[发明专利]控制离子束的装置与方法以及离子植入机

说明书

相关申请

本申请案主张于2013年10月22号提申的美国临时专利申请案第 61/894,069号的优先权。

技术领域

本发明是有关于一种离子束装置，更特别是，关于一种控制离子束的装置与方法以及离子植入机。

背景技术

目前，常根据特定系列的应用来建构离子植入机，以优化植入。在现今应用中，例如是，一些束线离子植入机经配置以产生高电流的带状束，其中截止于基板的束横截面由远大于束高度的束宽度所定义。

关于其他离子植入的应用，较偏好使用束高度与束宽度一样的点束离子束。点束离子植入给予的优点在于，点束所给予的剂量均匀度具有较佳的控制。区域离子剂量浓度可借着调整离子束沿着点束扫描方向的速度来更改。此在允许点束扫描被周密地控制以优化离子剂量均匀度的电脑控制下可达成。

目前，常见的为，在用于带状束植入的离子植入机中利用带状束实行离子植入，以及在用于点束植入机中实行点束离子植入。一部分是因为，在现今的装置中可能需要一些对于束线植入机的校正，以对同一离子植入机在带状束与点束操作模式之间转换。一来，离子源可被转换，以改变产生离子束的类型。另外，为了在点束模式操作，扫描器被用来在照射基板之前扫描点束，以使离子点束覆盖整个基板，此基板的尺寸通常比点束横截面大很多。然而，当离子植入机在带状束模式下操作，带状束的宽度是足够去覆盖基板，此时扫描器是不必要的。

此外，在传统离子植入机中，在到达基板之前点束的准直几何不同于带状束。这是因为运用了不同束线构件的架构，以提供离子束给准直器。在带状束的例子中，在离开带状束聚焦的质量解析狭缝后，带状束可能从质量解析狭缝发散，直到被准直器接收，其形成导向欲处理基板的准直离子束。在点束的例子中，在离开质量解析狭缝后，点束先进入产生点束的振动偏转的扫描器，以在进入准直器之前产生发散离子束封包(diverging ion beam envelope)。因此，在给定的束线中，经配置以用来准直带状束的准直器可能不适用于准直点束的架构。基于这些理由，常见的作法为，带状束离子植入机被用于特定离子植入步骤或特定基板，例如是高剂量植入，然而，另一个分开的点束离子植入机被用在其他需要较佳剂量控制的离子植入步骤。关于这些与其他考虑因素，当下的改善为极被需要的。

发明内容

本发明内容提供以简化形式介绍概念的选择，简化形式于实施方式中将详加说明。本发明内容并非试图定义所主张的标的的关键技术特征或必要技术特征，也非试图辅助决定所主张的标的的范围。

在一实施例中，用来控制离子束的装置包括扫描器，其经配置于第一状态以扫描离子束，其中扫描器输出作为发散离子束的离子束。本装置可包括准直器，经配置以沿着准直器的一侧接收发散离子束及输出作为准直离子束的发散离子束；束调整构件，延伸接近准直器的所述侧；以及控制器，在扫描器处于第一状态时控制器经配置以传送第一信号到束调整构件，以将发散离子束的离子轨迹从第一组轨迹调整成第二组轨迹。

在另一实施例中，用于控制离子束的方法包括传送第一信号，以启动经配置以扫描离子束的扫描器，形成具有第一发散角度的发散离子束；以及传送第二信号到束调整构件，以调整发散离子束，形成小于第一发散角度的第二发散角度。

附图说明

图1描绘根据本实施例的离子植入机以方块形式表达的上视平面示意图。

图2描绘对应于不同实施例示例性架构的上视示意图。

图3描绘图2架构的带状束的实施例。

图4描绘图2架构的点束的实施例。

图5A及5B描绘从两个不同方位的图4方案的局部示意图。

图6描绘图3方案的局部示意图。

具体实施方式

在此将参考搭配的图示更完全叙述本发明实施例，图示亦揭示一些实施例。然而，本揭示的标的可以不同形式展现，不该用来解释为限制在此所提出的实施例。当然，这些实施例是提供将使此揭示彻底且完整，且将完全地表达标的的观点给所属领域具通常知识者。在图示中，相同的数字代表相同的元件。

在此描述的实施例提供具有控制元件的新颖组合以控制点束的几何的离子植入机。在不同的实施例中，束调整构件提供在准直器中或邻接于准直器，以调整提供给基板的扫描点束的角度。控制元件可包括控制棍(control rod)、多极元件(multipole element)、控制线圈(control coil)、以及其他特征。