TWI647746B - 用以在掃描束離子佈植器中提高束利用率的方法 - Google Patents

Abstract

提供用以增加離子束利用率的劑量學系統和方法，其中一或更多個側法拉第杯沿著離子束路徑而定位並且建構成感測其電流。一或更多個側法拉第杯所分開的距離則關聯於工件直徑。離子束往返掃描而跨越工件，而交錯著窄掃描和寬掃描，其中窄掃描是藉由在靠近工件邊緣來逆轉掃描方向而界定，並且寬掃描是藉由在關聯於側法拉第杯之外部區域的位置來逆轉掃描方向而界定。離子束電流是在與掃描離子束的同時而由側法拉第杯所感測，其中側法拉第杯僅在與離子束之寬掃描的同時才連接到劑量儀，並且在與離子束之窄掃描的同時斷連。側法拉第杯在與離子束之窄掃描的同時進一步連接到接地。

Description

用以在掃描束離子佈植器中提高束利用率的方法

本發明大致關於離子佈植系統，更特定而言關於在掃描束離子佈植設備中改善離子束利用率的系統方法。

於半導體裝置的製造，離子佈植乃用於以雜質來摻雜半導體。常常利用離子佈植系統而以來自離子束的離子來摻雜工件(例如半導體晶圓)，以便於積體電路的製造期間造成n或p型材料摻雜或者形成鈍化層。當用於摻雜半導體晶圓時，離子佈植系統將所選的離子物種注射到工件裡以產生所要的外來材料。舉例而言，從例如銻、砷或磷之來源材料所產生的佈植離子導致「n型」的外來材料晶圓，而「p型」的外來材料晶圓常常源自於例如硼、鎵或銦之來源材料所產生的離子。

典型的離子佈植系統包括離子來源以從可離子化的來源材料產生帶電離子。產生的離子在強電場的幫助下形成高速離子束，並且沿著預定的離子束路徑而導向佈植末端站。離子佈植器可以包括離子束形成和塑形結構，其在離子來源和末端站之間延伸。離子束形成和塑形結構維持離子束並且限定出讓離子束通到末端站的長形內部腔體或通路。於操作期間，這通路典型而言抽真空以便降低離子與氣體分子碰撞而被偏折離開預定離子束路徑的可能性。

對於離子佈植中被佈植的工件來說，常見的是半導體晶圓所具有的尺寸遠大於離子束的尺寸。於多數的離子佈植應用，佈植的目標是要均勻的遞送精確控制量的摻雜物在工件或晶圓之表面的整個面積上。為了達成利用尺寸顯著小於工件面積之離子束的摻雜均勻性，廣泛使用的科技是所謂的混合掃描系統，其中小尺寸的離子束在一方向上來回快速掃動或掃描，並且工件沿著掃描離子束的正交方向而機械移動。

一種廣泛使用的科技是序列式佈植，其中單獨的工件是由掃描離子束所佈植。為了維持佈植的均勻性，佈植過程期間常常測量離子束電流，其中離子束取樣杯(譬如法拉第杯)放置成靠近掃描離子束的邊緣或逆轉點。離子束掃描寬度一般而言是由(多個)取樣杯的位置而非工件尺寸所規定，使得離子束完全掃描經過(多個)取樣杯而有適當的過度掃描以產生可靠的測量。由於取樣杯的位置常常顯著遠離工件邊緣，故在利用此種邊緣取樣杯之佈植器上的掃描寬度典型而言須要遠大於被佈植的工件尺寸。當離子束不是正在衝擊著工件的期間，離子束並不在工件上貢獻出額外的劑量，並且此種佈植器中的離子束利用率傾向於不良。

本揭示目前體會到離子束利用率和用於劑量控制的正確離子束電流測量二者都是離子佈植的重要方面。因此，本揭示藉由提供用以在掃描離子束佈植系統中提高離子束利用率的系統、設備和方法而克服先前技藝的限制。據此，以下提出本發明的簡化綜述以便提供對本發明某些方面的基本理解。此綜述不是本發明的窮盡概觀。它打算既不識別本發明的關鍵或重要元件，也不限制本發明的範圍。它的目的是以簡化形式來提 出本發明的某些概念，而作為稍後提出之更詳細敘述的序言。

本發明一般而言針對用以增加離子束利用率的方法和系統。依據一方面，該方法包括在工件支持物上提供工件，並且進一步沿著離子束路徑提供一或更多個法拉第杯，例如一或更多個側法拉第杯定位成沿著掃描離子束的掃描路徑。一或更多個側法拉第杯舉例而言建構成感測靠近掃描離子束之寬度邊緣的離子束電流，其中一或更多個側法拉第杯所分開的距離則關聯於工件直徑。

於一範例，離子束乃掃描(譬如靜電的或磁性的掃描)跨越工件表面，其中離子束的窄掃描一般而言是藉由在關聯於工件邊緣的位置來逆轉離子束的掃描方向而界定。窄掃描舉例而言是至少夠寬而以來自離子束的離子來均勻的照射工件。離子束的寬掃描進一步一般而言是藉由在關聯於一或更多個側法拉第杯之外部區域的位置來逆轉離子束的掃描方向而界定。據此，離子束電流是在與往返掃描離子束的同時經由一或更多個側法拉第杯而感測。

依據一範例，為了增加離子束利用率，本揭示混合窄掃描和寬掃描，藉此交錯幾個窄掃描與寬掃描。每個寬掃描的窄掃描數目舉例而言是可調整的，例如每一個寬掃描有三個窄掃描。據此，可以打破增加離子束利用率和減少離子束電流監視頻率之間的平衡。

在離子束的窄掃描上，舉例而言，離子束的掃描寬度可以不將側法拉第完全或適當的暴露於離子束。如此，則不保證該窄掃描有關聯於側法拉第杯之足夠的離子束電流監視。因此，於本揭示的另一範例，提供的系統和方法可以有利的排除此種可能古怪的讀數。舉例而言，本揭示 利用同步的離子束電流閘道系統和設備，其中呈現在一或更多個側法拉第杯的離子束電流在與離子束之分別交錯的(多個)寬掃描和(多個)窄掃描同步而通往劑量學系統或被阻擋以免於劑量學系統。

舉例而言，於離子束的寬掃描期間，一或更多個側法拉第杯電連接到劑量儀。於離子束的窄掃描期間，一或更多個側法拉第杯電連接到接地，藉此一或更多個側法拉第杯上所感測的任何電流被阻擋而不抵達劑量儀。如此，則達成離子束電流的正確測量，同時進一步增加離子束利用率而優於先前技藝的方法。

因此，為了完成前述和相關的方面，本發明包括下文所完整描述和特別於申請專利範圍中所指出的特色。以下的敘述和所附圖式詳細列出了本發明之特定的示範性具體態樣。然而，這些具體態樣僅指出可以採用本發明之原理的多樣方式當中的一些。當配合圖式來考慮本發明以下的詳細敘述，本發明的其他目的、優點和新穎特色將變得明顯。

100‧‧‧離子佈植系統

102‧‧‧終端機

104‧‧‧束線總成

106‧‧‧末端站

107‧‧‧離子佈植設備

108‧‧‧離子來源

110‧‧‧電源供應器

112‧‧‧離子束

114‧‧‧束轉向設備

116‧‧‧孔洞

118‧‧‧工件

120‧‧‧支持物

121‧‧‧筆或點束

122‧‧‧處理腔室

124‧‧‧真空腔室

126‧‧‧處理環境

128‧‧‧真空來源

140‧‧‧掃描系統

142‧‧‧離子束掃描系統

144‧‧‧掃描離子束

146‧‧‧工件掃描系統

148‧‧‧控制器

150‧‧‧預定的掃描圖案

151‧‧‧慢掃描軸

152‧‧‧掃描寬度

154‧‧‧快掃描軸

156‧‧‧圓周

158‧‧‧側法拉第杯

160‧‧‧掃描路徑

162‧‧‧劑量儀

164‧‧‧訊號

165‧‧‧側法拉第杯所分開的距離

166‧‧‧窄掃描

167‧‧‧寬掃描

168‧‧‧離子束的截面直徑

170‧‧‧過度掃描

174‧‧‧總掃描面積

176‧‧‧取樣杯寬度

178‧‧‧範例性放大部分

182‧‧‧離子束電流測量或分布

184‧‧‧陡斜區域

186‧‧‧外部區域

188‧‧‧切換設備

190A、190B‧‧‧開關

192‧‧‧電接地

194‧‧‧範例性掃描波形

196‧‧‧掃描循環

198‧‧‧閘道訊號

200‧‧‧提高離子束利用率的方法

202~212‧‧‧提高離子束利用率的動作

I‧‧‧電流

t‧‧‧時間

圖1是依據本揭示的幾個方面之範例性離子佈植系統的方塊圖。

圖2是依據本揭示之一範例而使離子束相對於工件做反覆掃描的平面圖。

圖3A依據本揭示的另一方面來示範關聯於離子束之範例性窄掃描的測量離子束電流分布，其示範側法拉第杯部分暴露於離子束。

圖3B根據本揭示的又一方面來示範關聯於離子束之範例性寬掃描的測量離子束電流分布，其示範側法拉第杯實質完全和均勻的暴露 於離子束。

圖4是根據本揭示另一方面而使離子束相對於工件做範例性反覆窄掃描的平面圖。

圖5A是離子束相對於工件和二個側法拉第杯做範例性反覆寬掃描的平面圖。

圖5B是圖5A所示範之部分掃描區域的分解圖。

圖6A是依據另一範例性方面而用以增加離子束利用率之範例性反覆交錯窄和寬掃描的平面圖。

圖6B是圖6A所示範之部分掃描區域的分解圖。

圖7示範根據本揭示另一方面的範例性離子束電流切換設備。

圖8示範依據本揭示又一方面之電子閘道的範例性波形和同步時序圖，其關聯於具有二個窄掃描與一個寬掃描交錯的範例性掃描循環。

圖9示範依據再一方面而用以在掃描離子束佈植器中提高離子束利用率的方法。

本發明大致針對用以在離子佈植系統中提高掃描離子束利用率的系統、設備和方法。據此，本發明現在將參考圖式來描述，其中相同的參考數字可以在全篇用於指稱相同的元件。應了解這些方面的敘述僅是示範性的，並且它們不應以限制的意味來解讀。於以下敘述，為了解釋，列出了許多特定的細節以便提供對本發明的徹底理解。然而，熟於此技藝 者將明白本發明可以沒有這些特定的細節來實施。

現在參見圖式，依據本揭示的一方面，圖1示範範例性離子佈植系統100，其中離子佈植系統舉例而言包括終端機102、束線總成104、末端站106。一般而言，終端機102、束線總成104、末端站106界定離子佈植設備107，其中終端機102中的離子來源108耦合於電源供應器110以使摻雜氣體離子化成為多個離子並且形成離子束112。本範例的離子束112導向通過束轉向設備114，並且從孔洞116出來而朝向末端站106。於末端站106，離子束112轟炸工件118(譬如像是矽晶圓的半導體、顯示面板……)，其駐留在支持物120上，譬如選擇性夾鉗或安裝於靜電夾盤(electrostatic chuck，ESC)。一旦嵌入工件118裡，則佈植的離子改變工件的物理和/或化學性質。因為此點，離子佈植用於半導體裝置製造和金屬表面完工，以及用於材料科學研究中的多樣應用。

當沿著離子束的行進方向(譬如z方向)來看時，離子束112舉例而言具有圓形和大致橢圓形當中一者的截面。如此，則本揭示的離子束112包括筆或點束121或掃描的筆或點束(譬如掃描於x方向和y方向當中一或更者的點離子束)，其中離子指向末端站106，並且思及所有此種形式而落於本揭示的範圍裡，並且概括稱為「離子束」(ion beam)。

根據一範例性方面，末端站106包括處理腔室122，例如真空腔室124，其中處理環境126關聯於處理腔室。處理環境126一般而言存在於處理腔室122裡，並且於一範例包括真空來源128(譬如真空幫浦)所產生的真空，該真空來源耦合於處理腔室並且建構成將處理腔室實質抽真空。

依據本揭示，離子佈植設備107建構成提供具有與之關聯的 離子束密度的點離子束121給工件118。依據另一範例，提供掃描系統140，其中掃描系統140建構成沿著一或更多軸來而使點離子束121和工件118相對於彼此來反覆掃描(譬如同時掃描於二個互相正的交方向，例如x軸方向和y軸方向)。舉例而言，掃描系統140包括離子束掃描系統142，其建構成掃描點離子束121(譬如沿著關聯於x軸的「快掃描」軸)，當中界定掃描離子束144。離子束掃描系統142舉例而言建構成沿著快掃描軸而靜電或磁性掃描點離子束121以界定掃描離子束144。掃描系統140舉例而言可選擇進一步包括工件掃描系統146，其建構成相對於點離子束121而掃描工件118(譬如沿著關聯於y軸的「慢掃描」軸)。於又一範例，工件掃描系統146建構成沿著快掃描軸和慢掃描軸來相對於點離子束121而掃描工件118，當中界定2維的機械掃描架構。

依據本揭示的一方面，提供控制器148，其建構成在工件118上建立預定的掃描圖案150，如圖2所示範，其中工件經由掃描系統140的控制而暴露於點離子束121。圖1的控制器148舉例而言建構成控制離子束112，例如點離子束121的離子束密度和電流以及關聯於離子佈植系統100的其他性質。此外，經由掃描系統140的控制，控制器148建構成控制工件118沿著圖2所示範之慢掃描軸151的掃描速度，以及控制關聯於點離子束121沿著快掃描軸154掃描的掃描寬度152(譬如界定圖1的掃描離子束144)。據此，於本範例，藉由控制工件118沿著圖2的慢掃描軸151的掃描，以及藉由控制點離子束121在快掃描軸154的掃描速度和掃描寬度152，則工件118以預定方式(譬如預定的掃描圖案150)而暴露於點離子束(譬如掃描離子束144)。

應注意圖2所示範的預定掃描圖案150是具有大致固定不變之掃描寬度152的範例，並且思及多樣的其他掃描圖案而落於本揭示的範圍裡。舉例而言，掃描離子束144的掃描寬度152可以隨著工件118沿著慢掃描軸151橫越而變化，使得掃描離子束在離工件的圓周156有預定距離時逆轉方向(譬如掃描離子束遵循工件的幾何型態)。此外，掃描離子束144的掃描寬度152可以為了其他目的而變化，例如為了達成測量離子束的多樣性質，如下文將進一步討論。

於離子佈植到圖1之工件118裡的期間，為了製程控制和其他目的而想要決定佈植到工件裡的離子劑量。據此，沿著掃描離子束144的路徑160(譬如沿著圖2的快掃描軸154)提供一或更多個側法拉第杯158(也稱為取樣杯)，其中隨著點離子束通過側法拉第杯上方，點離子束121的一或更多個性質(譬如電流)是由一或更多個側法拉第杯所感測或測量。舉例而言，圖1的劑量儀162從一或更多個側法拉第杯158接收訊號164，並且一般而言輸出離子束121之一或更多個性質的測量給控制器148。於本範例，一或更多個側法拉第杯158一般而言定位成沿著掃描離子束144的路徑160而在工件118的外部(譬如圖2之工件118的圓周156外)，其中一或更多個側法拉第杯所分開的距離165關聯於工件直徑，如圖3A~3B所示範。

於本範例，一或更多個側法拉第杯158定位在工件118的外部，其中掃描寬度152從圖3A所示範的窄掃描166增加到圖3B所示範的寬掃描167，以便使整個掃描離子束144通過一或更多個側法拉第杯之上。因此，在實施一或更多個側法拉第杯158時，掃描寬度152從圖2和3A所示範的恰覆蓋工件118(譬如窄掃描166)增加到圖3B的寬掃描167。然而， 由於此種掃描寬度152的增加對於工件118上的摻雜沒有貢獻，故離子束121的整體利用率(有時稱為離子束利用因數)顯著減少。

舉例而言，一半的範例性工件118示範於圖4，並且顯示成具有300毫米的直徑。舉例而言，假設圖4的離子束121是均勻的圓形並且具有40毫米的截面直徑168，而為了均勻的覆蓋工件118，提供了在所有方向上由離子束的一半截面直徑(亦即20毫米)所做的過度掃描170而超過工件圓周156。因此，於本範例，離子束121所掃描的總掃描面積174將是大約340毫米乘以340毫米(再次注意圖4僅示範一半的工件118)。據此，離子束利用因數(或工件118上所接收的離子劑量對關聯於總掃描面積174之總劑量的比例)因此差不多是61%。

本揭示體會到當離子束121的掃描寬度152增加時，例如當使離子束通過上述側法拉第杯158之上時，如圖3B所示範，則離子束利用因數進一步減少。舉例而言，如圖5A~5B所進一步示範，二個取樣杯158相對於工件118而放置(譬如在相對於工件的±170毫米，導致取樣杯之間分開340毫米)，並且具有與之關聯的寬度176(譬如10毫米)。以類似於圖4的方式以便均勻的佈植工件118並且覆蓋圖5A~5B的二個取樣杯158(譬如於掃描期間達成對離子束121的適當取樣)，沿著快掃描軸154再次實施一半尺寸之離子束121(亦即20毫米)的過度掃描170而超過取樣杯。

據此，於上面範例，為了使離子束121沿著快掃描軸154而適當通過取樣杯158上方，掃描寬度152增加到400毫米(譬如2×(340毫米間隔+取樣杯的10毫米寬度)+2×(離子束直徑/2))，同時沿著慢掃描軸151維持340毫米的掃描寬度(譬如工件的300毫米直徑加上離子束直徑)。進一 步提供圖5B以示範圖5A之掃描路徑160的範例性放大部分178，其中圖5A之離子束121的掃描寬度152一般而言是均勻的。據此，對於包括所有寬掃描167的路徑160而言，如圖5A~5B所示範，離子束利用因數進一步減少到差不多52%。

依據本揭示的範例性方面，當利用(多個)取樣杯158時，如圖6A~6B所示範，離子束利用因數可以藉由交錯寬掃描167與窄掃描166而有利的增加超過圖5A~5B所見。如圖6A所見，以及於圖6A之掃描路徑160的範例性放大部分180，寬掃描167提供適當的過度掃描而經過取樣杯158，而窄掃描166提供的離子束121均勻的覆蓋在工件118上而仍不夠寬以覆蓋取樣杯。藉由變化窄掃描166對寬掃描167的比例，離子束利用因數可以類似的變化和增加而超過圖5A~5B所見的離子束利用因數。

為了更清楚理解本揭示，目前體會到在佈植期間正確測量點離子束121之一或更多個性質的一項考量是整個離子束應通過一或更多個側法拉第杯158之上，以便達成離子束之一或更多個性質的正確電流測量。為此的一個理由再次示範於圖3A和3B，其中關聯於離子束121之圖3A窄掃描166和圖3B寬掃描167的離子束電流測量182(也稱為離子束電流分布)乃在工件118和側法拉第杯158的相對位置之上疊加。於圖3A的窄掃描166，舉例而言，離子束121沿著圖2之快掃描軸154的掃描在靠近工件118的圓周156或邊緣(譬如基於工件沿著慢掃描軸151的位置)而逆轉方向，以嘗試增加產出和離子束利用率。離子束121的利用率一般而言關聯於離子束121衝擊著工件118之時間對形成離子束之總時間的比例，並且想要離子束利用率為了節能、工件產出和多樣的其他因素(例如形成離子束所涉及之 材料、能量……的成本)而最大化。

然而，使離子束121之利用率最大化的一個困難在於圖3A的窄掃描166期間嘗試正確測量離子束的多樣性質(譬如電流)受到法拉第杯在稱為「邊緣取樣」(edge sampling)系統中的固定位置所阻礙，因為離子束的測量電流由於離子束未完全通過法拉第杯之上(譬如由於掃描方向的逆轉)而滑落。在窄掃描166上，舉例而言，選擇圖2的掃描寬度152，使得離子束利用率最大化。舉例而言，使圖2的掃描寬度152最小化，使得離子束121恰均勻的覆蓋工件，並且一旦離子束未衝擊工件便逆轉方向(譬如離子束在關聯於工件圓周156的位置來逆轉方向)。在此條件下，側法拉第杯158極可能受到在電流分布182之陡斜區域184的離子束電流。當側法拉第杯158駐留在陡斜區域184時，離子束121的小變化(例如離子束尺寸的變化)或甚至離子束位置的小偏移將影響測量的離子束電流。

替代而言，當圖2之離子束121的掃描寬度152界定圖3B所示範的寬掃描167，使得離子束沿著快掃描軸154的掃描期間離子束完全通過側法拉第杯158之上(譬如經過側法拉第杯的外部區域186)，則可以達到離子束電流的正確測量。然而，當實施於整個工件118上時，此種寬掃描167可以有害的影響離子束利用率，因為當圖2的離子束121未衝擊工件時要花更多的時間。

對於例如上述的邊緣取樣劑量系統而言，在側法拉第杯158上所測量之圖1離子束121的電流是佈植期間工件118上之離子束劑量的主要標準。在取樣的離子束電流和工件118上的劑量之間維持適當的比例性是所想要的，並且本揭示目前體會到想要避免由於離子束尺寸改變、離子 束偏移……而在側法拉第杯158看到電流變化以用於可重複的佈植。將側法拉第杯158暴露於圖3A窄掃描166之陡斜區域184的一個困難可以如下而解決：於圖3A的窄掃描166期間阻擋訊號164從圖1和7的側法拉第杯送到劑量儀162，但於圖3B的寬掃描167期間仍允許訊號送到劑量儀。

為了避免前述在圖1之側法拉第杯158看到的電流變化，舉例而言，圖7提供切換設備188，其中切換設備建構成僅於圖6A~6B的寬掃描167(也稱為寬掃描模式)期間將一或更多個側法拉第杯電連接到劑量儀162，同時切換設備於窄掃描166(也稱為窄掃描模式)期間將一或更多個側法拉第杯電斷連於劑量儀。舉例而言，圖7的切換設備188於圖6B的窄掃描166期間將來自一或更多個側法拉第杯158的輸出電連接到接地，如此則在圖3A窄掃描之陡斜區域184的離子束電流不抵達圖7的劑量儀162。

圖7的切換設備188舉例而言包括一對開關190A和190B(譬如半導體開關)，其建構成將一或更多個側法拉第杯158選擇性電連接到個別的劑量儀162和電接地192。於一範例，控制器148進一步建構成當圖1的掃描系統140是在窄掃描模式時，將一或更多個側法拉第杯158電連接到電接地192；並且進一步建構成當離子束掃描是在寬掃描模式時，將一或更多個側法拉第杯電連接到劑量儀162。

依據本揭示的另一範例性方面，圖8示範掃描循環196的範例性掃描波形194，其具有二個窄掃描166和一個寬掃描167的組合。應注意掃描循環196可以具有窄掃描166和寬掃描167的任何組合。窄掃描166對寬掃描167的較大比例將增加離子束利用率121。然而，以窄掃描166對寬掃描167的高比例來說，暴露於一或更多個側法拉第杯158的離子束則依 此比例而減少，並且有可能在極低離子束電流應用中的訊噪比可以惡化。因此，如果在圖1之離子佈植系統100的低劑量操作下想要有高度正確測量的離子束電流，則圖6A~6B之窄掃描166對寬掃描167的比例應基於製程需求而最小化。

舉例而言，圖8之掃描波形194底下顯示的是閘道訊號198以阻擋電流測量，其中閘道訊號控制圖7的一對開關190A和190B。於本範例，圖7的劑量儀162藉由在閘訊號198為低期間打開開關190A和關閉開關190B而被阻擋(譬如閘擋)。以劑量儀162的此種閘道同步而言，劑量儀上來自一或更多個側法拉第158的電流測量將僅源自寬掃描167。

據此，本揭示進一步在圖9提供提高離子束利用率的方法200，其中該方法於佈植期間進一步提供離子束之一或更多個性質(譬如電流、劑量)的正確測量。應注意雖然範例性方法在此示範和描述成一系列的動作或事件，不過將體會本發明不限於此種動作或事件的示範次序，因為依據本發明，某些步驟可以採不同於在此所示和所述的次序來發生以及/或者與其他步驟同時發生。附帶而言，可以不需要所有示範的步驟來實施依據本發明的方法。此外，將體會本方法可以關聯於在此示範和描述的系統來實施，以及關聯於未示範的其他系統來實施。

圖9的方法200開始於動作202，其中工件提供在工件支持物上，例如圖1的工件118和支持物120。於圖9的動作204，沿著離子束路徑提供一或更多個側法拉第杯，其中一或更多個側法拉第杯所分開的距離則關聯於工件直徑，例如圖3A和3B所示範。於圖9的動作206，離子束往返掃描而跨越工件表面，其中離子束的窄掃描一般而言藉由在關聯於工 件邊緣的位置來逆轉離子束的掃描方向而界定，以及其中離子束的寬掃描一般而言藉由在關聯於一或更多個側法拉第杯之外部區域的位置來逆轉離子束的掃描方向而界定。舉例而言，個別圖3A~3B和6A~6B的窄掃描166和寬掃描167界定於動作206。此外，於圖9的動作208，離子束的電流或另一性質是在與動作206之往返掃描離子束的同時經由一或更多個側法拉第杯而感測。

於動作210，當離子束是以寬掃描模式來掃描時，一或更多個側法拉第杯電連接到劑量儀。舉例而言，一或更多個側法拉第杯在與圖3B和6A~6B之離子束寬掃描167的同時而電連接到劑量儀。於另一範例，圖9動作210將一或更多個側法拉第杯電連接到劑量儀進一步包括：電阻擋一或更多個側法拉第杯而免於電接地。

據此，劑量儀一般而言決定離子束的電流。於動作212，當離子束以窄掃描模式來掃描時，一或更多個側法拉第杯電連接到接地。舉例而言，動作212將一或更多個側法拉第杯電連接到接地是與圖3A和6A~6B之離子束121的窄掃描166同時發生。於另一範例，圖9的動作212將一或更多個側法拉第杯電連接到接地進一步包括：電阻擋一或更多個側法拉第杯而免於劑量儀。

雖然本發明已經相對於特定的一或多個較佳具體態樣來顯示和描述，但是熟於此技藝的其他人士在閱讀和理解了本說明書和所附圖式時顯然將想到相等的改變和修飾。尤其關於上述構件(總成、裝置、電路……)所執行的多樣功能而言，除非另有所指，否則用於描述此種構件的用語(包括對於「手段」的參考)乃打算對應於執行所述構件之指定功能的任 何構件(亦即其功能上相等)，即使結構上不等於執行本發明範例性具體態樣而在此示範的功能之揭示結構。附帶而言，雖然本發明的特色可以已經相對於幾個具體態樣當中僅一者而揭示，不過可以如對於任何給定的特殊應用而是所要和有利的，此種特色可以與其他具體態樣的一或更多個其他特色組合。

Claims (15)

1. 一種增加離子束利用率的方法，該方法包括：在工件支持物上提供工件；沿著該離子束的路徑提供一或更多個側法拉第杯，其建構成感測該離子束的電流，其中該一或更多個側法拉第杯與該工件分開的距離關聯於該工件的直徑；往返掃描該離子束而跨越該工件的表面，其中該離子束的窄掃描一般而言藉由在關聯於該工件之邊緣的位置來逆轉該離子束之該掃描的方向而界定，以及其中該離子束的寬掃描一般而言藉由在關聯於該一或更多個側法拉第杯之外部區域的位置來逆轉該離子束之該掃描的方向而界定，並且交錯該離子束的一或更多個窄掃描與該離子束的一或更多個寬掃描；在與該往返掃描該離子束的同時，經由該一或更多個側法拉第杯來感測該離子束的電流；在與該離子束的該寬掃描的同時，選擇將該一或更多個側法拉第杯電連接到劑量儀；以及在與該離子束的該窄掃描的同時，選擇將該一或更多個側法拉第杯電連接到電接地。
2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中將該一或更多個側法拉第杯電連接到劑量儀進一步包括：電阻擋該一或更多個側法拉第杯而免於電接地。
3. 如申請專利範圍第1項的方法，其中將該一或更多個側法拉第杯電連接到電接地進一步包括：電阻擋該一或更多個側法拉第杯與該劑量儀。
4. 如申請專利範圍第1項的方法，其中將該一或更多個側法拉第杯電 連接到該劑量儀與該離子束的該寬掃描同時發生。
5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中將該一或更多個側法拉第杯電連接到接地與該離子束的該窄掃描同時發生。
6. 如申請專利範圍第1項的方法，進一步包括提供關聯於該離子束之該掃描的閘訊號，其中該閘訊號包括與該離子束之該寬掃描同時的「閘開」訊號和與該離子束之該窄掃描同時的「閘關」訊號，以及其中該閘訊號在與該離子束之該寬掃描的同時將該一或更多個側法拉第杯電連接到該劑量儀，並且在與該離子束之該窄掃描的同時將該一或更多個側法拉第杯電連接到電接地。
7. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該劑量儀一般而言僅在與該離子束之該寬掃描的同時才決定該離子束的電流。
8. 一種增加離子束利用率的方法，該方法包括：在工件支持物上提供工件；沿著該離子束的路徑提供一或更多個側法拉第杯，其建構成感測該離子束的電流，其中該一或更多個側法拉第杯與該工件分開的距離關聯於該工件的直徑；往返掃描該離子束而跨越該工件的表面，並且交錯該離子束的一或更多個窄掃描與該離子束的一或更多個寬掃描，其中該離子束的該一或更多個窄掃描一般而言是藉由在關聯於該工件之邊緣的位置來逆轉該離子束之該掃描的方向而界定，以及其中該離子束的該一或更多個寬掃描一般而言是藉由在關聯於該一或更多個側法拉第杯之外部區域的位置來逆轉該離子束之該掃描的方向而界定；以及 僅在與該離子束之該寬掃描的同時，經由劑量儀來測量該一或更多個側法拉第杯所感測之該離子束的該電流。
9. 如申請專利範圍第8項的方法，其中該一或更多個側法拉第杯在與該離子束之該一或更多個窄掃描的同時連接到接地。
10. 如申請專利範圍第8項的方法，其進一步包括於該離子束的該一或更多個窄掃描期間，阻擋該電流從該一或更多個側法拉第杯到該劑量儀。
11. 如申請專利範圍第8項的方法，其進一步包括提供關聯於該離子束之該掃描的閘訊號，其中該閘訊號包括與該離子束之該一或更多個寬掃描同時的「閘開」訊號和與該離子束之該一或更多個窄掃描同時的「閘關」訊號，以及其中該閘訊號在與該離子束之該一或更多個寬掃描的同時將該一或更多個側法拉第杯電連接到該劑量儀，並且在與該離子束之該一或更多個窄掃描的同時將該一或更多個側法拉第杯電連接到電接地。
12. 如申請專利範圍第8項的方法，其中該一或更多個窄掃描的掃描寬度一般而言是均勻的並且關聯於該工件的直徑。
13. 如申請專利範圍第8項的方法，其中該一或更多個窄掃描的掃描寬度至少部分基於該工件沿著慢掃描軸的位置而變化。
14. 一種用於掃描離子束佈植系統的劑量學切換設備，該劑量學系統包括：工件支持物，其建構成相對於掃描離子束來支持工件；一或更多個側法拉第杯，其定位成沿著該掃描離子束的路徑，其中該一或更多個側法拉第杯建構成感測該離子束的電流，以及其中該一或更多個側法拉第杯與該工件分開的距離關聯於該工件的直徑； 劑量儀，其建構成基於該一或更多個側法拉第杯所感測的該電流而決定該掃描離子束的電流；以及控制器，其建構成在與掃描離子束之寬掃描的同時選擇將該一或更多個側法拉第杯電連接到該劑量儀，以及其中該控制器進一步建構成在與該掃描離子束之窄掃描的同時選擇將該一或更多個側法拉第杯電連接到接地，其中該掃描離子束的該窄掃描一般而言是藉由在關聯於該工件之邊緣的位置來逆轉該掃描離子束的掃描方向而界定，以及其中該掃描離子束的該寬掃描一般而言是藉由在關聯於該一或更多個側法拉第杯之外部區域的位置來逆轉該掃描離子束的掃描方向而界定。
15. 如申請專利範圍第14項的劑量學系統，其中該控制器包括一對半導體開關，其建構成將該一或更多個側法拉第杯選擇性電連接到該個別的劑量儀和接地。