專利名稱：可控制地植入工件的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工件的植入,尤其涉及用于工件的聚焦植入(focused implantation)的方法與裝置。
背景技術(shù)：
離子植入是一種將性質(zhì)變更雜質(zhì)引入至基板中的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。使所要雜質(zhì)材料在離子源中離子化，使離子加速以形成規(guī)定能量的離子束，且使離子束指向基板的表面。離子束中的高能離子滲透至基板材料的次表面中且嵌入至基板材料的晶格中以形成所要導(dǎo)電率或材料性質(zhì)的區(qū)域。太陽能電池使用免費(fèi)自然資源提供無污染、平等取用的能源。歸因于環(huán)境關(guān)注以及上漲的能源成本，可由硅基板構(gòu)成的太陽能電池變得在全球范圍內(nèi)較為重要。高效能太陽能電池的制造或生產(chǎn)的任何減少成本或高效能太陽能電池的任何效率改良將對(duì)世界范 圍的太陽能電池的實(shí)施具有正面影響。此情形將使得能夠?qū)崿F(xiàn)此清潔能源技術(shù)的較廣可用性。摻雜可改良太陽能電池的效率?？墒褂秒x子植入來執(zhí)行此摻雜。圖I為選擇性發(fā)射極太陽能電池10的橫截面圖。對(duì)發(fā)射極200摻雜且將額外摻雜劑提供至觸點(diǎn)202下的區(qū)域201可增加太陽能電池的效率(轉(zhuǎn)換成電能的光的百分比)。對(duì)區(qū)域201較重地?fù)诫s會(huì)改良導(dǎo)電率，且在觸點(diǎn)202之間具有較少摻雜會(huì)改良電荷收集。觸點(diǎn)202可僅隔開約2毫米至3毫米。區(qū)域201可僅為約100微米至300微米寬。圖2為指叉型背部觸點(diǎn)(interdigitated back contact, IBC)太陽能電池20的橫截面圖。在IBC太陽能電池20中，接面在太陽能電池的背部上。在此特定實(shí)施例中，摻雜圖案為交替P型以及n型摻雜區(qū)域?？蓪?duì)P+發(fā)射極203以及n+背表面場204摻雜。此摻雜可使IBC太陽能電池中的接面能夠起作用或具有增加的效率。高劑量植入可實(shí)現(xiàn)離子植入器的最低擁有成本。一些植入可能需要區(qū)域化或選擇性摻雜或區(qū)域化或選擇性材料改質(zhì)。對(duì)于選擇性植入，微影用于植入可能成本太過高(由于需要額外步驟)。對(duì)于這些應(yīng)用，并未完全測試等離子體摻雜技術(shù)。直接暴露至等離子體中的中性物質(zhì)可造成工件的沉積或蝕刻，且可能需要額外清潔步驟。因此，此項(xiàng)技術(shù)中需要工件的改良植入，且更特定言之，需要用于工件的聚焦植入的改良方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，一種處理裝置包括等離子體源，所述等離子體源經(jīng)組態(tài)以在等離子體腔室中產(chǎn)生等離子體，其中所述等離子體含有用于植入至工件中的離子。所述裝置亦包含具有孔隙的聚焦板，所述聚焦板經(jīng)組態(tài)以修改接近所述聚焦板的等離子體外鞘的形狀，以使得離子離開所述孔隙以界定聚焦離子。所述裝置還包含與所述聚焦板隔開的含有工件的處理腔室，其中所述聚焦離子具有實(shí)質(zhì)上比所述孔隙窄的植入寬度。所述裝置經(jīng)組態(tài)以藉由在離子植入期間掃描所述工件而在所述工件中形成多個(gè)圖案化區(qū)。
在另一實(shí)施例中，一種在等離子體處理系統(tǒng)中植入工件的方法包括鄰近于包括等離子體的等離子體腔室提供聚焦板，所述聚焦板具有孔隙配置，所述聚焦板經(jīng)組態(tài)以穿過將聚焦離子朝向所述工件提供的至少一個(gè)孔隙自所述等離子體提取所述離子。所述方法還包括在工件固持器與所述等離子體之間提供偏壓以將所述聚焦離子吸引至所述工件，以及相對(duì)于所述聚焦板掃描所述工件固持器，以便產(chǎn)生多個(gè)選擇性植入?yún)^(qū)。


圖I為已知的選擇性發(fā)射極太陽能電池的橫截面圖。圖2為已知的指叉型背部觸點(diǎn)太陽能電池的橫截面圖。圖3為等離子體系統(tǒng)內(nèi)的聚焦板配置的橫截面圖。圖4為經(jīng)植入的太陽能電池的實(shí)施例的俯視圖。圖5為與本發(fā)明的第一實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。 圖6為與本發(fā)明的第二實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖7為與本發(fā)明的第三實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖8為與本發(fā)明的第四實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖9為與本發(fā)明的第五實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖10為與本發(fā)明的第六實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖11為與本發(fā)明的第七實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖12為與本發(fā)明的第八實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖13為聚焦板的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。圖14為說明在植入期間的步進(jìn)移動(dòng)的橫截面圖。圖15至圖15d說明離子劑量與掃描速度之間的關(guān)系。圖16為說明靜電抑制的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。圖17A至圖17B為說明磁性抑制的兩個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。圖18至圖19說明使用RF或DC同步以兩個(gè)摻雜劑含量對(duì)工件植入的本發(fā)明的實(shí)施例中所涉及的例示性步驟。圖20a以及圖20b分別為在植入之前與植入之后的工件以及聚焦板系統(tǒng)的俯視圖。圖20c為在植入之后的圖20a至圖20b的工件的示意性俯視圖，其顯示植入?yún)^(qū)。圖20d為在植入期間的工件以及聚焦板系統(tǒng)的俯視圖。圖20e為20d的工件的示意性俯視圖，其顯示植入?yún)^(qū)。圖21為程序控制裝置的正視圖。圖22為與本發(fā)明的第九實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。圖23至圖24說明根據(jù)脈沖植入實(shí)施例的依據(jù)時(shí)間的例示性電壓以及工件位置曲線。
具體實(shí)施例方式本文中結(jié)合太陽能電池描述系統(tǒng)以及工件的實(shí)施例。然而，此系統(tǒng)的實(shí)施例可用于(例如)以下各者半導(dǎo)體晶圓、合成半導(dǎo)體基板或薄膜、位元規(guī)則媒體(bit-patternedmedia)、固態(tài)電池、平板面板(plate panel)、LED基板、玻璃基板等。因此,本發(fā)明不限于下文所描述的特定實(shí)施例。圖3為等離子體系統(tǒng)內(nèi)的聚焦板配置的橫截面圖。聚焦板101經(jīng)組態(tài)以修改等離子體外鞘242內(nèi)的電場，以控制在等離子體140與等離子體外鞘242之間的邊界241的形狀。因此，跨越等離子體外鞘242自等離子體140吸引的離子102可以較大范圍的入射角撞擊工件100。如此項(xiàng)技術(shù)中已知地產(chǎn)生等離子體140。在圖3的實(shí)施例中，聚焦板101包含一對(duì)板212與214，板212與214在其之間界定具有水平間隔(G)的間隙。板212可為絕緣體、半導(dǎo)體或?qū)w。在其他實(shí)施例中，聚焦板101可僅包含一個(gè)板或包含兩個(gè)以上板。所述一對(duì)板212與214可為具有薄型、扁平形狀的一對(duì)薄片。在其他實(shí)施例中，所述一對(duì)板212與214可為其他形狀，諸如管型、楔型和/或具有接近間隙的傾斜邊緣。所述一對(duì)板212與214亦可定位于平面151上方的垂直間隔(Z)處，平面151是藉由工件100的前表面界定。在一個(gè)實(shí)施例中，垂直間隔(Z)可為約2. O毫米至3. O毫米。
可藉由不同機(jī)構(gòu)跨越等離子體外鞘242自等離子體140吸引離子102。在一個(gè)例子中，對(duì)工件100施加偏壓，以跨越等離子體外鞘242自等離子體140吸引離子102。離子102可為P型摻雜劑、η型摻雜劑、氫氣、惰性氣體或熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者已知的其他物質(zhì)。有利的是，聚焦板101修改等離子體外鞘242內(nèi)的電場，以控制在等離子體140與等離子體外鞘242之間的邊界241的形狀。在一個(gè)例子中，在等離子體140與等離子體外鞘242之間的邊界241可具有相對(duì)于平面151的凸面形狀。當(dāng)對(duì)工件100施加偏壓時(shí)，(例如)穿過板212與214之間的間隙跨越等離子體外鞘242以較大范圍的入射角吸引離子102。舉例而言，遵循軌跡路徑271的離子可以相對(duì)于平面151的角度+ Θ °撞擊工件100。遵循軌跡路徑270的離子可以相對(duì)于同一平面151的約角度0°撞擊工件100。遵循軌跡路徑269的離子可以相對(duì)于平面151的角度-Θ °撞擊工件100。因此，入射角的范圍可在以約0°為中心的+ θ°與-θ°之間。另外，一些離子軌跡路徑(諸如，軌跡路徑269與271)可彼此交叉。取決于包含(但不限于)板212與214之間的水平間隔(G)、在平面151上方的板212以及214的垂直間隔(Z)、板212以及214的介電常數(shù)或等離子體140的其他制程參數(shù)的若干因素，入射角(Θ)的范圍可在以約0°為中心的+60°與-60°之間。圖4為經(jīng)植入的太陽能電池的實(shí)施例的俯視圖。圖4的太陽能電池500為選擇性發(fā)射極設(shè)計(jì)，但本文中所揭示的實(shí)施例并不僅限于選擇性發(fā)射極太陽能電池。太陽能電池500的寬度以及高度可為(例如)約156毫米或約125毫米。如圖I (且更特定言之，圖4)中所見，太陽能電池500具有經(jīng)摻雜的接觸區(qū)域501以及在接觸區(qū)域501之間的發(fā)射極502，發(fā)射極502是以稍低于接觸區(qū)域501的劑量的劑量摻雜。在一個(gè)例子中，接觸區(qū)域是以約5 X IO15摻雜劑原子/平方公分摻雜，且發(fā)射極502是以約I X IO15摻雜劑原子/平方公分摻雜。在另一例子中，接觸區(qū)域501隔開約2毫米且約100微米寬。使用10千電子伏特磷植入，這些接觸區(qū)域501是以約3 X IO15摻雜，且發(fā)射極502以約I. 5 X IO15摻雜?？蓤?zhí)行在太陽能電池500的整個(gè)表面上的毯覆式(blanket)植入以對(duì)發(fā)射極502摻雜，同時(shí)選擇性或圖案化植入可對(duì)接觸區(qū)域501摻雜。圖5為與本發(fā)明的第一實(shí)施例一致的處理裝置的方塊圖。系統(tǒng)400包含等離子體源401、聚焦板101 (或外鞘工程板)以及處理腔室402。氣體源404連接至等離子體源401。等離子體源401或系統(tǒng)400的其他組件亦可連接至諸如渦輪泵的泵(未圖示)。產(chǎn)生等離子體140的等離子體源401可為(例如)RF等離子體源、感應(yīng)耦合等離子體(inductively-coupled plasma, ICP)源、間接加熱陰極(indirectly heated cathode,IHC)或熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者已知的其他等離子體源。在此特定實(shí)施例中，等離子體源401為具有RF源產(chǎn)生器408以及RF源產(chǎn)生器409的RF等離子體源。在此特定實(shí)施例中，等離子體源401被外殼411環(huán)繞，且DC中斷部(DC break) 410將外殼411與處理腔室402分開?？蓪⑻幚砬皇?02、等離子體源401或平臺(tái)403接地。聚焦板101用以提取用于植入至工件100中的離子406?？蓪⒕劢拱?01冷卻。等離子體140自等離子體源401之此提取可為連續(xù)的(DC)或脈沖式的?？蓪?duì)等離子體源401施加偏壓，且可提供偏壓電源供應(yīng)器(未圖示)，以在基板上提供連續(xù)或脈沖偏壓以吸引離子406。雖然圖5中說明多個(gè)孔隙407，但聚焦板101可具有至少一個(gè)孔隙407。如下文關(guān)于圖20進(jìn)一步論述，孔隙407可配置成對(duì)應(yīng)于工件100內(nèi)的所要植入圖案的陣列。可將聚 焦板101冷卻或以其他方式使其熱特性受控制。等離子體源401與處理腔室402中的壓力可大致相等，此情形可造成電弧。熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)識(shí)到，可藉由增加處于不同電位的物件之間的距離且藉由在組件上使用平滑表面(在任何可能時(shí))來將高壓電弧最小化。工件100中的植入?yún)^(qū)域的尺寸可隨著系統(tǒng)400中的組件的參數(shù)而變化。一或多個(gè)工件100 (其可為太陽能電池)配置于處理腔室402中的平臺(tái)403上?？煽刂凭劢拱?01與工件100之間的距離，以補(bǔ)償聚焦板101的任何熱膨脹。這些工件100可配置成N個(gè)工件100寬以及N個(gè)工件100長(其中，寬度尺寸中的變數(shù)"N"可不同于長度尺寸中的變數(shù)"N")的陣列或矩陣。在圖5中，說明1X3的工件矩陣。配置于垂直定向上的平臺(tái)403可使用靜電夾持、機(jī)械夾持或靜電夾持與機(jī)械夾持的組合來保持工件100?？墒褂闷脚_(tái)403來掃描工件100。在圖5的實(shí)施例中，平臺(tái)403可在方向405上掃描。然而，平臺(tái)403可取決于工件100上的所要植入圖案而執(zhí)行ID或2D掃描。舉例而言，可執(zhí)行2D掃描以在工件100中形成光點(diǎn)形狀或圓點(diǎn)形狀植入?yún)^(qū)域。在替代實(shí)施例中，聚焦板101相對(duì)于固定工件100掃描?？墒褂酶鞣N裝載以及卸載機(jī)構(gòu)來將工件100置放于平臺(tái)403上。在一個(gè)例子中，平臺(tái)403可經(jīng)組態(tài)以對(duì)工件100提供背面氣體冷卻?？稍谥踩胫盎蛑踩肫陂g使用平臺(tái)403或某一其他裝置將工件100加熱或冷卻至各種溫度?？墒沟入x子體源401的脈沖發(fā)送與聚焦板101和/或工件100的掃描同步。此掃描可經(jīng)組態(tài)以達(dá)成跨越工件100的離子的所要?jiǎng)┝恳约胺植?。用以形成離子406的提取的脈沖性能夠?qū)崿F(xiàn)工件100的較佳電荷中和。在一個(gè)例子中，可使用二次電子集電板。圖6為與本發(fā)明的第二實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。在此實(shí)施例中，平臺(tái)403安置于聚焦板101下方且在方向605上移動(dòng)。雖然使用重力支撐工件100簡化了平臺(tái)403，但沉積或降落粒子可出現(xiàn)在工件上。圖7為與本發(fā)明的第三實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。在此實(shí)施例中，平臺(tái)403安置于聚焦板101上方且在方向605上移動(dòng)。此情形消除了工件100上的沉積或粒子的風(fēng)險(xiǎn)，但平臺(tái)403需要足夠夾持力以在系統(tǒng)400內(nèi)的處理期間將工件100倒置地固持。圖8為與本發(fā)明的第四實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。此實(shí)施例中的工件100安置于在方向405上移動(dòng)的傳送帶800上,方向405可為垂直方向。圖9為與本發(fā)明的第五實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。工件100安置于在方向605上移動(dòng)的傳送帶800上，方向605可為水平方向。此系統(tǒng)400可能在工件100上具有沉積或粒子，類似于圖6的實(shí)施例。圖10為與本發(fā)明的第六實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。工件100安置于在方向605上移動(dòng)的傳送帶800上。傳送帶405可夾緊工件100以便將工件100倒置地固持。此實(shí)施例消除了工件100上的沉積或粒子的風(fēng)險(xiǎn)。雖然已在(例如)圖5至圖10的實(shí)施例中說明傳送帶800以及平臺(tái)403，但可使用其他工件100輸送機(jī)構(gòu)。因此，本文中所揭示的實(shí)施例并不僅限于傳送帶800或平臺(tái)403。使用傳送帶800的某些實(shí)施例可使用差動(dòng)抽汲(differential pumping)來維持處理腔室402中的真空。
圖11為與本發(fā)明的第七實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。在此實(shí)施例中，至少傳送帶800以及聚焦板101為傾斜的，且工件100在方向1105上移動(dòng)，方向1105可為在水平與垂直之間的范圍內(nèi)的角度。雖然將圖11的實(shí)施例的整個(gè)系統(tǒng)400說明為傾斜的，但系統(tǒng)400的其余部分可能并不傾斜。說明傳送帶800，但可使用平臺(tái)403或其他工件100輸送機(jī)構(gòu)。傾斜組態(tài)將實(shí)現(xiàn)工件100的重力對(duì)準(zhǔn)，且簡化用于將工件100固持于傳送帶800上的機(jī)構(gòu)。圖12為與本發(fā)明的第八實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。在系統(tǒng)1200中，說明等離子體源401以及等離子體源1203。等離子體源1203自氣體源1202形成等離子體1201。在一個(gè)例子中，等離子體1201為p型(亦即，將p型摻雜劑物質(zhì)供應(yīng)至工件100的等離子體)，且等離子體140為n型(亦即，將n型摻雜劑物質(zhì)供應(yīng)至工件100的等離子體)，但等離子體140以及等離子體1201不限于此配置。在一個(gè)特定實(shí)施例中，使用系統(tǒng)1200來制造如圖2中所說明的IBC太陽能電池。因此，平臺(tái)403使工件100在等離子體源401與等離子體源1203之間平移，以對(duì)IBC太陽能電池的n型區(qū)域與p型區(qū)域兩者摻雜?？稍谥踩胫芷谄陂g斷開或接通等離子體源401、1203，或可按照在工件100中出現(xiàn)一些反摻雜效應(yīng)(counterdoping effect)的方式連續(xù)地操作。亦可調(diào)整偏壓的強(qiáng)度以使反摻雜效應(yīng)最小化。換言之，當(dāng)將意欲n型摻雜的工件的部分暴露至等離子體1201時(shí)以及當(dāng)將意欲P型摻雜的工件的部分暴露至等離子體140時(shí)，可減小等離子體與工件之間的偏壓。雖然說明平臺(tái)403，但可使用傳送帶或其他工件100輸送機(jī)構(gòu)。圖22為與本發(fā)明的第九實(shí)施例一致的等離子體處理裝置的方塊圖。系統(tǒng)2200具有等離子體源401與等離子體源2201兩者。等離子體源2201自氣體源2203形成等離子體2202。雖然說明平臺(tái)403，但可使用傳送帶或其他工件100輸送機(jī)構(gòu)。在此實(shí)施例中，平臺(tái)403可在等離子體源401與等離子體源2201之間旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)。在另一實(shí)施例中，平臺(tái)403或某一其他輸送機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在工件100的相對(duì)兩面上植入。在另一實(shí)施例中，等離子體源402與等離子體源2201可處于不同高度。在圖12以及圖22的實(shí)施例中，說明兩個(gè)等離子體源。亦可使用兩個(gè)以上等離子體源。雖然將系統(tǒng)1200以及2200說明為垂直的，但類似于本文中所揭示的其他實(shí)施例的其他組態(tài)是可能的。用于毯覆式植入以及選擇性植入、摻雜以及材料改質(zhì)植入或其他組態(tài)的具有兩個(gè)等離子體源的其他系統(tǒng)是可能的。
在本文中所揭示的實(shí)施例中，諸如等離子體源401的等離子體源可連續(xù)地操作。此情形減少了產(chǎn)生等離子體140所需的時(shí)間?？稍谙到y(tǒng)400內(nèi)同步(in-situ)清潔聚焦板101。在一個(gè)例子中，清潔等離子體可在等離子體源401中執(zhí)行?？?例如)在某數(shù)目次植入循環(huán)之后執(zhí)行此預(yù)防維護(hù)。當(dāng)在等離子體源401中使用可造成沉積的物質(zhì)時(shí)，此清潔可隨著時(shí)間的過去而維護(hù)離子406的所要特性或尺寸。聚焦板101的熱控制可減少聚焦板101上的沉積。此情形可涉及聚焦板的加熱或冷卻。本發(fā)明的等離子體處理裝置的實(shí)施例促進(jìn)選擇性小區(qū)與毯覆式植入兩者，而不需要多個(gè)遮罩或復(fù)雜植入方案。為了達(dá)到此目的，可結(jié)合適當(dāng)?shù)入x子體參數(shù)設(shè)計(jì)孔隙以及工件組態(tài)，以促進(jìn)提取形成離子束的聚焦離子，離子束的寬度收斂且在寬度實(shí)質(zhì)上比形成離子束的孔隙窄(意謂小于約75%的孔隙寬度)的區(qū)域中截取基板。圖13為聚焦板的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖，其說明離子聚焦的細(xì)節(jié)。聚焦板101可將孔隙407隔開距離D1，距離Dl可為約I公分。孔隙407可為約2毫米的長度D2。工件100可與聚焦板101隔開約I公分的距離D3。使用聚焦板101的工件100中的植入?yún)^(qū)域 可為約100微米的寬度D4。聚焦板101可具有孔隙407，孔隙407的高度大于約156毫米(進(jìn)入圖13中的頁面中)。聚焦板101本身的寬度可大于156毫米。對(duì)于10千電子伏特植入，此聚焦板101可自每一孔隙407提取約O. 2安培/公尺的離子406，且若工件100與聚焦板101隔開約I公分，則可在工件100處將離子406擴(kuò)散聚焦(focus down) 100微米植入寬度。若存在15個(gè)孔隙407，則此情形均等于工件100上的離子406的468毫安電流。若長度D2為約I毫米且對(duì)等離子體源施加偏壓達(dá)5千電子伏特并將工件100接地，則可將離子406集中聚焦(focus up)至十倍或十倍以上。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可用以植入具有約10微米的長度D4的區(qū)域。其他聚焦等級(jí)(focusing level)亦是可能的。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可使用寬度約數(shù)毫米的孔隙產(chǎn)生約數(shù)微米至數(shù)百微米的固定植入寬度(意謂在并不相對(duì)于聚焦離子掃描工件的情況下產(chǎn)生的植入?yún)^(qū)域的寬度)。因此可形成寬度相同于或大于(使用掃描)固定植入寬度的窄選擇性植入?yún)^(qū)域。此外，因?yàn)榫劢闺x子是自寬度D2的相對(duì)較大孔隙提取，所以聚焦離子406在工件100處在固定植入寬度D4上提供離子的高通量(電流)。此情形藉由提供足夠高的離子電流以給予用于毯覆式植入的所需植入含量的合理的工件掃描速率來促進(jìn)較小區(qū)中的高劑量植入以及快速毯覆式植入兩者。圖14為說明在根據(jù)本發(fā)明的方法的植入期間的步進(jìn)移動(dòng)的橫截面圖。使工件100在方向405上相對(duì)于離子406移動(dòng)。此情形在工件100中形成較高摻雜的區(qū)域1400以及較低摻雜的區(qū)域1401。相對(duì)于板101以比較低摻雜的區(qū)域1401的植入期間的掃描速度慢的速度掃描工件100，以形成較高摻雜的區(qū)域1400?？稍诠ぜ?00的表面上重復(fù)此程序。轉(zhuǎn)向圖15a至圖15d，提供細(xì)節(jié)以說明基板100中所接收的離子劑量1504與可提供于聚焦板101與基板100之間的可變掃描速度之間的關(guān)系。可藉由相對(duì)于固定基板100掃描聚焦板101、相對(duì)于固定聚焦板101掃描基板100或同時(shí)掃描基板與聚焦板兩者來提供可變掃描速度(或速率)?？山逵筛淖冎踩肫陂g的掃描速度而產(chǎn)生相對(duì)較高植入含量以及相對(duì)較低植入含量的區(qū)域。在圖15a至圖15d中所描繪的實(shí)施例中，依據(jù)在方向X上沿著基板100的位置使用可變掃描速率來產(chǎn)生可變離子劑量1504。如圖15a中所描繪，使用聚焦板101自等離子體140提取離子，以在離子406沖擊基板100時(shí)形成聚焦形狀。當(dāng)離子406植入至基板100中時(shí)，在基板100處的離子1500的電流密度可如圖15b中所顯示。如所描繪，穿過I公分寬孔隙407提取的離子的電流密度的峰值較窄，其中當(dāng)離子沖擊基板100時(shí)，離子的寬度可為約100微米。圖15c描繪可用于聚焦板101的一個(gè)掃描速率序列1502。在此實(shí)施例中，將掃描速率序列顯示為滯留時(shí)間函數(shù)(單位為秒/公分)，以使得滯留時(shí)間函數(shù)1504中的峰值1506表示掃描速率相對(duì)較慢的區(qū)域且底部部分1508表示掃描速率相對(duì)較快的區(qū)域。因此，在區(qū)域1506中，接收到較高離子劑量，此是因?yàn)榫劢闺x子1500是以比區(qū)域1508中的掃描速度相對(duì)較慢的速度跨越基板100而掃描?？梢匀鐖D15c中所顯示的周期性方式重復(fù)慢掃描速率與快掃描速率之間的此變化，從而導(dǎo)致基板100中的離子劑量1504的周期性變化，因此在X方向上產(chǎn)生相對(duì)較高離子摻雜以及較低離子摻雜的區(qū)域。本發(fā)明的實(shí)施例亦可使用脈沖等離子體植入來使工件的不同區(qū)域中的摻雜含量變化。在替代實(shí)施例中，在脈沖DC或RF植入的狀況下，可增加脈沖寬度或脈沖頻率以形成較高摻雜的區(qū)域1400。在這些替代實(shí)施例中，工件100的掃描速率可為恒定的，而當(dāng)離子 406沖擊待相比于區(qū)域1401 (區(qū)域1401暴露至相對(duì)較短脈沖或較小脈沖速率)較重?fù)诫s的區(qū)域1400時(shí)，脈沖等離子體的脈沖速率(或長度)相對(duì)較大。在本發(fā)明的實(shí)施例中，諸如圖5中所揭示的裝置的裝置可用以植入工件，以使得與脈沖離子植入處理相關(guān)聯(lián)的參數(shù)可根據(jù)所要摻雜含量而變化。這些參數(shù)可包含脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖頻率以及源脈沖與基板脈沖的同步。脈沖發(fā)送的實(shí)例包含將脈沖電位施加至等離子體或?qū)⒚}沖電位施加至工件。圖18至圖19各自說明使用RF或DC同步以多個(gè)不同摻雜劑含量植入工件的本發(fā)明的方法中所涉及的例示性步驟。當(dāng)然，除圖18至圖19中所說明的方法之外的方法是可能的。在兩種方法中，可在產(chǎn)生周期性植入脈沖的同時(shí)相對(duì)于孔隙板(諸如，孔隙板101)掃描目標(biāo)1800。根據(jù)圖18以及圖19的實(shí)施例，在植入脈沖的"接通"周期期間，可在工件與等離子體之間施加諸如負(fù)電位的電位，以使得來自等離子體140的正離子加速穿過聚焦板101且至工件100上。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，可根據(jù)已知技術(shù)由等離子體脈沖源以脈沖方式產(chǎn)生等離子體140。特定言之，可使用組件(未圖示)產(chǎn)生脈沖等離子體，而不需要將偏壓施加至工件100。在需要時(shí)，可周期性地產(chǎn)生植入脈沖，以使得植入脈沖大體上與源脈沖一致。因此，當(dāng)產(chǎn)生植入脈沖時(shí)，等離子體140亦”接通”，以使得來自等離子體140的離子藉由植入脈沖而加速至工件且植入至工件100中。為了在基板的不同區(qū)域處達(dá)成不同摻雜劑含量，可以不同方式使植入脈沖同步。特定言之，轉(zhuǎn)向圖18，可使用本文中所說明的方法在工件中形成對(duì)應(yīng)于高劑量以及低劑量區(qū)域的兩個(gè)不同摻雜含量的區(qū)域?？墒褂盟龇椒▉硐鄬?duì)于孔隙板101掃描目標(biāo)100，以在目標(biāo)(工件100)中形成一或多個(gè)相對(duì)較高摻雜含量的區(qū)域以及一或多個(gè)相對(duì)較低摻雜含量的區(qū)域。在步驟1800處，產(chǎn)生源脈沖時(shí)序。舉例而言，耦接至離子植入系統(tǒng)的脈沖產(chǎn)生器可每100微秒產(chǎn)生具有50微秒的持續(xù)時(shí)間TON的脈沖。在步驟1802處，作出是將高離子劑量還是低劑量施加至給定區(qū)域的決策。舉例而言，工件可定位于相對(duì)于聚焦板101的初始點(diǎn)處，其中低離子劑量區(qū)域意欲使用加速穿過其孔隙的離子來形成。因此，可由處理器來執(zhí)行使當(dāng)前工件位置與待施加的所要低劑量植入相關(guān)的程式或指令集。在步驟1804以及步驟1806處，每i個(gè)脈沖或每j個(gè)脈沖(對(duì)應(yīng)于低離子劑量含量或高離子劑量含量)形成對(duì)應(yīng)編碼器脈沖。舉例而言，對(duì)于低劑量(步驟1804)狀況，可每2個(gè)源脈沖(對(duì)應(yīng)于每200微秒)產(chǎn)生編碼器脈沖，而對(duì)于高劑量(步驟1806)狀況，可每20個(gè)源脈沖(對(duì)應(yīng)于每1000微秒)產(chǎn)生編碼器脈沖。在一個(gè)實(shí)施例中，工件100可保持固定，直至使馬達(dá)編碼器計(jì)數(shù)遞增(如步驟1808中所顯示)且向掃描系統(tǒng)馬達(dá)發(fā)送訊息以使掃描系統(tǒng)馬達(dá)移動(dòng)(如步驟1810中所顯示)為止。工件在編碼器脈沖之間可為固定的，且因此，在低劑量狀況下植入至工件100中由兩個(gè)源脈沖組成，同時(shí)等離子體140接通。此植入方法與高劑量狀況形成對(duì)比，在高劑量狀況下，在移動(dòng)工件100之前對(duì)工件100植入歷經(jīng)十個(gè)源脈沖。較高劑量區(qū)域因此由于暴露至五倍多的植入脈沖而接收到五倍于較低劑量區(qū)域的劑量的劑量。圖19描繪類似于圖18的方法的方法，不同之處在于所述方法用于應(yīng)用同步以達(dá) 成工件上的不同區(qū)域的任何數(shù)目個(gè)不同摻雜含量。所述方法如步驟1800進(jìn)行且進(jìn)行至步驟1902，在步驟1902中，判定對(duì)應(yīng)于待植入的區(qū)域的適當(dāng)離子植入劑量。一旦判定此劑量，所述方法便進(jìn)行至對(duì)應(yīng)于待植入的所判定劑量含量的替代步驟(如步驟1904至步驟1908所顯示)中一者，以至于形成適當(dāng)編碼器脈沖序列。此外，可在掃描工件100時(shí)施加編碼器脈沖序列，直至根據(jù)所要摻雜劑含量植入所要區(qū)為止。如圖18中，圖19的方法涉及根據(jù)所要摻雜含量形成用于所產(chǎn)生的每I個(gè)源脈沖、每2個(gè)源脈沖、每3個(gè)源脈沖等的編碼器脈沖。在另一實(shí)施例中，可在工件100掃描時(shí)使用脈沖RF或脈沖DC來達(dá)成工件100中的劑量控制。此脈沖發(fā)送可為微秒時(shí)間標(biāo)度。舉例而言，脈沖持續(xù)時(shí)間TON可自50微秒調(diào)整至49微秒，以便將施加至工件100的劑量減少達(dá)2%。在又一實(shí)施例中，工件100在圖14中所說明的方向405上以恒定速度掃描，但脈沖持續(xù)時(shí)間或脈沖速率增加以形成較高摻雜的區(qū)域1400。舉例而言，5倍長的脈沖或5倍頻率的脈沖速率(與較低摻雜的區(qū)域1401的植入相比較)將在較高摻雜的區(qū)域1400中產(chǎn)生5倍劑量?？墒褂肦F源脈沖發(fā)送與DC源脈沖發(fā)送兩者。此舉可藉由在DC脈沖期間修改RF源的作用時(shí)間循環(huán)或在DC脈沖發(fā)送期間修改RF源的功率位準(zhǔn)來執(zhí)行。圖23以及圖24分別顯示可在脈沖植入系統(tǒng)中依據(jù)時(shí)間而施加的例示性電壓曲線2300以及2400。電壓脈沖可表示植入脈沖或源脈沖，如上文所描述。在圖23以及圖24中亦分別顯示依據(jù)時(shí)間的工件位置曲線2310以及2410。在圖23中，工件以恒定速度移動(dòng)，但工件中的較高劑量區(qū)域是藉由較長脈沖持續(xù)時(shí)間(諸如，脈沖2320)來形成。工件中的較低劑量區(qū)域是藉由較短脈沖持續(xù)時(shí)間(諸如，脈沖2330)來形成。在圖24中，工件亦以恒定速度移動(dòng)，藉由線性曲線2410說明。工件中的較高劑量區(qū)域2420是藉由較高脈沖速率來形成且較低劑量區(qū)域2430是藉由較低脈沖速率來形成。在圖23與圖24兩者的實(shí)施例中，較低劑量區(qū)域可為(例如)太陽能電池中的觸點(diǎn)之間的區(qū)域，且較高劑量區(qū)域可為(例如)在太陽能電池的觸點(diǎn)下的區(qū)域。圖20a至圖20c呈現(xiàn)經(jīng)組態(tài)以執(zhí)行毯覆式植入與選擇性植入兩者的聚焦板系統(tǒng)1210的俯視圖。如圖20a以及圖20b中所說明，在方向1204上掃描工件100。聚焦板系統(tǒng)1210的實(shí)施例包含具有第一孔隙1202的第一聚焦板1200。第一孔隙1202可藉由(例如)在方向1204上掃描以形成毯覆式區(qū)域1220而執(zhí)行跨越工件100的寬度的毯覆式植入(充當(dāng)毯覆式孔隙)，如圖20c中所顯示。第二聚焦板1201具有第二孔隙1203。這些第二孔隙1203可藉由(例如)在同一方向1204上掃描孔隙1203以形成圖案化區(qū)域1222而執(zhí)行工件100的圖案化或選擇性植入。在此情況下，掃描描述相對(duì)于孔隙1202以及1203的工件100的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且可藉由移動(dòng)工件100以及聚焦板1200以及1201中的任一者或兩者來達(dá)成。雖然在圖20a至圖20b的實(shí)施例中說明兩個(gè)聚焦板，但本發(fā)明涵蓋可具有第一孔隙1202以及第二孔隙1203的單一聚焦板。在所說明的實(shí)例中，沿著方向1204掃描兩個(gè)聚焦板· · · ·00與·· · · 01達(dá)等于點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離的距離。圖20b描繪在掃描完成之后的聚焦板· · · ·00與·· · · 01的相對(duì)位置。圖案化區(qū)域1222可藉由在需要時(shí)增加掃描距離而一直延伸至工件100的邊緣。圖20c說明在針對(duì)具有如圖20a中的初始位置以及如圖20b中的最終位置的聚焦板的掃描發(fā)生之后的工件100的植入幾何形狀的細(xì)節(jié)。因?yàn)檠刂怪庇趻呙璺较?204的方向1212，第二孔隙1203與第一孔隙1202的部分重疊，所以暴露于第二孔隙1203下的植入?yún)^(qū)域1222接收較多離子劑量。根據(jù)本發(fā)明，這些毯覆式植入與選擇性植入可至少部分同時(shí)進(jìn)行，如圖20d至圖 20e中所說明。圖20d描繪聚焦板系統(tǒng)1210的實(shí)施例，其中同一板中包含孔隙1202以及孔隙1203。如圖20d中所檢視，聚焦板1210可自左沿著方向1204掃描至位置C。圖20d中所說明的組態(tài)可表示在植入掃描的中間期間的點(diǎn)，在所述點(diǎn)之后，板1210繼續(xù)相對(duì)于工件100向左移動(dòng)。圖20e描繪由板1210產(chǎn)生的直至藉由圖20d表示的點(diǎn)的離子植入的圖案。因此，形成具有前邊緣1230a的毯覆式區(qū)域1230，前邊緣1230a對(duì)應(yīng)于點(diǎn)C處的毯覆式聚焦孔隙1202的前邊緣。隨著掃描繼續(xù)，毯覆式區(qū)域1230可延伸跨越整個(gè)工件100，類似于圖20c中所描繪的情形。圖20e亦說明已使用孔隙1203至少部分形成選擇性植入?yún)^(qū)域1232。此外，聚焦板中的孔隙的其他配置是可能的，諸如植入圓點(diǎn)、光點(diǎn)或其他形狀的配置。以此方式，孔隙可具有圓形、橢圓形或與所要植入幾何形狀相關(guān)聯(lián)的任何形狀。圖21為程序控制裝置的正視透視圖。在此實(shí)施例中，程序控制裝置2100安置于平臺(tái)403以及工件100上或附近。此程序控制裝置2100可經(jīng)組態(tài)以量測離子通量、離開聚焦板的離子的尺寸或擴(kuò)展度、離子的位置或離子相對(duì)于工件100的平行度。第一孔隙2101具有比離子的長尺寸大的長尺寸?？梢源判苑绞交螂妼W(xué)方式抑制的法拉第杯(Faraday cup,未顯示)安置于第一孔隙2101之后以用于進(jìn)行全部離子量測?？蓪⒂傻谝豢紫?101形成的區(qū)域分段以判定水平離子均勻性?？紫蛾嚵?102包含數(shù)行偏移孔隙?？紫蛾嚵?102中的每一孔隙為離子的預(yù)期寬度的約1/10?？梢源判苑绞交螂妼W(xué)方式抑制的法拉第杯(未顯示)安置于每一孔隙陣列2102之后。圍繞水平方向隔開的額外陣列集合給出關(guān)于寬度或平行度的改變的信息。程序控制裝置2100的區(qū)域可涂布以在被離子束撞擊時(shí)增加發(fā)光(此可用光學(xué)方式進(jìn)行監(jiān)視)的材料。第二孔隙2103可安置于圍繞平臺(tái)403的周邊，以提供即時(shí)劑量量測，且可用于掃描速度校正?？杀环侄蔚氖芤种品ɡ诒?未顯示)安置于每一第二孔隙2103之后?？墒褂么讼到y(tǒng)的實(shí)施例產(chǎn)生二次電子。工件100的帶電可影響離子406中的離子的軌跡。聚焦板101的聚焦可受到影響，聚焦板101的蝕刻可能發(fā)生，且聚焦板101的加熱可能增加(歸因于二次電子)。二次電子可藉由處于比工件100的電位低的電位的大部分透明電極或藉由在工件100之后的磁體來抑制。圖16為說明靜電抑制的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。至少一個(gè)抑制板1600安置于聚焦板101上，抑制板1600可為絕緣體、導(dǎo)體或絕緣層與導(dǎo)電層的組合。圖17A至圖17B為說明磁性抑制的兩個(gè)實(shí)施例的橫截面圖?？煞謩e具有相反極性的磁體1700、1701可安置于工件100之后(圖17A)或聚焦板101與工件100之間(圖17B)以影響任何二次電子。在圖17A中，磁體1700、1701可為固定的或可相對(duì)于等離子體源移動(dòng)。在圖17B中，磁體1700、1701可安置于聚焦板101上或至少部分在聚焦板101內(nèi)。圖17B中的磁體1700、1701可為固定的，此情形簡化了操作。本文中所揭示的實(shí)施例可用以對(duì)工件100摻雜或修改工件100的晶格。在一個(gè)例子中，執(zhí)行氫和/或氦植入以使得能夠分解工件100，此情形可涉及跨越工件100的氫和/或氦的變化劑量。亦可執(zhí)行其他材料改質(zhì)(諸如，非晶化)。使用本文中所揭示的實(shí)施例的植入可應(yīng)用于半導(dǎo)體或其他應(yīng)用。本發(fā)明的范疇不受本文中所描述的特定實(shí)施例限制。實(shí)際上，一般熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者將自上述描述以及附圖顯而易見除本文中所描述的實(shí)施例以及修改外的本發(fā)明的其他各種實(shí)施例以及修改。因此，這些其他實(shí)施例以及修改意欲落入本發(fā)明的范疇內(nèi)。此外，雖 然本文中已在針對(duì)特定目的的特定環(huán)境下的特定實(shí)施方案的情況下描述本發(fā)明，但一般熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的適用性不限于此且可在針對(duì)任何數(shù)目個(gè)目的的任何數(shù)目個(gè)環(huán)境下有益地實(shí)施本發(fā)明。因此，下文所闡述的申請(qǐng)專利范圍應(yīng)根據(jù)如本文中所描述的本發(fā)明的全廣度以及精神來解釋。
權(quán)利要求
1.一種處理裝置，包括 等離子體源，經(jīng)組態(tài)以在等離子體腔室中產(chǎn)生等離子體，所述等離子體含有用于植入至工件中的離子； 具有孔隙的聚焦板，所述聚焦板經(jīng)組態(tài)以修改接近所述聚焦板的等離子體外鞘的形狀，以使得所述離子離開所述孔隙以界定聚焦離子；以及 與所述聚焦板隔開的含有所述工件的處理腔室，其中所述聚焦離子具有實(shí)質(zhì)上比所述孔隙窄的植入寬度，且所述處理腔室經(jīng)組態(tài)以藉由在植入期間掃描所述工件而在所述工件中形成多個(gè)圖案化區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其中所述聚焦板包括多個(gè)孔隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理裝置，其中所述多個(gè)孔隙包括毯覆式孔隙以及選擇性孔隙集合，所述毯覆式孔隙以及所述選擇性孔隙集合經(jīng)組態(tài)以在沿著第一方向掃描所述工件時(shí)產(chǎn)生所述工件的毯覆式植入以及選擇性區(qū)中的植入。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，還包括工件固持器，所述工件固持器經(jīng)組態(tài)以在兩個(gè)方向上掃描所述工件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理裝置，所述工件固持器包括水平固持器、垂直固持器、傾斜固持器以及倒置固持器中的一者。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理系統(tǒng)，其中所述孔隙具有約0.5毫米至5毫米的寬度，且所述植入寬度為約5微米至約2毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，還包括工件固持器，所述工件固持器經(jīng)組態(tài)而在給定掃描中以可變掃描速率沿著所述工件的第一方向掃描，其中不同離子植入含量的多個(gè)植入?yún)^(qū)域是在于所述第一方向上掃描之后形成，以形成所述多個(gè)圖案化區(qū)中的至少一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理裝置，其中所述等離子體的所述離子與摻雜劑物質(zhì)相關(guān)聯(lián)，其中不同摻雜劑濃度的多個(gè)植入?yún)^(qū)域是在于所述第一方向上掃描之后形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其中所述等離子體源經(jīng)組態(tài)以產(chǎn)生脈沖等離子體。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其中所述處理裝置經(jīng)組態(tài)以將脈沖偏壓供應(yīng)至所述工件。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其中所述處理裝置經(jīng)組態(tài)以將脈沖偏壓供應(yīng)至所述等離子體。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其中所述孔隙包括陣列，所述陣列對(duì)應(yīng)于所述工件中的所述多個(gè)圖案化區(qū)中的至少一者的所要植入圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理裝置，其中所述等離子體腔室中的所述離子為第一類型的離子物質(zhì)，所述處理裝置還包括 工件固持器； 第二等離子體源； 具有孔隙的第二聚焦板，所述第二聚焦板經(jīng)組態(tài)以修改接近所述第二聚焦板的等離子體外鞘的形狀，以使得所述離子離開所述孔隙以界定聚焦離子；以及 第二等離子體腔室，耦接至所述第二等離子體源，且經(jīng)組態(tài)以供應(yīng)第二類型的離子物質(zhì)，其中所述工件固持器經(jīng)組態(tài)以在所述聚焦板以及所述第二聚焦板下掃描以便選擇性地植入所述工件，其中各別第一區(qū)域以及第二區(qū)域?qū)?yīng)于所述第一類型的離子物質(zhì)以及所述第二類型的離子物質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求14所述的處理裝置，其中所述第一類型的離子物質(zhì)為η型摻雜劑，且所述第二類型的離子物質(zhì)為P型摻雜劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理裝置，還包括程序控制裝置，所述程序控制裝置安置于所述工件固持器上或附近，且包括經(jīng)組態(tài)以即時(shí)量測離子劑量的孔隙配置以及檢測器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的處理裝置，其中所述第一類型的離子物質(zhì)為η型摻雜劑，且所述第二類型的離子物質(zhì)為P型摻雜劑。
17.一種植入工件的方法，包括鄰近于含有等離子體的等離子體腔室提供聚焦板，所述聚焦板經(jīng)組態(tài)以穿過將聚焦離子朝向所述工件提供的至少一個(gè)孔隙自所述等離子體提取離子；在工件固持器與所述等離子體之間提供偏壓，以將所述聚焦離子朝向所述工件吸引，所述工件安置于所述工件固持器上；以及相對(duì)于所述聚焦板掃描所述工件，以便在所述工件中產(chǎn)生多個(gè)選擇性植入?yún)^(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的植入工件的方法，其中所述聚焦板包括毯覆式孔隙以及選擇性孔隙集合，且其中在單一掃描中掃描所述工件產(chǎn)生處于第一離子劑量的所述工件的毯覆式植入與處于第二較高劑量的所述工件的區(qū)域集合的選擇性植入。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的植入工件的方法，還包括將具有第一脈沖頻率的源脈沖供應(yīng)至所述等離子體；在所述聚焦板的所述孔隙定位于所述工件的第一區(qū)域之上時(shí)，提供第一偏壓脈沖集合，所述第一偏壓脈沖集合具有第一偏壓脈沖頻率，其中所述第一偏壓脈沖集合與所述源脈沖同步；以及在所述聚焦板的所述孔隙定位于所述工件的第二區(qū)域之上時(shí)，提供第二偏壓脈沖集合，所述第二偏壓脈沖集合具有不同于所述第一偏壓脈沖頻率的第二偏壓脈沖頻率，其中所述第二偏壓脈沖集合與所述源脈沖同步。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的植入工件的方法，其中掃描所述工件包括以第一掃描速率掃描所述工件的第一區(qū)域以及以第二較高掃描速率掃描所述工件的第二區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的植入工件的方法，其中掃描所述工件包括在以第一脈沖速率將脈沖施加至所述等離子體的同時(shí)掃描第一區(qū)域，以及在以第二較高脈沖速率將脈沖施加至所述等離子體的同時(shí)掃描第二區(qū)域。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的植入工件的方法，其中掃描所述工件包括在以第一脈沖持續(xù)時(shí)間將脈沖施加至所述等離子體的同時(shí)掃描第一區(qū)域，以及在以第二脈沖持續(xù)時(shí)間將脈沖施加至所述等離子體的同時(shí)掃描第二區(qū)域。
23.一種在等離子體處理系統(tǒng)中植入工件的方法，包括鄰近于含有具有N型摻雜劑離子的第一等離子體的第一等離子體腔室提供第一聚焦板，所述第一聚焦板經(jīng)組態(tài)以穿過將聚焦離子朝向所述工件提供的至少一個(gè)孔隙自所述等離子體提取離子；鄰近于含有具有P型摻雜劑離子的第二等離子體的第二等離子體腔室提供第二聚焦板，所述第二聚焦板經(jīng)組態(tài)以穿過將所述聚焦離子朝向所述工件提供的至少一個(gè)孔隙自所述等離子體提取離子；以及 分別在于所述工件與所述第一等離子體以及所述第二等離子體之間施加偏壓的同時(shí)相對(duì)于所述第一聚焦板以及所述第二聚焦板掃描所述工件，其中選擇性N摻雜區(qū)集合以及單獨(dú)的選擇性P摻雜區(qū)集合形成于所述工件中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的在等離子體處理系統(tǒng)中植入工件的方法，其中所述第一等離子體腔室以及所述第二等離子體腔室經(jīng)組態(tài)以在植入期間斷開以及接通所述第一等離子體以及所述第二等離子體，以使得所述P型摻雜劑離子僅植入所述P摻雜區(qū)，且所述N型摻雜劑離子植入所述N摻雜區(qū)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的在等離子體處理系統(tǒng)中植入工件的方法，其中施加的所述偏壓的強(qiáng)度經(jīng)調(diào)整以使得所述P型摻雜劑離子相較于所述N摻雜區(qū)而言較多地植入所述P摻雜區(qū)，且所述N型摻雜劑離子相較于所述P摻雜區(qū)而言較多地植入所述N摻雜區(qū)。
全文摘要
一種等離子體處理裝置包括等離子體源，所述等離子體源經(jīng)組態(tài)以在等離子體腔室中產(chǎn)生等離子體，以使得所述等離子體含有用于植入至工件中的離子。所述裝置亦包含具有孔隙配置的聚焦板配置，所述聚焦板配置經(jīng)組態(tài)以修改接近所述聚焦板的所述等離子體的等離子體外鞘的形狀，以使得離開所述孔隙配置的孔隙的離子界定聚焦離子。所述裝置還包含與所述聚焦板隔開的含有工件的處理腔室，以使得在所述工件處的所述聚焦離子的固定植入?yún)^(qū)域?qū)嵸|(zhì)上比所述孔隙窄。所述裝置經(jīng)組態(tài)以藉由在離子植入期間掃描所述工件而在所述工件中形成多個(gè)圖案化區(qū)。
文檔編號(hào)H01J37/317GK102971825SQ201080051532
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者安東尼·雷諾, 盧多維克·葛特, 提摩太·J·米勒, 約瑟·C·歐爾森, 維克拉姆·辛, 詹姆士·布諾德諾, 迪帕克·瑞曼帕, 拉塞爾·J·羅, 阿塔爾·古普塔, 凱文·M·丹尼爾斯 申請(qǐng)人:瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司