实时光刻胶除气控制系统及方法与流程

本公开的实施例涉及一种用于对由将物质植入到设置在工件上的光刻胶中引起的除气进行控制的系统及方法。

背景技术：

1、离子植入是一种将杂质引入到工件中以影响此工件的部分的导电性的常用技术。举例来说，可使用包含iii族中的元素(例如，硼、铝及镓)的离子在硅工件中产生p型区。可使用包含v族中的元素(例如，磷及砷)的离子在硅工件中产生n型区。

2、为了将这些离子植入到工件的所选择部分中，通常将光刻胶施加到工件的表面的其中将不植入离子的区。此工艺可被称为对工件进行图案化。光刻胶通常会减少能够植入位于光刻胶之下的工件的离子的数目。以此种方式，只有未被光刻胶覆盖的区被植入离子。

3、然而，在某些实施例中，将离子植入到光刻胶中的工艺可能导致除气。在某些系统中，可能存在可允许的最大容许除气速率(maximum allowable outgassing rate)。为了维持低于此最大容许除气速率，使束电流减小。此会导致更低的利用率及减小的通量。

4、因此，如果存在一种以更高效的方式将离子植入到图案化工件中的系统及方法，则将是有利的。

技术实现思路

1、一种用于对由将离子植入到设置在工件上的光刻胶中引起的除气量进行控制的系统及方法。除了其他影响之外，除气量是基于被植入的物质、光刻胶的类型、植入的能量及已经植入的剂量。通过对有效束电流进行控制，可使除气量维持低于预定阈值。通过开发及利用有效束电流、完成剂量及除气速率之间的关系，可更精确地对有效束电流进行控制，以在维持低于预定除气阈值的同时以最高效的方式对工件进行植入。

2、根据一个实施例，公开一种将某一物质的离子植入到涂布有光刻胶材料的工件中以使除气速率维持低于阈值的方法。所述方法包括：确定有效束电流、完成剂量及除气速率之间的关系；基于完成剂量而使用关系来确定将在工件被植入时用于一次或多次通过的有效束电流；在所述一次或多次通过期间使用有效束电流植入离子；以及重复多次所述使用及植入。在一些实施例中，离子是从离子源提取且重复所述使用及植入，直到有效束电流等于或大于能够从离子源提取的最大束电流。在一些实施例中，在有效束电流等于或大于最大束电流之后，所述方法还包括使用最大束电流植入离子，直到已经植入所期望剂量。在某些实施例中，离子是从离子源提取且在每次通过之后使有效束电流发生变化，直到有效束电流等于或大于能够从离子源提取的最大束电流。在一些实施例中，离子是从离子源提取且在不改变离子源的操作参数的情况下改变有效束电流。在一些实施例中，工件设置在可移动工件固持器上，且通过修改可移动工件固持器的工件扫描速度来使有效束电流发生变化。在一些实施例中，阻挡器被配置成使得阻挡器能够移动以进入离子的路径，且通过将阻挡器移动到离子的路径中以阻挡离子中的一些或所有离子来使有效束电流发生变化。在一些实施例中，使用扫描器来从点束产生带状离子束，且通过修改扫描器的束扫描频率来使有效束电流发生变化。在一些实施例中，所述关系是使用校准工艺来确定。在某些实施例中，校准工艺包括：将某一物质的离子束植入到工件中，工件涂布有光刻胶材料；其中离子束包括束电流；在植入期间对工件处的压力进行测量，其中压力指示除气速率；在离子束的每次通过之后对工件的植入剂量进行计算；对多个工件重复进行引导、测量及计算，所述多个工件各自使用不同的束电流进行植入；以及基于所计算的植入剂量、压力及每一离子束的束电流来确定有效束电流、完成剂量及除气速率之间的关系。

3、根据另一实施例，公开一种离子植入系统。离子植入系统包括：离子源；质量分析器；质量分辨器件；准直器；可移动工件固持器；以及控制器；其中控制器包括包含指令的存储器器件，指令在由控制器执行时使得离子植入系统能够：使用有效束电流、除气速率及完成剂量之间的先前所确定关系来确定将在使用光刻胶材料进行涂布的工件被植入时用于一次或多次通过的有效束电流；在所述一次或多次通过期间使用有效束电流植入某一物质的离子；以及重复多次所述确定及植入。在一些实施例中，控制器重复所述确定及植入，直到有效束电流等于或大于能够从离子源提取的最大束电流。在某些实施例中，在有效束电流等于或大于最大束电流之后，控制器使用最大束电流植入离子，直到已经植入所期望剂量。在一些实施例中，控制器在每次通过之后使有效束电流发生变化，直到有效束电流等于或大于能够从离子源提取的最大束电流。在一些实施例中，工件设置在可移动工件固持器上，且控制器通过修改可移动工件固持器的工件扫描速度来使有效束电流发生变化。在某些实施例中，离子源产生点束且离子植入系统包括扫描器，以从点束产生带状离子束；且控制器通过修改扫描器的束扫描频率来使有效束电流发生变化。在一些实施例中，离子植入系统还包括阻挡器，阻挡器被配置成使得阻挡器能够移动以进入离子的路径，且控制器通过将阻挡器移动到离子的路径中以阻挡离子中的一些或所有离子来使有效束电流发生变化。在一些实施例中，先前所确定关系是由控制器通过实行校准工艺来确定。在一些实施例中，校准工艺包括：将某一物质的离子束引导工件，工件涂布有光刻胶材料；其中离子束包括束电流；在植入期间对工件处的压力进行测量，其中压力指示除气速率；在离子束的每次通过之后对工件的植入剂量进行计算；对多个工件重复进行引导、测量及计算，所述多个工件各自使用不同的束电流进行植入；以及基于所计算的植入剂量、压力及每一离子束的束电流来确定有效束电流、完成剂量及除气速率之间的关系。在一些实施例中，控制器在不改变离子源的操作参数的情况下使有效束电流发生变化。

技术特征：

1.一种将某一物质的离子植入到涂布有光刻胶材料的工件中以使除气速率维持低于阈值的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述离子是从离子源提取且其中重复所述使用及所述植入，直到所述有效束电流等于或大于能够从所述离子源提取的最大束电流。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述有效束电流等于或大于所述最大束电流之后，所述方法还包括使用所述最大束电流植入所述离子，直到已经植入所期望剂量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述离子是从离子源提取且其中在所述一次或多次通过中的每次通过之后使所述有效束电流发生变化，直到所述有效束电流等于或大于能够从所述离子源提取的最大束电流。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述离子是从离子源提取且在不改变所述离子源的操作参数的情况下改变所述有效束电流。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述工件设置在可移动工件固持器上，且通过修改所述可移动工件固持器的工件扫描速度来使所述有效束电流发生变化。

7.根据权利要求1所述的方法，其中阻挡器被配置成使得所述阻挡器能够移动以进入所述离子的路径，且通过将所述阻挡器移动到所述离子的所述路径中以阻挡所述离子中的一些或所有离子来使所述有效束电流发生变化。

8.根据权利要求1所述的方法，其中使用扫描器来从点束产生带状离子束，且通过修改所述扫描器的束扫描频率来使所述有效束电流发生变化。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述关系是使用校准工艺来确定。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述校准工艺包括：

11.一种离子植入系统，包括：

12.根据权利要求11所述的离子植入系统，其中所述控制器重复所述确定及所述植入，直到所述有效束电流等于或大于能够从所述离子源提取的最大束电流。

13.根据权利要求12所述的离子植入系统，其中在所述有效束电流等于或大于所述最大束电流之后，所述控制器使用所述最大束电流植入所述离子，直到已经植入所期望剂量。

14.根据权利要求11所述的离子植入系统，其中所述控制器在所述一次或多次通过中的每次通过之后使所述有效束电流发生变化，直到所述有效束电流等于或大于能够从所述离子源提取的最大束电流。

15.根据权利要求11所述的离子植入系统，其中所述工件设置在所述可移动工件固持器上，且所述控制器通过修改所述可移动工件固持器的工件扫描速度来使所述有效束电流发生变化。

16.根据权利要求11所述的离子植入系统，其中所述离子源产生点束且所述离子植入系统包括扫描器，以从所述点束产生带状离子束；且所述控制器通过修改所述扫描器的束扫描频率来使所述有效束电流发生变化。

17.根据权利要求11所述的离子植入系统，还包括阻挡器，所述阻挡器被配置成使得所述阻挡器能够移动以进入所述离子的路径，且所述控制器通过将所述阻挡器移动到所述离子的所述路径中以阻挡所述离子中的一些或所有离子来使所述有效束电流发生变化。

18.根据权利要求11所述的离子植入系统，其中所述先前所确定关系是由所述控制器通过实行校准工艺来确定。

19.根据权利要求18所述的离子植入系统，其中所述校准工艺包括：

20.根据权利要求11所述的离子植入系统，其中所述控制器在不改变所述离子源的操作参数的情况下使所述有效束电流发生变化。

技术总结一种用于对由将离子植入到设置在工件上的光刻胶中引起的除气量进行控制的系统及方法。除了其他影响之外，除气量是基于被植入的物质、光刻胶的类型、植入的能量及已经植入的剂量。通过对有效束电流进行控制，可使除气量维持低于预定阈值。通过开发及利用有效束电流、完成剂量及除气速率之间的关系，可更精确地对有效束电流进行控制，以在维持低于预定除气阈值的同时以最高效的方式对工件进行植入。技术研发人员：尼文·克雷,大卫·罗杰·汀布莱克,克里斯托弗·W·坎贝尔受保护的技术使用者：应用材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20