[发明专利]扫描离子注入系统中原位离子束电流的监测与控制

权利要求书

1.一种控制离子注入系统中离子束均匀性的方法，所述方法包括：

生成离子束；

使所述离子束输向工件；

沿第一轴在第一扫描方向和第二扫描方向上扫描所述离子束，以响应扫描电流波形生成经扫描离子束；

提供至少一个射束光学元件，所述至少一个射束光学元件配置成使所述离子束输向工件时选择性转向和/或整形所述离子束；

在扫描所述离子束时对所述离子束进行采样，以提供多个离子束电流样本；

使所述多个离子束电流样本与扫描电流波形同步，以提供与所述经扫描离子束相对应的位置和扫描方向信息，以产生时间、位置和扫描方向相关的射束电流波形；以及

分析所述多个离子束电流样本，以检测其中的不均匀性；以及

响应于分析步骤，生成控制信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信号包括用于互锁所述离子注入系统中离子束传输的信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信号包括用于更改向至少一个射束光学元件的输入的信号，以控制所述离子束的有效横截面形状的变化。

4. 根据权利要求1所述的方法，其中，

所述分析步骤包括将所述多个离子束电流样本中的至少一个与先前的离子束电流样本进行比较；以及

当所述多个离子束电流样本中检测到的不均匀性超过预定阈值时，启动生成步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述分析步骤包括

将所述多个离子束电流样本中的至少一个与预测的不均匀性规范进行比较；以及

当所述多个离子束电流样本中检测到的不均匀性超过所述预测的不均匀性规范时，启动生成步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括步骤：

存储所述多个离子束电流样本和所述离子束的位置，以便跨多个工件进行多次扫描。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个射束光学元件更改所述离子束的有效横截面形状。

8.一种离子注入系统，包括：

用于生成离子束的离子源；

束线，所述束线配置成使所述离子束沿射束路径输向配置成保持工件的终端站；

沿所述束线定位的多个射束光学元件，所述多个射束光学元件配置成使所述离子束输向所述工件时选择性转向、偏转和/或整形所述离子束；

扫描器，所述扫描器配置成接收扫描电流波形，用于沿第一轴在第一扫描方向和第二扫描方向上扫描所述离子束，以响应所述扫描电流波形生成经扫描离子束；

射束采样系统，所述射束采样系统配置成在扫描离子束时对所述经扫描离子束进行采样，以提供多个离子束电流样本；

控制器，所述控制器配置成使所述多个离子束电流样本与扫描电流波形同步，以提供与所述经扫描离子束相对应的位置和扫描方向信息，以产生时间、位置和扫描方向相关的射束电流波形，并且进一步分析所述多个离子束电流样本，以检测其不均匀性并响应所述不均匀性生成控制信号。

9.根据权利要求8所述的离子注入系统，其中，所述射束采样系统进一步包括配置成与所述离子束相交的多个法拉第杯。

10.根据权利要求9所述的离子注入系统，其中，所述多个法拉第杯包括定位在所述工件周边附近的至少一个侧法拉第杯。

11.根据权利要求9所述的离子注入系统，其中，所述多个法拉第杯包括沿所述射束路径定位在所述工件下游的至少一个调谐法拉第杯。

12.根据权利要求8所述的离子注入系统，其中，所述控制器进一步配置成关联所述离子束相对于所述工件的位置。