[发明专利]监测离子束的装置、控制离子束的装置及方法

说明书

一种监测离子束的装置、控制离子束的装置及方法。所述监测离子束的装置可包括：处理器；以及耦合到所述处理器的存储单元，所述存储单元包括显示例程，其中显示例程能够在处理器上运行以管理对离子束的监测。显示例程可包括测量处理器以接收离子束的多个点束轮廓，所述点束轮廓是在离子束的快速扫描及与快速扫描同时实施的探测器的慢速机械扫描期间收集的。快速扫描可包括沿快速扫描方向以10Hz或大于10Hz的频率进行的多个扫描循环，且慢速机械扫描是在与快速扫描方向平行的方向上执行的。测量处理器还可发送显示信号以显示从所述多个点束轮廓导出的至少一组信息。

技术领域

本发明实施例涉及离子束系统及方法，且更具体来说，涉及便于控制离子束的装置及方法。

背景技术

离子植入机可采用探测器在离子束被引导到位于终端站处的衬底时对离子束的均匀性进行测量及微调。常常将呈电流监测器形式的探测器(例如，法拉第杯(Faradaycup))放置在对衬底进行处理的终端站中或终端站附近的束线中。在采用扫描点束(scanned spot beam)的离子植入机中，可采用多于一种方式测量离子束。在一种测量模式(所述模式可被称为静止慢速点束轮廓(stationary slow spot beam profile))中，将束扫描器断开，因而使未偏转的离子束穿过束扫描器并投射到衬底平面(晶片平面)上，常常是投射在0mm的位置(即，晶片的中心)。将例如法拉第探测器等探测器扫描过晶片平面来测量静止离子束，从而产生例如对300mm晶片进行的10秒扫描的点束大小、束形状等等的测量结果。在另一种模式(所述模式可被称为扫描线性轮廓)中，当以恒定速度(例如1000Hz)来回扫描离子束时测量整个晶片平面中的离子束密度的最终结果(net result)，其中速度可与晶片处理期间将采用的扫描点束的扫描速度匹配。在以这种高速度扫描离子束的同时，可将探测器(例如，法拉第探测器)以30mm/秒扫描过晶片平面以测量静止点束形状、大小等。在另外的模式(所述模式可被称为静止快速点轮廓)中，探测器位于静止位置(例如，0mm(晶片中心))处，同时将离子束快速扫描过探测器达若干个循环(例如，5个到16个循环)，从而在近似10msec内创建平均点束轮廓。在其中点束及离子植入机以理想方式运行的情形中，整个晶片平面中的点束将不会发生改变，且操作员可使用这三种方式对上游离子束扫描问题及聚焦问题进行视觉诊断及修正。应注意，如果在扫描点束时点束形状或位置在整个晶片平面中发生显著改变，则这三种方式均无法向操作员提供足够的视觉工具来对上游扫描问题及聚焦问题进行恰当的诊断及修正。

应注意，随着束能量变得越来越低，点束在整个晶片平面中改变得越来越多，所述改变会造成离子束密度的不均匀性，其中所述不均匀性难以修正。如果操作员不能在视觉上辨别及修正扫描点束的不均匀性，则最终可降低良率并使半导体器件的性能劣化。

针对这些及其他考虑，提供本发明实施例。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化形式介绍一系列所选概念，所述一系列所选概念在下文中在具体实施方式中进一步加以阐述。本发明内容并非旨在识别所主张主题的关键特征或实质特征，本发明内容也不旨在帮助确定所主张主题的范围。

在一个实施例中，一种监测离子束的装置可包括：处理器；以及耦合到所述处理器的存储单元，所述存储单元包括显示例程，其中所述显示例程能够在所述处理器上运行以管理对所述离子束的监测。所述显示例程可包括测量处理器，所述测量处理器用于接收所述离子束的多个点束轮廓，所述点束轮廓是在所述离子束的快速扫描及与所述快速扫描同时实施的探测器的慢速机械扫描期间收集的。所述快速扫描可包括沿快速扫描方向以10Hz或大于10Hz的频率进行的多个扫描循环，且所述慢速机械扫描是在与所述快速扫描方向平行的方向上执行的。所述测量处理器还可发送显示信号以显示从所述多个点束轮廓导出的至少一组信息。