上遇到了困難。
[0025]由于束電流一直存在的波動(dòng)，針對(duì)所謂的“積分時(shí)間”(通常是幾十毫秒)平均束電流測(cè)量。由于該積分時(shí)間，半周期短于積分時(shí)間的任何束電流波動(dòng)被衰減。例如，對(duì)于20毫秒的積分時(shí)間，可以安全地忽略25Hz以上的束波動(dòng)。
[0026]然而，利用行進(jìn)的法拉第杯，離子束均勻性的變化表現(xiàn)為隨著行進(jìn)的法拉第杯從掃描的離子束的一端行進(jìn)到另一端而引起的時(shí)間序列讀數(shù)的變化。目前認(rèn)識(shí)到的一個(gè)問題是，如果束電流強(qiáng)度也在該時(shí)間段期間改變，則沒有辦法通過束的位置區(qū)分束電流在時(shí)間上的變化與想要的“與時(shí)間無(wú)關(guān)”的變化。作為一個(gè)示例，假設(shè)行進(jìn)的法拉第杯以lOcm/sec移動(dòng)，如果離子束強(qiáng)度以I OHz波動(dòng)，則該I OHz波動(dòng)將表現(xiàn)為離子束強(qiáng)度在I cm時(shí)段中的增加和減小，即使“與時(shí)間無(wú)關(guān)”的離子束分布是理想均勻的也是如此。
[0027]迄今，區(qū)分這兩種類型的變化的方式是，在時(shí)間變化分量不與行進(jìn)法拉第杯的運(yùn)動(dòng)同步的假設(shè)下，重復(fù)若干次測(cè)量，以抵消時(shí)間變化分量。然而，在生產(chǎn)率壓力下，重復(fù)若干次這種測(cè)量通常不是期望的選項(xiàng)。
[0028]因此，本公開涉及在不需要重復(fù)輪廓測(cè)量的情況下在時(shí)間變化離子束電流條件下提供真正的“與時(shí)間無(wú)關(guān)”的離子束輪廓。
[0029]現(xiàn)在參照附圖，圖1示出了具有終端102、束線組件104和終端站106的示例性離子注入系統(tǒng)100。終端102例如包括由高壓電源110供電的離子源108，其中，該離子源產(chǎn)生并引導(dǎo)離子束112通過束線組件104，并最終到達(dá)端站106。離子束112例如可以采用點(diǎn)狀束、筆狀束、帶狀束或任何其他形狀束的形式。束線組件104進(jìn)一步具有束導(dǎo)(beamguide)114和質(zhì)量分析器116，其中，建立雙極磁場(chǎng)以僅使具有適當(dāng)電荷質(zhì)量比的離子在束導(dǎo)114的出口端通過孔徑118以到達(dá)位于端站106中的工件120(例如，半導(dǎo)體晶圓、顯示面板等)。
[°03°]根據(jù)一個(gè)不例，諸如靜電或電磁掃描器(一般被稱為“掃描儀”)的離子束掃描機(jī)制122被配置為沿相對(duì)于工件120的至少第一方向123(例如，+/-y方向，也叫做第一掃描路徑或者“快速掃描”軸、路徑或方向)掃描離子束112，其中限定帶狀離子束或掃描的離子束124。此外，在本示例中，提供了工件掃描機(jī)制126，其中，該工件掃描機(jī)制被配置為沿至少第二方向125(例如，+/-X方向，也叫作第二掃描路徑或者“慢速掃描”軸、路徑或方向)選擇性地掃描工件30通過離子束112。例如，離子束掃描系統(tǒng)122和工件掃描系統(tǒng)126可以被單獨(dú)設(shè)立或者彼此結(jié)合地設(shè)立，以提供工件相對(duì)于離子束112的期望掃描。在另一示例中，沿第一方向123靜電掃描離子束112，其中產(chǎn)生掃描的離子束124，并且通過掃描的離子束124沿第二方向125機(jī)械地掃描工件120。離子束112和工件120的這種靜電和機(jī)械掃描的組合產(chǎn)生了所謂的“混合掃描”。本發(fā)明適用于相對(duì)于離子束112掃描工件120的所有組合，反之亦然。
[0031]根據(jù)另一示例，沿離子束112的路徑設(shè)置束輪廓確定裝置128，以沿第一方向123測(cè)量離子束的一個(gè)或多個(gè)屬性(例如，離子束電流)的分布。束輪廓確定裝置128可以設(shè)置在工件120的上游或下游，其中，束輪廓確定裝置被配置為當(dāng)離子束沒有與工件相交時(shí)感測(cè)離子束112的一個(gè)或多個(gè)屬性(例如，離子束電流)。例如，束輪廓確定裝置128被配置為在預(yù)定時(shí)間t內(nèi)沿輪廓確定平面130(例如，沿第一方向123)平移通過離子束，其中，束輪廓確定裝置被配置為與平移并發(fā)地橫跨離子束112的寬度132來(lái)測(cè)量束電流分布，其中限定離子束的被確定輪廓的束電流Ip(例如，與時(shí)間和位置相關(guān)的束電流輪廓)。
[0032]束輪廓確定裝置128例如包括法拉第杯136(也叫作“輪廓杯”)，其中，一個(gè)示例中的法拉第杯包括指向上游(例如，面向離子束112)的窄縫138，并被配置為橫跨離子束的整個(gè)寬度沿第一方向123橫穿法拉第杯，以獲得離子束的被確定輪廓的束電流IP。相應(yīng)地，法拉第杯136因而被配置為向控制器140提供與時(shí)間和位置相關(guān)的被確定輪廓的束電流Ip。例如，控制器140被配置為針對(duì)離子源108、高壓電源110、束導(dǎo)114、質(zhì)量分析器116、離子束掃描機(jī)制122、工件掃描機(jī)制126和束輪廓確定裝置128中的至少一個(gè)或多個(gè)控制和/或發(fā)送并接收信號(hào)。
[0033]根據(jù)本公開的另一方面，束監(jiān)測(cè)裝置142(例如，一個(gè)或多個(gè)法拉第杯)被進(jìn)一步設(shè)置在束輪廓確定裝置128的上游或下游，其中，該束監(jiān)測(cè)裝置被配置為在預(yù)定時(shí)間t內(nèi)(例如，連續(xù)地、同步地和/或與法拉第杯136的平移并發(fā)地)測(cè)量離子束電流，其中限定被監(jiān)測(cè)束電流Im(例如，與時(shí)間相關(guān)的離子束電流輪廓)。例如，束監(jiān)測(cè)裝置142被配置為測(cè)量離子束112(例如，掃描的離子束124)的邊緣144處的離子束電流。束監(jiān)測(cè)裝置142—般設(shè)置在與工件120相交的離子束112的路徑外部，同時(shí)仍然可進(jìn)行操作以提供在離子束的邊緣144處的離子束的相關(guān)電流。束監(jiān)測(cè)裝置142例如包括位于離子束112的相對(duì)邊緣144處的一個(gè)或多個(gè)窄法拉第杯(也叫作“監(jiān)測(cè)杯”)，并被配置為測(cè)量離子束的各個(gè)邊緣處的被監(jiān)測(cè)束電流Im?？蛇x地，束監(jiān)測(cè)裝置142被預(yù)期包括位于離子束掃描系統(tǒng)122的上游的DC鉗位計(jì)(clampmeter)，因而不會(huì)擾亂離子束112的流動(dòng)。
[0034]例如，在束監(jiān)測(cè)裝置142測(cè)量的被監(jiān)測(cè)束電流Im的頻率帶寬與在束輪廓確定裝置128測(cè)量的被確定輪廓的束電流Ip的頻率帶寬類似地或以相同方式配置。例如，經(jīng)由束輪廓確定裝置128的被確定輪廓的束電流Ip與經(jīng)由束電流監(jiān)測(cè)裝置142的被監(jiān)測(cè)束電流Im的測(cè)量被同步并同時(shí)被采樣。例如，對(duì)于每個(gè)采樣時(shí)間η，來(lái)自束輪廓確定裝置128的被確定輪廓的束電流Ip可以被表示為“ΙΡη”，來(lái)自束監(jiān)測(cè)裝置的被監(jiān)測(cè)束電流Im可以被表示為“ΙΜη”。因此，根據(jù)本公開，當(dāng)束輪廓確定裝置128橫穿離子束112的寬度132時(shí)，對(duì)于每個(gè)采樣時(shí)間η，可以從束輪廓確定裝置128和束監(jiān)測(cè)裝置142獲得數(shù)據(jù)(例如，{( Ipi，Im1 )，( Ip2，Im2 )，...( Ipn，
I Mn ) } ) ο
[0035]因此，根據(jù)本公開，通過由來(lái)自束監(jiān)測(cè)裝置142的對(duì)應(yīng)被監(jiān)測(cè)束電流Im將來(lái)自束輪廓確定裝置128的被確定輪廓的束電流Ip的序列進(jìn)行歸一化，將與時(shí)間無(wú)關(guān)的離子束輪廓Id接近地進(jìn)行近似。在簡(jiǎn)化示例中，可以通過將Ip除以Im以產(chǎn)生如{(ΙΡ1/ΙΜ1)，(ΙΡ2/ΙΜ2)，...(IPn/IMn)}的序列來(lái)獲得與時(shí)間無(wú)關(guān)的離子束輪廓Id。因此，抵消了離子束電流在預(yù)定時(shí)間t內(nèi)的波動(dòng)，其中提供了與時(shí)間無(wú)關(guān)的離子束輪廓Id。本公開涉及歸一化的各種其他方法，例如利用函數(shù)擬合來(lái)自束監(jiān)測(cè)裝置的一系列讀數(shù)并且將來(lái)自束輪廓確定裝置的數(shù)據(jù)歸一化到所擬合的曲線。
[0036]現(xiàn)在將參照?qǐng)D2A至2D來(lái)描述一個(gè)示例。在圖2A中，例如，離子束電流I的總量隨時(shí)間波動(dòng)(例如，由軌跡150A、150B和波動(dòng)152表示)，而整體束輪廓形狀(由平均軌跡150C表示)基本保持不變。這種波動(dòng)152通常被稱為“漂移”。根據(jù)本公開，例如，圖1的束輪廓確定裝置128橫穿掃描離子束124的寬度132，并且以相等的時(shí)間步長(zhǎng)η測(cè)量被確定輪廓的束電流Ipn，如圖2Β所示。在不存在總束電流波動(dòng)(例如，與離子源108等相關(guān)聯(lián)的波動(dòng))的情況下，如果束輪廓確定裝置128的運(yùn)動(dòng)速度已知，則還可以轉(zhuǎn)換所獲得的數(shù)據(jù)序列ΙΡη以表示束電流沿離子束112的寬度132的分布。然而，至少部分由于總束電流I的波動(dòng)，對(duì)被確定輪廓的束電流Ipn進(jìn)行調(diào)制，如圖2Β所示。
[0037]與被確定輪廓的束電流ΙΡη的測(cè)量同時(shí)地，由束監(jiān)測(cè)裝置142測(cè)量的束電流IMn如圖2C所示波動(dòng)，表示圖1的離子束112的總波動(dòng)。在圖2C中所示沒有來(lái)自束監(jiān)測(cè)裝置142的被監(jiān)測(cè)束電流IMn的情況下，只有圖2Β的來(lái)自束輪廓確定裝置128的被確定輪廓的束電流ΙΡη不能區(qū)分總束電流波動(dòng)與圖2Β的“與時(shí)間無(wú)關(guān)”的束輪廓波動(dòng)的影響。
[0038]相應(yīng)地，由此圖1的控制器140還被配置為同步地收集與來(lái)自束輪廓確定裝置128的被確定輪廓的束電流ΙΡη和來(lái)自束監(jiān)測(cè)裝置142的被監(jiān)測(cè)束電流IMn相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，并確定圖2D所示的與時(shí)間無(wú)關(guān)的離子束輪廓Id。例如，通過將離子束的與時(shí)間和位置相關(guān)的束電流輪廓(圖2B的被確定輪廓的束電流IPn)除以與時(shí)間相關(guān)的離