发明名称 阻挡束线之离子植入器
摘要 用于掺杂材料进入半导体晶圆的离子植入之系统及方法系被提供。一种离子植入器系包含一个用于产生一离子束的离子源、一个用于在离子植入的期间支撑一个工件的支撑平台、一个用于相对于离子束来扫描该工件的扫描机构、一个用于在至少一部分的工件扫描的期间阻挡至少一部分的离子束而不让其到达该工件的阻挡器、以及一个用于在工件扫描的期间平移该阻挡器的阻挡器之平移器。该扫描机构系产生工件的平移以及工件绕着一个旋转轴的旋转,该旋转轴系位在该工件的中心或是靠近工件的中心之处。该离子植入器可以包含一个用于控制被植入到该工件中之离子的剂量分布之均匀度控制系统。
申请公布号 TW552629 申请公布日期 2003.09.11
申请号 TW091107286 申请日期 2002.04.11
申请人 维瑞安半导体设备公司 发明人 大卫S 霍布洛克
分类号 H01L21/265 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 1.一种离子植入器,其系包括:一个用于产生一离子束的离子源;一个用于在离子植入的期间支撑一个工件的支撑平台;一个用于相对于该离子束来扫描该工件的扫描机构;一个用于在至少一部分的工件扫描的期间阻挡至少一部分的离子束而不让其到达该工件的阻挡器;以及一个用于在工件扫描的期间平移该阻挡器的阻挡器之平移器。2.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该阻挡器系被设置在该离子源以及该支撑平台之间。3.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该扫描机构系产生该工件的平移以及该工件绕着一个旋转轴的旋转。4.如申请专利范围第3项中所述之离子植入器,其中该旋转轴系位在该工件的中心、或是靠近该工件的中心之处。5.如申请专利范围第3项中所述之离子植入器,其中该工件系被平移以使得该离子束通过该旋转轴。6.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该扫描机构系包括一个用于绕着一个旋转轴来旋转该晶圆的旋转马达、以及一个用于产生该工件与旋转马达相对于该离子束的线性平移之线性平移器。7.如申请专利范围第3项中所述之离子植入器,其中该阻挡器系被设置来阻挡靠近该旋转轴的至少一部分的离子束。8.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中由该阻挡器所产生之阻挡器的映像系在工件扫描的期间保持固定在该工件之上。9.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中由该阻挡器所产生之阻挡器的映像系在工件扫描的期间移动在该工件之上。10.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该阻挡器系包括一片具有一个直的阻挡束的边缘之板。11.如申请专利范围第10项中所述之离子植入器,其中该阻挡束的边缘系通过该工件的旋转轴。12.如申请专利范围第10项中所述之离子植入器,其中该阻挡束的边缘系从该工件的旋转轴位移开。13.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该阻挡器系包括一片板,该板系具有交会在一个顶点之两个阻挡束的边缘。14.如申请专利范围第13项中所述之离子植入器,其中该等阻挡束的边缘是直的。15.如申请专利范围第13项中所述之离子植入器,其中该等阻挡束的边缘是弯曲的。16.如申请专利范围第13项中所述之离子植入器,其中该等阻挡束的边缘系交会在一个90的角度下。17.如申请专利范围第13项中所述之离子植入器,其中该等阻挡束的边缘系被设置在一个相对于该工件的平移方向之角度下。18.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该阻挡器系包括一片具有两个或是多个阻挡束的边缘之板。19.如申请专利范围第18项中所述之离子植入器,其中该等阻挡束的边缘系相对于工件平移的路径对称地被设置。20.如申请专利范围第13项中所述之离子植入器,其中该等阻挡束的边缘之顶点系位在该工件的旋转轴之上。21.如申请专利范围第13项中所述之离子植入器,其中该等阻挡束的边缘之顶点系从该工件的旋转轴位移开。22.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其更包括一个用于控制被植入到该工件中之离子的剂量分布之均匀度控制系统。23.如申请专利范围第22项中所述之离子植入器,其中该均匀度控制系统系包括一个用于量测离子剂量为一个在该工件上之位置的函数之均匀度监视器、以及一个用于回应于该量测到的剂量来控制工件的平移以产生所要的剂量分布之均匀度控制器。24.如申请专利范围第23项中所述之离子植入器,其中该均匀度控制器系回应于该量测到的剂量来决定工件平移速度的校正。25.如申请专利范围第23项中所述之离子植入器,其中该均匀度监视器系包括复数个耦接至该扫描机构的法拉第杯。26.如申请专利范围第25项中所述之离子植入器,其中该等法拉第杯系包含一个半圆形的法拉第杯以及一或多个弧形的法拉第杯。27.如申请专利范围第25项中所述之离子植入器,其中该等法拉第杯系具有相等面积的入口孔。28.如申请专利范围第22项中所述之离子植入器,其中该均匀度控制系统系量测离子剂量为一个相对于该旋转轴的径向位置之函数。29.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该扫描机构系在一个1/r的近似函数之速度下平移该工件,其中r系代表在该离子束以及该旋转轴之间的距离。30.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该扫描机构系在大致固定的速度下平移该工件。31.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其更包括一个用于控制该扫描机构以及该阻挡器之平移器的系统控制器。32.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该工件系在一个平移速度下平移并且在一个旋转速度下旋转,其中该平移速度以及该旋转速度系被控制以使得当该旋转的工件相对于该离子束平移时,该离子束系被分布在该旋转的工件之环状或是接近环状的区域处。33.如申请专利范围第1项中所述之离子植入器,其中该工件以及该阻挡器系被平移在垂直于该离子束的平面中。34.一种用于一个工件的离子植入之方法,其系包括步骤有:设置一个工件在一离子束的路径中;绕着一个旋转轴来旋转该工件;相对于该离子束来平移该旋转的工件;并且在至少一部分的平移该旋转的工件之步骤的期间,阻挡至少一部分的离子束而不让其到达该工件。35.如申请专利范围第34项中所述之方法,其中阻挡至少一部分的离子束之步骤系包括设置一个阻挡器在一离子源以及该工件之间,并且在至少一部分的平移该旋转的工件之步骤的期间平移该阻挡器。36.如申请专利范围第34项中所述之方法,其中该旋转轴系位在该工件的中心、或是靠近该工件的中心处。37.如申请专利范围第34项中所述之方法,其中该工件系被平移以使得该离子束通过该旋转轴。38.如申请专利范围第34项中所述之方法,其中阻挡至少一部分的离子束之步骤系包括阻挡靠近该旋转轴之至少一部分的离子束。39.如申请专利范围第35项中所述之方法,其中在至少一部分的平移该旋转的工件之步骤的期间,该阻挡器系被平移以使得由该阻挡器所产生之阻挡器的映像保持固定在该工件之上。40.如申请专利范围第35项中所述之方法,其中在至少一部分的平移该旋转的工件之步骤的期间,该阻挡器系被平移以使得由该阻挡器所产生之阻挡器的映像移动在该工件之上。41.如申请专利范围第34项中所述之方法,其中阻挡至少一部分的离子束之步骤系包括在该离子束中设置一个包括一片板的阻挡器,该板系具有一个阻挡束的边缘。42.如申请专利范围第34项中所述之方法,其更包括量测离子剂量为一个在该工件上之位置的函数以及回应于该量测到的剂量来控制该旋转的工件之平移以产生所要的剂量分布之步骤。43.如申请专利范围第34项中所述之方法,其中平移该旋转的工件之步骤系包括在一个1/r的近似函数之速度下平移该工件,其中r系代表在该离子束以及该旋转轴之间的距离。44.如申请专利范围第33项中所述之方法,其中平移该旋转的工件之步骤系包括在大致固定的速度下平移该工件。45.如申请专利范围第34项中所述之方法,其中该工件系在一个平移速度下平移,并且系在一个旋转速度下旋转,其更包括控制该平移速度以及该旋转速度以使得当该旋转的工件相对于该离子束平移时,该离子束系被分布在该旋转的工件之环状或是接近环状的区域处之步骤。46.一种用于一个工件的离子植入之装置,其系包括:用于设置一个工件在一离子束的路径中之机构;用于绕着一个旋转轴来旋转该工件之机构;用于相对于该离子束来平移该旋转的工件之机构;以及用于在至少一部分的平移该旋转的工件之步骤的期间,阻挡至少一部分的离子束而不让其到达该工件之机构。47.如申请专利范围第46项中所述之装置,其中该用于阻挡之机构系包括一个用于阻挡至少一部分的离子束而不让其到达该工件的阻挡器以及一个用于在工件平移的期间平移该阻挡器的阻挡器之平移器。48.如申请专利范围第46项中所述之装置,其中该旋转轴系位在该工件的中心、或是靠近该工件的中心之处。49.如申请专利范围第46项中所述之装置,其中该工件系被平移以使得该离子束通过该旋转轴。50.如申请专利范围第47项中所述之装置,其中由该阻挡器所产生之阻挡器的映像系在该旋转的工件之平移的期间保持固定在该工件之上。51.如申请专利范围第47项中所述之装置,其中由该阻挡器所产生之阻挡器的映像系在该旋转的工件之平移的期间移动在该工件之上。52.如申请专利范围第46项中所述之装置,其更包括用于量测离子剂量为一个在该工件上之位置的函数之机构以及用于回应于该量测到的剂量来控制工件的平移以产生所要的剂量分布之机构。53.如申请专利范围第46项中所述之装置,其中用于平移该旋转的工件之机构系在一个1/r的近似函数之速度下平移该工件,其中r系代表在该离子束以及该旋转轴之间的距离。54.如申请专利范围第46项中所述之装置,其中用于平移该旋转的工件之机构系在大致固定的速度下平移该工件。图式简单说明:图1是根据本发明之一实施例的离子植入器之概要方块图;图2是描绘如同沿着离子束轴所见之旋转的晶圆以及阻挡器的一个第一实施例之概要图;图3是描绘如同沿着离子束轴所见之旋转的晶圆以及阻挡器的一个第二实施例之概要图;图4是描绘如同沿着离子束轴所见之旋转的晶圆以及阻挡器的一个第三实施例之概要图;图5是描绘如同沿着离子束轴所见之旋转的晶圆以及阻挡器的一个第四实施例之概要图;图6是描绘如同沿着离子束轴所见之旋转的晶圆以及一个相对于旋转的晶圆之旋转轴位移的阻挡器之概要图;图7是描绘对于一个在阻挡器以及晶圆平面之间的第一间隔,该离子束边缘的模糊(blurring)之概要图;图8是描绘对于一个在阻挡器以及晶圆平面之间的第二间隔,该离子束边缘的模糊之概要图;图9是适合用于图1的离子植入器中之均匀度监视器的一个实施例之俯视图;图10A是对于非均匀的剂量之情形,平移速度与剂量为径向位置的函数之图;并且图10B是其中平移速度系被校正以提供均匀的剂量下,平移速度与剂量为径向位置的函数之图。
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