处理离子束的装置的制造方法_3

文档序号:8501205阅读:来源:国知局
明,扫描电极组318的扫描电极314b、316b沿Y轴来看像是喇叭的形状,以致扫描电极314b、316b之间的分隔距离D与离子源侧334上的分隔距离D相比,分隔距离D是朝着扫描电极组318基板侧332的方向扩大。如上所述,电压源V3可产生交流讯号造成电压的极性一方面施加在扫描电极314a、316a之间,另一方面施加在扫描电极316a、316b之间以作切换,使得离子束的离子(未示出)在穿越区域330时,经历方向在方向336与338之间交替转换的偏转电场。这个交替转换的偏转电场可造成离子束的离子相对于离子束传播方向以例如为+/-?ο度或是更大角度范围的轨迹偏转散开。
[0037]虽然图3c显示离子束扫描总成300是由两组的电极304、306、314a、316a组成,以及在某些变形中是由310、312、315b、316b所组成,离子束扫描总成300可包含如同已知静电扫描仪与静电四极透镜中的单--组或是两组以上的电极。在多个不同的实施例中,藉由扫描电极组318与静电四极透镜系统320所产生的电场可使穿越区域330的离子束截面改变,使得在离子源侧334的离子束截面形状与在基板侧332的不同。
[0038]图4a与图4b共同显示与本实施例一致的一个处理离子束的情况。图4b显示与在图4a中情况相同的离子扫描总成300的后视图。图4a与图4b分别显示示范波形420、422,示范波形420、422分别对应至图4a与图4b中的离子束扫描总成组件。特别是,波形420、422各自由如同上方图3b与图3c所述的振荡电压乂3_与直流偏移电压V所组成。在图4a中,离子束扫描总成的前视图是说明朝离子束前进方向的下游观看时的情况。当离子束402进入离子源侧334的离子束扫描总成300时,是以离子束402的截面表示。如图4a所示,离子束402是具有高度H2与宽度W 2特征的点状离子束。当离子束402进入离子束扫描总成300时,离子束402经历到由多个电极304、306、310、312、314a、314b、316a、316b所产生的电场E。扫描电极314a、314b、316a、316b耦接至产生振荡电场的交流电压,其产生的振荡电场沿方向404平行于所示卡式坐标系统的X轴。藉由扫描电极314a、314b、316a、316b所产生的振荡电场造成当离子束402穿越离子束扫描总成300时,离子束的位置随时间而改变,虽然在图4a中只单显示了一个离子束402的位置。
[0039]在一些实施例中,离子束扫描总成300被用来处理传送至基板,且具有2千电子伏(KeV)至900千电子伏离子能量的离子束。在某些情况下,施加至扫描电极314a、314b、316a、316b的电压绝对值范围是在200伏至35千伏之间。本实施例不限定于此处所述的内容中。在图4a说明的例子中,一方面被施加至扫描电极314a、314b,另一方面被加至扫描电极316a、316b的波动电压被叠加在+10千伏的直流偏移电压上。施加至扫描电极314a、314b、316a、316b的峰值电压(peak voltage)绝对值是相对于+10千伏偏移电压的25千伏,在某些情况下,上述电压可在一个大约+/-10度的角度范围内偏转离子束402。如图4c及图4d所显不,需说明的是,在图4a与图4d中,+/-25千伏是指振荡电压相对于+10千伏的偏移电压作25千伏的波动,而-/+25千伏则是指振荡电压相对于+/-25千伏具有相反的相位角度。
[0040]图4a进一步说明一个例子,在这个例子中-10千伏的静电直流电压施加至与扫描电极314a、316a耦接的电极304、306以形成静电四极透镜系统320的前透镜302。与扫描电极314a、316a上的+10千伏直流偏移电压耦接,并施加负电压至电极304、306以建立一组电场,该组电场施加力量在离子束402上,以沿垂直于方向404的方向406扩展离子束402?以这种方式,当离子束402穿越离子束扫描总成300时,离子束402在截面上的形状会被改变。
[0041]图4b显示在与图4a—致的情况之下,离子束扫描总成300的后视图,此处是显示朝向与离子束402前进方向相反的上游方向时观看的情形。在说明的例子中,-10千伏的静电压施加至与扫描电极314b、316b耦接的电极310、312以形成静电四极透镜系统320的后透镜308。与扫描电极314b、316b上的+10千伏直流偏移电压耦接,并施加负电压至电极310,312以建立另一组电场,该组电场施加力量至离子束402上,以沿着垂直于方向404的方向406扩展离子束402。以这种方式,如图4b所示,当离子束402从离子束扫描总成300出射时,尚子束402与其进入尚子束扫描总成300时如图4a所不的形状相比,尚子束402沿方向406被拉伸。因此,离子束402以高度H3的大小出射,高度H3大于(入射)离子束402的高度H2。
[0042]图4a与图4b实施例所提供的一个优点是增加了高度11_3的离子束402在基板的连续区域暴露于离子束402时,提供更均匀的离子植入剂量。然而,需说明的是施加至离子扫描总成300的电压可加以设定,使得离子束的高度比维持在一定的大小之下,以避免部分离子束402撞击离子植入系统像是角度校正器极片的下游组件。图4e显示以图4a、图4b的实施例来处理基板112的例子。图中所示的两个离子曝露区域410、412形成于当利用扫描电极314a、314b、316a、316b静电地扫描离子束,且基板被放置在两个沿方向406的不同位置的时候。因此,基板112可在两个不同位置之间移动,以建立两个离子暴露区域410、412。如图4c所示,重叠区域414存在离子暴露区域410与412之间。因为离子束402具有增高的高度H3,重叠区域414 (或是底下区域)的控制与离子束缺乏静电四极透镜系统320且仅具有高度H2的例子相较为更佳。这使得植入系统有能力在整个基板112上提供更均匀的离子布值剂量。此外,由于静电四极透镜320是沿着与在部分离子束402路径上被扫描电极组318以及离子束扫描总成所占据的相同空间来排列,因此,不需要更大的容置空间来让尚子植入系统容纳尚子束扫描总成300。
[0043]除了提升基板离子值入剂量的均匀度外,其他离子束扫描总成300的实施态样像是可被用来增加离子植入过程的离子束流利用率。此处所使用的“离子束流利用率”一词指的是离子束流的比例,也就是离子束的离子传送到基板的比例。图5a与图5b共同显示一个处理与本实施例一致的离子束的进一步情况。图5a显示离子束扫描总成300的前视图,并且图5b显示离子束扫描总成300的后视图。图5c与图5d分别显示示范波形522、524,波形522、524分别对应至图5a、图5b中的离子束扫描总成组件。特别是,波形522、524分别由振荡电压Vscan与如上述图3b与图3c的直流偏移电压V。?#所组成。
[0044]在图5a的情况中,离子束502是一个点离子束,并且以与离子束402进入离子束扫描总成300之前的相同高度H2与宽度胃2的大小作表示。类似于图4a的情况,在图5a的例子中,施加至扫描电极314a、316a的波动电压被叠加在_20千伏的直流偏移电压上。施加在扫描电极314a、316a的峰值电压绝对值是相对于_20千伏偏移电压的25千伏,在某些情况之下,前述电压的施加可偏转离子束402约+/-10度的角度范围。如图5c所示,需说明的是在图5a中+/-25千伏指的是相对于-20千伏偏移电压波动25千伏的振荡电压,并且-/+25千伏指的是具有相对于+/-25千伏的相反相位角的振荡电压。
[0045]然而,不像是图4a、图4b的例子,在图5a、图5b的情况中,一个相较于施加至后透镜308的不同电压施加至前透镜302。特别是,图5a中,+20千伏的静电压施加至与扫描电极314a、316a耦接的电极304、306以形成静电四极透镜系统320的前透镜302。与扫描电极314a、316a上的-20千伏直流偏移电压耦接,并施加正电压至电极304、306以建立一组电场,该组电场施加力量在离子束502上,以
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