專利名稱：靠近連續(xù)注入機最后能量過濾器中彎折部的閉環(huán)回路劑量控制劑量杯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子注入系統(tǒng)，且更具體地涉及一種在連續(xù)離子 注入機中存在光致抗蝕劑氣體釋出、壓力及離子源波動時用于離子劑 量測量和補償?shù)南到y(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的制造中，離子注入用于將雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體。離子束注入機使用離子束來處理硅晶片，從而在集成電路制作過程中產(chǎn)生n 或p型外來材料摻雜或者形成鈍化層。當(dāng)用于摻雜半導(dǎo)體時，離子束 注入機注入選定的離子物質(zhì)，以產(chǎn)生期望的外來材料，注入由諸如銻、 砷或磷的源材料產(chǎn)生的離子形成"n型，，外來材料晶片，而如果期望"p 型"外來材料晶片時，則可注入使用諸如硼、鎵或銦的源材料所產(chǎn)生的 離子。典型的離子束注入機包括用于由可電離源材料產(chǎn)生正電荷離子的 離子源。所產(chǎn)生的離子形成為離子束，并且沿預(yù)定束路徑被引導(dǎo)至注 入站。該離子束注入機可包括在該離子源與該注入站之間延伸的束形 成及成形結(jié)構(gòu)。該束形成及成形結(jié)構(gòu)維持離子束，并界定出延長的內(nèi) 腔或通道，離子束途中經(jīng)過該延長的內(nèi)腔或通道到達注入站。當(dāng)操作 注入機時，通常將該通道抽空，以降低離子由于與空氣分子碰撞而偏 離該預(yù)定束路徑的幾率。離子的質(zhì)量相對于其上電荷(例如，電荷-質(zhì)量比)會影響其在 軸向上及橫向上被靜電場或磁場加速的程度。因此，可以使得到達半 導(dǎo)體晶片或其它目標(biāo)物的期望區(qū)域的束非常純凈，這是因為不期望分 子量的離子將被偏轉(zhuǎn)到離開束的位置，并且可避免注入不期望的材料。 選擇性地分離期望和不期望電荷-質(zhì)量比的離子的過程稱為質(zhì)量分 析。質(zhì)量分析器通常采用一種質(zhì)量分析磁體，該質(zhì)量分析磁體產(chǎn)生偶 極磁場，以在弧狀通道里通過磁性偏轉(zhuǎn)來偏轉(zhuǎn)離子束中的各種離子， 這會有效地分離具有不同電荷-質(zhì)量比的離子。劑量測量(dosimetry)是對注入晶片或其它工件中的離子所進行的測量。在控制注入離子的劑量時，通常利用閉環(huán)回路反饋控制系統(tǒng) 來動態(tài)地調(diào)整注入，以實現(xiàn)在被注入工件中的均勻性。這種控制系統(tǒng)利用實時^危監(jiān)測(real-time current monitoring)來控制注入機的'f曼掃 描速度。法拉第碟或法拉第杯周期性地測量束流并調(diào)整慢掃描速度以 確保恒定的劑量。頻繁測量使得該劑量控制系統(tǒng)能夠快速地對束流變 化進行響應(yīng)。該法拉第杯可以是靜止、具有良好遮蔽且被置為靠近晶 片，從而使其對摻雜晶片的束流敏感。然而，該法拉第杯僅測量該束 5危的電流部分。離子束與在注入過程中形成的氣體之間的相互作用可導(dǎo)致該電流 即電荷通量(flux)改變，即使在該粒子流即摻雜劑通量恒定時也是如 此。為補償這種影響，劑量控制器可同時從法拉第杯讀取該束流并從 壓力計讀取壓力。當(dāng)對注入配方指定了壓力補償因子時，則通過軟件 修改所測得的束流，以向控制該慢掃描的電路提供經(jīng)過補償?shù)氖餍?號。因此，在此閉環(huán)回路系統(tǒng)中的補償量(例如在經(jīng)過補償?shù)氖餍?號中)可為在該法拉第杯測得的束流以及該壓力二者的函數(shù)。在適當(dāng)?shù)貞?yīng)用時，壓力補償改善了在寬注入壓力范圍上的可重復(fù) 性與均勻性。然而，注入機內(nèi)的真空絕不會是完美的。在系統(tǒng)里總是 存在一些殘余氣體。通常該殘余氣體不會引起問題(事實上，少量的 氣體對于良好的束傳輸及有效的電荷控制是有益的)。不過，在足夠高的壓力下，例如因光致抗蝕劑氣體釋出而壓力增加時，離子束與殘余 氣體之間的電荷交換會造成劑量測量誤差。如果注入棵晶片與注入經(jīng) 光致抗蝕劑涂覆(PR)的晶片之間的劑量偏移大得無法接受，或者如 果劑量均勻性顯著地降低時，則可以采用壓力補償來改善均勻性。離子束與殘余氣體之間的電荷交換反應(yīng)可以增加或減少離子的電 子，從而改變離子的電荷狀態(tài)使其偏離該配方中的期望值。當(dāng)電荷交 換反應(yīng)是中和時，入射離子通量的一部分被中和。其結(jié)果為電流降低， 同時粒子流(包含中性物)維持不變。當(dāng)電荷交換反應(yīng)為電子剝除時， 離子通量的一部分失去電子。其結(jié)果為電流增加，同時粒子流維持不 變。對于其中電荷交換是一個重點的典型配方而言，束通常經(jīng)歷的中 和比剝除多得多。結(jié)果，每當(dāng)終端站(end station )壓力增加時，由法 拉第杯測得的束流減少。束內(nèi)的離子被中和，但是未被殘余氣體偏轉(zhuǎn)或阻止。經(jīng)分析磁體后，該劑量率，即單位面積單位時間的摻雜劑原 子，并未通過電荷交換而改變。注入的中性物對晶片所接收的劑量有 貢獻，但未被法拉第杯所測得。因此，該晶片可能會劑量過度。因此每當(dāng)處理室中的離子束與殘余氣體之間的電荷交換對于劑量 具有顯著影響時，即可采用壓力補償。發(fā)生這種情況時的壓力取決于 配方及工藝規(guī)格。對于一些配方，當(dāng)在壓力計處測得的因光致抗蝕劑氣體釋出所產(chǎn)生的壓力為5xl(T6 torr時，則需要進行補償以滿足注入 機規(guī)格。對于其中因光致抗蝕劑氣體釋出所產(chǎn)生的壓力為2xl(T5 torr 或更高的大多數(shù)配方，補償值得研究。這種補償可包括通過注入具有 或不具有光致抗蝕劑的監(jiān)測晶片來測量光致抗蝕劑氣體釋出的影響， 并且將所測得的變化與工藝規(guī)格進行比較。所需要的補償量取決于在 注入過程中劑量控制器從壓力計讀取的壓力。此外，離子源輸出本身的變化會導(dǎo)致在劑量杯所測得的一些束流 變動。晶片處這些離子源變化的劑量杯測量結(jié)果也如前所述受到中和 產(chǎn)生與所測得的電流的比例以及氣體釋出的壓力變化的影響。需要對 于晶片處離子通量中的真實變化來補償劑量率，這要求系統(tǒng)對由于源 輸出的變化所造成的流變化和由于束路徑內(nèi)氣體的電荷交換所造成的 變化加以區(qū)別。因此，使用這種劑量杯測量結(jié)果來校正或補償劑量率 會由于這些變量而遭遇顯著阻礙。因此，需要改進的系統(tǒng)及方法，用于在出現(xiàn)由于離子源以及晶片 氣體釋出而產(chǎn)生的束流變化時，在離子注入機內(nèi)獲得均勻的劑量率， 而沒有與使用壓力測量和壓力補償相關(guān)聯(lián)的附加復(fù)雜性及成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種供離子注入系統(tǒng)使用的用于提供與晶片劑量相關(guān) 聯(lián)的精確離子流測量的系統(tǒng)及方法。根據(jù)本發(fā)明，該離子注入系統(tǒng)具 有靠近連續(xù)注入機的掃描或條帶狀離子束的最后能量彎折部的劑量 杯。該系統(tǒng)包括具有用于產(chǎn)生條帶狀離子束的帶電粒子源的離子注入 機。該系統(tǒng)還包括角能量過濾器(AEF)系統(tǒng)，其配置成利用在該離 子束內(nèi)的最后能量彎折部來過濾該條帶狀離子束的能量。該AEF系統(tǒng) 還包括AEF劑量杯，該AEF劑量杯優(yōu)選地緊接著該離子束的最后能量 彎折部，以提供該束的離子流的精確測量。該AEF系統(tǒng)沿著束路徑朝下游方向?qū)⒃撌龑?dǎo)向保持在終端站內(nèi)的目標(biāo)晶片。該AEF系統(tǒng)是由 室或AEF室所定義，其中該AEF部件位于該處理室或終端站的上游。 該AEF系統(tǒng)的終端站下游是由室所定義，在該室中，該晶片或工件被 緊固于恰當(dāng)位置以相對于該條帶狀離子束而移動，用于將離子注入該 晶片。該AEF系統(tǒng)可包括泵浦，該泵浦將靠近該AEF處維持在比產(chǎn)生 氣體處的終端站更低的壓力。該AEF系統(tǒng)可通過限制氣流的開口與該 終端站室分隔，從而允許該AEF室及該終端站處理室之間存在壓力差。才艮據(jù)本發(fā)明一個方面，該AEF劑量杯優(yōu)選地位于該AEF系統(tǒng)里 靠近該最后能量彎折部的該終端站的上游，以減輕因來自對晶片的注 入操作的氣體釋出所產(chǎn)生的壓力變動。因而，該系統(tǒng)可在該氣體在該 離子束中產(chǎn)生顯著數(shù)量的中性粒子之前，提供精確的離子流測量，通 常無需壓力補償。這種劑量測量也可用于在來自該離子源以及從該晶 片的氣體釋出而出現(xiàn)束流變化時，影響晶片的掃描速度以確保均勻的 閉環(huán)回路劑量控制。根據(jù)本發(fā)明一個方面，該離子束可包括掃描的或連續(xù)的條帶狀束。根據(jù)本發(fā)明另一方面，在該離子束內(nèi)的最后能量彎折部的平面與 該條帶狀離子束的平面正交。根據(jù)本發(fā)明又一方面，該AEF系統(tǒng)位于該終端站的上游的AEF 室區(qū)域內(nèi)，且該AEF室內(nèi)的壓力通過泵浦進一步降低，由此減少氣體 釋出及其它壓力源對該AEF劑量杯的影響。盡管在本發(fā)明一個方面，該AEF劑量杯靠近該AEF室內(nèi)的最后 能量彎折部以及該終端站的上游，并且未采用壓力補償，然而在本發(fā) 明另一方面，該離子注入系統(tǒng)還包括壓力補償以進一步細致化該AEF 劑量杯測量。根據(jù)本發(fā)明再一方面，該AEF劑量杯位于相對于由該條帶狀離子 束掃描的晶片或工件的過掃描區(qū)域內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明另一方面，在注入過程中，來自位于該晶片平面附近 的分布輪廓杯(profiler cup)的讀數(shù)與該AEF杯的讀數(shù)進行比較，以 推導(dǎo)這兩個位置之間的電荷交換率差異，由此使得能夠決定在相應(yīng)的 路徑長度上產(chǎn)生的中性粒子的數(shù)目。盡管在本發(fā)明的系統(tǒng)中，部分離子在轉(zhuǎn)移晶片內(nèi)時將變成中性，但在該AEF劑量杯所測得的離子流Ime柳red根據(jù)下式與到達該晶片的 粒子$危Iimplanted成正t匕(1 ') Iimplanted—I邁easured*CP*CCC，其中Cp為一因子，其根據(jù)如下 定義來校正經(jīng)歷電荷交換而成為中性或更高電荷狀態(tài)的束流的比例； Ccc為比例常數(shù)，其可基于在AEF劑量杯測得的流與在靠近該晶片的 平面測得的流(例如，在晶片由分布輪廓杯測得)之間的比例，在針 對每個配方的初始注入設(shè)定時在杯校正過程中確定。(a)在AEF區(qū)域內(nèi)的壓力維持足夠低而使得AEF彎折部與AEF 杯之間的短路徑上的電荷交換為真實流的一'J、部分的情況下，可假設(shè) Cp-l。預(yù)期這樣會涵蓋中等流工具(medium current tool)的大多數(shù) 配方。(b )備選地，在AEF區(qū)域內(nèi)的壓力足夠高而足以影響 頭Ccc以要求校正的情況下，可如目前對高流工具所進行操 作那樣，使用Cp-exp(K^PAEF)來對AEF杯讀數(shù)使用壓力補償。這種情 況下，可通過當(dāng)壓力在感興趣范圍上增加時按壓力函數(shù)繪出用于劑量 控制的法拉第杯中測得的束流，而依經(jīng)驗確定K，例如"Two Implant Measurement of Pressure Compensation Factors", Mike Hailing, IEEE Proceedings of 2000 International Conference on Ion Implantation Technology, Alpbach， Austria, (2000) 585中所述。所測得的束流相對于壓力的曲線可被擬合為函數(shù)I(HUasure浐eXp(K^P),其中1。為在零壓力 下的流，而K為與該數(shù)據(jù)擬合程度最好的因子。(c)第三種備選是利用在AEF杯及終端站內(nèi)的所述杯的流之間的差異來補償電荷交換。這種情況下，Cp=l+((IAEF-IES)/IAEF)*(LAEF/(LES-LAEF))*(PAEF/PES)，其中 lAEF為設(shè)定杯校準(zhǔn)校正的AEF杯所測4尋的流； IES為設(shè)定杯校準(zhǔn)校正的終端站杯所測得的流； LAEF為標(biāo)稱上從AEF彎折部到AEF杯的距離； LEs為標(biāo)稱上從AEF彎折部到終端站杯的距離； PAEF為在AEF室內(nèi)測得的壓力； Pes為在終端站內(nèi)所測得的壓力。這種方式使得與終端站杯相比可以在電荷交換會影響其讀數(shù)的更 短距離上校正AEF杯流，這是通過(LAEF/(LES-LAEF))這一因子來完成。這也使得可以對AEF區(qū)域內(nèi)的較低壓力來校正該更短距離，這標(biāo) 稱上是通過因子(Paef/Pes)來完成。這兩個因子應(yīng)用于該兩個杯之間 的束流內(nèi)的比例變化((IAEF-IES)/IAEF)。這種方式可提供非經(jīng)驗性的壓 力補償。為完成前述和相關(guān)目的，本發(fā)明包括下文中將完整描述且在權(quán)利 要求特別指出的特征.下述說明書和附圖詳細敘述本發(fā)明的特定示范 性方面。然而，這些方面僅說明了可運用本發(fā)明原理的各種方式中的 幾種而已。結(jié)合附圖并通過下述詳細描述，本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點 及新穎特征將顯而易見。


圖1為本發(fā)明的離子束注入系統(tǒng)的功能性方框圖； 圖2為圖1的離子注入系統(tǒng)中的選定部件及掃描或條帶狀離子束 的俯視平面圖；圖3為圖1及2的注入系統(tǒng)中的選定部件及由離子束掃描的區(qū)域 的離子束路徑的圖示；圖4為本發(fā)明示范性離子束注入系統(tǒng)的選定最后能量過濾部件的 透視圖；圖5A及5B分別為本發(fā)明的離子束注入系統(tǒng)的離子束路徑及若干 可能的法拉第杯位置的示意俯視平面圖及右側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明的示范性離子束注入系統(tǒng)的具有最后能量彎折部、 AEF系統(tǒng)的部件以及終端站的離子束路徑的簡化右側(cè)視圖；以及圖7為適用于圖1至6的離子束注入系統(tǒng)的示范性AEF系統(tǒng)的簡 化右側(cè)視圖。具體實施例現(xiàn)將參考附圖來描述本發(fā)明，在附圖中相同的參考符號總是表示 相同的部件。本發(fā)明提供一種供離子注入系統(tǒng)使用的用于提供與晶片 的劑量相關(guān)聯(lián)的精確離子流測量的系統(tǒng)及方法。這種使用可包括劑量 測量、數(shù)據(jù)記錄以及到該系統(tǒng)的反饋以用于對例如晶片慢掃描移動驅(qū) 動器的速度進行閉環(huán)回路控制。特別是由于光致抗蝕劑氣體釋出而在處理室內(nèi)存在高壓力時的劑量控制需要一種用于當(dāng)部分離子束在到達晶片的路徑中被中和時來確 定有效注入束流的措施。傳統(tǒng)上，這是通過測量在束路徑內(nèi)的壓力， 并通過基于壓力和已知或經(jīng)驗確定的電荷交換幾率來估算已變成中性 的部分來校正在終端站內(nèi)晶片處測得的流而達成。這些測量及估算技 術(shù)極為繁瑣，成本昂貴，且會將額外的不精確性引入至該最后的劑量 確定，特別是與來自離子源及來自晶片的氣體釋出的束流變化相關(guān)聯(lián)。 本發(fā)明的離子注入系統(tǒng)組合了具有最后能量彎折部的最后能量過 濾器與掃描或條帶狀離子束，以為離子束提供新的起始點。也就是說， 從該最后能量彎折部開始，在被引導(dǎo)朝向晶片的離子束中，該離子束 基本上沒有中性物。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，將法拉第劑量杯設(shè)于緊 接著最后能量彎折部之后，該最后能量彎折部與該條帶狀離子束的平 面正交。如此，在引導(dǎo)朝向該晶片的路徑內(nèi)有大量機會產(chǎn)生中性物之 前，測量該離子流。因而，在該最后能量彎折部附近的杯流測量，可 在大部分注入條件下消除對測量的流進行壓力補償?shù)男枰?。相反，?于終端站或室區(qū)域內(nèi)的劑量杯遭受光致抗蝕劑氣體釋出的顯著不利影 響?，F(xiàn)參照各附圖，圖1和圖2說明了以IOO概括示出的其中可實施 本發(fā)明的各個方面的離子束注入系統(tǒng)。系統(tǒng)100包括用于提供形成掃 描或條帶狀離子束104的離子的離子注入機102，該離子束經(jīng)由角能量 過濾器(AEF)系統(tǒng)110而通過束路徑，該角能量過濾器(AEF)系統(tǒng) 使用最后能量彎折部來過濾用于注入的最后能量離子束114的離子并 將其重新引導(dǎo)至位于終端站120的工件或晶片118內(nèi)。在本發(fā)明中，可 以互換地使用術(shù)語"晶片"與"工件"。AEF系統(tǒng)110包括一對偏轉(zhuǎn)板122，偏轉(zhuǎn)板122靜電地(或備選 地磁性地)彎折掃描或條帶狀離子束104的帶電離子，以便按選擇性 最后能量產(chǎn)生所得的離子束114。 AEF系統(tǒng)110的抑制電極124終止了 帶正電偏轉(zhuǎn)板的電勢場，因此電子不會從終端站120被牽引。AEF系 統(tǒng)IIO還包括AEF劑量杯128，該AEF劑量杯128緊接在該離子束的 最后能量彎折部之后，以精確地測量該離子流。該AEF系統(tǒng)的最后能 量彎折部還用于沿著離子束路徑朝下游方向?qū)⒔?jīng)過能量過濾的離子束 114引導(dǎo)向終端站120內(nèi)由靜電夾鉗130所夾持的目標(biāo)晶片118。圖3說明了當(dāng)從經(jīng)過能量過濾的離子束114觀察時圖1及2的注入系統(tǒng)中由離子束所掃描的區(qū)域以及若干系統(tǒng)部件的圖示300。條帶狀 離子束114撞擊到晶片118，該晶片118例如被夾持到終端站120或另 一這種注入室內(nèi)的平移碟形靜電夾鉗130。盡管公開了平移夾鉗130， 但是應(yīng)理解，本發(fā)明同樣可應(yīng)用許多類型的夾鉗移動，包含旋轉(zhuǎn)、平 移以及"連續(xù)，，離子束注入機的移動，即，其中離子束114被引導(dǎo)以掃 描靜止工件118的表面。晶片118的平移"慢掃描"或"y"移動330，連 同掃描或條帶狀離子束114的"x"寬度，提供一涵蓋整個晶片118的較 大掃描區(qū)域310。未被該晶片使用或掃描的區(qū)域稱為過掃描區(qū)域320, 其可用于劑量測量。根據(jù)本發(fā)明，緊接在該最后能量彎折部之后，條帶狀離子束114 在到達晶片118的路徑上還撞擊圖2的AEF劑量杯128。圖3說明AEF 劑量杯128利用過掃描區(qū)域320，并因此不會干擾撞擊該工件的離子束。 不同于令劑量杯位于晶片處、靠近晶片或超過晶片的傳統(tǒng)系統(tǒng)，本發(fā) 明的離子注入系統(tǒng)100將AEF系統(tǒng)110的AEF劑量杯128設(shè)于AEF 室內(nèi)，正好位于終端站或注入室的上游，由此減輕所討論的氣體釋出 和離子交換問題。此外，通過使劑量杯128緊接在該最后能量彎折部 之后，已經(jīng)從離子束移除中性離子且僅出現(xiàn)極少的束中和，由此使測 得的電流為注入流的極為精確的近似。盡管AEF劑量杯128在示例中 示出為位于離子束過掃描區(qū)域320的右側(cè)，但是還應(yīng)理解，在本發(fā)明 中離子束過掃描的左側(cè)或右側(cè)都可以用于放置AEF劑量杯128，諸如 劑量杯備選位置128a。圖4說明了根據(jù)本發(fā)明的示范性離子束注入系統(tǒng)400的選定最后 能量過濾部件。注入機(例如，圖1及2的102 )可用于提供掃描或條 帶狀離子束104。離子束104進入角能量過濾器AEF系統(tǒng)IIO，在角能 量過濾器AEF系統(tǒng)110,離子束在例如包括正電勢板122a (例如， 十25kV)與負電勢板122b (例如，-25kV)的偏轉(zhuǎn)板122之間彎折(偏 轉(zhuǎn))。離子束104隨后通過用于終止正電勢偏轉(zhuǎn)板122a以及吸收該離 子束中性部分的能量的抑制電極124。然后，在被朝下游引導(dǎo)向終端站 120之前，由緊接在板122處能量彎折部之后的AEF系統(tǒng)110內(nèi)的AEF 劑量杯128來測量離子束104內(nèi)的離子流。在該束朝向該工件經(jīng)過該 束路徑的顯著距離并遭遇到持續(xù)增加的離子交換率之前，AEF劑量杯 128測量與束104的最后能量相關(guān)聯(lián)的離子流。如此，與在晶片處或其附近進行的典型測量的劑量測量結(jié)果相比，可以獲得更精確的劑量測 量結(jié)果。當(dāng)AEF劑量杯128測量該過掃描區(qū)域(例如圖3的320)內(nèi)的離 子流時，可利用該離子束過掃描的左側(cè)或者右側(cè)(或二者)來放置劑 量杯128，諸如劑量杯備選位置128a。離子束注入系統(tǒng)400還包括在由注入室壁定義的終端站120內(nèi)的 部件。能量過濾狹縫440進一步定義被朝向晶片118引導(dǎo)的離子束114 內(nèi)的可接受離子的高度，并因此定義該可接受離子的能量帶?？稍谧?入設(shè)定時以及用于校正系統(tǒng)400時利用位于或靠近晶片平面的分布輪 廓器(proflier)或分布輪廓劑量杯442,。圖5A及5B分別示意性地說明了離子束路徑以及使用根據(jù)本發(fā)明 的離子束注入系統(tǒng)500的注入過程中用于監(jiān)測離子流的若干可能劑量 杯位置的俯視平面圖及右側(cè)視圖。系統(tǒng)500從離子源產(chǎn)生掃描或條帶 狀離子束502，其中在一個示例中該束的離子通過P透鏡和加速管503 被均勻地成形和加速至更高能量狀態(tài)或較低能量狀態(tài)。離子束502然 后進入配置成過濾該束502的能量的角能量過濾系統(tǒng)504。例如，通常 帶正電的離子束502按照與該最后能量狀態(tài)及期望方向相對應(yīng)的角度 (例如15°角)，被偏轉(zhuǎn)板506彎折(例如，繞標(biāo)稱彎折軸505)朝向負 偏轉(zhuǎn)板并離開正偏轉(zhuǎn)板。盡管這里說明和討論了 15°偏轉(zhuǎn)角，但是還應(yīng) 理解，可根據(jù)本發(fā)明利用任何這種角度和相應(yīng)能量。在離子束502被偏轉(zhuǎn)板506彎折后，離子束502接著通過用于終 止正電勢偏轉(zhuǎn)板(例如122a)以及吸收離子束502中性部分能量的抑 制電極507。隨后緊接著在沿下游方向被引導(dǎo)朝向終端站510之后，由 AEF系統(tǒng)504內(nèi)的AEF劑量杯508來測量離子束502內(nèi)的離子流。在 該束朝向工件512經(jīng)過該束路徑的顯著距離之前，AEF劑量杯508測 量與離子束502的最后能量相關(guān)聯(lián)的離子流。在AEF系統(tǒng)504之后， 離子束502離開該AEF室區(qū)段內(nèi)的AEF系統(tǒng)504，并通過該離子束路 徑下游進入終端站510。在終端站510中被抽成真空的注入室內(nèi)，該離 子束進入控制晶片512上的電子電荷的電子洪流組件(electron flood assembly, EF) 514。 EF 514也可以可選地包4舌一個或更多相關(guān)的劑量 杯516，這些劑量杯516可用于監(jiān)測終端站510內(nèi)的過掃描流。離子束 502隨后撞擊晶片512、用于測量跨過晶片512的通量的分布輪廓劑量杯518并最終撞擊用于測量該未掃描或掃描離子束流的調(diào)諧旗板(tune flag) 520，同時在注入之前將束光學(xué)元件調(diào)整至期望值。在設(shè)定過程中，就在注入開始之前，將在劑量杯508及516內(nèi)測 量的離子流與當(dāng)通過晶片平面附近的掃描束時由分布輪廓杯518測量 的通量進行比較。由于注入尚未開始，因此此時對于這些杯之間的電 荷交換差異僅會有相對微小的校正，但是位置上的差異會由于通量變 化以及劑量杯位置和晶片位置之間的束傳送差異而導(dǎo)致流的微小差 異。在杯校準(zhǔn)過程中測得的方程(1)中的因子Ccc=IP-cup/IAEF校正這 些影響。類似的因子Ccc^Ip《up/lEs用于校正終端站杯516。該校正確 保在劑量杯508或516測得的流被恰當(dāng)?shù)匕幢壤s放以表示該晶片處 的流，并且確保該流在無顯著壓力變化時可以用于精確劑量控制。在注入過程中當(dāng)帶電離子經(jīng)過離子束路徑502時，帶電離子遭遇 與雜散氣體分子的電荷交換碰撞。盡管在本發(fā)明中該影響被最小化， 仍有部分離子被中和且不會被劑量杯508或516計算。因此，所測得 的離子束流可能不會完整地反映晶片512處實際的摻雜劑通量。不過， 在注入過程中可將前述方法a、 b或c其中之一應(yīng)用于AEF劑量杯讀數(shù) 過程，以校正對離子束流的電荷交換效應(yīng)。為了最小化晶片處的氣體釋出效應(yīng)，可將AEF劑量杯508置于盡 可能遠離終端站的該系統(tǒng)的部分中，例如具有更佳真空狀態(tài)的AEF室。 此外，例如可以使用比例常數(shù)Cp來解釋經(jīng)彎折部后變成中性而對該注 入劑量有貢獻的離子部分，以獲得真實的注入劑量水平。例如，對于大多數(shù)注入，AEF內(nèi)的較低壓力上升以及電荷交換的 較短距離可將AEF劑量杯內(nèi)的電荷交換效應(yīng)保持在可以忽略的足夠小 程度，C產(chǎn)l提供了充分的劑量控制。另一方面，如果經(jīng)驗顯示某些注入導(dǎo)致較高的氣體釋出水平，使 得AEF區(qū)域內(nèi)的壓力足夠高從而顯著了影響AEF劑量杯讀數(shù)，則可利 用如前在(b)及(c)中所示的用于導(dǎo)出Cp的兩種方法中的任意一種 來校正該情況?？砂慈缦氯舾煞绞街粊泶_定該結(jié)論1)累積于覆蓋 有光致抗蝕劑的晶片內(nèi)的劑量與由相同配方注入的棵晶片之間相差約 1%或以上?；蛘?，在覆蓋有光致抗蝕劑的晶片的劑量中可能存在不均 勻性，這是因為當(dāng)離子束掃過晶片中部時，與在晶片上耗費了較少時 間的慢掃描端部相比，會出現(xiàn)更多的氣體釋出。2)在注入過程中與AEF壓力變化相關(guān)聯(lián)的AEF杯流的讀數(shù)顯著變化，將表示該流讀數(shù)受 到電荷交換的影響而非受源輸出變化的影響。3)與AEF劑量杯讀數(shù) 的較小變化相關(guān)聯(lián)的終端站劑量杯516內(nèi)的大變化，與朝此晶片的該 路徑內(nèi)的電荷交換相 一致。圖6說明了根據(jù)本發(fā)明的另一示范性離子束注入系統(tǒng)600。系統(tǒng) 600還示出了穿過系統(tǒng)600的離子束602路徑，系統(tǒng)600具有位于注入 處理室612內(nèi)終端站610上游的AEF室607的區(qū)域內(nèi)的角能量過濾系 統(tǒng)604。通過真空隔離閥614可以《吏終端站610內(nèi)的環(huán)境氣體與AEF 室607的環(huán)境氣體隔離。在操作過程中，這些室其中之一或二者內(nèi)的 壓力可通過例如真空泵浦620及兩個〗氐溫泵浦622的真空泵浦或4氐溫 泵浦來降低。在本發(fā)明一個實施例中，AEF室區(qū)域607內(nèi)的壓力可降 低到低于終端站610內(nèi)的壓力，由此減少氣體釋出及其它壓力源對AEF 劑量杯的影響。類似于前述系統(tǒng)，系統(tǒng)600從離子源產(chǎn)生掃描或條帶狀離子束 602，其中該離子通過加速管626依需要被加速或減速。離子束602然 后進入配置成過濾離子束602的能量的角能量過濾系統(tǒng)604。例如，通 常帶正電的離子束602以與最后能量狀態(tài)及期望方向相對應(yīng)的角度(例 如，15°角)，而被偏轉(zhuǎn)板630彎折遠離正偏轉(zhuǎn)板630a而朝向負偏轉(zhuǎn)板 630b。離子束602內(nèi)具有期望能量的離子現(xiàn)在以沿期望離子束路徑軌 跡偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過抑制電極632并到達AEF系統(tǒng)604中位于AEG彎折部 附近的AEF劑量杯634。未被偏轉(zhuǎn)的中性粒子的能量可被位于抑制電 極之后的中性離子束俘獲器636吸收。AEF劑量杯634可緊接著位于 該中性離子束清除器(dump)之后。過高能量離子被高能量污染物清 除器638濾除(俘獲)，而過低能量離子被過低能量污染物清除器640 濾除(圖中示出了兩處)。結(jié)果得到的具有期望能量的離子束602，連同在最后能量彎折部 之后的離子交換中所形成的部分中性粒子，隨后撞擊到晶片642，該晶 片642由終端站610的注入處理室612內(nèi)的晶片支撐結(jié)構(gòu)644所夾持。 晶片支撐結(jié)構(gòu)644可用于賦予該晶片相對于掃描或條帶狀離子束602 的旋轉(zhuǎn)與/或平移移動。在生產(chǎn)過程期間，也就是說，當(dāng)半導(dǎo)體晶片工件642正被離子束 602撞擊且由此被注入離子時，離子束602經(jīng)過從離子源(未示出)到注入室612的抽真空路徑，其中注入室也被抽真空。離子束602在晶 片工件642旋轉(zhuǎn)與/或平移時(例如圖3的330 )會撞擊該晶片工件642, 根據(jù)本發(fā)明的 一 個方面，可在由從AEF劑量杯634測量結(jié)果的反饋所 提供的控制電子部件(未示出)的閉環(huán)回路控制下，通過支撐結(jié)構(gòu)644 的平移速度來(至少部分地)確定工件642所接收的離子劑量。圖7說明了適合在依據(jù)本發(fā)明的圖1至6的離子束注入系統(tǒng)中使 用的示范性AEF系統(tǒng)704。 AEF系統(tǒng)704具有安裝架(mounting)705, 該安裝架可以安裝在AEF室壁707的右側(cè)或左側(cè)上。AEF系統(tǒng)704包 含偏轉(zhuǎn)板730，偏轉(zhuǎn)板730通常分別使用正和負偏轉(zhuǎn)板730a、 730b上 的高壓電勢(例如+Z-25kV)，以如圖所示偏轉(zhuǎn)帶正電離子束702。在本 實施例中，離子束702沿向下方向相對于水平束路徑彎折約15°，在繼 續(xù)向下游前進到終端站及晶片工件之前通過抑制電極732到達AEF劑 量杯734。類似于AEF系統(tǒng)704的其它部件，AEF劑量杯734也可緊 固到安裝架705,或是安裝到AEF室707的側(cè)壁或后壁。本發(fā)明的目的是考慮到諸如維持AEF內(nèi)的均勻偏轉(zhuǎn)場的其它因 素，將AEF劑量杯734布置為盡可能靠近AEF系統(tǒng)704內(nèi)的最后能量 彎折部。因此，該布置的目的在于，在進行劑量測量之前提供用于離 子交換的最短可能路徑，以及將劑量杯734安裝在達到最可能真空的 位置以使離子交換碰撞最小化。此外，意在將AEF劑量杯734放置為 盡可能遠離晶片，其中該晶片由于光致抗蝕劑氣體釋出而成為主要的 壓力源，由此使這種負面影響劑量測量的離子交換碰撞機會最小化. AEF系統(tǒng)704還包括另一組的抑制電極740,用于抑止電子從AEF區(qū) 域朝加速管移動。因此，在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，劑量杯放置為靠近AEF最后能量 彎折部，以測量在經(jīng)過大部分的路徑長度之前維持帶電足夠長久而能 完成在離子束路徑內(nèi)的彎折以抵達晶片的那些離子。如此，按此杯的 流會與進入晶片的流成正比，并且與先前在終端站內(nèi)用于此目的劑量 杯相比，遭遇到顯著更少的電荷交換。比例常數(shù)Cp可由所公開的兩種 方法其中之一來確定，以補償大得足以需要校正的壓力變化。接著， 在注入過考呈中，可利用Cp及AEF劑量測量結(jié)果來確定與AEF劑量測 量結(jié)果成正比的真實注入劑量，如上面的方程(l)所示。因此，如前 所述，諸如在圖5A的516處所示劑量杯的其它劑量杯可以是不必要的。通過將泵浦放置在AEF室(例如607、 707)內(nèi)以便保持AEF室 內(nèi)的壓力低于處理室612內(nèi)的壓力，可以進一步降低光致抗蝕劑氣體 釋出對于AEF劑量杯的影響。因此，位于掃描或條帶狀離子束的最后能量彎折部的劑量杯可用 于精確的劑量測量或者用于閉環(huán)回路劑量控制。這種控制可用于影響 掃描速度，以確保在出現(xiàn)例如來自離子源輸出的離子束流變化時或在 出現(xiàn)來自晶片的氣體釋出時劑量仍是均勻的。雖然已結(jié)合特定應(yīng)用和實施例示出并描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解， 本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀和理解本說明書和附圖之后，即可想到等同替 代和修改。特別是對于由上述各部件(組件、裝置、電路、系統(tǒng)等) 所執(zhí)行的各種功能，用于描述這些部件的用語(包含對"措施"的引用) 旨在與(除另指出)執(zhí)行該所述部件的指定功能的任何部件(也就是 說功能性等同的部件)對應(yīng)，即使在結(jié)構(gòu)上并不等同于執(zhí)行本文所述 本發(fā)明示范性實施中的功能的公開結(jié)構(gòu)時，也是如此。此外，盡管已經(jīng)結(jié)合多種實施例僅其中之一公開了本發(fā)明的具體 特征，但是這些特征可根據(jù)期望與其他實施例中的一個或多個其他特 征相組合，并且對于任何給定或具體應(yīng)用也是有利的。此外，就詳細 說明書或權(quán)利要求書使用的詞語"包含"、"含有"、"具有"、"擁有"及 其變體的范圍而言，這些用詞語與"包括"一詞相似的方式旨在是包含 性的。
權(quán)利要求
1.一種離子注入系統(tǒng)，包括離子注入機，配置成產(chǎn)生條帶狀離子束；角能量過濾器系統(tǒng)，配置成通過在最后能量彎折部使所述束彎折來過濾所述條帶狀離子束的能量；角能量過濾器劑量杯，與所述角能量過濾器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，并配置成基本上緊接在所述最后能量彎折部之后來測量離子束流；以及終端站，位于所述角能量過濾器系統(tǒng)下游，所述終端站是由室所定義，其中工件被緊固在適當(dāng)位置以相對于所述條帶狀離子束移動，從而將離子注入所述工件內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器系統(tǒng)包括 一對偏轉(zhuǎn)板，用于將所述離子束偏轉(zhuǎn)一目標(biāo)偏轉(zhuǎn)角度，由此定義與從原始路徑的偏轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的所述離子束的最后能量水平；一組抑制電極，位于所述偏轉(zhuǎn)板下游，所述抑制電極配置成終止由所述偏轉(zhuǎn)板賦予所述離子束的正電勢，以及離子束清除板，用來吸收所述束內(nèi)未#>所述偏轉(zhuǎn)板偏轉(zhuǎn)的中性粒子的能量；以及所述角能量過濾器劑量杯緊接在所述離子束內(nèi)的所述最后能量彎折部之后，用于在所述離子束的顯著部分被中性化之前測量所述束內(nèi)的離子流。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述離子束的最后能量水平對應(yīng) 于偏離所述原始路徑約15度的偏轉(zhuǎn)角度。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置于與 被所述條帶狀離子束掃描的所述工件的區(qū)域相關(guān)的過掃描區(qū)域內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述離子束內(nèi)最后能量彎折部的 平面與所述條帶狀離子束的平面正交。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器系統(tǒng)置于角能 量過濾器室區(qū)域內(nèi)，其中壓力通過泵浦而降低至低于所述角能量過濾器 室下游的所述終端站內(nèi)的壓力。
7. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括劑量補償控制系統(tǒng)，其中所述 角能量過濾器劑量杯測量結(jié)果用于控制所述工件跨過所述離子束的掃描 速度。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，還包括壓力補償以校正所述角能量過濾器劑量杯測量結(jié)果，所述壓力補償包括壓力傳感器，可工作以測量與所述注入系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的壓力，所述傳 感器的輸出連接到所述補償控制系統(tǒng)，以基于所測得的壓力來校正所述 掃描速度；補償電路及補償軟件例程之一，其適用于確定壓力補償因子，所述 壓力補償因子為所測得的壓力及所測得的離子束流的函數(shù)；以及掃描移動控制系統(tǒng)，可工作以基于所測得的壓力和所述壓力補償因 子來控制所述工件跨過所述離子束的掃描速度。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器系統(tǒng)置于角能 量過濾器室區(qū)域內(nèi)，且其中所述角能量過濾器室內(nèi)的壓力通過泵浦進一 步降低至低于所述角能量過濾器室下游的所述終端站的壓力，以減少氣 體釋出及壓力對所述角能量過濾器杯的影響。
10. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中來自靠近所述工件的劑量杯的讀 數(shù)與注入過程中的所述角能量過濾器杯的讀數(shù)比較，以推導(dǎo)兩個位置之 間的電荷交換率差異，由此可以確定在相應(yīng)路徑長度上所產(chǎn)生的中性粒 子的數(shù)目。
11. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中在所述角能量過濾器劑量杯測得 的離子流與前往所述工件的離子流成正比。
12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中注入所述工件的離子流根據(jù)下式 通過比例因子Cp被確定為與在所述角能量過濾器劑量杯測得的流成正 比I—lanted=lAEF^Cp 。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中CpU于所述角能量過濾器杯 和終端站杯的讀數(shù)來計算，以確定影響所述角能量過濾器杯的電荷交換 比例并對于壓力變化來補償所述讀數(shù)。
14. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述條帶狀離子束為掃描離子束。
15. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述條帶狀離子束為連續(xù)離子束。
16. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯在所述 離子束朝所述工件經(jīng)過所述束路徑的較大部分距離之前的位置，測量與 所述離子束的最后能量相關(guān)聯(lián)的離子流。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置為 與所述工件相比更靠近所述離子束的最后能量彎折部。
18. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置為與 所述工件相比更靠近所述離子束的最后能量彎折部。
19. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置于 其中在所述離子束已經(jīng)在朝所述工件的路徑上隨后交換所述離子束的較 大部分的離子之前便進行與所述離子束的最后能量相關(guān)聯(lián)的離子流測量 的位置。
20. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置于其 中在所述離子束已經(jīng)在朝所述工件的路徑上隨后交換所述離子束的大量 部分的離子之前便進行與所述離子束的最后能量相關(guān)聯(lián)的離子流測量的 位置。
21. —種離子注入系統(tǒng)，包括離子注入機，配置成產(chǎn)生掃描或條帶狀離子束之一； 角能量過濾器系統(tǒng)，配置成通過在最后能量彎折部彎折所述離子束來過濾所述離子束的能量；角能量過濾器劑量杯，與所述角能量過濾器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，并配置成測量離子束流，所述角能量過濾器劑量杯置于所述最后能量彎折部之后，與工件相比更靠近所述最后能量彎折部；以及終端站，位于所述角能量過濾器系統(tǒng)下游，所述終端站是由室所定 義，其中所述工件緊固在適當(dāng)位置，并提供相對于所述條帶狀離子束的 移動以將離子注入所述工件內(nèi)。
22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器系統(tǒng)包括 一對偏轉(zhuǎn)板，用于將所述離子束偏轉(zhuǎn)一目標(biāo)偏轉(zhuǎn)角度，由此定義與從原始路徑的偏轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的所述離子束的最后能量水平；一組抑制電極，位于所述偏轉(zhuǎn)板下游，所述抑制電極配置成終止由所述偏轉(zhuǎn)板賦予所述離子束的正電勢；以及所述角能量過濾器劑量杯緊接在所述離子束內(nèi)的所述最后能量彎折部之后，用于在所述離子束的顯著部分被中性化之前測量所述束內(nèi)的離子流。
23. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述離子束的最后能量水平對 應(yīng)于偏離所述原始路徑約15度的偏轉(zhuǎn)角度。
24. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置于 與被所述條帶狀離子束掃描的所述工件的區(qū)域相關(guān)的過掃描區(qū)域內(nèi)。
25. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中在所述離子束內(nèi)的最后能量彎 折部的平面與所述條帶狀離子束的平面正交。
26. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器系統(tǒng)置于所 述終端站上游的室區(qū)域內(nèi)，其中壓力通過泵浦被降低至低于所述終端站 的壓力。
27. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括劑量補償控制系統(tǒng)，其中所 述角能量過濾器劑量杯測量結(jié)果用于控制所述工件跨過所述離子束的掃 描速度。
28. 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，還包括壓力補償以校正所述角能量 過濾器劑量杯測量結(jié)果，所述壓力補償包括壓力傳感器，可工作以測量與所述注入系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的壓力，所述傳 感器的輸出連接到所述補償控制系統(tǒng)以基于所測得的壓力來校正所述掃 描速度；補償電路及補償軟件例程之一，其適用于確定壓力補償因子，所述 壓力補償因子為所測得的壓力及所測得的離子束流的函數(shù)；以及掃描移動控制系統(tǒng)，可工作以基于所測得的壓力和所述壓力補償因 子來控制所述工件跨過所述離子束的掃描速度。
29. 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器系統(tǒng)置于室 區(qū)域內(nèi)，且其中所述室內(nèi)的壓力通過泵浦進一步降低至低于所述室下游 的所述終端站的壓力，以減少氣體釋出及壓力對所述角能量過濾器杯的 影響。
30. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中來自靠近所述工件的劑量杯的 讀數(shù)與注入過程中的所述角能量過濾器杯的讀數(shù)比較，以推導(dǎo)兩個位置 之間的電荷交換率差異，由此可以確定在相應(yīng)路徑長度上所產(chǎn)生的中性 粒子的數(shù)目。
31. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中在所述角能量過濾器劑量杯測 得的離子流與前往所迷工件的離子流成正比。
32. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中注入所述工件的離子流根據(jù)下 式通過比例因子Cp被確定為與在所述角能量過濾器劑量杯測得的流成正 比Iimplanted= IaEF^Cp。
33. 如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中CpU于所述角能量過濾器杯 和終端站杯的讀數(shù)來計算，以確定影響所述角能量過濾器杯的電荷交換 比例并對于壓力變化來補償所述讀數(shù)。
34. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述離子束為掃描離子束，
35. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述離子束為連續(xù)條帶狀離子束。
36. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置于 其中在所述離子束已經(jīng)在朝所迷工件的路徑上隨后交換所述離子束的較 大部分的離子之前便進行與所迷離子束的最后能量相關(guān)聯(lián)的離子流測量 的位置。
37. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述角能量過濾器劑量杯置于 其中在所述離子束已經(jīng)在朝所述工件的路徑上隨后交換所述離子束的較 大部分的離子之前便進行與所述離子束的最后能量相關(guān)聯(lián)的離子流測量 的位置。
38. —種利用角能量過濾器劑量杯來補償壓力及離子源變動的方法， 其中所述角能量過濾器劑量杯靠近離子注入系統(tǒng)終端站上游的最后能量 彎4斤部，所述方法包括在所述終端站內(nèi)提供工件，所述終端站在所述離子注入系統(tǒng)的工件 平面處具有分布輪廓杯；在注入設(shè)定過程中校正所述角能量過濾器劑量杯，以建立相對于所 述分布輪廓杯的離子流比例常數(shù)；假設(shè)所述工件通過所述離子束的初始掃描速度；利用所述離子注入系統(tǒng)及所建立的離子流比例常數(shù)，使用離子束注 入所述工件的區(qū)域，同時在所述離子注入系統(tǒng)內(nèi)的所述角能量過濾器劑 量杯處測量離子束流；測量與被注入的工件相關(guān)聯(lián)的離子流；以及根據(jù)所述初始掃描速度、在所述角能量過濾器劑量杯處所測得的離 子束流、所述離子流比例常數(shù)以及期望劑量水平來確定掃描速度補償。
全文摘要
一種離子注入系統(tǒng)(600)，具有靠近連續(xù)離子注入機的掃描或條帶狀離子束最后能量彎折定位的劑量杯(634)，以用于提供與工件或晶片的劑量相關(guān)聯(lián)的精確離子流測量。該系統(tǒng)包括具有用于產(chǎn)生條帶狀離子束(602)的離子束源的離子注入機。該系統(tǒng)還包括角能量過濾器(AEF)系統(tǒng)，其配置成通過在最后能量彎折部彎折該離子束以過濾該條帶狀離子束的能量。該AEF系統(tǒng)還包括與該AEF系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)且配置成測量離子束流的AEF劑量杯，該劑量杯基本上緊接著在該最后能量彎折部之后定位。位于該AEF系統(tǒng)下游的終端站(610)由室定義，其中工件緊固在適當(dāng)位置，以相對于該條帶狀離子束而移動，以將離子注入于該工件。該AEF劑量杯有利地置于該終端站的上游靠近該最后能量彎折部，從而減輕了由于在該工件上的注入操作造成的氣體釋出所產(chǎn)生的壓力變化。因此，該系統(tǒng)可在這些氣體在離子束里產(chǎn)生顯著數(shù)量的中性粒子之前，提供精確的離子流測量，而通常無須壓力補償。這種劑量測量的測量結(jié)果也可用于在出現(xiàn)從該離子源的離子流變化以及從該工件的氣體釋出時影響該掃描速度，以確保均勻的閉環(huán)回路劑量控制。
文檔編號H01J37/05GK101238539SQ200580051298
公開日2008年8月6日 申請日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者R·拉思梅爾 申請人:艾克塞利斯技術(shù)公司