延长于离子布植中仪器可用时间之方法及装置

摘要

本发明揭示一种增强或延长一离子源之使用寿命之方法及装置，其系藉由具有利用反应卤素气体以供原地蚀刻清洗该离子源及一撷取电极之设置，以及藉由具有延长清洗间的使用持续时间之特征而达成。后者包含精确的蒸气流量控制、该离子束光学元件之精确聚焦、与该撷取电极之热控制，其防止沈积物的形成或防止电极破坏。一包括用以产生用于半导体晶圆处理的掺杂离子之一离子源的装置与一远端电浆源相耦合，该远端电浆源为了清洗该第一离子源与该撷取电极中的沈积物之目的而递送F离子或Cl离子至该第一离子源。当流出如昇华蒸气源之可凝结供给气体时，该等方法与装置致动较长的仪器可用时间，并且尤其可应用于所谓的冷离子源。本发明说明之方法及装置可在以下情况下致动较长的仪器可用时间：当将十硼烷与十八硼烷用作供给材料时，以及当采用蒸发元素砷与磷时，并且该等方法及装置被用以增强离子布植期间的波束稳定性。

主权项

一种用于产生一离子束(475或240)之离子产生系统，其包括用以产生蒸气材料之固体供给材料之蒸发室(28，445)、于一真空外壳(410或209)内之一离子源(400或10)及撷取电极(405，220或540)，及一反应气体清洗系统(455，430，图1-6B)，该离子源包括一电离室(500，490或44)，其系与一高电压电源供应连接并且具有用于来自蒸发室之蒸发材料之一入口(441、440或32)；一可通电电离系统，其用以电离该电离室内的该蒸气材料；以及一撷取孔隙(504及81)，其与该真空外壳(410或209)呈连通，该真空外壳系由一真空抽气系统(420)所抽空，该撷取电极(405，220或540)系置放于该电离室外之该真空外壳，与该电离室之该撷取孔隙(504或81)对准，并且适于维持在低于该电离室之电压的一电压处，以透过该孔隙从该电离室内撷取离子而形成离子束，于离子源操作之间，离子产生系统之表面易受到供给材料或相关污染物沈积物之累积，以及可在该离子源释放能量时，该反应气体清洗系统(455、430)可操作以透过该电离室(500，490或44)并透过该离子撷取孔隙(504或81)提供一反应气体流，从而与该离子产生系统之至少一些该等表面的沈积物反应并移除该等沈积物。