[发明专利]用于建立离子束相对于晶圆的方位及修正角度误差的装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及离子植入系统，并且更特别地涉及被配置成建立离子束相对于工件的方位及修正角度误差的机制。 

背景技术

离子植入系统是在集成电路制造时用来将掺杂剂或是杂质掺入半导体衬底的机制。在这种系统内，将掺杂剂材料离子化然后从其产生离子束。将离子束导引到半导体晶圆表面以便使掺杂剂元素植入晶圆。例如在晶圆中制造晶体管装置时，离子束穿入晶圆的表面以形成所要求传导性的区域。典型的离子植入器包括产生离子束的离子源、包括质量分析仪器的束线组件，其使用磁场导引和/或过滤(也就是质量解析)波束中的离子、以及包含要通过离子束植入的一个或多个半导体晶圆或是工件的目标腔室。 

离子植入器是有利的，因为其允许硅中掺杂剂的量以及放置的精确度。为了对给定应用达到要求的植入，被植入的离子剂量以及能量可能变化。离子剂量控制给定半导体材料的植入离子的浓度。通常，高电流植入器应用于高剂量植入，而中电流植入器应用于较低剂量应用。使用离子能量控制半导体装置中的结深度(junction depth)，其中离子束的能量水平确定离子植入的程度或是离子植入的深度。 

一个商业可得到的离子植入系统使用包含源腔室的离子源，该源腔室与植入腔室隔开，在植入腔室中通过来自该源的离子处理一个或多个工件。源腔室中的出口允许离子离开该源，因此其可被成形、分析并且加速以形成离子束。离子束沿着通向离子植入腔室的抽空波束路径被导引，离子束撞击在植入腔室里的一个或多个工件，所述工件通常为圆形的晶圆。离子束的能量足以使撞击晶圆的离子穿透植入腔室中的那些晶圆。因此这种选择性植入允许集成电路的制造。 

可以理解电子工业中的持续趋势是缩小电子装置的尺寸以制造更小但是更具能力的装置(例如蜂窝电话、数字相机等等)，其可以以较少的功率执行更多更复杂的功能，因此在这些装置中使用的半导体及集成电路(例如晶体管等)尺寸继续降低。把多个这些装置″封装″到单一半导体衬底或是其一部分(称为“小片(die)”)的能力也改进了制造效率及产量。为了增加封装密度，作为半导体制造工艺的一部分在晶圆中及晶圆上形成的特征的尺寸可以减小。可以理解将掺杂剂加入到半导体衬底的选定位置的准确度在成功增加封装密度中起到很关键的作用。例如，在减小的特征尺寸的情况下，关于在半导体衬底的选定位置内植入掺杂剂离子可能有较小的误差容限。因此，促进更精确的离子植入的机制及技术是希望的。 

发明内容

下面给出了本发明的简要总结以提供本发明一些方面的基本理解。该总结并非本发明的广泛概述。其并不打算识别本发明的关键或是重大要素，也不打算叙述本发明的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化的形式给出本发明的一个或多个概念，以作为下面更详细描述的序幕。 

本发明的一个或多个方面与测量部件有关，该测量部件方便确定离子束和通过该离子束植入离子至其中的工件之间相对方位。测量部件对于离子辐射是敏感的，并且允许通过相对于离子束移动测量部件而精确地确定测量部件和离子束之间的相对方位。测量部件以相对于工件的已知关系定向，使得可以建立工件以及波束之间的相对方位。知道了离子束和工件之间的相对方位允许更准确及更精确的工件掺杂，这增强了半导体的制造。设定离子植入系统的零角度，其中该工件和离子束被放置在该工件与该离子束之间该离子束直接冲击到该工件上的方位处。 

根据本发明的一个或多个方面，公开了辅助离子植入的装置。该装置包括可操作地与终端站关联的测量部件，该终端站被配置为使工件相对于离子束放置，使得行进在离子束中的离子可以在选定位置撞击工件。特别是通过具有相对于工件的已知方位以及检测离子束何时在特定方位撞击测量部件，该测量部件促进了离子束与工件之间的相对方位的确定。 

为了实现上述的及相关的目的，下面的描述及附图详细阐述本发明的特定说明性方面以及实施方式。这些只是本发明一个或多个方面中可采用的各种方法的一些说明。当结合附图考虑时，根据本发明的以下详细描述，本发明的其它方面、优点以及新颖特征将变得显而易见。 

附图说明

图1是部分晶格结构的示例的透视图，其中基本上平行于晶格结构的平面将离子束导引至晶格结构上。 

图2是如图1描绘的部分晶格结构的示例的透视图，其中基本上不平行于晶格结构的平面将离子束导引至晶格结构上。