TW201528318A - 用於測量橫向束強度分佈的方法 - Google Patents

Abstract

提出一種離子植入系統及方法，其中一離子源係產生一離子，並且一質量分析器係質量分析該離子束。一確定束輪廓的裝置係在一預設的時間內沿著一確定輪廓的平面平移通過該離子束，其中該確定束輪廓的裝置係和該平移同時的測量橫跨該離子束的一寬度的束電流，其中界定該離子束的一時間及位置相依的束電流輪廓。一束監測裝置係被配置以在該預設的時間測量在該離子束的一邊緣的離子束電流，其中界定一時間相依的離子束電流，並且一控制器係藉由將該離子束的時間及位置相依的束電流輪廓除以該時間相依的離子束電流以判斷一與時間無關的離子束輪廓，其中是藉由抵消離子束電流在該預設的時間上的變動。

Description

用於測量橫向束強度分佈的方法

本發明係大致有關於離子植入系統，並且更明確地是有關用於測量一與時間無關的離子束電流輪廓之劑量系統及方法。

在半導體裝置的製造中，離子植入係被用來對於半導體摻雜雜質。離子植入系統經常被使用以利用來自一離子束的離子以摻雜一例如是半導體晶圓的工件，以便於在一積體電路的製造期間產生n型或p型材料的摻雜、或是形成保護層。當用於摻雜半導體晶圓時，該離子植入系統係注入一所選的離子物種到該工件中，以產生所要的外來材料。例如，植入從像是銻、砷或磷的來源材料所產生的離子係產生一"n型"外來材料晶圓，而一"p型"外來材料晶圓通常產生自利用例如是硼、鎵或銦的來源材料所產生的離子。

典型的離子植入系統係包含一用於從可離子化的來源材料產生帶電離子之離子源。該些產生的離子係在強的電場的幫助下被形成為一高速的束，並且被導引沿著一預設的束路徑至一植入終端站。該離子植入器可以包含延伸在該離子源以及該終端站之間的束的形成及成形結構。該些束的形成及成形結構係維持該離子束，並且界定該離子束通往該終端 站所透過之一細長的內部凹處或通道。在操作期間，此通道通常是被抽真空的，以便於降低離子由於和氣體分子碰撞而從該預設的束路徑偏離的機率。

在該離子植入系統中被植入的工件普遍的是一具有一尺寸為遠大於離子束的尺寸之半導體晶圓。在大多數的離子植入應用中，植入的目標是在該工件或晶圓的表面的整個區域之上均勻地送達一種摻雜物之一精確控制的量。為了利用一具有一遠小於該工件面積的尺寸之離子束來達成摻雜的均勻度，一種被廣泛使用的技術是一種所謂的混合掃描系統，其中一小尺寸的離子束係在一方向上快速地來回掃過或掃描，並且該工件係沿著該掃描的離子束之正交的方向被機械式地移動。例如，一種特殊形式的混合掃描是一種所謂的DC帶狀(ribbon)束掃描系統，其中該掃描頻率係在理論上被無限升高，以便於形成一大致連續的DC束。

在一典型的混合掃描離子植入器中，類似於在一習知的CRT電視螢幕上的光柵(raster)掃描，在該兩個正交的方向上的掃描頻率是相當不同的。在一混合掃描離子植入器的機械式運動方向上，例如，該掃描運動是以一個通常0.5Hz為一最大的重複率之次Hz的頻率來重複，而在該離子束掃描方向上，掃描頻率是高達1KHz。

混合掃描系統的一吸引人之處是在工件上之最終的摻雜均勻度係在該兩個正交的方向上被獨立地控制。一旦使得在該束掃描方向上的束電流密度是均勻的，則單純在該正交的方向上以固定速度來移動該工件就會提供所要的二維或2D的均勻度。即使離子束電流在該工件運動期間變動，假設在該束掃描方向上的均勻度維持在一可接受的範圍內，該工件 的速度仍然可以因應而被改變，以產生所要的均勻度。

在該束掃描方向上的不均勻度係產生自該束掃描以及相關離子束形成機構的光學的非線性。一種類似的情形是一位在相隔一牆壁之一固定點的噴漆罐，其中噴霧器可以在一固定的角速度下左右樞轉。在固定的角速度下，遠離噴霧器的牆壁區域可能會接收到比在噴漆罐的正前面的區域薄的漆覆蓋。在此類似的情形中，從噴漆罐至牆壁區域之變化的距離是在漆覆蓋上的非線性之一來源。

為了在一離子植入系統的離子束掃描方向上獲得均勻的束分佈，該均勻度是首先必須加以測量的，並且接著做成適當的校正以修正不均勻性。在噴漆的類似情形中，一旦漆的不均勻性是已知的，則噴霧器的角速度可加以修改，使得噴漆罐隨著其越遠離中心噴漆時而慢下來。

然而，由於在一離子植入中的均勻度之目標是小於百分之一的不均勻度，因此在達成均勻度上有著許多困難的特點。一項困難是在存在著束電流隨著時間的變動下可靠地測量在該束掃描方向上的均勻度。由於測量束均勻度係欲沿著該束位置建立束強度之一與時間無關的變化，因此束隨著時間的變動係呈現出實質的困難性。

本揭露內容目前係體認到為了適當地建立一與時間無關的離子束輪廓，一測量到的輪廓不只是依據一在空間中的強度分佈而定，而且更經常亦依據總離子束電流在時間上的變化而定，該變化可能發生在該輪廓的連串的測量期間。

因此，本揭露內容係藉由提供一種用於判斷一離子束的一與 時間無關的輪廓之系統、裝置及方法來克服該習知技術的限制。於是，以下係提出本發明之簡略的概要，以便於提供本發明的某些特點之基本理解。此發明內容並非本發明之廣泛的概觀。其並非打算指出本發明的關鍵或重要的元件、或是界定本發明的範疇。其目的是以一種簡略的形式來提出本發明的某些概念，以作為稍後所提出的更詳細的說明之一前言。

本發明係大致有關於一種用於判斷一離子束的一與時間無關的輪廓之離子植入系統及方法。根據一範例的特點，該離子植入系統係包括一被配置以產生一具有一與其相關的離子束電流的離子束之離子源。例如，該離子束係包括一點狀束、一筆狀束、一掃描的筆狀束、或是一帶狀束。若進一步設置一質量分析器的話，則其係被配置以質量分析該離子束。

根據一例子，一確定束輪廓(beam profiling)之裝置係被配置以在一預設的時間內，沿著一確定輪廓的平面平移通過該離子束。該確定束輪廓的裝置係進一步被配置以和該平移同時的測量橫跨該離子束的一寬度的離子束電流，其中界定該離子束的一位置相依的束電流輪廓。例如，一束電流監測裝置係沿著該束線而進一步被設置(例如，在該確定束輪廓的裝置的上游)，其中該束監測裝置係被配置以和確定束輪廓的測量的持續期間同時的測量在該離子束的一邊緣之離子束電流，其中界定在一固定點之一時間相依的離子束電流。

例如一個在該確定束輪廓的裝置上以及另一個是來自該束監測裝置的兩個電流測量係被同步化，並且同時被取樣。因此，根據本揭露內容，束電流可以在該確定束輪廓的裝置橫越該離子束的寬度時，對於 每個取樣時間從該確定束輪廓的裝置以及束監測裝置來加以獲得。於是，一與時間無關的離子束輪廓可以藉由用來自該束監測裝置之對應的資料以正規化來自該確定束輪廓的裝置之束電流資料的系列，而更接近地加以近似。在一例子中，該與時間無關的離子束輪廓可以藉由對於每個取樣時間，將從該確定束輪廓的裝置所獲得的電流除以從該束監測裝置所獲得的電流來加以獲得。於是，離子束電流在該預設的時間上之變動係被抵消，其中係提供一與時間無關的離子束輪廓。本揭露內容係思及各種其它的正規化方法，例如是藉由擬合(fitting)來自該束監測裝置之一系列的讀數與一函數，並且正規化來自該確定束輪廓的裝置的資料至一擬合的曲線。

因此，為了完成先前的目的以及相關的目的，本發明係包括在以下完整敘述並且在申請專利範圍中特別指出的特點。以下的說明以及所附的圖式係詳細闡述本發明的某些舉例說明的實施例。然而，這些實施例係指出本發明的原理可被採用的各種方式中的一些。本發明的其它目的、優點及新穎的特點從本發明的以下的詳細說明結合該圖式來考量時將會變得明顯。

100‧‧‧離子植入系統

102‧‧‧終端

104‧‧‧束線組件

106‧‧‧終端站

108‧‧‧離子源

110‧‧‧高電壓的電源供應器

112‧‧‧離子束

114‧‧‧束導

116‧‧‧質量分析器

118‧‧‧孔

120‧‧‧工件

122‧‧‧離子束掃描機構

123‧‧‧第一方向

124‧‧‧帶狀離子束(掃描的離子束)

125‧‧‧第二方向

126‧‧‧工件掃描機構

128‧‧‧確定束輪廓的裝置

130‧‧‧確定輪廓的平面

132‧‧‧寬度

136‧‧‧法拉第杯

138‧‧‧狹縫

140‧‧‧控制器

142‧‧‧束監測裝置

144‧‧‧邊緣

150A‧‧‧軌跡

150B‧‧‧軌跡

150C‧‧‧平均的軌跡

152‧‧‧變動

200‧‧‧方法

202‧‧‧動作

204‧‧‧動作

206‧‧‧動作

I_M‧‧‧被監測的束電流

I_P‧‧‧被確定輪廓的束電流

圖1係描繪根據本揭露內容的一範例的特點的一種離子植入系統的方塊圖。

圖2A係描繪根據本揭露內容的數個特點之一範例的束電流密度變動。

圖2B係描繪根據本揭露內容的數個特點之一範例的束輪廓測量變動。

圖2C係描繪根據本揭露內容的數個特點之一範例的束監測測量變動。

圖2D係描繪根據本揭露內容的數個特點之一範例的與時間無關的束輪廓。

圖3是描繪根據本揭露內容之一種範例的用於確定一離子束的輪廓之方法的方塊圖。

本發明係大致有關於一種用於判斷一離子束的一與時間無關的輪廓之系統、裝置及方法。於是，本發明現在將會參考圖式來加以描述，其中相同的元件符號可能被用來指整篇中的類似的元件。應瞭解的是，這些特點的說明僅僅是舉例說明而已，並且它們不應該以限制性的意思來加以解譯。在以下的說明中，為了解說的目的，許多特定的細節係被闡述，以便於提供本發明的徹底理解。然而，對於熟習此項技術者而言將會明顯的是，本發明可以在沒有這些特定的細節下加以實施。

為了適當地建立一離子束的一與時間無關的輪廓，本揭露內容係體認到一測量到的輪廓不只是依據一在空間中的強度分佈而定，而且更經常亦依據總離子束電流在時間上的變化而定，該變化可能發生在該輪廓的連串的測量期間。不論如何準確地控制該離子束，離子束電流通常由於各種的因素而不是固定的。一離子束掃描的變化可能涵蓋一寬的頻譜，從非常高頻(例如，高達數百KHz)，低到次Hz頻率的非常緩慢的變化(通常稱為"漂移")，其中一振幅係變化高達數十個百分比。

一種習知的用於測量在一束掃描方向上的不均勻度之方法是沿著該束掃描方向，對於該掃描的離子束的整個寬度機械式橫移一窄寬度的法拉第杯(亦稱為一行進的法拉第杯)來測量束密度的變化(一所謂的"束 輪廓")，例如是敘述在授予D.W.Berrian等人的美國專利號4,922,106中者。儘管此種利用一行進的法拉第杯的方法被廣泛或幾乎是唯一用在具有混合掃描系統的離子植入器中，但是當離子束強度在時間上變動時，該方法係在抽取與時間無關的不均勻度的資訊上遭遇到困難。

由於束電流之一直存在的變動，該束電流測量係在一通常是數十毫秒之所謂的"積分時間"加以平均。由於此積分時間，任何具有一短於該積分時間的半週期之束電流變動都被衰減。例如，對於一20msec的積分時間而言，高於25Hz的束變動可以安全地被忽略。

然而，利用該行進的法拉第杯下，在離子束均勻度上的變化是當該行進的法拉第杯從該掃描的離子束的一端行進至另一端時，以在時間序列的讀數上的變化來出現的。目前體認到的一項問題是若束電流強度在此期間亦改變時，則沒有辦法藉由該束的位置來區別束電流在時間上的變化與該所要的"與時間無關的"變化。舉例而言，假設該行進的法拉第杯係以10cm/sec移動，若該離子束強度係以10Hz變動，則該10Hz的變動將會呈現為以一個1cm週期的增高及減低的離子束強度，即使該"與時間無關的"離子束分佈是完美均勻的也是如此。

至今，用以區別該兩種類型的變化之方法曾經是重複該測量數次以便於抵消掉隨時間變化的成分，前提是該些成分將不會與該行進的法拉第杯的運動同步。然而，在生產率的壓力下，重複此種測量數次通常不是一所期望的選項。

於是，本揭露內容係有關於在不需要重複該輪廓測量下，提供在時變的離子束電流狀況下之一真正的"與時間無關的"離子束輪廓。

現在參考到該些圖，圖1係描繪一種範例的離子植入系統100，其係具有一終端102、一束線組件104、以及一終端站106。例如，該終端102係包括一藉由一高電壓的電源供應器110所供電的離子源108，其中該離子源係產生並且導引一離子束112通過該束線組件104，並且最終至該終端站106。例如，該離子束112可具有一點狀束、筆狀束、帶狀束、或是任何其它成形的束之形式。該束線組件104進一步具有一束導(beamguide)114以及一質量分析器116，其中一雙極磁場係被建立以僅通過具有適當的電荷至質量比之離子，透過一在該束導114的一出口端的孔118而到一設置在該終端站106中的工件120(例如，一半導體晶圓、顯示面板、等等)。

根據一例子，一例如是靜電或電磁的掃描器(一般稱為"掃描器")的離子束掃描機構122係被配置以在相對該工件120的至少一第一方向123(例如，該+/-y方向，亦稱為一第一掃描路徑或是"快速掃描"軸、路徑或方向)上掃描該離子束112，其中界定一帶狀離子束或是掃描的離子束124。再者，在本例子中，一工件掃描機構126係被設置，其中該工件掃描機構係被配置以選擇性地在至少一第二方向125(例如，該+/-x方向，亦稱為一第二掃描路徑或是"緩慢的掃描"軸、路徑或方向)上掃描該工件30通過該離子束112。例如，該離子束掃描系統122以及工件掃描系統126可以個別地、或是彼此結合地加以設立，以便於提供該工件相對於該離子束112之所要的掃描。在另一例子中，該離子束112係被靜電式掃描在該第一方向123上，其中係產生該掃描的離子束124，並且該工件120係通過該掃描的離子束124而被機械式掃描在該第二方向125上。該離子束112及工件120的此 種靜電及機械式掃描的組合係產生被稱為一"混合掃描"者。本發明係可應用於工件120相對於離子束112或者反之亦然的所有掃描的組合。

根據另一例子，一確定束輪廓的裝置128係沿著該離子束112的路徑而被設置，以便於測量該離子束沿著該第一方向123的一或多個性質(例如，離子束電流)的一分佈。該確定束輪廓的裝置128可被設置在該工件120的上游或是下游，其中該確定束輪廓的裝置係被配置以在該離子束並未交叉到工件時，感測該離子束112的一或多個性質(例如，離子束電流)。例如，該確定束輪廓的裝置128係被配置以在一預設的時間t內，沿著一確定輪廓的平面130(例如，在該第一方向123上)平移通過該離子束，其中該確定束輪廓的裝置係被配置以和該平移同時的測量橫跨該離子束112的一寬度132的束電流分佈，其中界定該離子束的被確定輪廓的束電流I_P(例如，一時間及位置相依的束電流輪廓)。

例如，該確定束輪廓的裝置128係包括一法拉第杯136(亦稱為一"輪廓杯")，其中該法拉第杯在一例子中係包括一指向上游(例如，面對該離子束112)的窄的狹縫138，並且被配置以沿著該第一方向123來橫過離子束的整個寬度，以便於獲得該離子束的被確定輪廓的束電流I_P。於是，該法拉第杯136係因此被配置以提供該時間及位置相依的被確定輪廓的束電流I_P至一控制器140。例如，該控制器140係被配置以對於該離子源108、高電壓的電源供應器110、束導114、質量分析器116、離子束掃描機構122、工件掃描機構126、以及確定束輪廓的裝置128中的至少一或多個進行控制及/或傳送且接收信號。

根據本揭露內容的另一特點，一束監測裝置142(例如，一或 多個法拉第杯)係進一步設置在該確定束輪廓的裝置128的上游或是下游，其中該束監測裝置係被配置以在該預設的時間t(例如，持續地、同步地、及/或和該法拉第杯136的平移同時的)測量該離子束電流，其中界定一被監測的束電流I_M(例如，一時間相依的離子束電流輪廓)。例如，該束監測裝置142係被配置以測量在該離子束112(例如，該掃描的離子束124)的一邊緣144之離子束電流。該束監測裝置142係大致被設置在該離子束112的交叉該工件120的路徑之外，但仍然是可運作以提供該離子束在離子束的邊緣144之一相關的電流。例如，該束監測裝置142係包括一或兩個被設置在該離子束112的相對的邊緣144之窄的法拉第杯(亦稱為"監測杯")，並且被配置以測量在離子束的該些個別的邊緣之被監測的束電流I_M。或者是，該束監測裝置142係被思及包括一設置在該離子束掃描系統122的上游之DC鉗形表(clamp meter)，因此其並不中斷該離子束112的流動。

在該束監測裝置142所測量的被監測的束電流I_M的一頻寬例如是和用於在該確定束輪廓的裝置128所測量的被確定輪廓的束電流I_P的一頻寬類似或是相同的方式來加以配置。例如，該被確定輪廓的束電流I_P經由該確定束輪廓的裝置128的測量以及該被監測的束電流I_M經由該束電流監測裝置142的測量係被同步化且同時取樣。例如，對於每個取樣時間n，來自該確定束輪廓的裝置128的被確定輪廓的束電流I_P可以被表示為"I_Pn"，並且來自該束監測裝置的被監測的束電流I_M可以被表示為"I_Mn"。因此，根據本揭露內容，當該確定束輪廓的裝置128橫越該離子束112的寬度132時，對於每個取樣時間n可以從該確定束輪廓的裝置128以及束監測裝置142獲得資料(例如，{(I_P1,I_M1)、(I_P2,I_M2)、...(I_Pn,I_Mn)})。

因此，根據本揭露內容，一與時間無關的離子束輪廓I_D係藉由以來自該束監測裝置142之對應的被監測的束電流I_M來正規化來自該確定束輪廓的裝置128之被確定輪廓的束電流I_P的系列，以接近地加以近似。在一簡化的例子中，該與時間無關的離子束輪廓I_D可以藉由將I_P除以I_M，以產生一系列{(I_P1/I_M1)、(I_P2/I_M2)、...(I_Pn/I_Mn)}來加以獲得。於是，離子束電流在該預設的時間t上的變動係被抵消，其中係提供該與時間無關的離子束輪廓I_D。本揭露內容係思及各種其它的正規化方法，例如藉由擬合來自該束監測裝置之一系列的讀數與一函數，並且將來自該確定束輪廓的裝置的資料正規化至一擬合的曲線。

一例子現在將會參考圖2A-2D來加以描述。在圖2A中，例如，離子束電流I的總量係隨著時間而變動(例如，其係被表示為軌跡150A、150B以及變動152)，而整體束輪廓形狀(被表示為平均的軌跡150C)係維持大致不變的。此種變動152係經常被稱為"漂移"。根據本揭露內容，圖1的確定束輪廓的裝置128例如是橫越該掃描的離子束124的寬度132，並且以相等的時間步階n來測量被確定輪廓的束電流I_Pn，即如同在圖2B中所繪者。在無總束電流的變動(例如，和離子源108等等相關的變動)下，若該確定束輪廓的裝置128的運動速度是已知的，所獲得的資料系列I_Pn亦可以被轉換來代表束電流沿著該離子束112的寬度132的分佈。然而，至少部分是由於該總束電流I的變動，該被確定輪廓的束電流I_Pn係被調變的，例如是在圖2B中所繪者。

如同在圖2C中所繪，和該被確定輪廓的束電流I_Pn的測量同時的藉由該束監測裝置142測量的束電流I_Mn會變動，其係代表圖1的離子 束112的總變動。在沒有描繪於圖2C中的來自該束監測裝置142的被監測的束電流I_Mn下，單單圖2B的來自該確定束輪廓的裝置128的被確定輪廓的束電流I_Pn並無法區別圖2B的總束電流的變動與該"與時間無關的"束輪廓的變動之影響。

於是，圖1的控制器140係因此進一步被配置以同步地收集和來自該確定束輪廓的裝置128的被確定輪廓的束電流I_Pn以及來自該束監測裝置142的被監測的束電流I_Mn相關的資料，並且判斷出一在圖2D中所描繪的與時間無關的離子束輪廓I_D。圖2D的與時間無關的離子束輪廓I_D例如是藉由將該離子束的時間及位置相依的束電流輪廓(圖2B的被確定輪廓的束電流I_Pn)除以該時間相依的離子束電流輪廓(圖2C的被監測的束電流I_Mn)來加以判斷出或是標準化，其中是抵消離子束電流在該預設的時間t上的變動。本揭露內容係進一步思及各種其它的正規化方法，例如是藉由擬合來自該束監測裝置142之一系列的讀數與一函數，並且正規化來自該確定束輪廓的裝置128的資料至一擬合的曲線。

根據本發明的另一特點，圖3係描繪一種範例的用於判斷一離子束的一與時間無關的輪廓I_D之方法200。應注意到的是，根據本發明，儘管範例的方法在此被描繪及敘述為一系列的動作或事件，但將會體認到的是本發明並不限於此種動作或事件的舉例說明的順序，因為某些步驟可以用不同的順序且/或與除了在此所展示及敘述之外的其它步驟同時發生。此外，並非所有說明的步驟都是實施根據本發明的一種方法所需的。再者，將會體認到的是，該些方法可以相關在此描繪及敘述的系統以及相關其它未被描繪的系統來加以實施。

如同在圖3中所繪，該方法200開始於動作202，其中一被確定輪廓的束電流I_Pn係藉由在一預設的時間t內平移一確定束輪廓的裝置通過該離子束，而橫跨該離子束的一寬度來加以測量，其中係界定該離子束之一時間及位置相依的輪廓。在動作204中，一被監測的束電流I_Mn係在該預設的時間t，經由一束監測裝置而在該離子束的一邊緣來加以測量，其中係界定一時間相依的離子束電流。在一例子中，被監測的束電流I_Mn係在該預設的時間t，經由該束監測裝置而在該離子束的一第一邊緣以及一第二邊緣來加以測量。在一較佳實施例中，動作202及204係同步且/或同時地被進行。

在動作206中，一與時間無關的離子束輪廓I_D係藉由利用該被監測的束電流I_Mn以正規化該被確定輪廓的束電流I_Pn而被判斷出，其例如是藉由將該被確定輪廓的束電流I_Pn之時間及位置相依的輪廓除以該時間相依的被監測的束電流I_Mn，而其中是藉由抵消離子束電流在該預設的時間t上的變動。

儘管本發明已經相關某一或多個較佳實施例而被展示及描述，但明顯的是其他熟習此項技術者在閱讀及理解此說明書及所附的圖式之後將會思及等同的改變及修改。尤其有關於藉由上述的構件(組件、裝置、電路、等等)所執行的各種功能，除非另有指出，否則被用來描述此種構件的術語(包含對於"手段"的參照)係欲對應到執行所述構件之指明的功能(亦即，功能上等同)的任何構件，即使在結構上並不等同於本發明在此所描繪的範例實施例中執行該功能之所揭露的結構。此外，儘管本發明之一特定的特點可能已經僅相關數個實施例中之一來加以揭露，但只要是對於任何 給定或特定的應用而言可能是所要的而且是有益的，此種特點可以和其它實施例的一或多個其它特點結合。

100‧‧‧離子植入系統

102‧‧‧終端

104‧‧‧束線組件

106‧‧‧終端站

108‧‧‧離子源

110‧‧‧高電壓的電源供應器

112‧‧‧離子束

114‧‧‧束導

116‧‧‧質量分析器

118‧‧‧孔

120‧‧‧工件

122‧‧‧離子束掃描機構

123‧‧‧第一方向

124‧‧‧帶狀離子束(掃描的離子束)

125‧‧‧第二方向

126‧‧‧工件掃描機構

128‧‧‧確定束輪廓的裝置

130‧‧‧確定輪廓的平面

132‧‧‧寬度

136‧‧‧法拉第杯

138‧‧‧狹縫

140‧‧‧控制器

142‧‧‧束監測裝置

144‧‧‧邊緣

I_M‧‧‧被監測的束電流

I_P‧‧‧被確定輪廓的束電流

Claims (18)

1. 一種離子植入系統，其包括：一離子源，其係被配置以產生一具有一與其相關的離子束電流的離子束；一質量分析器，其係被配置以質量分析該離子束；一確定束輪廓的裝置，其係被配置以在一預設的時間內沿著一確定輪廓的平面來平移通過該離子束，其中該確定束輪廓的裝置係進一步被配置以和該平移同時地測量橫跨該離子束的一寬度的該束電流，其中界定該離子束的一時間及位置相依的束電流輪廓；一束電流監測裝置，其中該束監測裝置係被配置以在該預設的時間測量該離子束的該離子束電流，其中界定一時間相依的離子束電流；以及一控制器，其係被配置以收集在同步化的時間中來自該確定束輪廓的裝置以及束電流監測裝置的束電流資料，並且藉由將該離子束的該時間及位置相依的束電流輪廓除以該時間相依的離子束電流來判斷一與時間無關的離子束輪廓，其中是藉由抵消離子束電流在該預設的時間上的變動。
2. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該確定束輪廓的裝置係包括一法拉第杯。
3. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該法拉第杯係包括一窄的狹縫，該離子束的一部分係被容許透過該窄的狹縫來進入。
4. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該束電流監測裝置係包括一具有一窄的狹縫的法拉第杯，其中該法拉第杯係被設置在該離子束的邊緣並且被配置以測量在該離子束的邊緣的該離子束電流。
5. 如申請專利範圍第4項之離子植入系統，其中該束電流監測裝置係包括一對法拉第杯，其係分別設置在該離子束的相對的邊緣並且被配置以測量在該離子束的該些個別的邊緣的該離子束電流。
6. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其進一步包括一掃描器，其係設置在該質量分析器的下游並且被配置以掃描該離子束，其中係形成一帶狀掃描的離子束。
7. 如申請專利範圍第6項之離子植入系統，其中該束監測裝置係被配置以測量在該帶狀掃描的離子束的一邊緣的該離子束電流。
8. 如申請專利範圍第6項之離子植入系統，其中該束電流監測裝置係包括一位在該帶狀離子束的一第一橫向的邊緣之第一法拉第杯以及一位在該帶狀離子束的一第二橫向的邊緣之第二法拉第杯。
9. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該控制器係被配置以接收來自該第一法拉第杯的一第一離子束電流測量、來自該第二法拉第杯的一第二離子束電流測量，並且從該第一及第二離子束電流測量計算一平均的離子束電流，其中該與時間無關的離子束輪廓的判斷係藉由將該離子束的該時間及位置相依的束電流輪廓除以該平均的離子束電流來加以達成。
10. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該束電流監測裝置係被設置在該確定束輪廓的裝置的上游。
11. 一種用於判斷一離子束的一與時間無關的輪廓之方法，該方法包括：藉由在一預設的時間內平移一確定束輪廓的裝置穿過該離子束以測量橫跨該離子束的一寬度的一離子束電流，其中界定該離子束的一時間及位置相依的輪廓； 在該預設的時間經由一束電流監測裝置以測量在該離子束的一邊緣的該離子束電流，其中界定一時間相依的離子束電流；以及藉由將該離子束電流的該時間及位置相依的輪廓除以該時間相依的離子束電流以計算一與時間無關的離子束輪廓，其中是藉由抵消離子束電流在該預設的時間上的變動。
12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該束電流監測裝置係被設置在該確定束輪廓的裝置的上游。
13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中測量在該離子束的邊緣的該離子束電流係包括在該預設的時間經由該束電流監測裝置來測量在該離子束的一第一邊緣以及一第二邊緣的該離子束電流，並且其中該時間相依的離子束電流係藉由平均在該離子束的該第一及第二邊緣所測量的該離子束電流來加以界定。
14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該束電流監測裝置係包括一或多個具有一界定於其中的窄的狹縫之法拉第杯，其中該一或多個法拉第杯係被配置以測量在該離子束的一或多個邊緣的該離子束電流。
15. 如申請專利範圍第11項之方法，其進一步包括靜電式掃描該離子束，其中係界定一帶狀束。
16. 一種在一離子植入系統中執行劑量控制之方法，其包括：產生一離子束；質量分析該離子束；掃描該經質量分析的離子束以形成一帶狀離子束；藉由在一預設的時間內平移一確定束輪廓的裝置穿過該離子束以測量 橫跨該帶狀離子束的一寬度的一離子束電流，其中界定該離子束的一時間及位置相依的輪廓；在整個該預設的時間內測量在該帶狀離子束的一邊緣的該離子束電流，其中界定一時間相依的離子束電流；以及藉由將該離子束電流的該時間及位置相依的輪廓除以該時間相依的離子束電流以計算一與時間無關的離子束輪廓，其中是藉由抵消離子束電流在該預設的時間上的變動。
17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中測量橫跨該帶狀束的寬度的該離子束電流係包括從該帶狀離子束的一第一橫向的邊緣平移一法拉第杯至該帶狀離子束的一第二橫向的邊緣以及經由該法拉第杯來測量該束電流。
18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中測量在該帶狀離子束的邊緣的該離子束電流進一步包括設置一在該帶狀離子束的一第一橫向的邊緣的第一法拉第杯以及一在該帶狀離子束的一與該第一橫向的邊緣相對的第二橫向的邊緣的第二法拉第杯，以及在該處測量一個別的第一及第二束電流，其中該時間相依的離子束電流係進一步被定義為該第一及第二束電流的一平均。