用于在扫描束离子布植器中提高束利用率的方法
【专利摘要】本发明提供了一种用以增加离子束利用率的剂量系统和方法，其中一个或多个侧法拉第杯沿着离子束路径而设置,并被用于感测其电流。一个或多个侧法拉第杯所分开的距离与工件直径有关。离子束跨越工件往返扫描，窄扫描和宽扫描交错着，其中窄扫描是由靠近工件边缘的逆转扫描方向来定，宽扫描是由位于侧法拉第杯的外部区域处的逆转扫描方向来定。
【专利说明】
用于在扫描束离子布植器中提高束利用率的方法
技术领域
[0001]本发明涉及离子布植系统，尤其涉及一种在扫描束离子布植设备中提高离子束利用率的系统方法。
【背景技术】
[0002]在半导体装置的制造中，离子布植被用于将半导体和杂质掺杂起来。离子布植系统常常被用于用来自离子束的离子掺杂工件，例如半导体晶片，从而在集成电路的制造期间生产η或P型材料掺杂，或形成钝化层。当用于掺杂半导体晶片时，离子布植系统将所选种类的离子注射到工件里以生产所需要的非本征材料。例如，从锑、砷或磷来源的材料所产生的布植离子导致“η型”非本征材料晶片，而“ρ型”非本征材料晶片常常源自于例如硼、镓或铟的材料所产生的离子。
[0003]典型的离子布植系统包括离子来源，用于从可离子化的源材料产生带电离子。产生的离子在强电场的帮助下形成高速离子束，并且沿着预定的离子束路径而被导向布植末端站。离子布植器可包括在离子来源和末端站之间延伸的离子束形成和塑形结构。离子束形成和塑形结构维持离子束并且限定出让离子束通到末端站的长形内部腔体或通道。操作时，这通道通常被抽真空，以降低由于离子与气体分子碰撞而被偏折离开预定离子束路径的可能性。
[0004]对于离子布植中被布植的工件来说，半导体晶片所具有的尺寸远大于离子束的尺寸很常见。在大多数的离子布植应用中，布植的目标是要均匀递送精确控制量的掺杂物在工件或晶片的整个表面上。为了实现利用尺寸显著小于工件的离子束掺杂的均匀性，广泛被使用的技术为所谓的混合扫描系统，即小尺寸的离子束在一个方向上来回快速扫动或扫描，并且工件沿着扫描离子束的正交方向机械地移动。
[0005]一种被广泛使用的技术是序列式布植，每件工件由扫描离子束所布植。为了维持布植的均匀性，在布植过程中常常测量离子束电流，其中离子束取样杯(例如:法拉第杯)放置在靠近扫描离子束的边缘或逆转点。离子束扫描宽度一般而言是由(多个)取样杯的位置而非工件尺寸所决定，离子束通过对(多个)取样杯超量扫描以产生可靠的参数。由于取样杯的位置常常明显远离工件边缘，因此，利用此种边缘取样杯的布植器的扫描宽度通常要求远大于被布植的工件尺寸。当离子束不是正对着工件扫描时，离子束不会在工件上贡献出额外的剂量，因此该种布植器的离子束利用率不高。
【发明内容】
[0006]本发明公开了离子束利用率和用于剂量控制的精确的离子束电流测量，这二者都是离子布植的重要方面。因此，本发明通过提供一种用于在扫描离子束布植系统中提高离子束利用率的系统、设备和方法，从而克服现有技术的缺陷。据此，以下是对本发明的简单描述，以便提供对本发明某些方面的基本理解。此简述不是本发明的穷尽概括。它既不确定本发明的关键或重要因素，也不限制本发明的范围。它的目的是以简化形式来阐述本发明的某些概念，而作为稍后提出更详细描述的前言。
[0007]本发明涉及一种用于提高离子束利用率的方法和系统。根据本发明的第一方面，所述方法包括在工件支持物上设置工件，沿着离子束的路径设置一个或多个侧法拉第杯，例如一个或多个侧法拉第杯沿着扫描离子束的扫描路径设置。例如:一个或多个侧法拉第杯用于感测靠近扫描离子束宽度边缘的离子束电流，其中一个或多个侧法拉第杯所分开的距离与所述工件的直径有关。
[0008]在一个实施例中，离子束扫描(如静电或磁性)跨越工件表面，所述离子束的窄扫描一般由逆转位于所述工件的边缘位置的所述离子束的扫描方向而定。举例而言，窄扫描是至少足够宽，能将来自离子束的离子均匀放射到工件上。离子束的宽扫描一般由逆转位于一个或多个侧法拉第杯的外部区域处的所述离子束的扫描方向来定。相应地，离子束电流通过在往返扫描离子束的同时经由一个或多个侧法拉第杯而被感测。
[0009]根据该实施例，为了增加离子束利用率，本发明将窄扫描和宽扫描混合，从而使宽扫描与几个窄扫描交错。每个宽扫描交错的窄扫描数目是可调整的，例如，每一个宽扫描交错有三个窄扫描。由此，可以在增加离子束利用率和降低离子束电流监测频率之间建立平衡。
[0010]在离子束的窄扫描中，例如，离子束的扫描宽度可能不完全或不充分地将侧法拉第杯暴露于离子束。由此，对侧法拉第杯足够的离子束电流监测仍不能保证该窄扫描。因此，在本发明的另一实施例，提供的系统和方法可有利的排除此种错误的可能。举例而言，本发明利用同步的离子束电流闸系统和设备，其中，一个或多个侧法拉第杯的离子束电流，分别同步于离子束交错的(多个)宽扫描和(多个)窄扫描，或者通往剂量系统，或者被阻挡通往剂量系统。
[0011]例如，在离子束的宽扫描期间，一个或多个侧法拉第杯电连接到剂量仪。在离子束的窄扫描期间，一个或多个侧法拉第杯电连接到地，由此一个或多个侧法拉第杯上所感测的任何电流被阻挡而无法抵达剂量仪。如此，则正确测量了离子束电流，同时，相比现有技术方法进一步提高了离子束利用率。
[0012]因此，为了实现前述和有关目标，本发明包括下文所描述的特征和在权利要求中所特别指出的特征。以下描述和附图将详细阐述本发明的某些示例性实施例。然而，这些实施方式仅指出了依据本发明原理可以采用的多种方式中的部分。结合附图来考虑本发明的以下详细叙述，本发明的其他目的、优点和新的特征将显而易见。
【附图说明】
[0013]图1是依据本发明的几个方面的示例性离子布植系统的方框图。
[0014]图2是依据本发明实施例的离子束相对于工件做反复扫描的示例性平面图。
[0015]图3A是示例性离子束窄扫描测得的离子束电流分布，示出依据本发明另一方面的侧法拉第杯部分暴露于离子束。
[0016]图3B是示例性离子束宽扫描测得的离子束电流分布，示出依据本发明另一方面的侧法拉第杯基本完全均勾暴露于离子束。
[0017]图4是依据本发明另一方面离子束相对于工件做反复窄扫描的示例性平面图。
[0018]图5A是离子束相对于工件和两个侧法拉第杯做反复宽扫描的示例性平面图。
[0019]图5B是图5A所示扫描区域部分的分解图。
[0020]图6A是依据另一方面用于增加离子束利用率的反复交错窄和宽扫描的示例性平面图。
[0021]图6B是图6A所示扫描区域的分解图。
[0022]图7是根据本发明另一方面的离子束电流切换设备的示例性图。
[0023]图8示出了依据本发明另一方面，两个窄扫描与一个宽扫描交错的示例性扫描周期相关的电子闸的波形和同步时序图。
[0024]图9示出了依据本发明另一方面，一种用于在扫描离子束布植器中提高离子束利用率的方法。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及一种用于在离子布植系统中提高离子束利用率的系统、设备和方法。现将结合附图来对本发明予以描述，其中相同标号的数字在全文中指称相同的元件。应当了解这些方面的描述仅仅是说明性的，它们不应被理解为对本发明的任何限制。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了很多具体细节，以便对本发明彻底的理解。然而，对本领域技术人员来说，可以不用这些具体细节来实现本发明。
[0026]现参考附图，根据本发明的第一方面，图1示出了离子布植系统100，例如，其中离子布植系统包括终端机102、束线总成104、末端站106。一般而言，终端机102、束线总成104、末端站106组成了离子布植设备107，其中，终端机102中的离子源108耦合于电源供应器110，以电离掺杂的气体形成多个离子并形成离子束112。本实施例的离子束112通过束导向设备114，并且从孔洞116出来而朝向末端站106。在末端站106，离子束112轰炸工件118(如:半导体，如硅晶片、显示面板等)，其驻留在工件支持物120上，(如:选择性夹钳或安装于静电卡盘ESC)。一旦嵌入工件118里，则布植的离子就会改变工件的物理和/或化学性质。因此，离子布植常被用于半导体装置的制造和金属制造，以及各种材料科学的研究中。
[0027]例如，当沿着离子束的行进方向(如z方向)观察时，离子束112具有圆形和大致为椭圆形的截面。因此，本发明的离子束112包括笔形束或点束121或扫描的笔形束或点束(如:一个或多个X方向和y方向扫描的点离子束)，其中离子指向末端站106，所有此种形式均被认为落于本发明的范围内，并且被概括称为“离子束”。
[0028]根据示例性的一个方面，末端站106包括处理腔室122，例如真空腔室124，其中处理环境126与处理腔室相关。处理环境126通常存在于处理腔室122里，并且在其中一个实施例中，包括真空来源128(如真空帮浦)所产生的真空，该真空来源耦合于处理腔室并且用于将处理腔室抽真空。
[0029]依据本发明，离子布植设备107用于给工件118提供具有一定密度的笔形或点离子束121。依据另一实施例，还提供扫描系统140，其中扫描系统140用于沿着一个或多个轴使点离子束121和工件118相对于彼此反复扫描(如同时扫描两个互相正交的方向，例如X轴方向和y轴方向)。例如，扫描系统140包括配置为扫描点离子束121 (如:沿着关联于X轴的“快扫描”轴)的离子束扫描系统142，在其中形成扫描离子束144。例如:离子束扫描系统142，沿着快扫描轴静电或磁性扫描点离子束121以形成扫描离子束144。可选择地，扫描系统140进一步还包括配置为相对于点离子束121而扫描工件118(如沿着关联于y轴的“慢扫描”轴)的工件扫描系统146。在另一实施例中，工件扫描系统146配置为沿着快扫描轴和慢扫描轴相对于点离子束121而扫描工件118，在其中形成2维的机械扫描结构。
[0030]依据本发明的第一方面，提供控制器148，用于在工件118上建立预定的扫描图案150，如图2所示，其中工件经由扫描系统140的控制而暴露于点离子束121下。图1中的控制器148配置为控制离子束112，例如点离子束121的离子束密度、电流以及离子布植系统100的其他特征。此外，经由扫描系统140的控制，控制器148配置为控制沿着图2所示的慢扫描轴151扫描工件118的速度，以及通过扫描系统140的控制，控制沿着快扫描轴154(如图1所示的扫描离子束144)的关联于点离子束121扫描的扫描宽度152。相应地，在本实施例中，通过控制工件118沿着图2的慢扫描轴151的扫描，以及通过控制点离子束121在快扫描轴154的扫描速度和扫描宽度152，工件118以预定方式(如预定的扫描图案150)暴露于点离子束(如扫描离子束144)。
[0031]应当注意，图2所示的预定扫描图案150是一个实施例，具有大致固定不变的扫描宽度152，其他多种扫描图案也被认为落于本发明的范围内。例如，扫描离子束144的扫描宽度152可以随着工件118沿着慢扫描轴151的变化而变化，使得扫描离子束在离工件的圆周156有预定距离时逆转方向(如扫描离子束随着工件的几何型态而变动)。此外，扫描离子束144的扫描宽度152也可因其他目的而变化，例如为了达到测量离子束的多种特征，这将在下文进一步讨论。
[0032]如图1所示，在离子布植到工件118的期间，为了制程控制和其他目的，需要控制布植到工件里的离子剂量。因此，一个或多个侧法拉第杯158(也称为取样杯)沿着扫描离子束144的路径160(如沿着图2所示的快扫描轴154)设置，当点离子束越过侧法拉第杯时，点离子束121的一或多个特征(如电流)可被一个或多个侧法拉第杯所感测或测量。例如，图1所示的剂量仪162接收来自一个或多个侧法拉第杯158的信号164，并向控制器148输出离子束121的一个或多个测量特征。在本实施例中，一个或多个侧法拉第杯158设置在工件118的外部(如图2所示的工件118的圆周156外)，沿着扫描离子束144的路径160，其中一个或多个侧法拉第杯所分开的距离165与工件直径相关，如图3A-3B所示。
[0033]在本实施例中，一个或多个侧法拉第杯158设置在工件118的外部，其中扫描宽度152从图3A所示的窄扫描166增加到图3B所示的宽扫描167，以便使整个扫描离子束144越过一个或多个侧法拉第杯。因此，在实施一个或多个侧法拉第杯158时，扫描宽度152从图2和3A所示的刚好覆盖工件118(如窄扫描166)增加到图3B的宽扫描167。然而，由于扫描宽度152的此种增加对于工件118的掺杂没有贡献，故离子束121的整体利用率，有时称为离子束利用因子，显著减少。
[0034]例如，如图4所示的示例性工件118的一半的直径为300mm。假设图4的离子束121是均匀的圆形且截面直径168为40mm，为了均匀的覆盖工件118，需要以离子束截面直径的一半(S卩20mm)，在工件的圆周156处各个方向上设置过度扫描170。结果，在本实施例中，离子束121所扫描的总扫描面积174大约为340mm乘以340mm(再次注意:图4仅为工件118的一半)。据此，离子束利用因子，或工件118上所接收的离子剂量占总扫描面积174的总剂量的比例约为61 %。
[0035]本发明可以看出:当离子束121的扫描宽度152增加时，例如当使离子束通过上述如图3B所示的侧法拉第杯158时，则离子束利用因子进一步减小。如图5A-5B所示，二个取样杯158相对于工件118而放置(如相对于工件± 170mm，取样杯之间距离340mm)，且取样杯宽度176(如10毫米)。以类似于图4的方式，为了均匀的布植工件118并覆盖图5A-5B的两个取样杯158(如:扫描期间达到对离子束121的适当取样)，过度扫描170以离子束截面直径的一半(如:20mm)，沿着快扫描轴154在取样杯外部再次布植。
[0036]相应地，在上述实施例中，为了使离子束121沿着快扫描轴154而适当通过取样杯158，扫描宽度152增加到400mm(如:2*(340mm间隔+ 1mm取样杯的宽度)+2*(离子束直径/2))，同时沿着慢扫描轴151维持340mm的扫描宽度(如:300mm工件的直径加上离子束直径)。图5B进一步示出了图5A的扫描路径160的示例性放大部分178，其中图5A中离子束121的扫描宽度152—般而言是均匀的。因此，如图5A-5B所示，对于扫描路径160包括所有宽扫描167时，离子束利用因子进一步降低到约为52%。
[0037]依据本发明的示例性方面，当利用如图6A-6B所示的(多个)取样杯158时，可通过交错宽扫描167与窄扫描166，使离子束利用因子可明显的超过图5A-5B所不。如图6A所不，扫描路径160的示例性放大部分180，宽扫描167经过取样杯158，提供了适当的过度扫描，而窄扫描166提供的离子束121均匀的覆盖在工件118上，但又不够宽来覆盖取样杯。通过改变窄扫描166相对于宽扫描167的比例，离子束利用因子可以类似的变化并超过图5A-5B所示的离子束利用因子。
[0038]为了更清楚地理解本发明，目前认为布植期间正确检测点离子束121的一个或多个特征的关键点是:整个离子束应通过一个或多个侧法拉第杯158，从而获得离子束的一个或多个特征的正确电流测量值。其原因在图3A和3B中再次得以说明，其中，图3A中离子束121的窄扫描166和图3B中离子束121的宽扫描167的离子束电流测量182(也称为离子束电流分布)在工件118和侧法拉第杯158的相应位置之上叠加。例如，在图3A所示的窄扫描166中，沿着图2所示的快扫描轴154的离子束121的扫描在靠近圆周156或工件118的边缘(如工件沿着慢扫描轴151的位置)逆转方向，以尝试提高产出和离子束利用率。离子束121的利用率一般与尚子束121冲击工件118的时间和尚子束形成的总时间的比例有关，而且尚子束利用率最大化，还要考虑节能、工件产出率和其他多种因素，例如产生离子束的材料成本、能里寺ο
[0039]然而，离子束121的利用率最大化的一个困难就是:在图3A所示的窄扫描166中，正确测量离子束的多种特征(如电流)会受到被称为“边缘取样”系统的法拉第杯固定位置的阻碍，因为离子束的电流测量值会由于离子束未完全越过法拉第杯(如由于扫描方向的逆转)而减小。例如，窄扫描166中，选择图2所示的扫描宽度152，以使得离子束利用率最大化。例如，图2所示的扫描宽度152最小化，使离子束121刚好均匀覆盖工件，则离子束未冲击工件便逆转方向(如离子束在工件圆周156的位置逆转方向)。在这种情况下，侧法拉第杯158受到的离子束电流在电流分布182的陡斜区域184。当侧法拉第杯158维持在陡斜区域184时，离子束121的微小变化，如离子束尺寸的变化，甚至离子束位置的小偏移，都将影响离子束电流的测量值。
[0040]或者，当图2所示的离子束121的扫描宽度152确定为如图3B所示的宽扫描167时，这样离子束在离子束扫描期沿着快扫描轴154完全越过侧法拉第杯158(如经过侧法拉第杯的外部区域186)，则可以获得离子束电流的正确测量值。然而，当实施于整个工件118上时，这种宽扫描167会非常不利于离子束利用率，因为图2所示的离子束121未冲击工件时要消耗的更长。
[0041]对于上述的边缘取样剂量系统而言，在侧法拉第杯158上所测量的图1所示的离子束121的电流是布植期间工件118上的离子束剂量的主要标准。需要在取样的离子束电流和工件118剂量之间维持适当的比例，并且本发明公开了可以避免由于离子束尺寸改变、离子束偏移等因素而在侧法拉第杯158显示出的电流变化，以用于重复布植。将侧法拉第杯158暴露于图3A所示的窄扫描166的陡斜区域184的困难，可以在图3A所示的窄扫描166期间，阻挡图1和7所示的侧法拉第杯的信号164送到剂量仪162，但在图3B所示的宽扫描167期间仍允许信号送到所述剂量仪。
[0042]为了避免前述在图1所示的侧法拉第杯158显示的电流变化，例如，如图7所示，提供了切换设备188，其中切换设备用于仅在图6A-6B所示的宽扫描167(也称为宽扫描模式)期间，将一个或多个侧法拉第杯电连接到剂量仪16 2，而在窄扫描16 6 (也称为窄扫描模式)期间，切换设备未将一个或多个侧法拉第杯电连于剂量仪上。例如，图7所示的切换设备188在图6B所示的窄扫描166期间将一个或多个侧法拉第杯158的输出电连接到地，使得图3A所示的窄扫描的陡斜区域184的离子束电流无法到达图7所示的剂量仪162。
[0043]图7所示的切换设备188，例如，包括一对开关190A和190B(如半导体开关)，其用于将一个或多个侧法拉第杯158选择性地分别电连接到剂量仪162和电接地192。在一个实施例中，控制器148进一步用于当图1中的扫描系统140在窄扫描模式时，将一个或多个侧法拉第杯158电连接到电接地192，并且进一步用于当离子束扫描是在宽扫描模式时，将一个或多个侧法拉第杯电连接到剂量仪162。
[0044]依据本发明的另一方面，图8不出结合了两个窄扫描166和一个宽扫描167的扫描循环196的示例性扫描波形194。需要说明的是:扫描循环196可以任意组合窄扫描166和宽扫描167。窄扫描166相对于宽扫描167的比例越大，将增加离子束利用率121。然而，窄扫描166对宽扫描167比例越高，散射到一个或多个侧法拉第杯158的离子束则依该比例而减少，并且在极低离子束电流应用中，讯噪比可能会明显不利。因此，如果在图1所示的离子布植系统100中，期望在低剂量操作下高度准确地测量离子束电流，则图6A-6B所示的窄扫描166相对于宽扫描167的比例应依据制程需求降低到最小。
[0045]例如，图8所示的扫描波形194下方显示的是闸信号198，用以阻挡电流测量，其中闸信号控制图7所示的一对开关190A和190B。在本实施例中，图7所示的剂量仪162，在闸信号198低期间，通过打开开关190A和关闭开关190B而被阻拦(如闸挡)。利用剂量仪162和闸的这种同步，剂量仪上测量到的来自一个或多个侧法拉第158的电流将仅源自宽扫描167。
[0046]相应地，本发明进一步提供了一种如图9所示的提高离子束利用率的方法200，其中该方法进一步提供了布植期间，离子束的一个或多个特征(如电流、剂量)的正确测量方法。需要说明的是:虽然示例性方法在此被作为一系列步骤或事件予以说明和描述，但应当理解本发明不限于所描述的步骤或事件，因为根据本发明，某些步骤可以采不同于本发明所描述的次序和/或与其他步骤同时发生。此外，依据本发明的方法，不是所有上述描述的步骤均需要在该方法中予以实施。而且，应当理解，本方法可以配合上面所说明和描述的系统，以及其他未予以描述的系统予以实施。
[0047]图9所示的方法200开始于步骤202:在工件支持物上提供工件，例如图1所示的工件118和支持物120。图9所示的步骤204:沿着离子束路径设置一个或多个侧法拉第杯，其中一个或多个侧法拉第杯所分开的距离与工件直径相关，如图3A和3B所示。在图9所示的步骤206中，离子束跨越工件表面往返扫描，其中，离子束的窄扫描一般由逆转位于工件边缘位置的离子束的扫描方向来确定，离子束的宽扫描一般由逆转位于一个或多个侧法拉第杯外部区域位置的离子束的扫描方向而定。例如，图3A-3B和6A-6B所示的每个窄扫描166和宽扫描167可在步骤206确定。此外，图9的步骤208，离子束的电流或其他特征可通过步骤206中离子束往返扫描的同时由一个或多个侧法拉第杯而感测。
[0048]在步骤210中，当离子束是以宽扫描模式来扫描时，一个或多个侧法拉第杯被电连接到剂量仪。例如，一个或多个侧法拉第杯在图3B和图6A-6B所示的离子束宽扫描167的同时，被电连接到剂量仪。在另一个实施例中，在图9所示的步骤210中，将一个或多个侧法拉第杯电连接到剂量仪进一步还包括:电阻挡一个或多个侧法拉第杯连连接到电接地。
[0049]相应地，剂量仪通常决定离子束的电流。在步骤212中，当离子束以窄扫描模式来扫描时，一个或多个侧法拉第杯电连接到接地。例如，图3A和图6A-6B所示的离子束121的窄扫描166发生的同时，将出现步骤212中将一个或多个侧法拉第杯电连接到接地。在另一实施，图9中步骤212，将一个或多个侧法拉第杯电连接到接地进一步包括:电阻挡一个或多个侧法拉第杯连接到剂量仪。
[0050]虽然本发明已经说明并描述了一个或多个较佳实施例，但本领域技术人员在阅读和理解了本说明书和所附图后显然会想到其他相等效果的改变和修饰方式。尤其考虑到上述构件(总成、装置、电路等)所具有的多种功能，除非另有所指，否则用于描述此种构件的用语(包括“方法”)对应于任何具有指定功能的构件(即:功能上等同)，即使结构上不同于所公开的结构，但具有本发明实施例中所描述的功能。此外，虽然本发明的某个特征仅在其中一个或几个实施例中公开，但该特征可以结合其他实施例中的一个或多个特征作为期望或优化用于给定或特殊的应用。
【主权项】
1.一种提高离子束利用率的方法，该方法包括: 在工件支持物上设置工件； 沿着离子束的路径设置一个或多个配置为感测所述离子束电流的侧法拉第杯，其中所述一个或多个侧法拉第杯与所述工件分开的距离与所述工件的直径有关； 跨越所述工件的表面往返扫描所述离子束，其中，所述离子束的窄扫描一般由逆转位于所述工件边缘位置的所述离子束的扫描方向而定，所述离子束的宽扫描一般由逆转位于所述一个或多个侧法拉第杯的外部区域处的所述离子束的扫描方向来定，且使所述离子束的一个或多个窄扫描与所述离子束的一个或多个宽扫描交错； 在往返扫描所述离子束的同时，经由所述一个或多个侧法拉第杯来感测所述离子束的电流； 在所述离子束宽扫描的同时，将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到剂量仪；以及 在所述离子束窄扫描的同时，将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到电接地。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到剂量仪还包括电阻挡所述一个或多个侧法拉第杯连接到地。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到电接地还包括电阻挡所述一个或多个侧法拉第杯连接到所述剂量仪。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述离子束的宽扫描的同时将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到所述剂量仪。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述离子束的窄扫描的同时将所述一个或多个侧法拉第杯电连接地。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:还包括提供与所述离子束扫描相关的闸信号，其中所述闸信号包括与所述离子束的宽扫描同步的闸开信号和与所述离子束的窄扫描同步的闸关信号，其中所述闸信号在所述离子束宽扫描的同时将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到所述剂量仪，在所述离子束窄扫描的同时将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到电接地。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:其中所述剂量仪仅在所述离子束宽扫描的同时才确定所述离子束的电流。8.一种增加离子束利用率的方法，该方法包括: 在工件支持物上设置工件； 沿着离子束的路径设置一个或多个用于感测所述离子束的电流的侧法拉第杯，其中所述一个或多个侧法拉第杯与所述工件分开的距离与所述工件的直径有关； 跨越所述工件表面往返扫描所述离子束，离子束的一个或多个窄扫描与离子束的一个或多个宽扫描交错，其中所述离子束的一个或多个窄扫描是由逆转位于所述工件的边缘位置的所述离子束的扫描方向而定，其中所述离子束的一个或多个宽扫描是由逆转位于所述一个或多个侧法拉第杯的外部区域处的所述离子束的扫描方向来定；以及 仅在所述离子束宽扫描的同时，通过剂量仪来测量所述一个或多个侧法拉第杯所感测的离子束的电流。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:在所述离子束一个或多个窄扫描的同时，将所述一个或多个侧法拉第杯连接到地。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:还包括在所述离子束的一个或多个窄扫描期间，阻挡该电流从所述一个或多个侧法拉第杯连接到所述剂量仪。11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:还包括提供一种与所述离子束扫描有关的闸信号，其中所述闸信号包括与所述离子束的一个或多个宽扫描同步的闸开信号和与所述离子束的一个或多个窄扫描同步的闸关信号，其中所述闸信号在所述离子束一个或多个宽扫描的同时将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到所述剂量仪，在所述离子束一个或多个窄扫描的同时将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到电接地。12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述一个或多个窄扫描的扫描宽度是一致的，并且与该工件的直径有关。13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述一个或多个窄扫描的扫描宽度，至少部分，基于所述工件沿着慢扫描轴的位置而变化。14.一种用于扫描尚子束布植系统的剂量切换设备，该剂量系统包括: 工件支持物，用于支持扫描离子束的工件； 一个或多个侧法拉第杯，沿着该扫描离子束的路径设置，其中所述一个或多个侧法拉第杯用于感测所述离子束的电流，所述一个或多个侧法拉第杯与该工件分开的距离与所述工件的直径有关； 剂量仪，基于所述一个或多个侧法拉第杯所感测的电流而确定所述扫描离子束的电流；以及 控制器，用于在扫描离子束宽扫描的同时，将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到所述剂量仪，所述控制器还被用于在扫描离子束窄扫描的同时，将所述一个或多个侧法拉第杯电连接到所述电接地，所述扫描离子束的窄扫描由逆转位于所述工件的边缘位置的所述扫描离子束的扫描方向而定，所述扫描离子束的宽扫描由逆转位于所述一个或多个侧法拉第杯的外部区域处的所述扫描离子束的扫描方向而定。15.根据权利要求14所述的剂量系统，其特征在于:所述控制器包括一对半导体开关，用于将所述一个或多个侧法拉第杯选择性地分别电连接到所述剂量仪和地。
【文档编号】H01J37/08GK105960696SQ201580006793
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月29日
【发明人】舒·佐藤
【申请人】艾克塞利斯科技公司