TWI533358B - 離子佈植機及其離子佈植方法 - Google Patents

Description

離子佈植機及其離子佈植方法

本發明是有關於離子佈植機及離子佈植方法，特別是有關於藉由一併移動晶圓及孔洞以佈植晶圓，而孔洞為在佈植晶圓之前調整一離子束。當使用帶狀離子束時，孔洞的形狀/尺寸可選擇性地與一傳統點狀離子束相近，晶圓與離子束之間的入射角可選擇性地為固定，且孔洞可選擇性地明顯小於離子束的截面。

離子佈植是半導體製造過程中，一種普遍且重要的加工步驟。晶圓係由一離子束佈植。離子束可為一點狀離子束或一帶狀離子束，且佈植後的晶圓具有一特別的佈植分佈，無論是一均勻佈植劑量分佈或一非均勻佈植劑量分佈(例如一具有不同佈植劑量甚至不同形狀或尺寸之不同佈植區域的晶圓)。

第一A圖顯示一傳統離子佈植機100的簡化示意圖。傳統離子佈植機100包含一離子源110與一分析磁鐵(analyze magnet)120。離子源110用以產生離子，而分析磁鐵120用於在佈植晶圓10之前自離子束中篩選掉並不具有需要的電荷-質量比的離子。雖然並未特別顯示，還可以有一些電極與一些磁鐵位於分析磁鐵120與晶圓10之間以在佈植晶圓之前對離子束加速或減速，改變離子束的形狀，及或調整離子束的其他性質。

第一B圖顯示第一A圖中，晶圓10的俯視示意圖。有幾種常用的離子佈植方法可使離子束20適當地佈植在晶圓10上。如果晶圓10是固定的，離子束20可以在X軸與Y軸定義的平面上移動。如果離子束20是固定的，晶圓10可以在X軸與Y軸定義的平面上移動。此外，離子束20與晶圓10也可以同時在X軸與Y軸定義的平面上沿不同方向移動。

固定離子束的概念意謂離子束係沿一固定離子束路徑方向而未掃描鄰近晶圓附近的空間，換言之，至少在鄰近晶圓處的部分離子束路徑係固定。在此情況下，晶圓移動通過離子束，甚至也沿離子束移動，以確保能適當的佈植。取決於在晶圓上所需的佈植劑量分布，掃描路徑與掃描速度係為可調整的參數。同時，取決於在晶圓上所需的佈植劑量分布，可彈性運用點狀離子束與帶狀離子束。此外，取決於所使用的是點狀離子束或是帶狀離子束，可彈性調整掃描路徑與掃描速度。

然而，當晶圓的尺寸增加時，晶圓也必需移動對應較長的距離，藉以確保整個晶圓被離子束適當佈植，因此晶圓的重量也需對應地增加。舉例來說，當粒子束的長度固定為H且晶圓厚度為固定，為了確保整個晶圓被均勻佈植，直徑R的晶圓沿離子束長度方向所需最小移動距離為R與H的差值，換言之，即R-H，但直徑2R的晶圓沿離子束長度方向所需最小移動距離為2R與H的差值，換言之，即2R-H。很明顯地，前者必須移動一晶圓與其重量為W的支撐機構一距離(R-H)，但後者必須移動一晶圓與具有較大重量~4W的支撐機構一較長距離(2R-H)。毫無疑問地，移動晶圓所需的能源需增加，甚至移動晶圓之機構的硬體成本與操作複雜度也對應地增加。這些缺點對於直徑為約450mm(或18英吋)的次世代之晶圓而言會變得更加嚴重。

當然，一個解決辦法是增加離子束的長度，特別是離子束均勻部分的尺寸。藉此，晶圓所需移動距離可以減少，甚至若離子束的長度大於晶圓直徑時可以為零。不過，增加離子束的長度通常意謂較高的離子佈植機硬體成本與操作複雜度，且可能降低離子束的均勻度。這些缺點對於直徑為約450mm(或18英吋)的次世代之晶圓而言會變得更加嚴重。此外，在某些特定情況下，例如晶圓具有不同佈植區域，各佈植區域具有個別佈植劑量甚至不同形狀或尺寸或佈植深度，一點狀離子束或一較短的帶狀離子束可能是方便且有用的。

另一個解決辦法是僅沿離子束寬度方向移動晶圓但沿離子束長度方向移動離子束，而另一個解決辦法是固定晶圓但沿離子束長度方向與寬度方向移動離子束。由於晶圓不再沿離子束長度方向移動因此可避免前述的缺點。不過，離子束在晶圓上擺動時，佈植離子束與晶圓表面之間的入射角會隨著晶圓的不同部分而改變。在此情況下，很難精確控制晶圓佈植的性質，且晶圓內佈植離子的分布在晶圓的不同部分也會不均勻。因此，在離子束於晶圓上掃描期間，即使離子束在晶圓上的移動速度均勻且離子束的離子束電流為連續穩定，晶圓上佈植的結果仍難以精確控制且為不均勻。一般來說，需要使用一或更多額外步驟及或額外裝置以精確控制晶圓上的佈植。舉例來說，當離子束垂直佈植晶圓時，一具有一孔洞的遮罩與離子束同步移動，其中孔洞的形狀與尺寸幾乎等於離子束在晶圓上的投影面積。因此，當離子束不是垂直佈植晶圓時，遮罩可調整掉離子束的邊緣部分，而僅有離子束的中央部分佈植進入晶圓。此外，為了保持離子束中央部分於不同入射角時為固定，可選擇使用具有可調整孔洞的遮罩。不過遮罩的使用無可避免地會增加硬體成本與操作複雜性，特別是具有可調整孔洞的遮罩的使用。

由於上述缺點，有必要提出新穎之離子佈植機及新穎之離子佈植方法以佈植一晶圓。

本發明提供一種佈植晶圓之新穎方案。根據本發明之一特徵，傳統晶圓的二維移動可被晶圓的一維移動與具有一孔洞的孔洞機構的一維移動的組合所取代，該孔洞係用以在佈植晶圓之前調整離子束。

合理地，當孔洞沿一均勻大帶狀離子束的長方向(換言之即離子束長度方向)移動且晶圓沿與另一個與長方向相交之方向(例如離子束寬度方向)移動時，特別是當孔洞的形狀/尺寸與一傳統點狀離子束相近時，晶圓移動與孔洞移動的組合如同傳統的使用點狀離子束的二維晶圓掃描，即便離子束為一帶狀離子束。晶圓移動與孔洞移動可以交替進行、同時進行，或以任何彈性的順序進行。在此狀況下，即使提供的是一帶狀離子束，在晶圓上的實際佈植仍可近似於一點狀離子束的佈植，這是由於孔洞僅讓帶狀離子束的一部分通常為帶狀離子束的一均勻部分通過以佈植進入晶圓。

請注意此特徵為與在晶圓通過離子束期間，離子束路徑為固定的或是為擺動的並無關。唯一的條件是在此期間離子束可被孔洞調整。

此外，當晶圓移動時離子束可以為固定的，因此晶圓不同部分上不同離子束入射角所造成的缺點可被改善。同時孔洞的面積也可明顯小於離子束的截面積，因此可藉由佈植期間改變孔洞尺寸與形狀以改變離子束使用部分使晶圓上的佈植可被彈性地調整。

本發明之一實施例是一離子佈植方法。首先，提供一晶圓、一帶狀離子束以及一具有一孔洞的孔洞機構。接著，使用孔洞機構調整帶狀離子束使通過孔洞的部分帶狀離子束佈植晶圓。然後利用晶圓移動與孔洞移動達成一二維晶圓掃描。一般來說，藉由控制孔洞的形狀與尺寸可使其近似於一點狀離子束的形狀與尺寸。一般來說，晶圓沿一帶狀離子束的短方向移動且孔洞沿帶狀離子束的長方向移動，晶圓移動與孔洞移動可交替進行但亦可同時進行。一般來說，對於孔洞的每一次移動，沿帶狀離子束的長方向的移動距離不大於孔洞每一次移動沿帶狀離子束的長方向的尺寸。

本發明之另一實施例仍是一離子佈植方法。首先，提供一晶圓、一離子束以及一具有一可在佈植晶圓前調整離子束之孔洞的孔洞機構。接著，沿第一方向移動晶圓，並且沿著與第一方向相交之第二方向移動孔洞機構，使得離子束之投影區域以二維掃描的方式掃描晶圓。其中，至少執行以下其中之一：(1)控制晶圓的移動方向使得在晶圓移動通過離子束期間晶圓與離子束之間的入射角為固定；及(2)在晶圓移動通過離子束期間維持孔洞的面積明顯小於離子束的截面積。

本發明之另一實施例是一離子佈植機。離子佈植機包含一離子束組件、一晶圓驅動機構、一孔洞機構以及一孔洞驅動機構。離子束組件用於產生一離子束，晶圓驅動機構用於沿一第一方向移動一晶圓，孔洞機構具有一孔洞，孔洞用於在佈植晶圓之前調整離子束。孔洞驅動機構用於沿一與第一方向相交之第二方向移動孔洞機構。其中晶圓的移動方向與離子束垂直使得晶圓與離子束之間的入射角為固定，換言之，在晶圓移動通過離子束期間晶圓不同部分上 入射角相同。因此當晶圓與孔洞機構分別沿第一方向與第二方向移動，離子束之投影區域以二維掃描的方式掃描晶圓。

本發明之又一實施例是一離子佈植機。離子佈植機包含一離子束組件、一晶圓驅動機構、一孔洞機構以及一孔洞驅動機構。此離子佈植機的這些元件的功能與以上的實施例相同，除了二點：(1)孔洞的面積在孔洞機構移動通過離子束期間或在任何孔洞機構移動通過離子束期間之間為可調整；及(2)在晶圓移動通過離子束期間離子束可為非固定。

10‧‧‧晶圓

20‧‧‧離子束

100‧‧‧傳統離子佈植機

110‧‧‧離子源

120‧‧‧分析磁鐵

181~188‧‧‧晶圓的部分

191~198‧‧‧晶圓的部分

200‧‧‧離子佈植機

210‧‧‧離子源

220‧‧‧分析磁鐵

230‧‧‧晶圓驅動機構

240‧‧‧孔洞機構

241‧‧‧孔洞

250‧‧‧孔洞驅動機構

310‧‧‧提供一晶圓、一帶狀離子束與一具有一孔洞的孔洞機構

320‧‧‧藉由孔洞機構調整帶狀離子束使得部分帶狀離子束通過孔洞以佈植晶圓

330‧‧‧利用晶圓的移動與孔洞的移動以達成一二維晶圓掃描

340‧‧‧提供一晶圓、一離子束與一具有一於佈植晶圓之前調整離子束的孔洞之孔洞機構

350‧‧‧分別沿著第一方向移動晶圓並且沿著與第一方向相交之第二方向移動孔洞機構使得調整後離子束之投影區域以二維掃描晶圓，其中在晶圓移動橫過離子束的期間晶圓與離子束之間的入射角為固定

360‧‧‧提供一晶圓、一離子束與一具有一於佈植晶圓之前調整離子束的孔洞之孔洞機構

370‧‧‧分別沿著第一方向移動晶圓並且沿著與第一方向相交之第二方向移動孔洞機構使得調整後離子束之投影區域以二維掃描晶圓，其中在晶圓移動橫過離子束的期間，孔洞的面積維持明顯小於離子束的截面積

第一A圖顯示一傳統離子佈植機的簡化示意圖。

第一B圖顯示第一A圖中，晶圓的俯視示意圖。

第二A圖顯示根據本發明一實施例之具有孔洞機構之離子佈植機的剖面示意圖。

第二B圖與第二C圖分別顯示第二A圖中，孔洞機構的剖面示意圖與俯視示意圖。

第三A圖至第三C圖分別顯示根據本發明三實施例之離子佈植方法的流程示意圖。

第四A圖至第四E圖顯示第三A圖中，離子佈植方法之一範例的離子佈植步驟示意圖。

第四F圖至第四J圖顯示傳統二維晶圓掃描之步驟。

第五A圖至第五G圖顯示第三B圖中，離子佈植方法之一範例的離子佈植步驟示意圖。

第六A圖至第六G圖顯示第三C圖中，離子佈植方法之一範例的離子佈植步驟示意圖。

第七A圖至第七B圖顯示根據本發明一實施例，選擇性調整已調整離子束之步驟示意圖。

本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利範圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。

第二A圖顯示根據本發明一實施例之離子佈植機200的剖面示意圖。離子佈植機200包含一離子源210、一分析磁鐵220、一晶圓驅動機構230(例如驅動器，advancer)、一孔洞機構240(例如平板，panel)以及一孔洞驅動機構250(例如驅動器，advancer)。離子源210可產生一離子束。分析磁鐵220可將不具有所需要之電荷-質量比之離子自離子束20濾除。雖然並未特別顯示，通常還有一些電極與一些磁鐵位於分析磁鐵120與晶圓10之間以在佈植晶圓之前對離子束加速或減速，改變離子束的形狀，及或調整離子束的其他性質。由於功能是產生用於佈植晶圓之離子束，離子源210與分析磁鐵220之組合，甚至此組合包含這些電極及或磁鐵，可被視為一離子束組件(ion beam assembly)。孔洞機構240具有一孔洞(aperture)241，用於調整離子束使得僅有部分之離子束可被佈植至晶圓10。此外，晶圓驅動機構230與孔洞驅動機構250分別用於沿不同方向移動晶圓 10與孔洞機構240。請注意，本實施例並不限制晶圓驅動機構230與孔洞驅動機構250的細部結構，本實施例僅限制其功能。因此，第二A圖僅顯示上述結構的存在，而沒有提供具體的細節，例如，上述結構的位置或大小。

第二B圖與第二C圖分別顯示第二A圖中，孔洞機構240的剖面示意圖與俯視示意圖。X軸、Y軸與Z軸彼此互相垂直。晶圓驅動機構230用以沿著X軸驅動晶圓10。孔洞驅動機構250用以驅動孔洞機構240，使得孔洞241沿著Y軸移動。離子束20的路徑沿Z軸方向為固定，至少部分鄰近晶圓10與孔洞241的離子束路徑沿Z軸方向為固定。因此，藉由晶圓10與孔洞241的移動(例如孔洞機構240的移動)，可達成離子束20在晶圓10上之投影面積在晶圓10上的二維掃描。請注意，本實施例並不限制離子束20與孔洞241的細節，本實施例僅限制其相對關係。因此，第二B圖與第二C圖僅顯示上述結構的存在，而沒有限制具體的細節，例如，上述結構的形狀或尺寸。

合理地，藉由同時利用晶圓與孔洞的移動，傳統2D晶圓掃描於一晶圓上所達成的佈植結果可被相同地達成。首先藉由孔洞機構調整一帶狀離子束使得僅有帶狀離子束的一特別部份可通過孔洞。換句話說，藉由孔洞調整帶狀離子束可產生一點狀離子束。換言之，即使離子束組件一直產生一帶狀離子束，仍可利用孔洞裝置形成一點狀離子束佈植晶圓。接著移動晶圓通過離子束(沿離子束寬度方向)使得晶圓的第一部份由點狀離子束佈植(例如帶狀離子束通過孔洞的特別部份)。之後，沿離子束(沿離子束長度方向)移動孔洞使得帶狀離子束的另一特別部份可以作為另一點狀離子束而用可用於佈植。當然，若帶狀離子束具有一較大均勻部份，二點狀離子束的作用可為相對於晶圓位於不同位置的相同點狀離子束。接著再次移動晶圓通過離子束(沿離子束寬度方向)使得晶圓的 一第二部份由另一點狀離子束佈植。合理地，藉由重複移動晶圓通過離子束的步驟以及移動孔洞通過離子束的步驟，對晶圓(至少晶圓上一所需佈植的區域)的佈植可被視為透過使用一點狀離子束進行一二維晶圓掃描而佈植晶圓(至少晶圓上一所需佈植的區域)。

毫無疑問地，當晶圓上一所需佈植的區域的長度等於或小於帶狀離子束的離子束長度，或至少不大於帶狀離子束的均勻部份的長度，2D晶圓可僅藉由晶圓與孔洞的一併移動達成。換句話說，晶圓並不沿帶狀離子束移動(沿離子束長度方向)。其優點十分明顯，這是由於用於沿離子束長度方向移動晶圓的硬體與其操作被用於沿離子束長度方向移動孔洞機構的硬體與其操作取代。由於孔洞機構的功能僅為提供一孔洞，其可僅為一具有一孔(例如一孔洞)的平板，最多是一些可動平板以形成一可變孔洞。因此，為了與移動一重晶圓支撐組件(例如具有傾斜與扭轉機構加上冷卻或加熱機構)所需之硬體或操作比較，移動孔洞機構所需的硬體或操作可為低成本、低能源消耗、低操作複雜性、低維護需求等。明顯地當次世代之晶圓直徑為約450mm(或18英吋)，由於晶圓重量的增加速度高於晶圓直徑的增加速度而使此優點將更為顯著。

與上述先前技術相比較，本發明這些優點可更深刻地被凸顯出來。

對於其中一種先前技術而言，晶圓係在一個垂直於離子束的平面移動，換言之，此平面係同時由離子束長度方向與離子束寬度方向定義。相對地在本發明的實施例中，晶圓係沿著離子束寬度方向(X軸)移動而孔洞241(或視為孔洞機構240)係沿著離子束長度方向(Y軸)移動。由於孔洞241的尺寸小於離子束20的截面，孔洞機構240的尺寸可僅稍微大於離子束20的截面。由於孔洞機構240，僅用於提供孔洞241並阻擋離子束20的一部份，而離子束20的其他部 份通過孔洞241，孔洞機構240的結構可以非常簡單並具較輕重量。因此，用於沿離子束長度方向(Y軸)移動孔洞機構240(或視為孔洞241)的孔洞驅動機構250可明顯比此使用沿離子束長度方向移動晶圓10之機構的先前技術更為簡單，甚至更為便宜以及較低的能源消耗。

對於另一種先前技術而言，離子束係在一個垂直於離子束方向(Z軸)的平面上移動(例如擺動)，換言之，此平面係同時由離子束長度方向與離子束寬度方向定義。很明顯地，由於離子束移動橫過晶圓，離子束20與晶圓10之間的入射角係於佈植晶圓的不同部分間變動，因此佈植晶圓的內佈植離子的分布並不均勻。此外，用於二維移動(擺動)離子束所需硬體的成本與操作係無可避免。相對地在本發明的實施例中，離子束20沿離子束方向(Z軸)為固定，但晶圓10與孔洞機構240(或孔洞241)則分別沿不同方向移動。因此入射角於佈植晶圓上可為不變，用於二維移動離子束所需硬體與操作則可避免。

對於另一種先前技術而言，晶圓與離子束係分別在一個垂直於離子束方向(Z軸)的平面上沿不同方向移動，同時一具有一固定孔洞(孔洞的形狀與尺寸幾乎等於離子束的截面)的遮罩則與離子束同步移動。由於晶圓與離子束係分別移動，因此可減少甚至避免之前二種先前技術的缺點，同時由於遮罩可調整掉離子束的邊緣部分並僅允許離子束的中央部分佈植進入晶圓，入射角於佈植晶圓的不同部分間的變動亦可減少。儘管如此，移動的遮罩需要額外的成本，並且如何協調遮罩與離子束的移動亦造成技術上的挑戰。此外，即使使用遮罩，因離子束移動造成的離子束發散，例如離子束前後的擺動，仍然存在且佈植離子的空間分布仍然會在佈植晶圓的不同部分間變動。相對地在本發明的實施例中，離子束路徑為固定(至少鄰近晶圓10的離子束路徑為固定)，且晶圓10的移 動受控制以確保離子束20與晶圓10之間的入射角為固定。因此可自然避免離子束20的發散使得佈植離子在佈植晶圓的不同部分間的空間分布相同。此外，在本發明的實施例中，孔洞機構240的移動獨立於離子束20的移動(實際上離子束為固定不動)。同時在本發明的實施例中，孔洞241的尺寸不限於僅等於離子束20的截面尺寸，而孔洞241的尺寸或形狀可被彈性調整以使離子束20的一特別部分通過，但並不會如此先前技術所述，總是讓離子束20全部通過或離子束20的中央部分全部通過。

此外，本發明還可有其他實施例。舉例來說，孔洞的尺寸或形狀可近似傳統的點狀離子束，因此可使用此孔洞調整一帶狀離子束達成一傳統二維晶圓掃描。但當孔洞可用於調整離子束，實際上本發明並不限制孔洞的尺寸或形狀的變化。對於某些變化而言，至少在孔洞移動橫過帶狀離子束的期間，孔洞的面積明顯小於帶狀離子束的截面積。對於某些變化而言，孔洞的面積約等於帶狀離子束的截面積，或至少在孔洞移動橫過帶狀離子束的期間孔洞的面積約等於帶狀離子束的截面積。對於某些變化而言，孔洞的面積為可調整，甚至在孔洞移動橫過帶狀離子束的期間為可調整以於晶圓上產生均勻或非均勻佈植分布。

同時雖然一帶狀離子束用於前述的實施例中，以孔洞調整離子束的特徵並不受此限制。對於某些變化而言，離子束可為一傳統的點狀離子束，而孔洞的面積小於點狀離子束的截面積。對於某些變化而言，離子束可為一具有非均勻離子束電流分布稍微經過調整的離子束，而孔洞僅用於使離子束的一均勻部分通過以進入被佈植的晶圓。

此外，”固定離子束”此一特性係被提出以固定離子束與晶圓之間的入射角，特別是經孔洞裝置調整或調整的離子束。因此，此特性的一個選擇性變化是控制晶圓的移動，離如晶圓的傾斜，使得在晶圓移動通過帶狀離子束的期間入射角為固定。於此選擇性變化中，無論離子束是否固定或離子束路徑是否固定均不受限制，但離子束與晶圓之間的相對幾何關係，特別是在晶圓佈植表面上看到的相對幾何關係，係受限以保持在晶圓移動橫過帶狀離子束的期間入射角為一固定值。

必須注意的是”帶狀離子束”、”固定離子束”、”小於離子束截面的孔洞”這三個限制條件係為彼此獨立。帶狀離子束可藉由調整離子束組件的操作提供，固定離子束可藉由固定離子束組件的操作及或藉由調整孔洞移動機構的操作提供，而小於離子束截面的孔洞可藉由調整孔洞機構及或藉由使用不同孔洞機構提供。因此，對於本發明不同實施例而言，可選擇僅具有上述一限制條件，同時使用上述任二限制條件，或同時使用所有三個限制條件。

雖然第二A圖至第二C圖顯示晶圓10的移動方向垂直於孔洞241的移動方向的情況，本發明並不限定於此。事實上，僅需要晶圓10與晶圓10沿著不同方向移動。

此外，可選擇性地使晶圓10以一第一速度移動，且孔洞機構240以一第二速度移動。其中，第一速度是獨立於第二速度，而且第一速度與第二速度都是可調整的。因此，調整後離子束投影區域可以一不同速度掃描通過晶圓10的不同部份，使得晶圓10的不同部份被以不同速度掃描。當需要對晶圓10進行非均勻佈植時，或者是不同掃描率是在晶圓10上進行佈植的重要因素時，上述選擇性步驟是其有價值的。

此外，可選擇性地使離子束20的投影區域在晶圓10上的一或更多掃描路徑與掃描速度為可調整。換句話說，不論移動方向及或移動距離，晶圓10一或更多的移動與孔洞241的移動為可調整。因此取決於在晶圓10上所需的佈植劑量分布，掃描路徑與掃描速度為可據此調整。

最後，晶圓10的不同部份的佈植速度控制可分別達成。眾所周知的是，離子束20通過晶圓10不同部份的投影區域的不同掃描速率可能會對形成在晶圓10上的半導體結構產生不同影響。因此，如上所述，當已調整離子束20之投影區域之尺寸小於離子束20的尺寸時，可以很容易調整晶圓10上的不同部分的佈植速度效應。

通常掃描速度、掃描路徑和/或其他掃描參數的計算是基於假設整個孔洞241被離子束20填滿，而且整個已調整離子束20(換言之通過孔洞241的部份離子束20)都被佈植至晶圓10。當孔洞241位於晶圓10上方時，上述假設幾乎是正確的。然而，當孔洞241位於離子束20之橫截面兩端的附近時，孔洞241可能不會被離子束完全填滿。並且當孔洞241靠近晶圓10的邊緣時，通過孔洞241之已調整離子束可能不會完全被投影至晶圓10。在這種狀況下，要根據通過孔洞241且到達晶圓10之實際離子束，修正掃描速度、掃描路徑和/或其他掃描參數，以提供通常被稱為「邊緣校正因子」的參數。

此外，眾所周知地，孔洞可用於調整被佈植至晶圓的離子束，其中，孔洞具有一固定形狀且位於固定位置。因此，孔洞241的細節並不在此詳述，僅針對主要特點進行簡單介紹。例如，孔洞241之形狀可進行調整，藉以確保已調整離子束20之離子束電流分佈於孔洞241之邊緣逐漸降低至零，或者確保已調整離子束20之離子束電流分佈具有高斯分佈。作為一典型範例，孔洞241 之形狀可包含下列之一或更多(組合或複雜形狀)：圓形、卵形、橢圓形以及菱形。同時，孔洞機構240的材料，特別是鄰近孔洞241的部份的材料，可為石墨，藉以減少離子束20碰撞孔洞機構240時所導致的可能污染。此外，為了進一步減少可能污染，可選擇性設置一護罩(shield)以避免孔洞驅動機構250被離子束20佈植(亦即護罩介於離子束20與孔洞驅動機構250之間)。根據一未顯示於圖示之實施例，此護罩可由石墨製成，並且位於孔洞機構240上端並接近孔洞機構240，藉以覆蓋大部分之孔洞機構240而僅暴露孔洞241。

第三A圖、第三B圖與第三C圖分別顯示根據本發明不同三個實施例之離子佈植方法的流程示意圖。此三實施例係根據以上討論內容，且其相關敘述已簡化，甚至省略。如第三A圖所示，一離子佈植方法包含一提供一晶圓、一帶狀離子束與一具有一孔洞的孔洞機構的步驟310，一藉由孔洞機構調整帶狀離子束使得部分帶狀離子束通過孔洞以佈植晶圓的步驟320與一利用晶圓的移動與孔洞的移動以達成一二維晶圓掃描的步驟330。如第三B圖所示，另一離子佈植方法包含一提供一晶圓、一離子束與一具有一於佈植晶圓之前調整離子束的孔洞之孔洞機構的步驟340及一分別沿著第一方向移動晶圓並且沿著與第一方向相交之第二方向移動孔洞機構使得調整後離子束之投影區域以二維掃描晶圓的步驟350。其中，在晶圓移動橫過離子束的期間晶圓與離子束之間的入射角為固定。如第三C圖所示，另一離子佈植方法包含一提供一晶圓、一離子束與一具有一於佈植晶圓之前調整離子束的孔洞之孔洞機構的步驟360及一分別沿著第一方向移動晶圓並且沿著與第一方向相交之第二方向移動孔洞機構使得調整後離子束之投影區域以二維掃描晶圓的步驟370。其中，在晶圓移動橫過離子 束的期間，孔洞的面積維持明顯小於離子束的截面積。孔洞的面積在晶圓或孔洞移動期間亦為可調整以產生特定佈植濃度分布。

第一個離子佈植方法的實施細節與優點於以下伴隨參考第四A圖至第四J圖討論。

首先，如第四A圖所示，孔洞241與離子束20的第一部分重疊，而晶圓10位於離子束20的一側。離子束20為一帶狀離子束而孔洞241的尺寸與一傳統點狀離子束近似。舉例來說，當晶圓直徑為300mm，孔洞241的長度為約150~200mm。同時孔洞241的寬度為等於或稍微小於離子束20的寬度。實作上孔洞的寬度亦可大於離子束的寬度以產生與孔洞寬度等於離子束寬度時類似的效果，這是因為當孔洞寬度大於離子束寬度時調整後離子束不會改變。

接著如第四B圖所示，晶圓10沿離子束寬度方向(換言之就是短方向)移動至離子束20的左側。在晶圓10移動橫過離子束20的期間，一晶圓10之第一部分181由通過孔洞241的部分離子束20佈植。

接著如第四C圖所示，晶圓10為固定但孔洞241沿離子束20之離子束長度方向(換言之就是長方向)移動一距離。為了確保適當的佈植以及將部分晶圓未被佈植的風險降至最低並具有明顯較低佈植劑量，移動距離通常不大於孔洞241沿離子束20長方向的尺寸。實際上移動距離通常很小以增加晶圓10所有佈植部分的佈植均勻性。

其後如第四D圖所示，晶圓10沿離子束寬度方向(換言之就是短方向)由離子束20的左側移動至離子束20的右側。在晶圓10移動橫過離子束20的期間，一晶圓10之第二部分182由通過孔洞241的部分離子束20佈植。由於如第四C圖所示孔洞241的移動，第一部分181與第二部分182不同，而其中 的差異與移動距離成正比。移動距離越短，第一部分181與第二部分182上的佈植均勻程度就越高。

合理地說，藉由重複上述步驟，亦即，重複交替移動晶圓10橫過離子束20的步驟以及移動孔洞241橫過離子束20的步驟，可使至少部分晶圓10被佈植。第四E圖顯示一簡化的例子其中僅有晶圓10的八個部分181~188被依序佈植，且移動距離維持孔洞241長度的十分之一。很明顯地，這些部分181~188的組合對應於晶圓10上所需佈植區域。當然第四E圖所示僅為一範例，本發明在晶圓10移動橫過離子束20的不同期間可具有較少或較多部分被佈植，同時這些部分的組合可為部分晶圓10或整個晶圓10以於晶圓10上產生均勻或非均勻佈植區域。

傳統之二維晶圓掃描將於以下伴隨參考第四F圖至第四J圖進行簡短討論。

首先，如第四F圖所示，當離子束為一離子束組件直接提供之傳統點狀離子束，晶圓10係位於離子束20的一側(位於圖示的右側)。換句話說，離子束20並非由一帶狀離子束調整為一點狀離子束。

接著如第四G圖所示，晶圓10沿離子束寬度方向(換言之就是短方向)移動至離子束20的左側。在晶圓10移動橫過離子束20的期間，一晶圓10之第一部分191由通過孔洞241的部分離子束20佈植。

接著如第四H圖所示，離子束20為固定但晶圓10沿離子束20之離子束長度方向(換言之就是長方向)移動一距離。為了確保適當的佈植以及將部分晶圓未被佈植的風險降至最低並具有明顯較低佈植劑量，移動距離往往維持不 大於點狀離子束(離子束20)沿離子束20之長方向的尺寸。實際上移動距離通常很小以增加晶圓10所有佈植部分的佈植均勻性。

其後如第四I圖所示，晶圓10沿離子束寬度方向(換言之就是短方向)由離子束20的左側移動至離子束20的右側。在晶圓10移動橫過離子束20的期間，一晶圓10之第二部分192由通過孔洞241的部分離子束20佈植。由於如第四H圖所示孔洞241的移動，第一部分191與第二部分192不同，而其中的差異與移動距離成正比。移動距離越短，第一部分191與第二部分192上的佈植均勻程度就越高。

合理地說，藉由重複上述步驟，亦即，重複交替移動晶圓10橫過離子束20的步驟以及移動孔洞241橫過離子束20的步驟，可使至少部分晶圓10被佈植。第四J圖顯示一簡化的例子其中僅有晶圓10的八個部分191~198被依序佈植，且移動距離維持離子束20較長尺寸的十分之一。很明顯地，這些部分191~198的組合對應於晶圓10上所需佈植區域。當然第四J圖所示僅為一範例，本發明在晶圓10移動橫過離子束20的不同期間可具有較少或較多部分被佈植。

根據以上討論，晶圓10上的佈植結果可能相似，甚至相同，無論是藉由目前的離子佈植方法或是傳統的二維晶圓掃描。儘管如此，目前的離子佈植方法具有一非常顯著的優點即晶圓10無須隨離子束20移動。因此移動晶圓10所需的硬體或操作，甚至移動一與晶圓尺寸大小成正比的非常重晶圓移動機構，均被移動相對而言非常輕的孔洞機構240所需的硬體或操作所取代，孔洞機構240可為具有開孔(孔洞241)的平板。最多孔洞驅動機構250也被移動，但由於孔洞機構240為一非常輕的硬體，孔洞驅動機構250合理地較輕且較簡單。 合理地說，目前的離子佈植方法可使用較簡單與較輕的硬體，進一步可減少能源消耗，可簡化操作，且可減少可能的機械粒子汙染及或其他問題。

請注意第四A圖至第四E圖並未顯示所需佈植區域的長度大於離子束20的長度或至少大於離子束20均勻部分的長度的情況。於此情況下，即使孔洞241沿整個離子束20移動(或沿整個離子束20均勻部分移動)，所需的佈植區域仍未被完全佈植。因此為了完全覆蓋整個晶圓，可能必須沿離子束長度方向移動晶圓10，且所需的晶圓10移動距離至少為所需佈植區域長度與離子束20長度之間的差值(或所需佈植區域長度與離子束20均勻部分長度之間的差值)。

請注意第四F圖至第四J圖並未顯示所需佈植區域的長度等於晶圓10直徑的情況。儘管如此，連續重複上述步驟直到整個晶圓10均被佈植是十分明確可行的。因此為了為了完全覆蓋整個晶圓，可能必須沿離子束20(一點狀離子束)長方向移動晶圓10，且所需的晶圓10移動距離至少為所需佈植區域長度與離子束20長度之間的差值(或所需佈植區域長度與離子束20均勻部分長度之間的差值)。

合理地說，由於第四A圖至第四E圖之離子束20為一具有較大長度的帶狀離子束，而第四F圖至第四J圖之離子束20為一具有較小長度的傳統點狀離子束，當所需佈植區域的長度等於晶圓10直徑(或視為所需佈植區域的長度大於離子束20均勻部分的長度)，本發明仍可減少所需沿離子束20長方向之晶圓10移動距離。因此與傳統使用一傳統點狀離子束的傳統二維晶圓掃描比較，本發明可享有沿離子束長度方向移動晶圓時較低的能源消耗，甚至由於所需移動距離較短，本發明可使用一較簡單的硬體以沿離子束長度方向移動晶圓。

此外，目前的離子佈植方法的另一優點為具有較高的離子佈植機的操作彈性。請注意孔洞係用於調整一帶狀離子束使得晶圓上的佈植可類似於由一傳統點狀離子束進行的佈植。因此，一具有單一離子束組件以提供一帶狀離子束的離子佈植機可直接僅藉由帶狀離子束對晶圓進行佈植，但也可在帶狀離子束被孔洞調整後間接地佈植晶圓，使得調整後帶狀離子束類似一點狀離子束。因此藉由目前的離子佈植方法，離子佈植機可藉由簡單使用一可移動孔洞機構以如以上所述動態地調整離子束而成為一雙模式佈植機。

方塊350/370之兩實際範例分別顯示於第五A圖至第五G圖與第六A圖至第六G圖。本實施例中，離子束20是長度大於晶圓10直徑的帶狀離子束。然而，另一未顯示之實施例可使用一點狀離子束或一長度小於晶圓直徑的帶狀離子束。當然，如果晶圓直徑大於離子束的長度，必需包含一個額外步驟，使晶圓10及或離子束20沿離子束之長軸方向移動，藉以確保整個晶圓10被可以被適當佈植。因此，晶圓10或離子束20的額外移動僅用於改變晶圓10與離子束20之間的相對幾何關係，而非用於改變本實施例之基本機制。

參考第五A圖與第五B圖，孔洞241位於Y軸的第一位置，而晶圓10沿著X軸位於孔洞241之一側邊。其中，作為一範例，如果晶圓10是300mm的晶圓，帶狀離子束的長度約為350mm，帶狀離子束的不均勻度約為5%，且通常不低於1%，且孔洞241具有橢圓形或菱形。為確保離子束20的電流分佈具有高斯分佈，孔洞241的縱向尺寸L約為150mm，孔洞241的橫向尺寸W約為60mm

考慮孔洞241，第五C圖與第五D圖顯示孔洞241沿著Y軸通過離子束20之相對運動，藉此僅有離子束20之被調整過部分可通過孔洞241而佈植 至晶圓10。作為一範例，掃描速度可以是預定佈植濃度分佈、掃描次數以及邊緣校正因子之至少其中之一或更多之函數。接著，請參考第五E圖與第五F圖，孔洞241進一步通過離子束20，直到抵達晶圓10的另一側邊，藉此達成離子束20在晶圓10上的第一個一維掃描(例如，在圖示中從左移動至右，無論是移動晶圓10或離子束20)。然後，可選擇性地測量離子束電流，藉以計算掃描參數，例如，掃描速率，該掃描參數可用於離子束20在晶圓10上的下一個一維掃描。

接著，孔洞241可移動至Y軸之一第二位置(或者，相反地，位於現在位置)，而晶圓10為下一個步驟進行定位(例如，在圖示中，沿著X方向移動)。如第五G圖所示，藉由重複上述離子佈植步驟，可達成離子束20在晶圓10上的第二個一維掃描(例如，在圖示中，從右移動至左)。當然也可以達成其他一維掃描。因此，藉由實施一連串之晶圓10或孔洞214個別的一維掃描，可達成離子束20對晶圓10的的二維掃描。雖然圖示中沒有顯示，第五C圖至第五F圖之實施方式還可包含沿著X軸移動晶圓10，(例如，在孔洞241的移動之同時、孔洞241的移動的中斷期間、孔洞241的移動之前或孔洞241的移動之後沿著X軸移動晶圓10)。上述一維掃描可以重複進行，直到晶圓10被已調整離子束的投影區域完全掃描(例如，整個晶圓10已進行二維掃描)。

現在描述另一個具體實施例。請參考第六A圖。晶圓10位於X軸的第一位置，而孔洞241沿著Y軸位於晶圓10之一側邊。現在，考慮晶圓10，第六B圖、第六C圖以及第六D圖顯示晶圓10沿著Y軸通過離子束20之相對運動，藉此僅有離子束20之被調整部分可通過孔洞241而被佈植至晶圓10。

請參考第六E圖與第六F圖，晶圓10通過離子束20，直到抵達另一側邊。因此，達成離子束20在晶圓10上的第一個一維掃描(並未移動離子束 20)。然後，可選擇性地測量離子束電流與計算掃描參數，例如掃描率，以準備離子束20通過孔洞241在晶圓10的下一個一維掃描。然後，晶圓可移動至X軸之一第二位置且孔洞241可移動至下一個步驟的位置。因此如第六G圖所示，藉由重複上述離子佈植步驟，達成離子束20(或說離子束20在晶圓10形成之投影面積)在晶圓10上的第二個一維掃描。如同上述範例，其他的一維掃描當然也可以達成。因此，藉由實施複數個一維掃描，可達成離子束20在晶圓10的二維掃描。雖然圖示中沒有顯示，第六B圖至第六F圖之可替代但不可交換或等效實施方式可包含沿著X軸移動孔洞241，(例如，在晶圓10的移動之同時、晶圓10的移動的中斷期間、晶圓10的移動之前或晶圓10的移動之後沿著X軸移動晶圓10)。上述一維掃描可以重複進行，直到晶圓10被已調整離子束的投影區域所掃描(例如，整個晶圓已進行二維掃描)。

此外，為更彈性調整已調整離子束形狀，可選擇性地使得孔洞241在離子束20附近稍微移動。例如，將孔洞241保持於Y軸之一固定點，但沿著X軸稍微移動孔洞241。因此，如第七A圖與第七B圖所示，離子束20的投影區域可以被變形或完全阻擋。然後，晶圓10的不同部分可以由不同的被調整過離子束所佈植或者完全沒有佈植。顯然，上述選擇性步驟可能更適合於特定情況下，例如，進行晶圓10的非均勻二維佈植。

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人士能了解本發明之內容並據以實施，當不能以之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。

10．．．晶圓

20．．．離子束

230．．．晶圓驅動機

240．．．孔洞機構

241．．．孔洞

250．．．孔洞驅動機構

Claims (27)

1. 一種離子佈植方法，包含：提供一晶圓、一固定且未擺動掃描之帶狀離子束以及一具有一孔洞的孔洞機構；使用該孔洞機構調整該帶狀離子束藉以使得通過該孔洞的部分該帶狀離子束佈植該晶圓；以及利用該晶圓的移動與該孔洞的移動達成一二維晶圓掃描，其中該離子束之一截面沿一長度方向的一長度小於該晶圓沿該長度方向之一長度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之離子佈植方法，更包含控制該孔洞的形狀與尺寸使其近似於一點狀離子束的形狀與尺寸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之離子佈植方法，更包含以下至少其中之一：交替地沿該帶狀離子束的短方向移動該晶圓且沿該帶狀離子束的長方向移動該孔洞；及同時沿該帶狀離子束的短方向移動該晶圓且沿該帶狀離子束的長方向移動該孔洞。
4. 如申請專利範圍第3項所述之離子佈植方法，更包含對於孔洞的每一次移動，維持該孔洞沿該帶狀離子束長方向的移動距離不大於該孔洞沿該帶狀離子束長方向的尺寸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之離子佈植方法，更包含：移動該晶圓通過該帶狀離子束，使得該晶圓自該帶狀離子束的一第一側邊移至該帶狀離子束的一第二側邊； 操作該孔洞機構使該孔洞沿該帶狀離子束移動；移動該晶圓通過該帶狀離子束，使得該晶圓自該帶狀離子束的該第二側邊移至該帶狀離子束的該第一側邊；操作該孔洞機構使該孔洞沿該帶狀離子束移動；及依序以上步驟直到完成該二維晶圓掃描；其中，於該孔洞與該晶圓的移動期間該孔洞與該晶圓的移動速度皆為可調。
6. 如申請專利範圍第5項所述之離子佈植方法，更包含對於該孔洞的每一次移動，維持該孔洞沿該帶狀離子束的移動距離不大於該孔洞沿該帶狀離子束的尺寸。
7. 如申請專利範圍第1項所述之離子佈植方法，更包含以下至少其中之一：該孔洞的形狀近似於一傳統點狀離子束；該孔洞的形狀為平滑或接近高斯形狀；該孔洞之形狀係選自下列族群之一：圓形、卵形、橢圓形以及菱形；該孔洞沿該帶狀離子束長度方向之尺寸為約該晶圓直徑的四分之一至三分之二；該孔洞沿該帶狀離子束寬度方向之尺寸為大於、等於或小於該帶狀離子束的寬度；該孔洞之尺寸為可調整；及該孔洞之形狀為可調整。
8. 如申請專利範圍1項所述之離子佈植方法，其中該調整後離子束密度分布可為均勻或非均勻。
9. 一離子佈植機，包含：一離子束組件用於產生一固定且未擺動掃描之離子束；一晶圓驅動機構用於沿一第一方向移動一晶圓，其中在該晶圓移動通過該離子束期間，該晶圓的移動方向與該離子束垂直使得該晶圓與該離子束之間的入射角為固定；一孔洞機構具有一孔洞以在佈植該晶圓之前調整該離子束；以及一孔洞驅動機構用於沿一與該第一方向相交之第二方向移動該孔洞機構；藉此當該晶圓與該孔洞機構分別沿該第一方向與該第二方向移動時，該調整後離子束之一投影區域以二維掃描的方式掃描該晶圓，其中該離子束之一截面沿一長度方向的一長度小於該晶圓沿該長度方向之一長度。
10. 如申請專利範圍第9項所述之離子佈植機，該離子束組件沿一固定離子束路徑輸出該離子束並且當該離子束鄰近該晶圓時未掃描該離子束。
11. 如申請專利範圍第9項所述之離子佈植機，更包含以下至少其中之一：該晶圓驅動機構僅沿該第一方向移動該晶圓；該孔洞驅動機構沿該第二方向移動該孔洞機構；該晶圓驅動機構稍微沿該第二方向移動該晶圓，其中該晶圓沿該第二方向的移動距離約等於該孔洞沿該第二方向之該尺寸的一部分；及該孔洞驅動機構稍微沿該第一方向移動該孔洞機構，其中該孔洞驅動機構的移動距離約等於該孔洞沿該第一方向之該尺寸的一部分。
12. 如申請專利範圍9項所述之離子佈植機，更包含以下至少其中之一：該孔洞沿該離子束長度方向的尺寸小於該離子束長度； 該孔洞沿該離子束寬度方向的尺寸小於該離子束寬度；該孔洞的面積小於該離子束的截面積；該孔洞之形狀可確保該已調整離子束之一離子束電流分佈於該孔洞之邊緣逐漸降低至零；該孔洞之形狀可確保該已調整離子束之一離子束電流分佈具有一高斯分佈；該孔洞之形狀為可調整；及該孔洞之形狀係選自下列族群之一：圓形、卵形、橢圓形以及菱形。
13. 如申請專利範圍9項所述之離子佈植機，更包含一位於該離子束組件與該孔洞驅動機構之間的遮罩，使該孔洞驅動機構不會被該離子束所佈植。
14. 一離子佈植機，包含：一離子束組件用於產生一固定且未擺動掃描之離子束；一晶圓驅動機構用於沿一第一方向移動一晶圓；一孔洞機構具有一孔洞以在佈植該晶圓之前調整該離子束，其中在該孔洞機構移動通過該離子束期間該孔洞的面積小於該離子束的截面積；及一孔洞驅動機構用於沿一與該第一方向相交之第二方向移動該孔洞機構；藉此當該晶圓與該孔洞機構分別沿該第一方向與該第二方向移動時，該調整後離子束之一投影區域以二維掃描的方式掃描該晶圓，其中該離子束之一截面沿一長度方向的一長度小於該晶圓沿該長度方向之一長度。
15. 如申請專利範圍14項所述之離子佈植機，更包含以下至少其中之一：該孔洞沿該帶狀離子束長度方向之尺寸小於該帶狀離子束長度；及該孔洞沿該帶狀離子束寬度方向之尺寸小於該帶狀離子束的寬度。
16. 如申請專利範圍14項所述之離子佈植機，更包含以下至少其中之一：該晶圓驅動機構僅沿該第一方向移動該晶圓；該孔洞驅動機構僅沿該第二方向移動該孔洞機構；該晶圓驅動機構亦稍微沿該第二方向移動該晶圓，其中該晶圓沿該第二方向的移動距離約等於該孔洞沿該第二方向之該尺寸；及該孔洞驅動機構亦稍微沿該第一方向移動該孔洞機構，其中該孔洞驅動機構的移動距離約等於該孔洞沿該第一方向之該尺寸。
17. 如申請專利範圍14項所述之離子佈植機，更包含以下至少其中之一：該孔洞之形狀可確保該已調整離子束之一離子束電流分佈於該孔洞之邊緣逐漸降低至零；該孔洞之形狀可確保該已調整離子束之一離子束電流分佈具有一平滑或接近高斯分佈；該孔洞之形狀為可調整；及該孔洞之形狀係選自下列族群之一：圓形、卵形、橢圓形以及菱形。
18. 如申請專利範圍14項所述之離子佈植機，更包含一位於該離子束組件與該孔洞驅動機構之間的遮罩，使該孔洞驅動機構不會被該離子束所佈植。
19. 一種離子佈植方法，包含：提供一晶圓、一固定且未擺動掃描之帶狀離子束以及一具有一孔洞的孔洞機構，該孔洞用於佈植該晶圓前調整該帶狀離子束；及 沿著一第一方向移動該晶圓，並且沿著與該第一方向相交之一第二方向移動該孔洞機構，使得被調整過之該離子束在該晶圓上之一投影區域以二維掃描該晶圓；其中執行以下至少其中之一：在一該晶圓移動通過該離子束期間固定該晶圓與該離子束之間的入射角；及在一該孔洞移動通過該離子束期間維持該孔洞的面積小於該離子束的截面積，其中該離子束之一截面沿一長度方向的一長度小於該晶圓沿該長度方向之一長度。
20. 如申請專利範圍19項所述之離子佈植方法，更包含沿一固定離子束路徑輸出該離子束並且當該離子束鄰近該晶圓時未掃描該離子束。
21. 如申請專利範圍19項所述之離子佈植方法，更包含沿著與該第二方向相交之一方向稍微移動該孔洞機構使該離子束之該投影區域的形狀被調整，即使該孔洞的形狀未調整。
22. 如申請專利範圍19項所述之離子佈植方法，其中該晶圓由該離子束之該投影區域以以下步驟進行二維掃描：(a)調整該孔洞機構，使得該孔洞位於該離子束的一第一部份下方，且位於該晶圓之一第一特定點上方；(b)調整該孔洞機構，使得該孔洞沿著該第二方向移動，而且至少該晶圓之一第一部份被該離子束佈植；(c)移動該晶圓，使得該孔洞位於該晶圓之一第二特定點上方； (d)調整該孔洞機構，使得該孔洞沿著該第二方向移動，而且至少該晶圓之一第二部份被該離子束佈植；以及(e)依序重複步驟(c)與步驟(d)，直到該晶圓被該離子束之該投影區域完成二維掃描。
23. 如申請專利範圍19項所述之離子佈植方法，其中該晶圓由該離子束之該投影區域以以下步驟進行二維掃描：(a)調整該孔洞機構，使得該孔洞位於該離子束之一第一部份下方；(b)沿著該第一方向移動移動該晶圓，使得至少該晶圓之一第一部份被該孔洞調整之一第一已調整離子束佈植；(c)調整該孔洞機構，使得該孔洞沿著一第二方向移動，而且該孔洞位於該離子束之一第二部份下方；(d)沿著該第一方向移動該晶圓，使得至少該晶圓之一第二部份被該孔洞調整之一第二已調整離子束佈植；以及(e)依序重複步驟(c)與步驟(d)，直到該晶圓被該離子束之該投影區域完成二維掃描。
24. 如申請專利範圍19項所述之離子佈植方法，更包含以下至少其中之一：僅沿該第一方向移動該晶圓；僅沿該第二方向移動該孔洞機構；稍微沿該第二方向移動該晶圓，其中該晶圓沿該第二方向的移動距離約等於該孔洞沿該第二方向之該尺寸的一部分；及 稍微沿該第一方向移動該孔洞機構，其中該孔洞驅動機構的移動距離約等於該孔洞沿該第一方向之該尺寸。
25. 如申請專利範圍19項所述之離子佈植方法，更包含以下至少其中之一：調整該孔洞機構使得該孔洞沿該離子束長度方向的尺寸小於該離子束長度；調整該孔洞機構使得該孔洞沿該離子束寬度方向的尺寸小於該離子束寬度；調整該孔洞機構使得該孔洞的面積小於該離子束的截面積；調整該孔洞機構使得該孔洞之形狀可確保該已調整離子束之一離子束電流分佈於該孔洞之邊緣逐漸降低至零；調整該孔洞機構使得該孔洞之形狀可確保該已調整離子束之一離子束電流分佈具有一平滑或一高斯分佈；調整該孔洞機構使得該孔洞之形狀為可調整；及調整該孔洞機構使得該孔洞之形狀係選自下列族群之一：圓形、卵形、橢圓形以及菱形。
26. 如申請專利範圍19項所述之離子佈植方法，更包含以下至少其中之一：調整該晶圓之一第一速度與該孔洞機構之一第二速度，使得該離子束之該投影區域以一可調整速度掃描通過該晶圓之不同部份；及調整至少一掃描參數，當該孔洞未被該離子束填滿或該已調整離子束未完全投射至該晶圓上時。
27. 如申請專利範圍26項所述之離子佈植方法，更包含調整該晶圓之一第一速度與該孔洞機構之一第二速度作為該調整後離子束密度分布的函數，使得該離子束之該投影區域以一可調整速度掃描通過該晶圓之不同部份已於該晶圓上產生特定的佈植濃度分布。