技术领域
[0001] 本
发明涉及
半导体加工技术领域，具体涉及离子注入工艺中的离子注入机清洁方法。
背景技术
[0002] 注入工艺作为半导体制造工艺流程中的重要一环，尤其是集成前段涉及到的离子注入步骤非常多，因此离子注入的效率对半导体制造厂的产能意义重大。
[0003] 当机台在完成一次离子注入后，离子源的反应室以及管路内会附着有
沉积物，若不及时清除，附着的沉积物会在下一次离子注入时受热挥发，污染下一次注入过程中的离子。因此，相关技术中，在切换气体源之前，通常采用氩离子束轰击离子源反应室内壁，以去除离子源反应室沉积的沉积物。
[0004] 然而，随着离子注入技术的发展，注入工艺中所需的离子种类日渐繁多，仅通过氩离子束清洁技术，难以适应各种离子注入过程中的清洁需求，从而降低清洁效率，使得离子源反应室内残留沉积物。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种离子注入机清洁方法，可以解决相关技术难以适应各种离子注入过程中的清洁需求问题。
[0006] 一方面更，本发明一种离子注入机清洁方法，包括以下步骤：
[0007] 确定离子注入过程中的在前离子源种类；
[0008] 确定离子注入过程中的待转换离子源种类；
[0009] 施加
电场，根据所述在前离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，使得所述第一处理气体电离形成第一处理离子束；
[0010] 使得所述第一处理离子束对所述离子注入机的反应室进行第一阶段清洁处理；
[0011] 根据所述待转换离子源种类，向所述离子注入机中通入第二处理气体，使得所述第二处理气体电离形成第二处理离子束；
[0012] 使得所述第二处理离子束照射所述离子注入机的反应室和管路，对所述离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理。
[0013] 可选的，所述在前离子源种类包括：砷烷、三氟化
硼、磷烷和四氟化锗中的任意一种。
[0014] 可选的，所述待转换离子源种类，包括：砷烷、三氟化硼、磷烷和四氟化锗中的任意一种。
[0015] 可选的，所述根据所述在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，对所述离子注入机的反应室和管路进行第一阶段清洁处理，包括：
[0016] 根据所述在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入氩气，对所述离子注入机的反应室和管路进行第一阶段清洁处理。
[0017] 可选的，所述施加电场，根据所述在前离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，使得所述第一处理气体电离形成第一处理离子束，包括：
[0018] 施加电场；
[0019] 根据所在前离子源种类，向所述离子注入机中通入第一处理气体；
[0020] 施加的电场使得所述第一处理气体电离形成离子；
[0021] 将所述第一处理气体电离形成的离子
加速，形成
能量范围为60keV～80keV的第一处理离子束。
[0022] 可选的，所述第一阶段清洁处理的时间为3min～20min。
[0023] 可选的，根据所述待转换离子源种类，向所述离子注入机中通入第二处理气体，使得所述第二处理气体电离形成第二处理离子束，包括：
[0024] 根据所述待转换离子源种类，向所述离子注入机中通入第二处理气体；
[0025] 施加的电场使得所述第二处理气体电离形成离子；
[0026] 将所述第二处理气体电离形成的离子加速，形成能量范围为45keV～55keV的第二处理离子束。
[0027] 可选的，所述第二阶段清洁处理的时间为1min～5min。
[0028] 可选的，在所述使得所述第二处理离子束照射所述离子注入机的反应室和管路，对所述离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理，之后包括：
[0029] 关闭电场；
[0030] 继续通入第二处理气体1min～2min；
[0031] 抽出离子注入机中的气体和杂质。
[0032] 可选的，所述第二处理气体包括：氩气、含硼气体和含锗气体中的至少一种。
[0033] 本发明技术方案，至少包括如下优点：根据所述在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，第一处理气体电离形成第一处理离子束，主要能够清洁反应室内壁上的沉积物，而管路上仍会有不同程度的沉积物，因此在第一阶段清洁处理之后进行第二阶段清洁处理施加电场，根据所述待转换离子源种类，向所述离子注入机中通入第二处理气体，使得所述第二处理气体电离形成第二处理离子束，使得所述第二处理离子束照射所述离子注入机的反应室和管路，对所述离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理，实现离子清洁目的，从而能够进一步清洁反应室和管路上的沉积物，避免管路上沉积物残留。在前离子注入过程进行之后，下一次待转换离子注入过程之前，在清洁处理之后在离子注入机中会残留用于清洁的处理气体以及处理离子束中的离子，残留的处理气体以及离子可能会对下一次待转换离子注入过程产生影响，因此第二阶段清洁处理中能够根据待转换离子源种类，向离子注入机中通入第二处理气体，对所述离子注入机的反应室和管路进行清洁处理的同时，加快第一处理气体的排出，以及第一类型处理离子的排出，提供待转换离子注入过程所需的环境。
附图说明
[0034] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或
现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036] 图2是本发明实施1的流程图；
[0037] 图3是本发明实施2的流程图；
[0038] 图4是本发明实施3的流程图。
具体实施方式
[0039] 下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的
实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0043] 本发明提供一种离子注入机清洁方法，包括依次进行的以下步骤：
[0044] S1：确定在前离子注入过程中的离子源种类；
[0045] S2：确定离子注入过程中的待转换离子源种类
[0046] S3：施加电场，根据在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，使得第一处理气体电离形成第一处理离子束；
[0047] S4：使得第一处理离子束对离子注入机的反应室进行第一阶段清洁处理；
[0048] S5：根据待转换离子源种类，向离子注入机中通入第二处理气体，使得第二处理气体电离形成第二处理离子束；
[0049] S6：使得第二处理离子束照射离子注入机的反应室和管路，对离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理。
[0050] 在本发明中，进行在前离子注入过程之后，在离子注入机的离子源反应室以及管路内会附着有沉积物，该沉积物中包括在前离子注入过程中使用的离子源，因此首先需要确定在前离子注入过程中的离子源种类，才能够有针对性地进行后续的清洁处理。
[0051] 根据在前离子注入过程中的离子源种类，向离子注入机中通入第一处理气体，第一处理气体电离形成第一处理离子束，主要能够清洁反应室内壁上的沉积物，而管路上仍会有不同程度的沉积物，因此在第一阶段清洁处理之后进行第二阶段清洁处理施加电场，根据待转换离子源种类，向离子注入机中通入第二处理气体，使得第二处理气体电离形成第二处理离子束，使得第二处理离子束照射离子注入机的反应室和管路，对离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理，实现离子清洁目的，从而能够进一步清洁反应室和管路上的沉积物，避免管路上沉积物残留。
[0052] 在前离子注入过程进行之后，下一次待转换离子注入过程之前，在清洁处理之后在离子注入机中会残留用于清洁的处理气体以及处理离子束中的离子，残留的处理气体以及离子可能会对下一次待转换离子注入过程产生影响，因此第二阶段清洁处理中能够根据待转换离子源种类，向离子注入机中通入第二处理气体，对离子注入机的反应室和管路进行清洁处理的同时，加快第一处理气体的排出，以及第一类型处理离子的排出，提供待转换离子注入过程所需的环境。
[0053] 本发明中，在前离子源种类包括：砷烷、三氟化硼、磷烷和四氟化锗中的任意一种。待转换离子源种类，包括：砷烷、三氟化硼、磷烷和四氟化锗中的任意一种。
[0054] 实施例1
[0055] 本实施例提供一种离子注入机清洁方法，参照图2，以在前离子源种类为砷烷，待转换离子源种类为三氟化硼为例。
[0056] S11：离子注入机确定离子注入过程中的在前离子源种类为砷烷(AsH3)；
[0057] S12：离子注入机确定离子注入过程中的待转换离子源种类为三氟化硼(BF3)；
[0058] S13：施加
电压范围为10KV～12KV的电场，根据在前离子源种类为砷烷，向离子注入机中通入第一处理气体为氩气，由于氩气为惰性气体，其不易与其他物体发生反应，从而采用氩气，在电场作用下能够电离出氩离子；
[0059] S14：将形成氩离子进行离子加速，形成能量为60keV的氩离子束，具有能量的氩离子束在运动的过程中能够撞击反应室表面，进行第一阶段清洁处理，该第一阶段清洁处理的时间持续10min，达到清洁离子注入机反应室的效果。
[0060] S15：根据待转换离子源种类为三氟化硼，向离子注入机中通入含硼气体，例如二氟化硼，在电场的作用下，含硼气体电离形成离子；
[0061] S16：含硼气体电离形成离子加速，形成能量为50keV的硼离子束；
[0062] S17：使得能量为50keV的硼离子束照射离子注入机的反应室和管路，对离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理，该第二阶段清洁处理时间持续2min。
[0063] 该待转换离子源的注入过程是为了向
晶圆中注入硼，在待转换离子源的注入过程之前通过含硼气体，一方面含硼气体形成的硼离子束能够对反应室和管路进行清洁；另一方面，向反应室和管路中通入含硼气体，能够驱赶出第一阶段清洁处理过程中通入的氩气，从而保证转换离子源的注入过程的工作环境，避免残余氩离子参与待转换离子源的注入过程。
[0064] 实施例2
[0065] 本实施例提供一种离子注入机清洁方法，参照图3，以在前离子源种类为砷烷，待转换离子源种类为磷烷为例。
[0066] S21：离子注入机确定离子注入过程中的在前离子源种类为砷烷(AsH3)；
[0067] S22：离子注入机确定离子注入过程中的待转换离子源种类为磷烷(PH3)；
[0068] S23：施加电压范围为10KV～12KV的电场，根据在前离子源种类为砷烷，向离子注入机中通入第一处理气体为氩气，由于氩气为惰性气体，其不易与其他物体发生反应，从而采用氩气，在电场作用下能够电离出氩离子；
[0069] S24：将形成氩离子进行离子加速，形成能量为70keV的氩离子束，具有能量的氩离子束在运动的过程中能够撞击反应室表面，进行第一阶段清洁处理，该第一阶段清洁处理的时间持续3min，达到清洁离子注入机反应室的效果。
[0070] S25：根据待转换离子源种类为磷烷，向离子注入机中通入氩气，在电场作用下，氩气电离形成离子；
[0071] S26：对氩气电离形成离子加速，形成能量为45keV的氩离子束作为第二处理离子束；
[0072] S27：使得能量为45keV的氩离子束照射离子注入机的反应室和管路，对离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理，该第二阶段清洁处理时间持续5min。
[0073] 从本实施例可以看出，第一处理气体和第二处理气体可以为相同气体，具体气体种类选用，需要根据在前离子源种类和待转换离子源种类来决定。
[0074] 实施例3
[0075] 本实施例提供一种离子注入机清洁方法，参照图4，以在前离子源种类为砷烷，待转换离子源种类为四氟化锗为例。
[0076] S31：离子注入机确定离子注入过程中的在前离子源种类为砷烷(AsH3)；
[0077] S32：离子注入机确定离子注入过程中的待转换离子源种类为四氟化锗(GeF4)；
[0078] S33：施加电压范围为10KV～12KV的电场，根据在前离子源种类为砷烷，向离子注入机中通入第一处理气体为氩气，由于氩气为惰性气体，其不易与其他物体发生反应，从而采用氩气，在电场作用下能够电离出氩离子；
[0079] S34：将形成氩离子进行离子加速，形成能量为80keV的氩离子束，具有能量的氩离子束在运动的过程中能够撞击反应室表面，进行第一阶段清洁处理，该第一阶段清洁处理的时间持续5min，达到清洁离子注入机反应室的效果。
[0080] S35：根据待转换离子源种类为四氟化锗，向离子注入机中通入含锗气体，在电场作用下，含锗气体电离形成离子；
[0081] S36：对含锗气体电离形成离子加速，形成能量为55keV的锗离子束作为第二处理离子束；
[0082] S37：使得能量为55keV的锗离子束照射离子注入机的反应室和管路，对离子注入机的反应室和管路进行第二阶段清洁处理，该第二阶段清洁处理时间持续1min。
[0083] 该待转换离子源的注入过程是为了向晶圆中注入锗离子，在待转换离子源的注入过程之前通过含锗气体，一方面含锗气体形成的锗离子束能够对反应室和管路进行清洁；另一方面，向反应室和管路中通入含锗气体，能够驱赶出第一阶段清洁处理过程中通入的氩气，从而保证转换离子源的注入过程的工作环境，避免残余氩离子参与待转换离子源的注入过程。
[0084] 为了保证转换离子源的注入过程的工作环境，避免残余的第一处理气体或者第一处理离子束中的离子参与待转换离子源的注入过程，以上实施例在第二阶段清洁处理实施结束后还进行：
[0085] 关闭电场；
[0086] 继续通入第二处理气体1min～2min；
[0087] 抽出离子注入机中的气体和杂质。
[0088] 通过关闭电场后继续通入第二处理气体，能够进一步地驱赶出第一阶段清洁处理过程中的残余，保证待转换离子源的注入过程进行的环境。
[0089] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
