处理离子束的装置的制造方法_2

文档序号:8501205阅读:来源:国知局
图5b的实施例处理基板的例子。
【具体实施方式】
[0028]此处说明的实施例是提供在离子植入的系统中用来处理离子束的装置与方法。离子植入系统的例子包括离子束线(beamline)离子植入系统。本实施例所涵盖的离子植入系统包括那些产生点离子束(spot 1n beam)的系统,点离子束具有大致如点状一般的截面形状。在本实施例中,离子束塑形组件(或系统)被添加在包含扫描电极组的静电扫描组件中,以形成离子束扫描总成来处理离子束,并以提升离子植入装置的效能,且无须给予离子束塑形组件额外的容置空间。
[0029]图2是根据本揭示的实施例显示离子植入系统200。离子植入系统200可包括一般的惯用组件包括离子源102、磁分析仪104、校正磁铁108以及基板平台110。在多个不同的实施例中,离子植入系统100产生点状的离子束,并藉由静电扫描组件扫描以在比此点状离子束截面积更大的基板上方提供离子布值。在图2的例子中,离子束扫描仪/离子束塑形器,或单只是离子束扫描总成202沿离子线束204配置在磁分析仪104与校正磁铁108之间的位置。将呙子束扫描总成202安置用来接收呙子源102所产生的呙子束206,并用以产生在撞击到基板112之前,可进一步藉由像是校正磁铁108来操纵的经扫描或塑形的离子束。
[0030]特别是,磁分析仪104可从离子束206移除不需要的离子。磁分析仪104是根据已知的原理作用以在离子束206从离子源102出射时分离离子束206中的带电物种。带电物种的分离是根据离子束206中特定离子物种的质量电荷比来进行,以使具有所需质量电荷比的带电粒子(尚子)可被筛选出来,并从磁分析仪104的出口出射,磁分析仪104导引离子束206至与原先前进方向不同的方向上。以这种方式,经分析的离子束206a被导引至朝向离子束扫描总成202的方向前进。
[0031 ] 如下所述,离子束扫描总成202操纵经分析的离子束206a以产生经处理的离子束206b,经由改变其形状、大小和/或密度以及其它条件以增进在离子束206上的特性。在多个不同的实施例中,离子束扫描总成202结合静电扫描仪与多极静电镜片的作用,多极静电镜片在经分析的尚子束206穿越尚子束扫描总成202时,调整经分析的尚子束206a的尚子束点大小、形状以和/或是离子密度。在以随附【附图说明】的特定实施例中,离子束扫描总成202构成叠加在静电扫描仪上的静电四极透镜。换句话说,静电四极透镜以及静电扫描仪的组件限制离子束206沿着相同部份的离子束206通过路径前进。
[0032]图3a是根据揭示的实施例显示离子束扫描总成实施态样的立体图。在图3a中,离子束扫描总成300包括静电四极透镜系统320,其包括前透镜302与后透镜308。前透镜302包括两对相对的电极304、306以及314a、316a,并且后透镜308包括另两对相对的电极310,312及314b、316b。离子束扫描总成300亦包含静电扫描仪组件以扫描电极组318作为具体化的形式。在图3a显示的实施例中,扫描电极组318包括两对的平板或是扫描电极314a,316a以及314b、316b。如图3a所示,静电四极透镜系统320的电极304、306、314a、316a、310、312、341b、316b以及扫描电极组318的扫描电极314a、314b、316a、316b交互配置以界定区域330,并使离子束(未示出)从其中穿越。当离子束穿越区域330时,可施加一组电压至电极304、306、310、312及314a、314b、316a、316b以扫描离子束并改变离子束形状。这些电压可经调整以优化离子束形状以及离子束基于其能量与离子物种所偏转的幅度。
[0033]如图3a的其余部分,扫描电极组318的扫描电极314a、314b、316a、316b分别耦接至电压v-3、v-3,、v4以及V4,,以上电压被施加作为交流讯号的电压来源。如图3b与图3c的进一步说明,每一个交流电压V-3、V-3,、V4以及V 4,构成各自的电压波形350、352、354、356,这些电压波形由振荡电压组件或是单由振荡电压Vs__与直流偏移电压V所组成。振荡电压
^3scan'v ^3' scan'' ^4scan'v ^4' scan
各自相对于它们的直流偏移电压V 3offset、V3’ offset、^4offset
V4,Offset波动。举例来说,施加至扫描电极314a、314b、316a、316b的交流电压V-3、V_3,、V4、V4,可藉由下述的方式作调变,使施加至扫描电极314a、316a的直流偏移电压V3t5ffs^V3Mfsrt与施加至扫描电极314a、314b的直流偏移电压V4t5ffs^V4Wfsrt具有_相同大小和极性。此外,施加至扫描电极314a、316a的振荡电压V3sean、V3,sean可具有相同的振幅但是相反的相位角,并且施加至扫描电极314b、316b的振荡电压V4s_、V4,■亦可具有相同的振幅但是相反的相位角。除此之外,施加至扫描电极314a、316a的振荡电压V3s_、V4scan可具有相同的相位角与振荡电压,并且施加至扫描电极314b、316b的振荡电压V3,sean、V4,sean具有相同的相位角。以这种方式,振荡电场沿X方向被建立,在X方向上的电场大小与方向随时间改变。因为X方向垂直于穿越区域330的离子束传播方向,离子束将经历时间相依(time dependent)的偏转力量以交替的方式一方面偏转离子束朝向扫描电极314a、314b,另一方面偏转离子束朝向扫描电极316a、316b。施加至扫描电极314a、314b、316a、316b的振荡电压V3sean、V3,scan、V4s_、V4,sc;an可在+/-200伏至+/-25千伏(KV)的范围作调整以根据离子束能量优化离子束偏转的幅度。在一些实施例中,离子束可偏转大约+/-10度的角度。在其它实施例中,离子束可偏转最大约为+/-20度的角度。请参考图2,这样的偏转可促使离子束扫描整个宽度W的基板112。
[0034]如图3a的进一步说明,每一个电极304、306、310、312分别耦接至电压源(直流电压产生器)V1-或V 2以接收电位(直流电压)。施加至电极304与306的直流电压以下述的方式调变,使V1与施加至扫描电极314a、316a的直流偏移电压V 3。?姑及V 3,。?%大小相同但极性相反。施加至电极310与312的直流电压V2可以下述的方式调变,使V2与施加至扫描电压314a、316a的直流偏移电压U V 4,大小相同但极性相反。第一组的直流电压V1施加至电极304、306,并且V MfsetJhffse^加至扫描电极314a、316a以建立一个静电场(未示出),该静电场可在区域330中形成第一静电四极透镜。第二组的直流电压V2施加至电极310、312,并且¥4。—^4,。?姑施加至扫描电极31413、3_以建立另一个静电场(未示出),该静电场可在区域330中形成第二静电四极透镜。特别是,在图3a的排列中,离子束(未示出)的传播方向是沿着Z轴。因此,静电四极透镜系统320包括所形成的第一与第二静电四极透镜以产生垂直于离子束传播方向的电场组,以在离子束穿越区域330时改变离子束的形状。施加至电极304、306的第一组的直流电压V1,与施加至扫描电极314a、316a的V3()ffset、V3,offset,并施加至电极310、312的直流电压V2,以及施加至扫描电极314b、316b的V4t5ffset J4^ffseW互相协调地在-20千伏(KV)至+20千伏之间作调变以根据离子束能量与离子种类优化离子束的形状。
[0035]除了扫描离子束外,离子束扫描总成300藉由静电四极透镜系统320的提供的电场作用来改变离子束的形状。因此,当离子束从离子束扫描总成300出射时,离子束可具有与进入离子束扫描总成300之前不同的形状、大小以和/或是离子密度。
[0036]图3d显示图3a离子束扫描总成300的变形。如图3c的说
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