TWI345265B - Methods for stable and repeatable plasma ion implantation - Google Patents

Description

1345265 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明㈣用⑨基板之電漿離子植入之系統及方法， 更特別i也’有關用於至少部分地補償所正在植入之離子 與基板間之相互作用所不企望之效應的方法。 【先前技術】 離子植入係一種用以導入改變導電性之雜質於半導體 晶圓内之標準技術。在習知之離子束植入系統中，所企望 :雜質材料游離於離子源中，該等離子加速而形成指定能 離子束且該離子束指向晶圓之表面。在離子束中之帶 能量離子穿透進人半導體材料之體内且嵌人於該半導體材 料之晶格内而形成所企望之導電性區。 在半導體產業中之熟知趨勢係朝向更小、更高速之裝 ^ C 〃半導體裝置巾之特性的橫向尺寸及深度正漸減 # :雜材料之植入凍度至少部分地藉植入於半導體晶圓 ,广子的月b里所決定。離子束佈植器典型地設計用於有 效t地操作於比較高之植人能量，且可能無法有效率地作 用方;淺接面植入所需之低能量處。 電水知雜系統已接受探討於形成淺接面於半導體晶圓 °在電轉雜系統中，半導體晶®係置放於-作用為陰 ° ;處理至中之導電性平台之上。含有所企望之摻雜 二/可游離之處理氣體導入於該室之内，且電壓脈波施 /平σ與陽極或該室之壁之間，而形成具有電漿鞘之 電漿於晶圓$ ρ 、、處。所施加之脈波使電漿中之離子越過 5 1345265 該電聚勒而植入B Jf]々& ,. 入的圓之内。植入之深度則相關於晶圓盥陽 極間所施加之電壓。可做到極低的佈植能量。電毁摻雜 :锸述於例如1994年1〇月u曰准予讥叫之美國專利 =，^381號、2_年2月i日准予仏⑽等人之美國 W “，〇20,592號、及2〇〇1年2月6曰准予— 寻人之美國專利第6，〗82,604號中。 在上述之電襞摻雜系統中，所施加之電麼脈波會產生 _及從該電榮加速正離子朝向晶圓。在熟知為電聚浸 处ί t統之其他型式的電聚系統中’連續式或脈波式RF 月b里把加於處理室，藉此產生連續式或脈波式電漿。在時 間間隔處，可同步⑨RF脈波之負的電壓脈波乃施加於平 台與陽極之間’以使電漿中之正離子加速朝向晶圓。 欲佈植之表面可能會以不企望之方式與將植入之離子 :互作用’例如離子植入可能會產生基板表面上之絕緣或 +絕緣之結構充電。在佈植之期間，在基板表面上之諸如 ^阻遮罩之膜或層可能會釋放氣體及改變組成，該光阻遮 在佈植開始時可為絕緣物，而當佈植進行時則可能會變 得更導電°該等效應可能造成不穩定及/或不可 入條件。 人^理電漿離子植人中之該等議題之先前技術的方式包 二以务、彳4或供肖法來預處理光阻以減少氣體放出。同 ^ ’该光阻可藉惰性離子物種之電聚離子植入或藉電㈣ 又予以預處理’其中基板正偏壓以便吸取電子自電衆，以 及該等經吸取之電子便預處理光阻。㈣方式在料植入 6 1345265 摻雜材料之前需要額外 卜的方法步驟且因此會降低產出量。 離子束佈植系統已使用產 車交低之初始射束電流以降低光 阻效應0此方式應用於離不击^ 、離子束布統且具有改變射束之空間 電荷分佈之缺點，因而影響到會相依於瞬時劑量速率之饰 :直均勻性及產生佈植缺陷。此離子束方式亦會導致電荷令 和的困難，因為諸如雷早 冤子尼搶之中和系統會最佳化於特定 的射束電流條件。 【發明内容】 根據本月之第一觀點，提供一種用於基板之電浆離子 之方法4方法包含提供一電漿離子植入系統，該系 中包：：一處理室；-來源’用以生產-電漿於該處理室 ，平纟，用以保持一基板於該處王里室巾；以及一脈波 原用以產生植入脈波供加速來自言亥電漿之離子進入該基 7内；根據-具有劑量速率之植人過程而電漿離子植入 ^基板’·以及在該植入過程之期間變化該劑量速率。 根據本發明之第二觀點，提供一種用於基板之電漿離 /植入之方法。該方法包含提供-電衆離子植入系統，該 =統包:：-處理室；-來源’用以生產—電漿於該處理 中，平台，用以保持一基板於該處理室中；一陽極， 間隔於兮巫a · — 千D，以及一脈波源，用以產生植入脈波供加速 來自該電漿之雜工^ 之碓子進入该基板之内；加速來自該電漿之離 J。玄陽極以造成二次電子發射自該陽極；加速來自玆 ^ t z 另 〜寺二。人電子到該基板；以及根據一楂入過程而 離子植入該基板。 包水 7 1345265

根據本發明之第三觀點，提供—種用於基板之電装離 子植入之方法。該方法包含提供一電聚離子植入系統…亥 系統包含：一處理室；—來源…生產一電衆於該處： 室中；-平台，用以保持-基板於該處理室中；以及—脈 波源’用以產生植入脈波供加速來自該電漿之離子進入該 基板之内；根據—才直入過矛呈巾電衆離子植入該基板；以及 在該植入過程之期間調整離子能量，而至少部分地補償所 正在植入之離子與該基板間之不企望的相互作用效應。 根據本發明之第四觀點，一種電漿離子植入系統包含： 處理至，一來源，用以生產一電漿於該處理室中；—平 台，用以保持一基板於該處理室中；一脈波源，用以產生 植入脈波供加速來自該電漿之離子進入該基板之内；以及 一植入控制态，建構用以根據一具有劑量速率之植入過程 而電漿離子植入該基板，及建構用以在該植入過程之期間 變化該劑量速率。 根據本發明之第五觀點，一種電漿離子植入系統包含： 一處理室；一來源，用以生一電漿於該處理室中；一平台， 用以保持一基板於該處理室中；一陽極，間隔於該平台； 一脈波源，用以產生植入脈波供加速來自該電漿之離子進 入該基板之内；以及一電源供應器，用以加速來自該電聚 之離子到該陽極以造成一次電子發射自該陽極，及用以加 速來自該陽極之該第二次電子到該基板。 根據本發明之第六觀點’一種電漿離子植入系統包含： 一處理室；一來源，用以生產一電漿於該處理室中；一平 8 1345265 台，用以保持一基板於該處理室中；一脈波源，用以產生 植入脈波供加速來自該電漿之離子進入該基板之内·以 -植入控制器，建構用以根據一植入過程而電聚離子:二 該基板，及建構用以在該植入過程之期間調整離子能量， 而至少部分地補償所正在植入之離子與該基板間之不:望 的相互作用效應。 【實施方式】 適用於本發明實施之電襞離子Μ入系統的實例示意地 顯示於第1圖中。本發明之實施例結合第2至7圖予q 明。在第1至7圖中之相同元件具有相同的參考數字。° 丄處理tH)界定一封閉之容積12。位於該冑1〇内之平 台14提供一用以保持諸如半導體晶圓2〇之基板的表面。 例如該晶圓20之周邊可箝於該平纟14 4平表面。在一實 施例中，該平台具有—用以支撑晶圓2〇之導電性表面。 在另一實施例中，該平台具有一用以連接於晶目2〇之 電性接腳（未圖示）。 陽極24係以間隔於該平台〗4之關係定位於該室1 〇之 内陽極24可以以箭頭20所示之方向垂直於平台14地 知動。典型地，該陽極連接於該室10之導電壁，兩者可 接地°在另—實施例中，平台14係接地以及陽極24則脈 波化於負電壓。在進一步實施例中，陽極24及平台14兩 者可相對於接地而偏壓。 晶圓20 (經由平台14)及陽極24連接於高壓脈波源 30 ’使得該晶圓20作用為陰極。典型地，該脈波源3〇提 9 1345265 供在振幅上約20至20，_伏特、在持續時間上約】至200 微秒以及在脈波重複率上約麵z至2GKHz之範圍的脈 波將瞭解的疋，遠等脈波參數值僅為舉例，其他值可使 用於本發明之範_之内。 〆至1 0之封閉的各積1 2係透過一可控制之閥3 2而搞 '合於真空栗34。處理氣體源36透過—質量流控制器”耦 -合於該室1〇。位於該室1〇内之壓力感測器48提供一指示 鲁該室壓力之信號於控制器46。該控制器46比較經該感測 之室壓力於一所企望之壓力輸入，且提供-控制信號於閥 32或貝里流控制器38。該控制信號控制閥或質量流控 制器38以便使該室壓力與所企望壓力之間的差異最小。 真空泵34、閥32、質量流控制器38 '壓力感測器48及控 制器46建構一封閉式迴路壓力控制系統。該壓力典型地 控制於大約1毫托至大約5〇〇毫托的範圍中，但並未受限 於此範圍。氣體源36供應含有用於佈植於工件内之所企 φ望摻雜物之可游離的氣體。該可游離的氣體之實例包含 ;抑3 N2、Ar、PH3、AsH3及B2H6。質量流控制器38調節 供應至5亥室10之氣體的速率。第1圊中所示之架構提供 .連續之處理氣體流於所企望之流率及恆常壓力。較佳地， s亥壓力及氣體流係調節以提供可重複之結果。在另一實施 例中，4氣體流可利用控制器46所控制之閥予以調節， 而該閥32則保持於固定位置。此一安排稱為上游壓力控 制。亦可使用其他架構以調節氣體壓力。 電漿摻雜系統可包含一中空陰極54，連接於一中空陰 10 丄扣265 源、56。在一實施例中，該中空陰極54包含一包圍 P極24和平台14之間的導電中空圓柱體…陰極可 :二:需/極低離子能量的應用[尤其，中空陰極脈波 :以供一脈波電壓，該脈_足可形成電聚於該室丨2 ’以及脈波源30建立所企望之佈植電壓。有關中空 =之使用的額外.細節提供於上述美國專利第6，182,6〇4 ，δ亥專利將結合於本文中供參考。 二-或更多個法拉第杯（Faradaycups)可定位毗鄰於平 ° 用以測置植入該晶圓2〇之内的離子 :门之實施例中’法拉第……相等間隔地圍：該 各法拉第杯包含一具有入…向電聚 電丨G®!!。各法拉第杯較佳儘可能實用地定位接 =於晶圓20’及攔截從電毁4〇朝向平台】4所加速之正離 “的樣本。在另一實施例中，環形之法拉第杯係定位圍繞 著晶圓20及平台14。 該等法第杯電連接於劑量處理器7〇或其他劑量監看電 路。透過入口 6〇進入各法拉第杯之正離子產生-代表離 子電流之m連接於法拉第杯之電路巾。該劑量處理 7〇可處理該電流以決定離子劑量。 ° 該電毁離子植入系統可包含—包圍該平台14之防護产 66。該防護環66可偏壓以改善接近該晶圓2〇邊 ： 離子分佈的均勻性。今笼法#贫 °亥等法拉第杯50、52可定位於 核66之内，接近晶圓2〇及平台14的周邊。 該電焚離子植入系統可依據系統之架構而包含額外的 11 1345265 組件。使用連續式或脈波式RF能量之系統包含一耦合於 天線或感應線圈之RF源。該系統可包含磁性元件而提供 可限定電子以及控制電漿密度及空間分佈之磁場。在電激 離子植入系統中之磁性元件的使用描述於例如2003年6 月12日所公告之WO 03/049142專利中，其將結合於本文 中供參考。 在操作上，晶圓2 0係定位於平台1 4之上。該壓力控 制系統46、質量流控制器38及氣體源36產生企望之壓力 及氣體流率於室10之内。例如該室1 〇可藉BF3氣體操作 於1 〇毫托之壓力。脈波源30施加一系列高壓脈波於晶圓 20 ’而形成電漿40於晶圓20與陽極24間之電漿放電區44 之中。如相關技術中所熟知地，電漿4〇含有來自氣體源36 之可游離氣體的正離子。電漿4〇包含於電漿鞘42，典型 地該電漿鞘42在晶圓20表面之附近。在高壓脈波之期間， 存在於陽極24與平台14間之電場加速來自電漿4〇的正 離子，使之越過電漿鞘42朝向平台14。加速的離子楂入 於晶圓20之内而形成雜質材料之區域。選擇脈波電墨以 植入正離子於晶圓2"之企望的深度。選擇脈波之數目 =脈，持續時間以提供雜f材料之所企望的劑量於晶圓Μ 。母個脈波之電流為脈波電壓、氣體藶力及物種以及電 可變位置的函數。例如陰極對陽極之間隔可調整 方、不同的電愿。 根據本發明第一實施例 意方塊圖顯示於第2圖中二 /植八系統之簡略示 、 * 了過耘控制組件之外，電漿 12 1345265 *植入過程子系統100包含第1圖中所示之電E離子植入系 統之右干或所有組件。植入控制器110根據植入過裎來控 制過秸子系統100以執行電漿離子植入。 忒植入過私例如可指定諸如離子物種、離子能量、離 子d里里速率、處理室壓力、植入脈波參數及類似者 ·之參數。在若干實施例中，植入控制器110操作於預先程 ，式規劃參數之開路架構中。在植入過程之期間，該等植入 參數可為常數；或者一或更多的該等參數可具有可程式規 劃的文化。在其他實施例中，植入控制器丄i 〇可操作於閉 路&構中’其中至少""選用之感測器12G感測過程子系統 1〇〇之參數及提供感測器信號122於植入控制@ n〇。植 入控制器UG可調整過程子系統1G0之-或更多個參數來 f應該感測器信號心在進一步之實施例中，植入控制 器1 1 0可利用程式規劃控制及閉路回授控制的組合。 植入控制器110可調整諸如脈波寬度、脈波頻率、離 #子能量、電锻密度、RF功率、電場、磁場及/或陽極至陰 .極間隔之過程子系統100的參數，以便控制植入過程且尤 其控制劑量速率。離子物種及總劑量通常固定於特定之過 種。未固定之參數則可分別地或以任一組合予以調整。 劑量逮率可藉控制若干參數予以調整，包含但未受限 寬度、植入脈波頻率或兩者。離子能量可藉控 = 脈波之振幅而調整。電衆密度例如可藉控制輸入功 二 4 RF)、電場或陰極至陽極間隔、或藉控制電衆 乾圍予以調整。電漿密度之控制轉而控制劑量速率。在植 13 1345265 入過程之期間，諸如脈波寬度、脈波頻率及/或電漿密度 之麥數可快速地調整，且藉此准許劑量速率之動態控制。 劑量速率可動態地變化，以至少部分地補償所正在佈植之 離：與基板間之不企望的相互作用效應。此等效應包含但 未受限於光阻之氣體放出以及基板之充電。 植入控制器11 〇可實施為通用型電腦（諸如PC )、過 程控制器或特殊目的控制器，其可依植入過程予以程式規 劃。包含固定及變動參數之植入過程可儲存於記憶體中。 感測器120可感測處理室内之不同的狀況，諸如基板 之，面狀況、來自基板之氣體放出及/或基板之充電。例 如氣體放出可藉感測壓力變化於基板之附近處予以感測。 諸如殘留氣體分析（RGA)及發光攝譜術（OES)之技術 可用於感測處理室之參數。如上述地，可使用一或更多個 感測器。 根據本發明第二實施例之電聚離子植入系統之簡略示 意方塊圖顯示於第3圖中。在第3圖之實施例中，植入控 制器供脈波源30之開路㈣，用以控制劑量速率、 離子能量或兩者。例如植人控制胃11()可根據預先程式規 」之植入過知來控制劑量速率。該植入脈波之寬度可藉程 式規劃脈波之寬度為時間或植人劑量之函數而動態地調 整’以直接控制劑量於各脈波中。此允許各植入脈波中所 電荷量最佳化於佈植環境及基板表面狀況。脈波重 複頻率可以以相同方式調整，而允許調整時間平均之劑量 速率。在若干實施例中’可同時調整脈波寬度及脈波重複 U45265 :率二率中之所企望的變化。在特定實施例 始劑ϋ率產i基板之電製植入期間增加。低的初 里迷车產生殳控制之來自光阻的氣 p且穩定以用於隨後之更高劑量速率的佈植。且使。玄" =該劑量速率可以以階梯式或連續式予以調整。可 率的第一實例顯示於…之中。當植入進 之；：1速率會以階梯130、132、134而増加且所植入 之增加，直到抵達最終之劑量速率136為止。最終 數目：二:3:則維持固定供剩餘之植入過程用”皆梯之 劑量==之寬度及振幅可在本發明之範嘴内變化。 j里速率連續在至少部分佈植上增加之實例顯示於第4Β 。邊劑量速率在佈植之初始部分上根據從初始劑量速率 42至最終劑量速率144之劑量速率曲線Μ0連續地增加， 且劑量速率最後維持固定供剩餘之植入過程用。在第4Β 圖令’初始之劑量速率142、劑量速率曲線14〇之形狀及 =續時間、以及最終之劑量速率144可在本發明之範嘴内 :化。在各第4Α及4Β圖中，相似形狀之劑量速率輪廓將 稭繪製劑量速率為時間之函數而獲得。在植入過程期間之 諸如該等顯示於第4Α及4Β目中之劑量速率變化，可預先 &式規劃於植入控制器丨1 0之内。 大致地，企望於限制使用小於最大劑量速率期間之佈 植的分量’因為小於最大劑量速率之擴大期間將增加總佈 植時間及降低產出量。 以控制每個脈波之劑量速率及時間平均劑量速率的替 15 代id擇或附加太垒a L 方案而έ ’可藉改變佈植期間之電漿密；^而 動態地控制與n士，/ %水在度而 方法 河吩的蜊量速率。此控制技術依據電漿產生之 之功率二t含控制施加於電歌源的功率或該電聚源所吸收 控制電聚範°:F或微波功率)；諸如藉控制磁性或靜電元件 & ，以及諸如藉控制中和氣體密度或電漿尺寸 如藉調整陽極至陰極之間隔來控制)而控制離子化 深度可藉改變佈植期間之植入脈波的振幅而予以 動恶地控制。此將改變 入物種之冰度輪廓，但可限制此 " ⑯諸如揮發性物種之氣體放出的效應。此外，在 一脈波式電浆之實施例中，可能企望於使電衆脈波寬度比 植入脈波寬度更寬，以湓仅+ 故見虔比 、 確保在該植入脈波之後有適當的電 水中和。此可利用諸如中空電極脈波源56(第 替電漿源來供應中和性電子而達成。 根據本發明繁二♦ # 7 , 么, 第—貝轭例之電漿離子植入系統的簡略示 思方塊圖顯示於第5A圖之φ _ 口之中 顯不一用於閉路控制劑量 速率及/或離子能量之备 月匕里之糸統。感測器12〇感測處理室1〇 之參數且提供感測器信妒认处 上 。乜琥122於植入控制器11()。回應於 該感測器信號1 22，植入批釗，t 植入控制态1 10控制脈波源3〇之一或 更多個參數，諸如植入脈浊宮 ,.^ 〇. ^ _ /皮寬度、植入脈波頻率及植入脈 波振幅。感測器120提供炎白枯 捉仏采自植入處理環境之回授，諸如 壓力控制參數、基板電壓、晶 日日圓偏壓供應器電流、臨場充 電監看器、發光攝譜術、殘留氣體分析、傅立葉轉換之紅 外光為主的氣體分析或+ % ^ 、 刀啊及电漿放電之視頻分析。將理解的 16 是’-或更多個感測器可提供感測信號至植入控制器i! 〇。 植：控制it m可執行經感測之參數的分析，以決定該植 ’之操作疋否在正常的操作範圍内。若一或更多個經 志到之參數係在正常操作範g之外時，則控制信號可提供 至脈波源3G @如上述地調整劑量速率。選擇此調整以移 動操作條件於該正常之範圍之内。 /本發明之第四實施例將參照第6及7圖描述。第6圖

係根據本發明第四實施例之建構用於藉二次電子預處理基 :。2〇之電漿離子植入系統的簡略示意方塊圖。第7圖係 :耘圖’描繪根據本發明第四實施例之用於基板之電漿離 子植入的方法。 a在預處理步驟之期間，使脈波源3G (第i圖）斷接於 陽：24及平台14或使該脈波源30失能。預處理電源供 j态200連接於陽極24及平台14，使得陽極μ相對於平 J 14為負偏壓》平纟14可接地或正偏壓。電源供應器· β二μ負偏壓一V於陽極24。電漿放電區44中之電漿 可“源供應1 200或藉分離式電漿源（未顯示於第6圖 中1予以初始化及維持。電漿4〇可含有用於隨後之佈植 的核雜材料之離子或可含情性氣體之離子。在電毁40中 :正離子係加速朝向及撞擊負偏壓之陽極。該等正離子之 揎拏a攸陽極24之表面產生二次電子發射。該第二次電 子藉負的陽極偏壓電位加速而朝向定位面向陽極Μ之基 板20表面。該基板可偏壓或接地，使得二次電子之淨能 量為發射能量加上陽極偏壓與施加於基板20之任何偏^ 17 1345265 間之差。該系統之接地參考值可由基板本身或由另一接地 表面提供。 帶能量之二次電子預先處理基板22上之光阻遮罩，且 減少在隨後之離子植入步驟之期間的氣體放出。二次電子 具有足夠的能量及劑量’使光阻遮罩之氣體放出在離子植 入之4貫貝地元成。此允δ午離子植入相對地免於光阻氣體 放出之效應，使曝射於低能量電子或帶負電的離子最小 化，以及允6午在電子曝射期間之正離子抵達基板以令和電 荷之不平衡。 適用於預處理步驟之氣體種類可包含但未受限於 BF3 AsF5 N2 Ar、PH3、AsH3、B2H6。施加於陽極 24 之電壓可範圍自一 500伏特至—20仟伏（Kv)。適合之電 子劑量可範圍自1Ε15至lE17cm·2。 極 24而造成二二欠電子發射。如上述地，正電荷之離子藉 陽極24之上的負偏壓而從電漿4〇加速至陽極24。在步^ 252中，相同的負偏壓加速來自陽極24之二次電子至=板 以用於基板20之預處理。該二次電子之爲擊將㈣ 者，直到諸如光阻氣體放出之不企望的效應實質完成為 止。然後建構該電漿離子植入系統供電毀離子植入=。例 :’如第】圖中所示及如上述地，可斷接預處理電源供應 失能’以及使脈波源30致能。然後，基板:〇 电聚離子植人將根制定之佈植方法而執行步驟⑼。 右干貫施例中，諸如劑量速率、離子能量或兩者之泰衆 18 1345265 離子植入法的參數係變化於植入過程之期間，以至少部分 地補償所正在佈植離子與基板間之不企望的相互作用= 應。所需之參數變化可由於該預處理步驟之結果而減少。 在其他實施財’該植人法之參數可在電I離子植入之 間保持怪常。 已藉此描述本發明之至少一實施例的若干觀點。將理 解的是’種種改變、修正及改善將輕易產生於該等熟習於 本:頁技術之人士。㈣改變、修正及改善係意圖為此揭示 之#分，且打异涵蓋於本發明之精神及範圍内。因此，上 述說明及圖式僅只為舉例。 【圖式簡單說明】 參考結合於本文中供參考之附圖以用於較佳地瞭解 發明，其中： 第1圖係電漿離子植入系統之簡略示意方塊圖； 第2圖係根據本發明第一實施例之電漿離子植入系統 之簡略示意方塊圖； 第3圖係根據本發明第二實施例之電漿離子植入系統 之簡略示意方塊圖； 第4Α圖係劑量之函數的劑量速率圖形，描纷基极之 电漿離子植入期間在劑量速率中之階梯式增加。 第4Β圖係劑量之函數的劑量速率圖形，描繪基板之 ^聚離子植入期間在劑量速率中之連續式增加； 第5圖係根據本發明第三實施例之電漿離子植入系統 之簡略示意方塊圖； 19 1345265 第6圖係根據本發明第四實施例之電漿離子植入系統 之簡略示意方塊圖；以及 第7圖係根據本發明第四實施例的用於基板之電漿離 子植入之方法的流程圖。 【主要元件符號說明】

10 處理室 12 封閉之容積 14 平台 20 晶圓 24 陽極 26 移動方向 30 高壓脈波源 32 閥 34 真空泵 36 處理氣體源 38 質量流控制器 40 電漿 42 電漿鞘 44 電漿放電區 46 壓力控制器 48 壓力感測器 50,52 法拉第杯 54 中空陰極 5 6 中空陰極脈波源 20 1345265

60 入口 66 防護環 70 劑量處理器 100 電漿植入處理子系統 110 植入控制器 120 感測器 122 感測器信號 130,132,134 階梯 136 最終劑量速率 140 劑量速率曲線 142 初始劑量速率 144 最終劑量速率 200 預處理電源供應器 250,252,254 步驟

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Claims (1)

1. 申請專利範圍·· ⑽年2月15曰修正替換頁 1 · -種用於基板之電漿離子植入之方法，包含. 提供一電漿離子植入系統，古玄 3 . 丁凡S系統包含：一處理室； —來源，用以生產一電漿於該處理 一 土 τ ， '台，用以保 持—基板於該處理室中；以及一脈 ' ,,, 脈波源，用以產生植入脈 波供加速來自该電漿之離子進入該基板之内； 根據一具有劑量速率$始Λ、ϋ Y 迓丰之植入過程而電漿離子植入該基 板；以及 在該植入過程之期間以預先程式規劃的劑量速率變化 來變化該劑量速率。 2 ·如申請專利範圍第1項 .,^ 項之方法’其中變化該劑量 速率包含在該植入過程之期間增加該劑量速率。 3 ·如申請專利範圍第1頊 .,^ 年阳平i孭之方法，其中變化該劑量 速率包含在該植入過程之期間 你、J间瑨加5亥劑量速率於一或更多 個步驟中。 4如申請專利範圍帛丨項之方法，其中變化該劑量 速率包含在至少—部分該植人過程之期間連續地增加該劑 量速率。 5 ·如申請專利範圍帛丄項之方法，《中變化該劑量 速率包含變化該等植入脈波之脈波寬度。 6如申请專利範圍第1項之方法，其中變化該劑量 速率包含變化該等植入脈波之脈波頻率。 7如申請專利範圍第1項之方法，其中變化該劑量 速率包含變化該等植入脈波之脈波寬度及脈波頻率。 22 1345265 100年2月15日修正替換頁 8 .如申請專利範圍第丨項之方法，姜 速率包含調整該劑量速率如該植入過程所指 9 ·如申請專利範圍第1項之方法，^ 速率包含感測該電漿離子植入系統之參數Y 測之參數來控制該劑量速率。 1 0 .如申請專利範圍第9項之方法， 包含感測來自該基板之氣體放出。 ' 11 .如申請專利範圍第9項之方法， _ 包含感測基板充電。 1 2 .如申請專利範圍第9項之方法， 包含感測基板表面狀況。 1 3 .如申請專利範圍第9項之方法， 包含感測該處理室中之壓力。 1 4 .如申請專利範圍第9項之方法， 包含以殘留氣體分析器來感測該參數。 1 5 .如申請專利範圍第9項之方法， _ 包含藉發光攝譜儀來感測該參數。 : 1 6 .如申請專利範圍第9項之方法， , 量速率包含控制該等植入脈波之至少一參數 1 7 ·如申請專利範圍第9項之方法， 量速率包含維持該經感測之參數之設定點。 1 8 ·如申請專利範圍第1項之方法， 過程之期間變化該劑量速率包含調整該處理 之電漿密度。 中變化該劑量 定。 中變化該劑量 及依據該經感 其中感測參數 其中感測參數 其中感測參數 其中感測參數 其中感測參數 其中感測參數 其中控制該劑 〇 其中控制該劑 其中在該植入 至中之該電漿 23 丄：

   19 .如申請專利範圍…之方法，其中該來源包 :::源，以及其中在該植入過程之期間變化該劑量速率包 含調整該RF源之rf功率。 M 2 〇 .如申請專利範圍帛1項之方法，其中在該植入 過私之期間變化該劑#速率包含調整該處理室中之電場。 21 ·如申請專利_ i項之方法，其中在該植入 過程之期間變化該劑量速率包含調整該處理室中之磁場。 2 士申叫專利乾圍帛j項之方法，其中該電漿離 子植入系統進—步包含H間隔於該平台；以及其中 在該植人㈣之期間變化該劑量速率包含調整該陽極與該 平台間之間隔。 2 3 . —種用於基板之電漿離子植入之方法，包含： 提供一電漿離子植入系統’該系統包含：一處理室； -來源，肖以生產一電漿於該處理室中；一平台，用以保 持一基板於該處理室中；一陽極，間隔於該平台；以及一

   脈波源用以產生植入脈波供加速來自該電漿之離子進入 該基板之内； 加速來自该電漿之離子到該陽極以造成二次電子發射 自該陽極。 加速來自該陽極之該等二次電子到該基板；以及 根據一植入過程而電漿離子植入該基板。 2 4 .如申請專利範圍第23項之方法，其中該等二次 電子具有能量於約500eV至20KeV之範圍中。 2 5 ·如申凊專利範圍第23項之方法，其中該陽極塗 24 100年2月15日修正替換頁 覆有一電子發射材料。 2 6 .如申請專利範圍第2；3項之方法， 對於該電漿係負偏壓。 2 7 .如申請專利範圍第26項之方法， 接地。 2 8 .如申凊專利範圍第％項之方法， 正偏壓。 2 9 ·如申凊專利範圍第26項之方法， 陰極包圍該陽極與該電漿間之電漿放電區， 陰極係接地。 3 〇 . —種用於基板之電漿離子植入之 提供一電漿離子植入系統，該系統包含 一來源，用以生產一電漿於該處理室中：— -基板於該處理室以及一脈波源，用以 供加速來自該電装之離子進人該基板之内； 根據一植入過程而電漿離子植入該基板 在該植入過程之期間調整離子能量，而 铷所正在植入之離子與該基板間之不企望 應。 3 1 種電黎·離子植入系統，包含： 一處理室； 一來源，用以生產一電漿於該處理室中 平〇，用以保持一基板於該處理室中 一脈波源，用以產生植入脈波供加迷來 其中該陽極相 其中該平台係 其中該平台係 其中一中空之 且其中該中空 方法，包含： :一處理室； 平台，用以保 產生植入脈波 :以及 至少部分地補 的相互作用效 自該電漿之離 25 1345265 100年2月15日修正替換頁

   子進入該基板之内；以及 ，植入控制器，建構用以根據-具有劑量速率之植入 過輕而電漿離子植入該基板，及冑構用以在該植入過程之 期間以預先程式規劃的劑量速率變化來變化該劑量速率。 3 2 · —種電漿離子植入系統，包含： 、 〆處理室； /來源，用以生產一電漿於該處理室中； 〆平台，用以保持一基板於該處理室中； 一陽極’間隔於該平台； 一脈波源，用以產生植入脈波供加速來自該電漿之離 子進入該基板之内；以及 /電源供應器’用以加速來自該電聚之離子到該陽極 以造成二次電子發射自該陽極，&用以加速來自該陽極之 該等二次電子到該基板。 33·—種電漿離子植入系統，包含： 一處理室； • 一來源，用以生產—電漿於該處理室中； _· 一平σ ’用以保持一基板於該處理室中； , 一脈波源，用以產生植入脈波供加速來自該電漿之離 子進入該基板之内；以及 -植入控制器，建構用以根據一植入過程而電漿離子 植入該基板，及建構用以在該植入過程之期間調整離子能 量’而至少部分地補償所正在植入之離子與該基板間之不b 企望的相互作用效應。 26