专利名称：用离子束注入衬底的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用离子束注入衬底的方法，其中所述衬底与所述离子束之间存在相对运动。
背景技术：
离子注入机是公知的，并且一般符合以下的普通设计。离子源从前体气体或类似物质产生一束混合离子。通常只有某一特定种类的离子才是注入衬底所需要的，例如在半导体晶片中注入特定掺杂剂。将质量分析磁铁与质量分辨狭缝相结合，从混合离子束中选择所需离子。因此，几乎只包含所需离子种类的离子束从质量分辨狭缝中通过，并被传送至处理腔，在该腔中，离子束入射到被衬底座固定在离子束路径中的衬底上。
通常离子束的横截面轮廓小于将要注入的衬底。为了确保离子注入整个衬底，使离子束与衬底彼此相对运动，以便离子束扫描整个衬底表面。这可以通过以下方法实现(a)偏转离子束，以扫描被保持在固定位置上的整个衬底，(b)保持离子束路径固定的同时，机械地移动衬底，或者(c)偏转离子束与移动衬底相结合。通常，相对运动是有效的，以便离子束在衬底上扫描出光栅图样。
共同待审的序列号是10/119290的美国专利申请，对上述一般设计的离子注入机进行了描述。单个衬底被固定在可移动的衬底座上。如果可以控制离子束的方向，操作离子注入机，以便离子束在注入期间循着固定路径。一种替代的方法是，沿着两条正交轴移动衬底座，使离子束按照光栅图样扫描整个衬底。
上述设计适于晶片的串行处理。作为选择，将晶片放置在辐条轮(spoked wheel)的辐条上，然后旋转辐条轮，通常可以按照这种方法成批处理晶片。旋转的晶片通过径向扫描的离子束，以确保整个晶片都能被注入。
所述衬底可以是上面制造有数千个半导体器件的半导体晶片。一般而言，会根据特定配方对每个晶片进行注入，以对其进行掺杂。这就保证晶片上的每个器件接收均匀的注入剂量，以便晶片上的每个器件都能和其他器件相同。可以通过实验推导出确定某一特定配方的最佳参数，以获得理想的器件掺杂(或甚至是间接地，即确定达到理想的器件工作特性的特定配方)。
通过注入单个晶片生产相同器件的缺点是可能生产出比需求量多很多的器件，而且每个半导体器件都可能价值几百美元。由于每个器件都很昂贵，这种浪费是人们所不希望的。
为了解决这个问题，公知的方法是对衬底的不同区域分别进行注入，即在衬底的一小部分上扫描出光栅图样。这就需要离子束在衬底上停留并转向。这一放慢的动作，使得衬底的这一部分接收的剂量比所需剂量大。
欧洲专利EP-A-1,306,879提供了一种可供选择的方法，该专利描述了一种混合式离子注入机。离子束扫描整个衬底以形成光栅图样，在光栅图样上离子束在一个方向进行电磁扫描，而衬底在另一个方向进行机械扫描。扫描速度按照以下两种方法中的一种改变。在第一种模式下，衬底的第一半部分按照第一速度被扫描，扫描速度在中间扫描线期间改变，以便衬底的第二半部分被按照第二速度扫描。在第二种模式下，扫描速度在经过每条扫描线中点时改变。
按照任一种模式，根据不同扫描速度在衬底的两半部分产生不同掺杂级，就是不能产生相同的掺杂级。然后可以转动该晶片并重复上述过程。例如，可以将衬底转过90°，从而使衬底分为具有不同掺杂级的四部分。欧洲专利EP-A-1,306,879仍然存在缺点当改变扫描速度时，离子束仍处于衬底上。因此，已经被暴露于变化的掺杂级的衬底的一小部分仍不能满足任何一种正在生产的器件的规范。
发明内容
与此背景相对照，且从第一方面出发，本发明提供一种用离子束注入衬底的方法，其包含使衬底与离子束之间产生相对运动，以便离子束沿着一系列相对于衬底在第一方向延伸的扫描线，扫描整个衬底，从而将衬底注入第一遍；使衬底与离子束之间产生相对转动；并且重复使衬底与离子束之间产生相对转动这一步骤，以便离子束现在沿着一系列相对于衬底在第二不同方向延伸的扫描线扫描，从而将衬底注入第二遍；
所述方法进一步包含根据第一注入配方，完成第一遍注入的第一部分，改变离子束或衬底的第一特性，并且根据第二注入配方，完成第一遍注入的第二部分，从而形成衬底的第一和第二区域；并且根据第三注入配方，完成第二遍注入的第一部分，改变离子束或衬底的第二不同特性，并且根据第四注入配方，完成第二遍注入的第二部分，从而形成衬底的第三和第四区域；所述第三和第四区域均与所述第一和第二区域重叠。
因此，上述方法允许衬底的不同部分，在注入过程中，根据不同配方接收不同剂量。不同配方可产生不同掺杂剂浓度、掺杂深度甚至不同掺杂剂种类。因此，如果衬底包含多个单独器件，并不是所有器件都具有相同特性。这就使得可以通过处理单个晶片产生不同器件。
此外，在实验中可采用上述方法确定离子束的两种或更多特性变化带来的配方变化对器件产生的影响。当改变两种相互关联的特性时，这种方法尤其有效。当转过角为90°时，衬底被笛卡儿坐标有效分隔，每个特性变化都对应于每个坐标轴。这样衬底有效地成为对应于两种特性变化的映射图或布局图。
可从多个实验参数中选出要改变的特性。所述特性需要满足，通过对其进行改变来改变衬底接收的总剂量。所述特性及如何对其进行改变的例子如下。可以改变衬底的位置，例如可以相对于离子束倾斜衬底，以便在第一和第二相对运动之间，入射角度发生变化。这影响注入深度，并且影响如何注入不同的部件(即晶片边缘后面的阴影)。如何安排要进行注入的整个衬底上的区域是可以改变的。由于在第一和第二相对运动期间扫描线的方向不同，所以重叠区域确保衬底的不同区域接收不同的注入剂量。可以通过改变离子束流来调整注入程度，虽然注入程度同样受离子束/衬底座的扫描速度的改变或者相邻扫描线之间的重叠的影响，其中离子束相对于衬底按照光栅图样扫描。可以通过改变离子束能量来调整注入深度。其他实例包括改变离子束种类、离子束外形轮廓或者离子束发散度。另外，当在衬底前放置等离子流系统时，等离子流系统的操作设置是可以改变的。
所述第一、第二、第三以及第四配方之间可能存在某些共性。例如，在所设计的实施例中，所述第一与第三注入配方是相同的。当然，一遍注入可包括形成多于两个的区域，每个区域按照不同配方注入，或者一些区域按照同一配方注入。所述区域的大小可以相同也可以不同。对衬底进行的注入可多于两遍。
根据第二方面，本发明提供一种用离子束注入衬底的方法，其包含使衬底与离子束之间产生相对运动，以便离子束沿着一系列相对于衬底在第一方向延伸的扫描线，扫描整个衬底，从而将衬底注入第一遍；使衬底与离子束之间产生相对转动；并且重复使衬底与离子束之间产生相对运动这一步骤，以便离子束现在沿着一系列相对于衬底在第二不同方向延伸的扫描线扫描，从而将衬底注入第二遍；
所述方法进一步包含根据第一注入深度完成第一遍注入的第一部分，改变离子束或衬底的特性，并且根据第二注入深度完成第一遍注入的第二部分，从而形成衬底的第一和第二区域；并且根据第三注入深度完成第二遍注入的第一部分，改变离子束或衬底的特性，并根据第四注入深度完成第二遍注入的第二部分，从而形成衬底的第三和第四区域。所述第三和第四区域均与所述第一和第二区域重叠。
按照这种方法，衬底上形成了具有不同掺杂深度分布的不同区域。例如，有些区域可能仅在小深度范围内掺杂，然而其他区域可能在深得多的范围内掺杂。此外，与改变离子束和/或衬底的其他特性相结合，可以实现其他深度变化。例如，一些深度可能比其他深度更重地掺杂，或者不同的掺杂深度之间的掺杂剂可能有所不同。
注入深度之间可能存在某些共性，比方说第三注入深度与第一注入深度相同。
任选地，根据以上任一方面的方法，可能包含产生90°的相对转动，例如将衬底转过90°。然而也可以选择其他角度。离子束可以相对于衬底，按照相同方向进行扫描，但也可以在第一与第二相对运动之间转动衬底，以确保两个运动不是平行的。任选地，产生相对运动包含，相对于基本固定的离子束机械扫描衬底。优选地，产生相对运动使离子束按照光栅图样扫描整个衬底。相邻扫描线可以循着相同或者相反的方向。
本发明还提供一种离子注入机，该离子注入机可以按照上述任一种方法工作。可以通过控制器方便地控制对离子注入机的操作，该控制器可以实施上述任一种方法。所述控制器可以采取硬件或软件形式，例如，控制器可以由适当编程的计算机提供。因此，本发明还可以扩展到包含程序指令的计算机程序，将程序指令载入控制器时，使控制器控制离子注入机按照上述任一种方法工作。本发明还提供一种计算机可读介质，在该介质上载有这种计算机程序。
为使本发明更容易理解，将参照附随的附图对本发明的示例性实施例进行描述，其中
图1是用于对晶片进行串行处理的具有晶片座的离子注入机的示意图。
图2是显示离子束扫描整个晶片的示意图。
图3显示划分为三个剂量带的晶片。
图4显示经过两遍注入形成三个剂量带的晶片，其中晶片在两遍注入之间转过90°，从而在晶片上提供九个注入区域。
图5对应于图4，但其显示经过不同注入配方处理的晶片。
图6显示划分为三个剂量带的晶片，其中注入剂量在每个剂量带中逐渐变化。
具体实施例方式图1显示包含离子束源22的典型离子注入机20，所包含的离子源可以是Freeman或Bernas离子源，将用于产生注入晶片36的离子束23的前体气体供给到所述离子源。离子源22中产生的离子被吸引电极装置(extraction electrode assembly)吸引。飞行管(flight tube)24与离子源22是电绝缘的，并且高压电源26在两者之间提供电势差。
这个电势差将带正电的离子从离子源22吸引出来，使其进入飞行管24。飞行管24包含由质量分析磁铁28和质量分辨狭缝32组成的质量分析装置。当进入飞行管24中的质量分析装置时，带电离子被质量分析磁铁28的磁场偏转。每个离子通过恒定磁场时飞行轨道的半径和曲率由每个离子的质量/电荷比确定。
质量分辨狭缝32确保只有具有选定质量/电荷比的离子通过质量分析装置。然后离子束23被质量分析磁铁28偏转，沿着纸平面运动。质量分辨狭缝32出射的离子进入管34，该管34与飞行管24是电连通的，并且与其构成一个整体。选中质量的离子以离子束23的形式射出管34，并轰击安装在晶片座38上的半导体晶片36。离子束拦截器(beamstop)40放置在晶片座38后面(即位于其下游)，当离子束23没有入射到晶片36或晶片座38时，对其进行拦截。晶片座38是串行处理晶片座，因此只固定单个晶片36。晶片座38可以沿着X轴和Y轴移动，离子束23的方向确定笛卡儿坐标系统的Z轴。如图1所示，X轴平行于纸平面延伸，而Y轴垂直进出纸平面。
为了将离子束流保持在可接收的水平，离子吸引能量由稳压高压电源26设定由于电源26的作用，飞行管24相对于离子源22处于负电位。离子束在飞行管24内始终保持这个能量，直至其通过管34。理想的情况是，离子轰击晶片36时的能量比吸引能量小得多。在这种情况下，必须在晶片36与飞行管24之间施加反向偏置电压。晶片座38和离子束拦截器40包含在处理腔42中，该处理腔42通过支座绝缘子(standoff)44相对于飞行管24固定。离子束拦截器40和晶片座38通过减速电源46连接到飞行管24。离子束拦截器40和晶片座38被保持在共同的地电势，以使带正电的离子减速。相对于接地的晶片座38和离子束拦截器40，减速电源46在飞行管24产生负电势。
在一些情况下，理想的是在离子注入晶片36之前对其进行加速，通过改变电源46的极性最容易实现所述加速。在其他情况下，离子从飞行管24漂移到晶片36，即没有加速或减速。这可以通过提供用于将电源46短路的闭合电流通路(switched current path)来实现。
控制晶片座38的运动，使得固定的离子束23，按照图2所示的光栅图样50扫描整个晶片36。尽管晶片36相对于固定的离子束23扫描，图2所示的光栅图样50等同于离子束23扫描过静止的晶片36(这种方法实际上被应用于一些离子注入机中)。尽管实际上离子束23是静止的，并且是晶片36在进行扫描，但将其想象为是离子束23在扫描更为直观，以下描述将按照这个常规进行。
离子束23扫描过整个晶片36，形成光栅图样50，光栅图样50中的扫描线521至52n是平行且相互间隔的，其中n是扫描线的条数。沿着扫描线52n的每次运动在此被称为一次“扫描”，然而每次完整的光栅扫描50在此被称为一“遍”。每个晶片注入过程可能包含很多独立的“遍”。
离子束23具有50mm的典型直径，而晶片36具有300mm的直径(通常半导体晶片的直径是200mm)。在这个例子中，Y轴方向选定的间距是2mm，使得共有175条扫描线(即n＝175)，以确保离子束23的整个范围扫描过晶片36的整个范围。为了清晰，图2中只显示出了21条扫描线。
每遍注入的光栅图样50通过以下方法形成沿着X轴的正向扫描离子束23，形成第一扫描线521，直至离子束完全离开晶片36；沿着Y轴的正向向上(标记为72)移动离子束23；沿着X轴的负向再次扫描离子束23，形成扫描线522，直至离子束完全离开晶片36；沿着Y轴正向向上移动离子束23；如此反复，直至离子束23扫描过整个晶片36，从而完成一遍注入。可以看出，每条扫描线都是等长的，且扫描线的长度足够长，以便离子束23在中间扫描线52n/2的起点和终点处完全离开晶片36，中间扫描线对应于晶片36的最大宽度。不是必须采用等长扫描线52n，可以在晶片36的顶部和底部采用短些的扫描线，这同样能保证离子束23在每条扫描线52n的起点和终点处完全离开晶片36。
显然，其他扫描模式也是可行的。例如，扫描线可仅在一个方向生成，即总是从左到右或总是从右到左。同样，一遍单独注入可能只注入扫描线52n的一部分，即第一遍注入可能注入奇数扫描线521，3，5…，第二遍注入可能注入偶数扫描线522，4，6，…。因此，一次完整的注入可以包含很多遍交错或隔行的注入。虽然优选的是采用直线扫描线，也可以采用曲线路径。这实际上是离子束沿径向扫描多个在辐条轮上转动的晶片来批量生产的情况每个晶片上都形成由一系列在相同方向(即按照辐条轮的转动方向确定的从右到左或从左到右)延伸的弓状扫描线组成的光栅图样。
图3显示划分为三个剂量带(dosing stripe)100a、100b和100c的晶片36，这三个剂量带分别对应于晶片36的上、中、下三部分(各三分之一)。每个剂量带100对应于将按独特配方注入的晶片36的一个区域。换一种说法，改变剂量带100之间的注入配方，以便改变离子束23或晶片36的特性，以影响下个剂量带100接收的剂量。
每个剂量带100基本占据晶片36的三分之一。图3显示剂量带100被垂直地分隔开。为了清晰，对分隔区域进行了放大。实际上，每个剂量带100之间只留有一小缝隙，以允许注入过程中的误差或不准确。作为选择，每个剂量带100可以与相邻的剂量带连接起来，以便剂量带100之间不存在缝隙。
从上述描述可明显地看出，基本占据晶片36三分之一的三个剂量带中的每一条，都包括多条扫描线52n。换一种说法，为了完成每条剂量带100的注入，离子束23沿着多条扫描线52n扫描整个晶片36，以注入整个剂量带100。
一旦完成底部剂量带100c的注入，在离子束23离开晶片36的同时，调整注入特性。如果调整的是离子束23的特性，可以在下个剂量带100b的注入开始前，对其进行调整。一旦完成中间剂量带100b的注入，重复上述过程，以便在顶部剂量带100a的注入开始前，改变注入特性。
一旦完成整个晶片36的这遍注入，转动该晶片，可以重复上述过程，以便将剂量带再注入一遍。然而，第二遍注入中构成每个剂量带的扫描线52n，方向不同且不平行。
图4给出这种注入的特定实例。与图3相似，图4用三个剂量带100a、100b、100c将晶片36划分为三部分。用第一离子束流注入底部的第一剂量带，以提供55％的相对剂量。一旦离子束23离开晶片36，将离子束流减少到第二值，以提供50％的相对剂量。可以用法拉第探测器或由离子束拦截器40提供的类似仪器，调整和监测离子束23。一旦调整好离子束23，就开始对中间剂量带100b的注入。一旦离子束23离开晶片36，再次减小离子束流，以提供45％的相对剂量，并且可以再次调整离子束23。然后开始顶部剂量带100a的注入。
然后将晶片36顺时针转过90°，如102所示，沿着X轴方向扫描离子束23，完成进一步注入。晶片36的转动意味着第二遍注入的剂量带100′，以及扫描线52n，与第一遍注入的剂量带100垂直正交。
将注入过程重复第二遍，即用三个剂量带100′将晶片35划分为三部分。将离子束流保持与上次注入相同，但改变每个剂量带100′之间的扫描速度，以提供不同的相对剂量。底部剂量带100c′被暴露于60％的相对剂量，中间剂量带100b′被暴露于50％的相对剂量，顶部剂量带被暴露于40％的相对剂量。
两遍垂直正交的注入形成的图形，每遍注入包括三个剂量带，将晶片36分为九个注入区域1041-9。每个注入区域对应于两个剂量带100和100′之间的重叠区域。在整个剂量带100和100′上的变化的相对剂量产生如下具有不同的总相对剂量的注入区域注入区域1041接收85％；注入区域1044接收90％；注入区域1042和1047接收95％；注入区域1045接收100％；注入区域1043和1048接收105％；注入区域1046接收110％；并且注入区域1049接收115％。
因此，晶片36给出注入剂量不同的器件的布局图，其中注入剂量沿着每条轴递减。一条轴对应于递减的离子束流，而另一条轴对应于递增的扫描速度。
如上所述，图3和图4将每个剂量带100和100′之间的缝隙放大了。因此，注入区域104之间的缝隙同样也被放大。
图5对应于图4，其显示经过两遍注入的晶片36，每遍注入包括三条水平剂量带100和100′，且在两遍注入之间将晶片36转动90°。这同样生成具有九个不同注入区域104的晶片36。
第一遍注入的每个剂量带100采用光晕注入(halo implant)(图5中标记为“halo”)完成。在每个剂量带100之间离子束能量发生变化，从而改变注入深度。剂量带100a、100b和100c的能量分别标记为E1、E2和E3。将晶片36转动90°后，第二遍注入的三个剂量带100′采用源漏注入(标记为“SD”)完成。同样，每个剂量带采用三组不同能量(E1、E2和E3分别对应于100a′、100b′和100c′)。从而获得具有九个不同注入区域的晶片36。九个不同区域104可表示为1041是Halo_E1/SD_E1；1042是Halo_E1/SD_E2；1043是Halo_E1/SD_E3；1044是Halo_E2/SD_E1；1045是Halo_E2/SD_E2；1046是Halo_E2/SD_E3；1047是Halo_E3/SD_E1；1048是Halo_E3/SD_E2；以及1049是Halo_E3/SD_E3。
上述实施例的进一步变化是除改变剂量带100和100′之间的注入特性外，也可以改变所有或某些剂量带100和100′内的注入特性。图6就显示这样一个实施例，其中晶片再次被划分为三个剂量带100。对于每个剂量带100，离子束流从左至右稳定增加。顶部剂量带100a被暴露于从40％变化至70％的相对离子束流；中间剂量带100b被暴露于从50％变化至80％的相对离子束流；而底部剂量带100c被暴露于从30％变化至60％的相对离子束流。按照这种方法，晶片36上可以生成，表示整个晶片36的配方特性的逐渐变化，而不是前述渐增变化的布局图。
可以通过图2所示的，采用变换扫描线方向的光栅扫描50来完成这种注入。对于连续扫描线52n，先逐渐增强离子束流然后再对其进行逐渐渐弱。作为选择，如果每条扫描线52n之间，离子束流通常只是增强或者渐弱，可以在相同方向完成所有的扫描线52n。
这种注入安排使晶片36的右手边接收的剂量多于左边。可以改变其他特性，以便，例如，可以改变整个的每个剂量带100的注入深度。可以在多遍注入中重复这种方法(在每两遍注入之间转动晶片36)，或者可以在每个剂量带100、100′或从一个剂量带到另一个剂量带都采用均匀注入来完成某些遍注入，等等。
对本领域技术人员来说，显然可以在不背离所附权利要求限定的发明范围的情况下，对本发明进行各种变化。
例如，上述实施例只描述了三种不同特性，即离子束流、离子束能量以及注入种类(光晕或者源/漏)。也可以改变剂量带100和100′之间的其他注入特性。例如改变衬底的位置(例如可以相对于离子束倾斜衬底，以便入射角度发生变化)，离子束/衬底座的扫描速度，相邻扫描线之间的重叠，离子束种类，离子束形状，离子束发散度或等离子体流系统的操作设置。可以只改变剂量带100和100′之间或者每遍注入之间的一种特性，也可以改变一种以上特性。
上述实施例均以采用三个剂量带100和100′为例来进行描述。然而，剂量带100和100′的数目可以任意选择。除了采用多个剂量带100和100′，也可以只采用一个不能覆盖整个晶片36的单个剂量带100和100′。例如，可对整个晶片36进行均匀注入(即采用带有25％和50％的相对离子束流的两个剂量带100对整个晶片36进行注入)先将晶片36转过90°角，然后用50％的相对离子束流、采用单个剂量带100′进行注入，这将产生相对离子束流的总量为25％、50％、75％和100％的四个注入区域104。
术语“带”适用于上述实施例，其中晶片36被抽象地划分为水平带。然而，晶片36可被划分为任意形状，并且这些形状不需要与带相应。
如可以理解的，本发明需要按照两个不平行的方向，采用不同注入配方来完成注入，上述实施例在注入之间采用90°旋转，但这不是必须的。除了180°、360°等的任何角度都可采用，因为这些角度会产生平行的方向。所述旋转是相对于晶片36和离子束23的。上述实施例描述的是，在保持离子束扫描方向固定的情况下，旋转晶片36，可以采用相反的设置或安排。特定地，可以保持晶片36固定，控制离子束23，使其沿着Y方向扫描整个晶片36，然后向X方向移动，使其沿着Y方向再次扫描。这样可以有效地看到图2所示的光栅图样转过90°。
此外，离子束23与晶片36之间的相对运动可以按照以下方式变化(i)保持晶片36固定，离子束23扫描，(ii)，保持离子束23固定，移动晶片36，并且(iii)晶片36和离子束23混合扫描。
注入的遍数可不同于以上两种。可以选择任何的注入遍数来适应需要。此外，可以如上所述改变光栅图样50。
在本文中虽然已经描述的实施例是串行或连续处理单个晶片36，本发明还可适用于成批处理晶片36。当被应用到前述辐条轮装置时，会在每遍注入上都产生一系列弓形扫描线52n。每遍注入后，晶片36可以在每个辐条末端围绕自身的轴旋转，再次旋转辐条轮，形成另一遍注入的弓形扫描线52n，这些扫描线与第一遍注入的扫描线以晶片36转过的角度相交。此外，可通过在一遍注入的中途停止辐条轮的旋转，改变注入特性，然后开始辐条轮的旋转并且继续该遍注入，将每遍注入划分为剂量带100和100′。
本发明的应用一般涉及多个不同的注入领域，此外还涉及上述对半导体晶片的处理。
权利要求
1.一种用离子束注入衬底的方法，其包含使所述衬底与所述离子束之间产生相对运动，以便所述离子束沿着一系列相对于所述衬底在第一方向延伸的扫描线，扫描整个衬底，从而将所述衬底注入第一遍；使所述衬底与所述离子束之间产生相对旋转；并且重复使所述衬底与所述离子束之间产生相对运动这一步骤，以便所述离子束现在循着一系列相对于所述衬底在第二不同方向延伸的扫描线扫描，从而将所述衬底注入第二遍；该方法进一步包含根据第一注入配方，完成所述第一遍注入的第一部分，改变所述离子束或衬底的第一特性，并且根据第二注入配方，完成所述第一遍注入的第二部分，从而形成所述衬底的第一和第二区域；并且根据第三注入配方，完成所述第二遍注入的第一部分，改变所述离子束或衬底的第二不同特性，并且根据第四注入配方，完成所述第二遍注入的第二部分，从而形成所述衬底的第三和第四区域；其中所述第三和第四区域均与所述第一和第二区域重叠。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一与第三注入配方相同。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中改变所述离子束或所述衬底的第一特性或第二特性，包含改变以下任何一项离子束流，离子束能量，离子束外形或轮廓，离子束发散度，离子束在所述衬底上的入射角，离子束与所述衬底之间相对运动的速度，由衬底上方离子束扫描出的扫描线之间的重叠，离子束种类，等离子体流系统的操作设定，或者其中任意几项的组合。
4.一种用离子束注入衬底的方法，其包含使所述衬底与所述离子束之间产生相对运动，以便所述离子束沿着一系列相对于所述衬底在第一方向延伸的扫描线，扫描整个衬底，从而将所述衬底注入第一遍；使所述衬底与所述离子束之间产生相对旋转；并且重复使所述衬底与所述离子束之间产生相对运动这一步骤，以便所述离子束现在循着一系列相对于所述衬底在第二不同方向延伸的扫描线扫描，从而将所述衬底注入第二遍；该方法进一步包含根据第一注入深度，完成所述第一遍注入的第一部分，改变所述离子束或衬底的特性，并且根据第二注入深度，完成所述第一遍注入的第二部分，从而形成衬底的第一和第二区域；并且根据第三注入深度，完成所述第二遍注入的第一部分，改变所述离子束或衬底的特性，并且根据第四注入深度，完成所述第二遍注入的第二部分，从而形成衬底的第三和第四区域；其中所述第三和第四区域均与所述第一和第二区域重叠。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第三注入深度与所述第一注入深度相同。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，包含产生90°的相对旋转。
7.根据权利要求6所述的方法，其中产生90°的相对旋转包含将所述衬底转过90°。
8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中产生相对运动包含相对基本固定的离子束，机械扫描所述衬底。
9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中产生相对运动使得所述离子束按照光栅图样扫描整个衬底。
10.一离子注入机，其被布置按照前述任一项权利要求所述方法工作。
11.一种离子注入机，其包含控制器，该控制器用于控制所述离子注入机按照权利要求1至9所述的方法工作。
12.一种计算机程序，其包含程序指令，当将所述计算机程序装入权利要求11所述的控制器中时，使所述控制器控制所述离子注入机按照权利要求1至9中任一项所述的方法工作。
13.一计算机可读介质，其具有在其上记载的，权利要求12所述的计算机程序。
全文摘要
本发明涉及一种衬底注入方法，其包含沿着一系列在第一方向延伸的扫描线相对于衬底扫描离子束，使所述衬底与所述离子束之间产生相对旋转，沿着在不同方向的第二系列扫描线扫描所述离子束。在沿着每个方向扫描期间均改变注入配方，以便在每个扫描步骤产生不同区域。在两个扫描步骤中形成的区域相互重叠，以便在注入过程中，衬底的不同部分，根据不同配方接收不同的注入剂量。所述不同配方可产生不同掺杂剂浓度、掺杂深度或甚至不同掺杂剂种类。
文档编号H01J37/317GK1841665SQ200610066038
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月21日 优先权日2005年3月22日
发明者A·J·默雷尔, S·安德伍德, M·A·福德 申请人:应用材料有限公司