[发明专利]用于带状束的离子束角度校准和发射度测量系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于向工件中注入离子的离子注入系统，尤其涉及一种用于离子和带状束的离子束角度校准和发射度测量系统。

背景技术

离子束注入过程中束角度控制可能已经成为仅次于剂量控制的第二重要的参数。通过具有高纵横比(也就是深度与宽度之比)的掩模的孔径进行的注入，对于撞击工件表面的离子的入射角度敏感。离子的角度分布尽可能匀称对于在工件的所有预设区域产生一致的剂量是非常重要的。获得一致的入射角度意味着离子束的角度分布需要被准确地测量和控制。此外，期望测量在工件平面处的离子束在X方向和Y方向上的发射度。知道离子束在测量平面上的发射度允许用户预测离子束在自由漂移区中任何点上的包络。

离子束强度是在离子束横截面的给定区域处对单位时间内的粒子数的度量。离子束发射度(emittance)用于度量在所述位置上的束的角扩散。

期望得知在离子束的整个范围上的离子束强度和离子束发射度。如果掺杂问题出现，则离子束的强度和发射度轮廓可以用于诊断这些问题。此外，当调整离子束保证连续的工件掺杂循环之间的一致性时这些信息是有用的。

期望离子束轮廓信息可以在基本“实时”的基础上获得，这样监控离子注入器的运行的技术人员可以基于离子束轮廓进行调整。束轮廓信息的迅速的更新可使这些调整可行，并且在束轮廓上进行调整的效果能够被研究和再评估。

因此，有必要提供一种改善的离子束角度调整和发射度测量的系统。

发明内容

本发明克服了现有技术的局限，提供了一种用于显著改善用于离子束系统的离子束角度调整和发射度测量的系统。

本发明的一个实施例提供了一种离子束角度校准和发射度测量系统。所述系统包括其上具有细长缝的板，其中细长缝位于所述板的转动中心，配置用于使第一束部分在其中穿过。束电流探测器位于所述板的下游，其中束电流探测器包括缝，配置成允许第一束部分的第二束部分从中穿过，其中束电流探测器用于测量与第一束部分相关的第一束电流。束角度探测器位于束电流探测器的下游，设置用于探测与第二束部分相关的第二束电流，其中所述板、束电流探测器和束角度探测器被设置为共同围绕所述板的转动中心旋转。

本发明的另一个实施例提供了一种离子束角度校准和发射度测量系统。所述系统包括束电流探测系统，所述束电流探测系统包括外壳，外壳的一面包括细长缝，其尺寸大于选定工件的直径，细长缝被设置作为外壳的转动中心。静电消除器位于细长缝的下游，其中具有后缝的轮廓法拉第杯位于静电消除器的下游，所述静电消除器被设置用于测量在第一方向和第二方向上的束轮廓，并且第二方向垂直于第一方向。角度法拉第杯位于后缝的下游，所述后缝被设置用于获得离子束的在第一方向和第二方向上的角度分布。离子束的第一部分在通过保护板缝和前部细长缝之后被准许进入轮廓法拉第杯。离子束的第二部分被准许进入角度法拉第杯。

本发明的又一个实施例提供一种用于相对于离子束平面测量和校准工件表面平面的系统，所述系统包括：具有传感器头平面的传感器组件。所述传感器组件包括在其上具有细长缝的面的外壳，并在所述缝下游具有静电消除器。在静电消除器上游的轮廓法拉第杯，设置用于测量在X和Y轴上的束轮廓。轮廓法拉第杯具有后缝，所述后缝使一部分的离子束可以穿过后缝进入角度法拉第杯。传感器头平面和测量平面是一致的，离子束发射度被沿着传感器头平面测量。

为实现上述和相关的目的，本发明包含的特征在其后进行了描述，并在权利要求中特别地指出。下面的描述和附图将详细阐述本发明公开的特定说明性的实施方式。然而，这些实施例是启发性的，仅仅是本发明所公开方法原理可实现的不同方式中的几种。当结合附图考虑时，本发明的其它的方面、优点和新颖的特征可能从下述本发明的详细的描述变得清楚。

附图说明

图1示出了依据本发明的至少一个方面的示例性的离子注入系统；

图2示出了依据本发明另一个方面的、示例性的具有细长缝的束电流探测系统的剖视图；

图3示出了依据本发明又一个方面的、示例性的离子束角度校准和发射度测量系统的透视图；

图4示出了依据本发明另一个方面的、离子束角度校准和发射度测量系统的示例性的又一透视图；

图5示出了依据本发明另一个方面的、示例性的位于停驻位置(stowed position)的离子束角度校准和发射度测量系统的另一透视图；

图6是依据本发明另一个示例方面的、以侧视图方式示出的离子束角度校准和发射度测量系统；