CN101015033A - 用于测量垂直于扫描束或带状束平面的束角度和散度的装置和方法 - Google Patents

用于测量垂直于扫描束或带状束平面的束角度和散度的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明通过得到入射角值和垂直于扫描束平面的离子束的散度而方便于半导体器件的制造。采用包括掩模(310)和剖面仪/传感器(314)的散度探测器以便从入射的离子束(308)得到细束(312)，然后在多个垂直位置(316，318)处测量束电流。然后使用这些束电流测量结果来提供垂直入射角的值，其提供了用于表征离子束的垂直散度剖面仪。离子束产生装置采用这些值以便在该值表示与预期值的偏移时对产生的离子束或工件的位置进行调节。

Description

用于测量垂直于扫描束或带状束平面的 束角度和散度的装置和方法
技术领域
本发明通常涉及离子注入装置，更具体地，涉及离子束的入射角度值和散度的测量。
背景技术
与扩散是一种化学工艺相反，离子注入是一种物理工艺，在半导体器件制造中采用它以选择性地把掺杂剂注入到半导体和/或晶片材料中。因此，注入的动作不依赖于在掺杂剂和半导体材料之间的化学作用。对于离子注入，掺杂原子/分子被离子化并隔离，有时被加速或减速，被形成束，和跨过晶片扫描。掺杂离子物理轰击晶片，进入表面并到达在表面下静止。
离子注入系统是精密子系统的集合，每个对掺杂剂离子进行特定的操作。掺杂剂成分以气体或然后被蒸发的固体形式位于电离室内且由适当的离子化工艺离子化。在示例工艺中，该室维持在低压(真空)状态。灯丝位于室内并加热到从灯丝源产生电子的点。负电荷电子被吸引到也位于该室内的相反电荷的阳极。在从灯丝移动到阳极期间，电子与掺杂剂源成分(例如分子或原子)碰撞并从在分子中的成分产生许多带正电的离子。
通常，除了所希望的掺杂剂离子还会产生其他正离子。通过被称为分析、质量分析、选择或离子分离的工艺从离子选择所希望的掺杂剂离子。使用产生磁场的质量分析器完成选择，来自电离室的离子行进通过该磁场。离子以相对高的速度离开电离室并通过磁场被弯成弧形。弧形的半径由单个离子的质量、速度和磁场强度控制。分析器的出口只允许一种离子，所希望掺杂剂离子离开质量分析器。
随后，所希望的离子可以通过具有聚焦离子或影响离子轨道的效果的离子光学元件传输以使它们的角度与注入的需要相匹配，或改变离子能量，或使离子偏转以覆盖相对大尺寸的被加工件，或所有这些效果的组合。
继续，然后在末端台处掺杂剂离子被引导朝向目标晶片。掺杂剂离子以束的形式以束强度和发射度碰撞晶片，该束强度是所测量的单位时间粒子数量对位置的函数，该发射度是束的角分布(入射角)对位置的函数。通常，希望束强度和发射度是基本均匀的且在预期或希望的值。
发明内容
为了提供对本发明的一个或多个方面的基本理解，下面进行了一个简单的概述。这个概要不是本发明的广泛、全面的评述，也不倾向于确定本发明的关键或重要原理，也不是描绘本发明的范围。更恰当地，本概述的主要目的是以简单的形式介绍本发明的概念作为后面介绍的更详细说明书的前奏。
本发明通过得到入射角的值和垂直于扫描束的平面的离子束的散度促进半导体器件制造。入射垂直角的值提供了用于表征离子束的垂直散度外形。如果该值偏离于所希望的值，这些值可以通过离子束产生机构被采用以便对产生的离子束或被加工件的角度进行调整。
在本发明的一个方面，散度探测器包括掩模和垂直移动的剖面仪(profiler)。掩模具有单列长方形的开口或孔，在水平方向更长，其从入射的离子束得到细束(beamlet)。垂直移动的剖面仪位于掩模的选定距离的下游并随着剖面仪移动测量来自所得细束的束电流。从束电流得到垂直位置信息，采用该束电流以得到所得细束的垂直入射角的值。该垂直入射角的值用于表征对于离子束的注入“倾斜角”。
在本发明的另一方面，散度探测器包括掩模和多触指剖面仪。该掩模具有从入射的离子束得到细束的开口或孔阵列。多触指剖面仪位于掩模的选定距离的下游，和具有多个沿着垂直方向的触指，其能够同时测量来自细束的束电流。采用束电流测量以得到垂直位置信息，然后采用其确定在具体垂直位置处的垂直入射角的值。多触指剖面仪可以在垂直方向上连续地或周期性地移动以在其它水平位置处得到垂直入射角的值。
为了实现前述和相关的目的，本发明包括下文中详细描述和在权利要求书中具体指出的特征。下面的描述和附图详细阐述了本发明的某些示例性的方面和实施方式。然而，这些是象征性的，是本发明可以采用的原理的多种方法中的少数几个例子。当结合附图考虑时，从本发明的下述详细说明书可以更加清楚本发明的其它目的、优点和新颖的特征。
附图说明
图1A是根据本发明一个方面的连续晶片离子注入系统的侧视图。
图1B是根据本发明一个方面的连续晶片离子注入系统的离子束视图。
图1C是根据本发明一个方面的连续晶片离子注入系统的另一离子束视图。
图2是根据本发一方面的散度监测系统的侧视图。
图3A是根据本发明一方面的散度监测系统的侧视图。
图3B是根据本发明一方面的散度监测系统的离子束视图。
图4A是根据本发明一方面的散度监测系统的侧视图。
图4B是根据本发明一方面进一步说明监测系统的离子束视图。
图5是根据本发明的一方面说明得到垂直入射角的值的方法的流程图。
图6是根据本发明的一方面说明得到垂直入射角的值的方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明，其中通篇使用相同的附图标记标示相同的元件。本领域技术人员将会理解本发明并不局限于示例实施例和下文中描述的方面。
在离子注入工艺期间，离子束轮廓和角度值在确定离子注入的均匀度和进行增大均匀度的调节中有重要意义。均匀度的一个表征是离子束强度，其是在离子束截面的给定位置处单位时间所测量的粒子数量。均匀度的另一表征是离子束散度，其是束的角分布作为在束内的位置的函数。在垂直维度上采用离子束的散度表征注入的“倾斜角”，其被定义为目标晶片的法线和扫描束或带状束的平面之间的角度。散度是束相对于其对称轴的那些部分的角度。
在某些种类的离子注入机(例如连续离子注入机)中，目标晶片在一个平面上保持静止，离子束扫描晶片表面。其他种类的离子注入机，称为批处理离子注入机，采用旋转圆盘或压盘，其上安装有旋转通过入射离子束的许多晶片。
离子束轮廓和角度值对于确定离子注入的均匀度是很重要的，特别是连续注入机中，在该注入机中目标晶片的不同部分被束的不同部分注入。为了得到整个目标晶片的基本均匀的注入，在离子注入之前有必要操作角度值和轮廓。
本发明通过在至少垂直方向上测量入射角的值，促进半导体器件的制造。这样做允许对离子束的产生和/或传输进行调节。可以采用这样的调节来改善离子束的均匀度以及把“倾斜”角变为更希望的值。
图1A和1B说明了根据本发明一个方面的连续晶片离子注入系统。该系统工作以表征关于垂直入射角的值的离子束和由此进行调节。从图1A开始，说明了根据本发明的连续晶片离子注入系统100的侧视图。系统100包括室102、包括离子源的离子束产生装置104、散度探测器106和组件110，组件110也被称作支持单个晶片108的基座或末端台。在图1中描述的系统100是为了说明的目的而提供，并不倾向于包括离子注入系统的所有方面、部件和特征。相反，描述该系统100以使得进一步理解本发明。
离子束产生装置104产生离子束112，通常为带状束或扫描的笔形波束，具有包括形状、掺杂剂类型、剂量、束电流、强度、发射度、入射角、能量等的许多特征。离子束产生装置104包括典型的元件，例如离子源/室、选择所需掺杂剂离子的质量分析器、加速或减速所期望的掺杂剂离子到预定动量的加速系统、和控制和/或减小离子束散度的聚焦透镜或装置。如果离子束112是笔形波束，离子束112在如图1A所示的水平方向上移动/扫描。虽然离子束112被描述为基本正交于晶片108的表面，离子束112可以与晶片108的表面成其他的入射角(例如θ＞0，其中0是垂直于表面的束)。
如上所述，组件110例如通过机械或静电夹盘支撑晶片108，且位于离子束112的下游。另外，组件110工作以便以受控速率移动晶片(如所示)穿过离子束112，得到所希望的注入结果。在另一方面，离子束112跨过晶片单程或多程移动。通常，在晶片108的单程中通过离子束112进行给定的离子注入.通过这样做，可以得到整个晶片108的基本均匀的注入，因为晶片108的所有部分或部位以同样的速率移动穿过离子束。相反，其它离子注入系统采用也可以并入本发明的处理圆盘。
在本示例中的散度探测器106位于组件110下面并对齐于离子束112。在静止位置示出探测器106。应当理解本发明的替换方面包括任何适当数量的探测器、位于其它位置的探测器和可移动的探测器。例如，探测器106可以集成到组件或基座110上并基本与晶片108处于同一平面。
散度探测器106测量与(扫描或带状)离子束112的平面垂直的平面内的离子束的入射角和散度，也被称为垂直方向并在图1A中说明。在本发明的替换方面，散度探测器106可以测量在平行于离子束112的平面的平面内的离子束的入射角和散度，也被称作水平方向。
散度探测器106包括具有孔和/开口的掩模(在图1A、1B和1C中未示出)和传感器(在图1A、1B和1C中未示出)以使得掩模提取或通过来自离子束的细束，然后这些细束通过传感器在不同的垂直位置被测量以便确定入射角的值和至少垂直方向的散度。传感器通常测量在多个垂直位置的细束的束电流，并把束电流被测量的位置与希望它被测量的位置进行比较以识别入射角与所期望的入射角的偏移量或变化。为了更完全地表征离子流112，测量的束电流也可以被探测器106采用以得到束强度和束形状。
通过散度探测器106得到的测量结果可以被离子束产生装置104和/或晶片支持组件110采用以修改产生的离子束112和/或补偿在入射角和/散度中所不希望的偏移。
图1B是根据本发明一个方面的连续晶片离子注入系统100的离子束视图。这个视图用于进一步说明关于水平和垂直扫描方向的离子束。
示出了在组件110(基座或末端台)上的单个晶片108。如图1B中所示，组件110和由此单个晶片108在垂直扫描方向(y方向)上机械移动。在这个图中离子束112被描绘为笔形波束。如所示，离子束112在水平/扫描方向(x方向)上跨过单个晶片108扫描或移动。散度探测器106得到了在多个位置处的至少垂直方向上的入射角测量结果，由此确定沿着至少垂直扫描方向的离子束112的散度。
图1C是根据本发明一个方面的连续晶片离子注入系统的离子束图。这个图用于进一步说明关于水平和垂直扫描方向的离子束，其中离子束112是带状束。
示出了在组件110(基座或末端台)上的单晶片108。如图1B所示，组件110和由此单晶片108在垂直扫描方向(y方向上)机械移动。当组件/基座在垂直方向上移动晶片108穿过带状离子束时，离子束112被描绘为覆盖单个晶片108的带状束。散度探测器106得到了在多个位置处的至少垂直方向的入射角测量结果，和由此确定了沿着至少垂直扫描方向的离子束112的散度。
图2是根据本发明一个方面的散度监测系统200的侧视图。系统200在至少垂直方向(y方向)检测入射离子束208(在z方向上移动)的散度。该垂直方向垂直于离子束208的扫描方向。
系统200包括掩模210和轮廓传感器214。掩模210具有许多选择性地从离子束208提取多个细束212的孔。在一个示例中，该孔包括长方形形状的开口和/或多排更小的圆形开口。孔的形状和尺寸至少部分地依赖于作为轮廓传感器214使用的传感器类型。在下文中提供了孔的进一步描述，包括适当的形状和尺寸。
轮廓传感器214得到了在许多地点或位置处的细束212的束电流测量。从这些束电流测量中，在垂直方向上的多个位置处可以确定入射角的值/测量结果。通常，轮廓传感器214包括用于执行该确定的电路，或者单独的控制系统得到束电流测量结果并进行该确定。入射角的值提供了在垂直扫描方向(y方向)上的入射离子束208的散度轮廓。
为了说明的目的，离子束208被描述为垂直于掩模210和传感器214。位置216和218说明了入射角的值，其与所希望的值或与束的对称轴偏离了一定角度。然后可以采用得到的散度轮廓来计算离子212的分布的有效或平均角度。
图3A和3B是更详细地说明根据本发明一个方面的散度监测系统的视图。图3A是根据本发明一个方面的散度检测系统300的侧视图。系统300采用垂直移动剖面仪/传感器314以测量在Z方向上移动的入射离子束308的垂直平面内的入射角。系统300也可以包括另外的剖面仪(未示出)以测量水平方向上的入射角。
系统300包括掩模310，其具有允许多个细束312穿过掩模310的多个孔311。剖面仪314如图3A中所示垂直移动并在移动到称为传感器位置的位置时遇到细束，其中剖面仪在传感器位置处测量细束的束电流。
传感器314位于在z方向上距离掩模310为选定距离的位置，以使细束311行进选定距离并到达传感器位置，其取决于选择的距离和垂直入射角的值。通常，细束应当达到预期的传感器位置，然而相对于所希望的入射角值的偏移或偏离导致相关的细束到达从预期的传感器位置偏离的传感器位置。采用位置偏离和选择的距离来确定入射角的偏离值(例如，位置偏移除以选择的距离)。入射角的偏移值可以加上所期望的入射角的值以确定所测量的入射角值。
在图3A中，作为示例，一些细束到达了在y轴上偏离于预期位置一个正值的位置316。结果，相关的细束具有正的入射角偏离值。其他细束到达了位置318处，其在y轴上偏离于预期位置一个负值。结果，相关的细束具有负的入射角偏离值。
图3B是根据本发明一个方面的散度检测系统300的离子束图。该图进一步说明了掩模310和移动的垂直剖面仪314。
剖面仪314具有在y方向上的宽度322和在x方向上的长度320。长度320通常大于宽度322。剖面仪314通常在y或垂直方向上移动，然而离子束308在x或水平方向上移动/扫描。
掩模310包括多个在水平方向上比垂直方向上更长的长方形孔311。孔具有在y或垂直方向上的宽度318和在x或水平方向上的长度316。
图4A和4B是说明根据本发明的一个方面的另一散度监测系统的示意图。图4A是根据本发明的一个方面的散度监测系统400的侧视图。系统400在多个水平位置处得到了垂直入射角的值。
系统400包括掩模410和多触指剖面仪/传感器414，其中掩模410在多触指剖面仪414的前面间隔了选定的距离。掩模410包括从入射离子束408选择性地得到细束412的孔或开口411的阵列。多触指剖面仪414在水平方向移动并包括多个可操作用以测量束电流的触指传感器(例如64)。多触指剖面仪414分析哪个触指传感器测量束电流并在一个或更多水平位置处得到垂直入射角的值。然后根据触指传感器检测束电流的位置与触指传感器被预期检测束电流的位置比较而确定垂直入射角的值。在多触指剖面仪内的多路复用电路可以提供来自触指传感器的束电流测量结果作为串行和/或并行的数据流。
作为示例，图4A描述了在区416和418处的错误的入射角值。在区416中，在束电流应该被检测的位置上面的触指传感器处检测束电流。在区418中，在束电流应该被检测的位置下面的触指传感器处检测束电流。
现在参考图4B，提供了进一步说明根据本发明一个方面的监测系统400的离子束视图。视图进一步说明了掩模410和多触指剖面仪414。示出了掩模具有孔411的阵列，其具有椭圆形状。然而，应当理解孔411可以具有圆形和/或矩形形状和根据本发明的其他适当尺寸。图4B描述了具有5列和8行的孔411的阵列，然而本发明并不局限于具体数量的列和/或行。列之间的间隔在选定的水平距离420处，行之间的间隔在选定的垂直距离422处。应当理解本发明考虑了多种适当的阵列结构和尺寸。在孔411的阵列中的多个列允许在沿着x轴(水平方向)的多个位置处测量垂直入射角的值。
多触指剖面仪414具有如上所述的多个触指416。触指416是多个近距间隔的测量穿过孔411的细束的束电流的收集器。具有足够的触指以提供充分的解析度以利用少量的触指(例如5或更多)测量每个细束的形状和位置。在多触指剖面仪内的电路采用了从少量触指得到的测量结果以便从相关组的测量触指确定每个细束的质心。电路采用了所确定的质心以得到相对于希望或理想束轴的偏离位置的信息和垂直入射角的偏离值。对于孔阵列的每一列，相关入射角的偏离值在特定的水平位置提供离子束408的垂直散度的测量。剖面仪电路是可操作的以编确定垂直入射角相对于想要的、所希望的轴的通量加权平均值(flux weightedaverage)，其然后可以被离子注入系统中的其他元件采用以改善垂直入射角的通量加权平均值(例如，通过调节支持晶片的基座的机械倾斜度)。应当理解在本发明的其他方面可以包括通量加权平均值的确定(例如，见图2和3)。
根据前述的结构和如下所述的功能特点，参考上述附图和描述将会更好的理解根据本发明多个方面的方法。然而，为了简要说明的目的，描述了图5和6的方法且被描述为顺序执行，应当懂得并理解本发明并不局限于所述的顺序，根据本发明，某些方面可以以不同的顺序和/或与这里说明和描述的其他方面同时进行。并且，并不需要所有的特征来实施根据本发明的方法。
现在参考图5，提供了说明根据本发明的一个方面得到垂直入射角值的方法500的流程图。方法500可以用于作为离子注入系统的一部分的散度检测系统，并得到垂直于扫描离子束或带状束平面的垂直入射角的值。
方法开始于块520处，其中通过掩模从入射离子束得到细束阵列。离子束沿着路径朝掩模行进。掩模具有选择性地允许被称作细束的部分入射离子束通过的孔阵列。该阵列包括一个或多个列并包括多个行。
在块504中在掩模的选定距离的下游处识别用于细束阵列的垂直传感器位置。垂直传感器的位置是细束从掩模行进选定距离后通过的位置。可以采用多种方法以得到垂直传感器位置。
一个适当的方法是采用垂直移动传感器/剖面仪，其当它垂直向上或下行进时连续地测量束电流。垂直移动传感器希望测量在预期传感器位置处的阈值之上的束电流，其与理想和/或希望的离子束入射角的值对应。如果垂直移动传感器测量在不同传感器位置处的阈值之上的束电流，则确定垂直位置偏移，可以使用该垂直位置偏移连同选定距离一起以确定入射角的偏移值。
另一适当的方法是采用沿着垂直方向在多个触指位置同时测量电流的多触指传感器/剖面仪。限定掩模的孔以使少量触指(收集器)能够测量用于每个细束的电流。通过利用识别高于阈值的束电流的触指的位置，可以确定传感器的位置。随后，可以从传感器位置确定垂直入射角的值。另外，多触指剖面仪在水平方向上是可移动的以能够得到在多个水平位置处的垂直传感器位置。
继续方法500，已识别的垂直传感器位置与块506中的预期传感器位置比较以确定垂直位置偏移值。随后，在块508中根据垂直位置偏移值和选择的距离确定离子束的垂直入射角的值。在块508中确定的垂直入射角的值与在每第n个传感器(FluXn)处测量的束电流的值成比例加权，以便在块510处计算被定义为角AVE＝SUM(角n*Fluxn)/SUM(Fluxn)的通量加权平均角度，并且计算散度＝角n(最大)-角m(最小)作为在角度的最大展开。然后在块512处使用平均垂直角来改变束偏转和/或支撑目标晶片的基座或组件的倾斜角以匹配所希望的注入角。散度应当记录在注入记录里或如果散度超过某些所希望的极限，则使用它来阻止注入。在后面的示例中，可以进行离子聚焦的某些调整或限定开孔以减小散度。在块510中计算的散度被分析和/或与可接受的散度值的范围或极限比较以确定散度是否超出可接受的极限，然后在块514处调节束输出，以使散度在可接受的限定范围内。应当理解，为了更完全表征离子束，允许根据本发明本发明改变方法500以便还得到水平入射角的值。另外，本发明考虑采用所得的束电流值以确定束强度和形状。
图6是根据本发明的一方面说明利用多触指剖面仪得到入射离子束的垂直入射角的值的方法600的流程图。方法600可以与离子注入工艺结合使用以使注入的角度均匀并正确。
方法600开始于602，其中提供具有位于离子束下游的孔阵列的掩模和位于距掩模为选择距离的下游的多触指剖面仪。孔阵列包括位于水平/扫描方向的多行孔，和位于垂直方向的多列孔。多触指剖面仪是矩形形状并在垂直方向上更长。多触指剖面仪具有多个触指(例如收集器)，其能够得到在多个垂直位置处的束电流测量结果。在块604通过具有孔阵列的掩模从入射的离子束得到细束的阵列。细束阵列对应于孔阵列。
在块606多触指剖面仪可以移动到水平位置，并测量细束阵列的一列的束电流。随后，在块608，根据所测量的束电流的位置和预期位置确定垂直位置偏移值。在块610中采用垂直位置偏移值，连同所希望的/理想的入射角度值一起来确定与细束阵列的列对应的垂直入射角度值。
如果在块612继续测量细束阵列的另一列，则在块614多触指剖面仪移动到下一水平位置，且方法600在块606继续，其中得到了对应于阵列的其余列的垂直入射角。否则，方法600结束。
虽然关于一个或多个实施例说明和描述了本发明，但是本领域技术人员将会通过阅读和理解本说明书和附图，对本发明作出等价的改变和修改。特别的，通过上述部件(组件、器件、电路、系统等)进行的多种功能，使用的用于描述这样部件的术语(包括对“装置”的参考)，倾向于对应，除非另外说明，能够实现所属部件的具体功能的任何部件(即功能上等价的)，即使在结构上没有等价于在这里描述的本发明的示例实施例中所公开的结构。另外，虽然对于几个实施例的其中一个公开了本发明的特殊特征，但是这样的特征可以与其它实施例的一个和多个其它特征组合，这对于任何给定和具体的应用是希望和有利的。并且，对于在详细的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”、“具有”或它们的变体，这样的术语在某种意义上与在术语“包括”具有类似的意思。

Claims (22)

1、一种离子注入系统，包括：
离子束产生装置，其产生离子束并将其引向目标晶片，并在水平方向上扫描该目标晶片；
支撑目标晶片并在垂直方向上移动目标晶片穿过离子束的位于离子束下游的组件；和
位于离子束下游的散度探测器，其得到离子束的垂直入射角的值并由此得到垂直轮廓，其中散度探测器包括从离子束选择性地得到细束的掩模和在多个垂直位置处测量束电流以得到垂直入射角的值的传感器。
2、如权利要求1的系统，其中离子束是带状束。
3、如权利要求1的系统，其中离子束是笔状波束。
4、如权利要求1的系统，其中掩模包括单列的矩形形状的孔，该孔在水平方向比在垂直方向上更宽，和传感器在垂直方向上移动以测量由矩形形状的孔限定的细束的束电流。
5、如权利要求1的系统，其中掩模包括孔阵列，和传感器在水平方向上移动以在多个水平位置测量束电流并且包括在多个垂直位置处同时测量束电流的多个触指。
6、如权利要求1的系统，其中散度探测器还得到水平入射角的值。
7、如权利要求1的系统，其中组件根据得到的垂直入射角的值调节其倾斜轴。
8、如权利要求1的系统，其中离子束产生装置根据得到的垂直入射角的值调节离子束的产生。
9、一种散度检测系统，包括：
具有从入射的离子束得到矩形形状的细束的单列的矩形孔的掩模；
位于掩模的所选择距离下游的垂直移动剖面仪，其在多个垂直位置测量束电流，其中束电流测量值指示用于细束的传感器位置，其中剖面仪将指示的传感器位置与预期的传感器位置进行比较以得到入射离子束的细束的垂直入射角的值。
10、如权利要求9的系统，其中掩模的孔具有在水平方向上的长度和在垂直方向上的宽度，其中长度大于宽度。
11、如权利要求9的系统，其中垂直移动剖面仪具有在水平方向上的长度和在垂直方向上的宽度，其中长度大于宽度。
12、如权利要求9的系统，其中垂直移动剖面仪根据指示的传感器位置和预期的传感器位置来确定偏移值并且采用该偏移值和选择的距离来得到垂直入射角的值。
13、一种散度检测系统，包括：
包括从入射的离子束得到细束阵列的孔阵列的掩模；
位于掩模的所选择距离的下游处的水平移动剖面仪，其在多个垂直位置测量束电流并且在多个水平位置得到多个测量结果，其中传感器在垂直方向上比在水平方向更长，包括得到多个测量结果和根据该多个测量结果得到垂直入射角的值的多个触指。
14、如权利要求13的系统，其中孔阵列包括至少五列和至少十行。
15、如权利要求13的系统，其中多个测量结果指示传感器位置，其中传感器把指示的传感器位置与预期的传感器位置进行比较以得到位置偏移值，其中垂直入射角的值是位置偏移值和所选择的距离的函数。
16、一种得到垂直入射角的值的方法，包括：
通过掩模从入射的离子束得到细束阵列；
在掩模的所选择距离的下游处识别用于细束阵列的垂直传感器位置；
把识别的垂直传感器位置与预期的传感器位置进行比较以确定垂直位置偏移值；
根据垂直位置偏移值和所选择的距离来确定用于离子束的垂直入射角的值。
17、如权利要求16的方法，进一步包括从垂直入射角的值编译垂直轮廓。
18、如权利要求16的方法，其中阵列包括单列的矩形形状的细束。
19、如权利要求16的方法，其中包括多列的圆形形状细束。
20、如权利要求16的方法，其中识别传感器位置包括在多个垂直位置处测量束电流并且识别测量到高于阈值的束电流的垂直传感器位置。
21、如权利要求16的方法，进一步包括根据识别的垂直传感器位置确定平均角通量。
22、如权利要求16的方法，进一步包括根据垂直入射角的值确定垂直散度值并在垂直散度值超过可接受的散度极限范围时调节束传输和/或倾斜角。
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