用于使用快速离子束控制在固定射束离子注入过程中进行瞬态干扰恢复的方法和装置的制作方法

文档序号:2938992阅读:335来源:国知局

专利名称::用于使用快速离子束控制在固定射束离子注入过程中进行瞬态干扰恢复的方法和装置的制作方法
背景技术
:本描述内容针对用于在半导体晶片的离子注入期间从离子束的“瞬态干扰(glitch)”恢复的方法和装置,尤其是在采用平面或所谓的“带状(ribbon)”射束的固定射束离子注入器(stationary-beamionimplanter)中。瞬态干扰是射束流中可不利地影响晶片上的注入物质的剂量均匀性的突然瞬变现象。在过去通常通过在检测到瞬态干扰时熄灭离子束来中断注入通过(pass)或扫描(scan),从而使得所述晶片仅具有来自所述通过的部分注入。通过对来源腔室内的等离子体弧断电(de-energizing)来熄灭所述射束。随后,在重新建立离子束之后,开始第二注入通过(称为“恢复”通过),其沿着晶片在相反方向上前进,且正好在第一通过被中断的位置处终止,使得晶片在其整个表面上接收到单一均匀剂量。现有的瞬态干扰恢复技术的一个问题是可能在恢复通过期间发生第二次瞬态干扰,使得晶片的中央部分尚未接收到所需剂量(尤其在最后通过上)。一般来说,带状射束离子注入器重新建立离子束的速度还不可能与正好在第一或第二通过被中断的时点处开始第三通过(第二恢复通过)所需要的速度一样快。在一些情况下,必须报废晶片,或者采用其它不合需要的措施。存在其它情况,在这些情况下需要具有快速建立离子束以便在晶片上的精确位置处恢复注入的能力。
发明内容本发明揭示一种离子注入器和操作方法,其中在发生瞬态干扰时将固定平面离子束快速地重定向远离正常离子束路径,且接着在精确的注入恢复位置处恢复注入时将离子束重定向回到所述正常路径。所揭示的技术可用于各种瞬态干扰情形中,包含从在从第一次瞬态干扰恢复期间发生的第二次瞬态干扰恢复。所揭示的方法包含通过以机械方式穿过正常射束路径而扫描晶片来执行离子注入通过,所述正常射束路径由被多个射束线组件的各自操作参数的各自第一值确定的固定平面离子束经过。所述射束线组件是可影响注入器中离子束的行进路径的组件,包含例如提取电源(extractionpowersupply)。响应于在注入通过期间检测到离子束中的瞬态干扰,实质上立即将所述射束线组件中的至少一者的至少一个操作参数改变为各自第二值,所述第二值可有效用于将离子束引导远离正常射束路径,且因此停止在晶片上的注入过渡位置处的晶片注入。举例来说,将提取电源电压重新编程到第二值,所述第二值可为(例如)其正常(第一)值的大约95%,这足以将离子束引导远离分析器的质量分解缝隙(massresolvingslit),且因此远离晶片。当将离子束引导远离正常射束路径时,将晶片移动到注入恢复位置,在所述注入恢复位置中晶片上的注入过渡位置正好位于离子束的正常路径上。随着晶片达到注入恢复位置,实质上立即将所述至少一个射束线组件的所述至少一个操作参数改回到其各自第一值,以借此沿着正常射束路径引导离子束,并恢复在晶片上的注入过渡位置处的离子注入。所揭示的技术可应用于例如平板玻璃显示面板的替代注入衬底。将从如在附图中说明的以下对本发明特定实施例的描述容易地了解本发明的前述和其它目的、特征及优点,其中在不同视图中相同参考符号始终指代相同部件。所述图式未必按比例绘制,而是将重点放在说明本发明原理上。图1是根据本发明的离子注入器的方框图。图2是如此项技术中已知的通过固定平面或“带状”离子束的晶片机械扫描的示意性说明。图3是如此项技术中已知的可在离子注入期间发生的半导体晶片的特定类型的配量不足的示意性说明。图4是绘示图1的离子注入器中所包含的若干电源的方框图。图5是模拟开关的示意图,经由所述模拟开关可将来自图4的提取电源的电压输出在正常值与降低值之间切换,以用于从例如图3所示的配量不足进行恢复。图6是用于操作图1的离子注入器的方法的流程图,其包含检测配量不足的发生和从此类配量不足恢复。图7到图15是绘示图6方法中的离子束行为和对晶片的处理的图。图16是在图1的离子注入器中使用减速扫描来填充剂量不足区域的方法的流程图。具体实施例方式图1绘示离子注入器10,其包含来源模块12、分析器模块14、校正器模块16和终端站18。紧邻终端站18的是晶片机械手20。还包含控制电路(controlcircuitry,CNTL)22和电源(powersupplies,PWRSUPPS)24,虽然在图1中以各自分离方框绘示,但其实际上分布在整个离子注入器10中,如所属领域的技术人员已知。在注入操作期间,来源模块12被馈入气体化合物,所述化合物包含待注入到半导体晶片中的元素。举例来说,对于硼(B)的注入,向来源模块12供应气体氟化硼(BF3)。来源模块12采用电激励以形成等离子体,所述等离子体一般包含从源化合物分解(fractionation)得到的许多离子物质,其包含待注入的所需物质(例如,B+)。随着将来源模块12偏置(biased)到相对正电位,通过加速到接地电位而从来源模块12提取正电性离子物质,接地电位相对于正偏置来源模块12来说是负的。所提取的离子物质形成进入分析器模块14的离子束。分析器模块14包含磁体,其向来自来源模块12的离子束赋予弯曲。弯曲量针对射束的不同离子物质而稍微变化,这取决于电荷状态、电位和质量。因此,随着射束穿过分析器模块14朝向校正器模块16行进,其由于不同离子物质的不同轨迹而稍微展开。在出口端处,分析器模块14具有狭窄分解缝隙或开口(图1中未绘示),只有所关注的物质(例如,B+)穿过所述狭窄分解缝隙或开口,而其它物质由包围分解开口的传导板收集。因此,在分析器模块14的出口处,离子束几乎仅仅由所需离子物质组成。随着具有所需物质的射束进入校正器模块16,射束可发生分叉。因此,校正器模组16的任务是调节射束,使得其适合于注入操作。对于采用平面或“带状”射束的注入器(如下文进一步描述),校正器模块16使射束变平以赋予带状形状。在一个实施例中,终端站18包含机械晶片扫描装置(未图示),其横越所述射束(其为固定的)扫描晶片以实现注入。晶片机械手20是用于在系统的人类操作员与扫描装置之间传送晶片的清洁的机器人机械系统。图2说明终端站18内沿着离子束26的轴线观看的注入。将观测到,离子束26具有扁平或带状横截面。如提到的,离子束26在终端站18内是固定的,即没有用于以受控方式偏转射束作为注入操作的一部分的机制。而是,横越离子束26的路径以机械方式扫描每一晶片28,例如在图2指示的向上方向上。一般对于给定注入采用多次通过。将了解到,射束能量经选择以实现所需注入深度,且射束流和晶片扫描速度经选择以实现所需剂量率,使得整个操作在晶片28上产生均匀的所需剂量。如上文提到的,可发生射束瞬变或不稳定性(称为“瞬态干扰”),其在缺乏补救措施时会有害地影响晶片28的注入(配量)。当在给定晶片28的注入期间发生瞬态干扰时,通常采用补救恢复过程以某种方式用可接受地均匀整体轮廓来完成注入。首先,当检测到瞬态干扰时,快速停止进行中的注入,从而局限晶片28上的注入区域的边界。举例来说,可接着从相反方向扫描晶片28,且在瞬态干扰发生时熄灭离子束的相同位置处快速熄灭离子束。然而,如上文提到的,此类措施可能具有有限效用,且在处理单个晶片期间针对给定注入通过发生多个瞬态干扰时不能使用此类措施。图3绘示特定多瞬态干扰情形中的处理结果。绘示晶片28的侧横截面。假定最初从右向左扫描晶片28,使得在操作的最初部分期间在发生瞬态干扰之前形成第一注入区30。将观测到,第一注入区30具有相当陡峭的后沿侧壁(trailing-edgesidewall)31。这可通过在现有离子注入器中快速熄灭离子束实现,例如通过突然关闭对来源模块12内的等离子体供电的电源。因此,在图3中,后沿侧壁31代表由于发生瞬态干扰而引起的非均匀配量的位置。随后,将晶片28从左向右移动,且形成第二注入区32。理想地,第二注入区32具有与第一注入区30相同的剂量,且注入正好在第一注入区30的后沿侧壁31的位置处停止,使得第一注入区30与第二注入区32彼此邻接以形成一个完整区,其在整个晶片28上具有可接受的均匀性。然而,图3说明当在完成第二注入32之前发生第二次瞬态干扰时的结果,从而留下间隙33。如果间隙33需要填充,那么要求在离子束路径中扫描晶片28时突然接通和关闭离子束。这不同于前两次通过,其中在扫描开始之前已经建立了射束且从晶片各侧向内部进行注入。尽管能够在来源12处快速“关闭”射束,但一般不能快速“接通”。激发具有足够强度的等离子体以重新建立所需离子束流的过程较缓慢,所以一般不能够在正常晶片扫描速度下在晶片28的非常短间隔上实现规定射束流。在图3的情形中,于是一般出现晶片28是不可用的且必须报废的情况。图4说明离子注入器10内所使用的若干电源。通过耦合在来源模块12与终端站18之间的提取电源EX建立提取电位,所述终端站18连接到接地电位。射束能量中的第一次改变可通过耦合在分析器模块14与终端站18之间的第一减速电源D1实现。射束能量中的第二次改变可通过耦合在校准器模块16与终端站18之间的第二减速电源D2实现。各个电源SS、D1S和D2S连接在各个抑制电极34、36和38与分析器模块14、校准器模块16或终端站18之间。在图6中未绘示在离子注入器10内不同点处的通常用于保护目的的各种二极管。在一个实施例中,各种电源的典型值如在以下表格中绘示。将了解到,可在替代实施例中使用其它电源电压和电源。图5说明用于快速重新编程提取电源EX的设备。使用模拟开关40来在注入期间所使用的第一编程电压V1与如下文描述的瞬态干扰后(post-glitch)恢复期间所使用的第二编程电压V2之间进行选择。所述选择受来自控制电路22(图1)的控制信号42的控制。模拟开关40的输出充当提供到提取电源EX的编程电压,所述提取电源EX通过将其输出电压设置为相应值来响应于编程电压的值。举例来说,当在模拟开关40的输出上呈现第一编程电压V1时,从提取电源EX输出的提取电压可以是+10kV,且当在模拟开关40的输出上呈现第二编程电压V2时,从提取电源EX输出的提取电压可以是大约降低5%或+9.5kV。如下文描述,使用模拟开关40在两个值之间切换来自提取电源EX的提取电压用以快速改变离子注入器10中离子束所经过的路径。将了解,每一注入物质所需的第一编程电压V1和第二编程电压V2可基于实验数据和建模来决定。如果离子注入器10用于涉及不同离子物质的各种注入操作,那么使用查找表(look-uptable)来选择待用于任何特定操作的编程电压组可能是方便的。图6绘示一种晶片处理方法,其并入有用于瞬态干扰恢复的快速射束切换。在步骤44中,通过横越正常射束路径以机械方式扫描晶片28来执行离子注入通过,所述正常射束路径是由被一组射束线组件的一组操作参数的各自第一值确定的固定离子束26经过的路径。一般来说,射束线组件是分布在整个离子注入器10中的影响离子束26的路径的那些组件。这些组件包含来源12中的提取栅格(extractiongrid)、由第一减速电源D1和第二减速电源D2供电的减速透镜、分析器磁体14等。这些组件中的一些组件(例如,提取栅格和减速透镜)的操作参数包含图4绘示的各种电源的值。这些参数的第一值组是为了在正常射束路径上建立离子束26,使得可通过横越固定离子束26扫描晶片28来执行注入通过。在所说明的实施例中,第一值包含提取电源编程电压的第一编程电压V1,其经由图5的模拟开关40而提供到提取电源EX。在步骤46中,控制电路22响应于在注入通过期间检测到离子束中的瞬态干扰而实质上立即将所述射束线组件中的至少一者的至少一个操作参数改变为各自第二值,所述第二值可有效用于将离子束引导远离正常射束路径。离子注入在晶片上称为晶片上“注入过渡位置”的位置处停止。在所说明的实施例中,此步骤在控制信号42的控制下由模拟开关40执行。改变开关模拟40的设置以使得将第二编程电压V2作为编程电压提供到提取电源EX,所述提取电源EX通过将其输出电压降低约5%来作出响应。如下文所示,此提取电压变化足以实质上将离子束26的路径改变为远离正常射束路径,使得实质上立即停止晶片处的注入。在所说明的实施例中,晶片28的机械扫描持续一段时间,而不管是否发生瞬态干扰。可能需要准许正常完成机械扫描或中断扫描。但即使扫描被中断,也将了解到晶片28将发生移动,使得注入过渡位置将移离正常射束路径。因此,在步骤48中,将晶片移动到注入恢复位置,在所述注入恢复位置中晶片上的注入过渡位置正好位于离子束的正常路径上。在仍然将离子束26引导远离正常射束路径的同时执行此步骤。在步骤50中,随着晶片28达到注入恢复位置,所述至少一个射束线组件的所述至少一个操作参数实质上立即被改回到其各自第一值。因而,再次沿着正常射束路径引导离子束28,且恢复在晶片上的注入过渡位置处的离子注入。图7到图15说明在操作情形中的图6的过程,其中发生两次瞬态干扰,第二次瞬态干扰发生在第一次瞬态干扰所引发的恢复通过中。如上文提到的,这是对于已知固定射束注入器较为困难的情形,因为其不能在晶片28上的精确位置处快速重新建立离子束,而在晶片28上的精确位置处快速重新建立离子束在此双瞬态干扰情形中是必要的。图7绘示离子束28穿过分析器14的路径,其是从来源12(在左侧)朝向通往晶片的分解器开口(在右侧)的弧形路径。这是注入期间的正常操作条件。假定在注入通过期间检测到第一次瞬态干扰,且接着从晶片的另一侧起始第一恢复通过。此情形在图8中绘示。已完成先前的通过N,从而使晶片28的中央部分52具有相应剂量。在晶片28的顶部部分54处的下一次通过N+1的第一部分已经由第一瞬态干扰中断。因此,正通过从底部56向上朝向通过N+1的第一次尝试被中断的位置58在相反方向上扫描晶片来执行恢复通过。现假定,在此恢复通过期间发生第二瞬态干扰。作为响应,立即如上文描述那样重新编程提取电源EX,使得离子束26现经过远离其正常路径的路径。此情形在图9中绘示,其中离子束26在分析器14内遵循大体较笔直的轨迹,使得实质上没有离子束流被从分解开口朝向晶片28发射。图10绘示当在恢复通过期间发生瞬态干扰时晶片28上的结果。晶片28的顶部部分54和底部56已经接收到所需剂量,但中央部分52没有。顶部部分54由第一注入过渡位置(位置58)定界,且底部56由第二注入过渡位置60定界。图11绘示将晶片28移到注入恢复位置处,其中第二注入过渡位置60与离子束26的正常路径对准,所述离子束26仍被引导远离正常路径(如图9所示)。随着晶片28达到图11所示的位置,将提取电源EX重新编程到其原始值,使得快速地将离子束26重定向为沿着其正常路径。此情形在图12中绘示。在此时点处,恢复注入通过N+1,如图13所示。图14绘示随着晶片28达到第一注入过渡位置(位置58)位于离子束26的路径中的位点时,完成注入通过N+1。在此时,可通过将离子束26重定向离开正常路径(如图9所示)或通过完全移除离子束26(例如通过猝熄来源12内的电弧)来停止注入。如果需要额外的通过来完成整个注入操作,那么现可以常用方式执行此类额外通过。在所说明的实施例中,通过改变提取电压且同时使其它操作参数(特别是分析器磁体电流)保持相同而改变射束能量来改变离子束26的路径。能够在沿着射束线的其它位置处改变射束能量。举例来说,这可通过改变第一减速电源D1或第二减速电源D2之一的输出来实现。改变减速电源电压将通过改变射束能量来改变射束路径,而改变磁体电流将改变射束线且同时保持射束能量不变。在替代实施例中,特别是在高能量离子注入器中,可通过变化驱动射束加速组件而并非射束减速组件(例如减速透镜)的电源的输出来改变射束能量。降低电源电压一般较快速,所以电压降低是优选的。可能存在晶片被污染的情况,所以电源电位的增加在此类情况下可能是优选的。将射束能量与磁体的曲率半径相关的数学关系式是众所周知的。还应注意到,图4所示的特定电源排列只是可在离子注入器中使用的许多可能排列中的一种,且本文描述的技术可同样应用于具有电源的其它排列的注入器。举例来说,可存在在离子源与分析器磁体之间建立电位差的单个电源,且可切换此电源的电压以快速改变射束能量,且进而朝向正被处理的晶片引导射束或远离所述晶片引导射束。上文描述的技术可单独使用或结合其它机制(例如,弧猝熄(arcquenching)和/或射束偏转技术)来使用。另一替代方法是使用“分裂(split)”减速透镜来导引射束。通常,减速透镜是施加有单个电压的单个电气元件。如果改为将其实施为两个独立元件,那么其可用于典型的减速(用相同电压驱动所述两个元件)和射束导引(用不同电压驱动所述元件)两者。用以在晶片处快速接通和断开射束流的另一方法是采用有源射束导引组件。举例来说,可沿着射束路径放置导引磁体(steeringmagnet),且将其用于垂直或水平地偏转射束。举例来说,可将此类导引磁体定位在分解器磁体的入口或出口处。在正常注入操作期间,磁体准许射束经过正常射束路径到达晶片。当检测到瞬态干扰时,可对磁体加电,以将射束垂直或水平地偏转足够的量,以使得将晶片处的射束流降低到实质为零。在随后的恢复通过期间,随着配量不足区的边缘接近射束路径,可将磁体快速断电以将射束移回到其正常路径。此相同机制还可用于在配量不足区的另一末端处将射束重新偏转远离晶片。作为以上方法的替代方法,可使用磁体来导引射束,所述磁体通常提供用于聚焦射束。在正常操作期间,以常用方式来控制这些磁体以获得所需射束焦点。在发生瞬态干扰时,向磁体提供较大振幅的输入,以便对射束施加足够大的作用,以将射束导引远离晶片。图16绘示用以填充配量不足区域(例如晶片28的中央部分52(例如,图10))的替代方法,其涉及缩减射束流和控制(或“设定”)扫描晶片的速度。此方法具有不要求迅速开关离子束26的优点。在步骤62中,将离子束流从其正常值In缩减到缩减值Ir,所述缩减值Ir可例如大约为In的1%到5%。在晶片28不在正常射束路径时执行此步骤,且可用多种方式完成所述步骤,如下文描述。在任何特定实施例中,射束流的缩减量将通常部分取决于正常剂量水平和注入通常所要求的扫描或通过次数。在步骤64中,以正常扫描速度或较高扫描速度扫描晶片而到达配量不足区域的开始处,接着在步骤66中,与射束流的缩减成比例地降低扫描速度。举例来说,如果将射束流缩减到正常的1%,那么也将晶片扫描速度降低到其正常值的大约1%。在步骤68中,以降低的扫描速度继续进行注入,直到达到配量不足区的末端处为止。在步骤70中,将扫描速度增加回到正常(或较高)扫描速度,且在步骤72中,以正常扫描速度完成扫描。应了解,在降低速度的扫描期间,由晶片接收到的剂量与在正常操作期间由晶片接收到的剂量相同,尽管慢得多。射束流和扫描速度可经选择以使得最初通过和恢复通过的总体所得剂量是均匀的。请注意,可将晶片存储起来,并用较低射束流通过同时加以处理,以降低对注入器生产率的影响。射束流控制和调节具有许多要素。在离子源中,控制变量是气流、磁场、由阴极发射的电子能量(称为弧电压)和阴极温度(其调节来自阴极以及电离弧腔室中的气体来形成离子的热电子式发射的电子的量)。通过使电流穿过阴极(直接加热)或通过用高能电子撞击阴极(间接加热)来控制阴极温度。在弧腔室的开口处通过由提取栅格上的相对负电压形成的电场从等离子体提取离子。控制系统包含例如通过调节阴极温度而将提取电流调节到恒定值的控制回路。通过提供电流的电源(包含提取电源EX)来监视所提取的流。射束线中的射束流可使用法拉第圆筒(Faradaycup)来测量,法拉第圆筒是通过电流测量电子器件接地的圆筒状浮动导体。一般调整射束线中可经调节的要素(例如源磁场、提取操纵器位置、分析器磁体电流、聚焦电极上的电压等)以最大化在法拉第圆筒中检测到的电流。均匀性和角度用法拉第圆筒加以测量,所述法拉第圆筒经机械化且可平移横越射束以测量作为位置函数的射束流。如上文提到的,可以各种方式来针对恢复通过而缩减射束流。在一种方法中,可重复正常射束设定过程,但将缩减的射束流作为目标。或者,来自所述来源的射束流可保留其正常值,但可通过沿着射束线缩窄机械孔隙来缩减到达晶片的射束流,所述机械孔隙可例如定位在质量分解缝隙附近。作为又一替代方案,可将稀释气体引入到来源腔室中,从而降低源气体浓度,使得降低对离子物质的提取水平。这种射束调节可由操作者、注入器控制电路中的自动序列或所述两者的某种组合来完成。重要的是,在开始恢复通过之前检查射束流。而且,在例如本文描述的宽射束(broad-beam)注入器上,可能必须检查射束是均匀且平行的,且射束相对于晶片的角度是正确的。应当注意到,图16的方法同样适用于固定射束晶片扫描注入器,例如采用静态“点”射束(即,具有比晶片28小得多的大体圆形横截面的射束)的注入器。此类注入器一般在注入操作期间进行在水平和垂直方向两者上的对晶片28的机械扫描。尽管已经参考本发明优选实施例特定绘示并描述了本发明,但所属领域的技术人员将了解到在不脱离本发明精神和范围的情况下可在形式和细节上作出各种改变,本发明的精神和范围由所附权利要求书界定。举例来说,尽管所揭示的方法和设备经绘示为特别结合半导体晶片加工来使用,但将了解,所揭示的技术可应用于将要接收离子注入的其它衬底。一种值得一提的注入衬底类型是平板玻璃显示面板(flatglassdisplaypanel)。所揭示的技术还可与其它类型的替代注入衬底一起使用。权利要求1.一种操作固定射束离子注入器的方法,以在半导体晶片中执行离子注入,所述操作固定射束离子注入器的方法包含通过以机械方式横越正常射束路径扫描所述半导体晶片来执行注入通过,所述正常射束路径由被多个射束线组件的各自操作参数的各自第一值确定的固定平面离子束经过;响应于在所述注入通过期间检测到所述离子束中的瞬态干扰,实质上立即将所述射束线组件中的至少一者的至少一个操作参数改变为各自第二值,所述第二值可有效用于将所述离子束引导远离所述正常射束路径,且进而停止在所述半导体晶片上的注入过渡位置处的对所述半导体晶片的注入;当将所述离子束引导远离所述正常射束路径时,将所述半导体晶片移动到注入恢复位置,在所述注入恢复位置中所述半导体晶片上的所述注入过渡位置正好位于所述离子束的所述正常射束路径上;以及随着所述半导体晶片达到所述注入恢复位置,实质上立即将所述至少一个射束线组件的所述至少一个操作参数改回到其各自第一值,以借此沿着所述正常射束路径引导所述离子束,并恢复在所述半导体晶片上的所述注入过渡位置处的离子注入。2.根据权利要求1所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数包括作为电源的输出电压而建立的操作电压电位。3.根据权利要求2所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述电源是提取电源。4.根据权利要求2所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述电源的所述输出电压的第二值是零与所述电源的所述输出电压的第一值之间的中间值。5.根据权利要求4所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述电源的所述输出电压的第二值是所述电源的所述输出电压的第一值的大约95%。6.根据权利要求5所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述电源是提取电源。7.根据权利要求2所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述电源的所述输出电压的第二值是大于所述电源的所述输出电压的第一值的较高值。8.根据权利要求2所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述电源是减速电源。9.根据权利要求2所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述电源是加速电源。10.根据权利要求1所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数包含供应到分裂减速透镜的各个部分的各个电压。11.根据权利要求1所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数包含供应到各个聚焦四边形的各个电压。12.根据权利要求1所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数是分析器磁体中的电流。13.一种操作固定射束离子注入器的方法,以填充半导体晶片的位于所述半导体晶片上的第一注入过渡位置与第二注入过渡位置之间的配量不足区域,所述操作固定射束离子注入器的方法包括将离子束流缩减到等于正常离子束流的预定部分的经缩减离子束流;以机械方式以正常或较高扫描速度横穿所述经缩减离子束流而扫描所述半导体晶片的第一正常配量区域,直到达到所述第一注入过渡位置为止;当达到所述第一注入过渡位置时,将所述半导体晶片的机械扫描速度降低到实质上等于正常扫描速度的预定部分的经降低扫描速度;从所述第一注入过渡位置到所述第二注入过渡位置以所述经降低扫描速度横越所述经缩减离子束流而扫描所述半导体晶片;以及当达到所述第二注入过渡位置时,将所述半导体晶片的机械扫描速度增加到正常扫描速度或更高,且横越所述半导体晶片的第二正常配量区域远离所述第二注入位置以机械方式以正常或较高扫描速度横越所述经缩减离子束流而扫描所述半导体晶片。14.根据权利要求13所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述离子束流是平面离子束,且所述半导体晶片的机械扫描是在与所述离子束流的平面正交的方向上。15.根据权利要求13所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述离子束流是点射束,且所述半导体晶片的机械扫描是在可在所述离子注入器内以机械方式扫描所述半导体晶片的两个正交方向中的一者上。16.根据权利要求13所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中缩减所述离子束流包括将稀释气体引入到所述离子束流的来源中。17.根据权利要求13所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中缩减所述离子束流包括减小所述离子束流所穿过的机械孔隙的尺寸。18.根据权利要求17所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述机械孔隙位于所述离子注入器的质量分解缝隙附近。19.根据权利要求13所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中缩减所述离子束流包括通过改变供应到所述离子束流所穿过的聚焦四边形的控制电压来使所述离子束流散焦。20.根据权利要求13所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中缩减所述离子束流包括稍微将所述离子束流引导远离由所述离子束流经过的正常离子束路径,以便稍微截去所述离子束流的一个侧部分。21.一种固定射束离子注入器,其可操作以在半导体晶片中执行离子注入,所述固定射束注入器包括固定平面离子束的来源;多个射束线组件,其可操作以沿着由所述射束线组件的各自操作参数的各自第一值确定的正常射束路径而导引所述离子束;终端站,其可操作以横越所述正常射束路径以机械方式扫描所述半导体晶片;以及控制电路,其可操作以响应于在注入通过期间检测到所述离子束中的瞬态干扰而实质上立即将所述射束线组件中的至少一者的至少一个操作参数改变为各自第二值,所述第二值可有效用以将所述离子束引导远离所述正常射束路径,且进而停止在所述半导体晶片上的注入过渡位置处的对所述半导体晶片的注入;当将所述离子束引导远离所述正常射束路径时,将所述半导体晶片移动到注入恢复位置,在所述注入恢复位置中所述半导体晶片上的所述注入过渡位置正好位于所述离子束的所述正常射束路径上;且随着所述半导体晶片达到所述注入恢复位置,实质上立即将所述至少一个射线束组件的所述至少一个操作参数改回到其各自第一值,从而沿着所述正常射束路径引导所述离子束,且在所述半导体晶片上的注入过渡位置处恢复离子注入。22.根据权利要求21所述的固定射束离子注入器,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数包括作为电源的输出电压而建立的操作电压电位。23.根据权利要求22所述的固定射束离子注入器,其中所述电源是提取电源。24.根据权利要求22所述的固定射束离子注入器,其中所述电源的所述输出电压的第二值是零与所述电源的所述输出电压的第一值之间的中间值。25.根据权利要求24所述的固定射束离子注入器,其中所述电源的所述输出电压的第二值是所述电源的所述输出电压的第一值的大约95%。26.根据权利要求25所述的固定射束离子注入器,其中所述电源是提取电源。27.根据权利要求22所述的固定射束离子注入器,其中所述电源的所述输出电压的第二值是大于所述电源的所述输出电压的第一值的较高值。28.根据权利要求22所述的固定射束离子注入器,其中所述电源是减速电源。29.根据权利要求22所述的固定射束离子注入器,其中所述电源是加速电源。30.根据权利要求21所述的固定射束离子注入器,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数包含供应到分裂减速透镜的各个部分的各个电压。31.根据权利要求21所述的固定射束离子注入器,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数包含供应到各个聚焦四边形的各个电压。32.根据权利要求21所述的固定射束离子注入器,其中所述射束线组件中的至少一者的所述至少一个操作参数是分析器磁体中的电流。33.一种固定射束离子注入器,其可操作以填充半导体晶片的配量不足区域,所述固定射束注入器包括离子束的来源;终端站,其可操作以横越所述离子束的路径以机械方式扫描所述半导体晶片;以及控制电路,其可操作以将离子束流缩减到等于正常离子束流的预定部分的经缩减离子束流;以机械方式以正常或较高扫描速度横穿所述经缩减离子束流而扫描所述半导体晶片的第一正常配量区域,直到达到第一注入过渡位置为止;当达到所述第一注入过渡位置时,将所述半导体晶片的机械扫描速度降低到实质上等于正常扫描速度的预定部分的经降低扫描速度;从所述第一注入过渡位置到第二注入过渡位置以所述经降低扫描速度横越所述经缩减离子束流而扫描所述半导体晶片;以及当达到所述第二注入过渡位置时,将所述半导体晶片的机械扫描速度增加到正常扫描速度或更高,且横越所述半导体晶片的第二正常配量区域远离所述第二注入位置以机械方式以正常或较高扫描速度横越所述经缩减离子束流而扫描所述半导体晶片。34.根据权利要求33所述的固定射束离子注入器,其中所述离子束流是平面离子束,且所述半导体晶片的机械扫描是在与所述离子束流的平面正交的方向上。35.根据权利要求33所述的固定射束离子注入器,其中所述离子束流是点射束,且所述半导体晶片的机械扫描是在可在所述离子注入器内以机械方式扫描所述半导体晶片的两个正交方向中的一者上。36.根据权利要求33所述的固定射束离子注入器,其中缩减所述离子束流包括将稀释气体引入到所述离子束流的来源中。37.根据权利要求33所述的固定射束离子注入器,其中缩减所述离子束流包括减小所述离子束流所穿过的机械孔隙的尺寸。38.根据权利要求37所述的固定射束离子注入器,其中所述机械孔隙位于所述离子注入器的质量分解缝隙附近。39.根据权利要求33所述的固定射束离子注入器,其中缩减所述离子束流包括通过改变供应到所述离子束流所穿过的聚焦四边形的控制电压来使所述离子束流散焦。40.根据权利要求33所述的固定射束离子注入器,其中缩减所述离子束流包括稍微将所述离子束流引导远离由所述离子束流经过的正常离子束路径,以便稍微截去所述离子束流的一个侧部分。41.一种操作固定射束离子注入器的方法,以在工件中执行离子注入,所述操作固定射束离子注入器的方法包括通过横越正常射束路径以机械方式扫描所述工件来执行注入通过,所述正常射束路径由被多个射束线组件的各自操作参数的各自第一值确定的固定平面离子束经过;响应于在所述注入通过期间检测到所述离子束中的瞬态干扰,实质上立即将所述射束线组件中的至少一者的至少一个操作参数改变为各自第二值,所述第二值可有效用于将所述离子束引导远离所述正常射束路径,且进而停止在所述工件上的注入过渡位置处的对所述工件的注入;当将所述离子束引导远离所述正常射束路径时,将所述工件移动到注入恢复位置,在所述注入恢复位置中,所述工件上的所述注入过渡位置正好位于所述离子束的所述正常射束路径上;以及随着所述工件达到所述注入恢复位置,实质上立即将所述至少一个射束线组件的所述至少一个操作参数改回到其各自第一值,从而沿着所述正常射束路径引导所述离子束,并恢复在所述工件上的所述注入过渡位置处的离子注入。42.根据权利要求41所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述工件是半导体晶片。43.根据权利要求41所述的操作固定射束离子注入器的方法,其中所述工件是平板显示面板。全文摘要本发明提供一种离子注入器,其包含固定平面离子束的来源;一组射束线组件,其沿着由第一操作参数值确定的正常射束路径而导引离子束;终端站,其以机械方式横越正常射束路径而扫描晶片;以及控制电路,其在注入通过期间对离子束中的瞬态干扰作出响应以(1)立即将射束线组件中的至少一者的操作参数改变为第二值以将离子束引导远离正常射束路径且进而停止在晶片上的注入过渡位置处的注入,(2)随后将晶片移动到注入恢复位置,在所述注入恢复位置中,晶片上的注入过渡位置正好位于离子束的正常射束路径上,且(3)将操作参数改回到其第一值以沿着正常射束路径引导离子束且恢复在晶片上的注入过渡位置处的离子注入。操作参数可以是提取电源的输出电压或影响离子束的路径的射束线组件的其它电压和/或电流。文档编号H01J37/317GK101203932SQ200680019106公开日2008年6月18日申请日期2006年3月31日优先权日2005年4月2日发明者拉塞尔·J·罗,约瑟·C·欧尔森,大卫·R·汀布莱克,詹姆斯·R·麦克廉,马克·D·邵德尔,詹姆斯·J·康米斯,汤玛斯·B·卡拉汉,乔纳森·英格兰申请人:瓦里安半导体设备公司
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