專利名稱：：具有離子束跳動(dòng)回復(fù)的快速離子束偏轉(zhuǎn)的晶圓掃描離子布植機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于用于半導(dǎo)體制造的離子布植機(jī)領(lǐng)域。技術(shù)背景離子布植機(jī)通常包括一來(lái)源，其產(chǎn)生包括待布植的離子種類以及多種不良離子種類的離子束；一分析器，其使用一分離多種種類的軌跡的磁場(chǎng)以及一所要種類的軌跡通過(guò)其的解析開(kāi)口或隙縫；一模組，其用于調(diào)整自解析開(kāi)口發(fā)出的離子束的能量；以及一目標(biāo)臺(tái)，其中已調(diào)整能量的離子束與晶圓相互作用以實(shí)現(xiàn)所要的布植。可根據(jù)用以達(dá)成離子束與晶圓之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的掃描技術(shù)將離子布植機(jī)加以分類。在本文中稱作"離子束掃描"布植機(jī)的一類布植機(jī)中，當(dāng)越過(guò)每一晶圓表面進(jìn)行離子束掃描時(shí)，目標(biāo)臺(tái)中的正布植的一個(gè)或多個(gè)晶圓保持為靜止。可經(jīng)由晶圓與離子束的相互磁作用或靜電作用而達(dá)成掃描。在本文中稱作"晶圓掃描"布植機(jī)的另一類布植機(jī)中，離子束保持為實(shí)質(zhì)上靜止的且晶圓越過(guò)其路徑機(jī)械移動(dòng)。在晶圓掃描布植機(jī)的一種子類型中，晶圓上的離子束的橫截面是平的且寬闊的，且因此稱作"帶狀"離子束，且當(dāng)在正交方向上掃描晶圓(例如，離子束在水平面方向上是平的且垂直于掃描晶圓)時(shí)，離子束的寬度覆蓋晶圓。還存在使用離子束掃描與晶圓掃描的組合的布植機(jī)。掃描技術(shù)的每一種各具有優(yōu)勢(shì)以及缺點(diǎn)，且每一種均用于多種半導(dǎo)體制造操作中。不管使用何種掃描技術(shù)，離子布植機(jī)通常易受一類操作問(wèn)題的影響離子束品質(zhì)在布植操作過(guò)程中突然下降，潛在地表現(xiàn)為晶圓不可用。此等問(wèn)題一般稱作離子束"跳動(dòng)"，且可在沿離子束路徑的多個(gè)位置處產(chǎn)生。離子布植機(jī)通常使用沿離子束路徑的若干電極，其用以加速/減速離子束或用以抑制操作過(guò)程中產(chǎn)生的電子偽流。通常，跳動(dòng)越過(guò)加速/減速間隙以及抑制間隙而發(fā)生。跳動(dòng)可作為自電極的電源的一者的電流的急劇改變而被檢測(cè)到。由于整個(gè)晶圓的電位損失，因此從成本觀點(diǎn)來(lái)看跳動(dòng)是相當(dāng)嚴(yán)重的，且因此若可能，則通常運(yùn)用方法以最小化此等跳動(dòng)的發(fā)生且自此等跳動(dòng)回復(fù)。當(dāng)檢測(cè)到跳動(dòng)時(shí)，理想地期望立即將離子束電流減小為零，從而結(jié)束晶圓上的良好地界定的位置處的布植。一旦已移除跳動(dòng)條件，在晶圓上的完全相同的位置處理想地恢復(fù)布植，且離子束理想地具有與檢測(cè)到跳動(dòng)時(shí)所存在的離子束特征相同的特征。目標(biāo)是達(dá)成均一的摻雜曲線，且此可借由控制離子束電流及/或晶圓掃描速度(暴露時(shí)間)而達(dá)成。在使用離子束掃描的布植機(jī)中，通常有可能達(dá)成合理地接近此理想的跳動(dòng)回復(fù)。實(shí)現(xiàn)離子束的正常掃描的電路可借由跳動(dòng)檢測(cè)以及回復(fù)電路來(lái)補(bǔ)充，跳動(dòng)檢測(cè)以及回復(fù)電路(a)檢測(cè)到跳動(dòng)且立即自晶圓完全偏轉(zhuǎn)離子束，且(b)隨后借由自晶圓外快速地移動(dòng)離子束至檢測(cè)到跳動(dòng)時(shí)布植中斷的位置處而恢復(fù)布植。由于可達(dá)成快速離子束偏轉(zhuǎn)，因此所得的布植曲線可為相當(dāng)可接受的，且因此可保護(hù)晶圓。
發(fā)明內(nèi)容在晶圓掃描布植機(jī)中，自跳動(dòng)條件的回復(fù)通常涉及控制來(lái)源處的離子束強(qiáng)度與晶圓越過(guò)離子束路徑的移動(dòng)同步。當(dāng)檢測(cè)到跳動(dòng)時(shí)，例如借由斷開(kāi)至來(lái)源的電源而快速地熄滅離子束，從而導(dǎo)致已布植區(qū)域與未布植區(qū)域之間的一區(qū)域化轉(zhuǎn)變。然而，通常不可能使用相同機(jī)制來(lái)恢復(fù)布植，意即，當(dāng)晶圓恢復(fù)至停止布植的位置處時(shí)簡(jiǎn)單地接通電源。在來(lái)源內(nèi)產(chǎn)生等離子較熄滅等離子耗費(fèi)相當(dāng)更長(zhǎng)的時(shí)間，且因此不可能足夠快速地恢復(fù)一已調(diào)節(jié)的離子束電流以在正常的晶圓掃描速度下達(dá)成所要的均一摻雜曲線。已用于晶圓掃描離子布植機(jī)中的跳動(dòng)回復(fù)的一種技術(shù)是在第二行程中以相反方向掃描晶圓，且在第一行程的停止點(diǎn)處結(jié)束布植。盡管稍微有效，但此技術(shù)具有包括依賴于在來(lái)源處熄滅等離子弧的缺點(diǎn)。此技術(shù)不可用以自越過(guò)晶圓的最后行程中所發(fā)生的第二次跳動(dòng)的回復(fù)，且也不可用以自回復(fù)掃描過(guò)程中所發(fā)生的第三次跳動(dòng)的回復(fù)。另外，回復(fù)技術(shù)相對(duì)復(fù)雜且緩慢，且因此可減少布植機(jī)的處理產(chǎn)量。結(jié)果，對(duì)于良率的與跳動(dòng)相關(guān)的減少而言，與離子束掃描布植機(jī)相比，晶圓掃描離子布植機(jī)通常處于劣勢(shì)。根據(jù)本發(fā)明，揭示一種可達(dá)成較先前的晶圓掃描布植機(jī)顯著更佳的跳動(dòng)回復(fù)的晶圓掃描離子布植機(jī)。在所揭示的布植機(jī)中，分析器包括離子束偏轉(zhuǎn)裝置，其操作以(1)回應(yīng)于第一操作條件的第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將離子束導(dǎo)向操作過(guò)程中離子束沿其正常行進(jìn)的靜止離子束路徑上，以使得當(dāng)越過(guò)離子束路徑掃描晶圓時(shí)離子束的末端離子束部分撞擊半導(dǎo)體晶圓，從而實(shí)現(xiàn)布植；且(2)回應(yīng)于第二操作條件的第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將離子束導(dǎo)離離子束路徑，以使得末端離子束部分并不撞擊半導(dǎo)體晶圓。在第二操作條件過(guò)程中操作離子束控制電路以借由自第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓快速地切換為第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而轉(zhuǎn)變離子布植機(jī)為第一操作條件。此切換可與晶圓的移動(dòng)同步以使得在晶圓上的所要位置處快速地恢復(fù)布植，從而產(chǎn)生一可接受的均一布植曲線且避免發(fā)生跳動(dòng)時(shí)破壞晶圓。離子束偏轉(zhuǎn)裝置也可用以檢測(cè)到跳動(dòng)時(shí)快速地截?cái)嗖贾捕⒎乔袛喙?yīng):宇:來(lái)源的電源。在一個(gè)實(shí)施例中，離子束偏轉(zhuǎn)裝置包含位于布植機(jī)的分析器級(jí)中的質(zhì)譜解析隙縫之前的一對(duì)間隔導(dǎo)電板，且離子束偏轉(zhuǎn)作為在此等板之間建立一高電壓的結(jié)果而發(fā)生。板的第一者可連接至一固定電位，且板的第二者耦接至供應(yīng)相對(duì)于固定電位的離子束偏轉(zhuǎn)電壓的第一值以及第二值的開(kāi)關(guān)。在一更特定的實(shí)施例中，離子束偏轉(zhuǎn)電壓的第一值等于固定電位，且離子束偏轉(zhuǎn)電壓的第二值是一相對(duì)于固定電位的負(fù)電位。在此種實(shí)施中，朝向第二板"牽引"正離子束，其通常較佳于如下組態(tài)由于含有優(yōu)等離子束而"推動(dòng)"離子束遠(yuǎn)離板。間隔導(dǎo)電板可為平面的且實(shí)質(zhì)上相互平行，或在一替代組態(tài)中，間隔導(dǎo)電板可為平面的且稍傾斜于平行狀態(tài)以使得在接近解析開(kāi)口的末端處更緊密地間隔。后一組態(tài)可具有效率優(yōu)勢(shì)。如附圖中所說(shuō)明的，本發(fā)明的前述以及其它目標(biāo)、特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)自本發(fā)明的較佳實(shí)施例的更特定描述將顯而易見(jiàn)，其中附圖中的類似參考符號(hào)指示貫穿不同圖式的相同部分。圖式不需要按比例縮放，而是基于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例、原理以及概念加以強(qiáng)調(diào)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的離子布植機(jī)的圖示。圖2是描述在先前技術(shù)中的已知布植過(guò)程中的帶狀離子束與晶圓之間的關(guān)系的圖。圖3是描述在先前技術(shù)中的已知布植過(guò)程中在跳動(dòng)回復(fù)操作過(guò)程中發(fā)生第二跳動(dòng)時(shí)所引起的布植曲線的晶圓的示意性側(cè)面截面圖。圖4是描述在根據(jù)本發(fā)明的布植過(guò)程中可在跳動(dòng)回復(fù)操作過(guò)程中達(dá)成的布植曲線的晶圓的示意性側(cè)面截面圖。圖5是在與圖1的離子布植機(jī)的分析器模組的解析開(kāi)口相鄰的區(qū)域中的離子束偏轉(zhuǎn)裝置的示意圖。圖6是圖1的離子布植機(jī)中所存在的多種電源的示意性描述。圖7是用于產(chǎn)生提供至圖5的離子束偏轉(zhuǎn)裝置的離子束偏轉(zhuǎn)電壓的離子束控制電路的示意圖。圖8是說(shuō)明借由圖5的離子束偏轉(zhuǎn)裝置所產(chǎn)生的離子束偏轉(zhuǎn)的示意性描述。圖9是說(shuō)明借由與圖5的離子束偏轉(zhuǎn)裝置處于相同區(qū)域中的替代離子束偏轉(zhuǎn)裝置所產(chǎn)生的離子束偏轉(zhuǎn)的示意性描述。圖10是描述圖5的離子束偏轉(zhuǎn)裝置的操作的一個(gè)態(tài)樣的流程圖。具體實(shí)施方式圖1展示包括來(lái)源模組12、分析器模組14、校正器(CORR)模組16以及目標(biāo)臺(tái)18的離子布植機(jī)10。與目標(biāo)臺(tái)18直接相鄰的是晶圓處置器20。離子布植機(jī)IO還包括控制電路(CNTL)22以及電源(PWRSUPPS)24，雖然在圖I中的個(gè)別區(qū)塊中展示控制電路(CNTL)22以及電源(PWRSUPPS)24，但是實(shí)際上，如一般技術(shù)者所已知的，其遍及離子布植機(jī)io而分布。在布植操作過(guò)程中，來(lái)源模組12供應(yīng)包括待布植至半導(dǎo)體晶圓中的元素(一個(gè)或多個(gè))的氣態(tài)化合物。作為一實(shí)例，對(duì)于硼(B)的布植而言，供應(yīng)氣態(tài)氟化硼(BF3)至來(lái)源模組12。來(lái)源模組12運(yùn)用電子激勵(lì)以產(chǎn)生通常包括由來(lái)源化合物的分餾所形成的包括待布植的所要種類(例如，B+)的若干離子種類的等離子。當(dāng)來(lái)源模組12偏向一相對(duì)正電位時(shí)，帶正電荷的離子種類借由加速至地面電位而自來(lái)源模組12提取，其中地面電位相對(duì)于正偏向的來(lái)源模組12是負(fù)的。所提取的離子種類形成進(jìn)入分析器模組14的離子束的初始部分。離子束的此初始部分在本文中稱作"來(lái)源離子束部分"。分析器模組14包括一磁鐵，其給予來(lái)源離子束部分一自來(lái)源模組12的彎曲。對(duì)于離子束的不同種類而言，彎曲的量視電荷狀態(tài)、電位以及質(zhì)量而稍稍變化。因此，當(dāng)離子束通過(guò)分析器模組14朝向校正器模組16行進(jìn)時(shí)，離子束由于不同離子種類的不同軌跡而分出。在出口端，分析器模組14具有解析隙縫或開(kāi)口(圖1未圖示)，僅重要的種類(例如，B+)通過(guò)解析隙縫或開(kāi)口，而借由圍繞解析開(kāi)口的導(dǎo)電板收集其它種類。因此，在分析器模組14的出口處，離子束幾乎排外地由所要的離子種類組成。當(dāng)所要種類的離子束進(jìn)入校正器模組16時(shí)，離子束可為發(fā)散的。因此，校正器模組16的作用是調(diào)節(jié)離子束以使得其適用于布植操作。對(duì)于使用帶狀離子束的布植機(jī)而言，校正器模組16平整離子束以給予帶狀形狀。在--個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)臺(tái)18包括越過(guò)(靜止)離子束而掃描晶圓以實(shí)現(xiàn)布植的機(jī)械晶圓掃描裝置(未圖示)。在校正器模組16以及目標(biāo)臺(tái)18內(nèi)部的離子束部分在本文中稱作"末端離子束部分"。晶圓處置器20是用于在系統(tǒng)的人類操作員與掃描裝置之間轉(zhuǎn)移晶圓的清潔、機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)。圖2說(shuō)明沿目標(biāo)臺(tái)18內(nèi)部的末端離子束部分26的軸所觀測(cè)到的布植。將觀察到末端離子束部分具有一平整或帶狀橫截面。如所述的，末端離子束部分26在目標(biāo)臺(tái)18內(nèi)部是靜止的，意即，不存在用于以控制方式偏轉(zhuǎn)離子束來(lái)作為布植操作的部分的機(jī)制。相反，越過(guò)離子束26的路徑機(jī)械地掃描每一晶圓28，諸如在圖2中所指示的向上方向上，通常使用多行程。應(yīng)了解，選擇離子束能量以達(dá)成所要的布植深度以及離子束電流且選擇晶圓掃描速度以達(dá)成所要的劑量率，從而使得總體操作在晶圓28上產(chǎn)出均一的所要?jiǎng)┝?。盡管圖2描述一帶狀式樣的布植機(jī)，熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者將顯而易見(jiàn)當(dāng)前所揭示的方法以及裝置同樣可應(yīng)用于使用靜態(tài)"點(diǎn)"離子束(意即，具有大體上圓形橫截面的離子束)的晶圓掃描布植機(jī)。此種布植機(jī)除上述較慢的往復(fù)掃描外通常使用晶圓28的X軸機(jī)械掃描。如上所述，離子束瞬變或不穩(wěn)定性(稱作"跳動(dòng)")可導(dǎo)致沿離子束路徑的電源的一者的短路。若短路足夠嚴(yán)重，則電源電壓可完全崩潰，從而顯著地改變離子束電位且導(dǎo)致目標(biāo)臺(tái)18中離子束電流的損失。當(dāng)發(fā)生此種狀況時(shí)，布植是不完整的或另外以一方式扭曲以使得在缺乏矯正措施的狀況下?lián)p壞晶圓。當(dāng)一給定晶圓28的布植過(guò)程中發(fā)生跳動(dòng)時(shí)，通常使用一矯正回復(fù)過(guò)程以某種方式完成具有相當(dāng)均一的總曲線的布植。首先，當(dāng)檢測(cè)到跳動(dòng)時(shí)，快速地停止一正進(jìn)行的布植。以此方式限定晶圓28上的布植區(qū)域的邊界。如上所述，舉例而言，可接著在第二行程中以相反方向掃描晶圓28，且在第一行程過(guò)程中熄滅離子束的位置的相同位置處熄滅離子束。然而，亦如上所述，此種措施可具有有限效果，且當(dāng)單一晶圓的處理過(guò)程中發(fā)生多個(gè)跳動(dòng)時(shí)不可使用此種措施。圖3展示一特定多跳動(dòng)情況下的處理結(jié)果。以側(cè)面橫截面展示晶圓28。假定自右至左掃描晶圓28，以使得發(fā)生跳動(dòng)之前，在操作的初始部分過(guò)程中形成第一布植區(qū)域30。將觀察到區(qū)域30具有一相當(dāng)陡的后邊緣側(cè)壁31。在現(xiàn)有離子布植機(jī)中，通常有可能借由突然地?cái)嚅_(kāi)供應(yīng)來(lái)源模組12內(nèi)的等離子的電源而快速地熄滅離子束。等離子弧快速地熄滅，且因此布植曲線快速地自目標(biāo)深度轉(zhuǎn)變?yōu)榱?。在第二行程過(guò)程中，自左至右移動(dòng)晶圓28，且形成第二布植區(qū)域32。理想地，區(qū)域32具有與區(qū)域30相同的劑量，且準(zhǔn)確地在區(qū)域30的側(cè)壁31的位置處停止布植，以使得兩個(gè)區(qū)域30以及32相互鄰接以形成越過(guò)整個(gè)晶圓28、可接受地均一的一個(gè)總區(qū)域。然而，圖3中假定第二跳動(dòng)在第二布植32完成之前發(fā)生，從而留下一間隙33。若待在最后行程中填充間隙33，則要求在路徑中掃描晶圓28時(shí)突然地接通且斷開(kāi)離子束。此不同于前兩個(gè)行程，其中離子束在掃描開(kāi)始之前已形成。因?yàn)椴荒茏銐蚩焖俚禺a(chǎn)生等離子以達(dá)成此種第三布植所需要的陡峭側(cè)壁，所以此種操作不可依賴于快速地接通來(lái)源模組12中的等離子。以足夠的力量撞擊等離子以恢復(fù)所要離子束的過(guò)程是緩慢的，因此，通常不可能以正常的晶圓掃描速度在晶圓28的一很短間隔上達(dá)成一已調(diào)節(jié)的離子束電流。在圖3的情況下，隨后的狀況通常是晶圓28不穩(wěn)定且必定被破壞。圖4說(shuō)明兩個(gè)區(qū)域30'以及32'如何使用當(dāng)前所揭示的技術(shù)鄰接以越過(guò)晶圓28形成一可接受的均一布植。再次假定在第一行程過(guò)程中檢測(cè)到一跳動(dòng)，以使得在側(cè)壁31'處結(jié)束第一區(qū)域30'。在此種狀況下，借由切換離子束遠(yuǎn)離晶圓28(如下所述)而并非熄滅來(lái)源模組12中的等離子來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)壁31'的陡峭轉(zhuǎn)變。在第二行程過(guò)程中，可以相同方向掃描晶圓28。離子束最初是熄滅的，且接著在側(cè)壁31的位置處快速地接通離子束并保持接通以完成區(qū)域31'的布植。應(yīng)了解，可替代地使用借由以相反方向掃描而執(zhí)行第二行程的技術(shù)，從而再次使用下文所述的離子束切換。還應(yīng)了解，所揭示的技術(shù)可用以填充單一晶圓28的處理過(guò)程中發(fā)生多個(gè)跳動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的間隙(諸如圖3的間隙33)。圖5展示與校正器模組16的分析器模組14相鄰的一區(qū)域。在40處借由寬箭頭描述上述來(lái)源離子束部分。來(lái)源離子束部分40被導(dǎo)向?qū)щ娊馕霭?4所圍繞的解析開(kāi)口42。如上所述，待布植的離子種類遵循通過(guò)開(kāi)口42的軌跡以形成幾乎排外地包括所要的離子種類的末端離子束部分26。非所要的離子種類通常遵循與解析板44相交的個(gè)別軌跡，以使得限制其且因此并不植入晶圓28。解析板44的直接包括的上流是一對(duì)離子束偏轉(zhuǎn)板48、50，其用作"快速離子束閘"以快速地接通與斷開(kāi)末端離子束部分26，且此作為跳動(dòng)檢測(cè)以及回復(fù)過(guò)程的部分。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，一個(gè)板48連接至地面，且另一板50具有耦接至其的離子束偏轉(zhuǎn)電壓VBD。如下所述，離子束偏轉(zhuǎn)電壓Vbd可在地面電位與離子束偏轉(zhuǎn)電源所供應(yīng)的最大負(fù)電位之間切換。當(dāng)離子束偏轉(zhuǎn)電壓vbd處于地面電位時(shí)，如上所述，來(lái)源離子束部分40被導(dǎo)向解析開(kāi)口42，以使得產(chǎn)生末端離子束部分26以用于布植。當(dāng)離子束偏轉(zhuǎn)電壓vbd處于最大負(fù)電位時(shí)，整個(gè)來(lái)源離子束部分40被導(dǎo)離解析開(kāi)口42，以使得末端離子束部分42是實(shí)質(zhì)上空的，且因此并未進(jìn)行布植。圖6說(shuō)明在離子布植機(jī)10內(nèi)部使用的若千電源。借由耦接于來(lái)源模組12與目標(biāo)臺(tái)18之間的提取電源EX產(chǎn)生提取電位，其連接至地面電位?？山栌神罱佑诜治銎髂＝M14與目標(biāo)臺(tái)18之間的第一電源Dl來(lái)實(shí)現(xiàn)離子束能量的第一次變化?？山栌神罱佑谛Ｕ髂＝M16與目標(biāo)臺(tái)18之間的第二電源D2來(lái)實(shí)現(xiàn)離子束能量的第二次變化。個(gè)別電源SS、D1S以及D2S連接于個(gè)別抑制電極56、58以及60與個(gè)別模組14、16或18之間。圖6中未圖示出于保護(hù)的目的在離子布植機(jī)10內(nèi)部的不同點(diǎn)處通常使用的多種二極管。在一個(gè)實(shí)施例中，用于多種電源的典型值如下表中所示。應(yīng)了解，其它電源電壓以及電源可用于替代實(shí)施例中。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>圖7展示產(chǎn)生離子束偏轉(zhuǎn)電壓vbd的離子束控制電路。離子束控制電路包括離子束偏轉(zhuǎn)電源62，其在所說(shuō)明的實(shí)施例中提供-15千伏的輸出。高壓開(kāi)關(guān)64經(jīng)設(shè)定以連接至電源62的輸出或連接至接地節(jié)點(diǎn)66。借由鎖存器68的狀態(tài)判定開(kāi)關(guān)64的位置。當(dāng)鎖存器68的輸出為邏輯"1"時(shí)，則開(kāi)關(guān)64經(jīng)設(shè)定以連接至電源62的輸出，以使得電壓Vbd等于-15千伏。當(dāng)鎖存器68的輸出為邏輯"0"時(shí)，則開(kāi)關(guān)64經(jīng)設(shè)定以連接至接地節(jié)點(diǎn)66，以使得電壓vbd等于零伏特(volt)。鎖存器68根據(jù)控制信號(hào)開(kāi)始/恢復(fù)(BEGIN/RESUME)的確定而重設(shè)，其在布植操作開(kāi)始之前發(fā)生且當(dāng)恢復(fù)布植時(shí)作為自跳動(dòng)條件回復(fù)的部分。鎖存器68的正常狀態(tài)是重設(shè)狀態(tài)，以使得輸出電壓Vbd通常等于零伏特，且若存在來(lái)源離子束部分40，則存在末端離子束部分26(圖5)。鎖存器64變?yōu)楦鶕?jù)自跳動(dòng)檢測(cè)(GD)電路70的跳動(dòng)(GLITCH)信號(hào)的確定而重設(shè)。當(dāng)設(shè)定鎖存器68時(shí)，輸出電壓Vbd等于-15伏特，從而即使存在來(lái)源離子束部分40也偏轉(zhuǎn)離子束以熄滅末端離子束部分26(圖5)。此操作將在下文中更詳細(xì)地描述。當(dāng)自跳動(dòng)條件回復(fù)時(shí)，控制電路22(圖1)使BEGIN/RESUME信號(hào)與當(dāng)發(fā)生跳動(dòng)時(shí)正掃描的晶圓28的再掃描同步。特定言之，如上文參看圖3所述，當(dāng)晶圓達(dá)到布植由于跳動(dòng)而中斷的點(diǎn)處時(shí)，控制電路22確定BEGIN/RESUME信號(hào)。假定來(lái)源模組12內(nèi)部的等離子保持為已產(chǎn)生或在此之前己重新產(chǎn)生，以使得當(dāng)電壓VBD設(shè)定為零伏特且偏轉(zhuǎn)板48與50之間(圖5)的離子束偏轉(zhuǎn)場(chǎng)崩潰時(shí)，布植非?？焖俚鼗貜?fù)。歸因于末端離子束部分26的快速重新產(chǎn)生，布植區(qū)域30的曲線越過(guò)晶圓28保持實(shí)質(zhì)上均一。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，跳動(dòng)檢測(cè)電路70監(jiān)控三個(gè)操作參數(shù)以檢測(cè)跳動(dòng)的發(fā)生，其中跳動(dòng)可影響離子束的品質(zhì)以致布植中斷。此等參數(shù)是來(lái)源抑制電流、Dl電流以及D2抑制電流，三者是由圖6的電源SS、Dl以及D2S所供應(yīng)的個(gè)別電流的量值。此等電流通常在正常布植操作過(guò)程中具有相對(duì)穩(wěn)定的值。然而，當(dāng)發(fā)生離子束跳動(dòng)時(shí)，此等電流中的一者或多者將經(jīng)歷波動(dòng)。在圖7中，借由個(gè)別電源SS、Dl以及D2S內(nèi)部的電流量測(cè)電路(未圖示)產(chǎn)生電流信號(hào)L、ID1以及ID2S。跳動(dòng)檢測(cè)電路70監(jiān)控此等信號(hào)的每一者的一預(yù)定量值的波動(dòng)。當(dāng)在此等供應(yīng)電流的任一者中檢測(cè)到此種波動(dòng)時(shí)，確定自跳動(dòng)檢測(cè)電路70的輸出以便設(shè)定鎖存器48，從而導(dǎo)致離子束偏轉(zhuǎn)電壓VBD變?yōu)榈扔?15千伏。如下文更詳細(xì)描述的，這接著導(dǎo)致來(lái)源離子束部分40的偏轉(zhuǎn)以使得熄滅末端離子束部分26。應(yīng)了解，在替代實(shí)施例中離子束偏轉(zhuǎn)電壓Vbd可低于或高于-15千伏，或可為一可程序化電壓而并非一固定電壓。借由包括離子類型、能量以及電荷狀態(tài)的若干參數(shù)判定離子束偏轉(zhuǎn)電壓Vbd的植。圖8說(shuō)明在分析器模組14內(nèi)部的離子束偏轉(zhuǎn)裝置的操作。當(dāng)離子束偏轉(zhuǎn)電壓vbd等于O伏特時(shí)，并不存在越過(guò)偏轉(zhuǎn)板48與50的靜電場(chǎng)，且來(lái)源離子束部分40被導(dǎo)向解析開(kāi)口42?；旧嫌伤N類組成的末端離子束部分26得以產(chǎn)生并被導(dǎo)向其中正進(jìn)行布植的目標(biāo)臺(tái)18。當(dāng)離子束偏轉(zhuǎn)電壓Vbd等于-15千伏時(shí)，存在一越過(guò)偏轉(zhuǎn)板48與50的靜電場(chǎng)。幾乎排外地含有正離子的來(lái)源離子束部分40變窄并向板50彎曲。結(jié)果，來(lái)源離子束部分40在遠(yuǎn)離解析開(kāi)口42的位置72處撞擊解析板44。末端離子束部分26熄滅了，且布植停止了。圖9展示分析器模組14內(nèi)部的離子束偏轉(zhuǎn)裝置的替代組態(tài)。在此組態(tài)中，偏轉(zhuǎn)板48'以及50'稍微成(例如)約IO度的角。對(duì)于給定的板間距以及偏轉(zhuǎn)電壓而言，此組態(tài)可提供來(lái)源離子束部分40的更有效偏轉(zhuǎn)。圖IO說(shuō)明操作利用上述結(jié)構(gòu)以及功能特點(diǎn)的離子布植機(jī)IO的方法。在步驟74處，在來(lái)源模組12中產(chǎn)生一離子束，離子束具有一含有多個(gè)種類的來(lái)源離子束部分(例如，如圖5中所示的分析器14內(nèi)部的部分40)，多個(gè)種類包括待布植的所要種類。步驟76是其中正進(jìn)行布植的第一操作條件過(guò)程中所執(zhí)行的步驟的集合，且步驟78是其中正進(jìn)行布植的隨后第二操作條件過(guò)程中所執(zhí)行的步驟的集合。在步驟76的步驟80中，在離子布植機(jī)的目標(biāo)臺(tái)(例如，18)處，越過(guò)離子束的實(shí)質(zhì)上靜止的末端離子束部分(例如，部分26)掃描半導(dǎo)體晶圓。末端離子束部分基本上由所要種類組成且自分析器模組14的解析開(kāi)口42發(fā)出。在步驟82中，檢測(cè)到一潛在地影響離子束的品質(zhì)的跳動(dòng)，諸如如上所述的供應(yīng)電流的一者中的尖峰。在步驟84中，回應(yīng)于跳動(dòng)的檢測(cè)，來(lái)源離子束部分40遠(yuǎn)離解析開(kāi)口42而偏轉(zhuǎn)，借此實(shí)質(zhì)上熄滅末端離子束部分26。在步驟78的步驟86中，越過(guò)末端離子束部分26存在時(shí)的行進(jìn)路徑再掃描晶圓28。在步驟88中，當(dāng)晶圓上的第一操作條件過(guò)程中布植停止處的一位置(例如，圖3中所示的位置)與末端離子束部分26的路徑相交時(shí)，移除來(lái)源離子束部分40的偏轉(zhuǎn)以便向?qū)?lái)源離子束部分40導(dǎo)向解析開(kāi)口42，借此快速產(chǎn)生末端離子束部分26以使得實(shí)質(zhì)上在晶圓上的位置處開(kāi)始恢復(fù)布植。兩個(gè)初始測(cè)試可用以確保離子束偏轉(zhuǎn)裝置的正確操作以使得快速地接通離子束?？稍诰A處理開(kāi)始之前的離子束調(diào)整過(guò)程中執(zhí)行此等測(cè)試。測(cè)試涉及量測(cè)一"設(shè)定杯(setupcup)"中的離子束電流，"設(shè)定杯"是定位在與離子束偏轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)譜解析隙縫相反的側(cè)面上的Faraday杯(未圖示)。在第一測(cè)試中，離子束自偏轉(zhuǎn)位置(意即，Vbd^-15千伏)掃描回正常位置(意即，VBD=0伏特)的同時(shí)監(jiān)控設(shè)定杯中的離子束電流。除非Vbd等于零，否則設(shè)定杯中的離子束電流應(yīng)為零。此測(cè)試確保當(dāng)離子束正掃描回晶圓上時(shí)，晶圓并未暴露于不良離子束泄出或錯(cuò)誤離子種類(如可借由分析器磁力而分散且可借由離子束偏轉(zhuǎn)裝置的不慎使用而無(wú)意中掃描至晶圓上)。第二測(cè)試(可為第一次測(cè)試的組份)是驗(yàn)證當(dāng)激發(fā)離子束偏轉(zhuǎn)裝置時(shí)(意即，￥80=-15千伏)設(shè)定杯中的離子束電流是零或非常接近零。此測(cè)試確保當(dāng)正遮沒(méi)離子束時(shí)離子束完全離開(kāi)晶圓。盡管在前述描述中離子束偏轉(zhuǎn)裝置直接定位在分析器模組14的出口處的質(zhì)譜解析隙縫之后，但在替代實(shí)施例中在靜止離子束離子布植機(jī)中的其它位置處定位離子束偏轉(zhuǎn)裝置是有利的。舉例而言，離子束偏轉(zhuǎn)裝置可定位校正器模組16的輸入處或更甚在離子束線路上。另外，盡管先前的離子束掃描布植機(jī)已包括補(bǔ)充有用于偏轉(zhuǎn)離子束完全地遠(yuǎn)離晶圓的電路的離子束掃描單元，但使用用于正常的離子束掃描以及用于跳動(dòng)相關(guān)的偏轉(zhuǎn)的獨(dú)立偏轉(zhuǎn)裝置可能是有利的。在此等布植機(jī)中，如上所述，在質(zhì)譜解析隙縫之后置放用于跳動(dòng)回復(fù)的偏轉(zhuǎn)裝置而在沿離子束路徑的其它位置處放置正常離子束掃描裝置可能是特別有利的。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，單一負(fù)電源電壓用以產(chǎn)生越過(guò)偏轉(zhuǎn)板48以及50所施加的離子束偏轉(zhuǎn)電壓。應(yīng)了解，此組態(tài)操作以朝向帶負(fù)電荷的板"牽引"離子束。在替代實(shí)施例中，可能期望替代地使用單一正電源，其將導(dǎo)致對(duì)離子束產(chǎn)生一朝向質(zhì)譜解析隙縫的一個(gè)側(cè)面的"推動(dòng)"作用。作為又一替代，有可能使用兩個(gè)相反極性的電源，以使得離子束偏轉(zhuǎn)總電壓等于電源電壓的量值的總和。單一電源組態(tài)由于僅使用一個(gè)電源而具有較低成本的優(yōu)勢(shì)。又在所說(shuō)明的實(shí)施例中，借由監(jiān)控如上所述的多種電源電流而稍間接地達(dá)成離子束跳動(dòng)檢測(cè)。作為一替代，有可能(例如)借由使用目標(biāo)臺(tái)18中的Faraday杯而直接監(jiān)控離子束電流。熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者將了解除本文所明確揭示之外的本發(fā)明的實(shí)施例以及變更是可能的。應(yīng)了解，當(dāng)仍達(dá)成本發(fā)明的目標(biāo)時(shí)，對(duì)本文所揭示的方法以及裝置加以修改是可能的，且此等修改以及變更在本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的范疇并非受限于本發(fā)明的實(shí)施例的前述描述，而是僅受限于下文出現(xiàn)的權(quán)利要求書(shū)。權(quán)利要求1.一種離子布植機(jī)，包含離子束的來(lái)源，具有沿離子束路徑行進(jìn)且在布植操作過(guò)程中靜止的末端離子束部分；目標(biāo)臺(tái)，操作以在所述布植操作過(guò)程中越過(guò)所述離子束的所述靜止的末端離子束部分掃描半導(dǎo)體晶圓；離子束偏轉(zhuǎn)裝置，操作以(1)回應(yīng)于第一操作條件的第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述離子束導(dǎo)向所述離子束路徑上，以使得所述末端離子束部分撞擊所述半導(dǎo)體晶圓，且(2)回應(yīng)于第二操作條件的第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述離子束導(dǎo)離所述離子束路徑，以使得所述末端離子束部分不撞擊所述半導(dǎo)體晶圓；以及離子束控制電路，在所述第二操作條件過(guò)程中操作以借由自所述第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓快速地切換為所述第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而轉(zhuǎn)變所述離子布植機(jī)為所述第一操作條件。2.如權(quán)利要求1所述的離子布植機(jī)，其特征在于，還包含分析器，所述分析器操作以空間地分離所述離子束的來(lái)源離子束部分中的種類以產(chǎn)生所述離子束的所述末端離子束部分，所述分析器包括解析開(kāi)口，在所述第一操作條件中自所述解析開(kāi)口發(fā)出所述末端離子束部分，且其中所述離子束偏轉(zhuǎn)裝置與所述分析器的所述解析開(kāi)口相鄰且操作以(1)回應(yīng)于所述第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述來(lái)源離子束部分的已分離的所述種類導(dǎo)向所述解析開(kāi)口，以使得存在所述末端離子束部分且基本上由所要的所述種類組成，且(2)回應(yīng)于所述第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述來(lái)源離子束部分的已分離的所述種類導(dǎo)離所述解析開(kāi)口，以使得所述末端離子束部分實(shí)質(zhì)上是熄滅的。3.如權(quán)利要求1所述的離子布植機(jī)，其特征在于，在所述第一操作條件過(guò)程中操作所述離子束控制電路以借由自第一值快速地切換所述離子束偏轉(zhuǎn)電壓為第二值而轉(zhuǎn)變所述離子布植機(jī)為所述第二操作條件。4.如權(quán)利要求3所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述離子束控制電路包括跳動(dòng)檢測(cè)電路，操作以檢測(cè)潛在地影響所述離子束的品質(zhì)的跳動(dòng)，且其中回應(yīng)于所述跳動(dòng)的檢測(cè)而發(fā)生所述離子束偏轉(zhuǎn)電壓自所述第一值至所述第二值的切換。5.如權(quán)利要求4所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述跳動(dòng)檢測(cè)電路包括電源監(jiān)控電路，檢測(cè)作為所述離子布植機(jī)內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)電源的操作參數(shù)的突然變化的所述跳動(dòng)。6.如權(quán)利要求5所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述電源包括來(lái)源抑制電源以及減速電源。7.如權(quán)利要求4所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述跳動(dòng)檢測(cè)電路包括所述目標(biāo)臺(tái)中的操作以接收所述離子束的一部分的Faraday杯。8.如權(quán)利要求1所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述離子束偏轉(zhuǎn)裝置包含一對(duì)間隔導(dǎo)電板。9.如權(quán)利要求8所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述間隔導(dǎo)電板的第一者連接至固定電位，且所述間隔導(dǎo)電板的第二者耦接至操作以供應(yīng)相對(duì)于所述固定電位的所述離子束偏轉(zhuǎn)電壓的第一值以及第二值的開(kāi)關(guān)。10.如權(quán)利要求8所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述離子束偏轉(zhuǎn)電壓的所述第一值等于所述固定電位，且所述離子束偏轉(zhuǎn)電壓的所述第二值是相對(duì)于所述固定電位的負(fù)電位。11.如權(quán)利要求8所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述間隔導(dǎo)電板的每一者借由個(gè)別開(kāi)關(guān)耦接至兩個(gè)電源的個(gè)別一者，所述電源具有相反極性以使得所述離子束偏轉(zhuǎn)電壓是所述電源的量值的總和。12.如權(quán)利要求8所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述間隔導(dǎo)電板是平面的且實(shí)質(zhì)上相互平行。13.如權(quán)利要求8所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述間隔導(dǎo)電板是平面的且稍傾斜于平行狀態(tài)以使得在接近所述解析開(kāi)口的末端處更緊密地間隔。14.如權(quán)利要求1所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述末端離子束部分在所述目標(biāo)臺(tái)中的所述半導(dǎo)體晶圓的位置處具有實(shí)質(zhì)上越過(guò)所述半導(dǎo)體晶圓延伸的平整橫截面，且其中所述目標(biāo)臺(tái)操作以僅沿垂直于所述離子束的所述平整橫截面的第一軸掃描所述半導(dǎo)體晶圓。15.如權(quán)利要求l所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述末端離子束部分在所述目標(biāo)臺(tái)中的所述半導(dǎo)體晶圓的位置處具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面，且其中所述目標(biāo)臺(tái)操作以沿相互垂直且垂直于所述末端離子束部分的軸的第一軸以及第二軸掃描所述晶圓。16.如權(quán)利要求1所述的離子布植機(jī)，其特征在于，所述第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓的值是可程序化的。17.—種離子布植機(jī)，包含離子束的來(lái)源，具有來(lái)源離子束部分；分析器，操作以空間地分離所述離子束的所述來(lái)源離子束部分中的種類以產(chǎn)生所述離子束的末端離子束部分，所述分析器包括解析開(kāi)口，在第一操作條件中自所述解析開(kāi)口發(fā)出所述末端離子束部分；目標(biāo)臺(tái)，操作以在布植操作過(guò)程中越過(guò)所述離子束的所述末端離子束部分掃描半導(dǎo)體晶圓；離子束偏轉(zhuǎn)裝置，與所述分析器的所述解析開(kāi)口相鄰，所述離子束偏轉(zhuǎn)裝置操作以(I)回應(yīng)于所述第一操作條件的第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述來(lái)源離子束部分的已分離的所述種類導(dǎo)向所述解析開(kāi)口，以使得存在所述末端離子束部分且基本上由所要的所述種類組成，且(2)回應(yīng)于第二操作條件的第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述來(lái)源離子束部分的所述已分離的所述種類導(dǎo)離所述解析開(kāi)口，以使得所述末端離子束部分實(shí)質(zhì)上是熄滅的；以及離子束控制電路，在所述第二操作條件過(guò)程中操作所述離子束控制電路以借由自所述第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓快速地切換為所述第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而轉(zhuǎn)變所述離子布植機(jī)為所述第一操作條件。18.—種操作離子布植機(jī)的方法，包含(A)在所述離子布植機(jī)的來(lái)源模組處產(chǎn)生離子束，具有沿離子束路徑行進(jìn)且在布植操作過(guò)程中靜止的末端離子束部分；(B)在所述布植操作過(guò)程中進(jìn)行布植的第一操作條件中(i)在所述離子布植機(jī)的目標(biāo)臺(tái)處，越過(guò)所述離子束路徑掃描半導(dǎo)體晶圓以使得所述離子束的靜止的所述末端離子束部分撞擊所述半導(dǎo)體晶圓以實(shí)現(xiàn)布植；(ii)檢測(cè)潛在地影響所述離子束的品質(zhì)的跳動(dòng)；以及(iii)回應(yīng)于檢測(cè)所述跳動(dòng)而以快速地熄滅所述末端離子束部分的方式將所述離子束導(dǎo)離所述離子束路徑，以使得在所述半導(dǎo)體晶圓上的中斷位置處停止布植；以及(C)在并未進(jìn)行布植且并未檢測(cè)到所述跳動(dòng)的隨后第二操作條件中(i)越過(guò)所述離子束路徑再掃描所述半導(dǎo)體晶圓；以及(ii)當(dāng)所述半導(dǎo)體晶圓上的所述中斷位置與所述離子束路徑相交時(shí)，以快速地產(chǎn)生所述末端離子束部分的方式將所述離子束部分導(dǎo)向所述離子束路徑上，以使得實(shí)質(zhì)上在所述半導(dǎo)體晶圓上的所述中斷位置處開(kāi)始恢復(fù)布植。19.如權(quán)利要求18所述的操作離子布植機(jī)的方法，其特征在于，所述離子布植機(jī)包括分析器，操作以空間地分離所述離子束的來(lái)源離子束部分中的種類以產(chǎn)生所述離子束的所述末端離子束部分，所述分析器包括解析開(kāi)口，在所述第一操作條件中自所述解析開(kāi)口發(fā)出所述末端離子束部分，且其中所述離子束的導(dǎo)向借由與所述分析器的所述解析開(kāi)口相鄰的離子束偏轉(zhuǎn)裝置的以下操作而實(shí)現(xiàn)(1)回應(yīng)于第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述來(lái)源離子束部分的已分離的所述種類導(dǎo)向所述解析開(kāi)口，以使得存在所述末端離子束部分且基本上由所要的所述種類組成，以及(2)回應(yīng)于第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓而將所述來(lái)源離子束部分的已分離的所述種類導(dǎo)離所述解析開(kāi)口，以使得所述末端離子束部分實(shí)質(zhì)上是熄滅的。20.如權(quán)利要求19所述的操作離子布植機(jī)的方法，其特征在于，所述離子束偏轉(zhuǎn)裝置包含一對(duì)間隔導(dǎo)電板，其中所述第一離子束偏轉(zhuǎn)電壓以及所述第二離子束偏轉(zhuǎn)電壓施加至所述一對(duì)間隔導(dǎo)電板。21.如權(quán)利要求18所述的操作離子布植機(jī)的方法，其特征在于，檢測(cè)所述跳動(dòng)包含對(duì)于所述跳動(dòng)的操作參數(shù)指示的突然變化，監(jiān)控所述離子布植機(jī)內(nèi)部的電源。全文摘要一種離子布植機(jī)的一分析器模組包括與一解析開(kāi)口相鄰的離子束偏轉(zhuǎn)裝置，其中一離子束的一末端離子束部分自離子束偏轉(zhuǎn)裝置發(fā)出?；貞?yīng)于一第一操作條件中的實(shí)質(zhì)上零伏特的一第一值的一離子束偏轉(zhuǎn)電壓，離子束偏轉(zhuǎn)裝置將離子束的一來(lái)源離子束部分導(dǎo)向解析開(kāi)口以產(chǎn)生末端離子束部分。當(dāng)離子束偏轉(zhuǎn)電壓具有一在一第二操作條件中的高的第二值時(shí)，離子束偏轉(zhuǎn)裝置將來(lái)源離子束部分的種類導(dǎo)離解析開(kāi)口，以使得末端離子束部分實(shí)質(zhì)上是熄滅的。在第二操作條件過(guò)程中操作離子束控制電路以借由自第二值快速地切換離子束偏轉(zhuǎn)電壓為第一值而轉(zhuǎn)變離子布植機(jī)為第一操作條件。一種布植方法，使用布植機(jī)的特點(diǎn)以在布植過(guò)程中自跳動(dòng)回復(fù)且借此改良所布植的晶圓的良率。文檔編號(hào)H01J37/317GK101218658SQ200680004113公開(kāi)日2008年7月9日申請(qǐng)日期2006年2月3日優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日發(fā)明者羅素·J·羅,郭登·C·安裘申請(qǐng)人:瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司