本發(fā)明是有關(guān)于一種離子布植機(jī)，特別是有關(guān)于一種將用來夾持工作件的夾盤與用來監(jiān)控離子束的監(jiān)控器整合在一起的離子布植機(jī)，使得對(duì)工作件進(jìn)行布植以及對(duì)離子束特征進(jìn)行監(jiān)控二者之間得以簡單地進(jìn)行切換。

背景技術(shù)：

離子布植對(duì)于現(xiàn)代元件制造技術(shù)，例如半導(dǎo)體元件制造或平面面板制造而言，是必須但昂貴的制造過程。離子布植主要是用于將化學(xué)活躍材料物摻雜-引入至例如通常是硅的半導(dǎo)體材料的工作件內(nèi)。在多數(shù)的情況下并無可替代離子布植的其他制造過程。離子布植在其他應(yīng)用方面亦有增加的趨勢，例如元件上關(guān)鍵區(qū)域的定義以及工作件內(nèi)摻質(zhì)遷移率(mobility)的控制。

為了更精準(zhǔn)地控制工作件上的布植結(jié)果，有需要監(jiān)控布植于工作件上的離子束。特別是，將所監(jiān)控的離子束與實(shí)際布植的離子束之間的差異減到最小是很重要的，因?yàn)殡x子束可能會(huì)具有隨著時(shí)間及/或空間而產(chǎn)生的無法避免及/或無法控制的變動(dòng)(fluctuation)。所欲監(jiān)控的離子束特征是有關(guān)于，但不限于下列的項(xiàng)目：離子束電流的總和，離子束電流在離子束橫截面的分布，離子束的平行性。因此，有許多種類的監(jiān)控器可以用來監(jiān)控離子束。又，雖然靜電夾盤(electrostatic chuck)最常被使用來夾持工作件，但是夾盤也是有許多其他種類可以使用。

舉例來說，如圖1A與圖1B所示的法拉第杯12就是一種現(xiàn)有的監(jiān)控器，其可以用來測量布植于工作件11的離子束10的電流總和。法拉第杯12開口的大小及形狀大多與工作件11大小及形狀相同，使得法拉第杯12所測量到的離子束10與布植于工作件11的離子束10相同。法拉第杯12可以被放在工作件11的下游，當(dāng)工作件11從離子束10的路徑上被移開時(shí)，法拉第杯12便可監(jiān)控離子束10。又，法拉第杯12可以與工作件11一起移動(dòng)，當(dāng)法拉第杯12被移入離子束10的路徑時(shí)，便可以監(jiān)控離子束10。

舉例來說，如圖1C所示的法拉第杯串列就是另一種現(xiàn)有的監(jiān)控器，其可用來分別測量離子束10中不同部分的電流。這些法拉第杯125會(huì)排列成一直線，而且任意兩個(gè)相鄰的法拉第杯之間的距離都是相等的。因此，當(dāng)法拉第杯125的串列沿著垂直離子束10的路徑來移動(dòng)穿過離子束10時(shí)，便可以監(jiān)控離子束10的橫截面的電流分布。

舉例來說，如圖1D所示的是另一種現(xiàn)有習(xí)知被配置來監(jiān)控離子束平行性(或是可以看成離子束發(fā)散性)的監(jiān)控器。它可以使用兩個(gè)完全一樣的法拉第杯串列來測量離子束在離子束10的路徑上兩個(gè)不同的監(jiān)控位置的離子束電流分布，也可以使用同一法拉第杯串列來重復(fù)測量在離子束10的路徑上兩個(gè)不同的監(jiān)控位置的離子束電流分布。重要地是，如果離子束10是完美平行的離子束的話，那么所測量到的兩個(gè)離子束電流分布應(yīng)該要完全一致。因此，所測量到的兩個(gè)離子束電流分布以及兩個(gè)不同監(jiān)控位置之間的距離可以用來計(jì)算離子束10的發(fā)散角度。

然而，夾盤及/或監(jiān)控器的移動(dòng)會(huì)同時(shí)增加所需使用的硬件的復(fù)雜度以及監(jiān)控離子束的限制條件。同時(shí)也會(huì)延長布植工作件以及監(jiān)控離子束的時(shí)間。此外，從上述例子可以知道，工作件被離子束布植的位置經(jīng)常與離子束被測量的位置不同，而且布植工作件與監(jiān)控離子束是在不同的時(shí)間所進(jìn)行。如此一來，所測量到的離子束與實(shí)際布植在工作件上的離子束之間的差異仍然會(huì)是一個(gè)問題。

舉例來說，監(jiān)控器通常會(huì)安裝在一個(gè)掃描器上，而移動(dòng)監(jiān)控器穿過離子束來獲得關(guān)于離子束特征的信息會(huì)需要花費(fèi)時(shí)間。此外，使用掃描器會(huì)花費(fèi)更多硬件成本并并且暫停以及移動(dòng)掃描器需要耗費(fèi)更多空間，而且掃描器的操作會(huì)延長取得用來分析離子束特征的數(shù)據(jù)的時(shí)間。更進(jìn)一步來說，離子束與掃描器之間的相互作用也有可能會(huì)引發(fā)顆粒污染(particle contamination)。

因此，需要發(fā)展一新穎的離子布植器以改善數(shù)據(jù)采集的效率、準(zhǔn)確度以及可靠度，并且減少顆粒污染的可能來源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種離子布植機(jī)，其中用來夾持工作件的夾盤與用來監(jiān)控離子束的監(jiān)控器被整合為一單一的裝置。在此情況下，夾盤與監(jiān)控器是安置在裝置上不同的地方。因此，通過改變離子束與裝置之間的相對(duì)幾何位置關(guān)系，有時(shí)候離子束只會(huì)被布植在夾盤所夾持的工作件上，這就是布植模式，而有時(shí)候離子束只會(huì)被監(jiān)控器接收到，這就是監(jiān)控模式。

詳細(xì)來說，夾盤與監(jiān)控器分別放置在本體(body)不同的表面上。因此，通過繞著與離子束路徑相交的一軸(像是與離子束路徑垂直的一軸)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，夾盤與監(jiān)控器可以交替面向離子束。因此，夾盤可以先面向離子束，這樣夾盤所排列的工作件會(huì)被布植，然后只要簡單的旋轉(zhuǎn)本體，監(jiān)控器就可以面向離子束，這樣離子束就會(huì)被監(jiān)控。

重要地是，通過正確的安排夾盤與監(jiān)控器的位置，當(dāng)夾盤面向離子束的時(shí)候工作件所占的位置，與監(jiān)控器面向離子束的時(shí)候監(jiān)控器所占的位置可以是同一個(gè)位置。舉例來說，本體的中心點(diǎn)到所夾持工作件之間的距離與本體的中心點(diǎn)到監(jiān)控器表面可以被調(diào)整成一樣。其中，監(jiān)控器的表面被放置在當(dāng)監(jiān)控器面向離子束時(shí)監(jiān)控器可以接收離子束的位置。

特別來說，因?yàn)楸景l(fā)明的主要特色是夾盤與監(jiān)控裝置的整合，任何現(xiàn)有的及/或開發(fā)中的監(jiān)控器都可以用于整合。進(jìn)一步來說，不同的監(jiān)控器可以一起使用。舉例來說，第一監(jiān)控器可以用來監(jiān)控離子束的均勻度，而第二監(jiān)控器可以用來監(jiān)控離子束的發(fā)散性，第一監(jiān)控器與第二監(jiān)控器可以一起作為監(jiān)控器來與夾盤整合。如此一來，離子束的均勻度與離子束的分散性便可以在相同位置同時(shí)被監(jiān)控。并且因?yàn)楸O(jiān)控器不需要掃描經(jīng)過離子束，還可以省下數(shù)據(jù)采集的時(shí)間。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種離子布植機(jī)，包含：離子束組件被配置來提供離子束；及基座組件，包含有：本體；夾盤，放置于該本體的第一表面，其中該夾盤被配置來夾持欲被該離子束布植的工作件；及

監(jiān)控器，放置于該本體的第二表面，其中該監(jiān)控器被配置來監(jiān)控該離子束；其中該第一表面不同于該第二表面；其中該本體能夠沿著與離子束的離子束路徑相交的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

前述的離子布植機(jī)，其中該第一表面相接于該第二表面。

前述的離子布植機(jī)，其中該第一表面相離于該第二表面。

前述的離子布植機(jī)，其中該監(jiān)控器垂直該夾盤.

前述的離子布植機(jī)，其中該監(jiān)控器的表面區(qū)域大于該本體的第二表面的區(qū)域，使得當(dāng)該監(jiān)控器直接面對(duì)該離子束時(shí)，該夾盤與被該夾盤夾持的該工作件皆不會(huì)被離子束所布植。

前述的離子布植機(jī)，其中該夾盤的表面區(qū)域大于該本體的第一表面的區(qū)域使得當(dāng)該夾盤直接面對(duì)該離子束時(shí)，該監(jiān)控器不會(huì)被離子束所布植。

前述的離子布植機(jī)，其中該監(jiān)控器放置于密封的箱子中，其中該密封的箱子放置于該本體的第二表面并且位于該監(jiān)控器的頂部表面以及具有至少一個(gè)開口。

前述的離子布植機(jī)，其中該監(jiān)控器具有多個(gè)線性放置的法拉第杯。

前述的離子布植機(jī)，其中每一法拉第杯面向該監(jiān)控器的頂部表面。

前述的離子布植機(jī)，其中每一法拉第杯與其他法拉第杯相離且任意兩個(gè)相鄰法拉第杯之間的距離皆相等。

前述的離子布植機(jī)，其中該監(jiān)控器具有箱子，該箱子的頂部表面具有偵測隙縫且該箱子的底部表面的內(nèi)部具有多弦線偵測器。

前述的離子布植機(jī)，其中該箱子的頂部表面是整合于該監(jiān)控器的頂部表面。

前述的離子布植機(jī)，其中多弦線偵測器是由多個(gè)導(dǎo)電體組成，其中每一導(dǎo)電體與任何相鄰的導(dǎo)電體相離。

前述的離子布植機(jī)，其中每一導(dǎo)電體平行于其他導(dǎo)電體且任意兩個(gè)相鄰導(dǎo)電體之間的距離皆相等，且每一導(dǎo)電體具有相同的形狀與大小。

前述的離子布植機(jī)，其中該偵測隙縫重疊于所述導(dǎo)電體的中心且該偵測隙縫平行于所述導(dǎo)電體。

前述的離子布植機(jī)，其中該本體機(jī)械式連接于可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂，使得當(dāng)該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂沿著該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，該夾盤與該監(jiān)控器的位置能夠進(jìn)行切換，其中該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸相交于該離子束的離子束路徑。

前述的離子布植機(jī)，其中可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂機(jī)械式連接于可伸縮機(jī)械臂，使得當(dāng)可伸縮機(jī)械臂的長度改變時(shí)，該夾盤與該監(jiān)控器皆能一起移動(dòng)，其中可伸縮機(jī)械臂的伸縮軸相交于該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸以及該離子束的離子束路徑。

前述的離子布植機(jī)，其中可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂機(jī)械式連接于致動(dòng)裝置，且該致動(dòng)裝置被配置來沿著與該離子束的離子束路徑相交的平面移動(dòng)該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂，使得當(dāng)該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂移動(dòng)時(shí)，該夾盤與該監(jiān)控器能夠一起移動(dòng)。

前述的離子布植機(jī)，其中該本體機(jī)械式連接于可伸縮機(jī)械臂，使得當(dāng)該可伸縮機(jī)械臂的長度改變時(shí)該夾盤與該監(jiān)控器能夠一起移動(dòng)，其中該可伸縮機(jī)械臂的伸縮軸相交于該離子束的離子束路徑.

前述的離子布植機(jī)，其中該可伸縮機(jī)械臂機(jī)械式連接于可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂，使得當(dāng)該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂沿著該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該夾盤與該監(jiān)控器的位置能夠進(jìn)行切換，其中該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相交于該可伸縮機(jī)械臂以及該離子束的離子束路徑。

前述的離子布植機(jī)，其中該本體機(jī)械式連接于致動(dòng)裝置，且該致動(dòng)裝置被配置來沿著與該離子束的離子束路徑相交的平面移動(dòng)該本體，使得當(dāng)該本體移動(dòng)時(shí)，該夾盤與該監(jiān)控器能夠一起移動(dòng)。

前述的離子布植機(jī)，其中該致動(dòng)裝置機(jī)械式連接于可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂使得當(dāng)該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂沿著該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該夾盤與該監(jiān)控器能夠進(jìn)行切換，其中該可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相交于該離子束的離子束路徑。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種用來監(jiān)控離子束發(fā)散性的離子布植機(jī)，包含：箱子，其中偵測隙縫放置于該箱子的表面且多弦線偵測器放置于相對(duì)表面的內(nèi)部；及電流測量裝置電性連結(jié)于該多弦線偵測器。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

前述的離子布植機(jī)，其中多弦線偵測器是由多個(gè)導(dǎo)電體所構(gòu)成，其中每一導(dǎo)電體皆與相鄰導(dǎo)電體相離。

前述的離子布植機(jī)，其中每一導(dǎo)電體平行于其他導(dǎo)電體且任意兩個(gè)相鄰導(dǎo)電體之間的距離皆相等，且每一導(dǎo)電體的形狀與大小皆相同。

前述的離子布植機(jī)，該偵測隙縫重疊于所述導(dǎo)電體的中心且平行于所述導(dǎo)電體。

前述的離子布植機(jī)，該電流測量裝置由多個(gè)電流儀所構(gòu)成，其中所述電流儀一對(duì)一的電性連接于所述導(dǎo)電體。

前述的離子布植機(jī)，其中該監(jiān)控器具有兩個(gè)抑制板，放置于該偵測隙縫的兩個(gè)相對(duì)的面上。

前述的離子布植機(jī)，其中該抑制板的潛在機(jī)制包含：磁性抑制以及電性抑制。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明與傳統(tǒng)上需要掃描器移動(dòng)夾盤及/或監(jiān)控器經(jīng)過離子束的技術(shù)做比較，離子束在各種位置上的數(shù)據(jù)采集可以在與工作件進(jìn)行布植的同一確切位置上同時(shí)來達(dá)成。因此，本發(fā)明改善了數(shù)據(jù)采集的效率、正確性以及可靠度。此外，消除掃描時(shí)的機(jī)械性移動(dòng)也可以減少顆粒生成的可能來源。

此外，本體也可以傾斜(tilt)、扭動(dòng)(twist)及/或移動(dòng)，以至于監(jiān)控器可以沿著與離子束路徑相交的一軸傾斜、扭動(dòng)，及/或在與離子束路徑相交的平面上移動(dòng)。如此一來，離子束橫截面中的不同部分可以被測量到。這在離子束尺寸較大的時(shí)候特別有幫助，特別是在離子束尺寸比被布植的工作件更大或是一樣大的情況。當(dāng)然如果處理腔(process chamber)的大小受限的話，則可以選擇性地只扭動(dòng)及/或傾斜物件(或監(jiān)控器)，而不移動(dòng)本體(或監(jiān)控器)。

此外，夾盤與監(jiān)控器是如何整合在一起的也不受限。唯一的限制條件是監(jiān)控器的存在不會(huì)影響夾盤所夾持工作件上進(jìn)行的布植，并且夾盤的存在也不會(huì)影響監(jiān)控器的功能。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1A至圖1D繪示了離子束、工作件以及一些現(xiàn)有的監(jiān)控器之間的關(guān)系。

圖2A至圖2B為本發(fā)明整合夾盤與監(jiān)控器的離子布植機(jī)操作在不同模式中與離子束之間的關(guān)系的一實(shí)施例。

圖3A至圖3B為本發(fā)明整合夾盤與監(jiān)控器的離子布植機(jī)操作在不同模式中與離子束之間的關(guān)系的另一實(shí)施例。

圖4A至圖4B為本發(fā)明另一實(shí)施例中兩種可能的監(jiān)控器樣態(tài)。

圖5A至圖5C為本發(fā)明另一實(shí)施例中兩種可能的監(jiān)控器樣態(tài)。

圖6A至圖6B為本發(fā)明另一實(shí)施例中兩種夾盤與監(jiān)控器整合后位置與運(yùn)動(dòng)方式。

【符號(hào)說明】

10、20：離子束 11：工作件

12、125、24：法拉第杯 21：夾盤

22：監(jiān)控器 23：本體

25：隙縫 26：弦線

27、28：抑制板

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的詳細(xì)描述將借由以下的實(shí)施例討論，這些實(shí)施例并非用于限制本發(fā)明的范圍，而且可適用于其他應(yīng)用中。圖示揭露了一些細(xì)節(jié)，必須理解的是揭露元件的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)可不同于已透露者，除非是明確限制元件特征的情形。

本發(fā)明主要是與任何將用來夾持工作件的夾盤以及用來監(jiān)控離子束監(jiān)控器整合在一起(而不是兩個(gè)分開的裝置)來做為主要特征的離子布植機(jī)有關(guān)。因此，因?yàn)楸景l(fā)明主要聚焦在夾盤，監(jiān)控器與離子束之間的關(guān)系，所請(qǐng)的離子布植機(jī)可以簡單分為兩個(gè)部分，離子束組件被配置來提供離子束以及基座組件，在基座組件中離子束被監(jiān)控以及被布植于工作件。很重要的是，離子束組件與基座組件的細(xì)節(jié)并不設(shè)限。一般來說，離子束組件具有至少一個(gè)下列元件：離子源(ion source)、磁鐵分析儀(mass analyzer)、加速電極(acceleration electrodes)、變形磁鐵(deformation magnets)以及等離子體噴頭(plasma shower)。一般來說，基座組件具有至少一個(gè)下列元件：夾盤(chuck)(像是靜電夾盤)、監(jiān)控器(monitor)、用來驅(qū)動(dòng)夾盤的致動(dòng)機(jī)(actuator)以及冷卻氣管(cooling gas pipeline)。當(dāng)然，離子布植機(jī)可以具有其他裝置，像是高壓電源(high voltage power supply)、反應(yīng)氣體供給裝置(reaction gases supply)以及安全聯(lián)鎖(safety interlock)等等。

相對(duì)應(yīng)的，為了簡化圖式以及討論，以下所有的描述的實(shí)施例及繪示的圖式只聚焦于夾盤，監(jiān)控器以及離子束。換句話說，除了一些與夾盤及/或監(jiān)控器有關(guān)的細(xì)節(jié)以外，離子布植機(jī)的多數(shù)細(xì)節(jié)將被省略。

圖2A與圖2B顯示一些較佳實(shí)施例。離子束20是由未繪示的離子束組件所提供并沿著離子束路徑傳送?；M件具有夾盤21、監(jiān)控器22以及本體23，也可以具有沒有繪示出的元件。本體23是一個(gè)立方結(jié)構(gòu)并具有一些分開的表面。夾盤21被配置來夾持工作件，該工作件被放置在本體23的第一表面上并準(zhǔn)備由離子束20進(jìn)行布植，以及監(jiān)控器22被配置來監(jiān)控離子束20，監(jiān)控器22被放置在本體23的第二表面。

很重要的是，因?yàn)楸倔w23被配置來可以沿著與離子束路徑相交的一軸旋轉(zhuǎn)，所以通過旋轉(zhuǎn)本體23可以簡單地改變是夾盤21或是監(jiān)控器22被放置于離子束20的離子束路徑上，進(jìn)而將離子束20布植于由夾盤21夾持的工作件的布植模式以及將離子束20由監(jiān)控器22接收來進(jìn)行監(jiān)控的監(jiān)控模式輕易地進(jìn)行切換。

與圖1A至圖1D中的現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)以及其他使用掃描器來移動(dòng)監(jiān)控器及/或夾盤穿過離子束的未繪示的現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)來比較，本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。首先，被布植的離子束與被監(jiān)控的離子束之間的差距可以有效地減少。要注意被夾持的工作件的布植以及對(duì)離子束的監(jiān)控可以在同一個(gè)位置上進(jìn)行處理，至少幾乎是同一個(gè)位置。也要注意本體23的旋轉(zhuǎn)是一個(gè)簡單的操作而且旋轉(zhuǎn)所花的時(shí)間很短。第二，所需要的機(jī)制很簡單而且處理腔的大小可以進(jìn)而縮小。要注意主體的旋轉(zhuǎn)可以通過使用機(jī)械連結(jié)于本體23的轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動(dòng)本體23的馬達(dá)來達(dá)成，因此可以舍棄傳統(tǒng)上用來移動(dòng)監(jiān)控器及/或夾盤的種種硬件。也要注意夾盤21與監(jiān)控器22都會(huì)同時(shí)隨著本體23旋轉(zhuǎn)，因此在布植模式期間不需要額外的空間來放置監(jiān)控器22，而且可以因此縮小所需要的反應(yīng)腔的大小。第三，與離子束相互作用所產(chǎn)生的污染可以減少，因?yàn)殡x子束20幾乎只會(huì)被布植到被夾持工作件上并且被監(jiān)控器22接收。要注意第一/二表面上任何沒有被夾盤21及/或監(jiān)控器22覆蓋的部分，都可以用石墨來進(jìn)行保護(hù)。

很重要的是，因?yàn)榈谝槐砻媾c第二表面不共面，亦即夾盤21與監(jiān)控器22不共面，通過旋轉(zhuǎn)本體23可以輕易地交替夾盤21與監(jiān)控器22中是誰被放在離子束路徑上，或是可以視為把本體23翻面。因此，雖然圖2A與圖2B繪示的實(shí)施例中第一表面相接并且垂直第二表面，其他未繪示的實(shí)施例并不被這樣的限制條件所局限。舉例來說，第一表面可以相接第二表面或與第二表面分離，第一表面可以垂直第二表面或是與第二表面相交，以及第一表面可以位于第二表面的對(duì)面。

此外，因?yàn)閵A盤21與監(jiān)控器22分別被放置在第一與第二表面上，上述第一與第二表面之間的關(guān)系也可以應(yīng)用到夾盤21與監(jiān)控器22之間的關(guān)系。

此外，本體23的形狀只會(huì)影響夾盤21及/或監(jiān)控器22如何放置于本體23上，但本體23的旋轉(zhuǎn)不會(huì)因此被限制。換句話說，雖然圖2A至圖2B所示的本體23是立方形本體23，在其他未繪示的實(shí)施例中本體23可以有不同的形狀。舉例來說，本體23可以是圓柱形本體23，此時(shí)第一與第二表面可以視為圓柱本體23的兩個(gè)不同的側(cè)邊。

此外，夾盤21與監(jiān)控器22的細(xì)節(jié)不會(huì)受到局限，因?yàn)椴贾材Ｊ脚c監(jiān)控模式之間的切換只與離子束20，夾盤21以及監(jiān)控器22之間的幾何位置關(guān)系有關(guān)。因此，對(duì)于本發(fā)明的此實(shí)施例以及其他實(shí)施例，任何已知的及/或開發(fā)中的裝置，若是用來夾持工作件的皆可以用作夾盤21，同樣任何已知的及/或開發(fā)中的裝置，若是用來監(jiān)控任何離子束20特征的皆可用作監(jiān)控器22。舉例來說，夾盤21通常是一個(gè)靜電夾盤，但是也可能是一個(gè)機(jī)械夾盤。舉例來說，監(jiān)控器22可以是用來測量離子束電流總和的裝置，用來測量離子束均勻性的裝置，用來測量離子束形狀的裝置，或是用來測量離子束發(fā)散性的裝置。此外，監(jiān)控器22可以是上列至少兩種以上裝置的組合，以便同時(shí)監(jiān)控離子束20兩個(gè)或多個(gè)的特征。合理來說，將監(jiān)控器22配置為兩個(gè)或多個(gè)裝置的結(jié)合以便同時(shí)分析并且采集數(shù)據(jù)是很有幫助的，因?yàn)殡x子束20的不同特征可以一起被測量。

圖3A至圖3B繪示了另一些實(shí)施例。為了更進(jìn)一步減少顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)及/或減少由與離子束20的相互作用所引發(fā)的損害，監(jiān)控器22的長寬要大于本體23最大的長或?qū)?。如此一來，夾盤21可以受到很好的保護(hù)并且當(dāng)離子布植機(jī)在監(jiān)控模式(離子束20被監(jiān)控器22監(jiān)控以及接收)時(shí)不會(huì)有任何機(jī)會(huì)與離子束20相交。當(dāng)然，如果需要的話，當(dāng)離子布植機(jī)在布植模式(離子束20布植在夾盤20所夾持的工作件上)時(shí)，同樣的技巧可以用在保護(hù)監(jiān)控器22。

進(jìn)一步的說，雖然本發(fā)明的主要特征不被夾盤21以及監(jiān)控器22的細(xì)節(jié)所限制，一些有用的監(jiān)控器22的實(shí)施例還是簡述如下。

兩個(gè)現(xiàn)有的例子是法拉第陣列(Faraday Array)以及多弦線離子束角度偵測器(Multi-String Beam angle Detector)，分別用來測量離子束的均勻性與離子束的發(fā)散性，因?yàn)榫鶆蛐耘c發(fā)散性是為了能夠精準(zhǔn)而且正確地布植工作件所需要的兩個(gè)很重要的參數(shù)，也因?yàn)檫@兩個(gè)參數(shù)皆不能通過放在離子束路徑末端的法拉第杯(Faraday cup)來簡單地測量到。

圖4A中的實(shí)施例繪示了法拉第陣列如何用來測量離子束的均勻性。一個(gè)法拉第陣列具有好幾個(gè)法拉第杯24沿著一個(gè)特別的方向放置，且所有法拉第杯242的開口皆放置于監(jiān)控器上的同一表面。因此，當(dāng)離子束20沿著另一個(gè)與該特別方向相交的方向抵達(dá)時(shí)，在離子束橫截面中不同部分的離子束電流可以分別通過不同的法拉第杯24來測量。如此一來，便可以取得有關(guān)離子束均勻性的信息。當(dāng)然，通過改變離子束與法拉第陣列之間的相對(duì)幾何位置關(guān)系，例如在垂直離子束路徑的平面上移動(dòng)具有這些法拉第杯24的監(jiān)控器22，可以得到有關(guān)離子束橫截面更多部份的信息，使得離子束的均勻性可以更準(zhǔn)確地被監(jiān)控。

此外，因?yàn)榉ɡ陉嚵惺鞘褂枚鄠€(gè)法拉第杯24來在離子束橫截面的不同部分測量離子束電流，其他未繪示的實(shí)施例可以有一些變化。舉例來說，這些法拉第杯24可以沿著一個(gè)曲面放置或是放置成一個(gè)二維的陣列。舉例來說，任意兩個(gè)相鄰的法拉第杯24可以彼此相接或是互相分開。舉例來說，每一個(gè)法拉第杯的開口的形狀可以是圓形、橢圓形或方形。

圖4A中的實(shí)施例繪示了多弦線離子束角度偵測器如何用來測量離子束的發(fā)散性。當(dāng)監(jiān)控器22是多弦線離子束角度偵測器的時(shí)候，監(jiān)控器22的一個(gè)表面會(huì)具有一個(gè)隙縫25，而，監(jiān)控器在隙縫25所在表面的對(duì)向表面的內(nèi)部會(huì)具有一些彼此分離的弦線26(或是視為彼此分離的導(dǎo)電體)。進(jìn)一步來說，隙縫25與這些弦線26平行于同一方向，且隙縫25重疊于弦線26所構(gòu)成的弦線陣列的中央。離子束路徑與從隙縫25到特定弦線26之間所形成的線之間的夾角可以通過隙縫25與弦線陣列之間的垂直距離以及弦線陣列的中央到該特定弦線26之間的距離來決定。因此，當(dāng)離子束20沿著與隙縫25相交的方向送達(dá)時(shí)，穿過隙縫25所送達(dá)的部分離子束可以通過分別測量不同的弦線26來測量，使得由不同弦線26對(duì)應(yīng)到的不同角度所測量到的電流，可以用來決定離子束的發(fā)散性。如此一來，便可以獲得有關(guān)于穿過隙縫25所送達(dá)的部分離子束20的信息。當(dāng)然，通過改變離子束與這些弦線26的相對(duì)幾何位置關(guān)系，例如在垂直離子束路徑的平面上移動(dòng)監(jiān)控器22，可以得到有關(guān)離子束橫截面中更多部份的信息，使得離子束的發(fā)散性可以更準(zhǔn)確地被監(jiān)控。

此外，因?yàn)槎嘞揖€離子束角度偵測器的機(jī)制使用弦線陣列來測量在不同弦線26上所出現(xiàn)的不同電流，然后使用隙縫25與這些弦線26之間的幾何位置組態(tài)來決定離子束發(fā)散性，其他未繪示的實(shí)施例可以有一些變化。舉例來說，不同的弦線26可以具有不同的形狀/大小。舉例來說，這些弦線26可以相隔不同的間距。舉例來說，弦線的數(shù)量也可以彈性調(diào)整。

圖5A至圖5B中的實(shí)施例繪示了法拉第陣列與多弦線離子束角度偵測器同時(shí)測量離子束的均勻性與發(fā)散性。圖5A繪示了監(jiān)控器22的表面，其上同時(shí)放置了隙縫25與所述法拉第杯24的開口。圖5B繪示了監(jiān)控器22的三維結(jié)構(gòu)。很重要的是，法拉第陣列與多弦線離子束角度偵測器要徹底地分開，這樣它們的操作才不會(huì)彼此影響。

在本實(shí)施例中，隙縫25與這些法拉第杯24的開口的結(jié)合互相平行，這樣離子束20的橫截面中的特別部分的均勻性與發(fā)散性便可以很簡單地通過監(jiān)控器22來測量。又，法拉第陣列的大小/形狀與多弦線離子束角度偵測器的大小/形狀無關(guān)，反之亦然。

進(jìn)一步來說，在一些未繪示的實(shí)施例中，法拉第陣列與多弦線離子束角度偵測器兩者皆被安裝在一密封的箱子中。因此，當(dāng)離子布植機(jī)操作于布植模式下時(shí)，可以獲得保護(hù)。一樣地，密封箱放置于主體的第二表面上，且在監(jiān)控器22的頂部表面具有至少一個(gè)開口，使得當(dāng)離子布植機(jī)操作于監(jiān)控模式下時(shí)，離子束20可以被接收而且獲得監(jiān)控。

如圖5C所示的實(shí)施例為圖5A至圖5B所示的實(shí)施例的變化型。兩個(gè)抑制板(suppression plate)27放置在這些法拉第杯24的開口的相對(duì)兩側(cè)，且兩個(gè)抑制板28放在隙縫25的相為兩側(cè)。抑制板27與抑制板28的用途在至少可以減少二次電子釋出的效應(yīng)，以分別增加法拉第陣列與多弦線角度偵測器準(zhǔn)確度與可靠性。任何已知的及/或開發(fā)中的抑制技術(shù)皆可以用來作為抑制板27與抑制板28，例如現(xiàn)有習(xí)知且普遍使用的磁性抑制以及電性抑制。因此，抑制板27與抑制板28的細(xì)節(jié)在此略過。

圖6A與圖6B分別繪示了本體23具有比沿著與離子束路徑相交的一軸旋轉(zhuǎn)更高的自由度的情形。舉例來說，本體23可以沿著離子束路徑旋轉(zhuǎn)，傾斜及/或扭動(dòng)，而且本體23可以沿著與離子束路徑相交的方向移動(dòng)。兩者皆可更有效地監(jiān)控離子束20的橫截面上不同的部分。因?yàn)樘峁┮恢虑移叫械碾x子束的困難度與離子束的橫截面大小成正比，也因?yàn)楸O(jiān)控器22的大小是固定的，卻必須用來監(jiān)控具有不同橫截面大小的不同離子束，所以這樣的設(shè)置在離子束20的橫截面很大的時(shí)候特別有幫助。

特別對(duì)于一些新開發(fā)的離子布植機(jī)來說，離子束不只是直接由等離子體室(plasma chamber)引出并傳導(dǎo)到工作件，而且會(huì)至少有一陣子具有與等離子體室的橫截面一樣大的橫截面。換句話說，會(huì)是一個(gè)平面狀的離子束而不是一個(gè)帶狀的離子束。在這樣的情況下，如何監(jiān)控平面狀的離子束橫截面上不同部分的特征值會(huì)是一個(gè)很重要的問題。圖6A與圖6B所示的旋轉(zhuǎn)與移動(dòng)的自由度對(duì)于這樣的離子布植機(jī)是很有幫助的。

如何達(dá)成圖6A與圖6B所示的選轉(zhuǎn)與移動(dòng)的手段并不被限制。舉例來說，在一些未繪示的實(shí)施例中，第一致動(dòng)裝置被配置來使本體沿離子束路徑扭動(dòng)及/或傾斜。舉例來說，在一些未繪示的實(shí)施例中，第二致動(dòng)裝置被配置來使本體沿著與離子束路徑相交的表面移動(dòng)。

舉例來說，在一些未繪示的實(shí)施例中，本體機(jī)械式地連接于可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂上，通過沿著可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸來旋轉(zhuǎn)可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂來切換夾盤與監(jiān)控器的位置。在這樣的配置中，可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸可與離子束路徑相交，或是與離子束路徑平行。

此外，為了移動(dòng)監(jiān)控器及/或夾盤通過離子束的橫截面，在一些未繪示的實(shí)施例中，可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂械式地連接于可伸縮的機(jī)械臂，使得當(dāng)可伸縮的機(jī)械臂的長度改變的時(shí)候，夾盤與監(jiān)控器的整合結(jié)構(gòu)可以移動(dòng)。在這樣的配置，可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸以及離子束路徑皆與可伸縮的機(jī)械臂的伸縮軸相交。

此外，為了移動(dòng)監(jiān)控器及/或夾盤通過離子束的橫截面，在一些未繪示的實(shí)施例中，可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂械式地連接于致動(dòng)裝置，致動(dòng)裝置被配置來沿著與離子束路徑相交的平面移動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂。

舉例來說，在一些未繪示的實(shí)施例中，本體械式地連接于可伸縮的機(jī)械臂，以通過改變可伸縮的機(jī)械臂的長度來移動(dòng)夾盤與監(jiān)控器。在這樣的配置，可伸縮的機(jī)械臂的伸縮軸會(huì)與離子束路徑相交。

此外，為了改變夾盤與監(jiān)控器的位置，在一些未繪示的實(shí)施例中，可伸縮的機(jī)械臂械式地連接于可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂，使得通過沿著可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸來轉(zhuǎn)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂，可以達(dá)成切換的操作。在這樣的配置，可伸縮的機(jī)械臂以及離子束路徑皆可與可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸相交。

舉例來說，在一些未繪示的實(shí)施例中，本體械式地連接于致動(dòng)裝置，致動(dòng)裝置被配置來沿著與離子束路徑相交的平面移動(dòng)本體。如此一來，當(dāng)本體移動(dòng)的時(shí)候，夾盤與監(jiān)控器皆可以一起移動(dòng)。

此外，為了切換夾盤與監(jiān)控器的位置，在一些未繪示的實(shí)施例中，致動(dòng)裝置械式地連接于可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂，可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂可以沿著可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。在這樣的配置，可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)軸可與離子束路徑相交。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。