專利名稱：改善帶狀離子束的均一性的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子植入技術(shù)，特別是涉及一種改善帶狀離子束
(ribbon beam)的均一性的才支術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造中廣泛使用離子植入機(jī)(Ion implanter)來選擇性地更 改材料的導(dǎo)電性。在典型離子植入機(jī)中，自離子源(ion source)產(chǎn)生的離 子是經(jīng)由包括一個(gè)或多個(gè)分析》茲4失(analyzing magnet)以及多個(gè)電才及的一 連串離子束線組件來引導(dǎo)的。分析磁鐵選擇所要的離子種類，濾去污染物 種類以及具有不恰當(dāng)能量的離子，亦調(diào)整在目標(biāo)晶圓處的離子束品質(zhì)。具 有適合形狀的電極可用于修改離子束的能量以及形狀。
在生產(chǎn)中，半導(dǎo)體晶圓通常以離子束來進(jìn)行掃描(scan)。在下文中使 用時(shí)，離子束的"掃描"表示離子束相對(duì)于晶圓或基板表面的相對(duì)移動(dòng)。
離子束通常為具有近似圓形或橢圓形橫截面的"點(diǎn)狀離子束(spot beam)"或具有矩形橫截面的"帶狀離子束"。為達(dá)成本發(fā)明的目的，"帶狀 離子束，，可表示靜態(tài)帶狀離子束或經(jīng)掃描的帶狀離子束。后一種帶狀離子 束可藉由以高頻率來前后掃描點(diǎn)狀離子束而產(chǎn)生。
在點(diǎn)狀離子束的情況下，可藉由在兩個(gè)端點(diǎn)之間前后掃掠點(diǎn)狀離子束 以形成離子束路徑且藉由同時(shí)移動(dòng)晶圓使其跨過離子束路徑來達(dá)成晶圓的 掃描?；蛘?，點(diǎn)狀離子束可保持靜止，且晶圓可相對(duì)于點(diǎn)狀離子束以二維 (2-D)圖案來移動(dòng)。在帶狀離子束的情況下，可藉由使帶狀離子束保持靜止 且藉由同時(shí)移動(dòng)晶圓使其跨過帶狀離子束來達(dá)成晶圓的掃描。如果帶狀離 子束比晶圓寬，則晶圓的一維(1-D)移動(dòng)可以使帶狀離子束覆蓋整個(gè)晶圓 表面。簡(jiǎn)單得多的1-D掃描使帶狀離子束成為單晶圓離子植入生產(chǎn)的所要 選擇。
然而，恰如點(diǎn)狀離子束，帶狀離子束可遭受固有的非均一性 (non-uniformity)問題。帶狀離子束通常是由多個(gè)細(xì)離子束(beamlet)組 成，其中每一細(xì)離子束可在概念上被認(rèn)為是一點(diǎn)狀離子束。雖然帶狀離子束 中的細(xì)離子束在大體上相同的方向上行進(jìn)，但任意兩個(gè)細(xì)離子束可不指向 完全相同的方向。另外，每一細(xì)離子束可具有其固有的角度擴(kuò)展。結(jié)果，在 以帶狀離子束進(jìn)行離子植入期間，目標(biāo)晶圓上的不同位置可體驗(yàn)不同的離 子入射角度。此外，細(xì)離子束在帶狀離子束中可不均勻地間隔。帶狀離子
束的細(xì)離子束密集分布的 一部分可傳送比帶狀離子束的細(xì)離子束稀疏分布 的另一部分高的離子劑量。因此，帶狀離子束可能會(huì)缺乏角度均一性
(unif ormi ty)及/或劑量均一性。
雖然曾試圖改善帶狀離子束的角度均一性或劑量均一性，但有效的解 決方案仍不可用于為離子植入生產(chǎn)提供均可滿足劑量以及角度均一性要求 的帶狀離子束。舉例而言，通常需要帶狀離子束在晶圓平面中產(chǎn)生小于1% 變化的劑量均一性以及小于0. 5°變化的角度均一性。由于兩類均一性均可 能都是難以捉摸的(elusive),所以難以滿足此等嚴(yán)格的均一性要求。
鑒于上文的描述，將需要提供一種克服上述不足以及缺點(diǎn)的用于改善 帶狀離子束的均一性的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
揭露一種改善帶狀離子束的均一性的技術(shù)。在一特定例示性實(shí)施例中， 技術(shù)可體現(xiàn)為用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的均一性的裝置。 裝置可包含具有第一組磁心部件(magnetic core member)以及沿著第一 組磁心部件分布的第 一 多個(gè)線圏(coi 1 )的第 一 修正器條總成 (corrector-bar assembly)。裝置亦可包含具有第二組磁心部件以及沿著 第二組磁心部件分布的第二多個(gè)線圏的第二修正器條總成，其中第二修正 器條總成位于距第一修正器條總成一段預(yù)定距離處。第一多個(gè)線圏中的每 一個(gè)可經(jīng)個(gè)別地激勵(lì)以使帶狀離子束中的至少一細(xì)離子束偏轉(zhuǎn)，藉此使多 個(gè)細(xì)離子束以所要空間擴(kuò)展來到達(dá)第二修正器條總成。另外，第二多個(gè)線圈 中的每一個(gè)可經(jīng)個(gè)別地激勵(lì)以使帶狀離子束中的一或多個(gè)細(xì)離子束進(jìn)一步
偏轉(zhuǎn)，藉此使多個(gè)細(xì)離子束以所要角度離開第二修正器條總成。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的其他態(tài)樣，可達(dá)成第二修正器條總成處的 多個(gè)細(xì)離子束的所要空間擴(kuò)展以產(chǎn)生與離開第二修正器條總成的帶狀離子 束相關(guān)聯(lián)的均一離子劑量。或者，可達(dá)成在第二修正器條總成處的多個(gè)細(xì) 離子束的所要空間擴(kuò)展以產(chǎn)生與離開第二修正器條總成的帶狀離子束相關(guān) 聯(lián)的非均一離子劑量。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另外態(tài)樣，可為與離開第二修正器條總成 的帶狀離子束相關(guān)聯(lián)的角度均一性而達(dá)成多個(gè)細(xì)離子束的所要角度?；蛘?， 可達(dá)成多個(gè)細(xì)離子束的所要角度以產(chǎn)生與離開第二修正器條總成的帶狀離 子束相關(guān)聯(lián)的空間變化角度分布。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的額外態(tài)樣，由第 一修正器條總成以及第二 修正器條總成中的每一個(gè)引入的偏轉(zhuǎn)可為線性的。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另 一態(tài)樣，裝置可進(jìn)一步包含控制第 一多 個(gè)線圏以及第二多個(gè)線圈的個(gè)別激勵(lì)的控制器。裝置亦可包含量測(cè)帶狀離
子束的一個(gè)或多個(gè)量測(cè)設(shè)備。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的又一態(tài)樣，控制器可以藉由單獨(dú)地?cái)_動(dòng)第 一多個(gè)線圏以及第二多個(gè)線圈中的一個(gè)或多個(gè)以及藉由加總帶狀離子束的 相應(yīng)改變來校準(zhǔn)第一修正器條總成以及第二修正器條總成。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的再一態(tài)樣，控制器可以足夠高的頻率來激 勵(lì)至少 一線圈以使多個(gè)細(xì)離子束中的至少 一個(gè)產(chǎn)生抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
在另 一特定例示性實(shí)施例中，技術(shù)可體現(xiàn)為用于改善帶狀離子束的均 一性的方法。方法可包含提供具有第 一組磁心部件以及沿著第 一組磁心部 件分布的第一多個(gè)線圏的第一修正器條總成。方法亦可包含提供具有第二 組^茲心部件以及沿著第二組^茲心部件分布的第二多個(gè)線圈的第二修正器條
總成，其中第二修正器條總成位于距第一修正器條總成一段預(yù)定距離處。方 法可進(jìn)一步包含使帶狀離子束通過第一修正器條總成。方法可額外包含個(gè) 別地激勵(lì)第 一 多個(gè)線圏中的 一個(gè)或多個(gè)以使帶狀離子束中的至少 一 細(xì)離子 束偏轉(zhuǎn)，藉此使多個(gè)細(xì)離子束以所要空間擴(kuò)展來到達(dá)第二修正器條總成。方 法亦可包含個(gè)別地激勵(lì)第二多個(gè)線圏中的 一個(gè)或多個(gè)以使帶狀離子束中的 一個(gè)或多個(gè)細(xì)離子束進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)，藉此使多個(gè)細(xì)離子束以所要角度離開第 二修正器條總成。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的其他態(tài)樣，方法可進(jìn)一步包含以足夠高的 頻率來激勵(lì)至少 一線圏以使至少 一細(xì)離子束產(chǎn)生抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另外態(tài)樣，可調(diào)整第 一 多個(gè)線圏以及第二 多個(gè)線圈中的至少一個(gè)中的電流頻率以控制局部細(xì)離子束角度分布。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的額外態(tài)樣，方法可進(jìn)一步包含下述步驟將 多個(gè)擾動(dòng)引入一個(gè)或多個(gè)線圏中；量測(cè)帶狀離子束回應(yīng)于多個(gè)擾動(dòng)的改變， 每一改變對(duì)應(yīng)于一擾動(dòng)；藉由加總所量測(cè)的改變來確立計(jì)算模型；以及藉由 評(píng)估基于計(jì)算模型計(jì)算的一個(gè)或多個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)(merit function)來為第 一多個(gè)線圈以及第二多個(gè)線圈作選#^殳定。
在又一特定例示性實(shí)施例中，技術(shù)可實(shí)現(xiàn)為包含于用于傳輸電腦程序 指令的至少一載波中的至少一信號(hào)，電腦程序指令經(jīng)組態(tài)以可由至少一處 理器讀取以指示至少一處理器執(zhí)行用于執(zhí)行上述方法的電腦程序。
在再一特定例示性實(shí)施例中，技術(shù)可實(shí)現(xiàn)為用于儲(chǔ)存電腦程序指令的 至少一處理器可讀載體，電腦程序指令經(jīng)組態(tài)以可由至少一處理器讀取以 指示至少 一處理器執(zhí)行用于執(zhí)行上述方法的電腦程序。
在另 一特定例示性實(shí)施例中，技術(shù)可體現(xiàn)為用于改善帶狀離子束的均 一性的方法。方法可包含在帶狀離子束的路徑附近提供一或多個(gè)調(diào)諧元件 (tuning element )。方法亦可包含將多個(gè)護(hù)乙動(dòng)引入一或多個(gè)調(diào)諧元件中。 方法可進(jìn)一步包含量測(cè)帶狀離子束回應(yīng)于多個(gè)擾動(dòng)的改變，每一改變對(duì)應(yīng) 于一擾動(dòng)。方法可額外包含藉由加總所量測(cè)的改變來確立計(jì)算模型。方法 亦可包含藉由評(píng)估基于計(jì)算模型計(jì)算的一個(gè)或多個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)來為一個(gè)或多
個(gè)調(diào)諧元件作選^i殳定。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的其他態(tài)樣，可選擇一個(gè)或多個(gè)調(diào)諧元件的 設(shè)定以產(chǎn)生所要離子劑量或角度分布。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的另外態(tài)樣，所要離子劑量或角度分布可選 自由均一分布圖案、非均一分布圖案以及可組態(tài)分布圖案組成之群。
根據(jù)此特定例示性實(shí)施例的額外態(tài)樣， 一個(gè)或多個(gè)調(diào)諧元件可選自由
修正器條總成、多極(multipole )、偶極(dipole)、線圏以及磁棒(magnetic rod )組成之群。
現(xiàn)將參考如附圖中所示的本發(fā)明的例示性實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā) 明。雖然在下文中參考例示性實(shí)施例來描述本發(fā)明，但應(yīng)理解本發(fā)明不限 于例示性實(shí)施例。有權(quán)使用本文的教示的熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)認(rèn)可在本文所 描述的本揭露案的范疇內(nèi)的額外實(shí)施、修改以及實(shí)施例與其他使用領(lǐng)域， 且相對(duì)額外實(shí)施、修改以及實(shí)施例與其他使用領(lǐng)域，本揭露案可為顯著有 用的。


圖1展示根據(jù)先前揭露案的實(shí)施例的例示性修正器條總成。
圖2展示根據(jù)先前揭露案的實(shí)施例的另一例示性修正器條總成。
圖3展示說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于改善帶狀離子束的均一性的
例示性裝置的圖。
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于組態(tài)磁場(chǎng)的例示性方法。
圖5說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于組態(tài)磁場(chǎng)的另一例示性方法。
圖6展示說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于改善帶狀離子束的均一性的
例示性配置的圖。
圖7展示說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于改善帶狀離子束的均一性的 例示性方法的流程圖。
10:帶狀離子束30:帶狀離子束
31-37:細(xì)離子束40:帶狀離子束
41:垂直線42:垂直線
44:靜磁電位輪廓圖45:垂直線
46:垂直線52:靜磁電位輪廓圖
60:離子束100:修正器條總成
102:窗框104:水平》茲心部件
106:垂直》茲心部件108: 8線圈702—710:
端條 線圈
線圈
例示性裝置 第二修正器條總成
步驟 角度
第一修正器條總成 70°準(zhǔn)直儀
修正器條總成
第一修正器條總成
磁心部件
線圏
質(zhì)量選擇縫
第二修正器條總成
目標(biāo)晶圓
距離
具體實(shí)施例方式
標(biāo)題為 "Controlling the Characteristics of Implanter Ion-Beams
的相關(guān)美國(guó)專利申請(qǐng)案第10/619， 702號(hào)揭露用于提供對(duì)帶狀離子束的主動(dòng) 修正的修正器條技術(shù)。主動(dòng)修正是藉由使帶狀離子束通過修正器條總成來
一例示性修正器條總成IOO展示于圖1中。修正器條總成100包含具 有允許帶狀離子束10通過的孔徑的矩形鋼窗框102。窗框102可包含水平 《茲心部件104以及垂直磁心部件106。窗框102提供產(chǎn)生所要偏轉(zhuǎn)場(chǎng)所需的 磁性支撐結(jié)構(gòu)。沿著水平磁心部件104可纏繞有多個(gè)線圏108。每一線圏 108可以電流來個(gè)別地及/或獨(dú)立地激勵(lì)，使得在沒有專用繞組的情況下產(chǎn) 生高階(order)多極分量。每一線圏108或每一多極的個(gè)別激勵(lì)可使帶狀離 子束10中的一個(gè)或多個(gè)細(xì)離子束偏轉(zhuǎn)。亦即，帶狀離子束10的離子密度 或形狀的局部變化可藉由局部地修改^磁場(chǎng)來修正。此等修正可在電腦控制 下且在僅由水平磁心部件104的渦電流的衰變率限制的時(shí)間標(biāo)度下進(jìn)行。
額外線圈110可繞著垂直的^茲心部件106來纏繞以在多極分量產(chǎn)生時(shí) 消除》茲短^各(magnetic short circuit )。線圈110亦可經(jīng)獨(dú)立地激勵(lì)以在 水平磁心部件104之間在Y方向上產(chǎn)生純偶極場(chǎng)。當(dāng)線圏110切斷時(shí)，偶 極場(chǎng)可沿著水平磁心部件104在X方向上產(chǎn)生。此等X或Y方向偶極場(chǎng)亦 可用于操縱帶狀離子束IO或其中的細(xì)離子束。
圖2展示另一例示性修正器條總成200。與圖1所示的修正器條總成 IOO相比，修正器條總成200不具有垂直的磁心部件106或線圈110。除了 此差異之外，修正器條總成200可在與修正器條總成100實(shí)質(zhì)上相同的原 理下操作。
本發(fā)明的實(shí)施例基于上述修正器條技術(shù)，以改善帶狀離子束的劑量均 一性以及角度均一性。在能夠微調(diào)個(gè)別細(xì)離子束的情況下，可采用至少兩 個(gè)修正器條總成來提供對(duì)帶狀離子束的細(xì)離子束濃度以及細(xì)離子束角度的
達(dá)成的。 獨(dú)立控制及/或協(xié)調(diào)控制。
請(qǐng)參閱圖3所示，展示說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于改善帶狀離子束
的均一性的例示性裝置300的圖。裝置300可包含實(shí)質(zhì)上彼此平行地定位 且相距距離D的第一修正器條總成302以及第二修正器條總成304。每一修 正器條總成U02或304 )可具有與分別展示于圖1以及2中的例示性修正 器條總成100以及200相同或類似的結(jié)構(gòu)?；蛘?，每一修正器條總成(302或 304)可與如描述于相關(guān)的美國(guó)專利申請(qǐng)案第10/619， 702號(hào)中的例示性修正 器條總成(或其變體)相同或類似。
為清楚起見，在圖3中展示裝置300的俯視圖，其中帶狀離子束30順 序地通過第一修正器條總成302以及第二修正器條總成304。帶狀離子束 30可包含多個(gè)細(xì)離子束(例如，31-37)。當(dāng)細(xì)離子束進(jìn)入第一修正器條總 成302時(shí)，細(xì)離子束可能會(huì)在入射角以及離子劑量方面均缺乏均一性。舉 例而言，細(xì)離子束34相對(duì)于Z方向具有小的入射角，而細(xì)離子束31以及 33具有大得多的入射角。又，細(xì)離子束31與細(xì)離子束32比細(xì)離子束32與 細(xì)離子束33相隔地更遠(yuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，"兩級(jí)"修正可以改善帶狀離子束30的劑量均 一性以及角度均一性。第一修正器條總成302可主要負(fù)責(zé)劑量均一性改善。 亦即，可個(gè)別地激勵(lì)第一修正器條總成302中的線圏以使^磁場(chǎng)產(chǎn)生局部變化 以使個(gè)別的細(xì)離子束偏轉(zhuǎn)。個(gè)別的細(xì)離子束的偏轉(zhuǎn)，加上細(xì)離子束在到達(dá)第 二修正器條總成304之前必須經(jīng)過的距離D，可使細(xì)離子束在X方向上在空 間中重新配置。舉例而言，與細(xì)離子束31相距較遠(yuǎn)的細(xì)離子束32可藉由第 一修正器條總成302而向X軸偏轉(zhuǎn)一小的角度6 。在細(xì)離子束32在Z方向 上已行進(jìn)距離D而到達(dá)第二修正器條總成304后，細(xì)離子束32亦在-X方向 上側(cè)向行進(jìn)以更4^近細(xì)離子束31。注意，細(xì)離子束31本身可或不可同時(shí)偏 轉(zhuǎn)。因此，在第一修正器條總成302中的線圈具有適當(dāng)設(shè)定時(shí)，帶狀離子束 30中的細(xì)離子束可能會(huì)在到達(dá)第二修正器條總成304時(shí)在空間上重新分布。 第一修正器條總成302可被稱為"劑量均一性修正器"。
第二修正器條總成304可主要負(fù)責(zé)角度均一性改善?？蓚€(gè)別地激勵(lì)第 二修正器條總成304中的每一線圈以為帶狀離子束30中的個(gè)別細(xì)離子束引 入所要的偏轉(zhuǎn)。結(jié)果，細(xì)離子束可以所要的角度(亦即，實(shí)質(zhì)上同一角度) 來離開第二修正器條總成304。如圖3所示，離開第二修正器條總成304的 帶狀離子束30在入射角以及離子劑量方面上均可為實(shí)質(zhì)上均一的。第二修 正器條總成304可被稱為"角度均一性修正器"。
根據(jù)一些實(shí)施例，可能會(huì)需要由一修正器條總成進(jìn)行的修正相對(duì)于由 另一修正器條總成引入的修正不相干地操作，使得兩個(gè)修正器條總成處的 改變不彼此影響。因此，可能會(huì)有益于回溯(例如)自晶圓平面返回第二
修正器條總成304處的細(xì)離子束座標(biāo)的細(xì)離子束軌跡。存在用于追蹤離子 或離子束的熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者所熟知的方法。
上述"兩級(jí)，，修正方法學(xué)開辟了無數(shù)操縱帶狀離子束的選項(xiàng)(options)。 舉例而言，藉由改變裝置300的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如，距離D以及任一個(gè) 或兩個(gè)修正器條總成的線圏設(shè)定)而使對(duì)帶狀離子束30的劑量均一性以及 角度均一性的獨(dú)立控制可為可能的。"兩級(jí)，，配置可擴(kuò)展至"多級(jí)"配置， 其中可采用三個(gè)或三個(gè)以上的修正器條總成以順序地操縱帶狀離子束30。 在下文中結(jié)合圖4至7來描述一些例示性實(shí)施選項(xiàng)。
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于組態(tài)磁場(chǎng)的例示性方法?？商峁?一對(duì)磁心部件(例如，鋼條)402。 一對(duì)線圏406可繞著磁心部件402來對(duì) 稱地纏繞， 一線圈406用于每一磁心部件402。線圏406可以具有相對(duì)的繞 組，一個(gè)向右旋且另一個(gè)向左旋?？梢暻闆r地提供端條404以連接^磁心部件 402。藉由以同一量值的電流來激勵(lì)線圏406,可引入靜磁電位輪廓圖 (magnetostatic potential prof ile ) 44。如圖4所示，在垂直線41與42 之間的區(qū)域中，磁心部件402之間的磁場(chǎng)可線性地增加。在區(qū)域的右側(cè)，可 產(chǎn)生均一/f茲場(chǎng)。在區(qū)域的左側(cè)，可不存在/f茲場(chǎng)。在帶狀離子束40通過^F茲心 部件402之間時(shí)，勞侖茲(Lorentz)力可以-使垂直線42右側(cè)的離子或細(xì)離 子束均一地偏轉(zhuǎn)。在垂直線41與42之間的區(qū)域中的離子或細(xì)離子束可歸 因于靜磁電位梯度(gradient)而發(fā)散。在垂直線42的左側(cè)，帶狀離子束40 中的離子或細(xì)離子束可不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
圖5說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于組態(tài)磁場(chǎng)的另一例示性方法?；?于與圖4所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，可增加一對(duì)額外線圈408且激勵(lì)線圏408 以引入靜磁電位的一部分負(fù)梯度。經(jīng)個(gè)別驅(qū)動(dòng)的線圈406以及408可共同 產(chǎn)生靜磁電位輪廓圖52，其可為靜磁電位輪廓圖44 (圖4所示)與由線圈 408造成的新的靜磁電位輪廓圖(未圖示)的線性組合。靜磁電位輪廓圖 52展示在兩個(gè)區(qū)域(亦即，在垂直線41與42之間以及在垂直線45與46之 間)中的磁場(chǎng)可使帶狀離子束40中的細(xì)離子束非均一地或發(fā)散地偏轉(zhuǎn)。在 另兩個(gè)區(qū)域(亦即，在垂直線42與45之間以及在垂直線46的右側(cè))中的 磁場(chǎng)可使帶狀離子束40中的細(xì)離子束均一地偏轉(zhuǎn)。
自圖4以及圖5所示的兩個(gè)實(shí)例，可了解可將一連串場(chǎng)梯度變化引入 修正器條總成中以選擇地偏轉(zhuǎn)帶狀離子束中的細(xì)離子束或離子。歸因于連 接相鄰線圈的磁心部件，梯度變化可彼此平緩地連接。另外，可加總來自 個(gè)別線圈或線圈對(duì)(pairs)的效應(yīng)。
圖6展示說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于改善帶狀離子束的均一性的 例示性配置的圖。在離子植入機(jī)中，第一修正器條總成602 (亦即，劑量均 一性修正器)可位于70°準(zhǔn)直儀606的入口處或附近，而第二修正器條總
成604 (亦即，角度均一性修正器)可位于70°準(zhǔn)直儀606的出口處或附 近。離開質(zhì)量選擇縫(mass selection slit ) 601的離子束60可首先通過 第一修正器條總成602，其中可引入側(cè)向偏轉(zhuǎn)(在X方向上)(例如)以擴(kuò)大 離子束寬度及/或修正劑量均一性。在離子束60通過70。準(zhǔn)直儀606后， 離子束60中的角度誤差可由第二修正器條總成604來修正以改善角度均一 性。接著，可將具有改善劑量均一性以及角度均一性的離子束60朝目標(biāo)晶 圓608引導(dǎo)。雖然在此處修正器條總成(602以及604)并非彼此平行，但其 仍促進(jìn)如上所述的"兩級(jí)"修正。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可將抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)引入帶狀離子束以進(jìn)一步消除帶 狀離子束中的小規(guī)模非均一性。舉例而言，在兩級(jí)修正配置中，高頻率電 流分量可迭加于第二修正器條總成(亦即，角度均一性修正器)中的個(gè)別 線圏的激勵(lì)電流上。高頻率電流分量可使整個(gè)帶狀離子束(或帶狀離子束 的一部分)以往復(fù)方式來在目標(biāo)晶圓上移位。若目標(biāo)晶圓經(jīng)受足夠數(shù)目的 此等移位反轉(zhuǎn)，則目標(biāo)晶圓上的局部或小規(guī)模劑量及/或角度變化可最終得 到平衡。由于角度均一性修正器中的每一個(gè)別線圏的感應(yīng)系數(shù)為低的，所以 適度的高頻率可容易達(dá)成。抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)可為受電腦控制的，且高頻率電流分 量可成為用于改善離子束均一性的另一處理關(guān)^t。
圖7展示說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于改善帶狀離子束的均一性的 例示性方法的流程圖。
在步驟702中，可在離子植入機(jī)中產(chǎn)生且設(shè)定離子束。離子束可為帶 狀離子束且可通過各自具有個(gè)別偏轉(zhuǎn)線圏(亦即，多極)的兩級(jí)修正器條 總成。
在步驟7 04中，多極可經(jīng)擾動(dòng)，且離子束回應(yīng)于擾動(dòng)的角度及/或劑量的 改變可經(jīng)量測(cè)以及記錄。舉例而言，小規(guī)模擾動(dòng)可引入于偏轉(zhuǎn)線圈的激勵(lì)電 流中，且此擾動(dòng)可引起離子束的相應(yīng)小變化(例如，角度或劑量變化)。可以 相同或不同的量值來每次一個(gè)或一起地對(duì)不同偏轉(zhuǎn)線圈重復(fù)擾動(dòng)。結(jié)果，反 映個(gè)別線圏(多極)對(duì)離子束的效應(yīng)的資料可經(jīng)累積。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例，回應(yīng)于擾動(dòng)的效應(yīng)可自靜態(tài)資料庫查找或藉由基于實(shí)體模型的理論模 擬來計(jì)算。
在步驟706中，可藉由加總個(gè)別線圏的效應(yīng)來確立計(jì)算模型。可內(nèi)插 或外推與個(gè)別線圏的效應(yīng)相關(guān)聯(lián)的資料。
在步驟708中，可基于計(jì)算模型來為電位多極設(shè)定計(jì)算一個(gè)或多個(gè)評(píng) 價(jià)函數(shù)。評(píng)價(jià)函數(shù)可用于量化電位多極設(shè)定對(duì)離子束角度及/或劑量分布的 效應(yīng)。根據(jù)一些實(shí)施例，可采用下述例示性評(píng)價(jià)函數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。一 例示性評(píng)價(jià)函數(shù)可定義為
MeritFunction 1 = w x AngleSpread + (1 - w) x ProfileSigma 其中AngleSpread表示離子束中的離子束角度的范圍，Prof i leSigma 表示離子束電流(或劑量)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，且w為定義角度均一性與劑 量均一性的相對(duì)權(quán)重的可組態(tài)權(quán)重因數(shù)。另一評(píng)價(jià)函數(shù)可定義為
Meritf獄tion2…T AngleSpread —w)x "，，
Target AngfeSpread TargetProfileSigma
其中AngleSpread以及Prof i leSigma參數(shù)經(jīng)正規(guī)化至其個(gè)別目標(biāo)值， 使得角度均一性對(duì)劑量均一性的相對(duì)重要性按比例縮放至可為可組態(tài)配方 的所要參數(shù)。
第三替代評(píng)價(jià)函數(shù)可定義為
StartAngleSpread StartProfileSigma
其中AngleSpread以及Profi leSigma參數(shù)經(jīng)正規(guī)化至為基本離子束輪 廓獲得的個(gè)別起始值，使得角度均一性對(duì)劑量均一性的相對(duì)重要性經(jīng)由迭 代來按比例縮放。
在步驟710中，可基于在步驟708中計(jì)算的一或多個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)來選擇所 要的多極設(shè)定。
請(qǐng)注意，在上文中結(jié)合圖7來描述的方法不限于修正器條技術(shù)的使用， 而可以可加總離子束的個(gè)別擾動(dòng)以確立可用于為離子束調(diào)諧元件選擇所要
設(shè)定的計(jì)算模型的任何離子束調(diào)諧元件來實(shí)施。
在此一點(diǎn)上，應(yīng)注意如上所述的根據(jù)本發(fā)明的用于改善帶狀離子束的
:。此輸入資料處理以及輸出資料產(chǎn)生可以硬件或軟件來實(shí)施。舉、例而言， 特定電子組件可用于離子植入機(jī)中或用于實(shí)施如上所述的根據(jù)本發(fā)明的與 帶狀離子束均一性控制相關(guān)聯(lián)的功能的類似或相關(guān)電路中?；蛘撸鶕?jù)所 儲(chǔ)存的指令來操作的一個(gè)或多個(gè)處理器可實(shí)施如上所述的根據(jù)本發(fā)明的與 帶狀離子束均一性控制相關(guān)聯(lián)的功能。若確實(shí)如此，則此等指令可儲(chǔ)存于一 個(gè)或多個(gè)處理器可讀取載體(例如，磁碟)，或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)信號(hào)來傳輸 至一個(gè)或多個(gè)處理器是在本發(fā)明的范疇內(nèi)的。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí) 施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)來對(duì) 以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù) 方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的均一性的裝置，其特征在于所述裝置包含第一修正器條總成，其具有第一組磁心部件以及沿著所述第一組磁心部件分布的第一多個(gè)線圈；以及第二修正器條總成，其具有第二組磁心部件以及沿著所述第二組磁心部件分布的第二多個(gè)線圈，其中所述第二修正器條總成位于距所述第一修正器條總成一段預(yù)定距離處，其中所述第一多個(gè)線圈中的每一個(gè)經(jīng)個(gè)別地激勵(lì)以使所述帶狀離子束中的至少一細(xì)離子束偏轉(zhuǎn)，藉此使所述多個(gè)細(xì)離子束以所要空間擴(kuò)展來到達(dá)所述第二修正器條總成，以及其中所述第二多個(gè)線圈中的每一個(gè)經(jīng)個(gè)別地激勵(lì)以使所述帶狀離子束中的一個(gè)或多個(gè)細(xì)離子束進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)，藉此使所述多個(gè)細(xì)離子束以所要角度離開所述第二修正器條總成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均一性的裝置，其特征在于其中達(dá)成在所述第二修正器條總成處的所述多 個(gè)細(xì)離子束的所述所要空間擴(kuò)展以產(chǎn)生與離開所述第二修正器條總成的所述帶狀離子束相關(guān)聯(lián)的均一離子劑量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均 一性的裝置，其特征在于其中為了與離開所述第二修正器條總成的所述 帶狀離子束相關(guān)聯(lián)的角度均一性而達(dá)成所述多個(gè)細(xì)離子束的所述所要角度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均一性的裝置，其特征在于其中達(dá)成在所述第二修正器條總成處的所述多 個(gè)細(xì)離子束的所述所要空間擴(kuò)展以產(chǎn)生與離開所述第二修正器條總成的所述帶狀離子束相關(guān)聯(lián)的非均一離子劑量。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均一性的裝置，其特征在于其中達(dá)成所述多個(gè)細(xì)離子束的所述所要角度以 產(chǎn)生與離開所述第二修正器條總成的所述帶狀離子束相關(guān)聯(lián)的空間變化角 度分布。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均一性的裝置，其特征在于其中由所述第一修正器條總成以及所述第二修 正器條總成中的每一引入的所述偏轉(zhuǎn)為線性的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均一性的裝置，其特征在于其進(jìn)一步包含 控制器，其控制所述第 一多個(gè)線圏以及所述第二多個(gè)線圏的所述個(gè)別 激勵(lì)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均一性的裝置，其特征在于其進(jìn)一步包含量測(cè)所述帶狀離子束的一個(gè)或多個(gè)量測(cè)設(shè)備。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束的 均一性的裝置，其特征在于其中所述控制器藉由單獨(dú)地?cái)_動(dòng)所述第一多個(gè) 線圈以及所述第二多個(gè)線圈中的一個(gè)或多個(gè)以及藉由加總所述帶狀離子束 的相應(yīng)變化來校準(zhǔn)所述第一修正器條總成以及所述第二修正器條總成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于改善具有多個(gè)細(xì)離子束的帶狀離子束 的均一性的裝置，其特征在于其中所述的控制器使至少一線圈以足夠高的 頻率來被激勵(lì)以使所述多個(gè)細(xì)離子束中的至少一個(gè)產(chǎn)生抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
11、 一種用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其特征在于所述方法 包含下述步驟提供具有第一組磁心部件以及沿著所述第一組磁心部件分布的第一多 個(gè)線圏的第 一 修正器條總成；提供具有第二組磁心部件以及沿著所述第二組磁心部件分布的第二多 個(gè)線圈的第二修正器條總成，其中所述第二修正器條總成位于距所述第一修正器條總成一段預(yù)定距離處；使所述帶狀離子束通過所述第一修正器條總成；個(gè)別地激勵(lì)所述第一多個(gè)線圈中的一個(gè)或多個(gè)以使所迷帶狀離子束中 的至少一細(xì)離子束偏轉(zhuǎn)，藉此使所述多個(gè)細(xì)離子束以所要空間擴(kuò)展來到達(dá) 所述第二修正器條總成；以及個(gè)別地激勵(lì)所述第二多個(gè)線圏中的一個(gè)或多個(gè)以使所述帶狀離子束中 的一個(gè)或多個(gè)細(xì)離子束進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)，藉此使所述多個(gè)細(xì)離子束以所要角度 離開所述第二修正器條總成。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其 特征在于其進(jìn)一步包含以足夠高的頻率來激勵(lì)至少 一線圈以使至少 一 細(xì) 離子束產(chǎn)生抖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其 特征在于其中調(diào)整所述第一多個(gè)線圏以及所述第二多個(gè)線圏中的至少一個(gè) 中的電流頻率以控制局部細(xì)離子束角度分布。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其 特征在于其進(jìn)一步包含將多個(gè)擾動(dòng)引入一個(gè)或多個(gè)線圏中；量測(cè)所述帶狀離子束回應(yīng)于所述多個(gè)擾動(dòng)的改變，每一改變對(duì)應(yīng)于一 擾動(dòng)； 藉由加總所述所量測(cè)的改變來確立計(jì)算模型；以及 藉由評(píng)估基于所述計(jì)算模型計(jì)算的一個(gè)或多個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)來為所述第一 多個(gè)線圏以及所述第二多個(gè)線圏作選擇設(shè)定。
15、 一種載于用于傳輸電腦程序指令的至少一載波中的信號(hào)，其特征 在于所述電腦程序指令經(jīng)組態(tài)以可由至少一處理器讀取以用來指示所述至 少一處理器執(zhí)行用于執(zhí)行如權(quán)利要求11所述的方法的電腦處理程序。
16、 一種用于儲(chǔ)存電腦程序指令的處理器可讀載體，其特征在于所述 電腦程序指令經(jīng)組態(tài)以可由至少一處理器讀取以用來指示所述至少一處理 器執(zhí)行用于執(zhí)行如權(quán)利要求11所述的方法的電腦處理程序。
17、 一種用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其特征在于所述方法 包含下述步驟在帶狀離子束的路徑附近提供一或多個(gè)調(diào)諧元件； 將多個(gè)擾動(dòng)引入所述一或多個(gè)調(diào)諧元件中；量測(cè)所述帶狀離子束的回應(yīng)于所述多個(gè)擾動(dòng)的改變，每一改變對(duì)應(yīng)于 一擾動(dòng)；藉由加總所述所量測(cè)的改變來確立計(jì)算模型；以及 藉由評(píng)估基于所述計(jì)算模型計(jì)算的一個(gè)或多個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)來為所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)諧元件作選擇設(shè)定。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其 特征在于其中選擇所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)諧元件的所述設(shè)定以產(chǎn)生所要離子劑 量或角度分布。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其 特征在于其中所述的所要離子劑量或角度分布選自由均一分布圖案、非均 一分布圖案以及可組態(tài)分布圖案組成之群。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于改善帶狀離子束的均一性的方法，其 特征在于其中所述的一個(gè)或多個(gè)調(diào)諧元件選自由修正器條總成、多極、偶 極、線圈以及;茲棒組成之群。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種用于改善帶狀離子束的均一性的技術(shù)。在一特定例示性實(shí)施例中，裝置可包含第一修正器條總成以及第二修正器條總成，其中第二修正器條總成位于距第一修正器條總成一段預(yù)定距離處。第一修正器條總成中的第一多個(gè)線圈中的每一個(gè)可經(jīng)個(gè)別地激勵(lì)以使帶狀離子束中的至少一細(xì)離子束偏轉(zhuǎn)，藉此使細(xì)離子束以所要空間擴(kuò)展來到達(dá)第二修正器條總成。第二修正器條總成中的第二多個(gè)線圈中的每一個(gè)可經(jīng)個(gè)別地激勵(lì)以使帶狀離子束中的一個(gè)或多個(gè)細(xì)離子束進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)，藉此使細(xì)離子束以所要角度離開第二修正器條總成。
文檔編號(hào)H01J37/147GK101371327SQ200780002657
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者肯尼士·H·波什, 阿塔爾·古普塔 申請(qǐng)人:瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司