[发明专利]用于离子植入均匀度的离子束扫描控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明一般是关于离子植入系统，更明确地说，是关于用于在一工件 上均匀地扫描离子射束的改良系统与方法。

背景技术

在制造半导体装置与其它产品中，会使用离子植入法以杂质来掺杂半 导体晶圆、显示面板、或是其它工件。植器或离子植入系统会利用离子射 束来处置工件，用以于该工件中产生n型或p型掺杂的区域或是形成钝化 层。当用于掺杂半导体时，该离子植入系统会射出选定的离子粒种，用以 产生希望的异质材料，其中，植入从锑、砷、或是磷之类的来源材料所产 生的离子会产生n型异质材料晶圆；而植入硼、镓、或是铟之类的材料则 会在一半导体晶圆中创造p型的异质材料部份。

一般来说，会希望在该工件的表面中提供均匀的植入结果。据此，公 知的系统经常会进行校正作业，用以调整射束扫描仪的电压波形，以便在 扫描方向中抵消该射束的聚焦变异及/或补偿其它的射束不规律现象。这 通常是藉由将轮廓区以及扫描仪电压范围细分为均等分布在整个轮廓中 的一连串离散点，而以点对点的方式来达成。对每一个离散点来说，均会 在该点处设置一测量传感器，并且会测量该点处的被扫描射束通量。于完 成每一次测量之后，该测量传感器便会步进至下一个点处，然后便会停止 且实施另一次测量。接着，便会针对每一个点来重复实施此等测量，并且 调整最终的扫描波形，以便藉由取得一点射束或是取得一在该扫描中恒定 的射束轮廓来补偿轮廓不均匀性。

虽然该公知的点对点扫描仪校正技术足供使用在该离子射束的宽度 既窄且于该目标区上非常恒定的情况中，不过，该些技术却较不适用于较 宽射束的情况及/或该射束宽度会在该扫描方向中变动的情况。明确地说， 倘若该射束较宽及/或会在该目标区上变动的话，那么该点对点技术便无 法考虑到由与该射束中心相隔特定距离处的射束所产生的工件剂量。对于 会经历空间电荷放大(举例来说，在扫描方向或X方向中产生横向发散)的 低能量离子射束来说，此情况的问题会特别严重。

此外，公知的点对点扫描仪校正技术需要冗长的时间方能获得足够的 数据。一般来说，在公知系统中，上面所讨论的点对点测量资料是在X方 向中于数次射束通过中所取得的。因为每一次射束通过均可能会花费数 秒，所以，该些公知系统经常可能要花费数分钟来实施单次校正。于在有 限数量的晶圆之后便要重新校正一离子植入器的情况中(举例来说，标准 结构、试验结构、…等)，此冗长的校正时间会严重且负面影响总处理量。

据此，需要一种改良的离子射束扫描仪校正技术，藉以能够在极短的 校正时间中促成均匀的植入效果。

发明内容

下文将简单地摘要说明本发明，以便对本发明的特定观点有基本的了 解。此发明内容并非是本发明的延伸性综合说明，而且其目的既非要确认 本发明的关键或重要组件，亦非要描述本发明的范畴。更确切地说，本发 明内容的主要目的是以简化的形式来表达本发明的特定概念，以作为稍后 提出的更详细说明的引言。

本发明的其中实施例是关于一种调整带状离子射束的离子通量的方 法。于此方法中，会以一扫描速率(scan rate)来扫描离子射束，以便 制造带状射束，而且会在扫描该离子射束时来测量多个动态射束轮廓。经 修正的扫描速率会依据该被扫描离子射束的该多个经测量动态射束轮廓 而被算出。该离子射束会以经校正的扫描速率来扫描，以便产生经修正的 带状离子射束。

下面的说明以及附图会详细地提出本发明的特定解释性观点与实施 方式。它们是代表可运用本发明的原理的各种方式中的其中数种方式。

附图说明

图1A所示的是具有扫描仪、平行器、以及剂量测量系统的离子植入 系统的一个实施例；

图1B所示的是图1A的扫描仪以及数道被扫描离子射束的一个实施 例；

图1C所示的是图1A与1B的扫描仪中的三角形扫描板电压波形的一 个实施例；

图1D所示的是一扫描离子射束在数个分离的时间点处撞击图1A的系 统中的一工件的立体图；

图2A所示的是在一工件上扫描一离子射束的末端视图；

图2B至2F所示的是在撞击图1A与1B的离子植入系统中的工件时， 该离子射束宽度变异的部份前端视图；

图3所示的是一先前技术射束扫描仪校正方法的流程图；

图4所示的是和该先前技术射束扫描仪校正方法相关联的各项参数的 关系图；