CN103493172B - 无罩幕图案化植入的方法 - Google Patents

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Abstract

一种于离子植入系统(400)中植入工件(100)的方法。此方法可包括提供邻近含有等离子(140)的等离子腔室(402)的萃取平板(101)，使萃取平板透过至少一个孔洞(407)由所述等离子中萃取离子(102)，所述孔洞提供具有分布于入射至工件的角度范围的离子的离子束。此方法可包括相对于所述萃取平板以扫瞄工件，以及于扫瞄期间改变等离子的功率位准从第一功率位准改变到第二功率位准；其中在所述工件的表面，在第一功率位准的第一束流宽(W1，W3)大于在第二功率位准的第二束流宽(W2)。

Description

无罩幕图案化植入的方法
技术领域
本发明涉及工件的植入，且更特定地涉及一种工件可变植入的方法和装置。
背景技术
离子植入是用于引入可改变特性(property-altering)的杂质于基板的标准技术。所需的杂质材料于离子源中离子化后，加速离子以形成规定能量的离子束，而离子束直接冲向基板的表面。束流中具有能量的离子穿透基板材料的表面下且嵌入基板材料的晶格(crystallinelattice)，以形成具有所需的传导性或材料性质的区域。
高剂量的植入可容许离子植入机的最低拥有成本(cost-of-ownership)。对一些植入而言，局部或选择性掺杂、或者局部或选择性的材料改良是必要的。太阳能电池的制作呈现的一个实例中，需要高剂量植入及局部区域的选择性掺杂。可改善太阳能电池效率的掺杂可用离子植入施行。图1为一种选择性射极太阳能电池(selectiveemittersolarcell)10的剖面图。掺杂射极200并提供额外的掺质到接触电极202下方的区域201，可增加太阳能电池的效率(光能转换为电能的百分率)。较重地掺杂区域201会改善导电率，而于接触电极202间较少地掺杂会改善电荷收集率(chargecollection)。接触电极202间可仅分开间隔大约2nm到3nm。区域201可仅大约100μm到300μm宽。太阳能电池10亦可包括抗反射(ARC)层22，其配置于射极200和基材24上方，以及位于背面接触电极(backsidecontact)26的上方。图2为一种交指型背面接触式(interdigitatedbackcontact，IBC)太阳能电池20的剖面图。在IBC太阳能电池20中，接面(junction)位于太阳能电池的背面。太阳能电池可具有抗反射层(ARC)27、钝化层(passivatinglayer)28、以及N+表面电场30而与N型基材32邻接形成一堆迭结构。在此特定的实例中，掺杂图案可包括交错的p型及n型掺质区域。可对p+射极203及n+背面电场204进行掺杂。此掺杂可使IBC太阳能电池的接面可以运作或具有增加的效能。接触电极贯孔38形成于钝化层40中，且可于接触电极贯孔38中形成p型接触指34及n型接触指36。
在制造例如太阳能电池的物件中，使用例如微影的已知的图案化制程结合植入，可能因为需要过多的步骤而具有过高的成本花费于执行选择性区域的植入。
此种应用并未彻底地测试于等离子掺杂技术。直接曝露于等离子的中子，可造成工件的沉积或蚀刻且需要额外的清洁步骤。因此，本技术领域需要工件的改善植入法以及，更具体地说，需要不用罩幕的改良的图案化工件植入的装置及方法。
发明内容
在一实施例中，离子植入系统中植入工件的方法包含提供萃取平板，其邻近含有等离子的等离子腔室，其中萃取平板设置以提供具有分布于入射至工件的角度范围的离子的一离子束。此方法包括相对于萃取平板扫瞄工件，以及于扫瞄期间改变等离子的功率位准(powerlevel)从第一功率位准到第二功率位准。其中在工件的表面上，在第一功率位准的第一束流宽大于在第二功率位准的第二束流宽。
在另一实施例中，离子植入装置包含等离子源，其可被操作来改变等离子腔室中等离子的等离子功率，其中等离子含有用于植入进工件的离子。此装置也包括萃取平板，其具有孔洞设置以改变邻近所述萃取平板端的等离子壳层(plasmasheath)的形状，且萃取平板可于相对于工件的至少一第一方向上被扫瞄。所述装置进一步包括含有工件的制程腔室(processingchamber)，此工件可被操作以接收相对于等离子的偏压，其中等离子源及萃取平板可互操作，以通过改变等离子功率，而改变入射至基板的离子束的宽度。
附图说明
为了使本发明的内容更好理解，以附图作为参考，并将附图以参考形式并入本文之中，以及其中：
图1为已知的选择性射极太阳能电池的剖面图。
图2为已知的交指型背面接触式太阳能电池的剖面图。
图3为依据本发明的一实施例的等离子制程装置的方块图。
图4为一等离子系统中的示范性聚焦平板的配置的剖面图。
图5描绘在一例示性方式中，作为等离子功率函数的等离子壳层边界的示范性形状。
图6a-c描绘于不同的等离子位准时，实施例所示的示范性的离子剖面。
图7a及7b根据一实施例，呈现一示范性等离子功率曲线及其基板植入图案的结果。
图8a及8b根据另一实施例，呈现另一示范性等离子功率曲线及其基板植入图案的结果。
图9a-c根据一实施例，分别地图示一示范性等离子功率曲线、其同步的DC萃取电压曲线、以及其基板植入图案的结果。
主要元件符号说明
10、20：太阳能电池
22、27：ARC层
24：基材
26：背面接触电极
28、40：钝化层
30：N+表面电场
32：N型基材
34、36：接触指
38：贯孔
100、720、820、921：工件
101：萃取平板
102、102a、102b、102c：离子
104a、104b、104c、201：区域
140：等离子
151：平面
200、203：射极
202：接触电极
204：n+背面电场
212、214：面板
241、241a、241b、241c：边界
242：等离子壳层
269、270、271：路径
400：系统
401：等离子源
402：腔室
403：平台
404：气体源
405：方向
407：孔洞
408：RF源产生器
409：RF匹配网路
410：DC中断部
411：外壳
702、802：曲线
704、706、708、712、714：区间
722、724、726、728、730：区域
804、806、808、812、814：区间
822、824、826、828、830：区域
904、906、908：区间
914、916、918、920、922：脉冲
902、912：方法
924、926、928、930、934：区域
G：水平间距
P1、P2、P3：位准
T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7：时间
W1、W2、W3：宽
Z：垂直间距
θ：入射角
具体实施方式
本文将结合工件(基板)的植入以叙述系统及方法的实施例。举例而言，在多种实施例中，举例而言，此系统可以使用于太阳能电池基板、半导体基板、位元规则媒介(bit-patternedmedia)、固态电池、高分子材料、平面面板、氧化基板、以及包含绝缘材料的基板之中。因此，将不限制本发明于以下叙述的特定的实施例。
在多种实施例中，离子植入系统包括等离子源、等离子壳层修改器(plasmasheathmodifier)(亦称为萃取平板)、以及相对于工件扫瞄等离子源的机构。在一些实施例中，离子植入系统可被操作以改变萃取自等离子源并提供于工件的离子束的离子束性质。在多种实施例中，当相对于离子束扫瞄工件时，离子束性质可藉重复的方式改变。在一些实施例中，等离子源可为RF源，RF源的供应功率位准(功率设定值)周期性地改变，并以此改良透过等离子壳层修改器萃取的离子束的性质
在多种实施例中，当相对于萃取平板以扫瞄工件时，通过改变使用于引发等离子的RF源的功率设定值，可凭经植入的物质的不同宽度及不同位准的区域，将工件图案化。其中，萃取平板在本文中亦称为“等离子壳层修改器”，其萃取来自于等离子的离子束。
图3为依据于本发明的一实施例的等离子制程装置的方块图。系统400包括等离子源401、萃取平板101(或壳层工程平板，sheathengineeringplate)、以及制程腔室402。气体源404连接于等离子源401。等离子源401或系统400的其他部件亦可连接于例如涡轮泵(turbopump)的泵(未图示)上。举例而言，产生等离子140的等离子源401可为RF等离子源、感应耦合等离子(inductively-coupledplasma，ICP)源、间接加热阴极(indirectlyheatedcathode，IHC)、或对本领域技术人员而言是已知的其他等离子源。在此特定的实施例中，等离子源401为RF等离子源，其具有RF源产生器(RFsourcegenerator)408及RF匹配网路(RFmatchingnetwork)409。在此特定实施例中，等离子源401被外壳(enclosure)411所环绕，且DC中断部(DCbreak)410将外壳411与制程腔室402分开。可将制程腔室402、等离子源401、或平台403接地。
萃取平板101被用来萃取用于植入工件100的离子102。可冷却或是加热萃取平板101。可加偏压于等离子源401，且可提供偏压电源供应器(未图示)，以相对于等离子140而提供连续的偏压或脉冲的偏压于基板，藉以吸引离子406。
萃取平板101可具有至少一个孔洞(aperture)407，透过孔洞407以提供离子102到基板(工件)100。萃取平板101可用冷却或是以其他具有热特征的方式控制。等离子源401中的压力及装程腔室402中的压力可大致相等，而产生电弧作用(arcing)。
于制程腔室402中的平台403上可配置太阳能电池或其他元件的一个或多个工件100。可控制萃取平板101及工件100之间的距离，以补偿萃取平板101任何的热膨胀。工件100可配置于N个工件100宽及N个工件长的阵列或矩阵之中(在此，于宽度尺寸的“N”可变动而与长度尺寸中的“N”不同)。在图3之中，图示了1×3的工件矩阵。平台403可使用静电夹持(electrostaticclamping)、机械式夹持(mechanicalclamping)、或者静电夹持及机械式夹持的组合以保持工件100。可使用平台403扫瞄工件100。在图3的实施例中，平台403可以于方向405做扫描。然而，视工件100上所需的植入图案，平台403不是执行一维(1D)就是执行二维(2D)的扫瞄。举例而言，可执行2D扫瞄以于工件100中产生斑点状(spot-shaped)或圆点状(dot-shaped)的植入区域。在一交替的实施中，萃取平板101扫瞄固定的工件100。在一例子中，平台403可设置以提供背部冷却气体给工件100。在使用平台403或一些其他装置植入之前或于植入期间，可加热或冷却工件100至各种温度。
以下进一步地详叙，在多种实施例中，于萃取平板101和/或工件100相对于彼此扫瞄的期间，可执行等离子源401功率的改变和/或等离子140与基板100之间电压偏压的脉冲，以达成所需的剂量及工件100中离子的分布。在一些实施例中，电压偏压的脉冲可配上等离子功率设定值的改变，以于基板之中制造所需的植入图案。
如图3所示，透过萃取平板101所萃取的离子102可在一角度范围内冲击于工件100上，其角度范围中全部离子束会聚焦至比可萃取出离子102的孔洞407还要小的宽度。根据多种实施例，可控制离子102的聚焦以改变工件100的植入条件。具体地说，可改变等离子源401的功率，以变更当离子102碰撞工件100时的离子102束流尺寸大小。
图4为根据一实施例的等离子系统中萃取平板配置的细节的剖面图。萃取平板101设置以改良等离子壳层242中的电场，并藉以控制位于等离子140及等离子壳层242之间的边界241的形状。因此，由遍及等离子壳层242的等离子140中所萃取的离子102，其可以大范围的入射角撞击工件100。
可如上关于图3的叙述产生等离子140。萃取平板101可为具有孔隙的单一平板，或可为一对面板(例如面板212及面板214)，其定义一个间隙，间隙间具有一个水平的间隔(G)。面板212可为绝缘体、半导体、或导体。在多种实施例中，萃取平板101可包括多数的间隙(未图示)。平板101可位于垂直间隔(z)之中，垂直间隔(z)在通过工件100表面所定义的平面151上方。
通过不同的机制，可自等离子140中吸引离子102穿过等离子壳层242。在一例子中，施偏压于工件100以吸引来自于穿过等离子壳层242的等离子140中的离子102。离子102可为p型掺质、n型掺质、氢、惰性气体(noblegas)、或那些对本领域技术人员已知的其他物质。
有利之处在于，萃取平板101改良等离子壳层242中的电场，以控制位于等离子140及等离子壳层242之间边界241的形状。在一例子中，等离子140及等离子壳层242之间的边界241，其可具有相对于平面151的凸形(covexshape)。举例而言，当施加偏压于工件100时，离子102被吸引而穿过等离子壳层242，并以大范围的入射角穿过面板212和面板214之间的间隙。举例来说，沿轨迹路径(trajectorypath)271而行的离子可以相对于平面151呈+θ°的角度来撞击工件100。沿轨迹路径270而行的离子可以相对于相同平面151呈约0°的角度来撞击工件100。沿轨迹路径269而行的离子可以相对于平面151呈-θ°°°的角度来撞击工件100。因此，入射角的范围可以约0°中心介于+θ°与-θ°之间。另外，一些离子轨迹路径(例如轨迹路径269和轨迹路径271)可相互交叉。视若干因素(包括但不限制于面板212与面板214之间的水平间距(G)、面板212和面板214在平面151上方的垂直间距(Z)、面板212和面板214的介电常数或等离子140的其他制程参数)而定，入射角(θ)的范围可以0°为中心介于+60°与-60°之间。
在图4描绘的实例中，透过萃取平板101萃取的离子在冲击工件100之前可与交叉路径上的离子汇集，且可互相发散。虽然如图4描绘的离子穿透过焦点P，在一些实施例中，由萃取平板提供的离子不需要定义萃取焦点。然而，根据多种实施例，例如萃取平板101的萃取平板，会提供通常汇集的离子束。再次地参考图3，根据一些实施例，且视等离子系统400所选择的参数而定，离子束可显示汇集的区域和/或冲击基板之前的偏离。具体地说，多种实施例通过控制等离子系统400中等离子的功率位准(功率设定值)，以控制离子束汇集/发散(于本文中亦参照作离子束“聚焦”(focusing)/“焦聚”(focus))。当相对于萃取平板101扫瞄工件100时通过改变离子束的焦聚，可于工件的不同区域中改变离子植入位准及对应于工件100中不同植入位准的植入宽度，。
图5描绘在一例示性方式中，作为等离子功率函数的等离子壳层边界241的示范性形状。举例而言，曲线241a、241b、以及241c可分别地代表等离子140于低、中、高RF-功率的边界。随着功率下降，边界241变成较大的曲率且进一步地向腔室402扩展，进入萃取平板101上方的区域中。边界241曲线及位置的改变会导致由边界241向工件100行进的经加速离子的角度的整体分布的改变。
图6ac根据本发明的实施例分别描绘于不同的等离子位准时，示范性的离子剖面102a～102c。其中等离子位准用于加速由等离子140穿过萃取平板101的离子。如图所示，离子剖面102a、102b以及102c可为等离子壳层边界241a、241b以及241c的结果，其分别对应于低、中、高的等离子功率位准(如以上图5所讨论)。在低等离子功率配置中，离子102a汇集于基板100上方的焦点并在撞击基板前发散。经植入的区域104a可于基板100上形成为具有宽W1的区域。在图6b描绘的中功率位准配置中，相较于低功率而言离子剖面102b中离子的汇集更为渐进，例如离子的“聚焦平面”(未分别地图示)更靠近基板100的位准。在这种方式下，通过离子102b所定义的植入的区域104b更为窄小，且具有宽度W2。最后，在较高功率的配置时，离子102c的角度汇集仍然较小，导致相较于W2而言，植入的区域102c具有更为宽大的W3。
在一实例中，等离子140的功率位准可被安排以使植入的宽度W1等于W3。因此，通过单调的方式将等离子功率从低功率位准改变到高功率位准，相对于基板100的平面而言，由等离子萃取的离子的聚焦平面可从过焦(overfocused)状态改变为聚焦状态、或为未聚焦状态。在一组实例中，可配置0.5kW的等离子与具有1mm的孔洞宽的萃取平板，以制造过聚焦的离子束，用以于基板产生约1mm的植入宽度；可配置2.2kW的等离子以制造具有植入宽度约0.1mm的聚焦的束流；以及可配置5kW的等离子以制造具有植入宽度约1mm的未聚焦的束流。
通过改变等离子功率以改变基板上的植入宽度的能力，提供扫瞄基板时，通过改变等离子功率以便利地在基板移植具有不同植入位准及不同宽的区域。在以上实施例中，举例而言，可使用0.5kW的等离子以于基板上产生掺质物质的植入的总括位准或背景位准，其使用1mm宽的束流以扫瞄基板的宽区域。因为萃取自2.2kW等离子的离子通量(透过萃取平板101)实质上高于萃取自0.5kW等离子的离子通量，故可使用2.2kW的等离子以产生具有较高掺质浓度的选择性区域。再者，因为束流宽可为约0.1mm，故2.2kW的设定值可便于在基板移植高掺质浓度的窄小条纹。因此，于植入制程区间中，可相对于萃取平板101而连续地扫瞄基板100，同时改变等离子功率。此制造流程可产生相对较高植入位准的一个或多个窄小基板区域，以及一个或多个具有相对较低植入位准的较宽的基板区域。
图7a及7b根据一实施例，呈现示范性等离子功率曲线及其基板植入图案的结果。在此实施例中，等离子功率曲线702代表所施加的等离子功率作为时间的函数。在启始时间时T0，可通过施加功率位准P1以启始等离子。直到T1之前，维持功率位准P1；并当增加功率到位准P2后，持续一段时间直到T2；T2之后减少功率位准到P1。于T3及T4之间，再次增加功率位准到P2，T4之后维持位准P1直到T5时将等离子熄灭。在一些实施例中，当施加功率曲线702于邻近萃取平板的等离子时，可相对于萃取平板等速度地扫瞄基板。因此，用于描绘图7a中时间的横坐标，其亦可直接地正比于沿着基板的线性位置，其中基板接收萃取自萃取平板孔洞的离子。
图7b描绘当施加等离子曲线702时，于萃取平板下扫瞄后，工件720中的植入区域。维持功率P1于区间704、区间706、以及区间708内，P1对应于离子植入的第一位准；且于上述区间中，植入分别形成宽的区域722、区域724、以及区域726。于增加功率到位准P2的期间，区间712与714对应于离子植入形成个别区域728与730的第二位准。
图8a及8b根据另一实施例，呈现另一个示范性等离子功率曲线802及其基板植入图案的结果。在启始时间T0时，可通过施加功率位准P3以启始等离子。直到T1之前，维持功率位准P3；并当降低功率到位准P2后，持续一段时间直到T2；T2后增加功率位准到P3。于T3及T4之间，再次降低功率位准到P2，T4之后维持位准P3直到T5时将等离子熄灭。
如图8b所示，于区间804、806及808内维持功率于P3，其对应于工件820的离子植入形成个别区域822、824及826的一第三位准。于区间810及区间812内，降低功率到P2，其可对应的离子植入位准类似于区域728及区域732的植入位准，从而分别形成区域828、区域830。
在图7a及8a的等离子功率曲线702及802的多种实施例中，功率位准P2可对应于一功率，所述功率是相较于功率位准P1或P3而言，能让萃取平板产生具有较小束流宽(且因此于工件中具有较小的植入宽度)的离子束。在一些实施例中，功率位准P2可产生一离子束，这个离子束的聚焦平面(亦即，其平面中的束流宽为最小束流宽)吻合于基板平面。因此，无论发送给功率源的对应于P2的等离子设定值为何，可于基板产生最小的束流宽。
因此，使用对应于P2的等离子源设定值以提供如下能力：选择性地改变于区域728、区域730及区域828、区域830的植入位准；以及通过选择性离子植入以减小可图案化的区域的最小尺寸。在等离子功率曲线702的实例中，使用较低的功率位准P1以图案化较宽大的区域722～726，其中P1可于工件上产生较宽、非聚焦的束流，其可导致更多均匀的植入。在等离子功率曲线802的实例中，使用更高的功率位准P3以图案化较大的区域822～826，其中P3亦可于工件产生较宽、非聚焦的束流。然而在后者的案例中，因为更大的等离子功率，于更宽大的区域822到区域826中的植入位准可为更高的植入位准(相较于区域722到区域726而言)。
因此，本实施例提供的是以不同的植入位准的多个区域，进行简便地图案化工件的系统和方法。可不需要罩幕就以工件的单一连续的扫瞄而制造多个区域。通过依照用来植入宽区域所需的功率位准及依照聚焦束流的功率位准，来增加或者降低等离子功率，以便于较宽且相对较均匀的植入区域之间夹杂相对较窄的植入区域。
在多种实施例中，当相对于萃取平板扫瞄工件时、以及当用于等离子的功率位准于所述扫瞄期间同时于不同的功率设定值之间改变时，可于工件及等离子之间施加连续的DC偏压。通过使用连续的DC偏压，可改善植入区域的均匀性。然而，在一些实施例中，可于工件及等离子之间使用经脉冲DC偏压。
虽然在一些实施例中，可以不需与等离子设定值的改变同步的于基板及等离子之间进行施加经脉冲DC偏压，但是在其他实施例中，施加一个或多个经脉冲DC偏压的方案可与等离子设定值方法(recipe)的一个或多个方案同步。在一些实施例中，DC脉冲可同步于等离子功率位准中的改变，其中等离子中第一及第二功率位准之间的转变将发生于经脉冲DC电压的关闭区间(offperiod)。此对于防止在不同束流尺寸及等离子会改变的不同功率位准之间的转变期间的离子植入是有效益的。
在其他实施例中，可根据等离子功率的设定值以调整DC脉冲协定(DCpulsingprotocol)。图9a图示一示范性等离子功率曲线，其所载方法用于周期性地改变功率于两设定值之间。图9b描绘示范的DC萃取电压曲线，其可即时地与等离子功率曲线同步；而图9c所示为一基板植入图案的结果，其可根据图9a及图9b中所描绘的等离子功率及DC萃取电压的同步化(synchronization)而制造。除了外加的区间904外，等离子功率曲线902类似于曲线802，其中降低区间904的功率到位准P2，导致区间806细分为高等离子功率区间906及区间908。图9b描绘一萃取电压曲线912，其中施加于等离子及基板之间的DC电压是一连串的脉冲或脉冲914到922的群组。电压于固定的电压和零电压之间脉冲。举例而言，当所需植入能量为30keV时，曲线912的电压于0V的关闭状态及30kV的开启状态(onstate)之间脉冲。电压脉冲区间可为数千赫或是更大的范围内。因此，以1cm/sec的速度对100cm长的工件进行扫描期间，可发生数千的脉冲。
如图9a及9b所描绘，高等离子功率设定值(P3)的区间804、906、908及808可同步化于窄电压脉冲914、916及918的区间，其中“开启”(on)区间(其可代表30kV的基板偏压)可为数微秒到数百微秒。根据所需的植入位准，此种脉冲压的工作周期(dutycycle)可为任何方便的值，例如5％、10％、或50％。此外，较低等离子功率设定值P2的区间812及区间814，可各自与DC萃取电压脉冲920及脉冲922同步化。于全部的低等离子功率(P2)区间(T1及T2之间和T3及T4之间)，电压“脉冲”920及“脉冲”922可实际上地代表连续的经施加萃取电压(举例而言，30kV)。以下1cm/sec扫瞄速率的实例中，若较低的功率设定值P2制造0.1mm的束流且其植入宽度拟为0.2mm时，“脉冲”920及“脉冲”922的宽可为约20msec，而脉冲914～918的宽可于10μsec到100μsec的程度。
图9a及9b所图示为DC萃取电压及等离子功率位准的同步化处理，其可促进更好的控制于高等离子功率区域及低等离子功率区域中的离子剂量。举例而言，如上述所讨论，功率位准P3的使用可制造具有较大束流宽的束流，适用于大区域的图案化。较大的束流宽的使用，可减少发生在脉冲开关较窄束流的“条纹”(striping)的倾向。此外，通过往上或往下调整脉冲914、916与918的工作循环，可简便地调整在更宽大区域中的萃取植入剂量。再者，通过于等离子功率位准为P2的短区间812和814内提供连续的萃取电压(之前提及的“脉冲”920及922)，可于较短的区间内植入相对较高剂量的离子。如以上所述，对应于功率位准P2的束流宽是在0.1mm的程度，以形成窄的植入区域。举例而言，通过提供较高的工作循环(亦即，实例中所示的100％)于窄区间812及814的DC萃取电压，即便窄区间812及814内总等离子功率小于区间814及区间808的总等离子功率，仍可造成较高的植入剂量。
图9c图示一基板的实施例，其可分别源于示范性等离子功率与DC萃取的方法902及912。基板920含有对应于高等离子功率位准P3的数个宽区域922、924、926以及928，其分别以窄区域930、932以及934分开。如此实施例所示，窄区域930及区域934彼此类似，且可含有相对较高的植入位准，其事实上为施加连续的DC萃取电压于个别的区间T1-T2及T3-T4的结果。另一方面，因为事实上于T6及T7之间的整个期间施加经脉冲DC电压(以小于100％的工作循环)，所以对应于T6及T7之间较低等离子功率区间的窄区域932可具有较低的植入位准。
在一些实施例中，例如工件720、820或工件921的工件可为经植入的太阳能电池。通过控制等离子功率及DC萃取电压的脉冲，其可以使用连续的扫瞄制程以定做太阳能电池的选择性地植入区域的宽度及剂量。相较于采用物理性罩幕和/或微影步骤以形成图案化植入的制程，本实施例于掺杂太阳能电池或其他需要不同植入位准(包括窄宽度)的区域的基板，提供较为简单及更有效率的方式。具体地说，在固定扫瞄速率下的单一扫瞄期间内，使用窄离子束宽形成的一个或多个窄植入区域，可移植于使用较宽的植入束宽形成的植入区域之间；期间可通过调整基板的脉冲偏压，来各自地调整窄及宽植入区域的植入程度。之前提及的实施例都不需要机械式的调整，例如改变物理孔洞尺寸、改变扫瞄速率、改变萃取平板及基板之间的分隔距离、或其他繁琐及减少可靠度的机械式的调整。
举例而言，本文所叙述的方法可通过切实地体现电脑可读储存媒体上的指令的程式而自动化，且可通过可施行此指令的机器以读取电脑可读储存媒体。一般性通用的电脑可为此种机器的一个实例。适当的储存媒体的非限制性的示范性清单为本技术领域已熟知，其包括此种装置如可读取或可写入的CD、闪存芯片(以U盘(thumbdrive)为例)、多种磁性储存媒体、以及其相似物。
具体地说，可至少部分地通过电子处理器、电脑可读取存储器、和/或电脑可读取程序的组合以执行用于改变等离子功率设定值的步骤及用于改变DC萃取电压的步骤。电脑存储器可进一步地设置以接收、显示及储存关于等离子系统的制程历史信息，并通过经储存的电压值将制程历史信息作为例证。
将不限制本发明于本文所叙述的特定的实施例范畴内。事实上，除了本文中所叙述的那些实施例之外，对于那些对本领域技术人员而言，本发明的其他多种实施例及改良方法，将显而易见于前面的叙述及所附的图示。具体地说，改变等离子功率于两个以上的设定值(对应两个以上的不同功率位准)之间的实施例是可能的。再者，使用脉冲等离子功率而非连续等离子功率的实施例亦是可能的。此外，拟想实施例中扫瞄速率的改变将结合任何之前提及的参数(例如基板经脉冲而具有偏压及等离子功率设定值的改变)的改变。
因此，此种其他实施例及改良方法将倾向于落入本发明的范畴内。更进一步地说，虽然本发明已叙述于本文的用于特定目的的特定环境的特定落实方法的上下文中，对那些对本领域技术人员而言，将理解本发明的用处将不限制于此且本发明可有效益地落实于任何数量的目的的任何数量的环境中。因此，应该以本文所叙述的本发明的完整广度及灵感的观点来解释阐述的权利要求。

Claims (11)

1.一种于离子植入系统植入工件的方法，包括：
提供邻近等离子腔室的萃取平板，所述等离子腔室包含等离子，所述萃取平板设置以提供离子束，所述离子束具有分布于入射至小于所述工件面对所述萃取平板的整个表面的角度范围的离子；
相对于所述萃取平板扫瞄所述工件；以及
在所述扫瞄期间改变所述等离子的功率位准从第一功率位准到第二功率位准，其中在所述工件的所述表面，在所述第一功率位准的第一束流宽大于在所述第二功率位准的第二束流宽，萃取电压脉冲被施加于所述等离子及所述工件之间，于施加所述等离子的所述第一功率位准的区间时，施加所述萃取电压脉冲的第一工作循环，于施加所述等离子的所述第二功率位准的区间时，施加所述萃取电压脉冲的第二工作循环，所述第一工作循环与所述第二工作循环是不同的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述改变所述功率位准于所述工件中产生多数个植入区域，且所述植入区域中至少一区域与所述工件中另一区域具有不同的离子植入位准。
3.根据权利要求1所述的方法，包括在第一持续期间施加所述第一功率位准，所述第一持续期间对应于第一植入区域宽；以及在第二持续时间施加所述第二功率位准，所述第二持续时间对应于第二植入区域宽。
4.根据权利要求3所述的方法，包括周期性地交替所述第一功率位准之间的所述等离子的所述功率数次。
5.根据权利要求1所述的方法，所述第一功率位准高于所述第二功率位准。
6.根据权利要求1所述的方法，所述第一功率位准小于所述第二功率位准。
7.根据权利要求1所述的方法，包括于所述扫瞄期间改变所述等离子的功率位准到第三功率位准，其中于所述工件的所述表面，在所述第三功率位准的第三束流宽不同于所述第一束流宽及所述第二束流宽。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述萃取电压脉冲包括开启与关闭区间，其中于所述关闭区间时，于所述等离子及所述工件之间无施加所述萃取电压脉冲。
9.根据权利要求8所述的方法，包括随所述等离子的功率位准的改变同步化施加的所述萃取电压脉冲，其中所述第一功率位准与所述第二功率位准之间的转变发生于所述萃取电压脉冲的关闭区间。
10.根据权利要求8所述的方法，包括当施加所述等离子的所述第一功率位准时，于所述萃取电压脉冲间施加第一工作循环至少一段区间；以及当施加所述等离子的所述第二功率位准时，于所述萃取电压脉冲间施加第二工作循环至少一段区间。
11.根据权利要求10所述的方法，其包含：
对所述第一工作循环的所述开启区间设定第一脉冲宽；以及
对所述第二工作循环的所述开启区间设定第二脉冲宽。
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