CN100583377C - 受控剂量离子注入 - Google Patents

Abstract

一种离子注入机，用于产生扁带或带状束，其具有一种扫描装置，该扫描装置对由一源所发射的离子进行横向扫描，以提供移动至一注入室内的薄离子束。一工件支撑件将工件定位于注入室之内，且一驱动器使得该工件支撑件垂直于该扁带的平面而上下移动，以通过该薄的带状离子束，以实现对工件的受控束处理。一控制器包括：第一控制输出，其耦合至扫描装置，将对该离子束的横向扫描范围限制成小于一最大量，并由此将对该工件的离子处理限制到该工件的一指定区域；及第二控制输出，其耦合至该驱动器，同时将该工件的上下移动范围限制成小于一最大量，且使得离子束冲击工件的受控部分。

Description

受控剂量离子注入

技术领域

本发明涉及离子注入机，且更为特别地涉及串行(serial)离子注入机，其一次处理一个诸如半导体晶片的工件。

背景技术

不同设计的离子注入机可从多个渠道买到，其中包括本发明的受让人——Axcelis科技公司。两种商业上可获得的注入机的销售型号为MC3与8250。这些工具产生一离子束，该离子束作用于成批的工件或一次一个地作用于各个工件。离子注入机的一个典型应用是用离子杂质掺杂半导体晶片，以在由离子束所处理的区域中形成半导体材料。虽然不限于晶片，但是本发明在这种掺杂处理中具有特别的效用，且术语“工件”与“晶片”在本申请的下文中是可互换使用的。

目前可用于半导体器件制造的单晶片离子注入机设计成注入晶片的整个表面。期望的是，能够在晶片的不同区域注入不同的注入种类或剂量或能量，以便能在单个晶片上进行多分割、分割批量器件的实验。在同一晶片的不同区域上进行多注入能降低处理开发成本，且亦改善对实验的控制，这是因为所有处理步骤都是在同一晶片上进行的。

授与Iwasawa等人的美国专利No.6750462涉及一种离子注入方法，其在X方向上扫描一离子束，且在Y方向上机械式驱动一基板。注入步骤的特征是向该基板的具有不同剂量的两个注入区域分别注入离子，该注入步骤通过改变基板中心处该基板的驱动速度而执行多次。

发明内容

本发明涉及一种离子注入机，其具有用于串行注入诸如硅晶片的工件的结构。在本申请中，“串行(serial)”是意指：一次注入一个工件。本发明的一个示例性实施例包括一源，该源借由一抽真空区域而与一注入室分隔开。该源提供离子，并且，在该源与注入室之间的区域中，这些离子被加速至适当能量，以便处理诸如半导体晶片的工件。

一种注入机的一个示例性实施例提供了进入该注入室的一薄带状离子束。工件支撑件将工件定位在注入室内，且一驱动器使得该工件支撑件前后移动而通过该薄离子束，以便对该工件进行受控制的束处理。

一控制器提供第一控制输出，该第一控制输出将该带状束的范围限制成小于一最大量，并由此将对该工件的离子处理限制到该工件的一指定区域。该控制器提供第二控制输出，该第二控制输出耦合至该驱动器，以控制工件支撑件的前后移动。这使得该离子束冲击该工件的受控部分。

一种典型的控制器将包括：一可编程控制器以及能将不同配方(recipe)编程到该控制器内的能力。举例而言，这种灵活性允许非均匀的离子注入，以作为评价注入机性能的手段。本发明的这些及其它方面与特点结合附图而予以更详细说明。

附图说明

图1是根据本发明所构成的一种离子注入机的总体示意图；

图2和图3是注入室的平面图与前视图，其说明了工件支撑件在该注入室内的定位；

图4是截面图，其显示了直线轴承与马达，用于当已经成形为一离子束的离子撞击工件时沿着一直线行进路径移动该工件支撑件；

图5是用于图1的离子注入机的控制电子电路的方块图；

图6是一种晶片工件的示意图示，该晶片工件被分割成各象限，且不同剂量配方施加至不同的象限；

图7是一种晶片工件的示意绘图，离子束是扫描于晶片工件的两个不同的子部分或子区域；

图8是一种方案的流程图，用于控制注入至图6和图7的晶片的一部分；

图9是用于监测离子束剂量的两个剂量测定杯的透视图；

图10示意性示出了不同的倾斜角度以及将不同的前后扫描方向与这些倾斜角度一起使用；及

图11示意性示出了一种系统，用于向晶片工件施加一扭转角度，该晶片工件安装于注入室内的卡盘上。

具体实施方式

图1是一种离子注入机10的示意图，诸如由本发明的受让人所销售的Axcelis型号MC-3的中电流离子注入机。这种注入机是用于对诸如硅晶片的工件进行离子束处理，以供对这些晶片进行选择性掺杂。在这种注入机中，正离子在其横越自一源至一注入站的一束路径之后而撞击于工件。虽然图1所示的离子注入机10是一种中电流离子注入机，但是其它类型的注入机也在本发明的范围内，包括具有一直线加速器以加速离子的高能量注入机。

该示例性离子注入机10包括离子源12，以供发射产生自一源材料的离子。典型的源材料是注入在一源壳体14内的气体或是汽化了的固体，以便在源壳体内产生离子。如在现有技术中众所周知，这样一种源12典型包括一抽取电极，用于使离子沿着离开该源的束路径退出该壳体14。

图1所示的注入机10还包括一质量区分磁铁20，用于在离子源的下游使得离子沿着一离子行进路径弯曲而离开一初始轨迹。不同种类的相同离子产生于该源12，并且由该磁铁对这些种类进行区分。不期望的质量的离子由该磁铁来滤除，使得离开该质量分析磁铁20的离子是用于对工件进行离子束处理的单一种类的离子。

该离子注入机10还包括：一束扫描结构30，其定位成在质量分析磁铁20之后截取离子，并以一种受控方式横向(from side to side)扫描离子，以形成具有一定宽度的带状离子束。在一种已知的设计中，该扫描结构利用一形成于两个扫描板之间的静电场，这两个扫描板约长15cm且分隔开5cm。在这两个扫描电极的退出端处，该分隔向外扩展至约为7.5cm的分隔。受控幅值高达+/-5千伏特的时变电压施加至与各板耦联的适当放大器，以达到10千伏特的总板间电压差。适合的锯齿波形是由控制电子电路26(图5)所施加，以便以一受控频率横向扫描离子。产生带状束的替代方式是利用时变磁场，以及利用一结构来在进行种类区分之前限定该束离开该源。

回到图1所示的示例性结构，该系统包括透镜结构40，该透镜结构40接受来自扫描结构30并沿着发散路径移动的离子，且随着它们在曲面电极之间的间隙上的加速而将它们弯曲，以使得离开该透镜结构40的离子形成基本上平行的离子轨迹。在离开透镜结构40之后，构成该束的离子沿基本平行的方向移动且形成一薄带或带状束42(参阅图2)。该束42通过一能量过滤器44，由于离子的电荷，该能量过滤器44向下偏转离子。该向下偏转去除了那些在进入过滤器44之前在上游束形成期间已经进入该束的中性粒子。

晶片24由工件支撑结构100可移动地支撑在离子注入室50内。工件24(典型为晶片)借助于一装载锁(load lock)54而插入该室50内，且借助于真空机械臂53而移动至一晶片夹具102。在该室50的外部，晶片由机械臂56操纵，该机械臂56自一储存匣58取出未处理的晶片，并将处理后的晶片送回至第二匣60，或者是可将处理后的晶片送回到与取出晶片时相同的匣。

概括而言，带状离子束42的范围足以注入该工件24的整个注入表面。即，若工件24的直径为300mm，控制电子电路26将适当地向扫描电极30加电压，使得进入该注入室的带状离子束42的水平范围或宽度W(图2)将至少为300mm。如下文所论，该束42的范围是针对具体的注入控制而选择性地被限制成一较窄的尺寸。

如下面将要解释的，工件支撑组件100在注入期间相对于该带状离子束42而支撑以及移动该工件24，使得工件24的所需注入表面可受控地被注入离子。如前文所述，除了上述的扫描技术，本领域技术人员将认识到，注入室22内的带状离子束42的带状形状可以以多种替代方式来形成。

适用于工件的串行注入的一种现有离子注入机的更详细说明公开于1990年12月4日授予Ray等人的美国专利No.4975586以及1988年8月2日授予Myron的美国专利No.4761559。该’586与’599号专利被转让给本发明的受让人，且将它们各自的整个内容在此引入作为参考。这些专利的结构可实现授于Iwasawa等人的’462号现有专利的图12A至12D所含的扫描图案。

在注入之前，工件支撑组件100将该工件24从自机械臂53传递来之后所具有的水平方位转动至供注入的竖直或接近竖直的位置。若工件24是竖直的(即：垂直于离子束42)，则注入角度或入射角度是零度。已经发现，为了使得不期望的沟道效应最小化，典型而言，要选择小而非零的注入角度。如在图10中所见，该工件可如箭头101所示而旋转通过不同的角度。附图中所示的结构的一个特征是能沿着一直线路径(由图10的箭头103所示)进行扫描，使得离子束42在撞击工件之前在注入室50中行进的距离对于工件的所有区域来说都大约相同。

该支撑组件100亦可选地包括一含有马达105(图11)的结构，该马达使得该工件绕一轴线107旋转大约360度，该轴线107垂直于该晶片支撑件而穿过该工件的中心。这允许该控制电子电路26向该工件施加一指定量的扭转，以重新设定该晶片的方位。用于施加这种扭转的结构在下面结合图11更详细地说明。

单个晶片被置放至装载锁54之中，且注入室被抽至期望的真空。在注入室之内，机械臂53抓取该工件24，将其带至于注入室22之内，且将其置放于工件支撑结构100的静电夹具或卡盘102上。当工件在该室50内重新定向时，静电夹具102被加电以将工件24保持就位。适合的静电夹具公开于1995年7月25日授于Blake等人的美国专利No.5436790以及1995年8月22日授于Blake等人的美国专利No.5444597，这两件专利都被转让至本发明的受让人。该’790与’597号专利各自的整体内容在此引入作为参考。在对工件24进行离子注入后，工件支撑结构100将工件24送回至一水平位置，且静电夹具102被去电以释放工件，以便由真空机械臂53将工件移回至装载锁54。

工件支撑结构100是由控制电子电路26(图5)所操作。工件支撑结构100在注入期间支撑该工件24，而且提供工件24相对于注入室22内带状离子束的旋转(倾斜与扭转)及平移运动。借助其旋转能力，工件支撑结构100有利地允许对离子束与工件的注入表面之间的期望注入角度或入射角度进行选取。

借助其平移或直线移动能力，工件支撑结构100允许工件24的注入表面在注入期间在相对于该期望注入角度为固定的一平面内移动，由此维持该期望注入角度，而且另外维持该带状离子束从其进入该注入室50内部的入口至其冲击该工件的注入表面的区域所行进的一段距离。关于该晶片支撑结构的另外细节包含于已授权的美国专利No.6740894中，该专利被转让至Axcelis科技公司，且其整体内容在此引入作为参考。

在工件24的注入期间，工件支撑结构100在横向于带状离子束42的方向上移动该工件24，使得整个注入表面被适当冲击并注入所期望的离子。如在图2的示意图示中所见，带状离子束42在与工件24撞击的位置处具有“x”方向上的最大宽度W(图2)，该最大宽度大于工件24的直径，因此，对于工件的完全注入来说无需工件在“x”方向上平移。

如在图2与图3中最佳所见，工件支撑结构100固定于注入室50的侧壁50a。工件支撑结构100包括：一旋转件110，以控制注入角度(倾斜)；及一集成平移件150。工件支撑结构的旋转件110包括固定至注入室50的一旋转式转盘组件。在一个优选实施例中，旋转件110包括：一主轴轴承支撑壳体112，其固定至该注入室；及一旋转式驱动机构120，其可旋转地固定至该支撑壳体112。该支撑壳体112固定至注入室，且优选为固定至注入室侧壁50a，并延伸至该注入室侧壁的开口内。

该旋转件110包括：一主轴轴承系统，其布置于支撑壳体112内；及一中空的倾斜轴机轴123，其由该主轴轴承系统可旋转地支撑。如在图2中所见，该倾斜轴机轴123延伸至注入室内部区域。该旋转件110还包括一铁磁流体(ferrofluidic)旋转真空密封系统130，其也布置在主轴轴承系统的间隔成组的轴承116a、116b之间。

旋转式驱动机构120包括一旋转式伺服马达122，其响应于来自控制电子电路26的控制信号而精确旋转该倾斜轴机轴123，且由此旋转工件24至期望的注入角度。该机轴123的角度位置被监测，且由适合的旋转编码器126报告至该控制电子电路26。伺服马达122是常规的设计，且可例如为一种直接驱动式伺服马达或一种齿轮减速式伺服马达。一中央开口或钻孔124延伸通过该倾斜轴机轴123，以允许诸如电线的设施沿给定路线到达该平移件150。中央钻孔124处于大气压力之下，不同于被抽真空的注入室内部区域。

借由包括两个分开的轴承116a、116b的轴承组件，该倾斜轴机轴123被可旋转地支撑于该支撑壳体112之内，各轴承116a、116b包括常规机械轴承组件，诸如支撑在一轴承罩之内且布置在内、外座圈之间的滚珠轴承或滚柱轴承。

或者，该轴承组件116可为其它类型的轴承组件，诸如例如一种非接触式气体轴承组件或本领域技术人员可认识到的其它类型轴承组件。

该磁性流体密封系统130的铁磁流体密封提供了在静态与动态条件下密封，而防止气体、蒸气与其它污染物进入该注入室50。进一步，由于该密封介质是流体，旋转式机轴123与该密封系统130的静止部分之间的摩擦较低。用于该磁性流体密封系统130的适当的中空机轴托架安装真空馈通件(feedthrough)与中空机轴凸缘安装真空馈通件是商业上可从Ferrotec(USA)公司(地址为：40 Simon Street，Nashua，N.H.03060-3075)(网址为：http://www.fero.com/usa/sealing)获得的。一种磁性流体密封系统公开于1981年10月6日授予Ezekiel的美国专利No.4293137。该专利的整个内容在此引入作为参考。

工件支撑结构100还包括平移或往复件150，其布置在注入室的内部区域之内。如在图4中最佳所见，平移件150包括：支撑框架152，其附着至旋转式的倾斜轴机轴123；及托架154，其经由一直线轴承组件160而机械联接至支撑框架152，以便相对于支撑框架152直线移动。平移件150提供了工件24沿与所选定的注入角度相一致的平面的直线平移。

如于图2中最佳可见，该托架154包括支撑该工件保持器组件200的两个凸缘155。工件保持器组件200包括支撑臂206，其一端附着至托架154。在其相对端部，支撑臂206支撑工件保持器组件200的工件保持器208。工件保持器208支撑该静电夹具102，该静电夹具102又支撑着工件24，以移动通过该带状离子束42。

回到图4，托架154被支撑成借助于该直线轴承组件160而相对于该支撑框架152作直线移动。轴承组件160优选包括：一对间隔开的且平行的直线轨道支撑件162、164，其固定至静止支撑框架152的朝外端面166；以及四个轴承通道168、170、172、174(图4)，其固定至托架154的朝内端面176。多个滚珠或滚柱轴承布置在该四个轴承通道168、170、172、174的每一个中。这两个间隔开的通道168、170的轴承靠在轨道支撑件162上，并沿着该轨道支撑件162滚动，而两个间隔开的通道172、174的轴承靠在轨道支撑件164上，并沿着该轨道支撑件164滚动，以供托架154相对于该静止的支撑框架152与注入室22作直线移动。

在图3与图4中，托架154相对于支撑框架152的直线运动是由一直线马达组件来实现的，该直线马达组件包括直线伺服马达180，其布置在托架154的面朝内的台阶部分182与该支撑框架152之间。关于马达180的另外细节公开于前述的’894号专利。马达(诸如马达180)用于现有的离子注入机上，且本领域技术人员知道从该控制电子电路输出的信号的方式与大小来激励该马达，以实现对所谓的慢速扫描移动的速度控制及方向控制。

图11示出了一种可选结构，以便选择性将一扭转施加至卡盘上的晶片24。在此图中，安装在轴承221内的机轴220联接至一滑轮222，该滑轮响应于来自马达105的机轴224的旋转输出而旋转，该机轴224使得滑轮226旋转且移动一皮带230。该马达可使得该晶片24旋转大约一个全程旋转。皮带230与滑轮的区域是处于大气压下，且机轴220穿过一密封件而到达该室50内部的抽真空区域。

随着离子自该源移动至该离子注入室，这些离子在控制电子电路26的控制下由扫描电极30以一受控方式进行扫描。离子的这种受控偏转形成了一种由该源所发射的离子的横向(side to side)扫描，以提供一种移动进入该注入室的薄的离子束。当到达该离子注入室时，这些离子撞击该工件支撑件上的工件(典型为晶片)，该工件支撑件可移动地定位于该注入室之内。在由该电极30提供该扫描的同时，该控制电子电路移动该工件支撑组件200上下通过该薄离子束，以实现对该工件的受控束处理。

该控制电子电路26包括第一控制输出26a，其耦合至扫描电极30，以将该离子束的横向扫描范围限制成小于一最大量。见图6B，本发明的此方面可以用来将对工件的离子处理限制到一指定的子区域，例如该工件24的左半部的象限A与C。在控制该束的横向扫描时，耦合至驱动马达180的第二控制输出26b协调该工件的前后移动，以使得该离子束冲击该工件24上的一指定子区域。作为一个示例，图7显示了由离子束42所注入的象限A中的一子区域210。该注入区域是通过限制构成该束的离子的扫描以及机械慢速扫描移动而实现的。一个类似的注入可利用该注入机的扭转能力而以精确相同的扫描图案(或许具有不同能量)在象限中实现。或者是，无须利用扭转，通过调整扫描电压且同时维持该慢速扫描移动，而对象限B的类似区域进行注入。

该系统可通过沿慢速扫描方向用不同剂量注入该晶片的每一半部(A+B与C+D)且沿水平方向扫描整个宽度，而在各象限中注入不同的剂量。然后，通过绕垂直于晶片中心的轴线107扭转该工件晶片90度，可向新的顶与底半部(A+C与B+D)叠加两个更多剂量。各象限中的累积剂量针对这些组合注入而有不同。

对扫描尺寸的限制(用几何术语来说是限制x扫描方向的起始点和终止点)结合对处理参数的控制来实现，以确保该注入在该工件的注入面积的指定子区域内的可接受剂量和均匀度。

用于能在单个晶片上进行多注入的一种替代方式包括实施一可选择的慢速扫描速度分布(profile)。这种情况下的慢速扫描是指该支撑结构100沿上下方向的马达驱动移动。根据构成该注入配方一部分的可选择的指定剂量限制，所注入的剂量自慢速扫描方向的一端单调增大至另一端。这是通过改变马达180的扫描速度来实现的。为了增大剂量，扫描速度减慢(从而允许晶片的一部分有较多时间通过该束)，而为了减小剂量，则提高扫描速度。

此外，可在各快速扫描的端部处保持该束一小时间增量，随着晶片以一直线速度沿慢速扫描方向扫描，该增量是减小的。这假定是，相比于甚至具有额外时间增量的束的高度，该晶片在各快速扫描之间不会移动太远。这在目前使用的系统中是容易实现的，在这些系统中，快速、水平的扫描频率约为1000Hz，而机械、垂直的扫描频率是1Hz的量级。基于在总体为水平的快速扫描之间的间隔或延迟，该剂量将再次单调增大或按照另一种预编程的模式增大。

来自上述注入的连续变化的剂量将允许选取产生最优化的器件性能的剂量，这比本领域中目前实施的用一些离散的剂量增量来完成的情况更精确。为了进行这样的评估，使用掩模在该工件的不同区域形成半导体器件。在不同强度的剂量注入到工件上之后，可测试已经完成的器件的性能，以及恰好是什么剂量可提供最佳或最优化的性能。作为一个简单的示例，可将不同的剂量注入到各象限，并在各象限中制造器件，然后评估它们的性能。

对于慢速与快速扫描方向的起始点与终止点的选取

该系统通过用“校正因子”修改该扫描波形，从而调整该束并产生均匀通量。施加至该扫描电极的波形是截断了的，以便刚好构成该扫描图案的从中心至左(或右)侧的部分。剂量是由位于适当侧上的两个剂量杯(cup)230、232中一个来监测。图9显示了位于末端站的剂量监测设备，其刚好位于晶片24的前方，且包括位于扫描束42的各侧的两个杯230、232，以监视注入期间的过扫描电流。能量屏蔽件234从侧边插入到该束42中，以阻断该束的一部分(顶部至底部)，以控制该注入的能量。

对晶片右侧和左侧上各杯230、232独立地进行杯校准，同时扫描整个宽度，而不是像现有注入机那样对这些幅度进行求和。由一个杯所测量的通量大约为双倍，由于扫描的面积降低了一半，故相比于注入于整个晶片，注入时间将降低。剂量计算是基于单个剂量杯所测量的通量而将依循正常程序。控制电子电路软件具有在该配方中的一字段，以指明在晶片的刚好左侧或刚好右侧上的注入。

慢速扫描方向

马达180使得该工件从该扫描的一端开始进行扫描，直到该束到达晶片的中心，然后反向。非均匀剂量的区域将取决于束高度以及需要在一个方向上停止扫描所需要的距离，且激励该马达180以所期望的扫描速度在相反的方向上移动工件。使用两个剂量杯，且该注入是按照整个晶片的需要以相同的标称慢速扫描速度而采取相同数目的慢速扫描。在控制电子电路26的可编程控制器中执行的软件包括该配方中的一字段，以指明在晶片的刚好顶半部或刚好底半部中的注入。

可选取的剂量分布(pfofile)

使用快速扫描器来控制分布：

若标称的快速扫描频率是1000Hz，则横跨该晶片的各条纹是以500微秒的间隔来间隔开的。若慢速扫描速度不变，在该快速扫描的各端部处的500微秒的延迟将降低剂量为一半。这将仍允许紧密间隔的扫描，故没有出现条纹(striping)的风险。当在各扫描端部处的延迟横跨该晶片而线性地从0增大至500微秒时，一个示例性配方是以恒定的Y扫描速度以开环工作。然后，该剂量从顶部至底部从标称剂量线性改变至该标称剂量的一半。也可产生非线性剂量分布函数。

使用慢速扫描速度来控制分布：

该注入设定的处理是计算一标称的慢速扫描速度以及需要实现该指定剂量的扫描的总数。可使用软件来改变马达180的速度，以将晶片中间处的扫描速度设定为一标称值，且令顶部与底部处的诸值为：在顶部处是标称值+X％，在底部处是标称值-X％。这将提供横跨晶片的一线性剂量变化2X％。同样，该注入可以以该慢速扫描速度分布以开环运行。或者，可在该配方中指定一剂量分布，且该机械或慢速扫描速度作为Y位置的函数而变化，以实现该剂量分布，同时使用该剂量杯电流作为一闭环控制。

链接多注入

上文论述的注入是允许晶片的各部分接收不同的剂量、注入角度、能量、或种类。在剂量或角度为扫描之间的仅有差异的情况下，有效率的是链接各个配方(recipe)，使得晶片的各种分段可被注入而无须将晶片移出晶片卡盘102。对于种类或能量的变化，若在很多晶片上进行相同种类的注入，则重新调节该束是没有效率的。能量变化可通过改变一能量屏蔽件234的位置来实现，且种类变化可通过替换不同的源材料来实现。在这些情况中，更有效率的是处理整批的晶片且接着改变注入的种类或能量。

图8是根据本发明的示例性实施例的一种用于控制工件注入的方法的流程图。这种方法由控制电子电路26起始于250，该控制电子电路26典型为一种可编程控制器的形式，从而得到用于注入一个或多个工件的一个或多个配方。在步骤206中建立或校准离子束，以产生具有指定电流和能量的离子，以便沿着一初始轨迹移动。利用一反复过程(即，用移动式法拉第剖面仪(faraday profiler)231监视晶片平面的束剂量，并且用“校正因子”修正该扫描波形电子电路)，该带状束上的通量密度被设置成均匀的。两个法拉第杯230、232用于监视注入期间的束电流。这些配方将表明是进行正常(均匀整个晶片)注入或不同地进行多区域注入。在判断270处，这种方法决定是否进行正常处理，若是正常处理，则进行该处理280且这种方法终止360。

若以不同剂量注入不同区域，则进行判断该注入是可变的还是均匀的290。若是可变的，工件的前后移动的扫描分布建立于300，且在310设定该横向扫描为全范围扫描。最后于320进行注入。

若选择均匀扫描，控制电子电路于330针对多个区域的各者而设定倾斜、扭转和在x与y方向的上扫描范围。然后，于340进行注入，且在350判断是否要进行下一个多注入的其它注入。如果是，则调节注入参数，且如果否，则该处理终止于360。

本发明是已经借着某个程度的特定性而说明。然而，意图的是：本发明是包括对已经揭示的设计的所有的修改与变更，其落入所附权利要求的精神与范畴。

Claims (12)

1.一种装置，用于与离子注入机一起使用，该离子注入机具有一离子源与一注入室，该装置包括：

a)束形成结构，用于横向地扫描离子以产生薄离子束，该薄离子束移动进入一离子注入室内；

b)工件支撑件，用于将工件定位于该注入室之内；

c)驱动器，用于前后移动该工件支撑件而通过该薄离子束，以便对该工件进行受控的束处理；及

d)控制器，该控制器包括：

i)第一控制输出，其耦合至该束形成结构，对横向扫描的范围进行限制以将该离子束的宽度减小到比该工件的宽度更小的宽度，并由此将对该工件的离子束处理限制到该工件的一指定区域；及

ii)第二控制输出，其耦合至该驱动器，以将该工件的前后移动控制至一指定量；所述第一和第二控制输出使得该离子束冲击比该工件整个表面小的部分。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，该控制器使得该驱动器以非均匀速率前后移动该支撑件。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，该工件是总体上为圆形的工件，该控制器限制该离子束的范围且还限制该支撑件的前后移动，以便使得所述束在一扫描周期期间将离子注入至所述总体圆形工件的选定的单个象限内。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，该控制器在所述工件的其它象限上进行另外的扫描周期。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，一剂量被调整成在所述晶片的不同象限中具有不同的值。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，该剂量是通过调整一前后扫描速度而得以控制的。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括间隔在所述工件支撑件的相对两侧上的两个电流传感器，用于监视在该工件的该区域中流过该注入室的电流。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括一倾斜驱动器，用于调整构成该束的离子撞击一工件处理表面的角度。

9.根据权利要求1所述的装置，还包括一扭转驱动器，用于绕一轴线旋转该工件，以便对该工件的一指定部分进行处理。

10.一种装置，用于与离子注入机一起使用，该离子注入机具有一离子源与一注入室，该装置包括：

a)用于形成薄离子束的结构，该结构包括一个或多个扫描电极，该扫描电极通过以横向偏转扫描模式来偏转离子以产生移动进入一离子注入室内的薄离子束；

b)工件支撑件，用于将工件定位于该注入室之内；

c)驱动器，用于前后移动该工件支撑件而通过该薄离子束，以便对该工件进行受控的束处理；及

d)控制器，该控制器包括耦合至该扫描电极的控制输出，以便在该工件移动经过该薄离子束的运动期间，改变离子的横向偏转扫描模式的端部处的延迟，从而改变该工件所接受到的剂量。

11.根据权利要求11所述的装置，其中，该控制器使得该驱动器以非均匀速率前后移动该支撑件。

12.根据权利要求11所述的装置，还包括间隔在所述工件支撑件的相对两侧上的两个电流传感器，用于监视在该工件的该区域中流过该注入室的电流。

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