TWI437605B - 量測離子束電流的方法與裝置 - Google Patents

Description

量測離子束電流的方法與裝置

本發明係有關於一種離子佈植，特別是一種關於量測離子束電流的技術。

離子佈植機常用於半導體元件、平面顯示面板與太陽能電池的製造。一離子源用來產生一帶電離子束，帶電離子束則由一質量分析儀(mass analyzer)解析以移除荷質比(charge-to-mass ratios)不符需求的離子並將帶電離子束導向至由一載台承載的一工作件(workpiece)，例如半導體晶圓或玻璃板。在質量分析儀與載台之間可利用一或更多的元件藉由施加一電場、一磁場或其他方式來調整離子束。這些元件，例如準直管(collimator)與加速/減速電極通常被視為離子束光學的一部分。為了監測與佈植在工作件上之佈植劑量顯著相關 的離子束電流，通常使用一法拉第杯以接收與量測離子束。法拉第杯通常為一延伸進入反應室壁且具有一面對工作件位置或載台承載工作件位置之開口的深入結構。藉由移動載台及/或離子束，離子束可被導向至法拉第杯以量測離子束電流。

第一圖顯示傳統法拉第杯結構的概要示意圖。一來自質量分析儀(未圖示)的離子束12被由反應室11左側導入位於反應室11右側且為一延伸進入反應室壁深入結構的法拉第杯(Faraday cup)13。法拉第杯13具有一面向例如工作件位置或載台承載工作件位置的反應室11內部空間的開口。當離子束12入射進入法拉第杯13，離子束12中離子的電荷可由與法拉第杯13電性耦合的電流計14量測。此外，一組磁鐵則位於靠近法拉第杯13的位置以適當地抑制二次電子(secondary electrons)、入射電子(incoming electrons)與慢速離子(slow ions)，使得電流計14量得的電流精確地等於離子束12中的電荷電流。

不過上述傳統結構仍有一些實際問題。首先來自質量分析儀或通過離子束光學的離子束12仍可能未能對準。其次離子束12可能未完全入射進入法拉第杯13。再者，由於空間電荷效應(space charge effects)，離子束12的擴張係無可避免。由於較慢離子速度導致離子束由質量分析儀至法拉第杯13之間較長移動時間，對於慢速離子束而言離子束的擴張將更嚴重。接著特別是對於慢速離子束而言，離子束12傾向於既高且寬且總離子束電流中有相當比例是位於邊緣。因此當離子束12未能完全入射進入法拉第杯13，損失的離子束電流比例將更嚴 重。此外，由於例如12吋晶圓的大尺寸工作件廣泛使用，因此產生朝向使用較高離子束的趨勢。當法拉第杯13的入口尺寸受限，較高離子束會增加離子束12投射出法拉第杯13外的風險。

簡單來說，法拉第杯13可能僅能量測到部分離子束12，而此將減少劑量測定控制的精確度。

一廣為應用以達成精確劑量控制的方式為使用一分析器(analyzer)來量測離子束12。因此藉由使用所獲得的離子束12之離子束電流分布，可校正法拉第杯13量測到的離子束電流。儘管如此，硬體成本與分析器的運作會增加總成本並降低產出率。另一種方式為直接增加法拉第杯13入口的尺寸，以增加可接收離子束的截面積。不過通常有許多硬體位於反應室11的反應室側壁外。舉例來說，連接真空幫浦的氣體管線、供應電流給離子束光學或移動載台的元件的電源線，以及移動工作件進出反應室11之窗口。因此傳統法拉第杯的尺寸，特別是傳統法拉第杯開口的尺寸不能任意增大。

因此有必要提出一種針對上述傳統技術的問題的新穎且有效的解決方案。

為了解決上述問題，本發明提出一種精確量測離子束電流的方法與裝置。

本發明的一實施例為一具有至少一平面法拉第杯與一磁鐵元件的離子束電流量測裝置。平面法拉第杯的位置接近一反應室壁的一內表面，且可為一與內表面非平行或平行的板狀結構。磁鐵元件則位於靠近平面法拉第杯的位置。因此藉由適當調整磁鐵元件所產生在平面法拉第杯附近的磁場，即可適當地抑制諸如二次電子、入射電子與慢速離子等等。平面法拉第杯可選擇地環繞一可為任何傳統法拉第杯的額外法拉第杯的開口。因此至少藉由離子束路徑上平面法拉第杯的較大截面區域，整個離子束可被有效接收與量測。

本發明的另一實施例為一種量測離子束電流的方法。首先，提供一離子束電流量測裝置於一離子佈植機中。如上所述，離子束電流量測裝置具有至少一平面法拉第杯與一磁鐵元件，且可進一步包含一額外法拉第杯。接著，監測平面法拉第杯(甚至額外法拉第杯)所接收的離子束電流。當然，可以進一步調整磁鐵元件以產生適合量測具有不同尺寸、形狀或其他不同特性之離子束的不同磁場

本發明的前述與其他特徵將於以下本發明實施例的詳細說明中描述。

21‧‧‧反應室

22‧‧‧平面法拉第杯

23‧‧‧磁鐵元件

24‧‧‧離子束

2201~2208‧‧‧導體板

221~224‧‧‧導體板

30‧‧‧反應室

31‧‧‧額外法拉第杯

32‧‧‧平面法拉第杯

33‧‧‧磁鐵元件

34‧‧‧離子束

35‧‧‧額外導體板

401‧‧‧第一步驟

402‧‧‧第二步驟

第一圖顯示傳統法拉第杯結構的概要示意圖。

第二A圖與第二B圖分別為本發明一個實施例中一離子束電流量測裝置的二代表示意圖。

第二C圖為本發明另一個實施例中一平面法拉第杯的代表示意圖。

第二D圖為本發明另一個實施例中一離子束電流量測裝置的代表示意圖。

第三A圖與第三B圖分別為本發明另一個實施例中一離子束電流量測裝置的二代表示意圖。

第三C圖本發明另一個實施例中平面法拉第杯、額外法拉第杯及額外導體板的代表示意圖。

第四圖為本發明的又一個實施例中一方法的流程圖。

以下將提供本發明多個實施例的詳細說明，但本發明不限於現有的實施例，而應為基於符合本發明原理與特徵的最寬的範圍，並可適用於其他的應用。本發明的範圍涵蓋所舉實施例的其他符合本發明之發明精神以及申請專利範圍定義的替換、修改與等效實施例。實施例將伴隨圖示進行詳細說明，但其中揭露的元件數量並不受限於圖中所示，但以明確指出並限制的情形為例外。

傳統技術的一個主要缺點為傳統法拉第杯在與離子束路徑 成一傾斜角度或與離子束路徑垂直的平面上之截面積係為有限的。因此傳統法拉第杯有時無法接收及測量到整個離子束，特別是當離子束的偏向角(deflect angle)及/或離子束高度(beam height)較高時。傳統技術的另一個主要缺點為分析器的使用無可避免導致增加額外的元件(分析器)與額外的步驟(以分析器量測離子束及使用所得量測結果修正法拉第杯的量測結果)。此外分析器可能不夠靠近法拉第杯開口的入口，導致校正的正確度降低。因此傳統技術無法平衡兼顧精確度與效率的需求。

本發明的一個著手起點為直接使用法拉第杯以直接接收及量測完整離子束。換句話說，分析器至多僅用為量測離子束電流分布的一項選擇或是提供與離子束相關的訊息。儘管如此，如上述所提及，因反應室(或反應室側壁)的實際設計需求，傳統法拉第杯開口尺寸通常有限且具有一明確上限。因此本發明提出法拉第杯的一新穎設計(或視為一新穎離子束電流量測裝置)。此外，為了確保僅量測到欲量測的離子，本發明提出的離子束電流量測裝置應可至少抑制離子束中慢速離子、二次電子及入射電子以使離子束電流量測的誤差極小化。

一個實施例為一離子束電流量測裝置，第二A圖與第二B圖分別為二個代表示意圖。本發明提出的離子束電流量測裝置係置於靠近一反應室21的反應室側壁的一部分。當一工作件置於反應室21內，一離子束24則被導向以佈植該工作件。工作件可為一晶圓、一半導體板、一玻璃板或任何表面性質可藉由佈植離子改變的平板。本發明提出的離子束電流量測裝置具有至少一平面法拉第杯22與一磁鐵元 件23。簡言之，平面法拉第杯22接近一反應室壁的一內表面，並面對反應室21的內部空間。此外，磁鐵元件23則位於靠近平面法拉第杯22的位置以施加適當磁場於平面法拉第杯22四周。

平面法拉第杯22必須位於與離子束路徑交錯(across)的平面上。舉例來說，當離子束路徑垂直於反應室壁的內表面，平面法拉第杯22可位於反應室壁的內表面或為一位於離子束路徑與反應室壁交界附近的三維結構。換句話說，平面法拉第杯22與反應室壁之間可具有一非零度夾角，或平面法拉第杯22可至少與反應室壁的內表面大致平行或絕對平行。因此離子束電流量測裝置在離子束路徑上的截面積將明顯增加。特別是大部分硬體係安裝在反應室之外(或安裝在反應室壁的外表面)以將反應室內可能污染減到最低，使得反應室內平面法拉第杯22可以有相當大的擴展彈性(與反應室內其他硬體重疊或被反應室內其他硬體阻擋的風險較小)。因此平面法拉第杯的可用表面尺寸限制可明顯大於傳統法拉第杯的開口限制。因此不論離子束的偏向角或離子束高度是否較大，離子束24都較可能被平面法拉第杯22完整接收。

平面法拉第杯22通常係根據以下需求中至少一個需求所配置：(a)涵蓋離子束電流方向與反應室壁之間的交界附近的整個區域而無任何間隙(b)向與離子束路徑交錯(across)的方向延伸一延伸距離，在此延伸距離係與一離子束能量之一預定限制成反比。前一個需求係用於避免連續離子束至少一部分的損失(未被接收與量測)，特別是離子束的中間部分。後者需求係用於避免具有較大偏向角及/或較長離子束高度的離子束至少一部分的損失，特別是離子束的二端部分。

請注意如何配置平面法拉第杯22的細節並不受限。不同實施例可有不同變化。舉例來說，為了適當地接收與量測離子束的帶電離子，平面法拉第杯可由一或更多導體板構成。如第二C圖所示，平面法拉第杯22具有八個長或寬導體板2201~2208。此處每一導體板與其他導體板電性隔絕。因此藉由分別量測出現在不同導體板上的個別離子束電流，離子束24係如何被偏向及或分散可被適當地監測。舉例來說，在第二D圖所示的例子中，當離子束24投射至離子束電流量測裝置的右上角，個別離子束電流於上方導體板221為最高，於右側導體板222為中等，而於左側與底部導體板223/224為零。因此除了總離子束電流量測之外，本實施例亦可於自動離子束調整時，藉由各個導體板221/222/223/224分別測量之與離子束位置相關的資訊，提供及時訊號來控制離子束位置與角度。當離子束電流量測裝置係由唯一導體板構成，僅有離子束電流的總量可被量測。但當離子束電流量測裝置係由二或更多導體板構成，離子束電流的總量在與離子束路徑交錯(across)的平面上如何分佈(或伸展)即可被量測。在其他未揭示的實施例中，這些導體板的數量、形狀、尺寸與位置(甚至其他參數)均可調整。

當然為了滿足上述需求，用於電性隔離不同導體板的電性絕緣體的面積應被極小化。此外，為了將離子束(或任何粒子)與導體板碰撞引發的潛在污染減到最低，平面法拉第杯22一表面的材料通常為石墨、導電膠、導體膜等等之任一者或至少任二者之組合。

另一方面，磁鐵元件23之設計係使得所產生之一磁場可以 將不需要的帶電粒子侷限在此磁場內，例如慢速離子與各種電子。產生的磁場係用於將不需要的帶電粒子與平面法拉第杯22碰撞並接著成為量測離子束電流的一部分的機會降到最低，產生的磁場也用於將不需要的帶電粒子進入內部空間並與欲佈植工作件反應的機會降到最低。因此磁場應與平面法拉第杯表面在至少接近離子束路徑與平面法拉第杯交界處的一部分至少大抵平行，使得這些不需要的帶電粒子在磁通量周圍旋轉且將不會被平面法拉第杯接收及量測到。此處產生的磁場是否在與離子束路徑與平面法拉第杯交界處相距一特定距離之外變成與平面法拉第杯22相互垂直為可選擇，且特定距離為可變參數。

為了形成一平行於一平面結構的磁場，磁鐵元件23係由一或更多置於平面法拉第杯22之下的薄磁鐵構成。舉例來說，薄磁鐵位於平面法拉第杯22與反應室壁之間，或薄磁鐵嵌入反應室壁。此外，當平面法拉第杯22具有一或更多導體板，磁鐵元件可具有一或更多薄磁鐵，每一薄磁鐵均位於一導體板之下，呈現一對一的關係。儘管如此，其他形式的磁場源也可使用。舉例來說，纏繞在位於反應室壁內之與平面法拉第杯22平行的棒狀結構上的線圈。

此外，除了適當地配置磁鐵元件23以調整產生的磁場的分佈，輸入磁鐵元件的電源亦可適當調整以改變產生磁場的幅度。因此，由於電子的質量明顯小於離子的質量並且慢速離子的速度明顯小於所需離子的速度，獲得具有上述分佈及一大於臨限磁場幅度之磁場幅度的磁場係可能且實際的。因此僅有所需離子不會被抑制(suppress)並且被接收與量測。相反地，離子束中的電子、離子束與佈植表面作用產生的二 次電子，以及所有所需離子(及/或其他慢速離子)碰撞所產生的慢速離子都可能被抑制。

此外，雖然未於任何圖示與任何所述實施例中顯示，一或更多電流計可以一對一的方式電性連接至一或更多導體板，使得離子束可被精確地與彈性的量測。

此外，所提出的平面法拉第杯22與磁鐵元件23可與傳統法拉第杯整合。在此情況下，反應室的結構僅需稍微修改以將平面法拉第杯22與磁鐵元件23加入反應室21內部。一般而言，傳統法拉第杯為一深入結構延伸至反應室壁且具有一面向反應室內部空間的開口。因此所有上述實施例可稍微修改以容納一額外法拉第杯，例如傳統法拉第杯。在此情況下，平面法拉第杯圍繞傳統法拉第杯的開口。換句話說，所有上述實施例可藉由將上述「平面法拉第杯與離子束路徑交界處」以[傳統法拉第杯的開口]取代以進行簡單修改。

一個相關實施例為一離子束電流量測裝置，第三A圖與第三B圖分別為二個代表示意圖。本發明提出的離子束電流量測裝置係位於一反應室30的反應室側壁的一部分。當一工作件置於反應室30內，一離子束34則被導向以佈植該工作件。本發明提出的離子束電流量測裝置具有至少一額外法拉第杯31、一平面法拉第杯32與一磁鐵元件33。簡言之額外法拉第杯31為一深入結構延伸至反應室壁且具有一面向反應室30內部空間的開口。由於額外法拉第杯31可為任何傳統法拉第杯，在此省略額外法拉第杯31的更多細節。此外平面法拉第杯32環繞開 口且面對內部空間，且可傾斜於反應室壁的內表面、與反應室壁的內表面本質上平行或絕對平行。此外，磁鐵元件33則位於靠近平面法拉第杯32的位置以施加適當磁場於平面法拉第杯32四周。

如第三A圖與第三B圖所示，平面法拉第杯32可明顯增加離子束電流量測裝置的截面積以接收離子束。因此為了與傳統法拉第杯比較，這些實施例可明顯增加正確量測離子束電流的可能性。請注意如何配置平面法拉第杯32的細節並不受限。不同實施例可有不同變化。舉例來說，當開口尺寸較大，對於具有相似離子束條件的離子束24(相似離子束能量或偏向角)而言，平面法拉第杯32的延伸距離可較短。舉例來說，當開口尺寸固定，對於具有較低離子束能量或較大離子束高度的離子束24而言，平面法拉第杯32的延伸距離可較長。舉例來說，當離子束24的離子束高度係沿Y軸，離子束係沿Z軸傳遞，平面法拉第杯32沿Y軸所需延伸距離可較長，但沿X軸可較短。舉例來說，離子束電流量測裝置可被分為二或更多導體板。因此不僅離子束總電流可被精確量測，離子束的尺寸與方向均可被有效率地量測。

此外為了更彈性與精確量測離子束電流，另一實施例如第三C圖所示，在開口入口處具有一或更多垂直平面法拉第杯32的額外導體板35。此處額外導體板35為電性懸浮且電性連接至平面法拉第杯32，且可為石墨板或其他類似相等由導體材料構成的平板。在此，額外導體板35接收帶電粒子產生的電流可以與平面法拉第杯32接收的電流整合。因此離子束電流量測裝置可更正確且更有彈性地接收並量測離子束電流。

當然，為了監測上述的離子束分布，當平面法拉第杯32係由一或更多導體板構成，一或更多額外導體板35可以與一或更多導體板一對一對應。此外，磁鐵元件33可位於額外導體板35與反應室壁之間，因此額外導體板35可僅接收所要的離子。對於所需產生的磁場則與上述相同，故此處予以省略。

這些離子束電流量測裝置的一主要優點為具有較大截面以接收離子束。通常反應室壁的內表面上的硬體明顯少於反應室壁的外表面上的硬體。因此平面法拉第杯尺寸的上限比較不受限制，例如平面法拉第杯的尺寸可明顯大於傳統法拉第杯的開口的尺寸(額外法拉第杯的開口的尺寸)。因此，離子束電流量測裝置可接收並量測整個離子束，無論離子束如何被偏向、被分散及/或離子束如何分布。因此僅使用離子束電流量測裝置而無須使用分析器以進行進一步校正成為實際且可能。

這些離子束電流量測裝置的另一主要優點為薄的厚度。平面法拉第杯與磁鐵元件可為板狀結構(導體板與薄磁鐵)使得部份離子束電流量測裝置在反應室壁之內部空間內的厚度可減少。同時，可選擇的額外法拉第杯不是位於反應室之內部空間內，而是在反應室壁之內(甚至在反應室外部空間)。因此，離子束電流量測裝置在反應室之內部空間內的淨厚度可以有效減少，離子束電流量測裝置可適當地附著於反應室壁，無須對反應室壁進行任何修改。此外，平面法拉第杯的板狀結構及磁鐵元件允許工作件可被置於靠近平面法拉第杯(例如被置於靠近額外法拉第杯的開口)使得離子束電流量測裝置的正確性可進一步 提高。

在本發明的又一個實施例中，如第四圖所示，揭露一種量測離子束電流的方法。首先，如方塊401所示之第一步驟，提供一離子束電流量測裝置於一離子佈植機中。離子束電流量測裝置具有至少一平面法拉第杯與一磁鐵元件，且可具有一可選擇的額外法拉第杯。因此平面法拉第杯位於接近一反應室壁的一內表面，並面對反應室的內部空間，磁鐵元件則靠近平面法拉第杯，而額外法拉第杯可為任何傳統法拉第杯。接著如方塊402所示之第二步驟，監測平面法拉第杯(甚至額外法拉第杯)所接收的離子束電流。

第四圖所示的流程圖為前述離子束電流量測裝置基本運作。首先提供並開啟具有此離子束電流量測裝置的一離子佈植機，接著量測出現在整個離子束電流量測裝置的離子束電流。不過，不同的離子佈植可能需要不同的離子束。舉例來說，對於形成P型電晶體的N型井而言，可能需要高能量離子束，但對於形成淺接面而言，可能需要低能量離子束。因此，為了適當且僅抑制不需要的帶電粒子，一可選擇的步驟為在離子佈植機運作期間調整磁鐵元件產生的磁場。在此可藉由調整磁鐵元件使用的電源來調整磁場幅度使得其與佈植離子束的離子束能量成反比。

平面法拉第杯可以是可調整的，藉以反應相對應離子束的可能變化。當然，平面法拉第杯也可使用適用於所有可能變化的固定結構。舉例來說，在離子佈植機的維護期間，平面法拉第杯(或平面法拉 第杯在內表面上的投影部份)可在與自質量分析儀至工作件位置的離子束路徑所交錯(across)的方向延伸。舉例來說，裝置在反應室壁的內表面的一或更多的導體板在離子佈植機的維護期間可被加上或移除。在此加上或移除的導體板的延伸距離或尺寸係與離子能量的預定下限成反比。舉例來說，在離子佈植機的維護期間，一或更多整合成平面法拉第杯的導體板的數量、形狀與尺寸係為可選擇性調整的。因此，當由於工作件所需佈植不同導致所需離子束不同時，在下一個操作期間，平面法拉第杯可預先調整以反映可能的離子束擴張與偏向。舉例來說，在離子佈植機的維護期間，磁鐵元件可被調整以確保磁場在平面法拉第杯一靠近額外法拉第杯開口的部份與內表面平行，甚至使得磁場轉為垂直於內表面。舉例來說，在離子佈植機的維護期間，改變所用薄磁鐵，產生的磁場可在離子佈植機運作前改變。

總結來說，本發明提出的實施例及其他未揭露實施例可有效接收及量測具有離子束擴張、離子束偏向與或大離子束尺寸的離子束。因此實際的離子束電流可被即時精確量測，且可提升佈植劑量控制。此外，所述平面法拉第杯與磁鐵元件的厚度為小，且可省略不用分析器。因此，所述的裝置可在未明顯修改反應室的同時簡單的形成。

上述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟悉此技藝之入士能了解本發明之內容並據以實施，當不能據以限定本發明之專利範圍，即凡其他未脫離本發明所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵蓋在本發明所揭露的範圍內，均應包含在下述之申請專利範圍內。

21‧‧‧反應室

22‧‧‧平面法拉第杯

23‧‧‧磁鐵元件

24‧‧‧離子束

Claims (18)

1. 一種離子束電流量測裝置，包含：一平面法拉第杯，該平面法拉第杯接近一反應室壁的一內表面並面對一反應室的一內部空間；及一磁鐵元件，該磁鐵元件位於接近該平面法拉第杯的位置；及一額外法拉第杯，該額外法拉第杯為一深入結構延伸至該反應室壁且具有一面向該反應室內部空間的一開口，其中該平面法拉第杯環繞該開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該平面法拉第杯與該反應室壁係根據以下至少其中之一所配置：該平面法拉第杯與該反應室壁之間具有一非零度夾角；該平面法拉第杯與該反應室壁的該內表面大致平行；及該平面法拉第杯與該反應室壁的該內表面絕對平行。
3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該平面法拉第杯由一或更多導體板構成，其中每一該導體板與其他導體板電性隔絕。
4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中該一或更多導體板的一數量與一配置為可調整，其中該配置包含至少一尺寸、一形狀與一位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該平面法拉第杯一表面的一材料主要選自以下其中之一或至少其中之一的組合包括石墨、 導電膠、導體膜。
6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該磁鐵元件位於該平面法拉第杯與該反應室壁之間。
7. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中該磁鐵元件係由一或更多薄磁鐵構成，並與該一或更多導體板呈現一對一的關係。
8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該磁鐵元件之配置及輸入電源係可調整以抑制二次電子、入射電子及慢速離子。
9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該平面法拉第杯係根據以下至少其中之一所配置：該平面法拉第杯涵蓋該開口附近的整個區域而無任何間隙；及該平面法拉第杯被延伸，其中一延伸距離在該內表面上的一投影部份與一離子束能量之一預定低限成反比。
10. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該磁鐵元件被配置為所產生的一磁場在該平面法拉第杯一靠近該開口的部份與該內表面平行。
11. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，更包含在該開口的一入口處具有一或更多垂直該平面法拉第杯的額外導體板，該一或更多額外導體板為電性懸浮且電性連接至該平面法拉第杯。
12. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中該平面法拉第杯由一或更多導體板構成，該一或更多額外導體板與該一或更多導體板呈現一對一的關係。
13. 如申請專利範圍第3項所述之裝置更包含一或更多電流計，該電流計以一對一的方式電性連接至該一或更多導體板。
14. 一種量測離子束電流的方法，該方法包含：提供一離子束電流量測裝置於一離子佈植機中，該離子束電流量測裝置具有至少一平面法拉第杯與一磁鐵元件，該平面法拉第杯接近一反應室壁的一內表面，並面對該反應室的一內部空間，該磁鐵元件則靠近該平面法拉第杯；監測出現在該平面法拉第杯的一離子束電；及以該平面法拉第杯環繞一額外法拉第杯的一開口，其中該額外法拉第杯為一深入結構延伸至該反應室壁且該開口面向該反應室的該內部空間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包含在該離子佈植機運作期間調整該磁鐵元件產生的一磁場，其中該磁場幅度與佈植離子束的一離子束能量成反比。
16. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包含在該離子佈植機的維護期間延伸該平面法拉第杯在該內表面上的投影部份，其中一延伸距離與一離子能量的預定低限成反比。
17. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包含在該離子佈植機的維護期間調整一或更多整合成該平面法拉第杯的導體板的數量、形狀與尺寸。
18. 如申請專利範圍第14項所述之方法，包含至少以下其中之一：在該離子佈植機的維護期間，調整該磁鐵元件以確保一磁場在該平面法拉第杯一靠近該額外法拉第杯開口的一部份與該內表面平行；及 將一或更多垂直於該平面法拉第杯的額外導體板置於該開口的一入口，該一或更多額外導體板為電性懸浮且連接至該平面法拉第杯。