專利名稱：二維束密度量測(cè)的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二維束#度量測(cè)的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
離子植入(Ion implantation)是用于將變更特性的雜質(zhì)引入各種基 板的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。在離子源中離子化所要雜質(zhì)材料，加速離子以形成具有指 定能量的離子束且在基板的前表面處導(dǎo)向離子束。 一常見實(shí)例為經(jīng)由諸如 硼、砷等的雜質(zhì)的植入的半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率的改變。離子束中的高能離 子穿透至半導(dǎo)體材料的主體中且嵌入至半導(dǎo)體材料的晶格中以形成具有所 要傳導(dǎo)率的區(qū)域。
離子植入器(ion implanter)通常包括用于將氣體或固體材料轉(zhuǎn)換成 離子化等離子體的離子源，經(jīng)由使用沿用已久的離子束提取電極而自此離 子源提取良好界定的離子束。離子束可經(jīng)質(zhì)量分析以消除非所要的離子種 類，經(jīng)加速至所要能量且導(dǎo)向至目標(biāo)平面上?？山逵呻x子束掃描，藉由目 標(biāo)移動(dòng)或藉由離子束掃描與目標(biāo)移動(dòng)的組合而將離子束分布于目標(biāo)區(qū)之 上。離子束可為具有長(zhǎng)維度以及短維度的點(diǎn)離子束或帶離子束。長(zhǎng)維度可 至少與基板一樣寬。
將所要密度的雜質(zhì)引入基板對(duì)確保所形成的半導(dǎo)體設(shè)備在規(guī)范內(nèi)操作 是重要的。 一可能影響至基板中的劑量的因素為離子束內(nèi)的離子束電流分 布。因此，已開發(fā)出現(xiàn)有習(xí)知的離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)。 一現(xiàn)有習(xí)知的 離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)經(jīng)由離子束而在固定方向上轉(zhuǎn)譯一種剖面儀感測(cè) 器(profiler sensor )(例如，如此項(xiàng)技術(shù)中已知的法拉第感測(cè)器(Faraday sensor ))。測(cè)得的離子束電流可與行進(jìn)(traveling)剖面儀感測(cè)器的已知位 置相關(guān)以提供離子束的一維離子束電流分布。此現(xiàn)有習(xí)知的方法的缺點(diǎn)為 其僅限于(例如)在行進(jìn)剖面儀感測(cè)器的行進(jìn)方向上的一維離子束電流密 度量測(cè)。
另 一現(xiàn)有習(xí)知的離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)能夠藉由添加多個(gè)像素至離 子束感測(cè)器而在二維中量觀，j離子束電流密度分布。多個(gè)像素中的每一者操 作為離子束電流感測(cè)器，且^一實(shí)施例中，在一行進(jìn)剖面儀感測(cè)器上可存 在兩行偏移像素，每行約六個(gè)像素。行進(jìn)剖面儀具有使用較少像素來(lái)得到 大面積上的離子束密度的優(yōu)點(diǎn)，而對(duì)于相同數(shù)目的像素而言， 一組靜止像 素具有大大降低的空間解析率。然而，此方法的缺點(diǎn)為額外像素的成本以
5及復(fù)雜性與用于每一像素的相關(guān)聯(lián)的布線。另外，像素以及相關(guān)聯(lián)的布線 需要離子植入器的區(qū)中的空間，其中存在此空間的額外費(fèi)用。舉例而言，在 進(jìn)行量測(cè)之后在處理腔室外轉(zhuǎn)譯該行進(jìn)剖面儀感測(cè)器可能是有益的。該處 理腔室中的相關(guān)聯(lián)的開口可能不足夠大以許可大量像素以及相關(guān)聯(lián)的布線 耦接至行進(jìn)剖面儀感測(cè)器。
因此，在此項(xiàng)技術(shù)中存在對(duì)用于在二維中量測(cè)離子束密度的新的以及 改良的離子束密度量測(cè)系統(tǒng)的需要。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一態(tài)樣，提供一種束密度量測(cè)系統(tǒng)。束密度量測(cè)系統(tǒng)
包括遮罩以及束感測(cè)器。束感測(cè)器在束的行進(jìn)方向上位于遮罩下游。束感
測(cè)器經(jīng)組態(tài)以感測(cè)該束的強(qiáng)度且束感測(cè)器具有長(zhǎng)維度以及短維度。束密度
量測(cè)系統(tǒng)更包括致動(dòng)器，此致動(dòng)器相對(duì)于束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯遮罩，其中隨著
相對(duì)于束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯遮罩，遮罩阻斷來(lái)自束感測(cè)器的束的至少一部分，且 其中與遮罩相對(duì)于束感測(cè)器的位置的改變相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度的測(cè)得值表示該束
在束感測(cè)器的長(zhǎng)維度所界定的第一方向上的束密度分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一態(tài)樣，提供一種裝置。此裝置包括經(jīng)組態(tài)以產(chǎn)生一 種束的束產(chǎn)生器以及束密度量測(cè)系統(tǒng)。束密度量測(cè)系統(tǒng)包括遮罩以及束感 測(cè)器。束感測(cè)器在該束的行進(jìn)方向上位于遮罩下游。束感測(cè)器經(jīng)組態(tài)以感 測(cè)該束的強(qiáng)度且束感測(cè)器具有長(zhǎng)維度以及短維度。束密度量測(cè)系統(tǒng)更包括 致動(dòng)器，此致動(dòng)器相對(duì)于束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯遮罩，其中隨著相對(duì)于束感測(cè)器 而轉(zhuǎn)譯遮罩，遮罩阻斷來(lái)自束感測(cè)器的束的至少一部分，且其中與遮罩相 對(duì)于束感測(cè)器的位置的改變相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度的測(cè)得值表示該束在束感測(cè)器的 長(zhǎng)維度所界定的第一方向上的束密度分布。
根據(jù)本發(fā)明的又一態(tài)樣，提供一種方法。此方法包括提供在一種束的 行進(jìn)方向上位于遮罩下游的束感測(cè)器，束感測(cè)器具有長(zhǎng)維度以及短維度；相
對(duì)于束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯遮罩以使得遮罩阻斷來(lái)自束感測(cè)器的該束的至少一部
分；以及對(duì)于遮罩相對(duì)于束感測(cè)器的不同位置以束電流感測(cè)器來(lái)量測(cè)該束 的強(qiáng)度，其中與遮罩相對(duì)于束感測(cè)器的位置的改變相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度的測(cè)得值 表示該束在束感測(cè)器的長(zhǎng)維度所界定的第一方向上的束密度分布。
為了更佳地理解本揭露案，參看隨附圖式，其中 圖1A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)燕例的包括束產(chǎn)生器以及束密度量測(cè)系統(tǒng)的裝 置的簡(jiǎn)化示意圖。
圖1B是與圖1A—致的示意圖，其中裝置為離子植入器。圖2是與本發(fā)明的實(shí)施例一致的包括離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)的離子
植入器的一實(shí)施例的示意圖。
圖3是用于圖1B的離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)中的遮罩的主視圖。 圖4是相對(duì)于束電流感測(cè)器處于第一位置中的圖3的遮罩的主視圖。 圖5(A)-(D)是相對(duì)于束電流感測(cè)器處于第二位置中的圖3的遮罩的主視圖。
圖6是相對(duì)于束電流感測(cè)器處于第三位置中的圖3的遮罩的主視圖。 圖7是作為圖3的遮罩的水平遮罩位置的函數(shù)的束電流的曲線。 圖8是作為與圖3的遮罩一致的遮罩的遮罩位置的函數(shù)的束電流的更 詳細(xì)曲線。
圖9是用于判定垂直的束電流密度剖面的操作的流程圖。 圖IO是入射于多個(gè)束電流感測(cè)器上的帶離子束的橫截面的示意圖。 圖11是圖IO的帶束的束電流對(duì)水平位置的曲線。 圖12說(shuō)明圖IO以及圖11的帶束分布的在水平以及垂直方向上的束電 流密度分布的曲線。
圖13是入射于束電流感測(cè)器上的點(diǎn)束的橫截面的示意圖。
圖14是圖14的整個(gè)點(diǎn)束的束電流對(duì)垂直位置的曲線。
圖15是圖14的點(diǎn)束的束電流對(duì)水平位置的曲線。
圖16說(shuō)明圖14以及圖15的點(diǎn)束分布的在水平以及垂直方向上的束電
流密度分布的曲線。
圖17是點(diǎn)束的束電流密度的例示性二維映射的圖表。
圖18是遮罩的相關(guān)聯(lián)的#直位置的不同的水平束電流密度分布的多個(gè)曲線。
圖19是具有第一遮罩以及束電流感測(cè)器位置的離子束電流密度量測(cè)系 統(tǒng)的第一實(shí)施例。
圖2 0是具有第二遮罩以及束電流感測(cè)器位置的離子束電流密度量測(cè)系 統(tǒng)的第二實(shí)施例。
圖21是具有第三遮罩以及束電流感測(cè)器位置的離子束電流密度量測(cè)系 統(tǒng)的第三實(shí)施例。
圖22至圖25說(shuō)明與本發(fā)明一致的遮罩的額外實(shí)施例。
100:裝置 102:
104:束 120:
124:使用者介面系統(tǒng) 130:
132:機(jī)器可讀媒體 140:
142:離子束感測(cè)器 150:
152:連接桿 156:
7
離子束產(chǎn)生器
控制器
處理器
離子束密度量測(cè)系統(tǒng)
遮罩
致動(dòng)158:
172:
202:
220:
224:
228:
240:
240b
242:
302a
302c
320
328
800
902
906
910
914
1006
1008
基板平面 170
轉(zhuǎn)譯路徑/轉(zhuǎn)譯方向 200
離子束產(chǎn)生器 204
離子源 222
質(zhì)量分析器 226
掃描器 230 離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng) 240a 離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng) 240c
離子束電流感測(cè)器 302:
位置 302b 位置 、304
離子束電流感測(cè)器 322
離子束阻擋器 700
曲線 900
操作 904
操作 908
操作 912
操作 916
離子植入器 離子植入器 離子束
提取電極組/提取電極 解析孔
角度校正器磁體 離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng) 離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)
直外邊緣/后邊緣 位置
直外邊緣/前邊緣
離子束電流感測(cè)器
曲線
流程圖Af喿作
操作
操作
操作
操作
帶離子束
垂直離子束電流密度分布/垂直離子束電流密度剖面
1100:曲線1102:,泉
1020:離子束電流感測(cè)器/第--離子束電流感測(cè)器1022:離子束電流感測(cè)器1024:離子束電流感測(cè)器
1026:離子束電流感測(cè)器1028:離子束電流感測(cè)器
1030:離子束電流感測(cè)器1032:離子束電流感測(cè)器
1202:曲線1204:曲線
1206:曲線1302:離子束電流感測(cè)器
1306:點(diǎn)離子束1400:曲線/剖面
1500:曲線/剖面1602:曲線
1604:曲線1606:曲線
1700:二維映射1702:第一離子束電流范圍
1704:第二離子束電流范圍1706第三離子束電流范圍
1708:第四離子束電流范圍1802曲線
1804:曲線1806曲線
1808:曲線1810曲線
1902:行進(jìn)剖面儀感測(cè)器2200遮罩2202:垂直外邊緣2204:有角度狹槽
2300:遮罩2302:垂直外邊緣
2304:有角度狹槽2400:遮罩
2402:外邊緣2404:第二特征
2500:遮罩2502:外邊緣
2504:第二特征2506:矩形開口
2508:矩形開口HI:點(diǎn)離子束的高度
L:長(zhǎng)維度m3:斜率
Sl:間距S2:間距
S3:間距W:短維度/寬度
X:軸/方向Y:軸/方向
Yl:點(diǎn)Y2:點(diǎn)
Z:軸/方向△ X:距離
△ 額外垂直距離e:銳角
具體實(shí)施方式
、
圖1A說(shuō)明與本發(fā)明的實(shí)施例一致的包括離子束產(chǎn)生器102以及離子束 密度量測(cè)系統(tǒng)140的裝置100的方塊圖。離子束產(chǎn)生器102可包括各種類 型的組件以及系統(tǒng)以產(chǎn)生一種束104。束可包括(但不限于)離子束、光束、 電子束以及中性粒子束。
離子束密度量測(cè)系統(tǒng)140可包括遮罩(shield) 150 、致動(dòng)器 (actuator) 156、離子束感測(cè)器142以及控制器120。遮罩150可由多種材 料制造以便選擇性地阻斷該束104。致動(dòng)器156可包括一或多個(gè)馬達(dá)、驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)、機(jī)械連桿以及如此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何其他組件。致動(dòng)器156可藉 由轉(zhuǎn)譯(translate)遮罩150、離子束感測(cè)器142或兩者的某種組合來(lái)相對(duì) 于離子束感測(cè)器142而轉(zhuǎn)譯遮罩150。在一實(shí)施例中，致動(dòng)器156可沿轉(zhuǎn)譯 路徑172而轉(zhuǎn)譯遮罩且致動(dòng)器156可經(jīng)由如圖1中所說(shuō)明的連接桿152而 耦接至遮罩150。
離子束感測(cè)器142在束104的行進(jìn)方向上位于遮罩150下游。離子束 感測(cè)器142經(jīng)組態(tài)以感測(cè)入射于其上的特定束104的強(qiáng)度。因此，離子束 感測(cè)器142可隨束104的類型而不同。舉例而言，離子束感測(cè)器1"可在 束104為離子束時(shí)為諸如法拉第感測(cè)器的離子束電流感測(cè)器。離子束感測(cè) 器142亦可在束104為光束時(shí)為諸如光偵測(cè)器的光感測(cè)器，在束104為中 性粒子束E^為中:生粒，偵測(cè)，等。、, 、，
腦或通用電腦的網(wǎng)絡(luò)?？刂破?20可包括處理器130以及機(jī)器可讀媒體132。處理器130可包括此項(xiàng)技術(shù)中已知的一或多個(gè)處理器，諸如自英特爾公司 (Intel Corporation)市售的彼等處理器。機(jī)器可讀媒體132可包括一或 多種才幾器可讀卡者存汷某體，"i者^(guò)口隨才幾存取i己憶體(random—access memory, RAM )、動(dòng)態(tài)RAM ( dynamic RAM, DRAM )、磁碟(例如，軟性磁碟以及硬碟機(jī))、 光碟(例如，CD-ROM)及/或可儲(chǔ)存用于執(zhí)行的指令的任何其他設(shè)備。控制 器120亦可包括其他電子電路或組件，諸如特殊應(yīng)用集成電路(a卯lication specific integrated circuit),其他硬連線或可程序化電子設(shè)備、離散 元件電路等。控制器120亦可包括通信設(shè)備?？刂破?20可自裝置100的 任何種類的系統(tǒng)以及組件接收輸入資料以及指令且提供輸出信號(hào)以控制該 裝置100的組件。
裝置100亦可包括使用者介面系統(tǒng)(user interface system) 124。 使用者介面系統(tǒng)124可包括(但不限于)諸如觸控?zé)赡弧㈡I盤、使用者指 向設(shè)備、顯示器、印表機(jī)等的設(shè)備以允許使用者輸入命令及/或資料，及/ 或經(jīng)由控制器120來(lái)監(jiān)視該裝置100。
轉(zhuǎn)至圖1B，說(shuō)明與圖1A—致的示意圖，其中裝置100為離子植入器 170。在本文中結(jié)合具有離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)240的離子植入器來(lái)進(jìn)一 步描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明'可用以感測(cè)任何類型的離子束的離子束密度 分布。因此，本發(fā)明不限于本文中所述的特定實(shí)施例。類似地標(biāo)記類似于 圖1A的組件的圖1B的組件且因此為清楚起見在本文中省略任何重復(fù)描述。
離子束產(chǎn)生器102可為經(jīng)組態(tài)以產(chǎn)生離子束204的離子束產(chǎn)生器202。 離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)240可包括離子束電流感測(cè)器242以量測(cè)離.子束 204的離子束電流。傳送至工件的離子束204可基于植入器170的特定束線 (beamline)的架構(gòu)而為點(diǎn)離子束或帶離子束。點(diǎn)離子束可為不具有掃描器 的固定或靜止點(diǎn)離子束?；蛘撸捎呻x子束產(chǎn)生器202的掃描器來(lái)掃描點(diǎn) 離子束以提供經(jīng)掃描的點(diǎn)離子束，此經(jīng)掃描的點(diǎn)離子束在一些情況下亦可 被稱作經(jīng)掃描的帶離子束。離子束204亦可為真有至少與待植入的工件一 樣寬的長(zhǎng)維度的帶離子束。離子束204亦可為任何類型的帶電粒子束，諸 如高能離子束。
遮罩150可由包括(但不限于)石墨、硅或硅涂布的金屬的多種材料 來(lái)制造以便選擇性地阻斷離子束204。離子束電流感測(cè)器242經(jīng)組態(tài)以感測(cè) 該離子束204的離子束電流且在一實(shí)施例中可為如此項(xiàng)技術(shù)中已知的法拉 第感測(cè)器。
在操作中，致動(dòng)器156可提供機(jī)械力以相對(duì)于離子束電流感測(cè)器242 而轉(zhuǎn)譯遮罩150。在一實(shí)施例中，致動(dòng)器156可沿轉(zhuǎn)譯路徑172而轉(zhuǎn)譯遮罩 150。離子束電流感測(cè)器242可在離子束204的行進(jìn)方向上位于遮罩150下 游。如本文中所使用，"下游"以及"上游"在離子束傳送的方向上被提及。
10在一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)譯路徑172可在基板平面158中，將在將離子束204植 入至基板中期間在基板平面158處支撐基板(未說(shuō)明)。基板平面158可用 以界定座標(biāo)系統(tǒng)，其中原點(diǎn)在經(jīng)定位用于基板平面158中離子植入的基板 的中心處，X軸是水平的且在基板平面158中，Y軸是垂直的且在基板平面 158中，且Z軸在離子束204的行進(jìn)方向上垂直于基板平面158。
隨著沿轉(zhuǎn)譯路徑172而轉(zhuǎn)譯遮罩，遮罩150經(jīng)組態(tài)以阻斷來(lái)自離子束 電流感測(cè)器242的離子束204的至少一部分。離子束電流感測(cè)器242可經(jīng) 設(shè)計(jì)以在任何位置(X或Y)處量測(cè)總離子束電流。遮罩150可以隨著沿轉(zhuǎn) 譯路徑172來(lái)轉(zhuǎn)譯遮罩該遮罩的一部分阻斷來(lái)自離子束204的離子束電流 感測(cè)器242的一不同部分的方式而移動(dòng)。與遮罩150沿轉(zhuǎn)譯路徑172的位 置的改變相關(guān)聯(lián)的離子束電流的測(cè)得值表示離子束204在被遮罩150沿轉(zhuǎn) 譯路徑172的運(yùn)動(dòng)阻斷或未阻斷的離子束電流感測(cè)器區(qū)中的離子束電流密 度分布。
離子束電流感測(cè)器242可具有長(zhǎng)維度以及短維度。長(zhǎng)維度以及短維度 可由感測(cè)器自身界定。或者，長(zhǎng)維度以及短維度可由遮罩(未說(shuō)明)中的狹 槽來(lái)界定，遮罩位于具有與遮罩類似的維度的較大離子束電流感測(cè)器上游。 在一實(shí)施例中，感測(cè)器242的，維度可在Y方向上對(duì)準(zhǔn)且轉(zhuǎn)譯方向172可 在X方向上，以使得離子?xùn)|ik密度量測(cè)系統(tǒng)240可提供離子束在Y方向 上的離子束電流密度分布。在另一實(shí)施例中，感測(cè)器242的長(zhǎng)維度可在X 方向上對(duì)準(zhǔn)且轉(zhuǎn)譯路徑172可在Y方向上，使得離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng) 240可提供離子束在X方向上的離子束電流密度分布。圖1的離子束感測(cè)器 142亦可類似地具有長(zhǎng)維度以及短維度。
轉(zhuǎn)至圖2，說(shuō)明與本發(fā)明的實(shí)施例一致的包括離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng) 240的離子植入器200的方塊圖。許多其他離子植入器將為熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者 所已知的且圖2的實(shí)施例僅藉由實(shí)例而提供且并不意欲為限制性的。類似 地標(biāo)記類似于圖1B的組件的圖2的組件且因此為清楚起見在本文中省略任 何重復(fù)描述。離子植入器200可包括離子源220、提取電極組(extraction electrode set) 222、質(zhì)量分析器(mass analyzer) 224、解析孑L (resolving aperture) 226、掃描器228以及角度校正器f茲體230。
離子源220可產(chǎn)生離子且可包括離子腔室以及含有待離子化的氣體的 氣體箱。可將氣體供應(yīng)至離'子腔室，氣體待在離子腔室處經(jīng)離子化?？勺?離子源220提取因此形成的離子。提取電極222以及提取電源可加速來(lái)自 離子源的離子。如由控制器120來(lái)控制，提取電源可為可調(diào)的。離子源的 構(gòu)造以及操作是熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者所熟知的。
質(zhì)量分析器224可包括一解析磁體，此解析磁體偏轉(zhuǎn)離子以使得所要種 類的離子通過(guò)解析孔226且非所要的種類不通過(guò)解析孔226。在一實(shí)施例中，質(zhì)量分析器224可使所要種類的離子偏轉(zhuǎn)90度。掃描器228可位于解析孔 226下游以在至少一方向上掃描離子束。如此項(xiàng)技術(shù)中已知，掃描器228可 為靜電掃描器或磁掃描器。
角度校正器磁體230可偏轉(zhuǎn)所要離子種類的離子以將來(lái)自掃描器228
的發(fā)散離子束轉(zhuǎn)換至具有大體平行離子軌道的近似準(zhǔn)直的離子束。此離子 束204可被稱作經(jīng)掃描的點(diǎn)離子束或經(jīng)掃描的帶離子束。在一實(shí)施例中， 角度校正器磁體230可使所姜'離子種類的離子偏轉(zhuǎn)45度。
離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)240的致動(dòng)器156、遮罩150以及離子束電流 感測(cè)器242可位于離子植入器200的終端臺(tái)(end station)中。終端臺(tái)可包 括此項(xiàng)技術(shù)中已知的其他組件，諸如支撐晶圓的壓板以及以所要方式來(lái)驅(qū) 動(dòng)壓板以及因此驅(qū)動(dòng)該晶圓的壓板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
圖3是可利用于離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)240中的遮罩150的主^L圖。 其他遮罩實(shí)施例是可能的且僅藉由實(shí)例來(lái)說(shuō)明遮罩150且并不意欲為限制 性的。在正Z方向上(亦即，在離子束204的下游方向上)觀察遮罩150。 遮罩150可為阻斷離子束204的任何元件且可由包括(但不限于)石墨、 硅以及硅涂布的金屬的多種材料來(lái)制造。
遮罩150可具有第一待征以及第二特征，其中第二特征具有作為第二 特征的位置的函數(shù)的距第一特征的可變間距。在圖3的實(shí)施例中，第一特 征可為與轉(zhuǎn)譯路徑172成正交角地定向的直外邊緣304，且第二特征可為與 轉(zhuǎn)譯路徑172成非正交角地定向的直外邊緣302。歸因于作為邊緣302上的 位置的函數(shù)的每一邊緣304、 302之間的可變間距，外邊緣304以及302在 邊緣302上的位置302a處具有間距Sl,在邊緣302上的位置302b處具有 間距S2，且在邊緣302上的位置302c處具有間距S3。在其他遮罩實(shí)施例 中，外邊緣302、 304可能不是直的。另外，外邊緣302、 304可相對(duì)于彼 此成銳角6地定向。在一實(shí)施例中，邊緣302與304之間的角度e可在約 20度與45度之間。
多個(gè)離子束電流感測(cè)器320、242以及322可在正Z方向上位于遮罩150 下游。離子束電流感測(cè)器242可具有長(zhǎng)維度L以及短維度W。長(zhǎng)維度L可在 Y方向上對(duì)準(zhǔn)。在一實(shí)施例中，多個(gè)離子束電流感測(cè)器320、 242以及322 可為法拉第感測(cè)器，諸如位于離子束阻擋器328中的劑量法拉第取樣杯。
圖4說(shuō)明相對(duì)于離子束電流感測(cè)器242處于第一位置中的圖3的遮罩 150的主視圖。可在負(fù)X方向上轉(zhuǎn)譯該遮罩150以使得遮罩150的與轉(zhuǎn)譯路 徑172正交的外邊緣304為前邊緣且另一外邊緣302為后邊緣。遮罩150 沿轉(zhuǎn)譯路徑172的轉(zhuǎn)譯可為連續(xù)的或以離散步驟來(lái)進(jìn)行。當(dāng)一前(leading) 邊緣304處于位置X0時(shí)，遮罩150可完全阻斷來(lái)自離子束電流感測(cè)器242 的離子束204。圖5說(shuō)明相對(duì)于離子束電流感測(cè)器242處于第二位置中的圖3的遮罩 的主視圖。與圖4的第一位置相比，已轉(zhuǎn)譯該遮罩150達(dá)距離AX以使得前 邊緣304現(xiàn)處于位置-Xl。由于已知距離AX且已知遮罩150的幾何形狀， 因此可自方程式(1)判定離子束電流感測(cè)器242的未遮蔽區(qū)的Y位置的對(duì) 應(yīng)改變或AY。
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在方程式(l)中，AX為遮罩150沿X方向的位置的改變，且e為邊 緣304與302之間的角度。
圖6說(shuō)明相對(duì)于離子束電流感測(cè)器242處于第三位置中的圖3的遮罩 的又一主視圖。與圖5的第二位置相比，已轉(zhuǎn)譯該遮罩達(dá)類似距離AX以使 得前邊緣304現(xiàn)處于位置-X2。因此，遮罩150的后(trailing)邊緣302未 遮蔽離子束電流感測(cè)器242的額外垂直距離AY。因此，>^見離子束的位置以 及高度而定，與先前位置相比，可由離子束電流感測(cè)器242來(lái)感測(cè)離子束 的較大部分(在垂直方向上)。可繼續(xù)轉(zhuǎn)譯該遮罩150直至后邊緣302不阻 斷來(lái)自離子束電流感測(cè)器242的離子束的任何部分。
因此，隨著在負(fù)X方向上轉(zhuǎn)譯該遮罩150,離子束電流感測(cè)器242的遮 蔽區(qū)改變。歸因于邊緣302的離子束電流感測(cè)器的遮蔽區(qū)的改變導(dǎo)致藉由 離子束電流感測(cè)器242的測(cè)得離子束電流的改變，可利用此等改變來(lái)判定Y 方向上的垂直離子束電流密度分布，此由于離子束電流感測(cè)器242的長(zhǎng)維 度L在Y方向上對(duì)準(zhǔn)。
圖7說(shuō)明作為用于遮罩150的不同水平X位置的遮罩位置的函數(shù)的由 離子束電流感測(cè)器242量測(cè)的離子束電流的曲線700。X座標(biāo)對(duì)應(yīng)于遮罩150 的前邊緣304的位置。隨著在負(fù)X方向上轉(zhuǎn)譯前邊緣，前邊緣在其快要到 達(dá)X1位置時(shí)阻斷來(lái)自離子束感測(cè)器242的離子束。因此，由離子束電流感 測(cè)器242感測(cè)的離子束電流迅速下降直至在位置XI處其到達(dá)0附近。由離 子束電流感測(cè)器量測(cè)的離子束電流保持于約0直至后邊桑彖302開始未遮蔽 離子束電流感測(cè)器242的一區(qū)(離子束的一部分導(dǎo)向此區(qū))為止。此在位 置XO與 XI之間的中途附近發(fā)生。后邊緣302未遮蔽離子束電流感測(cè)器 242中的更多部份且量測(cè)較大量的總離子束電流直至前邊緣到達(dá)位置 X3 附近，其中現(xiàn)由離子束電流感測(cè)器242量測(cè)離子束的總高度。
圖8是作為遮罩X位置的函數(shù)的離子束電流的曲線800，其說(shuō)明隨著在 負(fù)X方向上轉(zhuǎn)譯該邊緣302而與未遮蔽離子束感測(cè)器242的邊緣302相關(guān) 聯(lián)的測(cè)得的離子束電流的部分。在圖8的實(shí)例中，標(biāo)繪出等距X位置處的 總離子束電流。因此，測(cè)得的離子束電流的改變率直接影響曲線800的斜 率。 一般而言，曲線800的斜率愈大，可歸因于離子束電流感測(cè)器的特定Y 區(qū)域的離子束電流愈高。與臨限值相比的過(guò)大斜率(例如，X位置X5與-X4之間的斜率m3)可指示離子束在與遮罩的X位置相關(guān)聯(lián)的特定Y區(qū)域 中的"熱點(diǎn)"。若Y方向上的測(cè)得離子束電流密度的部分超過(guò)臨限值，則離 子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)的控制器可采取校正行動(dòng)。校正行動(dòng)可包括防止至 基板中的離子植入。若測(cè)得離子束電流密度的部分超過(guò)臨限值，則所得劑
量率可高于可接受的劑量率。
圖9是與實(shí)施例一致的隨著在X方向上轉(zhuǎn)譯遮罩而判定Y方向上的垂 直的離子束電流密度的操作的流程圖900。在此情況下，離子束電流感測(cè)器 可使其長(zhǎng)維度定向于Y方向上(見圖3中的離子束電流感測(cè)器242作為實(shí) 例)。在操作開始902時(shí)，在X方向上將遮罩轉(zhuǎn)譯至初始X位置904。遮罩 沿轉(zhuǎn)譯路徑的轉(zhuǎn)譯可為連續(xù)的或以離散步驟來(lái)進(jìn)行。
可接著由離子束電流感測(cè)器來(lái)量測(cè)906在此初始遮罩位置處的Y方向 上的離子束電流(IOO )。若遮罩在初始位置處完全阻斷來(lái)自離子束電流感 測(cè)器的離子束，則在一些實(shí)施如j中初始離子束電流可約為零。
可接著在X方向上將遮罩轉(zhuǎn)譯至下一 X位置(X +厶X) 908?？山又?在此新X位置處量測(cè)Y方向上的離子束電流。Y方向上的離子束電流等于初 始離子束電流量測(cè)U(Y))加上與被遮罩的特征遮蔽或未被遮蔽之區(qū)的改 變(AY)相關(guān)聯(lián)的任何額外電流量測(cè)。舉例而言，隨著由離子束電流感測(cè) 器242轉(zhuǎn)譯該遮罩150的有角度的外直邊緣302，可由離子束電流感測(cè)器 242感測(cè)離子束的未被邊緣302遮蔽的額外部分。
可接著回應(yīng)于位置之間的測(cè)得離子束電流的改變或I(Y + AY) -I(Y) 而計(jì)算離子束電流密度。詳言之，可由方程式(2)給出離子束電流密度， 其中K為關(guān)于特定遮罩實(shí)施例以及離子束電流感測(cè)器的幾何形狀的常數(shù)。
(2) J(Y) = K * I(Y + AY) - I(Y)。
在方程式(2)中，J(Y)為對(duì)于特定范圍的Y值的離子束電流密度。K 為關(guān)于遮罩以及離子束電流感測(cè)器的特定幾何形狀的常數(shù)，且1(丫+ AY)-I(Y)為隨著由離子束電流感測(cè)器轉(zhuǎn)譯遮罩的特定特征(例如，遮罩150的 邊緣302 )而測(cè)得的離子束電流的改變。對(duì)于具有圖3的遮罩150遮罩以及 具有寬度W的離子束電流感測(cè)器242的系統(tǒng)幾何形狀，可將方程式(2)表 達(dá)為方程式(3)。
(3) J(Y) = 2W(AI(Y))/ ((AX) (AY))
在方程式(3)中，W為如圖5中所說(shuō)明的離子束電流感測(cè)器242的寬 度，AI(Y)為離子束電流自在遮罩的特征(例如，邊緣302 )的先前Y位置 處的先前量測(cè)的改變，AX為遮罩已在X方向上自最后量測(cè)轉(zhuǎn)譯的距離，且 △ Y = (AX)(tan 6)，如在方程式(1)中詳述且在圖5中說(shuō)明者。.
若離子束電流感測(cè)器的未被遮罩的特征遮蔽或被遮蔽的區(qū)的當(dāng)前Y長(zhǎng) 度小于離子束電流感測(cè)器的高度，則繼續(xù)越過(guò)離子束電流感測(cè)器的寬度來(lái)轉(zhuǎn)譯遮罩(步驟914)。若當(dāng)前Y長(zhǎng)度變得大于離子束電流感測(cè)器的高度，則 操作結(jié)束(916)。可利用判定Y方向上的垂直離子束電流密度的圖9的才喿作 (900)用于不同的離子束。圖9的操作亦可與判定X方向上的水平離子束電 流密度的其他操作組合以產(chǎn)生X與Y方向上的離子束電流密度值的二維離 子束電流剖面映射。
圖10說(shuō)明與本發(fā)明一致的離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)的帶離子束1006 以及多個(gè)離子束電流感測(cè)器的前視橫截面圖。在圖10的實(shí)施例中，說(shuō)明七 個(gè)離子束電流感測(cè)器1020、 1022、 1024、 1026、 1028、 1030以及1032，盡 管可利用一或多個(gè)離子束電流感測(cè)器。為說(shuō)明的清楚起見，自圖10省略遮 罩150。離子束電流感測(cè)器1020、 1022、 1024、 1026、 1028、 1030以及1032 中的每一者可固定于特定X位置處。隨著沿轉(zhuǎn)譯路徑172而將遮罩150轉(zhuǎn) 譯以經(jīng)過(guò)每一離子束電流感測(cè)器，可藉由與圖9中所詳述的操作一致的方 法來(lái)為每一感測(cè)器1020、 10 2、 1024、 1026、 1028、 1030以及1032形成Y 方向上的垂直離子束電流密度分布。舉例而言，可為感測(cè)器1020形成Y方 向上的垂直離子束電流密度分布1008 [1(y) 5)位置X3],以此類推可為每 一其他感測(cè)器1022、 1024、 1026、 1028、 1030以及1032在其各別X位置 處形成Y方向上的垂直離子束電流密度分布。
除每一離子束電流感測(cè)器的垂直離子束電流密度剖面之外，亦可如圖 11中所說(shuō)明來(lái)形成帶離子束1006的離子束電流對(duì)X位置的曲線1100?？?藉由在X方向上將行進(jìn)剖面儀感測(cè)器(例如，如此項(xiàng)技術(shù)中已知的行進(jìn)剖 面儀法拉第感測(cè)器)轉(zhuǎn)譯穿過(guò)帶離子束1006的長(zhǎng)維度來(lái)形成曲線1100。當(dāng) 形成X方向上的離子束電流密度分布曲線1100時(shí)，遮罩150可遠(yuǎn)離離子束 電流感測(cè)器而定位以不阻斷離子束的任何部分。
以總水平離子束電流密度分布曲線1100以及垂直離子束電流密度剖 面，可(例如)由控制器120形成X以及Y方向上的離子束電流密度的二 維映射。圖12說(shuō)明一形成此映射的方式?？勺詧D11的曲線IIOO來(lái)確定每 一 X位置處的總離子束電流。可接著藉由將特定X位置處的總離子束電流
分割成特定的垂直離子束電流密度剖面來(lái)使總離子束電流根據(jù)各別的垂直 離子束電流剖面而分布在Y軸附近。舉例而言，如曲線1100上的點(diǎn)1102所 說(shuō)明，第一離子束電流感測(cè)器1020的 X3位置處的總離子束電流可為I,。 可接著以垂直離子束電流密度剖面1008來(lái)分割此總離子束電流Ii以獲得曲 線1202。類似地，可藉由以離子束電流感測(cè)器1022的相關(guān)聯(lián)的垂直離子束 電流密度剖面來(lái)分割 X2位置處的總離子束電流以形成曲線1204,以此類 推可對(duì)于具有相關(guān)聯(lián)的離子束電流感測(cè)器的每一 X位置形成曲線?？山又?藉由線性內(nèi)插法來(lái)計(jì)算額外的曲線，例如，可使用線性內(nèi)插法而自曲線1202 以及1204來(lái)計(jì)算曲線1206。
15圖13說(shuō)明與本發(fā)明一致的離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)的點(diǎn)離子束1306 以及離子束電流感測(cè)器1302的前禍L橫截面圖。為說(shuō)明的清楚起見，自圖13 省略遮罩150。隨著沿轉(zhuǎn)譯路徑172而將遮罩150轉(zhuǎn)譯以經(jīng)過(guò)離子束電流感 測(cè)器1302,可藉由與圖9中所詳述的操作一致的方法來(lái)形成Y方向上的垂 直離子束電流密度分布。舉例而言，可如圖14的曲線1400所詳述來(lái)形成Y 方向上的垂直離子束電流密度分布。隨著將遮罩轉(zhuǎn)譯以經(jīng)過(guò)離子束電流感 測(cè)器，可藉由越過(guò)離子束電流感測(cè)器1302而掃描整個(gè)點(diǎn)離子束來(lái)形成曲線 1400以使得所得曲線1400為整個(gè)點(diǎn)離子束的平均Y分布。點(diǎn)離子束的掃描 的速度可比遮罩的轉(zhuǎn)譯的速度快得多。點(diǎn)離子束的高度H1亦可由控制器120 自曲線1400確定為兩個(gè)點(diǎn)Yl與Y2之間的距離。點(diǎn)Yl以及Y2亦表示點(diǎn)離 子束沿Y方向的垂直定位。
圖15說(shuō)明水平離子束剖面沿X方向的曲線1500。可藉由在X方向上將 行進(jìn)剖面儀感測(cè)器轉(zhuǎn)譯以穿過(guò)整個(gè)點(diǎn)離子束1306來(lái)形成曲線1500,且遮罩 150遠(yuǎn)離離子束電流感測(cè)器1302而定位以不阻斷點(diǎn)離子束1306的任>阿部 分。
圖16說(shuō)明在X與Y方向上標(biāo)繪的離子束電流的曲線1602、 1604、 1606。 在一情況下，可藉由自圖15的曲線1500來(lái)確定X1位置處的總離子束電流 以及如圖14的曲線1400所詳述以點(diǎn)離子束1306的垂直離子束電流剖面而 分割該總離子束電流來(lái)形成曲線1602。類似地，可藉由分別以同一曲線1400 而分割X2以及X3位置處的總離子束電流來(lái)形成曲線1604以及1606。以此 方式，可形成點(diǎn)離子束1306的X以及Y方向上的離子束電流密度的二維映 射。
形成離子束電流密度的二維映射的另一方式為乘兩個(gè)矩陣。第一矩陣 可為N列xi行矩陣[N x 1],其具有N列不同的Y位置以及與每一Y位置 相關(guān)聯(lián)的一行離子束電流。舉例而言，圖14說(shuō)明不同的Y位置與每一 Y位 置的相關(guān)聯(lián)的離子束電流的曲線1400。笫二矩陣可為1列xM行矩陣[l x M]，其具有相關(guān)聯(lián)的X位置的1列不同的離子束電流。此等兩個(gè)矩陣的相 乘可得到N列xM行[N x M]矩陣，其表示點(diǎn)離子束1406的在X以及Y方向 上的離子束電流密度的二維映射。在一實(shí)施例中，控制器120可執(zhí)行此等 計(jì)算以提供X以及Y方向上的離子束電流密度的二維映射。
圖17說(shuō)明點(diǎn)離子束的離子束電流密度的例示性二維映射1700，其可自 類似于圖14以及圖15的剖面1400以及1500判定的垂直以及水平剖面來(lái) 計(jì)算。區(qū)域1702表示第一離子束電流范圍，區(qū)域1704表示第二離子束電 流范圍，區(qū)域1706表示第三離子束電流范圍,且最后區(qū)咸1708表示第四 離子束電流范圍。離子束電流第一范圍1702可大于第二范圍1704，第二范 圍1704又可大于第三范圍1706,第三范圍1706又可大于第四范圍1708。盡管為清楚起見說(shuō)明四個(gè)離子束范圍，但離子束電流密度的二維映射可視 選定的范圍以及測(cè)得的離子束電流而具有任何的多個(gè)范圍。
替代隨著越過(guò)離子束電流感測(cè)器掃過(guò)整個(gè)點(diǎn)離子束而量測(cè)離子束電流
感測(cè)器中的總電流以達(dá)成一諸如圖14的曲線1400的垂直分布曲線以及一 諸如圖15的曲線1500的水平分布曲線且接著計(jì)算離子束電流密度的二維 映射，可如圖18中所詳述而形成X方向上的多個(gè)離子束電流分布。
圖18說(shuō)明遮罩150的各種Y位置的不同的水平X離子束電流剖面的多 個(gè)曲線1802、 1804、 1806、 1808以及1810。遮罩可首先處于完全阻斷來(lái)自感 測(cè)器的點(diǎn)離子束的位置中。隨著越過(guò)離子束電流感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯遮罩，遮罩可 允許隨著遮罩的特征(例如，邊緣302 )來(lái)轉(zhuǎn)譯以經(jīng)過(guò)離子束電流感測(cè)器， 離子束電流感測(cè)器感測(cè)離子束的愈來(lái)愈大的部分。在遮罩的特征的Y0位置 處，可越過(guò)離子束電流感測(cè)器來(lái)掃描整個(gè)點(diǎn)離子束且可形成曲線1810。在 遮罩的特征的另一Y1位置處，點(diǎn)離子束中的較少者可能被遮罩阻斷且可隨 著越過(guò)離子束電流感測(cè)器來(lái)掃描整個(gè)點(diǎn)離子束而量測(cè)曲線1808。此過(guò)程可 對(duì)于額外Y位置而繼續(xù)直至遮罩不再阻斷點(diǎn)離子束的任何部分。以此方式， 可為點(diǎn)離子束形成特定測(cè)得的二維離子束電流密度分布。替代量測(cè)遮罩的 不同的Y位置的X方向上的離子束電流分布，可形成遮罩的不同的X位置 的Y方向上的多個(gè)離子束電流分布。
圖19說(shuō)明與圖1B的系統(tǒng)240 —致的離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)240a的 第一實(shí)施例以說(shuō)明特定的遮罩以及離子束電流感測(cè)器位置。遮罩150可耦 接至行進(jìn)剖面儀感測(cè)器1902 (例如，如此項(xiàng)技術(shù)中已知的行進(jìn)法拉第感測(cè) 器)。此實(shí)施例中的行進(jìn)剖面儀感測(cè)器1902以及因此遮罩150可在由141 在將離子束植入至基板中期間界定的基板平面158中行進(jìn)。離子束電流感 測(cè)器242在Z方向上位于遮罩下游。離子束電流感測(cè)器242可為位于基板 平面158下游的終端臺(tái)中的取樣法拉第感測(cè)器(例如，取樣法拉第杯(sample Faraday cup))。
圖20說(shuō)明離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)240b的第二實(shí)施例，其中遮罩150 在離子束204的行進(jìn)方向上位于基板平面158下游。離子束電流感測(cè)器242 可為位于基板平面158下游的終端臺(tái)中的取樣法拉第感測(cè)器(例如，取樣 法拉第杯)。
圖21說(shuō)明離子束電流密度量測(cè)系統(tǒng)240c的第三實(shí)施例，其中離子束 電流感測(cè)器可為位于基板平i/ 158上游的行進(jìn)剖面儀感測(cè)器1902。遮罩150 可位于行進(jìn)剖面儀感測(cè)器1902上游且因此亦位于基板平面158上游。
在圖22至圖25中展示其他合適的遮罩實(shí)施例。如圖22中所示，遮罩 2200包括垂直的外邊緣2202的形式的第一特征以及有角度的狹槽2204的 形式的第二特征。如圖23中所示，另一遮罩2300包括垂直的外邊緣2302的形式的第一特征以及有角度的狹槽2304的形式的第二特征。圖24說(shuō)明 另一遮罩2400，其具有外邊緣2402的形式的第一特征以及矩形開口的陣列 的形式的第二特征2404。圖25說(shuō)明又一遮罩2500，其具有外邊緣2502的
形式的第一特征以及矩形開口的陣列的形式的第二特征2504,矩形開口的 陣列具有在水平與垂直方向上彼此偏移的兩組矩形開口 2506以及2508。
隨著相對(duì)于離子束感測(cè)器來(lái)轉(zhuǎn)譯圖22至圖25的遮罩的實(shí)施例，各別遮 罩的垂直邊緣可首先阻斷來(lái)自離子束感測(cè)器的離子束。隨著相對(duì)于離子束 進(jìn)一步轉(zhuǎn)譯各遮罩，遮罩中的相關(guān)聯(lián)的開口許可離子束通過(guò)至離子束感測(cè) 器。因此，與如較早以圖3的遮罩150實(shí)施例詳述量測(cè)累積的電流中的改 變相比對(duì)，圖22至圖25的遮罩可許可直接量測(cè)相關(guān)聯(lián)的離子束感測(cè)器的 長(zhǎng)維度所界定的方向上的離子束密度。舉例而言，圖22至圖25的遮罩可 許可以具有在Y方向上對(duì)準(zhǔn)的長(zhǎng)維度的相關(guān)聯(lián)的離子束電流感測(cè)器(例如， 離子束電流感測(cè)器242 )來(lái)直接量測(cè)Y方向上的垂直離子束電流密度。
有利地，可易于判定由離子束感測(cè)器的長(zhǎng)維度界定的方向上的離子束 密度。對(duì)于判定兩個(gè)方向上的剖面僅需要一運(yùn)動(dòng)方向，其簡(jiǎn)化諸如馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)聯(lián)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。另外，可易于將離子束電流密度量測(cè)系 統(tǒng)并入現(xiàn)存的離子植入器中。此外，與本發(fā)明一致的遮罩的使用比現(xiàn)有習(xí) 知的多像素頭與其相關(guān)聯(lián)的硬體簡(jiǎn)單、費(fèi)用低且體積小。垂直離子束電流 密度分布亦可用以判定離子束在垂直方向上的離子束高度。
本文中已使用的術(shù)語(yǔ)以及表達(dá)用作描述的術(shù)語(yǔ)并非限制性的，且在此 等術(shù)語(yǔ)以及表達(dá)的使用中并f,韋欲排除所展示以及描述的特征(或其部分) 的任何均等物，且認(rèn)可在權(quán)禾j要求書的范疇內(nèi)各種修改是可能的。其他修 改、變化以及替代亦是可能的。因此，前述描述僅藉由實(shí)例且并不意欲為 限制性的。
權(quán)利要求
1. 一種束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其包含遮罩；束感測(cè)器，其在束的行進(jìn)方向上位于所述遮罩下游，所述束感測(cè)器經(jīng)組態(tài)以感測(cè)所述束的強(qiáng)度，且所述束感測(cè)器具有長(zhǎng)維度以及短維度；以及致動(dòng)器，其相對(duì)于所述束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯所述遮罩，其中隨著相對(duì)于所述束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯所述遮罩，所述遮罩阻斷來(lái)自所述束感測(cè)器的所述束的至少一部分，且其中與所述遮罩相對(duì)于所述束感測(cè)器的位置的改變相關(guān)聯(lián)的所述強(qiáng)度的測(cè)得值表示所述束在所述束感測(cè)器的所述長(zhǎng)維度所界定的第一方向上的束密度分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述束包含離 子束，所述束感測(cè)器包含束電流感測(cè)器，所述強(qiáng)度包含所述離子束的束電 流，且所述束密度分布包含所述離子束在所述第一方向上的束電流密度分 布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述致動(dòng)器沿 轉(zhuǎn)譯路徑而轉(zhuǎn)譯所述遮罩，且所述遮罩的所述長(zhǎng)維度與轉(zhuǎn)譯路徑正交。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述遮罩具有 第一特征以及第二特征，且所述第二特征具有作為所述第二特征上的位置 的函數(shù)的距所述第一特征的可變間距。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述第一特征包含與所述轉(zhuǎn)譯路徑成正交角地定向的直外邊緣，且所述第二特征包含與 所述轉(zhuǎn)譯路徑成非正交角地定向的直外邊緣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其更包含控制 器，其經(jīng)組態(tài)以接收表示所述離子束在所述轉(zhuǎn)譯路徑的方向上的束電流密 度分布的信號(hào)且接收表示所述離子束在所述第一方向上的所述束電流密度 分布的信號(hào)，所述控制器進(jìn)一步經(jīng)組態(tài)以形成所述離子束電流在所述轉(zhuǎn)i奪 路徑的所述方向以及所述第一方向上的二維映射。
7. 根據(jù)權(quán)利2所述的束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其更包含控制器， 其經(jīng)組態(tài)以接收表示所述離子束在所述第一方向上的所述束電流密度分布 的信號(hào)且經(jīng)組態(tài)以回應(yīng)于所述信號(hào)而判定所述離子束在所述第一方向上的 高度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的束密度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其更包含控制 器，其經(jīng)組態(tài)以接收表示所述離子束在所述第一方向上的所述束電流密度 分布的信號(hào)，所述控制器進(jìn)一步經(jīng)組態(tài)以將所述束電流密度分布與臨限值 相比且在所述束電流密度分布的部分超過(guò)所述臨限值時(shí)采取校正行動(dòng)。
9. 一種束密度量測(cè)的裝置，其特征在于其包含 束產(chǎn)生器，其經(jīng)組態(tài)以產(chǎn)生一種束；以及 束密度量測(cè)系統(tǒng)，包含遮罩；束感測(cè)器，其在所述束的行進(jìn)方向上位于所述遮罩下游，所述束感 測(cè)器經(jīng)組態(tài)以感測(cè)所述束的強(qiáng)度，且所述束感測(cè)器具有長(zhǎng)維度以及短維度， 以及致動(dòng)器，其相對(duì)于所述束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯所述遮罩，其中隨著相對(duì)于 所述束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯所述遮罩，所述遮罩阻斷來(lái)自所述束感測(cè)器的所述束 的至少 一部分，且其中與所述遮罩相對(duì)于所述束感測(cè)器的位置的改變相關(guān)第一方向上的束密度分布。 '''""、''夂'
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述束產(chǎn)生器包含一種離 子束產(chǎn)生器，所述束包含一種離子束，所述束感測(cè)器包含束電流感測(cè)器， 所述強(qiáng)度包含所述離子束的束電流，且所述束密度分布包含所述離子束在 所述第一方向上的束電流密度分布。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于所述離子束包含點(diǎn)束， 且其中所述束電流感測(cè)器提供所述點(diǎn)束在所述第 一方向上的所述束電流密 度分布。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于所述離子束包含點(diǎn)束， 且其中所述束電流感測(cè)器為所述遮罩相對(duì)于所述束電流感測(cè)器的多個(gè)位置 中的每一者提供所述點(diǎn)束在所述第一方向上的所述束電流密度分布。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于其更包含行進(jìn)剖面儀感所i離子束在所述轉(zhuǎn)譯i徑的方向上的束電流密度分布的信4:且i中所述遮罩耦接至所述行進(jìn)剖面儀感測(cè)器，所述行進(jìn)剖面儀感測(cè)器位于由基板 在將所述離子束植入至所述基板中期間界定的基板平面上游，且所述束電 流感測(cè)器包含位于所述基板平面下游的法拉第感測(cè)器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于所述遮罩位于由基板在 將所述離子束植入至所述基板中期間界定的基板平面下游，且所述束電流 感測(cè)器包含位于所述基板平面下游的法拉第感測(cè)器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于所述遮罩位于由基板在 將所述離子束植入至所述基板中期間界定的基板平面上游，且所述束電流 感測(cè)器包含位于所述基板平面上游的行進(jìn)剖面儀感測(cè)器的法拉第感測(cè)器。
16. —種束密度量測(cè)的方法，其特征在于其包含以下步驟 提供在束的行進(jìn)方向上位于遮罩下游的束感測(cè)器，所述束感測(cè)器具有長(zhǎng)維度以及短維度；相對(duì)于所述束感測(cè)器而#*所述遮罩以使得所述遮罩阻斷來(lái)自所述束 感測(cè)器的所述束的至少一部分；以及對(duì)于所述遮罩相對(duì)于所述束感測(cè)器的不同位置以所述束電流感測(cè)器來(lái) 量測(cè)所述束的強(qiáng)度，其中與所述遮罩相對(duì)于所述束感測(cè)器的位置的改變相 關(guān)聯(lián)的所述強(qiáng)度的測(cè)得值表示所述束在所述束感測(cè)器的所述長(zhǎng)維度所界定 的第一方向上的束密度分布。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述束包含一種離子束， 所述束感測(cè)器包含束電流感測(cè)器，所述強(qiáng)度包含所述離子束的束電流，且 所述束密度分布包含所述離子束在所述第一方向上的束電流密度分布。
18. 根椐權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)譯包含沿轉(zhuǎn)譯路 徑而轉(zhuǎn)譯所述遮軍，且其中所述遮罩的所述長(zhǎng)維度與轉(zhuǎn)譯路徑正交。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述離子束包含點(diǎn)束， 且其中所述束電流感測(cè)器為所述遮罩沿所述轉(zhuǎn)譯路徑的多個(gè)位置中的每一 者提供所述點(diǎn)束在所述第一方向上的所述束電流密度分布。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于其更包含 將所述離子束的所述束電流密度分布與臨限值相比；以及 在所述束電流密度分布的部分超過(guò)所述臨限值時(shí)采取校正行動(dòng)。
全文摘要
一種束密度量測(cè)系統(tǒng)(140)，其包括遮罩(150)、束感測(cè)器(142，242)以及致動(dòng)器(156)。束感測(cè)器在束(104，204)的行進(jìn)方向上位于遮罩下游。束感測(cè)器經(jīng)組態(tài)以感測(cè)該束的強(qiáng)度，且束感測(cè)器具有長(zhǎng)維度以及短維度。致動(dòng)器相對(duì)于束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯遮罩，其中隨著相對(duì)于束感測(cè)器而轉(zhuǎn)譯遮罩，遮罩阻斷來(lái)自束感測(cè)器的束的至少一部分，且其中與遮罩相對(duì)于束感測(cè)器的位置的改變相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度的測(cè)得值表示該束在束感測(cè)器的長(zhǎng)維度所界定的第一方向上的束密度分布。
文檔編號(hào)H01J37/304GK101484967SQ200780023921
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者約瑟·C·歐爾森, 葛桔·A·洛里斯, 阿塔爾·古普塔 申請(qǐng)人:瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司