处理离子束的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及离子植入装置，更特定言之，涉及离子植入器的透镜组件。
【背景技术】
[0002]在现有的半导体电子、太阳能电池以及其他技术的制造上皆依赖离子植入系统来掺杂或是改变硅或其他形式基板的性质。典型的离子植入系统藉由产生离子束来进行掺杂制程，并且操控离子束进入基板内以使离子停留于基板表面下方。不同形式的离子植入系统已发展作为不同的应用。高电流的离子植入系统是一种广泛使用于半导体制造的植入系统类型。这样的植入系统一般产生高达25毫安(mA)的电流，并且可被使用来有效地引导高剂量的植入离子物种进入基板内。
[0003]中电流的离子植入系统已被发展成为产生具有强度在一微安培(microampere)至约五毫安的范围，并且能量在2千电子伏(KeV)至900千电子伏之间的离子束，这类型的离子植入系统在导入约1E13至5E14左右范围浓度的掺杂物时特别有用。一般而言，中电流离子植入系统已发展成藉由扫描穿越晶片的点离子束(spot beam)来操纵。特别是，对许多应用而言，会希望在离子植入时于扫描路径上具有均匀的离子植入剂量或是离子束流剖面。一个可以达成上述情况的方式是当目标晶片在与平面正交的方向上移动以处理整个目标晶片的表面时，进行点离子束扫描。离子束的扫描可藉由使用静电扫描仪将离子束有效地偏离其正常前进轨迹来完成，以藉由改变在离子束前进方向的垂直方向上的电场而扩大扫描面积。扫描仪的电场强度决定离子束从正常路径的偏转总和，因此，离子束可藉由改变扫描组件的电场强度来扫描。
[0004]图1a显不根据现有技术安装的尚子植入系统100。如图1a所不，尚子植入系统100包括离子源102，离子源102—般用来产生用于植入的正离子。正离子提供作为在出射的离子源与被处理的基板之间偏转、加速、减速、塑形以和/或是扫描的离子束。离子束120在图1中是以中央射线轨迹(central ray trajectory，CRT)为例作说明。然而，将被本发明所属领域的技术人员理解的是离子束具有有限的宽度、高度与形状，且可沿离子源102与基板112之间的离子束路径作改变。图1a进一步显示造成离子束路径偏转的质量分析仪104、静电扫描仪106、校正磁铁108，以及可操纵基板112的终端站110。在已知的系统中，静电扫描仪106产生的电场通常垂直于当离子束120穿越静电扫描仪106时的前进方向。
[0005]图1b说明一个使用点离子束作基板植入的已知情况。在所示的例子中，基板112是一个像是硅晶片的圆形晶片。图1b显示离子束120的剖面投射在基板112上。在已知的系统中，一般是以像是静电扫描仪106的扫描仪沿着如方向122(如图1b显示平行于卡氏坐标系统X轴的方向)的方向扫描离子束，当基板112独自转换成沿第二方向124 (如附图平行于Y轴方向)时，其方向可垂直于第一方向。藉由将基板转换至沿着方向124的动作并且伴随离子束120沿方向122的扫描可使离子束120将整个基板112暴露至离子中。在说明的例子中，离子束120是具有高度H1与宽度W1的点离子束。
[0006]如图1b所示，当离子束120沿方向122被扫描，离子束120覆盖扫描区域126。由于离子束120的形状与大小以及基板112形状的缘故，为了确保全部基板112需要处理的区域暴露于离子束120中，离子束120 —般会扫描超过如显示的基板112的边缘128。例如，如图1b所示，离子束120可能需要扫描超过边缘128 —个相当于甚至是大于离子束120宽度W1的距离范围。扫描范围126可因此包括位于基板112外的实质区域130(为了附图的清楚，只表示于沿基板112的一个侧边)，并且实质区域130代表被“浪费”的离子剂量，也就是说，在区域130中的离子不会被用来植入或是处理基板112。
[0007]除此之外，如果离子束120的高度H1不够大，可能造成离子植入剂量的不均匀。一般会希望确保高度H1不会大到使离子轰击安置在离子束120周围像是校正磁铁极片等的离子束线组件。然而，如果氏的值过小，当基板112转变成沿着方向124时，离子可能会不均匀的植入基板112。举例来说，当基板位在Pl位置时，离子束120可在方向122上游移，以引导离子植入至基板112上的一个区域，该区域对应撞击在基板112上的部份扫描区域126。接着，基板112可沿方向124前进或扫描，导致相当于扫描区域126大小的连续区域由于静电扫描仪的作用而暴露在基板112上。然而，由于离子束120沿方向124也就是高度H1的大小有限，因此可能会有在底下或重叠的连续区域藉由离子束120沿方向122的扫描而暴露。
[0008]为了增进这类离子植入系统的均匀性，一般可能会希望改变离子束的截面大小或是形状。例如，可藉添加额外的透镜组件至离子束线，像是增加离子束点大小的透镜以改变离子束形状。然而，额外透镜组件的导入会增加离子束路径长度并改变离子植入系统的所需的容置空间，通常这些都是不希望看到的结果。除此之外，为改变离子束形状而导入的静电扫描仪与其一系列像是透镜的组件可创造出新增的区域，电子在新增区域中从离子束中被剥离。如同已知的，每当电子从(正电)离子束被剥离或移除时，离子束皆有扩张的倾向。这种现象的发生是源于离子束中正电离子的互斥力。每当低能量的电子藉由各个离子线束组件高正电位能的施加而从离子束中被吸引出来或加速脱离的时候，离子束的电子可被移除。因此，离子束扩张所可能造成的结果包括减少可有效施加至基板的离子束流。
[0009]因此，需要是一种改善的方法或像是中电流离子植入系统的装置，以在离子植入系统中形成更均匀的离子束。
【发明内容】
[0010]本
【发明内容】
用于简要介绍概念的选择，并于下方的实施方式中作进一步的叙述与说明。此处的
【发明内容】
并非用于限定专利保护范围的主要或关键特征，亦不打算以此
【发明内容】
来协助界定本发明的权利要求。
[0011 ] 在一个实施例中，离子束扫描总成包括扫描电极组，扫描电极组界定间隙以接收离子束并在第一平面扫描离子束。静电多极透镜系统，静电多极透镜系统包括多个电极，沿部分藉由一对扫描电极所界定的离子束前进路径排列。静电多极透镜系统经组态以在垂直于第一平面的方向上改变离子束的形状。
[0012]在另一个实施例中，处理离子束的方法可包括沿第一平面产生一个或多个振荡电场，其中第一平面与部分离子束路径上面的离子束垂直；并且沿部分垂直于第一平面的离子束路径方向施加一组静电场。
【附图说明】
[0013]图1a是显示已知的离子植入系统。
[0014]图1b是根据现有技术显示利用离子束处理的基板。
[0015]图2是根据本揭示的一实施例显示离子植入系统。
[0016]图3a是根据本揭示的一实施例显示离子束扫描总成的实施态样。
[0017]图3b是根据本揭示的一实施例显示施加至离子束扫描总成的振荡电压组的示范波形。
[0018]图3c是根据本揭示的一实施例显示施加至离子束扫描总成的振荡电压组的另一示范波形。
[0019]图3d是根据本揭示的一实施例显示离子束扫描总成的另一实施态样。
[0020]图4a是显示在一个与本实施例一致的处理离子束的情况中，离子束扫描总成的前视图。
[0021]图4b是显示图4a的情况中的离子束扫描总成的后视图。
[0022]图4c与图4d显示分别对应于显示在图4a与图4b中的离子束扫描总成的示范波形。
[0023]图4e是显不利用图4a、图4b的实施例处理基板的例子。
[0024]图5a是显示在一个与本实施例一致的处理离子束的情况中，离子束扫描总成的前视图。
[0025]图5b是显示图4a情况中的离子束扫描总成的后视图。
[0026]图5c与图5d是显不分别对应于图5a与图5b所显不的离子束扫描总成组件的不范波形。
[0027]图5e是显示利用图5a、