專利名稱：用于離子注入的可調(diào)整偏折光學(xué)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子注入系統(tǒng)，且更特別是關(guān)于離子注入系統(tǒng)的偏折光學(xué)組件。
背景技術(shù)：
離子注入器因為允許相對于注入至工件的摻雜劑的量或濃度，以及相對于工件內(nèi)的摻雜劑的置放的精密度而為有利。特別是，離子注入器允許注入離子的劑量與能量相對于既定的應(yīng)用而改變。離子劑量控制注入離子的濃度，其中，高電流的注入器典型為用于高劑量注入，以及中電流的注入器用于較低劑量注入。使用離子能量以控制離子注入至半導(dǎo)體工件的接面深度或深度?？梢岳斫獾氖且阎碾娮赢a(chǎn)業(yè)的趨勢為將電子裝置的尺度縮小以產(chǎn)生更小且效用更強大的裝置(例如手機、數(shù)碼相機等等)，這些裝置所利用的半導(dǎo)體與集成電路(例如晶體管等等)是持續(xù)的尺寸的縮小。將較多的這些裝置“封裝”至單一的半導(dǎo)體基板或其部分的(習(xí)稱為晶片)能力亦改良制造效率與生產(chǎn)量?？梢岳斫獾氖墙档碗x子束的能量是可允許注入為執(zhí)行至較淺的深度以產(chǎn)生較薄的裝置且增強封裝密度。亦可以理解的是 增大的較淺注入的劑量是可利于期望的導(dǎo)電率，且較低能量的離子束的束電流是必須增大以利于增大封裝密度。對于其他情形，使用較高能量束可理想的以選擇性注入離子相當(dāng)深入至基板，藉以創(chuàng)造具有變化的半導(dǎo)性質(zhì)的容積(例如二極管)及/或修改在基板中的不同區(qū)域或裝置之間的場分布。目前，不同工具(例如中電流對高電流的注入器)是用于這些不同應(yīng)用?？梢岳斫獾氖蔷哂袉我浑x子注入系統(tǒng)以實行大范圍的離子注入至少是針對于經(jīng)濟理由而為所期望的。然而，低能量或高電流的注入器典型作成具有短的束路徑，而高能量與中電流的注入器典型具有相對較長的束路徑。除了別的以外，低能量的注入器作為短以減輕束放大或針對于束為徑向朝外擴大的傾向，由于該束包含彼此相斥的同樣電荷的粒子。另一方面，高能量的注入器包含具有實質(zhì)動量的串流的快速移動粒子。這些粒子已經(jīng)藉由通過附加至束線的長度的一個或多個加速間隙而得到動量。再者，欲修正已經(jīng)獲得實質(zhì)動量的粒子的軌跡，聚焦元件必須為相當(dāng)長以施加充分的聚焦力量。因此，高能量的束線相較于低能量或高電流的束線而成為相對較長。因此，存在需要以提出一種配置，其允許調(diào)整離子注入系統(tǒng)的至少一些構(gòu)件的有效長度。

發(fā)明內(nèi)容
下面簡要說明本發(fā)明的內(nèi)容，以提供此揭露內(nèi)容的一些觀點的基本了解。此說明是非為廣泛的說明，且意圖既非為判別關(guān)鍵或重要元素而亦非為界定所主張標(biāo)的的范疇。 而是，此說明的主要目的僅為簡化的形式以呈現(xiàn)一個或多個概念，作為稍后提出的較為詳細說明的序言。一種適用于離子注入系統(tǒng)的電及/或磁性偏折構(gòu)件包含多個電極，其可選擇性偏壓以致使通過其的離子束為彎曲、偏折、去污染、聚焦、加速、減速、會聚、及/或發(fā)散。由于所述電極可選擇性偏壓，且因此其一個或多個可維持未偏壓或斷電，在電構(gòu)件內(nèi)的束路徑的偏折區(qū)域的有效長度可如所期望而選擇性調(diào)整，例如基于諸如能量、劑量、種類等等的束性質(zhì)。在一個實施例中，一種離子注入系統(tǒng)包含離子束源，用于產(chǎn)生離子束；和構(gòu)件， 用于質(zhì)量解析離子束。此外，該注入系統(tǒng)包含至少一個偏折構(gòu)件，其為可變地調(diào)整地處于該質(zhì)量解析構(gòu)件的下游，用于偏折該束至有效長度；以及末端站，位于該偏折構(gòu)件的下游且配置成以支撐將由離子束的離子所注入的工件。該偏折構(gòu)件包含第一電極；第二電極， 其與第一電極一起界定間隙；以及，偏壓元件，用于施加電壓至第一與第二電極中的至少一個。電場產(chǎn)生在第一與第二電極之間，以偏折通過該間隙的離子束的離子。第一與第二電極中的至少一個被分段以產(chǎn)生沿著該束的行進路徑的多個電極段，且可獨立加偏壓于各個電極段以選擇性控制該偏折構(gòu)件的有效長度。在另一個實施例中，該注入系統(tǒng)包含測量構(gòu)件，配置成以測量一個或多個束特征；以及控制器，可操作的連接至該測量構(gòu)件、束產(chǎn)生構(gòu)件、質(zhì)量解析構(gòu)件與偏折構(gòu)件，且配置成以響應(yīng)于由該測量構(gòu)件所取得的測量而調(diào)整該束產(chǎn)生構(gòu)件、質(zhì)量解析構(gòu)件與偏折構(gòu)件中的至少一個的操作。配置該測量構(gòu)件以測量電流、質(zhì)量、電壓、極/或電荷電流中的至少一個。離子束可由該偏折構(gòu)件所偏折且同時由該偏折構(gòu)件所減速?；蛘呤?，該離子束由該偏折構(gòu)件所偏折且同時由該偏折構(gòu)件所聚焦。為了實現(xiàn)上述目的，以下的說明與附圖詳細陳述某些說明性質(zhì)的觀點與實施。這里涉及的一個或多個可運用的觀點的種種方式的僅為一些。其他觀點、優(yōu)點與新穎特征將由當(dāng)連同附圖并所參考的以下詳細說明而更加明顯。


圖1示出一種示范的離子注入系統(tǒng)的方塊圖，其中，偏折器的電極可選擇性致動以調(diào)整在其中的有效長度。圖2示出一種示范的離子注入系統(tǒng)的方塊圖，其中，偏折器的電極可選擇性致動以調(diào)整在其中的有效長度。圖3a至3c示出如本發(fā)明所述的偏折器的電極的實例。圖4是一種用于執(zhí)行控制如本發(fā)明所述的離子束的示范方法。
具體實施例方式要求保護的主題將結(jié)合附圖進行描述，其中，相同的附圖標(biāo)記是用以指附圖中的相同元件。在以下的說明中，為了說明的目的，諸多特定細節(jié)陳述以提供對所要求保護的主題的徹底了解。然而，可以明顯的是要求保護的主題可無需這些特定細節(jié)而實行。在其他情形中，眾所周知的結(jié)構(gòu)與裝置顯示在方塊圖的形式以利于描述要求保護的主題。本發(fā)明是關(guān)于一種分段式偏折器機構(gòu)，其提供獨立且空間控制偏折場的強度與幾何性而作為下列的至少一個的函數(shù)束能量、電流、電壓、質(zhì)量、及/或電荷。分段式偏折器機構(gòu)可包含第一電極與第二電極，至少一個包含電極段，所述電極段能夠為一起偏壓或僅個別被選擇的電極段被偏壓，而該偏折器的其他電極段保持至預(yù)定的電壓(例如接地)。 藉由選擇性偏壓所述電極段的全部、一個或多個，電場能夠維持，藉以調(diào)整該偏折量與束離子分布。在該方式中，束中性化可維持而且仍然偏折高能量及/或低能量的一束。本發(fā)明可應(yīng)用至多種型式的束注入系統(tǒng)，諸如筆狀束與帶狀束的注入系統(tǒng)。圖1說明一種示范的離子注入系統(tǒng)110，其中，離子束可如本文所述的輸送。系統(tǒng) 110具有端子112、束線組件114與末端站116。在一個實施例中，端子112包括離子源120， 其由高電壓的電源供應(yīng)器122所供電，電源供應(yīng)器122產(chǎn)生且引導(dǎo)離子束IM至束線組件 114。離子源120產(chǎn)生帶電離子，其取出且形成為離子束124，離子束IM沿著在束線組件 114中的束路徑而引導(dǎo)至末端站116。為了產(chǎn)生離子，將要離子化的一種摻雜劑材料(未顯示)的氣體位在于離子源120 的產(chǎn)生室121之內(nèi)。舉例而言，摻雜劑氣體可自氣體源(未顯示)而饋入至室121。除了電源供應(yīng)器122之外，可以理解的是任何數(shù)量的適合的機構(gòu)(未顯示)可運用以激發(fā)在離子產(chǎn)生室121之內(nèi)的自由電子，諸如射頻或微波激發(fā)源、電子束注入源、電磁源及/或陰極，舉例而言，建立于該室之內(nèi)的電弧放電。激發(fā)的電子碰撞于摻雜劑氣體分子且離子因而產(chǎn)生。概括而言，正離子產(chǎn)生，雖然本文的揭露內(nèi)容可同樣應(yīng)用至負離子為產(chǎn)生于其中的系統(tǒng)。離子由離子取出組件123而可控制取出通過在室121的狹縫118，離子取出組件123包含多個取出及/或抑制電極125a、125b。舉例而言，離子取出組件123可包括單獨的取出電源供應(yīng)器(未顯示)以偏壓這些取出及/或抑制電極12fe、125b以加速自該產(chǎn)生室121的 1 子。在一個實例中，束線組件具有束導(dǎo)、質(zhì)量分析器、掃描系統(tǒng)與至少一個偏折器。在另一個實例中，如圖ι所示，束線組件114亦包括平行化器139、束掃描系統(tǒng)135與至少一個偏折器157。在一個實施例中，質(zhì)量分析器1 形成于約為90度的角度且包含作為建立在其中的(雙極)磁場的一個或多個磁鐵(未顯示)。隨著束1 進入質(zhì)量分析器126，束 124由該磁場所對應(yīng)彎曲，以使不適當(dāng)?shù)碾姾蓪|(zhì)量比的離子被拒絕。尤其是，具有過大或過小的電荷對質(zhì)量比的離子是偏折至質(zhì)量分析器126的側(cè)壁127。以此方式，質(zhì)量分析器 126允許僅具有期望的電荷對質(zhì)量比的束124的此類離子通過其中且透過解析隙縫134而退出?？梢岳斫獾氖菍τ谙到y(tǒng)100的其他粒子的離子束碰撞是可能使得束完整度降級。 因此，一個或多個泵(未顯示)可納入以將至少束導(dǎo)132與質(zhì)量分析器1 抽為真空。如圖1的圖示實例的掃描系統(tǒng)135可包括掃描元件136與偏折構(gòu)件138。各自的電源供應(yīng)器149與150可操作的連接至掃描元件136與偏折構(gòu)件138，且尤其是位在于其中的各個電極136a、136b、138a與138b。偏折構(gòu)件138接收具有相當(dāng)窄的輪廓的質(zhì)量分析后的離子束124(例如在圖示的系統(tǒng)110的“筆狀(pericil) ”束)，且由電源供應(yīng)器150所施加至多個電極138a與138b的電壓是操作以聚焦、轉(zhuǎn)向且偏折該束至掃描元件136的掃描頂點151。替代而言，帶狀(ribbon)束亦可由本文所述的偏折構(gòu)件所接收。在筆狀束的情形，由電源供應(yīng)器149(其理論上可為如同150相同的電源供應(yīng)器)所施加至掃描板136a 與136b的電壓波形是接著將束IM往復(fù)掃描以散開該束1 成為伸長的“帶狀”束(例如 掃描束124)，其具有可能相較于關(guān)注的工件而至少為同寬或較寬的寬度。可以理解的是 掃描頂點151可定義為在光學(xué)路徑中的點，從該處帶狀束的各個小束(beamlet)或掃描部分在已經(jīng)由掃描元件136所掃描后而發(fā)起。在使用僅為筆狀束的實施例，掃描元件136可棄置或停用。在一個實例中，掃描束1 接著通過粒子捕捉器(未顯示)以將該束去污染，可能含有使用電場及/或磁場的若干個不同的捕捉器。在另一個實例，掃描束通過平行化器 139，在圖示的實例中，平行化器139包含二個雙極磁鐵139a、139b?？梢岳斫獾氖遣煌褪降哪┒苏?16可用于注入器110。如圖示的實例的末端站116是一種“串行(serial)”型式的末端站，其支撐沿著束路徑的單一工件130以供注入。劑量測定系統(tǒng)152亦可納入于末端站116中接近該工件位置以供在注入作業(yè)之前(以及期間)的校準(zhǔn)測量。在一個實施例中，在校準(zhǔn)期間，束1 通過劑量測定系統(tǒng)152。劑量測定系統(tǒng)152包括一個或多個輪廓器156，其可以橫越輪廓器路徑158，因而測量該束的輪廓。輪廓器156可包含電流密度感測器，諸如例如法拉第(Faraday)杯，在一個實施例中， 劑量測定系統(tǒng)測量束密度分布與角度分布，如同描述于R. D. Rathmell, D. Ε. Kamenitsa, Μ. I. King與Α. Μ. Ray于1998年日本京都的IEEE的離子注入技術(shù)的國際會議的會報，第392 至395頁=Rathmell等人的標(biāo)題為“離子注入束角度校準(zhǔn)”的美國專利第7，329，882號；及， Rathmell等人的標(biāo)題為“建立離子束對于晶片的方位及修正角度誤差的機構(gòu)”的美國專利第7，316，914號，上述文獻以參照方式而整體納入于本文。劑量測定系統(tǒng)152可操作的連接至控制系統(tǒng)154，以接收來自控制系統(tǒng)的命令訊號且提供測量值到控制系統(tǒng)。舉例而言，可包含計算機、微處理器等等的控制系統(tǒng)巧4可操作以取得自劑量測定系統(tǒng)152的測量值且計算例如該束的電流密度、能階及/或平均角度分布?？刂葡到y(tǒng)IM可同樣可操作的連接至產(chǎn)生離子束的端子112、以及束線組件114的質(zhì)量分析器126、平行化器139、及偏折器136、138與157(例如經(jīng)由電源供應(yīng)器149、150、 159、160)。在一個實施例中，一個或多個偏折器157可位于在質(zhì)量分析器126的下游。直到在系統(tǒng)110內(nèi)的此點，束IM大體在一個相當(dāng)高的能級被輸送，其減緩對于束放大的傾向， 特別是在束密度升高之處，諸如在解析隙縫134處。類似于離子取出組件123、掃描元件 136、與聚焦及轉(zhuǎn)向元件138，偏折器157包含可操作以將該束IM減速的一個或多個電極 157a、157b?？梢岳斫獾氖潜M管二個電極12 與125b、136a與136b、138a與138b、及157a 與157b是分別圖示于示范的離子取出組件123、掃描元件136、偏折元件138及偏折器157， 這些元件123、136、138及157可以包含任何適合數(shù)量的電極，其為配置及偏壓以加速及/ 或減速離子以及于實質(zhì)為類似于Rathmell等人的美國專利第6，777，696號所提出的一種方式而將該離子束1 聚焦、彎曲、偏折、會聚、發(fā)散、掃描、平行化及/或去污染，該美國專利案以參照方式而整體為納入于本文。此外，聚焦及轉(zhuǎn)向元件138可包含電偏折板(例如一對或多對)以及單透鏡(Einzel lens)、四極及/或其他聚焦元件以聚焦離子束。雖然非為必要，可為有利以施加電壓至于元件138之內(nèi)的偏折板，使得其平均至零，欲避免該效應(yīng)必須引入附加的單透鏡以減緩元件138的聚焦方面的失真。可以理解的是“轉(zhuǎn)向 (steering)”離子束是偏折電極138a、138b的尺寸及施加至其的轉(zhuǎn)向電壓的作用，除了別的以外，由于束方向是正比于轉(zhuǎn)向電壓與板的長度且反比于束能量。進一步舉例而言，可以理解的是圖1的偏折構(gòu)件157運作以進而濾出自該束的非期望的能量的離子與中性粒子。反之，期望的能量的離子類型將依循相同的路徑且為由偏折構(gòu)件157所指向、彎曲、偏折、會聚、聚焦、加速、減速、及/或去污染。這是有利，若該離子束包含類似質(zhì)量的分子，諸如在簇(cluster)束注入中，其中，實質(zhì)所有質(zhì)量是依循相同的軌跡且減速器具有少至無的質(zhì)量-分散，從而束尺寸與角度(在該實施例中離開該帶狀的平面)被維持。在一個實施例中，偏折器157可包含多個電極，諸如第一電極157a與第二電極 157b，其可分別包含至少一個上電極與至少一個下電極，具有某個有效長度(未顯示)的偏折區(qū)域且可選擇性偏壓以將離子束1 彎曲、偏折、會聚、發(fā)散、聚焦、加速、減速、及/或去污染。偏折器157的偏折區(qū)域包含電場可操作以引起該束彎曲的一種方式而作用于束的區(qū)域。舉例而言，偏折區(qū)域的有效長度是可改變，視所產(chǎn)生的電場空間的量而定，如將進一步描述于下文。電源供應(yīng)器160可操作的連接至偏折構(gòu)件157以選擇性偏壓這些電極?？梢岳斫獾氖瞧燮?57的偏折區(qū)域的有效長度可藉由選擇性偏壓這些電極而調(diào)整。舉例而言，偏折器157的有效長度是可減小，藉由偏壓這些電極的一個或多個至如同注入器的周圍的相同電位(例如零或接地)，其本質(zhì)為停用或關(guān)掉上述電極。同理，偏折器157的有效長度可增大，藉由偏壓這些電極至偏折電位(典型為不同于零或接地)，因而擴大由其中的電極所產(chǎn)生的電場。參考圖2，在一個實施例中，偏折器157被更詳細地說明，且包括第一垂直板238a 與第二垂直板238b，其防止束疊合于處在下游的偏折構(gòu)件236。偏折構(gòu)件236包含分別具有多個電極段的上電極236a與下電極236b。在該實施例中，束1 可在該束124由偏折構(gòu)件236的彎曲前、彎曲期間、及/或彎曲后而減速或加速。圖2是束124可由偏折器157 (如于圖1所示)所偏折且同時減速的位置的唯一的實例，且其為預(yù)期于實質(zhì)類似于Rathmell的美國專利第7，102，146號所提出的一種方式的多個不同配置中，美國專利第7，102，146號以參照方式而整體納入于本文。在另一個實例中，束IM可在當(dāng)偏折時而同時加速且可能發(fā)生在束彎曲之后、之前及/或期間以導(dǎo)引帶電的粒子沿著設(shè)計路徑。不帶電或為不適當(dāng)電荷的任何離子未依循該路徑，且因此前進于不同方向，例如可能為進入中性粒子捕捉器。在圖示的實例中，通過隙縫210的離子束IM可自軸212而偏折為角度θ ’ 227， 其可約7與20度之間，例如約12度，且可聚焦在自隙縫210的下游的一點228。圖2說明一種混合型式的掃描機構(gòu)，替代而言，可實施于本文的其他型式的掃描機構(gòu)是存在，諸如 單獨為筆狀束。如上文所討論，該束可包含任何個束型式，包括而不限于一種標(biāo)準(zhǔn)束線，其具有在質(zhì)量分析器之后的末端站而不具有任何掃描型式機構(gòu)。再者，一種掃描器可存在以提供掃描束，諸如掃描的帶狀束(即其為一種混合掃描的時間平均帶)、即時的靜態(tài)帶狀束或由不同配置所提供的任何其他型式的帶狀束。圖3a說明一種分段式偏折機構(gòu)336的一個實施例，其可代表圖2的偏折構(gòu)件236。 分段式偏折機構(gòu)336可包含上電極組件336a與下電極組件336b，其分別包含一種配置的電極段302、304、306、308、310與312，其配置在328指出的束方向。電極302,304與306形成下電極組件336b，且電極308、310與312形成上電極組件336a。在另一個實例中，束324 可當(dāng)偏折時而同時為減速/加速，且可發(fā)生在該束的彎曲后、彎曲前及/或彎曲期間以導(dǎo)引帶電的粒子沿著設(shè)計的路徑，分段式偏折機構(gòu)的電極段是各自為獨立式偏壓以供選擇性控制該偏折構(gòu)件的有效長度。偏折機構(gòu)336可以連接至控制器316及測量構(gòu)件314，測量構(gòu)件314配置以測量一個或多個束特征，其可包含該束324的能量、電壓、電流、電流密度、質(zhì)量、電荷、與種類的至少一個?？刂破魇强刹僮鞯倪B接至該測量構(gòu)件、束產(chǎn)生構(gòu)件、質(zhì)量解析構(gòu)件、及/或偏折構(gòu)件，且配置成以響應(yīng)于由該測量構(gòu)件所取得的測量而調(diào)整該束產(chǎn)生構(gòu)件、質(zhì)量解析構(gòu)件、及 /或偏折構(gòu)件的至少一個的操作。在一個實施例中，如圖北所示，偏折機構(gòu)336的第一與第二不同對的上與下電極 302、308、306與312是可維持在約0伏特至負2千伏特的電位V1,以排斥離子束的電子，以使其未進入偏折區(qū)域。這是所期望的，因為上方與下方的中間電極310與304是可分別偏壓至相當(dāng)高的正電位V2,藉以產(chǎn)生偏折舉例而言，上方的中間電極310可偏壓至高的正電壓。偏折區(qū)域320在其中產(chǎn)生大約有效長度318。此可針對于高能量束而實行。大致歸因于互相作用電場線的多種非線性幾何性質(zhì)所導(dǎo)致的偏折區(qū)域320與離子束互相作用的有效長度318且因此描述大約長度；然而，有效長度可承擔(dān)關(guān)于個別電極段的偏壓量與選擇性的不同幾何性質(zhì)與長度。替代而言，所描述的電極段的任一個可獨立偏壓以供選擇性控制偏折區(qū)域320的有效長度318。這是有利的，當(dāng)試圖藉由例如未運用同樣多個正電壓以保持該電場作用于該束的偏折區(qū)域320為盡可能小。換言之，小于上或下電極的全部段的若干個電極段(例如三分之一、三分之二)可利用針對于低能量束以使得電場空間(其可除去自該束的等離子體)實際較短。類似于圖3a，偏折機構(gòu)336可連接至控制器316與測量構(gòu)件314，配置測量構(gòu)件314以測量一個或多個束特征，該束特征可包含該束3M的能量、電壓、電流、電流密度、質(zhì)量、電荷與種類中的至少一個。圖3c示出可利用高能量束的一個實施例。在一個實施例中，將所有三個上電極段可加偏壓至高電壓V1，且三個下電極段可加偏壓至較低的電壓V2。此可有效除去束等離子體，且因此提供偏折區(qū)域320的更長的有效長度318。再者，大致歸因于互相作用電場線的多種非線性幾何性質(zhì)所致的偏折區(qū)域320與離子束互相作用的有效長度318且因此描述大約長度；然而，有效長度可承擔(dān)關(guān)于個別電極段的偏壓量與選擇性的不同幾何性質(zhì)與長度。 舉例而言，在圖3c中，有效長度318是可實質(zhì)類似于通過于其的束線的實際長度的大約長度。雖然圖示的有效長度可與在偏折區(qū)域之內(nèi)的諸點的長度實質(zhì)類似，同樣可能存在諸點相關(guān)于束線長度上的實質(zhì)不同。可同樣利用其他的偏壓配置，其中，分段式偏折機構(gòu)的個別的電極段是選擇性偏壓。舉例而言，所有電極段可接地，除了中間的下電極304，其可為負偏壓。在此情形中，彎曲作用仍然提供，因為下方的負電極吸引該離子束。此可提供針對于低能量束，藉以得到束等離子體的較佳分布，以促進離子束中性化。可配置偏折構(gòu)件的其他電極段以選擇性偏壓而彼此相互獨立。此可通過連接至控制器316的電源(未顯示)而實行，控制器316已接收自該束的測量構(gòu)件316的測量，其基于能量、電流、質(zhì)量與電荷中的至少一個。參考圖4，一種示范的方法400說明用于控制在本文所述的一種離子注入系統(tǒng)的離子束。雖然方法400圖示且描述下文一連串的行動或事件，可以理解的是該方法未由圖示的順序所限制。舉例而言，一些行動可能發(fā)生于不同順序及/或為與除了該圖示及描述之外的其他行動或事件同時發(fā)生。此外，非所有圖示的行動可能為需要以實施本文說明的實施例的一個或多個觀點。甚至，一個或多個行動可為實行一個或多個單獨的行動及/或階段。方法400是開始于410，其中，利用以注入離子至一個工件的離子束是產(chǎn)生于離子
10注入系統(tǒng)。舉例而言，建立該束以具有一期望的摻雜劑物種、能量及/或電流。該方法接著進行至412，其中，測量一個或多個注入特征，諸如注入角度、束物種、束能量、束劑量等等。舉例而言，這些特征是可藉著如上所述的一種劑量測定系統(tǒng)所測量。更特別而言，可利用一種劑量測定系統(tǒng)，例如測定該束的電流密度。測量的特征與儲存于系統(tǒng)的控制構(gòu)件的期望值相比較，例如確定需要哪些調(diào)整(若有的話)以得到期望的結(jié)果。基于在412所取得的測量，該系統(tǒng)的操作接著在414處調(diào)整。舉例而言，偏折構(gòu)件的電極段的一個或多個可如上所述而調(diào)整以得到期望的離子注入。舉例而言，可得到想要施加至一個或多個電極以達到例如期望的有效長度、偏折度及/或加速/減速程度的偏壓電壓。在其后圖示的方法400結(jié)束，但是實際上可能繼續(xù)循環(huán)或為重復(fù)以達成期望的離子注入。雖然這里揭露的內(nèi)容已經(jīng)相對于一個或多個實施方式進行說明和描述，基于此說明書與附圖的閱讀和理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進行等效變更與修改。此揭露內(nèi)容包括所有等效修改與變更且僅由以下的申請專利權(quán)利要求所限定的范圍所限定。特別是關(guān)于上述的構(gòu)件(組件、元件、裝置、電路等等)所實行的種種功能，用以描述這些構(gòu)件的術(shù)語(包括 “機構(gòu)”的參考)意圖以對應(yīng)于(除非另為指明)實行所述構(gòu)件的指定功能的任何構(gòu)件(即 其為功能等效)，即使結(jié)構(gòu)與在本文所描述的實施方式中所述結(jié)構(gòu)不相同。此外，盡管特定特征在關(guān)于多個實施方式的一個中描述，該特征也可能期望且有利于任何既定或特定應(yīng)用而可結(jié)合于其他的實施方式中或多個其他特征。甚至，在術(shù)語“包括”、“具有”與其修改運用于詳細說明或申請專利范圍的限度內(nèi)，這些術(shù)語意圖包括似于術(shù)語“包含”方式。此外， 如利用在本文內(nèi)，“實施方式或示范(exemplary) ”僅意指一個實例而不是最佳。
權(quán)利要求
1.一種離子注入系統(tǒng)，包含 離子束源，構(gòu)成以產(chǎn)生離子束；質(zhì)量分析器，用于對所產(chǎn)生的離子束質(zhì)量分析；偏折構(gòu)件，位于該質(zhì)量分析器的下游且具有與其關(guān)聯(lián)的偏折區(qū)域，用于偏折在質(zhì)量分析后的離子束；及末端站，位于該偏折構(gòu)件的下游且構(gòu)成以支撐將由該離子束的離子所注入的工件； 其中，配置該偏折構(gòu)件以改變該偏折區(qū)域的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入系統(tǒng)，其中，該偏折構(gòu)件包含 第一電極；第二電極，其與第一電極一起界定間隙；及偏壓元件，用于施加電壓至第一電極與第二電極之中的至少一個； 其中，電場產(chǎn)生于第一電極與第二電極之間，以偏折通過該間隙的該離子束的離子； 其中，第一電極與第二電極中的至少一個被分段以產(chǎn)生沿著該離子束的行進路徑的多個電極段；且其中，各個電極段能夠被獨立加偏壓以選擇性控制該偏折構(gòu)件的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子注入系統(tǒng)，其中，所述多個電極段中的一個或多個包含跨于電極間隙的相對于彼此的上電極與下電極，且其中，上電極被分段成至少三段且下電極被分段成至少三段。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子注入系統(tǒng)，其中，加偏壓于上電極與下電極的第一段與最后段以提供相對于該上電極的第一段與該下電極的第一段之間以及相對于該上電極的最后段與該下電極的最后段之間的間隙的周圍的負電位分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子注入系統(tǒng)，其中，加正偏壓于該上電極的第一電極段與最后電極段之間的至少一個電極段，且施加與該上電極的各段相比較負的偏壓于該下電極的第一電極段與最后電極段之間的至少一個電極段。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子注入系統(tǒng)，其中，加負偏壓于該下電極的中段而其余段及該上電極是處于相對于所述周圍的接地電位，以致使得該偏折構(gòu)件的偏折區(qū)域的長度為最小化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入系統(tǒng)，還包含 測量構(gòu)件，配置成以測量一個或多個離子束特征；及控制器，可操作的連接至該測量構(gòu)件、該離子束源、該質(zhì)量分析器與該偏折構(gòu)件，且配置成以響應(yīng)于由該測量構(gòu)件所取得的測量而調(diào)整該離子來源、該質(zhì)量分析器與該偏折構(gòu)件中的至少一個的操作；其中，該測量構(gòu)件所測量的離子束特征包含該離子束的電壓、電流、質(zhì)量、電荷、能量與種類之中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入系統(tǒng)，還包含平行化構(gòu)件，用于彎曲該離子束成為實質(zhì)s形以濾出污染物且同時平行化該離子束成為多個平行的小束，以使小束分別具有實質(zhì)相等的有效長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入系統(tǒng)，其中，該離子束由該偏折構(gòu)件所偏折且同時為由該偏折構(gòu)件所減速、聚焦或減速且聚焦。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入系統(tǒng)，還包含 測量構(gòu)件，配置成以測量一個或多個離子束特征；及控制器，可操作的連接至該測量構(gòu)件及聚焦透鏡，用于響應(yīng)于由該測量構(gòu)件所取得的測量而使得該離子束加速或減速。
11.一種用于一種離子注入系統(tǒng)中的束線的電偏折裝置，包含 電偏折構(gòu)件，包含可操作以偏折離子束的偏折區(qū)域；及其中，配置該電偏折構(gòu)件以改變該偏折區(qū)域的長度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電偏折裝置，其中，該電偏折構(gòu)件包含 第一電極；第二電極，其與第一電極一起界定間隙；及偏壓元件，用于施加電壓至第一電極與第二電極之中的至少一個； 其中，電場產(chǎn)生于第一電極與第二電極之間，以偏折通過該間隙的該離子束的離子； 其中，第一電極與第二電極中的至少一個被分段以產(chǎn)生沿著該離子束的行進路徑的多個電極段；且其中，各個電極段能夠被獨立加偏壓以選擇性控制該偏折構(gòu)件的長度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電偏折裝置，還包含 測量構(gòu)件，配置成以測量一個或多個束特征；及控制器，可操作的連接至該測量構(gòu)件及該電偏折構(gòu)件，且配置成以響應(yīng)于由該測量構(gòu)件所取得的測量而調(diào)整該電偏折構(gòu)件的操作，藉由施加獨立偏壓于各個電極段以選擇性控制于其的偏折區(qū)域的長度；其中，該測量構(gòu)件所測量的束特征包含該離子束的電壓、電流、質(zhì)量、電荷、能量與種類之中的至少一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電偏折裝置，其中，該離子束是由該電偏折構(gòu)件所偏折且同時為由該電偏折構(gòu)件所減速、聚焦、或減速且聚焦。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電偏折裝置，其中，該多個電極段的一個或多個包含跨于電極間隙的相對于彼此的上電極與下電極，且其中，上電極被分段成至少三段且下電極分段成至少三段。
16.一種在離子注入系統(tǒng)中將離子注入工件的方法，包含 在該離子注入系統(tǒng)中產(chǎn)生離子束；測量該離子束的一個或多個束特征；調(diào)適通過該離子注入系統(tǒng)的偏折構(gòu)件的該離子束的有效長度，藉由基于束特征以選擇性調(diào)整施加至該偏折構(gòu)件的一個或多個的中-間隙電極的各個偏壓電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包含確定偏壓電壓是否應(yīng)施加至該偏折構(gòu)件的一對、三對或三對電極以偏折該離子束。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包含 選擇性控制該偏折構(gòu)件的有效長度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包含選擇性調(diào)整將施加至該偏折構(gòu)件的第一與第二電極的各個偏壓電壓以控制該離子束的會聚、加速或減速中的至少一個。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包含選擇性調(diào)整將施加至該偏折構(gòu)件的第一與第二電極的各個偏壓電壓以基于該離子束的能量、電流與種類的至少一個而控制偏折。
全文摘要
一種適用于離子注入系統(tǒng)的偏折構(gòu)件(236)包含多個電極(236a，236b)，其可選擇性偏壓以致使通過其的離子束彎曲、偏折、聚焦、會聚、發(fā)散、加速、減速及/或去污染。由于這些電極為可選擇性偏壓，且因此其中一個或多個是可維持未偏壓或斷電，束路徑的有效長度是可如所期望而選擇性調(diào)整(例如基于諸如能量、劑量、物種等等的束性質(zhì))。
文檔編號H01J37/317GK102160139SQ200980136381
公開日2011年8月17日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者伯·范德伯格, 愛德華·艾伊斯勒, 邁克·格拉夫 申請人:艾克塞利斯科技公司