TWI434359B - 離子束監控配置 - Google Patents

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TWI434359B TW093140348A TW93140348A TWI434359B TW I434359 B TWI434359 B TW I434359B TW 093140348 A TW093140348 A TW 093140348A TW 93140348 A TW93140348 A TW 93140348A TW I434359 B TWI434359 B TW I434359B
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Description

離子束監控配置
本發明關於用於離子植入機之離子監控配置，其中需求監控用於植入之離子束的通量及/或剖面輪廓。本發明亦關於離子植入機製程室與包括此一離子束監控配置之離子植入機，及監控在離子植入機中之離子束的方法。
離子植入機係為人已知且大體上符合以下之普遍設計。一離子源係自一前驅氣體或其類似物產生一被混合之離子束。通常只有特定種類之離子係需用於植入一基材內，例如用於植入一半導體晶圓中之特定摻雜劑。所需要之離子係使用一聯結質量分解狹縫之質量分析磁鐵，從已混合之離子束中選出。因此，一含有幾乎全部需求離子種類之離子束會自被傳送至一製程室的質量分解狹縫中出現，在該室中離子束會照射在由一基材支撐件支承在該離子束路徑中的一基材。
通常會需要測量在離子植入機中之離子束的通量及/或剖面輪廓，以增進植入製程之控制。一存在此需求之實例是在離子植入機中，其中該離子束尺寸係小於待植入之基材。為了確保離子植入能遍及整個基材，離子束及基材係彼此相對地移動，使得離子束掃描整個基材表面。此達成係藉由(a)偏斜該離子束以掃描過被支承在一固定位置之基材，(b)機械性地移動基材，而保持離子束路徑固定， 或(c)偏斜該離子束且移動該基材之組合。大體上，相對運動係有效使得離子束會循著在基材上的一光柵圖案。
為達到均勻植入，需要知道在至少一維中之離子束通量及剖面輪廓，且亦需要定期檢查以允許校正任何變異。例如，均勻摻離需要在相鄰掃描線間之適度重疊。換句話說，如果在光柵掃描之相鄰掃描線間之間距太大(相對於離子束寬度及輪廓)，基材之「條紋化」會因增加間隔性條帶而產生，且降低摻雜層次。在光柵掃描式離子植入機中之劑量均勻性問題已在WO03/088299中討論過。
本發明人之美國專利申請案序號第10/119290號描述一如上述通用設計之離子植入機。一單一基材被支承在一可移動基材支撐件上。雖然離子束的一些操控係可行，該植入機之操作使得離子束在植入期間係循著固定路徑。反而是基材支撐件係沿著二正交軸移動，以造成該離子束循著一光柵圖案掃描過該基材。該基材支撐件係設有一具有1平方公分入口孔隙之法拉第(Faraday)，其係用以取樣該離子束通量。在該離子束中不同位置取樣係藉由使用該基材支撐件移動該法拉第而施行。因此，該離子束通量可在一位置之陣列處取樣，該等位置係對應於轉移該基材支撐件的二軸，且可聚集該離子束通量之二維輪廓。
此配置在某些應用中會面臨一些缺點。首先，其需要將一法拉第置於該基材支撐件上。此增加重量至一以懸臂方式支撐之基材支撐件。再者，許多離子植入機至少包含一置於包括一法拉第之基材支撐件下游的光束截止器 (beamstop)，因而導致重複的偵測器，以及相關連之複雜性及費用。其次，該法拉第之入口孔隙遠小於該離子束。結果，該孔隙只能收集小信號，導致具有雜訊之資料或長擷取時間。全部資料收集時間非常慢，是因為除了產生可接受之信號對雜訊比所需的擷取時間加長外，離子束必須在遍及二維柵格之許多點上取樣，以提供一輪廓。如果只需要在一維中之輪廓則可減少擷取時間，因為只需一單線之資料點。然而，必須施行離子束之仔細對準，供該孔隙通過離子束中心，否則無法測量離子束之全寬。
依據本發明第一特點，本發明關於在一離子植入機中測量一離子束通量輪廓之方法，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一由基材支撐件支承在一目標位置之基材，該離子植入機至少包含一位在該目標位置下游之離子束通量偵測器；及一遮蔽件，其係由該基材支撐件提供，當該遮蔽件係位於該離子束路徑中時，用以遮蔽該偵測器阻隔該離子束，該方法至少包含下列步驟：(a)造成在基材支撐件及離子束間的第一相對運動，使得該遮蔽件藉由一逐漸改變之量阻隔該離子束；(b)在第一相對運動期間以該偵測器測量該離子束通量；及(c)藉由使用在已測量到之離子束通量中的改變，決定 在一第一方向中之離子束通量輪廓。
至於「輪廓」，應瞭解其意指在至少一維中的一剖面輪廓。更普遍的是，測量該離子束通量將至少包含測量藉由離子照射在一偵測器上產生之電流。
上述配置係具優勢的，因為其允許使用一已提供為一光束截止器之法拉第或類似物測量該離子束之剖面輪廓。藉由以一逐漸改變之量阻隔該離子束(即移動該遮蔽件進入該離子束以造成逐漸阻隔)，或移動該遮蔽件離開該離子束，以逐漸揭露該離子束，可取得連續的測量值，及自該等連續測量值中之改變計算出的離子束輪廓。此計算可相當於取得簡單之差，或可相對於尋找該等連續測量值之推導值。
使用該基材支撐件以提供遮蔽件係特別具優勢，因為其除去提供一個另外之組件至離子植入機之需要。其也享有之益處係該離子束係於一在或靠近目標位置處之位置被阻隔，因此可獲得在或靠近該目標位置之離子束輪廓。
在第一相對運動中之測量值可加以收集，因此可在進入箱中前測量到離子束通量，用於設定時間間隔。雖然是以時間為函數測量，各測量值係對應於該離子束中的一不同位置，且因而提供一空間輪廓而非一時間輪廓。或者是，該第一相對運動至少包含在位置間之多次持續運動，當在各位置靜止時收集測量值。
視需要，該離子植入機至少包含由基材支撐件提供的一另外之該遮蔽件，且該方法更包含下列步驟：在該基材 支撐件及離子束間造成一第二相對運動，因此該另外之遮蔽件藉由一逐漸改變之量阻隔該離子束；在該第二相對運動期間以該偵測器測量離子束通量；及藉由使用在已測量出之離子束通量中的改變，決定在一第二方向中之離子束通量輪廓。該遮蔽件及另外的遮蔽件可完全分離，或其等可為相同結構之不同部份。
合宜的是，此允許在二方向收集剖面輪廓。較佳的是，第一及第二方向係實質上正交，因而在二正交方向提供剖面輪廓。該遮蔽件及/或另外的遮蔽件可延伸橫越離子束之全部範圍。或者是，該遮蔽件及/或另外的遮蔽件可只延伸過該離子束之部份。
從第二特點可見，本發明關於在一離子植入機中測量一離子束通量輪廓之方法，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一由基材支撐件支承在一目標位置之基材中，該離子植入機至少包含一位在該目標位置下游之離子束通量偵測器；及一狹縫孔隙，其係設置在該基材支撐件中，用以當該孔隙係位於該離子束路徑中時，只讓該離子束的一部份傳播至該偵測器，該方法至少包含下列步驟：(a)造成一在該基材支撐件及離子束間的第一相對運動，因此該離子束掃描過該孔隙；(b)使用該偵測器以在第一相對運動通過離子束期間，取得離子束通量之測量值；及(c)自該離子束通量測量值決定一離子束通量輪廓。
此配置允許測量該離子束通量之連續部份，且自其決 定離子束輪廓。其只要求該基材支撐件之極少適應性，且可使用通常已出現在光束截止器處之法拉第。
從第三特點中，本發明關於在一離子植入機中測量一離子束通量輪廓之方法，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一由基材支撐件支承在一目標位置之基材，該基材支撐件提供一第一細長狹縫離子束通量偵測器；該方法至少包含下列步驟：造成在基材支撐件及離子束間的一第一相對運動，使得該離子束掃描過該第一偵測器；使用該第一偵測器以在該第一相對運動通過離子束期間，取得該離子束通量之測量值；及自該等離子束測量值決定一第一離子束通量輪廓。
該「細長狹縫離子束通量偵測器」名詞係意於包含透過一細長區域測量離子束通量之偵測器。其等可具有一細長有效偵測區域，或該有效偵測區域可座落在一細長孔隙之後。
配合使用一細長狹縫偵測器測量離子束通量可改善統計值，因為其只提供一沿該細長方向之平均通量，而非在複數個點狀位置離散地取樣該通量。例如，該偵測器可沿掃描該離子束的一線測量該離子束通量。接著，可測量橫越該離子束之連續條紋的全部通量，以獲得一剖面輪廓。
從第四特點中，本發明關於測量離子束路徑之方法，其至少包含：施行上述測量離子束之方法，因此步驟(a)與(b)係在沿該假設離子束路徑之第一位置處施行，且施行 步驟(c)，以決定在該第一位置處的一第一離子束通量輪廓；在沿該假設離子束路徑中與該第一位置隔開之第二位置處重複施行步驟(a)與(b)及步驟(c)，以決定在該第二位置處的一第二離子束通量輪廓；辨識在該第一及第二通量輪廓中之共同特徵；決定在第一及第二通量輪廓中共同特徵之位置；及自如此決定之位置中推測該離子束路徑。
此一方法允許決定該離子束之路徑。此在例如需要控制基材及離子束間之照射角時會有用。用於決定該離子束路徑之共同特徵可為例如該離子束之質量中心。可使用除該共同特徵者以決定離子束路徑。事實上，該離子束之整個輪廓可在第一及第二位置間映射。
在該離子束相對Y軸之照射角中的變異對於在高傾斜植入時尤其重要。此相當於旋轉該支撐臂以造成晶圓之高傾斜(及離子束之較大照射角)，使得摻雜劑可被植入高深寬比結構(如來源延伸暈輪植入)之底部。任何來自相對Y軸之需求射束角度的變異，均將改變離子穿入該結構之範圍，因而改變被植入之裝置的效能特徵。
從第五特點中，本發明有關用於一離子束植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一支承在一目標位置之基材中，該離子束監控配置至少包含：一基材支撐件，其係配置以在該目標位置支承該基材；一偵測器，其係位在該目標位置下游之離子束路徑中，且可操作以取得照射在該偵測器上之離子束通量的測 量值；一遮蔽件，其係由該基材支撐件提供在一位置上，以在介於該基材支撐件與該離子束間的一第一相對運動期間，藉著逐漸改變之量阻隔該離子束到達該偵測器；及處理構件，其可操作以藉由使用在該離子束通量測量值中之改變，決定一在第一方向中的離子束通量輪廓。
此一配置可配合上述方法使用，且因而享有相同利益。
視需要，該基材支撐件至少包含一具有一邊緣之支撐臂，用於阻隔該離子束。另一配置包括一基材支撐件，其包括一具有一第一邊緣之夾盤，該第一邊緣係用於在第一相對運動期間阻隔該離子束。視需要，該基材支撐件係可繞其縱軸旋轉，且該遮蔽件位於該夾盤上，相對於該縱軸係偏心。此一配置之優勢是因為該遮蔽件沿離子束路徑之位置，可藉由旋轉該基材支撐件而改變。因此，可在沿該假設離子束路徑及已決定之離子束真實路徑中二或以上位置處，取得離子束通量輪廓。
該邊緣最好是平直的，雖然其他形狀亦屬可行。當使用一平直邊緣時，該邊緣可實質上有利地垂直於第一相對運動之方向延伸。此具有優勢是因為其簡化了需要獲得該輪廓之數學處理。例如，當使用一曲狀邊緣時，該曲線形狀必須了解，以允許自該離子束通量測量值解該形狀之迴旋。視需要，該基材支撐件至少包含一夾盤，其具有一用於容置一基材之第一面，及一具有自其突出之遮蔽件的第二、相反面。該遮蔽件可具有邊緣以提供該遮蔽件及另外 之遮蔽件。
從第六特點中，本發明有關用於一離子束植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一支承在一目標位置之基材中，該離子束監控配置至少包含：一基材支撐件，其係配置以在該目標位置支承該基材；一偵測器，其係位在該目標位置之離子束路徑下游中，且可操作以取得照射於其上之離子束通量的測量值；一設置於該基材支撐件一位置中之狹縫孔隙，以允許該離子束之部份在該基材支撐件與該離子束間的一第一相對運動期間傳播至該偵測器；及處理構件，其可操作以自該離子束通量測量值決定一第一離子束通量輪廓。從第七特點中，本發明有關用於一離子束植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一支承在一目標位置之基材中，該離子束監控配置至少包含：一基材支撐件，其係配置以在該目標位置支承該基材；一由該基材支撐件提供之第一細長狹縫離子束通量偵測器，其可操作以在該基材支撐件與該離子束間的一第一相對運動期間，取得照射在其上之離子束通量的測量值；及處理構件，其可操作以自該離子束通量測量值決定一第一離子束通量輪廓。
此一配置可配合上述方法使用，且因而享有相同利益。
視需要，該第一偵測器可至少包含一位於一深凹孔之 凹孔偵測元件。有利的是，此限制了該偵測器之接受角度，且允許收集該離子束輪廓之角度測量值。例如，該偵測器可相對於該離子束傾斜，以決定沿離子束路徑傳播該離子束之實際角度。
視需要，該第一偵測器至少包含離散偵測元件之一細長陣列，係可操作以在第一相對運動期間取得照射於其上之離子束通量的測量值，且該處理構件係可操作以藉著加總經由在該陣列中之偵測元件取得的並行離子束通量測量值，以決定一離子束通量輪廓，且從藉由一偵測元件取得之離子束通量測量值決定一另外的離子束通量輪廓。
使用離散偵測元件允許同時在二方向中決定剖面輪廓。較佳的是，該等偵測元件係以一交替鋸齒狀圖案置於二相鄰、平行的線中。此允許一偵測器陣列的有效偵測區域可延伸橫越該離子束之全寬，因為在二線間之任何無效區域將會被重疊(否則沿一單一線需置放不同偵測元件)。
從第八特點中，本發明有關用於一離子束植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束用於植入一基材中，該離子束監控配置至少包含(a)第一測量構件，其可操作以在一沿該離子束之假設路徑的第一位置處測量一第一離子束通量輪廓；(b)第二測量構件，其可操作以在一沿該離子束之假設路徑中與該第一位置隔開之第二位置處測量一第二離子束通量輪廓；及(c)處理構件，其可操作以辨識在該第一及第二通量輪廓中之共同輪廓，以決定在該第一及第二通量輪廓中之共同特 徵的位置，以自所決定之位置推測該離子束路徑。
本發明也延伸至一包括如上述離子束監控配置之離子植入機製程室，以及一包括如上述離子束監控配置之離子植入機。
其他較佳但有選擇性之特徵係在隨附申請專利範圍中提出。
一離子植入機20概要側視圖係顯示於第1a圖中，而沿第1a圖之AA線之部份剖面圖係顯示於第1b圖中。離子植入機20包括一離子源22，其係配置以產生一離子束24。離子束24被導入一質量分析器26中，在該處會使用一磁鐵以選擇符合需求質量/電荷比之離子。此等技藝係熟習此項技術人士已知且將不會進一步說明。應注意的是，為了便利，質量分析器26在第1a圖中顯示為在紙張平面中將來自離子源22之離子束24彎曲，該紙面平面在所示範離子植入機20之其他部份的脈絡中係一垂直平面。實際上，質量分析器26通常是配置以在一水平面中使此離子束24彎曲。
離開質量分析器26之離子束28可使該等離子靜電加速或減速，此係取決於將被植入之離子型式及需求的植入深度。質量分析器26之下游係一含有待植入之晶圓32的真空室(以下稱為製程室30)，如第1b圖中可見。在本具體實施例中，晶圓32將會是一通常直徑為200毫米或300 毫米之單一半導體晶圓。一至少包含一法拉第之光束截止器34係位於晶圓32之下游。
離開質量分析器26之離子束28具有之射束寬度及射束高度實質上小於待植入之晶圓32的直徑。第1a及1b圖之掃描配置(詳述於後)允許晶圓32在多方向移動。此意指離子束28在植入期間可保持沿一相對於製程室30之固定路徑。
晶圓32係靜電地裝設在一基材支撐件之晶圓支承座或夾盤36上，該基材支撐件也至少包含一連接夾盤36之細長支撐臂38。細長支撐臂38以一大體上垂直離子束28之方向通過製程室30的壁而延伸出。支撐臂38通過在一旋轉板42中的一狹縫40(參見第1b圖)。支撐臂38之末端係經由一橇板44裝設。支撐臂38在Y方向相對於橇板44係實質上固定，如第1a及1b圖中所示。支撐臂38在第1a及1b圖中所示Y方向係以一往復運動方式相對於旋轉板42移動。此允許晶圓32在製程室30中移動且以往復運動方式。
為有效在正交之X方向機械性掃描(即進及出第1a圖中之紙張平面，及第1b圖中的左至加)，支撐臂38係裝設在一支撐結構中。該支撐結構至少包含一對線性馬達46，其等係在如第1a圖中所示的支撐臂38之縱軸上與下方隔開。較佳的是，馬達46係繞著該縱軸裝設，以造成作用力吻合支撐結構之質量中心。然而，此並非必要，且應當然可了解能利用單一馬達以減少重量及/或成本。
該支撐結構也包括一滑座48，其相對於橇板44係固定地裝設。線性馬達46係沿第1b圖之左至右方置放的軌道(未顯示於第1a或第1b圖中)移動，造成支撐臂38如第1b圖中所示同樣地自左至右往復運動。支撐臂38在一系列軸承上相對於滑座48往復運動。
以此配置，晶圓32係可在相對於離子束之軸(Z)在二正交方向(X與Y)移動，因此整個晶圓32可通過固定方向之離子束28。
第1a圖顯示橇板44在一垂直位置，使得晶圓32之表面係垂直於照射離子束28之軸。然而，可能會需求以一角度將離子植入晶圓32。為此原因，該旋轉板42係可繞著一被界定通過其中心之軸，相對於製程室30之固定壁旋轉。換句話說，旋轉板42係可在第1a圖中所示之箭頭R方向旋轉，因而造成晶圓32以相同意思旋轉。
以上配置之進一步細節可在本發明人之共同審理中美國專利申請案序號10/119290號中發現，其內容係全數併入本文。
在一較佳具體實施例中，夾盤36被控制以依據一順序移動，即在X座標方向橫越離子束28之線性移動，各次線性移動係藉由在Y座標方向之步進式移動所分開。所生成之掃描圖案係顯示在第2a圖中，其中虛線50係晶圓32在其藉由支撐臂38於X座標方向往復地來回運動時其中心52之軌跡，且標示出其在往復運動之各行程結束處在Y座標方向中向下。
如圖中可見，晶圓32之往復掃描動作確保晶圓32之所有部份均暴露至離子束28。晶圓32之移動造成離子束28在晶圓32上進行重複掃描，其中該等個別掃描線54係平行且等距地分隔，直到離子束28完全通過該晶圓32。雖然第2a圖中之線50代表晶圓32在夾盤36上相對於靜止離子束28之運動，線50也是離子束28橫越晶圓32之掃描的一想像。明顯地，離子束28相對於晶圓32之運動，相較於晶圓32相對離子束28之實際運動係在相反方向。
在第2a圖中所示之實例中，控制器掃描晶圓32，使得離子束28在晶圓32上畫出不相交之均勻分布的平行線54的一光柵。各線54對應於離子束28在晶圓32上的一單一掃描。如所示，此等離子束延伸超過晶圓32的一邊緣，到達該射束之剖面係完全遠離該晶圓32的一位置，使得當晶圓32移動進入一用於次一掃描線54之位置時，不會有離子束通量被晶圓32吸收。
假設待植入之原子種類的離子束係隨時保持固定，藉由保持晶圓32在X座標方向之固定移動速度，傳遞至晶圓32之需求種類的劑量，在掃描線54於該方向橫越晶圓32時係維持固定。同時，藉由確使該等掃描線54間之間距均勻，沿Y座標方向之劑量分布也維持實質上固定。然而，實際上在晶圓32花費時間以施行一完全通過離子束28(即完成第2a圖中所示的掃描線54中之一)期間，在離子束通量中可能有一些漸次地變異。
為了減少在一掃描線54期間此離子束通量變異之影 響，該離子束通量可定期地測量(如以下將詳細說明)，且據以調整晶圓32移動經過後續掃描線54間之速度。換句話說，如果該束通量降低時，晶圓32會以較慢速度沿後續掃描線54驅動，以維持每單位行經距離之需求原子種類的植入速率能符合需求，反之亦然。依此方式，在掃描線54期間在離子束通量中之任何變異，只會導致在該掃描線間隔方向中傳給晶圓32之劑量的極微變異。
在以上參考第2a圖之掃描系統中，晶圓32係以一均勻距離在往復式掃描線54間轉移，以產生一鋸齒狀光柵圖案。然而，掃描可加以控制，使得多重掃描係沿該光柵之相同掃描線施行。例如，各光柵線54可代表晶圓32沿掃描線54的一雙重行程或往復運動，只有在各次雙重行程間在Y座標方向具有一間隔均勻之轉移。所產生之光柵圖案係顯示於第2b圖中。
再者，第2b圖只顯示離子束28在Y座標方向單次通過晶圓32，但完整之植入程序可包括多次通過。接著該植入製程的各如此通過可經配置以畫出一間隔均勻之掃描線54的個別光柵。然而，多次通過之掃描線54可被組合以畫出一複合光柵，其係自視數次通過的掃描中有效地推出。例如，一第二通過之掃描可精確地在該第一通過的掃描間之中途推出，以產生一具有均勻掃描線間距之複合光柵，該間距係各通過之連續掃描間之間隔的一半。
橫越多次通過之交錯掃描線54有利於減少由照射離子束28置於晶圓32上之熱負荷。因此，如果一特定製程 需求掃描線54間之間隔為T以達到需求之劑量，則各掃描線可進行四次通過，其中在任何特定通過中均由4T分隔。各次通過被配置以藉由T量空間地轉移該通過之掃描的相位，因此由該等四次通過繪出之複合光柵具有如第2c圖所示具間隔T之線。依此方式，會減少晶圓32之熱負荷，同時確保該光柵線間隔係維持在需求之間隔T。
為了確保在掃描線間隔之方向(沿Y軸)傳遞至晶圓32的劑量之適當均勻性，此間隔或線距必須小於相同方向中離子束28之剖面尺寸。此係因為該離子通量在整個離子束28中不均勻，且傾向於自射束邊緣向中心增加。重疊相鄰掃描線54係用以在克服離子束28中此均勻性之不足。重疊之程度(及通過之次數)必須依據該製程之整體劑量要求而決定。
決定最佳線間隔需要對離子束28沿Y座標方向之離子束通量輪廓的了解。此係因為需要達成使均勻性落入一特定容差中之間隔會隨時間改變。一旦測量出該離子束通量輪廓，會使用傅利葉(Fourier)轉換以決定需求之線間隔。此程序之進一步細節可在本發明人之共同審理中美國專利申請案序號10/251,780號內發現，其內容係全數併入本文中。
同時，有利的是測量離子束28在X座標方向中之離子束通量輪廓。此允許調節該射束通量以避免某些問題，如可能發生在質量分析磁鐵之分散平面中的離子束未對準，且造成離子束28以不正確照射角撞擊晶圓32，或造 成在離子束掃描期間的一偏移。此外，在X及Y二座標方向中之射束輪廓可經調節，以避免諸如在離子束28中之熱點的問題(其可導致晶圓32充電)，或使離子植入製程最佳化(如確保一最佳射束尺寸或最佳射束形狀，以致能以正確摻雜濃度透過多次掃描中之一達到均勻性)。迅速地獲得射束輪廓允許使離子束快速地返回，以校正任何問題。
在X及Y座標方向監控離子束28之照射角度也有用於確保符合需求之植入條件。離子束28所循之路徑可藉由在Z座標方向分隔的二地點測量該離子束通量輪廓而決定，如以下將更詳細描述。
在本發明第一組具體實施例中，離子束28之輪廓係使用作用為一光束截止器34之法拉第測量。法拉第34係一測量照射於其上之離子束電流的單一偵測器。該法拉第34具有一大於離子束尺寸之入口孔隙56，且因此可在一瞬間測量整個離子束的電流。為了允許測量橫越離子束28之通量輪廓，會藉由將遮蔽件58移入離子束28而逐漸地阻隔離子束28，或藉由將遮蔽件58移開離子束28而逐漸地揭露離子束28。此可依據被測量之輪廓而在X或Y座標方向施行。根據遮蔽件58係移入或移出離子束28而定，移動遮蔽件58會導致在被測量通量中的漸增或漸減。此配置係顯示於第3圖中。在連續位置間所測量通量之改變係出現在正被阻隔或正被揭露之離子束28的部份中之通量的指標。實施一方案以抽取在所測量通量中的此改變，且自其決定該離子束通量輪廓係此項技術中很明顯的技術， 且無須在此進一步說明。
現將參考離子束28之逐漸阻隔描述基材支撐件之範例性具體實施例及其等操作之模式。熟習此項技術人士應瞭解當離子束28逐漸露出以致離子束通量穩定地增加時，以下具體實施例也可行。
使用基材支撐件以移動遮蔽件58係合宜的，因為其已具有沿X及Y座標方向移動之能力。第一具體實施例係顯示於第4圖中，其中支撐臂38本身是用作遮蔽件58。在此具體實施例中，支撐臂38具有一沿X座標方向延伸之扁平下緣。因此，夾盤36可被驅動橫越製程室30而通過離子束28，使得支撐臂38之扁平下緣係位於離子束28之上。在此配置中，離子束28到光束截止器34之路徑未受阻礙，且法拉第34測量全部離子束通量。支撐臂38接著被驅動向下進到離子束28中，使得該扁平下緣逐漸地阻隔離子束28。
離子束28撞擊支撐臂38將造成局部加熱，且也可能使材料燒蝕。在任一情況中，結果是由於來自支撐臂38之分子及離子污染位於夾盤36上的晶圓32之可能性。因此，支撐臂38用以阻隔離子束之部位係塗布有半導體材料，使得任何噴濺之負面效應減緩。支撐臂38可被塗布或覆蓋不易噴濺或不會造成污染之材料，諸如石墨。
晶圓32之污染影響可藉由使用支撐件38之背面阻隔離子束28而進一步減輕。依此方式，在驅動支撐臂38進入離子束28前，支撐臂38會旋轉約180度左右，使晶圓 32面對光束截止器34而非離子束28，且支撐臂38之背面面對離子束28。誠然，在此配置中，支撐臂38之背面可覆蓋或塗布有半導體材料或石墨。
另一選擇是，可使用支撐臂38側面阻隔離子束28。此優勢是因為當離子束被阻隔時，晶圓32不面對離子束28及光束截止器34。此進一步減少污染晶圓32之機會，因為其減輕來自光束截止器34之背面被噴濺材料的問題。如上述，支撐臂38之側面可塗布半導體材料或石墨。
基材支撐件之移動係由一控制器標示且影響。此控制器係用以移動支撐臂38通過離子束28。在一系列之已知支撐臂位置中，來自法拉第34之讀數係由控制器取得。因此，控制器建立位置及離子束通量值的一組資料。如果支撐臂38被驅動進到離子束28中，由於先前之通量測量值，各後續通量將降低之量對應於在被阻隔區域上接收到之通量。因為各測量值對應於橫越離子束28的一完整片段，當與前述使用1平方公分法拉第孔隙以測量離子束通量之先前技術配置比較，本發明之資料收集可更加快速地施行而不犧牲任何計算速率。
由於支撐臂38之平直邊緣在X座標方向延伸，可發現在X座標方向取得之片段的通量。因此該控制器可用以計算且繪出離子束通量相對於位置之圖，據以產生在Y座標方向之通量輪廓。
有利的是，使用支撐臂38以阻隔離子束28，確保離子束28之輪廓是在通常於植入期間由晶圓32佔用之位 置。當與使用一設置在其本身驅動機構上之專用遮蔽件58相比，此明顯是一優勢，但最可能將會是位於遠離該植入地點，以避免干擾基材支撐件之操作。
如果支撐臂38之高度(其在Y座標方向之尺寸)係大於該離子束高度，該輪廓可在支撐臂38的一通過中收集到。然而，可使用高度少於離子束28的高度，但大於該離子束28高度之半的支撐臂38。此係因為支撐臂38可先自離子束28上方驅動進入，且接著自下方，允許在二次通過中測量離子束28的二半部。此可藉由使支撐臂38設置有上方及下方平直邊緣而更易於達成：可使用只具有一單一平直邊緣的設計，雖然此需要在二次通過間將支撐臂38旋轉180度(且或以半導體材料或石墨覆蓋或塗布前及後二面，因為二面均會暴露至離子束)。如果支撐臂38具有二平直邊緣，該輪廓可在一次通過中收集。此是因為當支撐臂38被驅動進入離子束28時，可藉著逐漸阻隔由前緣收集該輪廓之第一半部，而當支撐臂38被驅動離開離子束28時，可藉著逐漸揭露離子束28而由尾緣收集該輪廓之第二半部。
雖然第4圖之具體實施例是特別簡單，其只允許決定在Y座標方向中之離子束28輪廓。第二具體實施例係顯示在第5圖中，其允許測量在X及Y座標方向中之輪廓。夾盤36經修改以包括設置在其最外及最底端處之平直邊緣60，因此其等及X座標方向延伸。邊緣60可以半導體材料或石墨(或類似者)覆蓋或塗布，以減少污染 問題。
邊緣60可自離子束28任一側或離子束28上方驅動進入離子束28，以造成逐漸地阻隔。如在第4圖之每一具體實施例，該控制器記錄已測量出離子束通量中之改變連同夾盤36的位置，且自其決定離子束通量輪廓。垂直地驅動夾盤36將會允許Y座標方向中之輪廓被決定出，而水平地驅動夾盤36將會允許X座標方向中之輪廓被決定出。所示平直邊緣60長度係大於離子束28在X及Y座標方向中之範圍。平直邊緣60越長，使邊緣60在離子束28置中以確保平直邊緣60一直切過離子束28所需之精確度越少。然而，邊緣60無須比離子束28大；在此情況下，仍可見到在離子束通量測量值中之逐漸改變，而與無法獲得一零測量值之事實無關。此配置之缺點在於連續測量值間之差減少，且資料擷取時間必須增加，以便以相同信號對雜訊比獲得輪廓。
一進一步的具體實施例係顯示於第6圖，其包括一自夾盤36背面延伸之遮蔽件62，即所設置的一方形遮蔽件62係自夾盤36之背面直立。當夾盤36旋轉使得晶圓32面離開離子束28及光束截止器34時(面向上或向下)，方形邊緣62呈現二垂直邊緣64及一水平邊緣66，其等任何一者均可被驅動進入離子束28。因此，可在Y或X座標方向逐漸地阻隔離子束28，且如以上決定該離子束輪廓。
遮蔽件62係以半導體或石墨(或類似物)覆蓋或塗布，以減輕污染之負面影響。事實上，此具體實施例對於 避免晶圓32之污染尤其有利。此是因為晶圓32係旋轉離開離子束28及光束截止器34：離子束28撞擊光束截止器34可造成背面噴濺且因此污染面對光束截止器34之晶圓32。
除了使用設置在基材支撐件上之遮蔽件或邊緣藉由一逐漸改變量阻隔離子束外，可使用一如第7圖中所示的遮蔽件62收集離子束通量輪廓，該遮蔽件62具有通過其延伸之狹縫孔隙63。
該狹縫孔隙在Y座標方向上延伸，且比離子束28之全寬更寬。遮蔽件62具有之尺寸大於離子束28，因此所有離子束28均被阻隔，與部份通過狹縫63不同。如第3至6圖之每一具體實施例，遮蔽件62被驅動通過離子束28以改變到達設置在光束截止器34處之法拉第。在各位置處，對應於一通過離子束28之片段的通量會由法拉第34測量。在Y座標方向驅動基材支撐件允許連續片段之離子束通量被測量。簡單地繪出所測量到之通量，可獲得在Y座標方向之通量輪廓。
應瞭解的是，可使用一在Y座標方向延伸之類似狹縫63，以沿X座標方向收集一通量輪廓。此第二型式之狹縫可設置在遮蔽件62上，作為一替代或與一第一型式之狹縫63組合。狹縫63可位於其他位置(如通過支撐臂)，以對應於第8圖之外觀。
現將說明第二組之具體實施例，其中設置於第1圖之基材支撐件的一或多個法拉第68係用以測量該離子束通 量。此等具體實施例係顯示於第8至10圖中。在所有實例中，法拉第68具有之狹縫孔隙70延伸過離子束28之全寬或高度，此允許離子自其通過以由一座落於孔隙70後之有效偵測區域加以測量。該法拉第68提供一沿孔隙70之線的全部通量之測量，因此移動法拉第68通過離子束28允許決定該離子束28的輪廓。誠然，當繪出該輪廓時，可直接使用各個測量值，此與第3至6圖中需要連續測量值中之差相反。因為孔隙70延伸橫越離子束28之全部範圍，計算速率係遠高於使用在前述先前技術中極小的1平方公分法拉第。此允許更快之資料擷取而不犧牲計算速率。該孔隙70無須延伸通過離子束28之全寬或高度，因為在連續測量值間之差仍會被記錄。然而，因為在連貫的通量測量值中之減少，此等配置非較佳。
第8圖顯示一設置在支撐臂38上之法拉第68，其具有一沿支撐臂38水平(即在X座標方向)延伸之狹縫孔隙70。與參考第7圖描述之孔隙63不同，此孔隙70並不延伸通過整個支撐臂38。支撐臂38可接著藉由控制器被驅動向上或向下進入離子束28中，而後測量出各個位置之通量。該控制器連結此等測量值與支撐臂38之位置，以提供離子束28在Y座標方向中之輪廓。
有利的是，可獲得在晶圓32於植入時通常佔用之位置的離子束28輪廓。在一專用驅動臂上提供一法拉第68不會產生如此有用之輪廓，因為該驅動臂將必須偏離該晶圓之植入位置，以避免干擾該基材支撐件之操作。
支撐臂38圍繞孔隙70之面積可以半導體材料或石墨(或類似物)覆蓋或塗布，以減輕污染問題。
第9圖顯示一對設置在夾盤36背面之法拉第68。各法拉第68均設置有一狹縫孔隙70，一在X座標方向延伸，另一者在Y座標方向延伸。驅動夾盤36水平或垂直地通過離子束28連同支撐臂38旋轉，使得晶圓32面對光束截止器34，允許決定在Y及X座標方向二者中之離子束輪廓。夾盤26之背面能以半導體材料或石墨(或類似物)覆蓋或塗布，以減輕污染問題。
第10圖顯示一進一步的具體實施例，其中夾盤36具有一扁平結構72自其背面突出，類似第6圖中之遮蔽件62。第10圖之扁平結構72係設置有一對法拉第68。各法拉第68均設置有一狹縫孔隙70，一在X座標方向延伸，另一者在Y座標方向延伸。驅動該扁平結構72水平或垂直地通過離子束28，允許快速的決定在Y及X座標方向二者中之離子束通量輪廓。能以半導體材料或石墨(或類似物)覆蓋或塗布扁平結構72，以減輕污染問題。對於第6圖之具體實施例，此具體實施例具有使晶圓32不面對離子束28且不面對光束截止器34之優勢，因而進一步使污染問題最小。
第8至10圖之具體實施例需要基材支撐件逐漸地移動通過離子束28，以獲得一輪廓。第11圖顯示一進一步的具體實施例，其允許自一單一位置獲得完整輪廓。一法拉第68之陣列係設置在夾盤36之背面，以延伸通過離子束 28之全高。法拉第68係設置有短狹縫孔隙70。該等孔隙70延伸以覆蓋離子束28之全部範圍，係藉由配置成為二平行線以形成一如第10圖中所示的鋸齒形圖案，使得一孔隙70之末端係對準次一孔隙70之開始。
將法拉第68置於離子束28之中央允許在Y座標方向中之離子束28的輪廓在一時間中被捕捉。在X座標方向之輪廓可藉由驅動夾盤36水平地通過離子束28而獲得，且加總在各位置自法拉第68取得之測量值。或者是可提供一依一正交方向配置之第二組法拉第68。如前述，能以半導體材料或石墨(或類似物)塗布夾盤36之背面，以減輕污染影響。
如先前所述，有利的是能決定圍繞植入位置之離子束28的確實路徑。此是因為其可能稍微偏離預設之離子束路徑28，且此可能導致照射晶圓32之不正確角度。尋找照射角之特別簡單方法係沿Z座標方向測量二或以上位置處之離子束通量輪廓，且接著使用該離子束通量輪廓之質量中心以決定離子束路徑28。此外，測量該離子束通量輪廓顯現出離子束28之範圍，且因此也可能決定沿Z座標方向之任何離子束的發散或收斂。
沿Z軸測量離子束通量輪廓通量輪廓的一方式，係在沿Z軸之不同位置提供二遮蔽件58或二狹縫法拉第68(類似已描述過者)。二遮蔽件58可用以阻隔離子束28，同時以一設置在光束截止器34處之法拉第測量該離子束通量。遮蔽件58或法拉第68二者均可設置在其等本身之支 撐件上，裝設在一線性驅動器上，以允許在X座標方向中轉移。或者是，一單一支撐件可被裝設在一附接至一雙軸平台之線性驅動器上。因此將允許沿Y及X座標方向移動進入或離開離子束28，且也會允許沿Z軸選擇一位置之範圍。
在使用二分離遮蔽件58或法拉第68時，該支撐結構可提供遮蔽件58或法拉第68中之一，與設置在一分離結構上之遮蔽件58或法拉第68組合使用(諸如該等先前描述中之一)。或者是，現將說明支撐臂38之單一遮蔽件62可用以在沿Z軸之二位置處提供通量輪廓。
第12a及12b圖顯示第6圖之配置的修改，其允許在沿Z軸之二位置處測量Y座標方向中之離子束輪廓。該修改係將遮蔽件62自支撐臂38之旋轉軸74移向夾盤36的一側，如第12b圖中可詳見。
為在一第一位置Z1 測量該離子束通量輪廓，支撐臂38會移動使得遮蔽件62之邊緣66會位於緊靠離子束28之上。支撐臂38接著在Y座標方向下移使得遮蔽件62逐漸阻隔離子束28，且獲得在Y座標方向之通量輪廓，如第11a圖中所示。遮蔽件62及夾盤36接著會移離離子束28，且支撐臂38會旋轉180度。旋轉造成偏移遮蔽件62以移至一沿Z軸之新位置(Z2 )。支撐臂38接著在Y座標方向上移使得遮蔽件62逐漸阻隔離子束28，且獲得在Y座標方向之一第二通量輪廓，如第12b圖中所示。
除了獲得在Y座標方向中之離子束通量輪廓外，輪廓 可在X座標方向中二位置Z1 及Z2 處獲得。此係藉由驅動二垂直邊緣64中之一在X座標方向於Z1 位置處橫越離子束28、將支撐臂38旋轉180度、且接著驅動遮蔽件62在X座標方向於Z2 位置處橫越離子束28而達成。
因此可獲得二位置Z1 及Z2 處之離子束通量輪廓。Z1 及Z2 之位置可自基材支撐件之幾何形狀中得知，且因此可自此等輪廓中外插得到離子束路徑28(假設離子束28依循一直線路徑，對於圍繞該植入位置之短關注距離的一可接受之逼近)。
第5圖之具體實施例也能以類似方式使用。此是因為邊緣66係位置靠向夾盤36之前面，且因此係偏離支撐臂38之旋轉軸74。因此，支撐臂38的180度旋轉會沿Z座標方向移動邊緣60。二邊緣60可用以在Y及X座標二方向收集輪廓。
第10圖之法拉第配置可被併入剛描述之偏移遮蔽件設計中。然而，此一設計將會需要法拉第68設置在遮蔽件62之背後，且須考慮在前與後法拉第68間之不均等負荷。
一進一步替代性設計係顯示在第13a及13b圖中。此等圖式顯示一末端件76，係用於經由一設置在凹孔78中之耦合件附接至一支撐臂38。末端件76係一塊狀，其具有之頂面80係設有一圓形夾盤82，用於支承一晶圓32。一對法拉第68係設置於末端件76之前面84後。一法拉第68相當於先前設計，其至少包含一1平方公分之入口孔隙86。一相鄰之第二法拉第68係設置於一深凹孔後，其前方 係一上方狹縫孔隙88a。狹縫88在X座標方向延伸，其具有10毫米x1毫米之尺寸，因此可用以在Y座標方向獲得離子束通量輪廓，如先前所述。
凹孔89具有22.5毫米之深度，且終止於一相對應形狀、尺寸及方向之第二孔隙88b。法拉第68之有效偵測區域87係位於下方孔隙之後。界定凹孔89之該等壁係與有效偵測區域87電性絕緣以允許其接地。該有效偵測區域87及下方孔隙88b形成一般設計之法拉第68。
因此，此法拉第68之前方是一對作用為準直照射之離子束的孔隙88。此允許該離子束角度被測量出(即自Z軸離開之實際離子束路徑28的角度)。深度凹下之法拉第68只允許實質上垂直前孔隙88a進入之離子行經後孔隙88b，且在87處偵測。任何離軸之離子會撞擊內壁且大多數可能被吸收。在孔隙88a、b間將壁向後切削，使離軸之離子可能反射到有效偵測區域87且破壞測量值之機會最小化。有效偵測區域87係受磁性抑制以計入次要電子。
將支撐臂38繞其軸旋轉以改變狹縫孔隙88之接收角度，及在X與Y座標方向轉移支撐臂38以掃描狹縫孔隙88橫越整個離子束28，此二者之組合允許決定離子束28之詳細通量輪廓。該深狹縫孔隙88可配合任何先前描述之狹縫法拉第68使用。
如熟習此項技術人士應瞭解，可改變以上具體實施例而不脫離本發明之範疇。
例如，所有以上具體實施例均有關第1圖之離子植入 機20的操作，其中離子束28沿一固定離子束路徑行進，且其中夾盤36在一光柵圖案中移動，以允許該離子束28橫越晶圓32掃描。然而，此情況並非必須，因為以上具體實施例可用於一離子植入機20中，其中離子束28被掃描而非該夾盤36。因此，當離子束通量輪廓被測量時，夾盤36可位於製程室30中之離子束28範圍內，而後離子束28可接著例如使用靜電或磁性偏移掃過一法拉第68之邊緣60、64、66或孔隙70。依此方式運作之離子植入機20，會具有偏移板或磁鐵，用於偏移在X及Y座標方向中操作之離子束28，且因此對準第4至10圖中所示之邊緣60、64、66及孔隙70會是適當的。雖然偏移離子束28屬可行但非較佳，因為偏移過程可能造成整體離子束輪廓的改變。
以上具體實施例可用作替代或可甚至用於組合。例如，一在X座標方向中的平直邊緣60、64、66可與一在Y座標方向中延伸的狹縫孔隙63或法拉第孔隙70組合。再者，可包括附加特徵，使得一基材支撐件至少包含邊緣60、64、66及在X座標方向延伸之一孔隙63或法拉第孔隙70。此一配置將提供一定程度之冗餘。
明顯地，熟習此項技術人士可在於X或Y座標方向測量離子束通量輪廓，或甚至在兼具二方向中測量離子束通量輪廓間作一選擇。此大致將由該特定應用之需求決定。
雖然以上具體實施例已從驅動邊緣60、64、66、狹縫孔隙63或法拉第孔隙70進入離子束28的脈絡中說明，當然很明顯的可反轉該情況，且使邊緣60、64、66、狹縫孔 隙63或法拉第孔隙70被驅動離開離子束28。
以上具體實施例描述測量離子束輪廓是藉由記錄一維輪廓，其沿一直線(在X座標或Y座標方向)有效地積分該通量強度。此依靠邊緣60、64、66或一平直狹縫孔隙63/70之使用。然而，雖然此係最佳配置，可進行改變使得平直邊緣60、64、66或平直孔隙70係在未確實對準X或Y座標方向使用。再者，也可使用非平直之邊緣或法拉第孔隙。此外，平直邊緣60、64、66及孔隙70無須被配置成與運動方向正交，而是可以其他角度設置。
使用一控制器使夾盤36之運動有效，且自法拉第偵測器34、68或偵測器68擷取資料只是本發明的一實作。替代性實作包括使用該控制器以供應夾盤36之位置資訊，給一另外也收集有關被測量離子束通量的計算構件。此外，該等計算需要與離子束通量測量值中之差關聯，而產生一可在硬體或軟體中實施之離子束通量輪廓。
20‧‧‧離子植入機
22‧‧‧離子源
24‧‧‧離子束
26‧‧‧質量分析器
28‧‧‧離子束
30‧‧‧製程室
32‧‧‧晶圓
34‧‧‧光束截止器
36‧‧‧夾盤
38‧‧‧支撐臂
40‧‧‧狹縫
42‧‧‧旋轉板
44‧‧‧橇板
46‧‧‧線性馬達
48‧‧‧滑座
50‧‧‧虛線
52‧‧‧晶圓中心
54‧‧‧掃描線
56‧‧‧入口孔隙
58‧‧‧遮蔽件
60‧‧‧平直邊緣
62‧‧‧遮蔽件
64‧‧‧垂直邊緣
66‧‧‧水平邊緣
68‧‧‧法拉第
70‧‧‧孔隙
72‧‧‧扁平結構
74‧‧‧旋轉軸
76‧‧‧末端件
78‧‧‧凹孔
80‧‧‧頂面
82‧‧‧夾盤
84‧‧‧前面
86‧‧‧入口孔隙
87‧‧‧有效偵測區域
88‧‧‧狹縫
88a‧‧‧上方狹縫孔隙
88b‧‧‧下方狹縫孔隙
89‧‧‧凹孔
現將參考附圖說明本發明之實例，其中：第1a圖顯示一離子植入機之概要側視圖，其中一基材係裝設在一基材支撐件上；第1b圖顯示第1a圖沿AA線之部份剖面；第2a至2c係由第1a及1b圖之離子植入機施行的三個掃描圖案之簡要表示法；第3圖係顯示一離子束撞擊一法拉第光束截止器前該離子 束之部份阻隔的簡要表示法；第4圖係顯示在本發明第一具體實施例中如何使用支撐臂阻隔該離子束的簡要表示法；第5圖係顯示在本發明第二具體實施例中如何使用設置在一基材支撐件上的二正交螢幕中之一阻隔該離子束的簡要表示法(該基材支撐件係附接至該基材支撐件的一支撐臂)；第6圖係顯示在本發明第三具體實施例中如何使用自該基材支撐件之晶圓支承座突出的遮蔽件阻隔該離子束的簡要表示法；第7圖係顯示一自設置有一允許離子束通量一片段自其通過的一孔隙之晶圓支承座突出的遮蔽件之簡要表示法；第8圖係顯示一掃描支撐臂的簡要表示法，其包括一具有一狹縫入口孔隙之法拉第；第9圖係顯示一基材支撐件的簡要表示法，其包括一對具有一正交設置之狹縫入口孔隙的法拉第；第10圖係顯示一對具有正交設置之狹縫入口孔隙的法拉第的簡要表示法，該等狹縫入口孔隙係設置於一自該晶圓支承座突出之遮蔽件中；第11圖係顯示具有依鋸齒狀組成設置之法拉第的一陣列之基材支撐件的簡要表示法；第12a及12b圖顯示一類似第6圖之遮蔽件配置，其係用以在沿該離子束路徑之二不同位置處獲得一離子束 通量輪廓；及第13a與13b圖係包括一對法拉第偵測器的一基材支撐件之末端件的二立體圖；及第13c圖係通過第13a圖之AA線的剖面圖。
28‧‧‧離子束
32‧‧‧晶圓
36‧‧‧夾盤
38‧‧‧支撐臂
60‧‧‧平直邊緣
62‧‧‧遮蔽件
64‧‧‧垂直邊緣
66‧‧‧水平邊緣

Claims (54)

  1. 一種在一離子植入機中測量一離子束通量輪廓之方法，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一由基材支撐件支承在一目標位置之基材，該離子植入機包含一位在該目標位置下游之離子束通量偵測器；及一遮蔽件，係由該基材支撐件提供，當該遮蔽件係位於該離子束路徑中時，用以遮蔽該偵測器阻隔該離子束，該方法包含下列步驟：(a)造成一在該基材支撐件及該離子束間的第一相對運動，使得該遮蔽件以一逐漸改變之量阻隔該離子束；(b)在該第一相對運動期間，以該偵測器測量該離子束通量；及(c)藉由使用在該被測量到之離子束通量中的改變，決定在一第一方向中之該離子束通量輪廓；其中該基材支撐件包含一具有一邊緣之夾盤，且該方法包含造成在該基材支撐件及該離子束間之相對運動，使得該邊緣阻隔該離子束。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該離子植入機包含由該基材支撐件提供一另外遮蔽件，且該方法更包含下列步驟：在該基材支撐件及該離子束間造成一第二相對運動，以使該另外遮蔽件以一逐漸改變之量阻隔該離子 束；在該第二相對運動期間，以該偵測器測量該離子束通量；及藉由使用在該被測量到之離子束通量中的改變，決定在一第二方向中之該離子束通量輪廓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該第一及第二方向係實質上正交。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，包含相對於一固定離子束移動該基材支撐件之步驟，以造成該第一相對運動。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之方法，包含相對於一固定離子束移動該基材支撐件之步驟，以造成該第一相對運動及該第二相對運動。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含旋轉該基材支撐件之步驟，以致在造成介於基材支撐件及離子束間之相對運動以逐漸地阻隔該射束前，確保該基材實質上面對該偵測器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含旋轉該基材支撐件之步驟，以致在造成介於基材支撐件及離子束間 阻隔該射束之相對運動前，確保該基材面遠離該偵測器及該離子束之照射方向兩者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基材支撐件包含一臂，且該方法包含造成在該基材支撐件及該離子束間之相對運動，使得該臂阻隔該離子束。
  9. 一種測量一離子束路徑之方法，包括如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法包含：在一沿該假設離子束路徑之第一位置處施行步驟(a)及(b)、及步驟(c)，以在該第一位置處決定一第一離子束通量輪廓；在一沿該假設離子束路徑中與該第一位置隔開之第二位置處重複步驟(a)及(b)、及步驟(c)，以在該第二位置處決定一第二離子束通量輪廓；辨識一在該第一及第二通量輪廓中之共同特徵；決定在該第一及第二通量輪廓中該共同特徵之位置；及自因此決定之該等位置推測該離子束路徑。
  10. 一種測量一離子束路徑之方法，包括如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法包含：在一沿該假設離子束路徑之第一位置處施行步驟(a)及(b)、及步驟(c)，以在該第一位置處決定一第一離子束通量輪廓；在一沿該假設離子束路徑中與該第一位置隔開之第二位置處重複步驟(a)及(b)、及步驟(c)，以在該第二位置處決定一第二離子束通量輪廓；辨識一在該第一及第二通量輪廓中之 共同特徵；決定在該第一及第二通量輪廓中該共同特徵之位置；及自因此決定之該等位置推測該離子束路徑，且其中該邊緣係相對於該基材支撐件的一軸偏心地定位，且該方法包含旋轉該基材支撐件，以將該邊緣自該第一位置移至該第二位置。
  11. 一種在一離子植入機中測量一離子束通量輪廓之方法，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一由基材支撐件支承在一目標位置之基材中，該離子植入機包含一位在該目標位置下游之離子束通量偵測器；及一狹縫孔隙，係設置在該基材支撐件中，當該孔隙係位於該離子束路徑中時，用以只使該離子束的一部份傳播至該偵測器，該方法包含下列步驟：(a)造成一在該基材支撐件及該離子束間的第一相對運動，使得該離子束掃描通過該孔隙；(b)使用該偵測器以在該第一相對運動通過該離子束期間測量該離子束通量；及(c)藉由上述測量該離子束通量，決定一離子束通量輪廓。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該狹縫孔隙係細長的，且一另外之細長狹縫孔隙係設置在該基材支撐件中，該方法更包含：造成一在該基材支撐件及該離 子束間的第二相對運動，使得該離子束掃描通過該另外之孔隙；使用該偵測器以在第二相對運動通過該離子束期間，另外測量該離子束通量；及藉由上述另外測量該離子束通量，決定一第二離子束通量。
  13. 一種測量一離子束的路徑之方法，包含：(a)在一沿該離子束的假設路徑之第一位置處測量一第一離子束通量輪廓；(b)在一沿該離子束的假設路徑中與該第一位置隔開之第二位置處測量一第二離子束通量輪廓；(c)辨識一在該第一及第二通量輪廓中之共同特徵；(d)決定在該第一及第二通量輪廓中之該共同特徵的位置；及(e)自步驟(d)中之該等位置推測該離子束路徑之路徑；其中步驟(a)及(b)包含：使用可位於該第一及第二位置處之至少一細長狹縫離子束通量偵測器，測量通量輪廓。
  14. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入被支承在一目標位置之一基材中，該離子束監控配置包含： 一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一偵測器，係位在該目標位置下游之該離子束路徑中，且可操作以測量照射在該偵測器上之該離子束通量；一遮蔽件，係由該基材支撐件提供在一位置上，以在介於該基材支撐件與該離子束間的一第一相對運動期間，以一逐漸改變量對該偵測器阻隔該離子束；及處理構件，可操作以藉由使用在該等離子束通量測量中之改變，決定在一第一方向中的一離子束通量輪廓；其中該基材支撐件包含一具有一第一邊緣之夾盤，該第一邊緣係配置以在該第一相對運動期間阻隔該離子束；其中該第一邊緣係平直且實質上以垂直該第一相對運動之方向延伸。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之離子束監控配置，其中由該基材支撐件在一位置提供一另外遮蔽件，以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第二相對運動期間，以一逐漸改變之量，對該偵測器阻隔該離子束，該偵測器係可操作以另外測量照射在該偵測器上之該離子束通量，且該處理構件係可操作以藉由使用在上述另外測量之離子束通量中之改變，決定在一第二方向中之一離子 束通量輪廓。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之離子束監控配置，其中該第一及第二方向係實質上正交。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可相對於一固定離子束移動，以造成該第一相對運動。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可相對於一固定離子束移動，以造成該第一相對運動及該第二相對運動。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件包含具有一邊緣的一臂，係配置以在該相對運動期間阻隔該離子束。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可繞該基材支撐件之縱軸旋轉，且該遮蔽件係位於該夾盤上且相對於該縱軸係偏心。
  21. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一被支承在一目標位置之基材中，該離子束 監控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一偵測器，係位在該目標位置下游之該離子束路徑中，且可操作以測量照射在該偵測器上之該離子束通量；一遮蔽件，係由該基材支撐件提供在一位置上，以在介於該基材支撐件與該離子束間的一第一相對運動期間，以一逐漸改變量對該偵測器阻隔該離子束；及處理構件，可操作以藉由使用在該等離子束通量測量中之改變，決定在一第一方向中的一離子束通量輪廓；其中由該基材支撐件在一位置提供一另外遮蔽件，以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第二相對運動期間，以一逐漸改變之量，對該偵測器阻隔該離子束，該偵測器係可操作以另外測量照射在該偵測器上之該離子束通量，且該處理構件係可操作以藉由使用在上述另外測量之離子束通量中之改變，決定在一第二方向中之一離子束通量輪廓；其中該基材支撐件包含一夾盤，該夾盤具有一第一邊緣，係配置用以在該第一相對運動期間阻隔該離子束；及一第二邊緣，係配置用以在該第二相對運動期間阻隔該離子束，該第二邊緣係設置成與該第一邊緣實質上正交。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件包含一夾盤，該夾盤具有一第一面及一第二、相反面，該第一面用於容置一基材，該第二、相反面具有自該第二、相反面中突出之該遮蔽件。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件包含一夾盤，該夾盤具有一用於容置一基材之第一面；及一第二、相反面，具有自該第二、相反面中突出之該遮蔽件，且其中該遮蔽件包含設置成實質上正交配置之二周邊邊緣，使得一邊緣在該第一相對運動期間阻隔該離子束，且該第二邊緣在該第二相對運動期間阻隔該離子束。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可繞該基材支撐件之縱軸旋轉，且該遮蔽件係位於該夾盤上且相對於該縱軸係偏心。
  25. 如申請專利範圍第14項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係一單一晶圓基材支撐件。
  26. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一支承在一目標位置之基材中，該離子束監 控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一偵測器，係位在該目標位置下游之該離子束路徑中，且可操作以測量照射於該偵測器上之該離子束通量；一狹縫孔隙，係設置在該基材支撐件內一位置中，以在一介於該基材支撐件與該離子束間之第一相對運動期間，允許該離子束之部份傳播至該偵測器；及處理構件，可操作以藉由測量該離子束通量，決定一第一離子束通量輪廓。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之離子束監控配置，其中該狹縫孔隙係細長的，且該狹縫孔隙之方向係實質上與該第一相對運動之方向正交。
  28. 如申請專利範圍第26項所述之離子束監控配置，更包含一在該基材支撐件內一位置中的第二細長狹縫孔隙，以在一在該基材支撐件與該離子束間之第二相對運動期間，允許該離子束之部份傳播至該偵測器；且其中該處理構件係可操作以從由該偵測器在該第二相對運動期間，藉由另外測量離子束通量，決定一第二離子束通量輪廓。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之離子束監控配置，其中該第一及第二相對運動方向係實質上正交。
  30. 如申請專利範圍第28項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件包含一支撐臂，且該狹縫孔隙被設置通過該支撐臂。
  31. 如申請專利範圍第26項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件包含一夾盤，係用於容置該基材，且狹縫孔隙被設置通過該夾盤。
  32. 如申請專利範圍第26項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件包含一夾盤，用於在該夾盤之一第一面上容置該基材，及一第二、相反面，一直立元件係自該第二、相反面中突出，該狹縫孔隙係通過該直立元件設置。
  33. 如申請專利範圍第26項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可相對於一固定離子束移動，以造成該第一相對運動。
  34. 如申請專利範圍第28項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可相對於一固定離子束移動，以造成該第一相對運動及該第二相對運動。
  35. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入被支承在一目標位置之一基材，該離子束監控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一第一細長狹縫離子束通量偵測器，係藉由該基材支撐件所設置而可操作以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第一相對運動期間，測量照射在該第一細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量；及處理構件，可操作以藉由測量該離子束通量，決定一第一離子束通量輪廓；其中該第一偵測器包括一細長孔隙或一細長偵測元件，且該細長之方向係實質上與該第一相對運動之方向正交。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之離子束監控配置，更包含一第二細長狹縫離子束通量偵測器，可操作以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第二相對運動期間，另外測量照射於該第二該細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量，且其中該處理構件係可操作以藉由上述另外測量該離子束通量，決定一第二離子束通量輪廓。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之離子束監控配置，其中該第一及第二相對運動之方向係實質上正交。
  38. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入被支承在一目標位置之一基材中，該離子束監控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一第一細長狹縫離子束通量偵測器，係藉由該基材支撐件所設置而可操作以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第一相對運動期間，測量照射在該第一細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量；以及處理構件，可操作以藉由測量該離子束通量，決定一第一離子束通量輪廓；其中該第一偵測器包含一法拉第(Faraday)，該法拉第具有一細長入口孔隙。
  39. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入被支承在一目標位置之一基材中，該離子束監控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材； 一第一細長狹縫離子束通量偵測器，係藉由該基材支撐件所設置而可操作以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第一相對運動期間，測量照射在該第一細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量；以及處理構件，可操作以藉由測量該離子束通量，決定一第一離子束通量輪廓；所述之離子束監控配置，更包含一第二細長狹縫離子束通量偵測器，可操作以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第二相對運動期間，另外測量照射於第二細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量，且其中該處理構件係可操作以藉由上述另外測量該離子束通量，決定一第二離子束通量輪廓；其中該第一偵測器包含一具有一細長入口孔隙之法拉第，且該第二偵測器包含一具有一細長入口孔隙之法拉第。
  40. 如申請專利範圍第35項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件更包含一支撐臂，且該第一偵測器及任何第二偵測器係設置在該臂上。
  41. 如申請專利範圍第35項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件更包含一夾盤，用於在其一第一面上容置該基材，且其中該第一偵測器及任何第二偵測器係設置在該夾盤的一第二、相反面上。
  42. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入被支承在一目標位置之一基材中，該離子束監控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一第一細長狹縫離子束通量偵測器，係藉由該基材支撐件所設置而可操作以在介於該基材支撐件與該離子束間之一第一相對運動期間，測量照射在該第一細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量；以及處理構件，可操作以藉由測量該離子束通量，決定一第一離子束通量輪廓；其中該基材支撐件更包含一夾盤，用於在該夾盤之一第一面上容置該基材，及一第二、相反面，一直立元件自該第二、相反面中突出，該第一偵測器及任何第二偵測器係設置在該直立元件上。
  43. 如申請專利範圍第35項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可相對於一固定離子束移動，以造成該第一相對運動。
  44. 如申請專利範圍第36項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係可相對於一固定離子束移動，以造成該 第一相對運動及該第二相對運動。
  45. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一被支承在一目標位置之基材中，該離子束監控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一藉由該基材支撐件設置之第一細長狹縫離子束通量偵測器，可操作以在一介於該基材支撐件與該離子束間之第一相對運動期間，測量照射在該第一細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量；以及處理構件，可操作以藉由測量該離子束通量，決定一第一離子束通量輪廓；其中該第一偵測器包含一凹孔偵測元件，該凹孔偵測元件係位於一深凹孔之後。
  46. 如申請專利範圍第45項所述之離子束監控配置，其中該凹孔前方係一具有一第一短尺寸及一第二長尺寸之細長孔隙，且其中該凹孔之深度係比該短尺寸大至少五倍。
  47. 如申請專利範圍第46項所述之離子束監控配置，其中該凹孔之深度係比該短尺寸大至少十倍。
  48. 如申請專利範圍第46項所述之離子束監控配置，其中該凹孔之深度係比該短尺寸大至少二十倍。
  49. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一離子束，該離子束係用於植入一被支承在一目標位置之基材中，該離子束監控配置包含：一基材支撐件，係配置以在該目標位置支承該基材；一藉由該基材支撐件設置之第一細長狹縫離子束通量偵測器，可操作以在一介於該基材支撐件與該離子束間之第一相對運動期間，測量照射在該第一細長狹縫離子束通量偵測器上之該離子束通量；以及處理構件，可操作以藉由測量該離子束通量，決定一第一離子束通量輪廓；其中該第一偵測器包含一離散偵測元件之細長陣列，該離散偵測元件之細長陣列係可操作以在該第一相對運動期間，測量照射於該離散偵測元件之細長陣列上之該離子束通量，且該處理構件係可操作以藉著加總經由在該陣列中之偵測元件取得的並行離子束通量測量值，以決定一離子束通量輪廓，且從藉由一偵測元件測量該離子束通量，以決定一另外的離子束通量輪廓。
  50. 如申請專利範圍第49項所述之離子束監控配置，其中該等偵測元件係以一交替鋸齒狀圖案置於二相鄰平行線中。
  51. 如申請專利範圍第35項所述之離子束監控配置，其中該基材支撐件係一單一晶圓基材支撐件。
  52. 一種用於一離子植入機中之離子束監控配置，該離子植入機可操作以沿一離子束路徑產生一用於植入一基材中之離子束，該離子束監控配置包含：(a)第一測量構件，可操作以在一沿該離子束之假設路徑的第一位置處測量一第一離子束通量輪廓；(b)第二測量構件，可操作以在一沿該離子束之假設路徑中與該第一位置隔開之第二位置處測量一第二離子束通量輪廓；及(c)處理構件，可操作以辨識一在該第一及第二通量輪廓中之共同輪廓，以決定在該第一及第二通量輪廓中之該共同特徵的位置，且以因此決定之該位置推測該離子束路徑；其中一單一測量構件提供該第一及第二測量構件兩者。
  53. 如申請專利範圍第52項所述之離子束監控配置，其中該第一及/或第二測量構件包含一遮蔽件，該遮蔽件可操作以一逐漸改變量阻隔該離子束；及一偵測器，該偵 測器係位於該離子束中該遮蔽件之下游。
  54. 如申請專利範圍第52項所述之離子束監控配置，其中該第一及/或第二測量構件包含一細長狹縫離子束通量偵測器。
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