專利名稱：掃描束離子注入器的產(chǎn)量提高的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及半導(dǎo)體處理系統(tǒng)，且更明確地說，涉及一種用于 最佳化和半導(dǎo)體襯底的離子注入相關(guān)聯(lián)的離子束的效率的系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體工業(yè)中，通常會在襯底(舉例來說，半導(dǎo)體晶片或工件)之 上實施各種工藝，以便達(dá)成各種結(jié)果。舉例來說，可能會實施離子注入 之類的工藝，以便在該襯底之上或之內(nèi)達(dá)成特殊的特性，例如改變晶片 的一部份的導(dǎo)電性。所需的雜質(zhì)材料被離子化且被加速以形成一具有規(guī) 定能量的離子束，且該離子束被導(dǎo)向該晶片的表面處。該射束之中的高 能離子穿透至該半導(dǎo)體材料之中并且會被嵌入在該半導(dǎo)體材料的結(jié)晶晶 格之中，以便形成一具有所需導(dǎo)電性的區(qū)域。
離子注入系統(tǒng)通常包含離子源或離子產(chǎn)生器，用于將一氣體或固體 材料轉(zhuǎn)換成等離子體。離子從該等離子體之中被提取并且被加速至所需 的能量或被加速至傳輸能量。該離子束經(jīng)過質(zhì)量分析，以便排除非所需 的離子物種，且接著必要的話，還會被加速至所需的能量位準(zhǔn)并且被導(dǎo) 向至目標(biāo)工件上。大部份的離子注入器所使用的離子束的直徑均會遠(yuǎn)小 于該晶片，并且會通過掃描該射束、以機(jī)械方式來移動該晶片、結(jié)合射 束掃描及晶片移動以及類似的方式從該離子束中將該劑量均勻地分布在 整個晶片上。
在眾多系統(tǒng)中，會在其中一維度快速地掃描該射束(快速掃描)以便 形成均勻的"帶狀"射束，并且接著會在垂直該快速掃描的方向上讓該 晶片緩慢地掃描通過該帶束。卓越的表面均勻性的必要條件所指的是該 射束必須在兩個維度中完整地掃描該工件。因此，被注入的總面積會大 于該工件且該射束并不會被完全采用到。該射束的效率被定義為該晶片的尺寸與被注入的總面積的比率，并且必定會小于1。
其它的發(fā)明則提出最佳化的掃描波形(舉例來說，圓形)，以便在改 良生產(chǎn)率的總目標(biāo)下，縮減靜電、磁性、及機(jī)械掃描儀的掃描面積。一 般來說，在該些發(fā)明中，掃描速率保持不變，而掃描寬度則會隨著慢速 掃描而改變。因此，被注入?yún)^(qū)域的形狀更為接近該工件，從而會提高效 率。不過，人們可能會希望具有方形的被注入?yún)^(qū)域(不變的掃描波幅)， 因為其可讓該射束必定會通過目前測量的裝置(劑量杯)(其通常位于緊 靠該晶片的外緣處)的上方，并且接著會在反饋系統(tǒng)中使用該經(jīng)測得的電 流來改良均勻性。
所以，需要一種最佳化離子束的掃描并且同時保持所需的不變掃描 波幅的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的限制。因此，下文將會簡略地概述本發(fā)明， 以便對本發(fā)明的特定觀點有基本的了解。此概略說明并非本發(fā)明的廣泛 概述。其本意既非確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要組件，也非限定本發(fā)明的范 疇。其目的在于以簡化的形式來提出本發(fā)明的某些概念，作為稍后要被 提出更詳細(xì)說明的序言。
根據(jù)本發(fā)明的一方面大體上涉及一種用于在釆用近似方形或矩形 掃描區(qū)域?qū)㈦x子注入至襯底之中的期間來最佳化離子束的效率的方法。 該改良來自在該射束未被導(dǎo)向該工件之上時提高快速掃描的速率。因此， 當(dāng)該射束中的任何部份被導(dǎo)向該工件之上時，快速掃描的平均速度會是 VFastS。anMa,. ;而當(dāng)該射束離開該晶片之后，快速掃描速率則會提高至少為
的比率通常會落在2至25的范圍之中。 提高該晶片外掃描速率降低浪費(fèi)在該晶片外面的劑量并且會有效地縮減 被注入面積，從而會提高效率。
為達(dá)成前述及相關(guān)的目的，本發(fā)明包括在下文作完整說明及在申請 專利范圍中特別提出的特點。下文說明及隨附圖詳細(xì)提出本發(fā)明的特定 舉例性實施例。不過，該些實施例僅代表可采用本發(fā)明的原理的各種方 式中的數(shù)種方式。當(dāng)配合圖來討論時，便可從本發(fā)明的下文詳細(xì)說明中明白本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點、以及新穎特點。
圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明一方面的示范性離子注入系統(tǒng)的平面圖。 圖2所示的是根據(jù)本發(fā)明另一個方面的示范性掃描系統(tǒng)離子束路徑 的平面圖。
圖3所示的是根據(jù)本發(fā)明另一個示范性方面，用于最佳化離子注入
系統(tǒng)的離子束效率的示范性方法的框圖。
圖4所示的是根據(jù)本發(fā)明又一個方面的示范性掃描系統(tǒng)的概略框圖。
圖5所示的是根據(jù)本發(fā)明一方面的示范性關(guān)系圖，圖中所圖解的是 生產(chǎn)率提高與快速對慢速速率比率的對照圖。
具體實施例方式
本發(fā)明大體上涉及一種用于在離子注入系統(tǒng)中掃描離子束時最佳 化離子束利用效率的系統(tǒng)與方法。更明確地說，該方法是以在快速掃描 軸線中釆用二或多個快速掃描速率為主來進(jìn)行最佳化。據(jù)此，現(xiàn)在將參 考圖來說明本發(fā)明，其中，會在所有圖中使用相同的組件符號來代表相 同的組件。應(yīng)該了解的是，該些觀點的說明僅具有解釋性意義，而不應(yīng) 被視為具有任何限制性意義。為達(dá)解釋的目的，在下文的說明中將會提 出眾多特定細(xì)節(jié)，以便能夠徹底了解本發(fā)明。不過，本領(lǐng)域的熟練技術(shù) 人員便會明白，即使沒有該些明確細(xì)節(jié)仍可實行本發(fā)明。
離子注入系統(tǒng)中的生產(chǎn)率通常由數(shù)項因素來定義。舉例來說，生產(chǎn) 率可被以下方式來量化該系統(tǒng)產(chǎn)生特定的離子束電流量的能力；該系 統(tǒng)所產(chǎn)生的離子數(shù)量與實際被注入至襯底(舉例來說，硅晶片)之中的離 子數(shù)量之間的比率；該襯底被離子注入的時間量以及定位該襯底以進(jìn)行 離子注入所花費(fèi)的時間量之間的比率；以及類似的方式。舉例來說，所 產(chǎn)生的離子與實際被注入該襯底之中的離子比率通常會被稱為"離子束 效率"，下文將作討論。
對低劑量離子注入來說(舉例來說，劑量小于約lxl0"cm2的離子注
8入)，該離子束的電流范圍通常會低于該離子注入系統(tǒng)的能力限制，因而 可提高該離子束電流以考慮到可能的低離子束效率。不過，對高劑量離
子注入來說(舉例來說，劑量大于約lxl0'5cm2的離子注入)，離子束電流
通常會等于或接近該離子注入系統(tǒng)的最大能力，且對最佳的離子注入來 說，離子束效率對該系統(tǒng)的生產(chǎn)率具有更大的重要性。這種離子注入也 被稱為"有限的射束電流"注入，其中，在決定各種類型離子注入系統(tǒng) 的最有利的用法時，離子束的效率會是一個重要的因素。舉例來說，多 襯底離子注入系統(tǒng)或批次式注入機(jī)的離子束效率傳統(tǒng)上遠(yuǎn)高于單襯底系 統(tǒng)，從而便會選擇多襯底系統(tǒng)作為高劑量注入的常規(guī)工具。不過，單襯 底離子注入系統(tǒng)或序列式系統(tǒng)仍具有各種其它優(yōu)點，例如污染控制； 工藝批量尺寸靈活性；以及還可以在特定配置中進(jìn)行入射射束角度控制。
所以，倘若可以提高生產(chǎn)率的話，可能會比較希望采用單襯底系統(tǒng)。
所以，本發(fā)明涉及單襯底離子注入系統(tǒng)中離子束利用效率的最佳 化，其中，會依據(jù)由該離子注入系統(tǒng)所實施的各項個別工藝的特征來控 制各項離子注入操作參數(shù)，例如該襯底的線性掃描速率及加速。不過， 應(yīng)該了解的是，本發(fā)明也可被施行在各種其它離子注入系統(tǒng)之中(例如上 面所述的批次式注入機(jī))，且所有這種注入均被視為落在本發(fā)明的范疇 內(nèi)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中提供優(yōu)于使用典型單襯底或單晶片系統(tǒng) 離子注入系統(tǒng)的常規(guī)方法的數(shù)項優(yōu)點。舉例來說，常規(guī)的單襯底離子注 入系統(tǒng)或序列式注入機(jī)通常會在一或多條軸線(舉例來說，慢速掃描軸線) 之中具有固定的線性掃描速率與加速，而且通常不會針對離子束利用效 率來進(jìn)行最佳化。不過，控制各項離子注入操作參數(shù)卻能夠提高各種生 產(chǎn)率效率，下文將會作說明。舉例來說，針對給定的工藝配方在二或多 條軸線中來控制該襯底或該離子束掃描的線性掃描速率與加速便可最佳 化該離子束的效率，這在常規(guī)的離子注入系統(tǒng)中通常無法達(dá)成。
現(xiàn)在將參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的其中一個示范性方面，圖l所示的
是一示范性混合掃描、單襯底離子注入系統(tǒng)100，其中，該系統(tǒng)可運(yùn)作 用于在一個快速掃描方向上掃描離子束110并且在一個正交的慢速掃描 方向上掃描襯底105。如上面所述，本發(fā)明的各項觀點可配合任何類型
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的離子注入設(shè)備來施行，其包含，但并不受限于圖1的示范性系統(tǒng)100。 該示范性離子注入系統(tǒng)100包括 一終端112; —射束線組件114;以及 一末端站116，形成一工藝反應(yīng)室，該離子束110在該工藝反應(yīng)室之中
被導(dǎo)向工件位置。在該終端112之中的離子源120由一電源122來供電， 以便提供一經(jīng)提取的離子束110至該射束線組件114，其中，該離子源 120包括一或多個提取電極(圖中并未顯示)，用于從該離子源反應(yīng)室中 提取離子，并且從而將該經(jīng)提取的離子束110導(dǎo)向該射束線組件114。
舉例來說，該射束線組件114包括 一束導(dǎo)130，其具有一靠近該 離子源120的入口以及一具有解析孔132的出口；以及一質(zhì)量分析器 134，接收該經(jīng)提取的離子束IIO并且產(chǎn)生一雙極磁場，用于僅讓具有適 當(dāng)動量或其范圍(舉例來說，具有所需的質(zhì)量范圍的離子的經(jīng)質(zhì)量分析的 離子束IIO)的離子通過該解析孔132。掃描系統(tǒng)在該快速掃描方向上掃 描該射束。其可能是靜電式、磁式、或是特定其它系統(tǒng)。接著，該射束 便會通過一平行化系統(tǒng)，以便讓位于所有掃描角度處的射束變?yōu)槠叫小?接著，該射束便會被傳送至和該末端站116相關(guān)聯(lián)的工件掃描系統(tǒng)136 上的襯底105。也可進(jìn)一步提供和該射束線組件114相關(guān)聯(lián)的各種射束 成形與整形結(jié)構(gòu)(圖中并未顯示)，以便在該離子束沿著一射束路徑被傳 輸至被支撐在該工件掃描系統(tǒng)136之上的襯底105時來維持與約束該離 子束110。
舉例來說，圖1中所示的末端站U6是一"序列式"類型的末端站， 提供一真空的工藝反應(yīng)室，該單襯底105(舉例來說，半導(dǎo)體晶片、顯示 面板、其它工件、…等)則沿著該射束路徑被支撐，以便利用離子來進(jìn)行 注入。不過，應(yīng)該注意的是，也可采用批次式或其它類型的末端站，而 且均落在本發(fā)明的范疇內(nèi)。在本發(fā)明的一個替代方面中，該系統(tǒng)100包 括工件掃描系統(tǒng)，其能夠在快速與慢速兩個掃描方向來進(jìn)行掃描。在本 發(fā)明的又一個方面中，該系統(tǒng)IOO包括可以電氣式或磁式任一種掃描方 式或兩種掃描方式的組合來掃描兩條離子束軸線的系統(tǒng)。據(jù)此，所有這 種掃描或非掃描離子束IIO均應(yīng)被視為落在本發(fā)明的范疇內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，圖2所示的是位于該工件上方的離子束的 路徑的平面圖。圖中所示的雖然是相對運(yùn)動，不過，最常見的施行方式
10則是離子束運(yùn)動于快速掃描方向上而工件運(yùn)動于慢速掃描方向上，兩者 均相對于該固定的工藝反應(yīng)室。舉例來說，該工件掃描系統(tǒng)200包括可
移動平臺140,于該可移動平臺140之上則駐存著該襯底105，其中，該 離子束110可運(yùn)作用于沿著快速掃描速率軸線142來掃描該襯底105并 且沿著一大體正交的慢速掃描軸線144相對于該離子束110來平移該晶 片。舉例來說，該射束沿著該快速掃描速率軸線142(也稱為"快速掃描 速率方向")的給定速率可以遠(yuǎn)快過該襯底沿著慢速掃描軸線144 (也稱 為"慢速掃描方向")的速率。因此，該快速掃描線145看來會近似水平。 當(dāng)慢速掃描速率相對于該快速掃描速率提高時，該快速掃描線便會傾斜。 為方便起見，該射束沿著該快速掃描速率軸線142的速率將會被稱為"晶 片上快速掃描速率"或是"晶片外快速掃描速率"，而該襯底沿著該慢 速掃描軸線144的速率則會被稱為"慢速掃描速率"。晶片上速率與晶 片外速率之間的轉(zhuǎn)變僅會發(fā)生在大體圓形的邊界105處。該邊界的位置 會盡可能接近該晶片，使得基本上該射束中不會有任何部份撞擊在該晶 片上。該轉(zhuǎn)變的確實位置取決于射束尺寸與必要的劑量均勻性。從圖中 可以清楚看見，該射束前進(jìn)離開該晶片的距離與該慢速掃描位置具有函 數(shù)關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的又一個示范性方面，圖3所示的是一示范性方法300 的概略框圖，圖中所示的是離子注入系統(tǒng)(例如圖1的示范性離子注入系 統(tǒng)IOO)的示范性最佳化方法。雖然本文將示范性方法圖解且描述成一連
串的動作或事件，不過，應(yīng)該明白的是，本發(fā)明并不受限于圖中所示動 作或事件的順序，因為根據(jù)本發(fā)明的某些步驟也可以不同的順序來進(jìn)行 及/或和本文所示與所述以外的其它步驟同時進(jìn)行。此外，也未必需要所 有已圖解的步驟才可施行根據(jù)本發(fā)明的方法。再者，還要明白的是，該 方法可配合本文所示與所述系統(tǒng)來施行以及配合本文并未圖解的其它系 統(tǒng)來施行。
如圖3中所示，方法300始于動作310，其中提供一用于進(jìn)行離子 注入的工藝配方。舉例來說，該工藝配方包括下面一或多者所需的離 子束電流、離子束能量、被注入至該襯底之中的離子的所需劑量、最大 劑量不均勻性、以及類似的工藝配方。從該工藝配方中便會于動作312處確定射束輪廓。適當(dāng)?shù)碾娏鞅粋?送至該工藝反應(yīng)室并且會調(diào)整各種其它射束參數(shù)，例如射束尺寸。決定 射束尺寸，以便能夠設(shè)定該兩個快速掃描速率之間的邊界。此測量通常 是利用一能夠經(jīng)由沿著該快速掃描軸線的射束來掃描的劑量杯來進(jìn)行。
于動作314處，舉例來說，可能會提供一組性能判據(jù)。依據(jù)該工藝 配方與該經(jīng)測量的射束輪廓便可于動作316與318處設(shè)定各種掃描速率。 從該配方之中的所需劑量與射束電流便能夠決定最小慢速掃描速率。最 大速率則可取決于該射束高度與該平均慢速掃描速率并且可依據(jù)均勻性 必要條件來設(shè)定。舉例來說，控制器通常可依據(jù)一組規(guī)則及剛才所述輸 入來選擇一最佳數(shù)值。該快速掃描速率可取決于該快速掃描驅(qū)動器的限 制。該快速晶片外掃描速率可被設(shè)為該驅(qū)動器能夠傳送的最大速率；而 該快速晶片上掃描速率則可縮減特定倍數(shù)(通常為2至20倍)，其可取決 于兩個方向上的均勻性，并且通常會被設(shè)為越快越好。于動作320處則 可利用在前面步驟中所設(shè)定的射束來注入該襯底。
現(xiàn)在參考圖4，圖中所示的是根據(jù)本發(fā)明用于最佳化離子注入的一 示范性離子注入系統(tǒng)400的概略示意圖。該離子注入系統(tǒng)400的運(yùn)作方 式可以與圖1中的系統(tǒng)100雷同。圖中所示的襯底105可被安置在一靜 止或可移動平臺140之上。舉例來說，該可移動平臺140可于單一軸在 線平移或者可于彼此大體正交的兩條軸在線平移。不過，復(fù)雜的非線性 運(yùn)動與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動也同樣涵蓋在本發(fā)明之中。舉例來說，可跨越一靜止晶 片于單一軸在線來掃描離子束，其中，該晶片是在單一方向上平移通過 該經(jīng)掃描的離子束；或者，在替代的觀點中，該晶片也可在大體正交的 軸在線相對于一靜止離子束或"光點射束"來平移。
舉例來說，襯底105是從離子劑量產(chǎn)生器410中接收經(jīng)掃描的射束 402。該初始射束的建構(gòu)方式可與圖3的方法300中的步驟312雷同。舉 例來說，當(dāng)射束402移動通過襯底105的外緣時，離子檢測組件404便 可測量射束402電流。根據(jù)本發(fā)明的一方面，系統(tǒng)400能夠決定該射束 電流，以便考慮到從"晶片上快速掃描速率"至"晶片外快速掃描速率" 并返回"晶片上快速掃描速率"的加速問題。舉例來說，該系統(tǒng)可通過 采用離子檢測組件404來判斷該離子束402己經(jīng)從"晶片上"位置移動
12至"晶片外"位置。如圖4中所示，優(yōu)選的是如系統(tǒng)400所示，當(dāng)離子
束402中的任何一部份位于該晶片105之上時，舉例來說，控制器406 便會導(dǎo)引水平(第一方向)驅(qū)動器408，用于導(dǎo)引離子劑量產(chǎn)生器410在 "晶片上快速掃描速率(VFastSMnMaf。》"處以水平的方式來掃描跨越該晶 片105表面。接著，當(dāng)該離子束離開該晶片時，控制器406便會命令該 水平驅(qū)動器408指示該離子劑量產(chǎn)生器410以"晶片外快速掃描速率 (VFasts。an。ma,J "來進(jìn)行掃描并且接著反轉(zhuǎn)方向。在靜電式掃描系統(tǒng)中，舉
例來說，V /V 的比率可能是大的，例如大于20;而在
磁式掃描系統(tǒng)中，于特定的條件中，該比率可能與靜電式系統(tǒng)雷同，不
過，大多數(shù)的情況則會比較低，舉例來說3?？刂破?06也可能會采用 一工藝配方來最佳化V 與V 舉例來說所需的離子束
能量、優(yōu)選的離子束直徑、該襯底在慢速掃描方向上通過該離子束的次 數(shù)、被注入該襯底之中的離子的所需劑量、該襯底在慢速掃描方向上的 速率、以及類似的工藝配方。應(yīng)該了解的是，控制器一詞所指的可能是 標(biāo)準(zhǔn)的控制器、調(diào)節(jié)器、驅(qū)動器、調(diào)節(jié)裝置、驅(qū)動電子組件，以及類似 的裝置。
控制器406從404處取得射束電流測量值，并且會使用它來發(fā)送命 令給慢速掃描驅(qū)動器408，該慢速掃描驅(qū)動器408則會更新慢速掃描速 率。其也可通過位置傳感器(圖中并未顯示)來考慮該襯底的位置并且命 令快速掃描驅(qū)動器412來調(diào)整晶片上快速掃描速率與晶片外快速掃描速 率之間的邊界。
現(xiàn)在參考圖5，圖中的500所示的是在本發(fā)明的一實施例的代表性 理論上的生產(chǎn)率提高與晶片外對晶片上速率比率的函數(shù)關(guān)系圖，圖中會 比較各種離子束半徑數(shù)據(jù)。關(guān)系圖500包含對應(yīng)于不同射束半徑的五個 不同的示范性數(shù)據(jù)點群502、 504、 506、 508以及510。每條關(guān)系曲線均 是采用30毫米寬的劑量杯以及一直徑300毫米的晶片所建構(gòu)而成的，并 且假設(shè)該射束是均勻密度的圓形射束。舉例來說，曲線502、 504、 506、 508以及510所代表的射束半徑分別為5醒、41. 25誦、77. 5mrn、113. 75mm、 以及150mm。
舉例來說，在曲線504之中可以看見，生產(chǎn)率提高是在整個范圍中變化約百分之四十九(49%)。現(xiàn)在參考關(guān)系圖500與曲線504，舉例來說， 從圖中可以看見，對給定比率^T。sw^為5的半徑為41. 25的筆尖狀射 束來說，生產(chǎn)率提高約為1.34，或者換言之，生產(chǎn)率改良為34%。關(guān)系 曲線504還顯示出，倘若比率^T。s^^倍增至IO的話，那么生產(chǎn)率提 高便約為1.41。所以，僅將晶片外快速掃描速率提高至讓該速率提升僅 會提供最小生產(chǎn)率提高的給定位準(zhǔn)處可能會相當(dāng)有利。同樣地，關(guān)系曲 線502、 506、 508以及510的數(shù)據(jù)也顯示出雷同的結(jié)果圖案。
雖然本文己經(jīng)針對特定的優(yōu)選實施例或?qū)嵤├齺盹@示與說明本發(fā) 明，不過，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員于閱讀且了解本說明書及附圖之后將 可對本發(fā)明進(jìn)行等效變更與修正。尤其是針對上述組件(組件、裝置、電 路、…等)所實施的各項功能來說，除非特別提及，否則用來說明這種組 件的詞語(包含"構(gòu)件"相關(guān)詞在內(nèi))均希望對應(yīng)于實施所述組件的指定 功能的任何組件(也就是，具有等效功能的組件)，即使結(jié)構(gòu)上不等同于 本文中所圖解的本發(fā)明示范性實施例中用來實施該項功能的揭示結(jié)構(gòu)也 無妨。此外，雖然本文僅針對數(shù)種實施例中其中之一來揭示本發(fā)明的某 項特殊特點，不過此項特點卻可結(jié)合其它實施例中的一或多項其它特點， 正如對于任何給定或特殊應(yīng)用所期望達(dá)成的且有利的那樣。
權(quán)利要求
1. 一種用于最佳化生產(chǎn)率的離子注入系統(tǒng)，包括離子產(chǎn)生器，被配置成用于通過沿著第一方向上的軸線來掃描離子而將該離子注入至工件之中；可移動平臺，被配置成用于在不同于該第一方向的第二方向上來移動該工件；以及第一方向驅(qū)動器，被配置成用于從控制器中接收命令，并且以一速率來移動該射束，該速率包括晶片上快速掃描速率及晶片外快速掃描速率；其中，該晶片外快速掃描速率快于該晶片上快速掃描速率，并且依據(jù)該晶片在該第二方向上的位置來調(diào)整晶片外快速掃描速率與晶片上快速掃描速率之間的邊界。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其中，依據(jù)該離子束在該第二 方向上的位置來調(diào)整該晶片上快速掃描速率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括離子檢測組件，該離子檢測組件約位于該工件的外緣處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其中，該第一方向與該第二方向大體上彼此正交。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括第二方向驅(qū)動器，被配置成用于從該控制器接收命令，并且以一慢速掃描速率在該第二方 向上移動該工件可移動平臺。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其中，該晶片外快速掃描速率 比該晶片上快速掃描速率快約2至20倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其中，該晶片上快速掃描速率 約為700厘米/秒至240000厘米/秒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其中，該控制器被配置成用于 依據(jù)下面因素來最佳化生產(chǎn)率工藝配方、射束半徑、所需的離子劑量、 實際測得的離子劑量、工件直徑、第二方向掃描速率、矩形離子分布圖案、以及劑量杯寬度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其中，該離子注入系統(tǒng)包括下 面其中之一靜電式、磁式、以及機(jī)械式。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的離子注入系統(tǒng)，其中，該所需的最大不均勻 性在整個工件上的標(biāo)準(zhǔn)差大小為0. 5個百分比。
11. 一種離子注入工件的方法，包括以一快速掃描速率于第一方向上掃描離子束，其中，該工件上快速 掃描速率不同于該工件外快速掃描速率；以及以一慢速掃描速率于第二方向上掃描該工件，其中，該第一方向與 第二方向并不相同。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，該工件在一慢速掃描方向上通過該離子束且該離子束在一快速掃描方向上掃描該工件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其進(jìn)一步包括提供用于該離子注入工件的工藝配方，該工藝配方包括下面至少其中之一該離子束的電流、 離子的劑量、以及該工件在慢速掃描方向上通過該離子束的次數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，控制該工藝配方基于下面至少其中之一所需的最大不均勻性、該工件的產(chǎn)出時間、所需的最小離子 束電流、以及至少工件條件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其進(jìn)一步包括依據(jù)該離子注入工件的 劑量在該慢速掃描方向上的多個速率中選擇其中之一。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其進(jìn)一步包括在控制該工藝配方之后依據(jù)和該受控工藝配方相關(guān)連的離子注入的生產(chǎn)率在該快速掃描方向上 的所述多個晶片上快速掃描速率及晶片外快速掃描速率中選擇另之一。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，該晶片外快速掃描速率為該晶 片上快速掃描速率的約2倍至約20倍。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，該晶片上快速掃描速率介于約 700厘米/秒與約240000厘米/秒之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，該慢速掃描速率介于約10毫 米/秒與約400毫米/秒之間。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，離子注入工件的所需最大不均勻性在整個工件上的標(biāo)準(zhǔn)差大小為0. 5%。
21. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，該離子束以介于約10Hz與約2000Hz之間的晶片上快速掃描速率在該快速掃描方向上進(jìn)行振蕩，且其 中，該工件以介于約0. 06Hz與約1Hz之間在該慢速掃描方向上進(jìn)行振蕩。
22. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，該離子產(chǎn)生器被配置成用于通 過在該第一方向上移動該工件通過靜止射束而將離子注入該工件之中。
23. —種用于最佳化工件的離子注入方法，包括下面步驟 提供工藝配方；決定射束輪廓； 提供一組性能判據(jù)；依據(jù)性能判據(jù)與射束輪廓，選擇第一方向上的晶片上快速掃描速率；依據(jù)性能判據(jù)與射束輪廓，選擇第一方向上的晶片外快速掃描速率；選擇第二方向上的慢速掃描速率；以及依據(jù)該晶片外快速掃描速率與晶片上快速掃描速率來控制該工藝 配方；其中，該第二方向大體上正交于該第一方向。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中，進(jìn)一步依據(jù)生產(chǎn)率在該快速掃 描方向上的所述多個晶片上快速掃描速率及晶片外快速掃描速率中選擇 其中之一。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中，該晶片上快速掃描速率約為700 厘米/秒至240000厘米/秒。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中，該晶片外快速掃描速率為該晶 片上快速掃描速率的約2倍至約20倍。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中，該慢速掃描速率介于約10毫 米/秒與400毫米/秒之間。
28. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中，在該快速掃描方向上的所述多 個晶片上快速掃描速率及晶片外快速掃描速率中選擇其中之一進(jìn)一步由 一項以上的所需工件條件所組成。4
29.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中，控制器依據(jù)下面的因素來最佳化生產(chǎn)率工藝配方、射束半徑、所需的離子劑量、實際測得的離子劑 量、晶片直徑、慢速掃描速率、矩形離子分布圖案、以及劑量杯寬度。
全文摘要
一種用于最佳化生產(chǎn)率的離子注入系統(tǒng)，其包含離子產(chǎn)生器，被配置成用于通過沿著第一方向上的軸線來掃描離子而將該離子注入至工件之中；可移動平臺，被配置成用于在大體正交于該第一方向的第二方向上來移動該工件；離子檢測組件，被配置成用于在大約該工件的外緣處來測量離子劑量；第一方向驅(qū)動器，從該控制器中接收命令，用于以在晶片上快速掃描速率或晶片外快速掃描速率來移動；以及第二方向驅(qū)動器，從該控制器中接收命令，用于以慢速掃描速率來移動該工件可移動平臺。
文檔編號H01J37/302GK101501812SQ200780029474
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月14日
發(fā)明者波·范德貝爾格, 愛德華·愛斯納 申請人:艾克塞利斯科技公司