TWI606495B - 多能量離子植入技術 - Google Patents

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Description

多能量離子植入技術
本發明整體而言係有關於半導體處理，且更特定而言係有關於用於多能量離子植入的方法。
離子植入在積體半導體裝置之生產中為一重要程序，其中，摻雜物離子(諸如硼、磷、砷)等等被植入至半導體基板以修改基板之導電率。在FinFET裝置之製造中，半導體鰭片結構之特定應用(諸如，摻雜)可能需要多能量離子植入程序以達到所要的均勻性，且因此達到理想裝置效能。在多能量離子植入程序中，離子植入系統在靶材(例如，具有半導體裝置形成於其上之半導體晶圓)上執行一組植入，其中，每個植入係以不同能量來予以執行。
傳統上，用於多能量離子植入程序之植入能量係藉由調整離子源及提取總成條件來予以控制。例如，當增加離子源及提取電極之間的距離時，植入能量可藉由增加提取電壓而被增加。此外，摻雜物氣體流動速率及源磁場可被調整以達到所要的離子束電流。對於每一個植入而言，調 整離子源及提取總成條件以最佳化離子束電流，藉此可延長離子源的壽命。然而，改變離子源及提取總成條件亦會使離子束不穩定，其中，在其可以被用來將離子植入至靶材中之前，離子束最多需要數分鐘來重新調整及重新穩定。為了降低該離子源及提取總成條件被改變之頻率，習知的多能量離子植入程序可例如在改變離子束至第二能量之前，以第一能量植入生產批量中之每一個靶材。每一個靶材在相同生產批量中可接著以第二能量來植入。然而，因為對於每一個植入能量而使每個靶材被轉移進入及離開離子植入系統，因此會增加靶材處理時間。因此，習知的多能量離子植入會有低生產量的問題，而且對於半導體裝置的生產不是製造上的解決方案。
在一個例示性實施例中，使用具有離子源、提取總成及電極總成之離子植入系統以將多能量離子植入至靶材。具有第一能量及第一電流之離子束可使用離子源及提取總成而產生。可施加第一電壓橫跨於該電極總成上。離子束可以第一能量進入電極總成、以第二能量離開電極總成及以該第二能量將離子植入至靶材中。該第二能量可不同於第一能量。可施加第二電壓橫跨於電極總成上。離子束可以第一能量進入電極總成、以第三能量離開電極總成且以該第三能量將離子植入至靶材中。該第三能量可不同於第二能量。
離子植入系統可額外地具有一可變孔徑來控制植入電流。在植入靶材之前，離子束可被導引通過該可變孔徑。當施加第一電壓橫跨於電極總成上時，該可變孔徑可被設定為第一孔徑寬度，其中，離子以第二能量及第二電流而被植入至靶材。當施加第二電壓橫跨於電極總成上時，該可變孔徑可被設定為第二孔徑寬度，其中，以第三能量及第三電流將離子植入至靶材中。使用電極總成及可變孔徑調整植入能量及植入電流可避免調整離子源及提取總成條件的需要，且因此可減少離子束設置次數。
100‧‧‧離子植入系統
102‧‧‧離子源
104‧‧‧提取總成
106‧‧‧離子束
108‧‧‧質量分析器
110‧‧‧可變孔徑
112‧‧‧電極總成
116‧‧‧靶材
118‧‧‧固持裝置
120‧‧‧控制器
122‧‧‧處理器
124‧‧‧主記憶體
126‧‧‧儲存媒體
128‧‧‧支援裝置
130‧‧‧匯流排
200‧‧‧電極總成
202‧‧‧電極
204‧‧‧等電位電場線
206‧‧‧離子束
208‧‧‧入口電極
210‧‧‧出口電極
300‧‧‧程序
302‧‧‧方塊
304‧‧‧方塊
306‧‧‧方塊
圖1繪示適於執行多能量離子植入程序之例示性離子植入系統。
圖2繪示在執行多能量離子植入程序時可被使用的例示性電極總成。
圖3繪示用於多能量離子植入之例示性程序。
以下描述將呈現使對本技藝有普通瞭解之人士能夠製造及使用各種實施例。特定系統、裝置、方法及應用的描述只提供作為實例。在本文中所述之實例之各種修改對本技藝有普通瞭解之人士將可瞭解，並且可在不違背各種實施例之精神及範圍下，在本文中所定義的一般原理亦可被應用於其他實例及應用。因此，各種實施例並並意欲限制 於在本文中所述及所示之實例，而係應與申請專利範圍的範疇一致。
1.離子植入系統
圖1描繪依照各種不同實施例適於在靶材116上執行多能量離子植入程序之例示性離子植入系統100。該系統100可包含離子源102、提取總成104、質量分析器108及電極總成112。離子束106可由離子源102及提取總成104產生。離子源102可以為例如伯納斯(Bernas)或弗里曼(Freeman)離子源。離子源102可藉由源氣體之電子離子化而產生所要的離子物種來形成電漿。對於半導體裝置製造而言，所要的離子物種可包含摻雜物離子物種，其包括硼、磷或砷，諸如B+、P+及As+，但不以此為限。提取總成104可包含至少一個提取電極，其可使提取電壓施加於其上。提取電壓可被施加至提取總成104中之至少一個提取電極以從離子源102提取離子並且產生離子束106。當產生具有正離子物種之離子束時，該提取電壓相對於離子源通常為負電壓，以及當產生具有負離子物種之離子束時，該提取電壓相對於離子源通常為正電壓。離子束106可藉由離子源102及提取總成104以第一能量及第一電流來產生。第一能量之量值至少部分地由提取電壓之量值所決定，其中，較大的提取電壓可產生具有較高能量之離子束。第一電流之量值至少部分地由在離子源102中所形成之電漿之密度及提取電壓之量值所決定，其中， 較密集的電漿及較大的提取電壓可產生具有較高電流之離子束。在離子源102中所形成之電漿之密度至少部分地由源氣體流動速率及弧電流所決定。
如圖1中所示，離子束106可被導引至質量分析器單元108中。質量分析器單元108可施加一磁場，使得在離子束106中具有所要的質量-電荷比率之離子物種通過質量分析器單元108。在進入電極總成112之前，離子束106可通過可變孔徑110。可變孔徑110可藉由改變離子束106通過之孔徑寬度來調整離子束電流。在一個實例中，孔徑寬度可被控制在0.1mm及100mm之間，使得離子束電流可橫跨多達3個數量級範圍而變化。可變孔徑之孔徑寬度可被控制，使得離子束106以第二電流植入靶材116，其中，該第二電流係低於在產生離子束106時之第一電流。較小的孔徑寬度導致較低的離子束電流而較大的孔徑寬度則導致較高的離子束電流植入靶材116。可變孔徑110可被配置在電極總成112之前或之後(未圖示出)。當可變孔徑110被配置在電極總成之後時，其係較接近靶材116，且因此離子束之形狀及離子束電流可以更大的準確度來予以控制。或者，將可變孔徑110設置在電極總成112之前可減少粒子及能量污染，因為電極總成112可濾除離子束106污染物粒子及由可變孔徑110所產生的中性物種。又在另一實例(未圖示出)中，離子植入系統可包含兩個可變孔徑，其中，第一孔徑配置在電極總成112之前而第二孔徑配置在電極總成112之後。
在一個實例中，可變孔徑110可用作為擋門(shutter)。在此一實例中，可變孔徑110可完全關閉並且阻擋離子束106，藉此防止離子束106將離子植入至靶材116中。當離子束條件(諸如，提取電壓或電極總成電壓)被改變時，離子束106可能需要被阻擋在植入物之間。或者，離子植入系統100可包含一分離的擋門(未圖示出)以阻擋離子束106。
當離子束106從提取總成104行進至電極總成112時，離子束106之能量大約可保持恆定。例如，離子束106可具有一能量而進入電極總成112，該能量約等於在產生離子束106時之第一能量。可施加電壓橫跨於電極總成112上來改變離子束106之離子束能量。在一個實例中，可施加第一電壓橫跨於電極總成112上來加速或減速離子束106。在此一實例中，離子束106以第一能量進入電極總成112且以第二能量離開電極總成112。該第二能量可不同於第一能量。若施加第一電壓加速離子束106，則第二能量係高於第一能量。若施加第一電壓減速離子束106，則第二能量係低於第一能量。在另一實例中，可施加大約等於零之電壓橫跨於電極總成112上，其中，離子束106可未加速或減速便通過電極總成112。在此一實例中，離子束106以第一能量進入電極總成112且大約以該第一能量離開電極總成112。
離子束106可直接通過電極總成112而不會從其原始路徑偏向。或者，當離子束106通過電極總成112時，電 極總成112可使離子束106之路徑偏向。被偏向的離子束106路徑可在植入程序期間幫助降低能量污染。能量污染描述的係在離子束中之摻雜物物種的量，其為中性物種且具有不同於所要能量之能量。例如，可施加第一電壓橫跨於電極總成112上，使得離子束106以10keV進入電極總成112且以500eV離開電極總成。在通過電極總成112時，在離子束106中一些摻雜物離子物種會因為來自於殘留分子碰撞之電荷交換而被中和。在此一實例中，能量污染可被定義為在離開電極總成112之離子束106中的摻雜物物種之百分比，其中，該摻雜物物種為具有大於500eV之能量的中性物種。在電極總成112內部之偏向可有效地阻擋及移除幾乎所有經中和之摻雜物物種，藉以降低能量污染。
圖2描繪在離子植入系統中用以加速或減速離子束206之例示性電極總成200。電極總成200可包括多個電極202，其包含入口電極208及出口電極210。每一個電極202能夠使電壓施加於其上。施加至每一個電極202之電壓可產生電場，其係藉由圖2中所示相等電位電場線204來予以表示。離子束206可由這些電場來操縱，且因此當離子束206行進通過電極總成200時可被偏向、加速或減速。
被施加橫跨於電極總成200上之電壓係至少部分地決定通過電極總成200之離子束206之最後加速度或減速度。施加負電壓橫跨於電極總成200上可加速主要由帶負 電離子物種所組成之離子束，且減速主要由帶正電離子物種所組成之離子束。相反地，施加正電壓橫跨於電極總成200上可加速主要由帶正電離子物種所組成之離子束，且減速主要由帶負電離子物種所組成之離子束。當施加至入口電極208之電壓係比施加至出口電極210之電壓為更帶正電時，施加正電壓橫跨於電極總成200上。同樣地，當施加至入口電極208之電壓為比施加至出口電極之電壓為更帶負電時，則施加負電壓橫跨於電極總成200上。離子束206通過電極總成200被加速或減速之程度至少部分地由施加橫跨電極總成200之電壓之量值所決定。電壓之量值越大，則離子束206通過電極總成200被加速或減速之程度就越大。
當離子束206通過電極總成200時，電極202被配置成可使離子束206從其原始路徑偏向。例如，如圖2中所示，當離子束206通過電極總成200時，電極202可使離子束206偏向而依循一S形路徑。在電極總成200中使離子束206偏向係有助於降低能量污染。當在離子束中所產生之中性物種被允許通過電極總成時，將會發生能量污染。這些中性物種係藉由當離子束從質量分析器單元行進至電極總成且通過電極總成時由於離子物種及殘留粒子之間的碰撞所造成之碰撞及電荷交換而產生。中性物種不會受到電極總成200中之電場的影響，且因此不會加速或減速通過電極總成200。使這些中性物種通過電極總成200將導致這些中性物種以不同於在離子束中之離子物種的能 量離開電極總成200。當植入靶材時，該中性物種會以不同於離子物種的不同深度被植入至靶材，因而在摻雜物深度輪廓中導致產生不當的較深尾部。在半導體裝置之製造中，在摻雜物深度輪廓中之深尾部將產生具有不當電特性之較深接面深度。在電極總成200中偏向的離子束206有助於從離子束206中濾除中性物種，因為中性物種不會由電場偏向，且因此可被轉向至中性束集堆(未圖示出)。以此方式，離子束106可以具最小能量污染來通過電極總成200。
返回參考圖1，在離子植入系統100中，靶材116可被配置在固持裝置118上。靶材116可以為離子可被適當植入之任何靶材。例如，靶材116可以為半導體晶圓，其具有欲被植入有摻雜物離子之半導體結構。靶材116具有離子可被植入於其中之植入表面。固持裝置118可將靶材116定位在離子束106中，使得離開電極總成112之離子束106被入射至靶材116之植入表面，藉以將離子植入至靶材116之植入表面中。固持裝置可提供靶材116相對於離子束106之旋轉(傾斜及扭轉)及平移移動。旋轉移動可控制離子束106至靶材116之植入表面之入射角度，因而可控制植入角度。平移移動可移動靶材116並且允許離子束106橫跨靶材116之植入表面進行掃描。平移移動之速度可控制靶材116之移動速度，其至少部分地決定在靶材116中之植入劑量。較快的移動速度導致在靶材116中具有較低的植入劑量。
在離子被植入至靶材116中之能量可大約等於離子束106離開電極總成112時之能量。例如，離子束106可以第二能量離開電極總成112而後以該第二能量將離子植入至靶材116中。
控制器120被耦合至離子植入系統100之各種組件，並且控制離子植入系統100來執行如在本文中所述之多能量離子植入至靶材之方法及例示性程序。控制器120之功能及特性將在下文中更詳細描述。
2.多能量離子植入程序
圖3描繪用於多能量離子植入至靶材之例示性程序300。程序300可使用具有離子源、提取總成及電極總成之任何適當的離子植入系統來予以執行，諸如圖1中所述之離子植入系統100。此外，離子植入系統可選擇性地包含可變孔徑及固持裝置。在程序300中，植入能量及植入電流可被調整而不需改變離子源條件(例如，摻雜物氣體流動率、源磁場、弧電流)及提取總成條件(例如，提取電壓、提取電極位置)。離子源及提取總成條件因此可在整個程序300中被保持恆定，其中，植入能量可藉由調整施加橫跨於電極總成上之電壓來予以控制，且植入電流可藉由調整可變孔徑之孔徑寬度來予以控制。以此方式，離子束在整個程序300中可被保持穩定，其免除了每次離子束能量及電流被調整時需要長調諧及穩定時間(例如，3至10分鐘)。因此，與習知多能量離子植入程序相比， 程序300之生產量係顯著較高的。
靶材可以為，例如具有在其上形成之半導體結構之矽晶圓。在一個實例中，半導體結構可以為用以形成鰭片場效電晶體(FINFET)裝置之半導體鰭片。在FINFET裝置中，程序300可使半導體鰭片均勻摻雜以達到所要的電特性。
在程序300之方塊302，可使用離子植入系統之離子源及提取總成來產生具有第一能量及第一電流之離子束。如同先前在圖1中所述，可藉由在提取總成中施加提取電壓於至少一個提取電極以從離子源提取離子而產生該離子束。在用於植入靶材的程序300中，第一能量可以高達為所需最高所要植入能量且第一電流可以至少高達為所需的最高所要植入電流。在一個實例中，第一能量可以在2keV與30keV之間且第一電流可以在5mA及25mA之間。在另一實例中，第一能量可以在15keV與25keV之間且第一電流可以在10mA及20mA之間。在又另一實例中，其中，離子束主要由As+離子物種所組成，第一能量可以為20keV且第一電流可以為15mA。
在程序300之方塊304中，可施加第一電壓橫跨於電極總成上，其中，離子束以第一能量進入電極總成且以第二能量離開電極總成。在一實例中，第一電壓可大約為0V。在此一實例中，離子束可通過電極總成而未加速或減速，其中，第二能量約等於第一能量。
在另一實例中，第一電壓可以為具有量值大於0V之 正或負電壓以加速或減速離子束。通常，施加負電壓以加速主要由負離子物種所組成之離子束或減速主要由正離子物種所組成之離子束。相反地，通常施加正電壓以減速主要由負離子物種所組成之離子束或加速主要由正離子物種所組成之離子束。在一個實例中，第一電壓之量值可以在0kV與30kV之間。在另一實例中，第一電壓之量值可以在10kV與20kV之間。當施加第一電壓時，離子束可以大約第一能量來進入電極總成、在電極總成中被加速或減速，且以第二能量離開電極總成。該第二能量可不同於第一能量。被加速或減速之離子束而後可被導引至靶材，而且以第二能量將離子植入至靶材中。在一個實例中，第二能量可以在0.05keV與30keV之間。在另一實例中，第二能量可以在0.2keV與10keV之間。在施加第一電壓以減速離子束之一個實例中，第二能量係低於第一能量。在此一實例中，離子束主要由As+離子物種所組成、第一電壓可以為-15kV、第一能量可以為20keV且第二能量可以為5keV。在電極總成中施加第一電壓以加速離子束之一個實例中，第二能量係高於第一能量。在此一實例中，離子束主要由As+離子物種所組成、第一電壓可以為+10kV、第一能量可以為20keV與第二能量可以為30keV。
在一個實例中，施加之第一電壓可能會使得離開電極總成之離子束具有離子束電流，而該離子束電流係不適於達成在靶材中所要的植入劑量。在此一實例中，為了達到所要的植入劑量，可控制該可變孔徑以調整離子束電流。 該可變孔徑可被設定為第一孔徑寬度以達到所要的離子束電流。例如，該第一孔徑寬度可以在0.1mm及100mm之間。在離子以第二電流被植入至靶材的情況中，第一孔徑寬度可足以達到一離子束電流。在一個實例中，當離子束通過可變孔徑時，該第一孔徑寬度可使得離子束電流減少。在一個實例中，離子束可具有低於該第一電流之電流來離開該可變孔徑。在另一實例中，當離子束通過可變孔徑時，該第一孔徑寬度可使得離子束電流未被改變。第二電流可以低於第一電流。在一個實例中，第二電流可以在0.001mA及40mA之間。在另一實例中，在第一電流可在5mA及25mA之間的情況下，第二電流可在5mA及15mA之間。
此外，靶材之移動速度可在植入期間被控制以在靶材中達到所需植入劑量。靶材之移動速度可藉由控制固持裝置之平移移動來予以調整。在一個實例中，當離子束以第二能量將離子植入至該靶材中時，靶材之移動速度可被設定為第一速度。該第一速度可足以達成在靶材中所需的植入劑量。第一移動速度可以在10mm/s及2000mm/s之間。
在程序300之方塊306中，可施加第二電壓橫跨於電極總成以加速或減速離子束。該第二電壓可以為0V。或者，該第二電壓可以為非零的正電壓或負電壓。該第二電壓可以不同於第一電壓。在一個實例中，第二電壓之量值可以在0kV與30kV之間。在另一實例中，第二電壓之量 值可以在10kV與20kV之間。當施加第二電壓時，離子束可以大約第一能量進入電極總成且以第三能量離開電極總成。離子束可接著被導引至靶材並且以第三能量將離子植入至該靶材中。在第二電壓為0V之該實例中，第三能量約等於第一能量。在施加第二電壓加速離子束通過電極總成之該實例中，第三能量係大於第一能量。在施加第二電壓減速通過電極總成之離子束的實例中，第三能量係低於第一能量。該第三能量可不同於第二能量。例如，第三能量可高於或低於第二能量。在一個實例中，第三能量可以在0.05keV與30keV之間。在另一實例中，第三能量可以在0.2keV與10keV之間。又在另一實例中，離子束可包括As+離子物種、第二電壓可以為-19kV、第一能量可以為20keV且第三能量可以為1keV。
在一個實例中，施加第二電壓可使得離開電極總成之離子束具有一離子束電流，該離子束電流不適於達成在靶材中所要的植入劑量。在此一實例中，為了達到所要的植入劑量，可控制可變孔徑以調整該離子束電流。該可變孔徑可被設定為第二孔徑寬度以達到所要的離子束電流。例如，第二孔徑寬度可以在0.1mm及100mm之間。第二孔徑寬度可以不同於第一孔徑寬度。第二孔徑寬度可足以達到一離子束電流，其中，離子可以第三電流被植入至靶材。在一個實例中，當離子束通過該可變孔徑時，該第二孔徑寬度可使得離子束電流減少。在此一實例中，離子束可具有低於第一電流之電流而離開該可變孔徑。在另一實 例中，當離子束通過可變孔徑時，該第二孔徑寬度可使得離子束電流未被改變。第三電流可低於第一電流。此外，第三電流可不同於第二電流。在一個實例中，第三電流可在0.001mA及40mA之間。在另一實例中，在第一電流可在5mA及25mA之間的情況下，該第三電流可以在0.2mA及5mA之間。
此外，靶材之移動速度亦可在植入期間被控制以在靶材中達到所需植入劑量。靶材之移動速度可藉由控制固持裝置之平移移動而被調整。在一個實例中，當離子束以該第三能量將離子植入至該靶材中時，靶材之移動速度可被設定為第二速度。在給定離子束電流的情況下，該第二速度可在一預定義掃描次數(晶圓移動橫跨離子束多少次)下足以達到靶材中所需植入劑量。該第二移動速度可不同於第一移動速度。該第二移動速度可以在50mm/s及1000mm/s之間。
應瞭解，程序300可包含以不同植入能量來執行額外離子植入(未圖示出)。例如，可施加第三電壓橫跨於電極總成上以加速或減速離子束。離子束可以大約第一能量進入電極總成、在電極總成中被加速或減速且以第四能量離開電極總成。離開電極總成之離子束可接著以第四能量將離子植入至靶材中。該第四能量可不同於該第三能量。
如先前所述，當維持離子源及提取總成條件恆定時，在程序300中之植入能量可藉由只調整電壓而予以控制。例如，在方塊304及306中，離子源及提取總成條件可維 持如方塊302中所產生的離子束之相同條件。以此方式，離子束可保持穩定。因此，不像習知程序，改變離子束能量並不需要數分鐘來重新調整離子束及等待其穩定。再者，離子束能量可被快速地改變，其中，在改變離子束能量之後，離子束可將離子很快地植入至靶材中(例如，小於10秒或小於30秒)。例如，方塊306可在方塊304之後被執行，其中，施加橫跨於電極總成上之電壓從方塊304中之第一電壓被改變至方塊306中之第二電壓。因此，離開電極總成之離子束之能量為從方塊304中之第二能量改變至方塊306中之第三能量。在方塊306中之第二電壓可在以方塊304中之第二能量完成靶材之植入之後被立即施加(例如，在1秒內)。該靶材可在施加第二電壓的5至30秒內接著以方塊306中之第三能量被植入。因此，相較於習知多能量離子植入程序，程序300可具有更大的生產量。
此外，因為在改變離子束能量後靶材可以很快地被植入，因此其可避免在改變離子束至下個能量之前需要以一能量植入在一生產批量中之每一個靶材(例如，半導體晶圓)。該靶材因此不需要在每次植入之間從離子植入系統移除。在一個實例中，靶材可在程序300期間被配置在離子植入系統中之固持裝置上。該靶材在每次植入之間及期間可保持在該固持裝置上。例如，靶材可在第二能量及第三能量植入之方塊304及306之間及期間被保持在固持裝置上。此減少靶材處理時間，且因此可具有較大的生產 量。
如先前在圖2中所述，在程序300使用的電極總成可被配置以偏向離子束且因此降低能量污染。在一個實例中，離子束可在方塊304及306中於電極總成中被偏向，使得離開電極總成之經減速的離子束具有小於0.05%之能量污染。
3.電腦實施方案
返回參考圖1，離子植入系統100可具有控制器120。該控制器120被耦合至各種不同組件並且控制離子植入系統100來執行在本文中所述之方法及例示性程序。例如，控制器120可控制離子源102及提取總成104之條件以產生具有第一能量及第一電流之離子束106。控制器120亦可控制可變電源(未圖示出)以施加電壓橫跨於電極總成112上。控制器120亦可控制可變孔徑110之孔徑寬度以控制離子束電流。此外，控制器120可控制固持裝置118之旋轉及平移移動以將靶材116定位在離子束106中，使得離子束106被入射至靶材116之植入表面，且將離子植入至靶材116中。控制器120亦可控制固持裝置118之旋轉及平移移動以控制靶材116之移動速度。
控制器120可以為任何形式的通用資料處理系統中的一者，其可用以控制離子植入系統100之各種不同組件。一般而言，控制器120可包含處理器122，其經由匯流排130而與主記憶體124、儲存媒體126及支援裝置128通 信。處理器122可以為一或多個通用處理裝置，諸如微處理器、中央處理單元(CPU)等等。主記憶體124可以被用來暫態儲存欲由處理器122所執行之資訊及指令之隨機存取記憶體(RAM)或任何其他的動態記憶體。儲存媒體126可包含能夠儲存電腦軟體、指令或資料之任何非暫態性電腦可讀取儲存媒體，諸如硬碟、軟碟、磁帶、光碟、唯讀記憶體(ROM)或其他可移除式或固定式媒體，但不以此為限。支援裝置128可包含輸入/輸出介面或通信介面，諸如USB連接埠、網路介面、乙太網路、PCMCIA插槽等等。支援裝置128可允許電腦程式、軟體、資料或其他指令被下載至控制器120中並且被提供至處理器122來執行。
非暫態性電腦可讀取儲存媒體，諸如儲存媒體126，或至控制器120內部或外部的任何其他適當的媒體可包含電腦可執行指令(一般稱之為「電腦程式碼」，其可以電腦程式或其他分類的形式被分組)，以用來執行在本文中所述之多能量離子植入程序之任何一或多個特徵或功能。當被提供至處理器122以執行時，此電腦可執行指令之一或多個可造成控制器120控制離子植入系統100以執行在本文中所述之多能量離子植入程序之一或多個特徵或功能。
雖然於上文中已提供特定組件、配置、特徵及功能，但對本技藝有普通瞭解之人士將可瞭解亦可使用其他的變化型式。此外，雖然某特徵可能針對描述某特定實施例而 出現，但熟悉此項技術之人士將可瞭解所述的實施例之各種特徵係可以組合。再者，針對某實施例所述之態樣係可單獨存在。
雖然已經參考所附圖式完整描述實施例，但應瞭解，熟習此項技術者將可瞭解各種變化及修改。此變化及修改應被理解為係包含在如由隨附申請專利範圍所定義之各種實施例的範疇中。
100‧‧‧離子植入系統
102‧‧‧離子源
104‧‧‧提取總成
106‧‧‧離子束
108‧‧‧質量分析器
110‧‧‧可變孔徑
112‧‧‧電極總成
116‧‧‧靶材
118‧‧‧固持裝置
120‧‧‧控制器
122‧‧‧處理器
124‧‧‧主記憶體
126‧‧‧儲存媒體
128‧‧‧支援裝置
130‧‧‧匯流排

Claims (20)

  1. 一種使用離子植入系統以將多能量離子植入至靶材中之方法，該離子植入系統具有離子源、提取總成及電極總成，該方法包括：使用該離子源及該提取總成來產生具有第一能量之離子束，其中，從該提取總成行進至該電極總成的該第一能量保持恆定；施加第一電壓橫跨於該電極總成上；其中，該離子束以第一能量進入該電極總成，以第二能量離開該電極總成，且以該第二能量將離子植入至該靶材中；且施加第二電壓橫跨於該電極總成上；其中，該離子束以該第一能量進入該電極總成，以第三能量離開該電極總成，且以該第三能量將離子植入至該靶材中，且其中，該第二能量係不同於該第三能量。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第一電壓約為零且該第一能量約等於該第二能量。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第一電壓係被施加橫跨於該電極總成上以使該離子束加速，且其中，該第二能量係高於該第一能量。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第一電壓係被施加橫跨於該電極總成上以使該離子束減速，且其中，該第二能量係低於該第一能量。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第三能 量係低於該第二能量。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第三能量係高於該第二能量。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第一能量為介於2keV與30keV之間。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第一電壓為介於0kV與30kV之間，該第二電壓為介於0kV與30kV之間，該第二能量為介於0.05keV與30keV之間，且該第三能量為介於0.05keV與30keV之間。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該離子束被偏向於該電極總成中，且其中，該離子束以具有小於0.05%的能量污染而離開該電極總成。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第二電壓被施加於該第一電壓之後且該靶材係以該第三能量而被植入於施加該第二電壓的30秒內。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包括：施加第三電壓橫跨於該電極總成上，其中，該離子束以該第一能量進入該電極總成，以第四能量離開該電極總成，且以該第四能量將離子植入至該靶材中，且其中，該第四能量係不同於該第二能量及該第三能量兩者。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該靶材被配置在該離子植入系統中之固持裝置上，並且該靶材在以該第二能量與該第三能量植入該靶材的期間及之間保持在該固持裝置上。
  13. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，在該離子束以該第二能量將離子植入至該靶材中的同時，該靶材以第一速度移動，其中，在該離子束以該第三能量將離子植入至該靶材中的同時，該靶材以第二速度移動，且其中，該第一速度係不同於該第二速度。
  14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該離子束被產生成具有第一電流，該離子束被導引通過該離子植入系統中之可變孔徑，且在施加該第一電壓的同時，該可變孔徑被設定成第一孔徑寬度，其中，該離子束以具有低於該第一電流之電流離開該可變孔徑，其中，該離子束以第二電流將離子植入至該靶材中，且其中，該第二電流係低於該第一電流。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中，在施加該第二電壓的同時，該可變孔徑被設定成第二孔徑寬度，其中，該離子束係以具有低於該第一電流之電流離開該可變孔徑，其中，該離子束以第三電流將離子植入至該靶材中，且其中，該第二孔徑寬度係不同於該第一孔徑寬度，且該第三電流係不同於該第二電流。
  16. 一種非暫態性電腦可讀取儲存媒體，其含有用以使用離子植入系統而將多能量離子植入至靶材中之電腦可執行指令，該離子植入系統具有離子源、提取總成及電極總成，該電腦可執行指令包括指令用以：使用該離子源及該提取總成來產生具有第一能量之離子束，其中，從該提取總成行進至該電極總成的該第一能 量保持恆定；施加第一電壓橫跨於該電極總成上；其中，該離子束以第一能量進入該電極總成，以第二能量離開該電極總成，且以該第二能量將離子植入至該靶材中；且施加第二電壓橫跨於該電極總成上；其中，該離子束以該第一能量進入該電極總成，以第三能量離開該電極總成，且以該第三能量將離子植入至該靶材中，且其中，該第二能量係不同於該第三能量。
  17. 如申請專利範圍第16項之非暫態性電腦可讀取儲存媒體，其中，該第二電壓被施加於該第一電壓之後且該靶材係以該第三能量而被植入於施加該第二電壓的30秒內。
  18. 如申請專利範圍第16項之非暫態性電腦可讀取儲存媒體，其中，在該離子束以該第二能量將離子植入至該靶材中的同時，該靶材以第一速度移動，其中，在該離子束以該第三能量將離子植入至該靶材中的同時，該靶材以第二速度移動，且其中，該第一速度係不同於該第二速度。
  19. 如申請專利範圍第16項之非暫態性電腦可讀取儲存媒體，其中，該離子束被產生成具有第一電流，該離子束被導引通過該離子植入系統中之可變孔徑，且在施加該第一電壓的同時，該可變孔徑被設定成第一孔徑寬度，其中，該離子束以具有低於該第一電流之電流離開該可變 孔徑，其中，該離子束以第二電流將離子植入至該靶材中，且其中，該第二電流係低於該第一電流。
  20. 如申請專利範圍第19項之非暫態性電腦可讀取儲存媒體，其中，在施加該第二電壓的同時，該可變孔徑被設定成第二孔徑寬度，其中，該離子束係以具有低於該第一電流之電流離開該可變孔徑，其中，該離子束以第三電流將離子植入至該靶材中，且其中，該第二孔徑寬度係不同於該第一孔徑寬度，且該第三電流係不同於該第二電流。
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