오염 물질을 수집하는 표면을 갖는 이온 주입기 document_id A220623064797

본 발명의 양수인인, Axcelis Technologies는 집적 회로 제조 동안 실리콘 웨이퍼와 같은 워크피스의 처리를 위한 제품을 디자인하여 판매한다. 이온 주입기는 이온 빔에 위치된 실리콘 웨이퍼와 같은 워크피스의 물리적 특성을 수정하는 이온 빔을 생성한다. 이러한 프로세스는 예컨대, 처리되지 않은 웨이퍼가 반도체 물질의 특성을 변경시키도록 만들어진 실리콘을 도핑하는데 사용될 수 있다. 웨이퍼 내에서 여러 도펀트 패턴(dopant pattern)을 층으로 만들 뿐만 아니라 이온 주입 전에 저항 물질로 마스킹(masking)의 제어된 사용은 여러 애플리케이션 중 하나에서 사용하기 위해 집적 회로를 생산한다. 이온 주입기는 전형적으로 가스 공급 물질(gaseous feed material)로부터 플라즈마를 생성하고 고체 또는 액체 공급 물질(solid or liquid feed material)로부터 증기를 생성하기 위해 이온 소스를 포함한다. 이온 빔은 소스 플라즈마 및 다른 전극 사이에 전기장을 생성함으로써 소스 플라즈마로부터 추출된다. 소스를 빠져나간 후에, 빔의 이온이 하나 이상의 웨이퍼 워크피스에 영향을 미치는 주입 챔버로 빔이 들어가기 전에 이온 빔은 빔이 형성되어 희망하는 에너지로 가속되는 영역을 가로지른다. 이온 주입기의 동작은 임의의 오염 물질 입자를 생성하는 결과를 가져온다. 오염 물질 입자의 한 소스는 이온 소스에서 발생되는 이온의 희망하지 않는 종이다. 소정의 주입에 관련된 오염 물질 입자는 여러 이온이 주입되는 이전 주입으로부터 나머지 이온의 존재에 기인한 것이다. 예를 들어, 소정의 수의 웨이퍼에 붕소를 주입한 후에, 비소 이온을 주입하기 위해 주입기를 바꾸기를 희망할 수 있다. 일부 나머지 붕소 원자가 주입기의 내부 영역에 남아있을 가능성이 있다. 오염 물질 입자의 또 다른 소스는 포토레지스트 물질이다. 포토레지스트 물질은 주입 전에 웨이퍼 표면에 코팅되고 완성된 집적 회로 상에 회로 소자를 한정하는데 필요로 된다. 이온이 웨이퍼 표면에 부딪힘에 따라, 포토레지스트 코팅 입자가 웨이퍼로부터 제거된다. 이온 처리 동안 웨이퍼에 충돌하고 부착되는 오염 물질 입자는 반도체 및 처리된 웨이퍼 상에 극소 패턴 정의를 필요로 하는 다른 장치의 제조시 수율 손실의 주요 원인이다. Blake 등에 의한 미국 특허 제 5,656,092호는 이온 빔 주입기의 비워진 내부 영역 내에서 이동한 오염물질 입자를 캡처하고 제거하는 방법에 관한 것이다. 입자 수집기는 오염 물질이 쉽게 부착되는 표면을 갖는다. 입자 수집기는 주입기에 고정되어 입자 부착 표면이 내부 영역 내에서 이동하는 오염 물질에 유체 연통된다. 주기적인 간격으로, 입자 수집기는 주입기로부터 제거된다.