[发明专利]利用动态束成形进行改善均匀度控制的方法和装置

权利要求书

1.一种离子注入系统，包括：

束线，配置为将离子束导向终端站，所述终端站配置为支托一个或多个工件；

扫描系统，配置为沿快速扫描方向和慢速扫描方向使所述离子束在所述工件上扫描；以及

束聚焦装置，配置为在注入期间所述离子束在所述工件的表面上移动时以时变的方式改变所述离子束的束电流密度，以获得分别具有不同束电流轮廓的多个不同离子束电流密度。

2.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，所述束聚焦装置快速地改变所述离子束的束电流密度，以获得时间平均的离子束电流轮廓，所述时间平均的离子束电流轮廓包括所述多个束电流密度的所述不同束电流轮廓的时间平均。

3.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，改变所述离子束的束电流密度的频率实质上大于沿着所述快速扫描方向扫描所述离子束的频率。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，改变束电流密度的频率与沿着所述快速扫描方向扫描所述离子束的频率之比大于10。

5.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，所述束聚焦装置包括一个或多个束聚焦元件，所述一个或多个束聚焦元件位于终端站、束线组件、或终端内，并且配置为改变所述离子束的束电流密度。

6.根据权利要求5所述的离子注入系统，其中，所述一个或多个束聚焦元件包括以下各项中的一项或多项：螺线管，设置在所述离子束周围；多极磁体，设置在所述离子束周围；多极静电透镜，设置在所述离子束周围；抑制电极，设置在所述离子束周围；以及单透镜。

7.根据权利要求5所述的离子注入系统，还包括：时变电源，配置为在所述离子束在所述工件的表面上移动时向所述束聚焦装置提供时变信号，从而使所述离子束的束电流密度连续改变，以获得所述多个不同离子束电流密度。

8.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，所述束聚焦装置配置为重复地调整所述离子束的束电流密度，直到根据测量的束电流密度计算出的预测剂量均匀度不违反预定的注入均匀度标准为止。

9.一种用于均匀地掺杂工件的方法，包括：

提供离子束；

使所述离子束在工件上扫描；以及

在注入期间所述离子束在所述工件的表面上移动时，以时变的方式改变所述离子束的束电流密度，以获得分别具有不同束电流轮廓的多个不同离子束电流密度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，改变束电流密度包括：通过改变聚焦装置的强度来改变所述离子束的横截面形状。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述聚焦装置快速地改变所述离子束的横截面形状，以获得时间平均的离子束电流轮廓，所述时间平均的离子束电流轮廓包括多个不同离子束横截面形状的所述不同束电流轮廓的时间平均。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将所述聚焦装置设置为第一静态聚焦值；

测量束电流密度轮廓并且计算预测剂量均匀度；

将所计算的预测剂量均匀度与注入均匀度标准进行比较；以及

如果所计算的预测剂量均匀度违反所述注入均匀度标准，则调整所述第一静态聚焦值。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

测量束电流密度轮廓并且计算第二预测剂量均匀度；以及

如果所计算的第二预测剂量均匀度违反所述注入均匀度标准，则调整所述聚焦装置以在所述第一静态聚焦值与所述第二静态聚焦值之间动态扫描。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，改变束电流密度的频率与沿着快速扫描方向扫描所述离子束的频率之比大于10。

15.根据权利要求9所述的方法，还包括：产生时变电压，所述时变电压配置为控制束聚焦装置以时变的方式来改变所述离子束的束电流密度。

16.根据权利要求9所述的方法，还包括：产生时变电流，所述时变电流配置为控制束聚焦装置以时变的方式来改变所述离子束的束电流密度。