許處理腔室106的大小維持于較小尺寸，其中所述較小尺寸在系統(tǒng)中可相對(duì)于孔徑來(lái)掃描襯底124以便將整個(gè)襯底暴露到離子。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中，沿著Y方向的處理腔室106的尺寸小于沿著Y方向的襯底尺寸的兩倍。
[0032]現(xiàn)參看圖3和圖4，展示使用處理系統(tǒng)150來(lái)處理襯底124的實(shí)例。在此實(shí)例中，功率源108已在等離子體腔室104中產(chǎn)生等離子體302。等離子體可延伸到由可旋轉(zhuǎn)引出電極120界定的空穴區(qū)域304中，其中可旋轉(zhuǎn)引出電極120呈現(xiàn)面向等離子體腔室104的凹面。在一些實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)引出電極120可由碳化硅、石墨或氧化硅建構(gòu)而成。在此上下文中，所述實(shí)施例不受限制。
[0033]為了將離子從等離子體302引導(dǎo)到襯底124，可在襯底臺(tái)板118與等離子體腔室104之間施加電壓。在各種實(shí)施例中，可在襯底臺(tái)板118與等離子體腔室104之間施加具有適用于給定工藝的所要電壓的連續(xù)偏壓或脈沖化偏壓。在圖3所示的實(shí)例中，偏壓源110可將偏壓信號(hào)施加到等離子體腔室104，同時(shí)襯底臺(tái)板118接地。然而，在其它實(shí)施例中，偏壓可施加到襯底臺(tái)板118，同時(shí)等離子體腔室104接地。當(dāng)在襯底臺(tái)板118與等離子體腔室104之間施加偏壓時(shí)，可通過(guò)孔徑121(參見(jiàn)圖2B)而從等離子體302提取來(lái)自等離子體302的離子且將其加速到襯底124。如圖3所說(shuō)明，將離子作為離子束306來(lái)引導(dǎo)，其中離子束306在由孔徑121的位置確定的襯底的部分處撞擊在襯底124上。這位置又是由可旋轉(zhuǎn)引出電極120內(nèi)的孔徑的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)確定的。在圖3所描繪的情況下，孔徑121位于“10點(diǎn)鐘”位置，且離子束306在襯底124的中央偏上的區(qū)域308中撞擊襯底124。在圖4所描繪的情況下，孔徑121的位置相對(duì)于圖3所示的位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到“8點(diǎn)鐘”位置。因此，離子束306在襯底124的中央偏下的區(qū)域310中撞擊襯底124。因此，當(dāng)(例如)在孔徑121的約“11點(diǎn)鐘”與“7點(diǎn)鐘”位置之間將連續(xù)旋轉(zhuǎn)應(yīng)用到可旋轉(zhuǎn)引出電極120時(shí)，可使離子束306跨越整個(gè)襯底124而連續(xù)掃描。在各種額外實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)引出電極120可振蕩以使得離子束跨越襯底124而來(lái)回掃描。
[0034]圖5A和圖5B呈現(xiàn)使用圖3和圖4所示的實(shí)例來(lái)使離子束在襯底上方掃描的幾何結(jié)構(gòu)的其它細(xì)節(jié)。圖5A從等離子體腔室104的角度呈現(xiàn)襯底124和可旋轉(zhuǎn)引出電極120的視圖。在這個(gè)實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)引出電極120為細(xì)長(zhǎng)圓柱體，其呈現(xiàn)沿著X方向伸長(zhǎng)的孔徑502ο如圖所說(shuō)明，孔徑寬度Wa大于襯底寬度或直徑。這允許在如圖5A所示而定位時(shí)，通過(guò)可旋轉(zhuǎn)引出電極120提取的離子束沿著X方向完全覆蓋襯底124。在一些實(shí)施例中，Wa可長(zhǎng)達(dá)300毫米或300毫米以上。在一些實(shí)施例中，沿著Y方向的孔徑高度的范圍可為2毫米到5厘米。
[0035]也可使用多個(gè)孔徑，其沿著X軸或y軸間隔開(kāi)。圖5C描繪具有沿著Y方向間隔開(kāi)的兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔徑512的示范性提取板510和具有沿著X方向間隔開(kāi)的三個(gè)孔徑522的提取板520。
[0036]現(xiàn)參看圖5B，展示通過(guò)使用如圖5A所配置的可旋轉(zhuǎn)引出電極120使離子束跨越襯底124而掃描來(lái)處理襯底124的結(jié)果。注入圖案504表示在可旋轉(zhuǎn)引出電極120在展示于+Θ與-Θ之間(其中零度表示圖5A所說(shuō)明的位置(對(duì)應(yīng)于圖2B中的“9點(diǎn)鐘”位置))的角位置之間旋轉(zhuǎn)后由可旋轉(zhuǎn)引出電極120提供的在X-Y平面中投影的離子劑量。還展示區(qū)域308和310的位置以供參考。如圖所說(shuō)明，整個(gè)襯底124通過(guò)可旋轉(zhuǎn)引出電極120的旋轉(zhuǎn)而暴露到離子。
[0037]再次參看圖3和圖4，在處理系統(tǒng)150的實(shí)施例中，當(dāng)襯底124處于處理位置中時(shí)，暴露到離子束306的襯底表面312界定平行于所展示的笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的X-Y平面的襯底平面。因此，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)引出電極120旋轉(zhuǎn)以使離子束跨越襯底124而掃描時(shí)，相對(duì)于襯底124的表面的離子束306的入射角可變化。離子束的入射角可被定義為離子束306內(nèi)的所有離子軌跡的平均入射角(相對(duì)于襯底124)，其中如下文更詳細(xì)地論述，離子可按一角度范圍分布。此平均入射角可按照一種方式變化，以使得朝向邊緣的襯底124的部分暴露到入射角相對(duì)于接近襯底124的中間的那些部分變化若干度或若干度以上的離子。因此，在正處理的襯底或襯底層對(duì)離子的入射方向或入射角不敏感的應(yīng)用中或在跨越襯底的離子的平均入射角的變化可得到容許的離子處理的應(yīng)用中，處理系統(tǒng)150可最佳地用于以離子束來(lái)處理襯底。
[0038]然而，在其它實(shí)施例中，提供具有襯底傾斜(旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)的能力的襯底臺(tái)。這允許襯底表面的角度以可隨著可旋轉(zhuǎn)引出電極旋轉(zhuǎn)而維持離子束的恒定入射角的方式變化。圖6描繪包含襯底臺(tái)604的處理系統(tǒng)602的實(shí)施例，其中襯底臺(tái)板610具備傾斜能力。與可旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)112—樣，襯底臺(tái)604可繞軸Pl旋轉(zhuǎn)。明確地說(shuō)，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件114的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生繞軸Pl的徑向構(gòu)件606旋轉(zhuǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，附著到襯底臺(tái)板610的徑向構(gòu)件606的90度旋轉(zhuǎn)可從裝載位置(未圖示，但參見(jiàn)圖2A)和圖6所示的處理位置傳送襯底臺(tái)板610。
[0039]如圖6中進(jìn)一步說(shuō)明，提供附接到襯底臺(tái)板610的樞軸608。樞軸608促進(jìn)襯底臺(tái)板610繞平行于引出電極軸R的樞軸的軸P2旋轉(zhuǎn)或傾斜。以這種方式，襯底臺(tái)板610可伴隨著可旋轉(zhuǎn)引出電極120的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在圖6的實(shí)施例中，提供旋轉(zhuǎn)同步器612以產(chǎn)生用于使可旋轉(zhuǎn)引出電極120和襯底臺(tái)板610的旋轉(zhuǎn)同步的信號(hào)。明確地說(shuō)，可將同步信號(hào)發(fā)送到控制可旋轉(zhuǎn)引出電極120和襯底臺(tái)板610的旋轉(zhuǎn)的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)器或控制器(未圖示)。這用于以受控制的方式產(chǎn)生耦合到襯底臺(tái)板610的旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)引出電極120的旋轉(zhuǎn)?？尚D(zhuǎn)引出電極120和襯底臺(tái)板610的耦合式旋轉(zhuǎn)可使得由從孔徑121提取的離子(以箭頭表示)相對(duì)于襯底表面312而形成的角度α在耦合式旋轉(zhuǎn)期間保持恒定。
[0040]圖7Α和圖7Β—起描繪用于使用可旋轉(zhuǎn)引出電極120和襯底臺(tái)板610的耦合式旋轉(zhuǎn)來(lái)使離子束跨越襯底而掃描的一種情形。明確地說(shuō)，圖7Α描繪處理系統(tǒng)602的操作的一種情況。在等離子體腔室104中產(chǎn)生等離子體702，且由偏壓源110將偏壓施加到等離子體腔室104。這使得離子束704得以從可旋轉(zhuǎn)引出電極120提取且遞送到襯底124。為了使離子束704跨越整個(gè)襯底124而掃描，可將可旋轉(zhuǎn)引出電極從離子被引導(dǎo)到襯底124的第一末端的極端順時(shí)針位置(例如，針對(duì)孔徑121，為約11:30位置)旋轉(zhuǎn)到離子被引導(dǎo)到襯底124的第二末端的極端逆時(shí)針位置(例如，針對(duì)孔徑121，為約6:30位置)。在圖7Α所示的情況下，可旋轉(zhuǎn)引出電極120的孔徑121位于在圖中將離子束704引導(dǎo)向左上方的第一旋轉(zhuǎn)位置或角度處。同時(shí)，襯底臺(tái)板610定向于第一襯底傾斜角或角度處，其中襯底表面312在圖中面向右下方。在所展示的實(shí)例中，離子束704可形成相對(duì)于襯底124的襯底表面312的九十度的入射角。
[0041 ]圖7Β描繪處理系統(tǒng)602的操作的第二情況。在圖7Α的情形中在等離子體腔室104中產(chǎn)生且用于提取離子束704的等離子體702仍被點(diǎn)燃，以使得離子束704繼續(xù)得以從可旋轉(zhuǎn)引出電極120提取且遞送到襯底124。在圖7Β所示的情況下，可旋轉(zhuǎn)引出電極120的孔徑121位于在圖中將離子束704引導(dǎo)向左下方的第二旋轉(zhuǎn)位置或角度處。同時(shí)，襯底臺(tái)板610定向于第二襯底傾斜角或角度處，其中襯底表面312在圖中面向右上方。在所展示的實(shí)例中，離子束704也可形成相對(duì)于襯底124的襯底表面312的九十度的入射角。因此，離子束704可按相對(duì)于襯底表面312的恒定角度跨越襯底124而掃描，而不需要襯底124的平移移動(dòng)。在各種額外實(shí)施例中，襯底臺(tái)板610和可旋轉(zhuǎn)引出電極120的耦合式旋轉(zhuǎn)可形成振蕩以使得離子束跨越襯底124來(lái)回掃描。
[0042]在各種額外實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)引出電極可耦合到凸輪(未圖示)。在一些實(shí)施例中，凸輪可設(shè)計(jì)為將運(yùn)動(dòng)賦予可旋轉(zhuǎn)引出電極的提取孔徑，所述運(yùn)動(dòng)可在旋轉(zhuǎn)期間維持提取孔徑與正處理的襯底之間的恒定最近距離。這可用于(例如)如圖7Α和圖7Β所說(shuō)明具有可旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)板的系統(tǒng)中。以這種方式，離子束可按相對(duì)于襯底的恒定入射角且按提取孔徑與襯底之間的恒定距離跨域襯底而掃描。
[0043]在襯底的離子處理的各種應(yīng)用中，按一角度范圍將離子提供到襯底可為有用或所要的。舉例來(lái)說(shuō)，這可用于處理以相對(duì)于給定方向的不同角度呈現(xiàn)表面的圖案化特征。應(yīng)注意，在圖2A到圖7B所描繪的實(shí)施例的變體中，可按一角度范圍從可旋轉(zhuǎn)引出電極提取離子。針對(duì)一組給定的實(shí)驗(yàn)條件，所述角度范圍可為固定的，且在一些情況下，可橫跨二十度、三十度、六十度、九十度或一百二十度的范圍。在此上下文中，所述實(shí)施例不受限制。因此，在圖3和圖4的實(shí)例中，隨著離子束306跨越襯底124而掃描，離子可按一角度范圍撞擊在襯底124上，但離子的平均角度可相對(duì)于襯底124的垂線(xiàn)125而變化。值得注意的是，可表示由離子束306的中央中的離子軌跡形成的角度的離子束306的平均角度可在圖3中的相對(duì)于垂線(xiàn)125的正角度與圖4中的負(fù)角度之