TWI634584B - 離子束掃描器、離子佈植機及控制點離子束的方法 - Google Patents

Abstract

離子束掃描器包含第一掃描平台，具有第一開口以傳送離子束，第一掃描平台對應於第一振盪偏轉信號以在第一開口內產生第一振盪偏轉場；第二掃描平台，設置於第一掃描平台下游、並具有第二開口以傳送離子束，第二掃描平台對應第二振盪偏轉信號以在第二開口內產生方向與第一振盪偏轉場相反的第二振盪偏轉場；以及掃描控制器，當經掃描離子束離開定義共同聚焦點的第二掃描平台時，使第一振盪偏轉信號和第二振盪偏轉信號同步以產生多個離子軌跡。

Description

離子束掃描器、離子佈植機及控制點離子束的方法

本申請主張2013年10月22日申請的美國臨時專利申請案號61/894,065的優先權。

本實施例是有關於一種離子束儀器，且特別是有關於一種控制離子束的掃描器。

至今，常根據應用的特定組合來建構離子佈植機，以達到佈植的最佳化。在目前的應用中，例如一些束線離子佈植機經配置以產生高電流帶狀束，其中由基材所截取的此束的剖面具有比束高大很多的束寬。在一些配置中，束寬僅比基材在基材平面上的尺寸大一點點，例如當束高為10毫米、20毫米或30毫米時，束寬為200毫米、300毫米或400毫米。藉由相對於帶狀束在束高的方向掃描基材，利用離子束可對整個基材進行佈植。

對其他離子佈植應用，偏好使用具有束高和束寬較相近的點束離子束。由點束離子佈植所提供的一個優點在於點束給予較佳的劑量均勻性的控制。在點束離子佈植應用中，點束可沿著 第一方向掃描以涵蓋基材的維度，在此方向佈植此基材。在同一時間，可於垂直於點束掃描的方向掃描基材。藉由調整沿著點束方向掃描的離子束的速度，而可修飾局部的離子劑量濃度。在電腦控制下小心控制點束掃描，可使離子劑量均勻性達到最佳化。

在許多束線離子佈植機中，在退出質量分析狹縫後，離子束可作為發散離子的寬束而傳播到準直器，此離子束形成了指向往基材前進的經準直離子束。為了提供正確的離子束的準直，而通常配置此種準直器來準直從放置在質量分析狹縫(MRS)的平面的物體出現的離子。這特徵使得在點束模式和帶狀束模式中操作相同束線更加困難。在帶狀束模式中，藉由分析器磁鐵產生的離子軌跡可聚焦在質量分析狹縫，以成扇狀散開進入位於下游的準直器。但在傳統的離子佈植機中，在點束模式中此離子束可穿越質量分析狹縫，因為小束具有更平行的離子軌跡。在退出質量分析狹縫後，此點束接著藉由偏轉場在掃描器中來回偏轉，此偏轉場通常定向垂直於點束傳播的方向。點束的掃描隨著時間形成離子軌跡的發散扇，進入準直器。在點束配置中，目標定位在位於質量分析狹縫的下游的掃描器中。對於沒有廣泛地再配置、而適當地準直兩種束的準直器而言，從掃描器產生的點束的目標定位可能因此和帶狀束的目標定位變化太大。因此，一般的作法如下：將帶狀束離子佈植機運用在特定離子佈植步驟或特定基材，例如高劑量佈植，而將另外的點束離子佈植機運用在需要更好的劑量控制的其他離子佈植步驟。關於這些和其他考量而需要 現有的改進。

本段落將以簡化方式介紹被選出的概念，而在下面的實施方式中會進一步描述這些概念。本段落的本意不是用來指出所主張的標的物的關鍵特徵或必要特徵，也不是用來輔助判斷所主張的標的物的範疇。

在實施例中，離子束掃描器包含第一掃描平台(a first scanner stage)，具有第一開口以傳送離子束，第一掃描平台對應第一振盪偏轉信號以在第一開口內產生第一振盪偏轉場；第二掃描平台(a second scanner stage)，設置於第一掃描平台下游、並具有第二開口以傳送離子束，第二掃描平台對應第二振盪偏轉信號以在第二開口內產生方向與第一振盪偏轉場相反的第二振盪偏轉場；以及掃描控制器，當經掃描離子束離開定義共同聚焦點的第二掃描平台時，使第一振盪偏轉信號和第二振盪偏轉信號同步以產生多個離子軌跡。

在進一步的實施例中，離子佈植機包含離子源、產生點離子束的束線部件以及可操作於在多個離子軌跡上掃描點離子束以產生經掃描帶狀束的雙平台掃描系統，在這裡雙平台掃描系統可操作以在第一掃描平台產生第一振盪偏轉場，以及在第二掃描平台產生方向與第一振盪偏轉場相反的第二振盪偏轉場，在這裡多個離子軌跡定義集合在設置於雙平台掃描系統上游的聚焦點各別的多個線。

100、500‧‧‧離子佈植機

102、502‧‧‧離子源

104、506‧‧‧分析器磁鐵

106、508‧‧‧真空室

108、200‧‧‧雙平台掃描器

110、316‧‧‧準直器

112‧‧‧基板平台

114‧‧‧基板

116、340‧‧‧掃描控制器

120、206‧‧‧離子束

202、304‧‧‧第一掃描平台

204、306‧‧‧第二掃描平台

208、210‧‧‧區域

212‧‧‧偏轉離子束

214、305‧‧‧虛擬來源

300‧‧‧雙平台掃描器系統

302‧‧‧離子束包線

307、516‧‧‧虛擬包線

308、310‧‧‧電流信號

312、510‧‧‧質量分析狹縫

314、404、514‧‧‧離子束

314A‧‧‧軌跡

318、320、322、324、326、328、330‧‧‧最後離子束軌跡

350、352‧‧‧振盪偏轉信號

354‧‧‧振盪週期

400‧‧‧掃描平台

402‧‧‧掃描器主體

406‧‧‧高電流線圈

408‧‧‧矽鋼片

410‧‧‧開口

504‧‧‧帶狀束

509、518‧‧‧經準直離子束

512‧‧‧點

520‧‧‧點束

圖1為繪示根據本實施例的離子佈植機的方框俯視圖。

圖2為繪示符合各實施例的雙平台掃描器的俯等角視圖。

圖3A繪示一範例的雙平台掃描器和離子束形狀之間的一般關係。

圖3B為繪示依據一些實施例的雙平台掃描器、實際和投影離子軌跡的幾何關係的概略示意圖。

圖3C和圖3D為繪示範例的振盪偏轉信號。

圖4為繪示根據各實施例呈現磁性掃描平台的細節。

圖5A和5B分別繪示另一個實施例的離子佈植機以帶狀束模式和點束模式操作的方框俯視圖。

以下，參照所附圖式以更完整地描述本實施例，在圖式中繪示了一些實施例。但是本揭露的標的物會以許多不同形式實施，且不應被解讀成侷限於這裡所述的實施例。更確切地說，提供這些實施例以使這揭露完整跟齊全，而且會對所屬技術領域中具有通常知識者完整傳達標的物的範圍。在圖式中，相同標號都代表相同元件。

本實施例提供新穎的雙平台掃描器以執行離子束掃描。 此雙平台掃描器可用來掃描離子束而形成扇形形狀，此扇形形狀具有由準直器接收的離子軌跡的範圍，且在同一時間確定位於雙平台掃描器外經掃描離子束的共通聚焦點。特別的是，如在此所詳細描述的，此雙平台掃描器提供了新穎的儀器和操作原理，允許將聚焦點安置於在雙平台掃描器上游需要的位置，例如在束線離子佈植機的質量分析狹縫的平面。相較於其他實施例，本實施例能更容易地在帶狀束和點束模式中去操作束線離子佈植機，且在切換操作模式時不需要大規模的重新配置。除此之外，本實施例提供新的「控制旋鈕」以調整經掃描離子束的聚焦點到需要的位置。

「聚焦點」這個用語指一個點，在此點上多個不平行的離子軌跡集合或顯露集合。如下面細述，對準直器而言，由雙平台掃描器製造的經掃描點束的聚焦點可視為位於雙平台掃描器的上游的經掃描點束的來源。但是，如下面細述，依據本實施例，這種來源是虛擬來源。這是因為經掃描離子的離子軌跡沒有成扇狀發散直到穿過位於此虛擬來源的下游的雙平台掃描器。在一些實施例中，可配置雙平台掃描器來將經掃描離子的聚焦點放置在接收經掃描點束的準直器的目標點上。在這方法中，經掃描點束可模仿帶狀束的幾何圖案，此帶狀束有其聚焦點在準直器的目標點上。因此，不論在帶狀束或點束模式中操作，運用了雙平台掃描器的離子佈植機可產生和準直器接收到一樣或相似的束幾何圖案。

圖1繪示根據本實施例的離子佈植機100的方框俯視圖。離子佈植機100包含用來產生離子的離子源102、分析器磁鐵104、真空室106、雙平台掃描器108、準直器110以及基板平台112。離子佈植機100經配置以產生離子束120和傳遞離子束120到基板114。為了簡化起見，將離子束120僅描述為離子束的中心射線軌跡。在各實施例中，離子源102可為非直接加熱陰極(IHC)離子源、射頻(RF)離子源、微波離子源或其他離子源。像在傳統的分析器磁鐵中一樣，分析器磁鐵104可改變從離子源102吸取的離子的軌跡。真空室106可包含質量分析狹縫(未繪示於圖1中)，和傳統的質量分析狹縫一樣可作用以遮蔽出不希望得到的質量的離子。在各實施例中，雙平台掃描器108可為磁性掃描器或靜電掃描器。準直器110可為磁性準直器，至少有產生經準直離子束以傳導到基板114的作用。離子佈植機100可包括其他束線部件包含孔徑(apertures)、加顫動部件(dithering components)和加速/減速透鏡，各個部件的操作是普遍所知的。為了簡化起見，在此省略了這些部件的進一步說明。

如同進一步繪示於圖1中的，離子佈植機100包含掃描控制器116，其功能為控制離子束120的掃描。進一步操作掃描控制器和相似掃描控制器的細節揭露於下面相關的圖式中。但是，簡言之，掃描控制器116可發送信號到雙平台掃描器108的兩個掃描平台中，以產生在雙平台掃描器108中的消除偏轉場。藉由設定經掃描離子束120的聚焦點在雙平台掃描器108外面，掃描 控制器116也可送信號以調整在雙平台掃描器108的兩個掃描平台中的偏轉場。掃描控制器116可包括一個或多個硬體元件以及軟體元件，例如開關、電路、電源供應器、電腦程式或例行程序、使用者介面和類似者。

為了方便接下來的說明，將不同的直角座標系統運用在描述如圖1所繪示本實施例的操作。在雙平台掃描器108使用第一直角座標系統，其分量標示為Y、Xsc和Zsc。在基板114使用第二直角座標系統，其分量標示為Y、Xs和Zs。在每一個直角座標系統中，Y軸平行於相同絕對方向。對不同直角座標系統而言，在每個直角座標系統中Z軸在特定點沿著離子束傳播的中心射線軌跡的方向。因此，Zsc軸的絕對方向和Zs軸不同。相似地，Xsc軸和Xs軸不同。

在一些實施例中，離子佈植機100可在帶狀束和點束模式中操作。在各實施例中，帶狀束可有相對較小的高寬比，此高寬比由平行於Y軸方向的離子束高和平行於Xsc軸方向的離子束寬的比例定義。對帶狀束此比例可小於1/3，在某些例子中小於1/10。例如提供到基板114的帶狀束，其離子有沿著Zs軸的軌跡，在基板114上可有沿著Xs軸300到400毫米的寬度和沿著Y軸20毫米的高度，產生小於0.1的高寬比。這些實施例並不侷限於此形式。在各實施例中，點束可有相對大的高寬比例如大於1/2，在某些例子中大於1。例如提供到基板114的點束可有沿著Xs軸20毫米的寬度和沿著Y軸30毫米的高度。這些實施例並不侷限 於此形式。在此要注意的是，前述點束尺寸應用在點束的即時尺寸，經掃描點束的整體處理面積可與帶狀束的一樣或相似。

因為離子佈植機100可在帶狀束模式或點束模式中操作，對於一基材或對不同組基材的佈植操作成功而需要不同離子佈植模式時，此離子佈植機100對於加工基材提供了方便和製程彈性。這避免了分別地使用專屬於帶狀束或點束的離子佈植機指向基材，來對基材做帶狀束離子佈植或點束離子佈植的需求。

當對離子佈植機設定為帶狀束模式時，帶狀束可經生成於離子源102、並且經聚焦在提供於真空室106中的質量分析狹縫(未繪示)上。在帶狀束模式中，雙平台掃描器108可保持不起作用或掃描控制器116可停止傳送任何掃描信號到雙平台掃描器108。在此方法中雙平台掃描器可未受擾亂地傳送帶狀束。當帶狀束傳播進入準直器110時，此帶狀束可接著成扇狀散開。可調整準直器110以對這種帶狀束提供準直。如此，可設置此準直器110以準直在質量分析狹縫有聚焦點的束。

在本實施例中，離子佈植機100也可在點束模式中操作，這意味啟動雙平台掃描器108使從真空室106浮現出的點束經掃描，使其在進入準直器110前，離子軌跡在一角度的範圍內成扇狀發散。和本實施例一致，如下細述，以創造在真空室106中質量分析狹縫的點束的虛擬來源的方式，來配置雙平台掃描器108以掃描點束。這允許離子佈植機100在沒有重新配置準直器110的情況下在點束模式中操作，因為當離子佈植機在帶狀束模式中 操作時，點束可呈現從產生帶狀束的相同位置發出。如下細述，此可藉由使雙平台掃描器在第一掃描平台中產生第一振盪偏轉信號和在第二掃描平台中產生第二振盪偏轉信號的方式來達成。當以在適當的位置(例如質量分析狹縫)產生虛擬來源的方式，使點束經掃描穿過雙平台掃描器108時，這些振盪偏轉信號經同步使它們當場產生改變離子軌跡的分別的第一振盪偏轉場和第二振盪偏轉場。

圖2描述和各實施例一致的雙平台掃描器200的俯等角視圖。在圖2所繪示的例子中，雙平台掃描器200包含第一掃描平台202和設置於第一掃描平台202下游的第二掃描平台204。第二掃描平台204位於第一掃描平台202的「下游」，在第二掃描平台204中，當離子束206往基材(沒有繪示)傳播時，離子束206在進入第二掃描平台204之前會進入第一掃描平台202。為了簡化起見，在圖2的例子中移除許多雙平台掃描器200各個掃描平台的部件。示範的掃描平台的細節如圖4所示，並將在下面說明。

雙平台掃描器200經配置以接受通常往右的方向前進的離子束206，如箭頭所示。在圖2所繪示的例子中，雙平台掃描器200是磁性掃描器，產生在離子束206上沿著Xsc軸施力的一組偏轉場，使離子束206中離子的軌跡改變，此軌跡在進入雙平台掃描器200前可位於沿著Zsc軸的方向。特別的是，如下面說明的，第一掃描平台202經配置以在離子束206前進時會經過的區域208中產生第一振盪偏轉場。第二掃描平台204經配置以在區域210 中產生第二振盪偏轉場，區域210也是經配置以傳送離子束206。每一個振盪偏轉場是跟時間相依的，使得分別的振盪偏轉場的強度和方向隨時間變化，其結果為一系列的偏轉離子束212以一軌跡的範圍離開雙平台掃描器200，如圖2所繪示。

如同下面進一步解釋的，雙平台掃描器的第一掃描平台和第二掃描平台可一致動作以產生一系列離子束軌跡，此離子束軌跡離開雙平台掃描器一般如圖2所繪示，其中離子束軌跡呈現來自共通聚焦點，如同繪示的位於雙平台掃描器的上游的虛擬來源214。

圖3A和圖3B描述雙平台掃描器系統300的操作，繪製各實施例的操作原則。特別的是，圖3A和圖3B描述雙平台掃描器的兩個掃描平台當場動作以產生位於雙平台掃描器外面的虛擬來源305的方法的例子。在圖3A和圖3B呈現的視野是平行於所繪示的直角座標系統Xsc-Zsc平面。如圖所示，只繪示了關於雙平台掃描器系統300的第一掃描平台304和第二掃描平台306的離子佈植機的一部份。在圖3A中呈現的視野繪示關於掃描點束的幾何圖案的一般特徵，而圖3B中描述由雙平台掃描系統300產生的離子軌跡的幾何圖案的進一步的細節。為了使圖式簡化起見，在圖3B中，第一掃描平台304和第二掃描平台306的方向和它們的實際位置相比，沿著Xsc軸有部分旋轉。此外，在圖3A和3B中描述的掃描平台是概要的且省略掃描平台部件的細節。關於這些細節提供於下面的圖4中的示範的掃描平台。

回到圖3A，離子束包線302以實線繪示，繪示了當點離子束從質量分析狹縫312穿過第一掃描平台304和第二掃描平台306傳播到準直器316時，點離子束佔滿的空間。離子束包線302代表當使用雙平台掃描器系統300掃描點束時，離子隨著時間的軌跡和位置。在一些實施例中，點束可以幾十到幾千赫茲的速度來回經掃描。在進入第一掃描平台304前，離子束包線302定義一狹窄的點束，在此離子有平行於Zsc軸的軌跡。軌跡接著如所繪示的成扇狀散開，使得當離子束包線交於準直器316時，離子束包線302是寬的。

特別的是，雖然離子束包線302沒有擴張直到抵達第一掃描平台304，離子束軌跡從第二掃描平台306成扇狀散開到交於準直器316，呈現來自於由虛擬包線307定義、如圖中虛線所繪示的虛擬來源305。

回到圖3B，在此繪示了雙平台掃描器系統300的操作細節。在圖3B中第一掃描平台304和第二掃描平台306可為磁性掃描器，每個掃描平台產生磁性場，此磁性場對通過雙平台掃描器系統300的離子提供偏轉力。在本實施例中，第一掃描平台304和第二掃描平台306分別經配置以對應隨時間變化的信號而產生振盪磁場，此信號例如是在一線圈中前進和產生磁場的振盪電流。為了使圖式簡化起見，第一掃描平台304和第二掃描平台306僅用載有電流的線圈代表。特別的是，第一掃描平台304和第二掃描平台306經配置以產生隨著時間變化強度和方向的電流。這 類電流的例子包含正弦變化電流、有三角函數或鋸齒隨著時間變化的振盪電流(以波的形式)或複合形狀的振盪電流。

在圖3A和圖3B的實施例中，設定第一掃描平台304和第二掃描平台306的電流的線圈的形狀和方向，以使得由振盪電流產生分別的磁場創造延著Xsc軸作用的振盪偏轉力。根據所述，當離子束橫斷雙平台掃描器系統300時，從第一掃描平台304和第二掃描平台306延著Xsc軸的振盪偏轉力支配此離子束。在任何瞬間，取決於由第一掃描平台304和第二掃描平台306產生的偏轉力的大小和方向，可偏轉離子束到比其原始軌跡較大或較小的範圍。經過一個振盪循環或多個振盪循環，雙平台掃描器系統300如繪示可產生離子束包線302。

由本實施例的雙平台掃描器所提供值得注意的特性是由第一掃描平台和第二掃描平台產生的振盪偏轉場的同步性和對準性。在圖3B中，提供掃描控制器340以對準電流信號308和電流信號310，此電流信號308代表提供給第一掃描平台304的特定振盪循環的振盪電流，此電流信號310代表提供給第二掃描平台306的特定振盪循環的振盪電流。此對準使電流信號308的波形和電流信號310的波形展示180度相位偏差。在此方法下，在任何瞬間穿越雙平台掃描器系統300的離子束被在相反方向作用的偏轉力支配，除非當電流信號308和電流信號310分別都為0時。

在圖3B中，單一離子束314的軌跡繪示為實線，可代表在特定的瞬間點束的軌跡。如圖所示，在離子束314經過質量分 析狹縫312傳播直到到達第一掃描平台304的期間，離子束314有平行於Zsc軸的軌跡。在例子中繪示，在此點離子束314被偏轉朝向的左方，隨後當離子束314穿越第二掃描平台306時朝向右方。在離子束314離開第二掃描平台306後，這完整的離子路徑形成「急彎」形狀。這完整的軌跡是從第一掃描平台304瞬間產生的第一偏轉力和從第二掃描平台306瞬間產生的第二偏轉力的結果，所述的第一偏轉力在圖3B中沿著Xsc軸往上作用，所述第二偏轉力延著Xsc軸往下作用。這些力依序由分別的以順時針方向前進的電流信號308和以反時針方向前進的電流信號310所產生，如圖3B的例子所繪示。設定偏轉力的相對大小，使當離子束314進入準直器316時，離子束314的最後離子軌跡可線性投影回到位於質量分析狹縫312的洞336的虛擬來源305，可由明顯的軌跡314A所表示。最後離子束軌跡代表在離開雙平台掃描器後離子束的軌跡，在此沒有經歷進一步偏轉力，致使最後軌跡定義一直線。

在其他即時例子中，由第一掃描平台304和第二掃描平台306製造的偏轉力的大小跟方向當場隨著彼此變化，使得其他最後離子束軌跡被產生。在圖3B中，一系列附加的實線代表在其他即時例子中經過一個掃描循環的最後離子束軌跡318、最後離子束軌跡320、最後離子束軌跡322、最後離子束軌跡324、最後離子束軌跡326、最後離子束軌跡328和最後離子束軌跡330，這些軌跡共同地形成離子束包線302。每一個最後離子束軌跡定義分別 的線投影回(上游)到質量分析狹縫312的洞336，以共同地形成虛擬來源305，亦即直線畫穿過每一個最後離子束軌跡交於在質量分析狹縫312的平面334的洞336。因此，從準直器316的透視圖，沿著最後離子束軌跡318、最後離子束軌跡320、最後離子束軌跡322、最後離子束軌跡324、最後離子束軌跡326、最後離子束軌跡328和最後離子束軌跡330前進的離子從虛擬來源305呈現發散。為了簡化起見，沒有繪示對應最後離子束軌跡318-330的離子束的實際軌跡，但可理解的是每一個軌跡穿過雙平台掃描系統300時有和離子束314相似的急彎形狀。

圖3C和3D描述可分別地送到第一掃描平台304和第二掃描平台306以產生振盪偏轉場的示範的振盪偏轉信號350、振盪偏轉信號352。如所繪示的振盪偏轉信號350、振盪偏轉信號352分享共同振盪週期354。但是，振盪偏轉信號350、振盪偏轉信號352具有180度相位偏差，使得當振盪偏轉信號350是正時，振盪偏轉信號352是負的，反之亦然。此外，在振盪偏轉信號350、振盪偏轉信號352中的正波峰會對應到在振盪偏轉信號352、振盪偏轉信號350中的負波峰。

值得注意的是，雖然在第一掃描平台304和第二掃描平台306中傳導的振盪電流信號的振盪週期可相同且相關的相位偏差可為180度，但振盪電流信號的振幅必須不相同。因此在第一掃描平台304和第二掃描平台306中傳導的電流的大小在任何時間點下必須不相同。更確切地說，在不考慮在第一掃描平台304 和第二掃描平台306中的相關電流振幅的情況下，可分別地設定振盪電流信號的相關振幅，對所有的離子束軌跡而使得最後離子軌跡投影回到質量分析狹縫312的平面。

圖4提供和各實施例一致的掃描平台400進一步的細節。掃描平台400在雙平台掃描器中可用來作為第一掃描平台或第二掃描平台。掃描平台400是磁性掃描器，在其中掃描器主體402可由薄的矽鋼片408(例如0.5毫米厚的片)構成。提供一組高電流線圈406作為掃描線圈，以產生作為偏轉場以偏轉離子束404的振盪磁場。特別的是，高電流線圈406和電流來源聯接可產生電流，此電流如之前圖3A和圖3B所說明的反向振盪。這適用於在傳送離子束404的開口410所定義的間隔中產生振盪磁場。為了在開口410提供適合的偏轉力，可使用驅動電路來控制透過高電流線圈406傳導的電流，此驅動電路可結合習知用來驅動磁場掃描器的傳統驅動電路的元件。

此外，如在圖4中進一步所繪示，提供一組避免零場效應的線圈環繞在掃描器主體402的一部分上。這些可作為第二線圈以製造第二磁場疊加在主要振盪磁場部件上，本質上具有消除在離子束404的束尺寸中的波動的作用。

並且，掃描控制器例如掃描控制器340可使經由掃描平台400的高電流線圈406傳導的振盪電流和相似掃描平台的振盪電流同步，使得在這兩個掃描平台間存在相位偏差，以製造如之前在圖3A和圖3B中所說明的離子束404的所需要的最後離子軌 跡。

圖5A和圖5B描述和進一步實施例一致的離子佈植機500的操作。在這例子中，離子佈植機500可像離子佈植機100有相似的部件。離子佈植機500包含離子源502、分析器磁鐵506、包含了質量分析狹縫510的真空室508、包含了掃描控制器340的雙平台掃描器系統300、準直器110和基板台112。離子佈植機500可操作以在質量分析狹縫510產生點離子束或帶狀離子束。這提供了在單一離子佈植機中製造兩種離子束的模式的優點。在進入質量分析狹縫510前，藉由改變離子源或使用其他部件以改變離子束的形狀，可在帶狀束和點束間切換操作。但是，如同之前提及的，為了減少在帶狀束和點束模式間切換的複雜度和時間，而需要避免準直器110的重組。這可藉由雙平台掃描系統300完成。

在圖5A中所繪示在帶狀束模式中離子佈植機操作的方案，在其中離子源502產生帶狀束504。帶狀束504傳播穿越離子佈植機500，在此聚焦在質量分析狹縫510上，並且傳導到準直器110。在這方案中雙平台掃描器系統300沒有啟動且僅傳送帶狀束504。在圖5B中，離子佈植機產生點束520，傳導點束520到質量分析狹縫510。雖然繪示離子源502作為產生點束520，在一些實施例中會使用不同離子源以產生點束520。在任何情況中，在圖5B所繪示的例子中，準直器110可經配置如圖5A的方案，使其準直部件經安置以準直從在質量分析狹縫510的來源發出的發散 系列的離子。如同之前討論的，當傳導點束穿過質量分析狹縫510時，點束沒有經掃描進入扇形直到進入設置於下游的掃描器。因此，點束520維持如平行離子軌跡的狹窄束直到在點512進入雙平台掃描器系統300。如之前在圖3A和圖3B所述的，點束520可經掃描。離開第二掃描平台306的一系列的離子束514隨著時間產生，在扇形中進入準直器110。離子束514的離子軌跡使它們線性投影如虛擬包線516回到聚焦點，此聚焦點定義了位於質量分析狹縫510的虛擬來源(沒有分別地繪示)。根據所述，因為準直器110經配置以準直從質量分析狹縫510發出的發散離子束，在不用調整準直器110的情況下，準直器110可適當地準直離子束514以在基材114上製造經準直離子束518。

在特別的實施例中，當在點束模式中操作時，雙平台掃描器系統300可經配置使得在束514上在到準直器110的入口也定義相同寬度W₂，如同帶狀束504的寬度，並且呈現從在質量分析狹縫510的虛擬來源發出。在此方法中，經掃描點束可呈現到準直器110以定義相同幾何圖案，如同帶狀束的幾何圖案，因此使在經準直離子束518和經準直離子束509中產生相同寬度W變得更容易。

雖然所述實施例提供磁性掃描器的細節，本實施例包含雙平台靜電掃描器。在這些之後的實施例中，當應用電位在相反板上時，第一靜電掃描平台和第二靜電掃描平台每個可包含定義附近靜電場的相反板。第一靜電掃描平台和第二靜電掃描平台可 被為了在經掃描離子束中產生最後離子軌跡有180度反相的振盪伏特信號驅動，此經掃描離子束定義在實際靜電掃描平台上游的虛擬來源，例如在質量分析狹縫的平面。

此外，在一些實施例中，雙平台掃描器可經配置以產生適合的偏轉信號以製造經掃描離子束，此經掃描離子束有位於雙平台掃描器上游任何需要的位置的虛擬來源。這可藉由適當地選擇提供給掃描平台的信號的振幅、掃描平台的部件間的間隔、掃描平台的分離來完成。在各實施例中，對於掃描平台的特定配置，為了調整虛擬來源的位置，可用控制電路(例如掃描控制器)來設定供應到掃描平台的相對信號強度。

本揭露不限於在此所記載的特定實施例的範圍。更確切的，除了在此所揭露的之外，本揭露的範疇意欲涵蓋對於所屬技術領域中具有通常知識者從所述的內容和相對應的圖式是顯而易見的其他的各實施例和修改。因此，這種其他的實施例和修改是趨於落入本揭露的範圍內的。更進一步來說，雖然本揭露在此處的描述是特定的實行、特定的環境以及為了特定的目的，但所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解其用處並不限於此，且在任何環境中為了任何目的，本揭露皆可被有益地執行。因此，以下所提出的申請專利範圍應以最廣角度與如本文所描述的本揭露的精神來解讀。

Claims (17)

1. 一種離子束掃描器，包括：雙平台掃描系統包括第一掃描平台和第二掃描平台；所述第一掃描平台，具有第一開口以傳送離子束，所述第一掃描平台對應第一振盪偏轉信號以在所述第一開口內產生第一振盪偏轉場；所述第二掃描平台，設置於所述第一掃描平台下游、並具有第二開口以傳送離子束，所述第二掃描平台對應第二振盪偏轉信號以在所述第二開口內產生方向與所述第一振盪偏轉場相反的第二振盪偏轉場；以及掃描控制器，當經掃描離子束離開定義共同聚焦點的所述第二掃描平台時，使所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號同步以產生多個離子軌跡；其中所述雙平台掃描系統經配置以在點束模式和帶狀束模式中轉換，在所述點束模式中所述掃描控制器輸出所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號，而在所述帶狀束模式中所述掃描控制器未啟動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的離子束掃描器，其中所述第一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉場沿著第一方向延伸，所述第一方向和在所述第一掃描平台的離子束傳播的方向垂直。
3. 如申請專利範圍第1項所述的離子束掃描器，其中所述第一掃描平台和所述第二掃描平台為磁性掃描器。
4. 如申請專利範圍第3項所述的離子束掃描器，其中所述第一振盪偏轉信號是具有第一振盪週期以產生第一振盪磁場的第一振盪電流；所述第二振盪偏轉信號是具有所述第一振盪週期以產生第二振盪磁場的第二振盪電流；以及所述掃描控制器可操作以同步所述第一振盪電流和所述第二振盪電流，使得所述第一振盪電流和所述第二振盪電流有180度相位偏差。
5. 如申請專利範圍第1項所述的離子束掃描器，其中所述第一掃描平台和所述第二掃描平台可操作以產生急彎形狀軌跡到多個離子軌跡，其中所述離子軌跡聚集在共同聚焦點中的虛擬源。
6. 如申請專利範圍第1項所述的離子束掃描器，其中所述掃描控制器可操作以變化所述聚焦點的位置。
7. 如申請專利範圍第1項所述的離子束掃描器，其中所述共同聚焦點位於所述第一掃描平台的上游。
8. 如申請專利範圍第1項所述的離子束掃描器，其中所述離子束為點離子束。
9. 一種離子佈植機，包括：離子源；真空室，設置於所述離子源的下游，以傳遞點離子束；以及雙平台掃描系統，可操作以掃描在多個離子軌跡上的所述點離子束以產生經掃描離子束，其中所述雙平台掃描系統可操作以 在第一掃描平台產生第一振盪偏轉場以及在第二掃描平台產生方向與所述第一振盪偏轉場相反的第二振盪偏轉場，其中所述多個離子軌跡定義多個線，所述多個線聚集在位於所述雙平台掃描系統上游的聚焦點；其中所述雙平台掃描系統包括掃描控制器，所述掃描控制器經配置以用來：輸出第一振盪偏轉信號和第二振盪偏轉信號，所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號分別產生所述第一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉場；以及同步所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號以產生多個離子軌跡；其中所述雙平台掃描系統經配置以在點束模式和帶狀束模式中轉換，在所述點束模式中所述掃描控制器輸出所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號，而在所述帶狀束模式中所述掃描控制器未啟動。
10. 如申請專利範圍第9項所述的離子佈植機，更包括質量分析狹縫，其中所述聚焦點位於所述質量分析狹縫上。
11. 如申請專利範圍第9項所述的離子佈植機，更包括準直器，位於所述雙平台掃描系統的下游且經配置以接收所述經掃描離子束並產生經準直離子束，其中所述聚焦點位於所述準直器的目標點上。
12. 如申請專利範圍第9項所述的離子佈植機，其中所述第 一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉場沿著第一方向延伸，所述第一方向和在所述第一掃描平台的離子束傳播的方向垂直。
13. 如申請專利範圍第9項所述的離子佈植機，其中所述第一掃描平台和所述第二掃描平台為磁性掃描器。
14. 如申請專利範圍第9項所述的離子佈植機，其中所述掃描控制器可操作在所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號間產生180度相位偏差。
15. 一種在束線離子佈植機中控制點離子束的方法，包括：當所述點離子束經過雙平台掃描系統中的第一區域時，產生沿著第一方向延伸的第一振盪偏轉場，所述第一方向和所述點離子束傳播的方向垂直；當所述點離子束經過所述雙平台掃描系統中位於所述第一區域下游的第二區域時，產生沿著第一方向延伸的第二振盪偏轉場，其中所述第一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉場可互相操作使所述點離子束在不平行於所述點離子束傳播的方向的多個軌跡上成扇狀發散，其中所述多個軌跡有共同聚焦點；其中掃描控制器輸出第一振盪偏轉信號和第二振盪偏轉信號，所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號分別產生所述第一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉場；以及同步所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號以產生所述多個軌跡；其中所述雙平台掃描系統經配置以在點束模式和帶狀束模式 中轉換，在所述點束模式中所述掃描控制器輸出所述第一振盪偏轉信號和所述第二振盪偏轉信號，而在所述帶狀束模式中所述掃描控制器未啟動。
16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，更包括同步所述第一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉場，其中所述第一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉信號間有180度相位偏差。
17. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中產生所述第一振盪偏轉場和所述第二振盪偏轉場包括產生第一振盪磁場和第二振盪磁場。