[发明专利]扫描离子束的改善均匀性

说明书

背景技术

在离子注入系统中，离子束被导向工件(例如半导体晶片或显示 面板)以将离子注入该工件的晶格中。一旦离子被嵌入到工件的晶格 中，被注入的离子就改变被注入的工件区域的物理和/或化学特性。正 因为如此，离子注入可以用于半导体器件制造中、用于金属加工中、

并且用于材料科学研究中的各种应用。

离子束通常具有与要注入的工件的表面区域相比明显更小的横 截面。正因为如此，典型地使离子束在该工件的表面上进行扫描，直 到在该工件中达到期望的掺杂轮廓(dopingprofile)为止。例如，图 1A示出了传统的离子注入系统100的横截面图，其中离子束102追踪 扫描路径104，以将离子注入工件106的晶格中。当使该离子束在该 扫描路径104上进行扫描时，该离子注入器利用第一轴108以及第二 轴110，这些轴共同地促进了对工件表面的二维扫描。在该系统100 中，在第一轴108(例如，快速轴)上每单位时间有足够的扫描，以 确保在整个工件上对第二轴110(例如，慢速轴)上的小特征(例如， 图1B中的小特征150)适当地扫描。然而，当快速扫描速度被减慢至 达到慢速扫描速度时，难以在束轮廓中存在非常尖锐的特征(例如， 小特征150)时确保剂量均匀性。

因此，本公开的方案涉及使用扫描离子束来改善束均匀性的技术。

发明内容

下列给出了本发明的简化概要，以提供对本发明一些方面的基本 理解。该概要不是对本发明的泛泛概述，并且既不旨在标识本发明的 关键或重要要素，也不旨在描绘本发明的范围。相反，该概要的目的 是以简化的形式呈现本发明的一些构思，作为稍后给出的更详细描述 的前奏。

一个实施例涉及离子注入器。该离子注入器包括：离子源，用于 产生离子束；以及扫描仪，用于使离子束沿着第一轴在工件的表面上 进行扫描。该离子注入器还包括：偏转滤波器，位于扫描仪的下游， 用于减少能量污染并且使离子束沿着第二轴在工件的表面上抖动。

下面的描述和附图详细阐述了本发明的一些示例性方面和实现。 这些方面和实现指示可以利用本发明原理的多种方式中的仅几种方式。

附图说明

图1A示出了传统的离子扫描技术。

图1B示出了通过传统的离子扫描技术产生的掺杂轮廓。

图2示出了根据一些实施例的离子扫描技术。

图3示出了根据一些实施例的离子注入系统。

图4A至图4B示出了符合图4C的扫描技术的电压波形。

图4C示出了根据一些实施例的利用电场的离子扫描技术。

图4D示出了根据一些实施例、图4C的离子扫描技术如伺以与工 件平移协调的方式工作以将离子注入工件中。

图5示出了另一个抖动的扫描离子束的侧视图。

具体实施方式

现在将参照附图来描述本发明，其中，类似的附图标记贯穿全文 指示类似的要素，并且其中，所示的结构不必按比例绘制。

图2示出了根据本公开一些方面的利用改善扫描路径的扫描技术。 如图所示，为了追踪工件表面206上的扫描路径204并由此将离子注 入工件中，使离子束202在第一轴208上来回扫描并且同时在第二轴 210上抖动扫描。因此，不是使离子束202以固定的单向速度在该第 二轴210上进行扫描(如图1A中所示的传统扫描技术中那样)，而是 使离子束202以恒定的速度与幅度较小的快速振荡的叠加在第二轴上 进行扫描。最通常的情况下，使用电扫描仪或磁扫描仪来完成离子束 沿着第一轴208的扫描，同时沿着第二轴210机械地平移该工件。然 而，也可以沿着两个轴208、210平移该工件，同时使用电离子束扫描 仪或磁离子束扫描仪来实现该离子束的快速振荡(抖动)。因此，在该 情况下，“抖动”可以是指使用预定的、随机的、或伪随机的扰动来避 免在掺杂轮廓中出现不期望的大尺寸图案(例如“带纹”或“条纹”) 的方式。尖锐特征(例如，图1B中的尖锐特征150)可以引起条纹， 而抖动有效地使这些特征变模糊，从而使它们较不尖锐，并且因此对 于注入的掺杂轮廓的均匀性损害较少。