[发明专利]离子植入机与控制其中离子束的系统

说明书

相关申请交叉参考

本申请主张于2013年5月3号提申的美国临时专利申请案第61/819,080号的优先权。

技术领域

本发明是关于一种离子植入装置，更特别的是，关于离子植入装置中的离子束均匀度控制。

背景技术

现今用于半导体电子、太阳电池与其他技术的工业是仰赖用于掺杂或者调整硅与其他类型的基板的离子植入系统。典型的离子植入系统通过产生离子束且将其导向至基板内使得离子保持在基板下方来进行掺杂。在许多应用中，在基板上方扫描具有经定义的形状与离子束区域(诸如点束或带束)的离子束，以将物种植入大于离子束区域的基板区域内。或者，可相对于固定束来扫描基板，或基板与束两者可彼此相对扫描。在此些情况中的任一中，许多应用需要在基板的大部分的上方均匀的植入。

一种可由离子束产生的不均一性的类型称作“微不均一性(micrononuniformity)”，且其表示基板上的不同离子剂量的规则图案的存在。此种图案可显现为(例如)当基板沿着特定方向扫描时，观察到的不同离子剂量的条纹。其他不均一性可能归因于离子束性质中的高频率变化，其亦与离子束中的束电流密度中的急剧改变相关，例如“热点(hotspot)”。一般而言，直到已经处理基板后，可能不会检测到此种不均一性。此外，依据给定应用的需求，小至数千分之一或更小的离子剂量的不均一性可能无法被接受。未被检测到的微不均一性可能因此导致不慎生产中不可用的产品。关于这些与其他考虑因素，需要本发明的改进。

发明内容

实施例是关于用于控制离子束的装置与方法。在一实施例中，一种控制离子植入机中的离子束的系统包括检测器，所述检测器沿着垂直于离子束的传播方向的第一方向进行所述离子束的多个束电流量测。所述系统亦包括分析组件与调整组件。所述分析组件用以基于所述多个束电流量测来判定束电流轮廓，所述束电流轮廓包括沿着所述第一方向的束电流的变化，而当束电流轮廓指示束高度低于阀时，所述调整组件沿着所述第一方向调整所述离子束的高度。

在另一实施例中，一种离子植入机包括离子源与检测器，其中所述离子源用于产生离子束，所述检测器用于沿着垂直于离子束的传播方向的第一方向进行所述离子束的多个离子束电流量测。所述离子植入机也包括控制器，所述控制器包括至少一个电脑可读取存储媒体，其包括指令，是在执行时使所述控制器进行：基于所述多个离子束电流量测而判定束电流轮廓，所述束电流轮廓包括沿着所述第一方向的离子束电流的变化；基于所述束电流轮廓，沿着所述第一方向记算束高度；以及当经计算的束高度低于阀时，传送指令以进行参数调整来沿着所述第一方向增加离子束高度。

附图说明

图1A描绘示例性离子植入机。

图1B描绘示例性控制系统。

图2描绘显示在第一组离子束条件下处理基板的结果的平面图。

图3A描绘在第一组条件下产生的一离子束沿着大致上垂直于离子束行径方向的第一方向的示例性束电流轮廓。

图3B描绘图3A的离子束沿着垂直于所述第一方向且大致上垂直于离子束行径方向的第二方向的示例性束电流轮廓。

图4A描绘在第二组条件下产生的一离子束在沿着大致上垂直于离子束行进方向的第一方向的示例性束电流轮廓。

图4B描绘图4A的离子束沿着垂直于所述第一方向且大致上垂直于离子束行进方向的第二方向的示例性束电流轮廓。

图5A描绘离子束与示例性束电流检测器的平面图。

图5B描绘图5A的束电流检测器的一种变形的平面图。

图6示出第一示例性逻辑流程图。

图7示出第二示例性逻辑流程图。

具体实施方式