发明名称 用于调谐离子植入器之方法及装置
摘要 一种方法及装置系被提供用于自动地调谐一个例如是离子植入器之带电粒子束系统。在一实施例中,位在一个目标组件的上游之一个控制组件的一个控制参数系被调变,并且该目标组件下游的束电流系被量测。该束电流的量测系提供被用来评估调谐,并且,若必要时,被用来调整该目标组件的资讯。该目标组件典型地是一种缓慢响应的组件,例如是磁铁。在另一实施例中,调谐的评估系藉由调变该目标参数并且监视此种在该束电流上之调变的效果而被执行。在另一实施例中,该带电粒子束的斑点尺寸系藉由横跨一个孔的边缘扫描该束,并且评估该束焦点的锐利度而被评估。为了高速的动作,该调谐演算法最好是被实施在局部的电源介面之中。
申请公布号 TW571351 申请公布日期 2004.01.11
申请号 TW091115804 申请日期 2002.07.16
申请人 维瑞安半导体设备公司 发明人 特伦司 相恩 沙力文;大卫S 霍布洛克;克立佛A 拉丁
分类号 H01L21/265;H01J1/46 主分类号 H01L21/265
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种用于评估在一个带电粒子束系统中之一个 目标组件的一个目标参数之调谐的方法,其中一个 带电粒子束系被传输通过该目标组件,其包括步骤 有: (a)改变一个位在该目标组件的上游之控制组件的 一个控制参数,其中该控制参数对于该控制组件具 有一种预先决定的关系; (b)当该控制参数被改变时,量测该目标组件在该带 电粒子束系统中之下游的束电流;并且 (c)根据该束电流的量测以及介于该目标组件与该 控制参数之间预先决定的关系来评估该目标参数 的调谐。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该评 估该目标参数的调谐之步骤系包括判断当该控制 参数是在其最初値时,该束电流是否为最大观测到 的束电流之至少一个预先决定的分数。3.如申请 专利范围第2项之方法,其更包括执行两次或是多 次所有的步骤之迭代,直到一项预先决定的表决标 准被达到为止的步骤。4.如申请专利范围第3项之 方法,其中该预先决定的表决标准系包括在至少一 预先决定的数目之迭代中,该束电流超过该最大观 测到的束电流之一预先决定的分数。5.如申请专 利范围第1项之方法,其中该评估该目标参数的调 谐之步骤系包括判断当该控制参数偏离其最初的 値之上或是之下时,最大的束电流是否被量测到。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中该评估该目标 参数的调谐之步骤系包括根据该束电流的量测以 及介于该目标组件以及该控制参数之间预先决定 的关系,决定该目标参数条被调谐至一个比将会产 生在该目标参数下游量测到之最大的束电流更高 或是更低的値。7.如申请专利范围第1项之方法,其 更包括根据该目标参数的调谐之评估来调整该目 标参数的步骤。8.如申请专利范围第7项之方法,其 更包括执行两次或是多次所有的步骤之迭代,直到 该量测到的束电流符合一项预先决定的标准为止 的步骤。9.如申请专利范围第8项之方法,其中在一 次迭代的期间,该控制参数的变化在大小上是小于 在一先前的迭代中之变化。10.如申请专利范围第8 项之方法,其中该预先决定的标准系构成当该控制 参数是在其最初的値时,该束电流是最大观测到的 束电流之至少一预先决定的分数。11.如申请专利 范围第7项之方法,其中该调整该目标参数的步骤 系包括分析该束电流的量测以决定一项目标参数 的调整,并且藉由该决定出的目标参数的调整来调 整该目标参数。12.如申请专利范围第11项之方法, 其中该分析该束电流的量测之步骤系包括决定一 个目标参数的调整方向以及大小,以将一峰値束电 流移动朝向该控制参数之一个所要的値。13.如申 请专利范围第1项之方法,其中该目标组件系包括 一个磁铁,该磁铁系回应于一电流来产生一磁场, 并且其中该目标参数条包括被供应至该磁铁之大 约的电流。14.如申请专利范围第13项之方法,其中 该控制组件系包括一个静电的组件,该静电的组件 系回应于一控制电压来产生一电场,并且其中该改 变该控制参数的步骤系包括改变该控制电压。15. 如申请专利范围第13项之方法,其中该控制参数条 包括该带电粒子束进入该磁铁之大约的进入角度 。16.如申请专利范围第13项之方法,其中该控制参 数条包括该带电粒子束进入该磁铁之大约的进入 速度。17.如申请专利范围第13项之方法,其中该目 标组件系包括一个质量分析器的一个弯曲磁铁。 18.如申请专利范围第13项之方法,其中该目标组件 系包括一个电荷状态解析磁铁。19.如申请专利范 围第13项之方法,其中该目标组件系包括一个用于 转换该束的轨道成为实质平行的轨道之平行化磁 铁。20.如申请专利范围第1项之方法,其中该目标 组件系包括一个静电的组件,该静电的组件系回应 于一电压来产生一电场,并且其中该目标参数条包 括被施加至该静电的组件之大约的电压。21.如申 请专利范围第1项之方法,其中该控制参数条包括 馈送该控制组件的一个电源输出之近似値。22.如 申请专利范围第21项之方法,其更包括在该控制参 数的变化期间量测该电源输出之値的步骤。23.如 申请专利范围第22项之方法,其更包括在藉由一个 集合的极限成员所界定的値之范围中决定该电源 的一个次要的値之步骤,该集合系包括该控制参数 回读的至少一个量测,该量测系几乎与该峰値的被 观测到的束电流之至少一个预先决定的分数之束 电流的至少一个量测同时地被记录。24.如申请专 利范围第23项之方法,其更包括在起始该控制参数 的变化之前读取一个标称的控制参数之回读値;并 且藉由介于该电源之次要的値与该标称的控制参 数之回读値之间带正负号的差値之一个预先决定 的函数,从该目标参数最初的値来调整该目标参数 的步骤。25.如申请专利范围第1项之方法,其中该 改变该控制参数的步骤系包括用一个周期性的波 形来调变该控制参数。26.如申请专利范围第1项之 方法,其中该改变该控制参数的步骤系包括逐步变 化该控制参数在一预先决定之模式的离散値之间 。27.如申请专利范围第1项之方法,其中该控制参 数系包括馈送该控制组件的一个电源输出之近似 値。28.如申请专利范围第27项之方法,其中该改变 该控制参数的步骤系包括比该电源输出可以回应 于每组设定而稳定化更快速地逐步变化该控制参 数在一预先决定之模式的离散値之间。29.如申请 专利范围第1项之方法,其中该量测束电流的步骤 系包括用一个位在该目标组件的下游之法拉第束 感测器来量测束电流。30.如申请专利范围第1项之 方法,其中该量测束电流的步骤系包括用一个位在 该目标组件的下游之参数变流器来量测束电流。 31.如申请专利范围第1项之方法,其中该量测束电 流的步骤系包括对于不同的控制参数値量测束电 流样本。32.如申请专利范围第1项之方法,其更包 括回复该控制参数至其最初的値之步骤。33.如申 请专利范围第1项之方法,其中该控制参数系比该 目标组件回应调整更快速地回应调整。34.如申请 专利范围第1项之方法,其中该评估该目标参数的 步骤系包括在该量测到的束电流之波形上执行傅 立叶分析。35.如申请专利范围第1项之方法,其中 该带电粒子束系统系包括一个离子植入器。36.如 申请专利范围第1项之方法,其中该带电粒子束系 统系包括一个粒子加速器。37.如申请专利范围第1 项之方法,其中该带电粒子束系统系包括一个质谱 仪。38.一种用于调谐在一个带电粒子束系统中之 一个目标组件的一个目标参数之方法;其中一带电 粒子束系被传输通过该目标组件,该方法包括步骤 有: (a)决定一个标称的目标参数値; (b)量测该目标参数的一个标称的回读値; (c)以一种预先决定的模式,相关于该标称的目标参 数値来改变该目标参数; (d)当该目标参数被改变时,量测在该带电粒子束系 统中之目标组件下游的束电流、以及该电源输出 之目标参数的回读値; (e)在藉由一个集合的极限成员所界定的値之范围 中决定一个最佳的回读値,该集合包括该目标参数 的回读値之至少一个量测,该量测系几乎与该峰値 的被观测到的束电流之至少一个预先决定的分数 之束电流的至少一个量测同时地被记录; (f)藉由介于该标称的回读値以及最佳的回读値之 间带正负号的差値之一个预先决定的函数来调整 该标称的目标参数値;并且 (g)执行两次或是多次至少步骤(b)、(c)、(d)及(e)的 迭代,直到该束电流的量测符合一项预先决定的标 准为止。39.如申请专利范围第38项之方法,其中在 一次迭代的期间,该目标参数的变化在大小上是等 于或是小于在一先前的迭代中之变化。40.如申请 专利范围第38项之方法,其中该预先决定的标准系 构成当介于该最佳的回读値以及该标称的回读値 之间的绝对値差异在大小上是小于一个预先决定 的临界値时,束电流是最大观测到的束电流之至少 一预先决定的分数。41.如申请专利范围第38项之 方法,其中该目标组件系包括一个静电的组件,该 静电的组件系回应于一电压来产生一电场,并且其 中该目标参数系包括被施加至该静电的组件之大 约的电压。42.如申请专利范围第38项之方法,其中 该改变该目标参数的步骤系包括用一个周期性的 波形来调变该目标参数。43.如申请专利范围第38 项之方法,其中该改变该目标参数的步骤系包括逐 步变化该目标参数在一连串的离散値之间。44.如 申请专利范围第38项之方法,其中该目标参数系包 括馈送该目标组件的一个电源输出之近似値。45. 如申请专利范围第44项之方法,其中该改变该目标 参数的步骤系包括比该电源输出可以回应于每组 设定而稳定化更快速地逐步变化该目标参数在一 连串的离散値之间。46.如申请专利范围第38项之 方法,其中该量测束电流的步骤系包括用一个位在 该目标组件下游的法拉第束感测器来量测束电流 。47.如申请专利范围第38项之方法,其中该量测束 电流的步骤系包括用一个位在该目标组件下游的 参数变流器来量测束电流。48.如申请专利范围第 38项之方法,其中该量测束电流的步骤系包括对于 该目标参数不同的値来量测束电流的样本。49.如 申请专利范围第38项之方法,其中该评估该目标参 数的步骤系包括在该量测到的束电流之波形上执 行傅立叶分析。50.如申请专利范围第38项之方法, 其中该带电粒子束系统系包括一个离子植入器。 51.如申请专利范围第38项之方法,其中该带电粒子 束系统系包括一个粒子加速器。52.如申请专利范 围第38项之方法,其中该带电粒子束系统系包括一 个质谱仪。53.一种用于评估在一个带电粒子束系 统中之一个目标组件的一个目标参数之调谐的方 法,其中一个带电粒子束系被传输通过该目标组件 ,并且该目标参数系决定该带电粒子束之大约的下 游焦点,该方法系包括步骤有: (a)决定一个标称的目标参数値,其中该目标参数系 决定该带电粒子束在一个位在该带电粒子束系统 中之目标组件下游的束电流感测元件的平面上之 大约的位置; (b)以一种有关该标称的控制参数値之预先决定的 模式来改变该目标参数,使得该带电粒子束系交替 地入射在该束电流感测元件之上以及不入射在该 束电流感测元件之上; (c)当该目标参数被改变时,用该束电流感测元件来 量测束电流; (d)判断出介于该带电粒子束入射在该束电流感测 元件之上以及不入射在该束电流感测元件之上之 间转变的锐利度;并且 (e)至少部分地根据该锐利度来评估该目标参数的 调谐。54.如申请专利范围第53项之方法,其中该判 断出锐利度的步骤系构成当该带电粒子束横越该 束电流感测机构的一个边缘时,判断出束电流的导 数为该目标参数的一个函数。55.如申请专利范围 第53项之方法,其中该评估该目标参数的调谐之步 骤系更包括评估一个预先决定的函数,其系至少将 该锐利度以及最大观察到的束电流作为输入。56. 如申请专利范围第53项之方法,其包括执行两次或 是多次至少步骤(b)、(c)、(d)以及(e)的迭代,直到该 目标组件之评估后的调谐系符合一项预先决定的 标准为止。57.如申请专利范围第56项之方法,其中 在一次迭代的期间,该控制参数的变化在大小上是 等于或是小于一次先前的迭代。58.如申请专利范 围第56项之方法,其中该预先决定的标准系构成当 介于该最佳的回读値以及该标称的回读値之间的 绝对値差异在大小上是小于一个预先决定的临界 値时,束电流是最大观测到的束电流之至少一预先 决定的分数。59.如申请专利范围第53项之方法,其 中该目标组件系包括一个静电的组件,该静电的组 件系回应于一电压来产生一电场,并且其中该目标 参数系包括被施加至该静电的组件之大约的电压 。60.如申请专利范围第53项之方法,其中该改变该 目标参数的步骤系包括用一个周期性的波形来调 变该目标参数。61.如申请专利范围第53项之方法, 其中该改变该目标参数的步骤系包括逐步变化该 目标参数在一连串的离散値之间。62.如申请专利 范围第53项之方法,其中该改变该目标参数的步骤 系包括比该目标参数可以回应于每组设定而稳定 化更快速地逐步变化该目标参数在一连串的离散 値之间。63.如申请专利范围第53项之方法,其中该 量测束电流的步骤系包括用一个位在该目标组件 的下游之法拉第束感测器来量测束电流。64.如申 请专利范围第53项之方法,其中该量测束电流的步 骤系包括用一个位在该目标组件的下游之参数变 流器来量测束电流。65.如申请专利范围第53项之 方法,其中该量测束电流的步骤系包括对于该目标 参数不同的値来量测束电流的样本。66.如申请专 利范围第53项之方法,其中该带电粒子束系统系包 括一个离子植入器。67.如申请专利范围第53项之 方法,其中该带电粒子束系统系包括一个粒子加速 器。68.一种用于评估在一个带电粒子束系统中之 一个目标组件的一个目标参数之调谐的装置,其中 一带电粒子束系被传输通过该目标组件,该装置系 包括: 用于改变一个位在该目标组件的上游之控制组件 的一个控制参数之机构,其中该控制参数对于该目 标组件具有一种预先决定的关系; 用于当该控制参数被改变时,量测该目标组件下游 的束电流之机构;以及 用于根据该束电流的量测以及介于该目标组件以 及该控制参数之间预先决定的关系来评估该目标 参数的调谐之机构。69.一种带电粒子束装置,其系 包括: 一个藉由一目标参数加以控制的目标组件; 一个藉由一控制参数加以控制并且位在该目标组 件的上游之控制组件; 一个位在该目标组件的下游之束感测器,其系用于 感测一被传输通过该控制组件以及该目标组件的 带电粒子束;以及 一个控制器,其系用于改变该控制参数并且回应于 从该束感测器所收到之束电流的量测,根据介于该 目标组件以及该控制参数之间预先决定的关系来 评估该目标参数的调谐。70.一种带电粒子束系统, 其系包括: 一带电粒子束被传输通过其间的一或多个束线组 件; 一个用于控制该系统的集中式控制器;以及 至少一个包含一调谐演算法之局部的控制器,其系 用于回应于一个来自该集中式控制器的调谐命令 以自动地调谐该一或多个束线组件之一个所选的 束线组件。71.一种用于调整一带电粒子束的焦点 之方法,其系包括步骤有: (a)偏转该带电粒子束横越一个孔的一边缘; (b)当该束被偏转横越该孔的边缘时,判断出该孔下 游的束电流之变化速率; (c)针对该带电粒子束不同的焦点设定来重复步骤( a)与(b);并且 (d)选择当该束被偏转横越该孔的边缘时,产生最高 的该孔下游的束电流之变化速率的焦点设定。72. 一种在一带电粒子束系统中的调谐方法,该系统系 包括一带电粒子束被传输通过其间的复数个束线 组件、一个集中式控制器以及一或多个用于控制 个别的束线组件之电源控制器,该方法系包括步骤 有: 该集中式控制器系传送一个调谐命令至该等电源 介面之一个所选的电源介面;并且 该所选的电源控制器系回应于该调谐命令而自动 地执行一个调谐演算法。图式简单说明: 图1是适合用于本发明的实施之离子植入器的一个 实施例之方块图; 图2是在图1的离子植入器中之控制系统的一个实 施例之方块图; 图3是图2的电源介面之一个实施例的方块图; 图4是可以被实施在图2的中央控制器以及电源介 面中之控制程式的一个实施例之状态图; 图5是与根据本发明的一项特点之调谐程序有关的 束线组件之方块图; 图6是在图5中所示之目标以及控制组件的一个实 例之概要的方块图; 图7是解析狭缝下游的束电流为在图6的配置中之 磁场B的一个函数之图; 图8是解析狭缝下游的束电流为在图6的配置中之 束能量E的一个函数之图; 图9是根据本发明的一项特点之一种用于调谐一个 目标组件的调谐程序之一个实例的流程图; 图10是电压为时间的一个函数之图,其系显示当该 控制参数被调变时所量测到的回读电压之一个实 例; 图11是在图1的离子植入器中之一个第一电源介面 以及一个第一子集合的组件之一个实施例的方块 图; 图12是用于藉由图11的电源介面执行之一程式的一 个实施例之流程图; 图13是在图1的离子植入器中之一个第二电源介面 以及一个第二子集合的组件之一个实施例的方块 图; 图14是用于藉由图13的电源介面执行之一程式的一 个实施例之流程图; 图15是在图1的离子植入器中之一个第三电源介面 以及一个第三子集合的组件之一个实施例的方块 图; 图16是用于藉由图15的电源介面执行之一程式的一 个实施例之流程图; 图17是在图1的离子植入器中之一个第四电源介面 以及一个第四子集合的组件之一个实施例的方块 图; 图18是用于藉由图17的电源介面执行之一程式的一 个实施例之流程图;并且 图19是电压为时间的一个函数之图,其系描绘对于 不同的束尺寸而言,当束相对于一个孔被偏转时之 法拉第(Faraday)回读电压。
地址 美国