復雜的半導體制造過程設備。一般離子注入機可以分為離子束生成系統(tǒng)、離子注入腔體、基材裝卸系統(tǒng)。其中離子束是經(jīng)過離子源(Ion Source)、離子灑布器(Ion Shower)及加速器(Accelerator)等主要的系統(tǒng)而導入離子注入腔體中。然后在離子注入腔體中，利用掃描裝置固定離子束的行經(jīng)路線，通過改變基材的位置，來達到使離子注入基材中的目的?；难b卸系統(tǒng)則是將基材載入/載出離子注入腔體的裝置。除了這三個主要部分之外，離子注入機還包括一些附屬的氣體供應設備和真空系統(tǒng)等。
然而，離子注入機在經(jīng)過長期使用后，離子注入腔體內(nèi)會累積產(chǎn)生沉積物，若沉積厚度太厚，則會產(chǎn)生放電異常(Arcing)或污染等制造過程問題，因此離子注入機在使用一段時間后，就必須停機打開離子注入腔體以進行清潔制造過程，而致使機臺生產(chǎn)效率無法有效提升。
目前，有些離子注入機是利用離子源所產(chǎn)生的等離子體或離子束來進行離子注入腔體的自行清潔制造過程。然而，在使用離子束進行清潔時，因為需要使電極升溫至700℃，所以需要提高加速電壓。于是在清潔過程中，由于高加速電壓和腔體內(nèi)沉積物的緣故，因此很容易產(chǎn)生異常放電，而使清潔時間加長。此外，以等離子體的方式(氫等離子體或氬等離子體)進行自行清潔制造過程時，由于是在毫托(mTorr)的壓力下進行，因此等離子體的電離效率不佳，產(chǎn)生的活性反應物有限，而導致清潔效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型的目的為提供一種自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置，可以不必將離子注入腔體打開進行清潔制造過程，而于密閉的系統(tǒng)中進行清除離子注入腔體內(nèi)的沉積物，并可提高自行清潔離子注入腔體的潔凈度，節(jié)省清潔處理的時間，因而能夠延長清機的周期，減少清機的次數(shù)，進而增加機臺的產(chǎn)能。
本實用新型提出一種自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置，此裝置至少是由離子注入腔體、遠端高密度等離子體產(chǎn)生器與氣體供應裝置所構(gòu)成。遠端高密度等離子體產(chǎn)生器連接至離子注入腔體，且氣體供應裝置連接遠端高密度等離子體產(chǎn)生器。其中氣體供應裝置供應一氣體至遠端高密度等離子體產(chǎn)生器中，并利用遠端高密度等離子體產(chǎn)生器使氣體電離生成高密度等離子體后，導入離子注入腔體以去除離子注入腔體內(nèi)的沉積物。
本實用新型的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置中，以遠端高密度等離子體產(chǎn)生器使氣體分子電離產(chǎn)生高密度等離子體，然后導入離子注入腔體中。由于等離子體為高密度(氣體分子電離效率達80％以上)，因此電離反應氣體的效果較習知直接以離子源所產(chǎn)生的等離子體或離子束來進行自行清潔制造過程的效果好，而且自行清潔離子注入腔體的潔凈度較高，因而可以節(jié)省清潔處理的時間，并延長清機的周期，減少清機的次數(shù)，進而增加機臺的產(chǎn)能。
為使本實用新型的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并結(jié)合附圖，詳細說明如下
圖1是表示本實用新型的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置的示意圖；圖2是表示遠端高密度等離子體產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明100離子注入裝置101離子束生成系統(tǒng)102離子注入腔體104基材裝卸系統(tǒng)106、200遠端高密度等離子體產(chǎn)生器108氣體供應裝置110、112、116管路114閥118泵202反應腔202a上反應腔202b下反應腔204亞鐵環(huán)206線圈208氣體入口210氣體出口22絕緣體具體實施方式
圖1是表示為本實用新型的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置示意圖。本實用新型的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置是由至少包括離子束生成系統(tǒng)101、離子注入腔體102與基材裝卸系統(tǒng)104的離子注入裝置100、遠端高密度等離子體產(chǎn)生器106、氣體供應裝置108所構(gòu)成。其中氣體供應系統(tǒng)108藉由管路110連接至遠端高密度等離子體產(chǎn)生器106。遠端高密度等離子體產(chǎn)生器106藉由管路112連接至離子注入腔體102，而且在管路112上設置有閥114，該閥114用以控制氣體進入離子注入腔體102中。管路116連接離子注入腔體102，且管路116上設置有泵118，泵118是用以從離子注入腔體102中抽出廢氣。
圖2是表示遠端高密度等離子體產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
請參照圖2，遠端高密度等離子體產(chǎn)生器200是由反應腔202、亞鐵環(huán)204、線圈206所構(gòu)成。反應腔202例如是一環(huán)狀管路，其材料例如是鋁。反應腔202上設置有絕緣體212，而將反應腔202隔離成上反應腔202a與下反應腔202b。上反應腔202a的一端設置有氣體入口208，下反應腔202b的一端設置有氣體出口210。亞鐵環(huán)204包覆在上反應腔202a上，線圈206則纏繞在亞鐵環(huán)204上。當從氣體入口208導入氣體至反應腔202中時，氣體會在反應腔202中循環(huán)。然后，當氣體通過上反應腔202a纏繞有線圈206的亞鐵環(huán)204(第一互感器)時會電離產(chǎn)生等離子體，該等離子體會在反應腔202中循環(huán)而充當?shù)诙ジ衅?，并可從下反應?02b的氣體出口210排出離于化氣體。
上述說明本實用新型的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置。接著說明使用本實用新型的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置的實施例。
在進行自行清潔離子注入腔體的步驟時，首先利用氣體供應系統(tǒng)108供應可去除離子注入腔體102內(nèi)的沉積物又不會損壞離子注入腔體的氣體，該氣體例如是三氟化氮、氟氣、氫氣、氬氣等。然后，以遠端高密度等離子體產(chǎn)生器106使氣體分子電離產(chǎn)生高密度等離子體(氣體分子電離效率達80％以上)，并打開閥114使高密度等離子體導入離子注入腔體102內(nèi)。然后高密度等離子體會與離子注入腔體102內(nèi)的沉積物產(chǎn)生反應，而使其從離子注入腔體102內(nèi)清除，并經(jīng)由泵118排出離子注入腔體102，而達到清潔的效果。
由上述本實用新型較佳實施例可知，在本實用新型的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置中，以遠端高密度等離子體產(chǎn)生器使氣體分子電離產(chǎn)生高密度等離子體，然后導入離子注入腔體中。由于等離子體為高密度(氣體分子電離效率達80％以上)，因此電離反應氣體的效果比公知直接以離子源所產(chǎn)生的等離子體或離子束來進行自行清潔制造過程的效果好，而且自行清潔離子注入腔體的潔凈度較高，因而可以節(jié)省清潔處理的時間，并延長清機的周期，減少清機的次數(shù)，進而增加機臺的產(chǎn)能。
雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，能作各種的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍應以申請的權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求1.一種自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置，所述裝置至少包括一離子注入腔體；一遠端高密度等離子體產(chǎn)生器，所述遠端高密度等離子體產(chǎn)生器連接至所述離子注入腔體；以及一氣體供應裝置，所述氣體供應裝置連接所述遠端高密度等離子體產(chǎn)生器；其特征在于所述氣體供應裝置供應一氣體至所述遠端高密度等離子體產(chǎn)生器中，利用所述遠端高密度等離子體產(chǎn)生器使所述氣體電離生成高密度等離子體后，導入所述離子注入腔體以去除所述離子注入腔體內(nèi)的沉積物。
2.如權(quán)利要求1所述的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置，其特征在于所述氣體為可去除所述離子注入腔體內(nèi)的沉積物且不會損害所述離子注入腔體的氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置，其特征在于所述氣體是選自三氟化氮、氟氣、氫氣、與氬氣所組的族群。
4.如權(quán)利要求1所述的自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置，其特征在于還包括一泵，所述泵連接所述離子注入腔體，用以抽出所述離子注入腔體內(nèi)的所述氣體。
專利摘要一種自行清潔離子注入系統(tǒng)腔體的裝置，該裝置至少是由離子注入腔體、遠端高密度等離子體產(chǎn)生器與氣體供應裝置所構(gòu)成。遠端高密度等離子體產(chǎn)生器連接至離子注入腔體，且氣體供應裝置連接遠端高密度等離子體產(chǎn)生器。其中氣體供應裝置供應一氣體至遠端高密度等離子體產(chǎn)生器中，并利用遠端高密度等離子體產(chǎn)生器使氣體電離生成高密度等離子體后，導入離子注入腔體以去除離子注入腔體內(nèi)的沉積物。
文檔編號H01L21/265GK2617031SQ0323856
公開日2004年5月19日 申請日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者林輝巨 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司