[发明专利]离子植入机的扫描图案

说明书

技术领域

本发明是关于离子植入，特别是关于离子植入机的扫描图案。

背景技术

离子植入是用于引入会更改传导性的杂质至诸如半导体晶圆的工件中的标准技术。可在离子源中对所要杂质材料进行离子化，可使离子加速以形成具有指定能量的离子束，且可将离子束引导至晶圆的前表面处。射束中的高能离子穿透至半导体材料的主体中且嵌入半导体材料的晶格(crystalline lattice)中以形成具有所要传导性的区域。离子束可呈仅藉由射束扫描、仅藉由晶圆移动，或藉由射束扫描以及晶圆移动的组合所界定的扫描图案而分布在晶圆区上。

以特定深度以及密度(可为均一的深度以及密度)引入离子至晶圆中对于确保正在形成的半导体装置在规范内操作很重要。可能影响进入晶圆中的剂量的一因素为离子束电流(ion beam current)。然而，离子束电流可能具有大于所要射束电流与小于所要射束电流的意外瞬时波动，瞬时波动可不利地影响均一性需求。此等波动的量值以及持续时间有时可被称为离子束的“离子束杂讯”。

处理离子束杂讯的一有效方法为藉由共计(sum)为目标剂量的较小剂量水准的多次增量的施加来达成此目标剂量，以便“平均化”晶圆的前表面上每一位置处的离子束杂讯。因此，离子束电流中由于较小剂量水准的多次增量的施加中的每一者而产生的任何波动倾向于彼此抵消。举例而言，在晶圆的前表面上的特别位置处，离子束电流中大于所要射束电流的波动的总和倾向于抵消离子束电流中小于所要射束电流的总波动。因此，对于多次增量的施加中的每一者的较小剂量水准的总和可非常接近所要目标剂量。大体而言，此方法的效应随多次增量的施加相对于晶圆的前表面上的每一位置的增加而改良。

存在不同的公知方法用来增加离子束对晶圆的前表面的多次增量的施加或“接触”。举例而言，对于藉由射束扫描以及晶圆移动的组合而分布在晶圆的前表面上的离子束而言，某些公知方法包括增加藉由扫描离子束穿过晶圆的数目、减缓藉由扫描离子束移动晶圆的速度，以及增加扫描离子束的频率。虽然所有方法均有效，但可为给定的产率以及其他系统需求而最佳化此等公知方法。因此，某些方法可能不得不对在设定离子植入机期间所允许的可容许离子束杂讯的水准作出较严格的限制。此情形可引起较长的设定时间以及较低的产率。

公知的扫描图案(例如在一情况下藉由扫描离子束的相对运动以及藉由扫描离子束来移动晶圆的速度所产生的扫描图案)在离子束入射至晶圆上时具有离子束与晶圆之间的恒定相对运动方向。仅当射束行进超越晶圆的边缘时，相对运动才倒转方向。继续此过程，直至离子束得以分布于晶圆的所要前表面区上。因此，一旦增加离子束对晶圆的前表面的增量的施加或“接触”的数目的其他公知方法得以最佳化，则此公知扫描图案不能提供进一步增加对晶圆的增量的施加的数目以便减少离子束杂讯的影响的额外方法。

因此，此项技术中需要在工件的前表面上提供新扫描图案以便减少离子植入中离子束杂讯的影响的新的以及经改良的设备以及方法。

发明内容

根据本发明的第一态样，提供一种离子植入机。离子植入机包括配置为产生离子束的离子束产生器，以及扫描器。扫描器配置为在离子束入射至工件的前表面的至少一部分上时使离子束振荡。

根据本发明的另一态样，提供一种方法。方法包括产生离子束，以及在离子束入射于工件的前表面的至少一部分上时使离子束振荡。

根据本发明的又一态样，提供另一离子植入机。离子植入机包括离子束产生器，配置其以产生离子束且向工件引导离子束，其中离子束与工件之间的相对运动在此工件的前表面上产生扫描图案。扫描图案在此工件的此前表面的至少一部分上具有振荡图案。

附图说明

为更好地了解本发明，参看随附图式，图式以引用方式并入本文且其中：

图1为离子植入机的示意性方框图。

图2为图1的工件的前表面上的扫描图案的示意图。

图3为工件的前表面上的扫描图案的振荡图案的放大视图。

图4为具有扫描器的另一离子植入机的示意性方框图。

图5为可用作图4的扫描器的静电扫描器的示意图。

图6为图5的扫描信号产生器的一实施例的方框图。

图7为输入至图5的静电扫描器的一扫描电极的电压信号的曲线。

图8为工件的前表面上的另一扫描图案的示意性表示，此扫描图案回应离子束相对于工件的前表面的位置而变化。

图9为射束电流对时间的曲线。

图10为与本发明一致的另一扫描图案的示意图。

图11为与本发明一致的又一扫描图案的示意图。