TWI847173B - 校準點射束的方法、用於控制離子射束的掃描的設備以及非暫時性計算機可讀存儲媒體 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種校準點射束的方法、一種用於控制離子射束的掃描的設備以及一種非暫時性計算機可讀存儲媒體。所述方法包含：接收點離子射束的點射束輪廓；接收點離子射束的線性掃描射束輪廓；基於點射束輪廓和線性掃描射束輪廓而產生經計算的校準點輪廓；以及基於經計算的校準點輪廓而實施點離子射束的調整的掃描輪廓。

Description

校準點射束的方法、用於控制離子射束的掃描的設備以及非暫時性計算機可讀存儲媒體

本實施例涉及處理設備和方法，且更確切地說，涉及控制離子植入工藝中的射束電流的方法。 [相關申請案]

本申請案主張2021年8月20日提交的標題為「射束線離子植入器的快速射束校準程序（FAST BEAM CALIBRATION PROCEDURE FOR BEAMLINE ION IMPLANTER）」的美國臨時專利申請案第63/235,508號和2022年3月21日提交的標題為「射束線離子植入器的快速射束校準程序」的美國非臨時專利申請案第17/700,048號的優先權，所述專利申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。

在當今，不同類型的處理設備用於用離子加工或處理基底。對於處理例如半導體基底的基底，可使用離子蝕刻基底上的層或特徵。離子還可用於在基底上沉積層或結構，將物質植入到基底中或使基底非晶化。還已經開發了用以監測基底的處理以便控制基底的處理的技術。

為了使用經掃描的點射束提供用於基底的離子植入的精確劑量控制，可在基底處或附近提供電流監測器例如，法拉第杯監測器（Faraday cup monitor）。在一些離子植入器中，可鄰近於基底提供法拉第杯以攔截沿第一方向來回掃描的點射束以校準離子植入程序。通常，在植入一系列基底（晶圓）射束期間，使用此類電流監測器周期性地執行校準程序以「調諧」離子射束的掃描以便確保跨越晶圓提供適當的離子劑量。

存在恆定驅動以通過減小用於跨越晶圓平面具有均勻電流密度的此類校準過程的「調諧」時間量來增加離子植入器的生產率。在校準用於經掃描的點射束的離子植入的給定調諧操作中，除各種掃描射束輪廓（scanned beam profiles； ScannedBP）以外，還獲得「靜止」點射束輪廓（spot beam profile； SpotBP），其中在沿預定掃描方向快速地來回掃描點射束時測量射束電流。各種輪廓中的每一個需要給定持續時間來執行。舉例來說，16個 SpotBP的平均收集可需要3秒的持續時間，而單個掃描射束輪廓可需要約12秒。因此，離子射束的總校準時間可為至少27秒，包含至少一個 SpotBP和至少兩個 ScannedBP。此外，在此情況下，離子射束的總均勻性調諧或校準時間可需要至少39秒，因為均勻性調諧包含27秒校準時間加上在校準之後的至少一個調整掃描，稱為 ScannedBP _Adjusted ，涉及額外12秒。應注意，給定晶圓植入程序可能需要僅若干秒持續時間，因此25晶圓批次的植入可能需要僅若干分鐘或更少。因此，當在植入每一晶圓批次之前執行射束校準時，射束校準可構成總植入時間的較大部分，因此限制晶圓吞吐量。

關於這些和其它考慮因素，可能已需要本改進。

本實施例是關於用於實施改進的點射束校準的方法、製品以及離子植入設備。在一個實施例中，一種方法可包含：接收點離子射束的點射束輪廓；接收點離子射束的線性掃描射束輪廓；基於點射束輪廓和線性掃描射束輪廓而產生經計算的校準點輪廓；以及基於經計算的校準點輪廓而實施點離子射束的調整的掃描輪廓。

在另一實施例中，提供一種用於控制離子射束的掃描的設備。設備可包含：射束掃描器，用以相對於基底掃描點離子射束；檢測器，用以測量離子射束的電流；以及射束校準組件，包括控制器和記憶體。記憶體可包含校準例程。校準例程可在控制器上操作以：接收點離子射束的點射束輪廓；接收點離子射束的線性掃描射束輪廓；基於點射束輪廓和線性掃描射束輪廓而產生經計算的校準點輪廓；以及基於經計算的校準點輪廓而實施點離子射束的調整的掃描輪廓。

在另一實施例中，提供一種包含指令集的非暫時性計算機可讀存儲媒體。指令集在由計算機執行時可使計算機：接收點離子射束的點射束輪廓；接收點離子射束的線性掃描射束輪廓；基於點射束輪廓和線性掃描射束輪廓而產生經計算的校準點輪廓；以及基於經計算的校準點輪廓而實施點離子射束的調整的掃描輪廓。

現將在下文參考隨附圖式更充分地描述本實施例，隨附圖式中繪示了一些實施例。本公開的主題可以許多不同形式體現且並不解釋為限於本文中所闡述的實施例。實際上，提供這些實施例是為了使得本公開將是透徹且完整的，且這些實施例將把主題的範圍完整地傳達給本領域的技術人員。在圖式中，相同標號始終指代相同元件。

本文中所描述的實施例提供用以改進離子植入器的射束校準和離子植入吞吐量的新穎技術。

根據本公開的各種實施例，提供用於離子射束校準的更快速的方法，所述離子射束校準也稱為離子射束調諧或射束調諧。通過參考， 圖 1A示出可在點射束離子植入系統中實施的用於離子射束校準的基本組件，其中通過將基底暴露於經掃描的點射束而執行離子植入。確切地說，可例如以約幾千赫茲的速率沿給定射束掃描軸跨越基底來回掃描或光柵化點射束。可通過沿給定軸（例如，正交於射束掃描軸）以慢得多的速率掃描基底平台，同時沿射束掃描軸快速掃描點射束來實現整個基底的暴露。在暴露基底之前，均勻性調諧例程將產生掃描離子射束，其中跨越射束掃描軸調整離子射束掃描速度，使得基底將暴露於均勻離子密度。由於離子射束密度均勻性要求，可在常規的、頻繁的基礎上執行離子射束調諧，例如，在植入各批次基底（例如，25個晶圓）之前。對於給定植入方案，包含給定離子物質和給定植入條件集，可在植入給定晶圓批次之前實施產生均勻密度的此掃描射束的預定校準程序，所述實體可稱為 ScannedBP _Adjusted 。在以下描述中，程序、步驟、例程或算法等也可稱為操作或子操作。

在 圖 1A中，繪示包含菜單項和與構成校準程序150A的一系列已知操作相關聯的訊號的圖形表示的複合圖示。圖1A至1C中的y軸（Y1和Y2）可表示例如所測量的射束電流，或替代地點射束的掃描速度。x軸表示時間。一系列參考操作在校準程序150A中由編號Op1至編號Op9標示。根據本公開的實施例，可執行圖1A的參考操作的選擇子集群組，至少包含操作Op1、操作Op3、操作Op5、操作Op6、操作Op7、操作Op8以及操作Op9。可認為圖1A中繪示的包含操作Op1至操作Op9的操作的完整總和構成參考校準程序。

在操作Op1中，執行 SpotBP程序以獲得均勻性調諧所需的兩個度量：BeamCenter和HalfWidth。這些參數用於判定在轉向之前將（靜電）掃描的點射束掃描到晶圓的內部「右側」和晶圓的外部「左側」的距離。一旦判定水平掃描‘轉向’位置，如校準程序150A中概述的標準校準程序就不針對校準程序的剩餘部分采用 SpotBP測量的任何度量（包含形狀）。

在不同實施方案中，可通過感測器跨越靜止射束的相對掃描或通過以低射束掃描速率跨越靜止感測器的點射束的相對掃描來執行 SpotBP測量。在操作Op1a中，通過跨越未偏轉的靜止點射束掃描輪廓儀法拉第杯感測器來測量點射束輪廓。此操作可耗費約12秒且稱為緩慢點輪廓 SpotBP _Slow 。在Op1b的操作中，輪廓儀法拉第杯感測器在0毫米處的晶圓平面的中心處保持靜止，且點射束跨越輪廓儀法拉第杯感測器掃描若干次，例如16次，以獲得平均電流響應。當此射束掃描響應從時域電流響應變換到定位域電流響應時，結果非常類似於 SpotBP _Slow 。Op1b的此操作可稱為快速點輪廓 SpotBP _Fast ，且可需要約3秒。用於產生 CalBP _Predicted 的此方法將假設點射束已經用 SpotBP _Slow 或 SpotBP _Fast 測量。出於簡化的目的，當描述產生 CalBP _Predicted 的方法時，此點射束測量將稱為 SpotBP而不是 SpotBP _Slow 或 SpotBP _Fast 。在Op1a或Op1b期間，計算均勻電流射束密度的估計值，且均勻電流射束密度的估計值如校準程序150A、校準程序150B以及校準程序150C的值151中所繪示而更新。此SpotBP的總集成電流（其產生此151均勻密度估計值）不用於校準程序150A中。然而，在稍後描述的校準程序150B和校準程序150C的實施例中使用。

在操作Op3中，測量和調諧經掃描的點射束的水平和垂直角度。這些角度測量不用於操作Op4到操作Op9的均勻性調諧例程操作中。

在操作Op5中，均勻性調諧例程開始於線性掃描射束輪廓 ScannedBP _Linear 的產生和測量。通過以恆定速度跨越預定水平掃描距離（在操作1處判定）掃描點離子射束來產生 ScannedBP _Linear 。點射束的掃描速度由曲線154a表示。 ScannedBP _Linear 的後續測量可耗費約12秒來執行，如所繪示。所得的測量射束電流密度在曲線154B中繪示。如所示出，當掃描速度（曲線154a）保持在恆定值時，在時間間隔期間，測量的點射束電流呈現射束密度的一些波動，對應於不同位置。在操作Op7中，此 ScannedBP _Linear 用於獲得凹陷校準點輪廓 CalBP _Dip 。

在描述Op6之前，將給出µ-斜率（微斜率）的定義。離子射束在預定水平掃描距離上以高頻率（約1千赫茲）水平地靜電掃描，此確保射束在靜電掃描使射束轉向之前完全超出晶圓的邊緣和任何側法拉第。此水平掃描距離取決於若干因素，例如，射束寬度，且對於300毫米晶圓，通常在350毫米與600毫米之間。為了填充跨越晶圓位置的射束密度非均勻性並且使其「平坦化」，射束掃描系統必須能夠加速和減緩掃描速度，從而分別使射束密度「凸起」和「凹陷」平坦化。為了跟蹤射束掃描速度改變的位置和程度，將水平掃描距離（例如，400毫米）劃分成固定數目（例如，30）的不同速度改變步驟，其中每一步驟指定所述位置處的射束的所要速度。在此實例中，每一µ-斜率將為13.33毫米寬（400毫米掃描距離/30速度改變位置）。對於本文檔的剩餘部分，µ-斜率可稱為微斜率或u斜率、斜率間距或斜率。這一系列30 µ-斜率射束速度被發送到射束掃描器電子設備，所述射束掃描器電子設備將其轉換成所述系列的靜電掃描速度，所述靜電掃描速度構成跨越水平掃描距離（正毫米到負毫米）的離子射束的單個右側掃描＞左側掃描。當掃描器轉向為反向方向時，所述掃描器將用此µ-斜率波形的鏡像掃描，使得左側掃描速度＞右側掃描速度與右側掃描速度＞左側掃描速度重疊。當µ-斜率速度變化輸送到掃描器系統（具有此30點陣列）時，與當其實際上發生時之間存在「匹配電路」電子延遲。考慮且稍後描述此延遲和其如何影響實施例。

在操作Op6中，在掃描射束的速度在晶圓平面中心（曲線156a）的約10毫米到15毫米（µ-斜率寬度）的距離上增加了2倍時截取另一掃描輪廓（曲線156b）。換句話說，在掃描長度的小部分（總共約400毫米）內，點射束掃描有意地加速了2倍。此操作可稱為凹陷校準掃描輪廓 ScannedBP _Dip ，且還可耗費約12秒來執行。

在操作Op7中，所謂的凹陷校準點輪廓 CalBP _Dip 通過從 ScannedBP _Linear （曲線154b）減去 ScannedBP _Dip （曲線156b）來產生。在此基礎上，均勻性調諧例程已獲得有意減小的射束密度效應，所述射束密度效應在點射束掃描速度在某一距離（µ-斜率寬度）上增加2倍時產生。此信息為均勻性調諧例程需要的中心信息段，以便在晶圓的植入開始之前產生所需的總體均勻射束密度。均勻性調諧例程現在「知道」在掃描點射束時點射束的速度改變的程度，以便「填充」射束密度凹陷且使射束密度凸起「平坦化」以產生均勻密度的掃描離子射束。

在操作Op8中，截取第一調整掃描輪廓 ScannedBP _Adjusted （曲線158b）。此操作為調諧例程中的第一估計的結果，如經掃描的點射束的速度應如何跨越水平點射束掃描距離變化（曲線158a），以便使離子射束電流密度均勻跨越晶圓平面。應注意， ScannedBP _Adjusted 操作涉及調整如曲線158a所繪示的點射束掃描速度，而非對點射束應用均勻掃描速度（曲線154a）。因而，點射束的掃描速度圖案應提供正確補償以調整在操作Op5中用 ScannedBP _Linear 測量的射束電流的非均勻性。同時，如曲線158b所繪示，測量射束電流密度。顯而易見，操作Op8中的射束電流密度中仍存在一些「凹陷」和「凸起」，這需要進一步平坦化。操作Op9中的射束調諧例程精細調諧掃描射束速度的變化（曲線160a）以平坦化射束密度的這些殘餘變化（曲線160b），且在第二Op9 ScannedBP _Adjusted 中測量結果。每一 ScannedBP _Adjusted 涉及首先通過調整掃描速度產生掃描射束波形，且接著用法拉第檢測器的機械從左到右掃描來測量產生的射束密度，以確保沿水平射束掃描軸測量的電流密度通過均勻性「平坦度」規範。當總體均勻性通過低於可接受均勻性西格瑪（sigma）時，均勻性調諧例程為完整的且可開始晶圓植入。在圖中1A，操作Op8繪示為在單個實例（Op9）中重複，從而導致可認為可接受射束均勻性的內容。在對線161的更新中繪示每一掃描輪廓測量的計算的西格瑪值的變化。這是測量的西格瑪值，每次 ScannedBP _Adjusted 後，所述西格瑪值與規範極限進行比較，以查看其是否低於晶圓植入可開始之前的極限。

在本公開的各種實施例中，圖1A中所概述的射束校準例程可確切地說通過執行使得能夠省略校準程序150A的約12秒 ScannedBP _Dip 操作Op6（圖1A）的額外新穎操作（如校準程序150b、 圖 1B中所繪示）來修改。因此，使用在本文中稱為預測校準點輪廓（predicted calibration spot profile；PCSP）例程的校準例程，可使用圖1B的校準程序150B實例將總校準時間顯著減少多達幾乎12秒。作為實例，在本實施例的修改校準例程（如通過校準程序150B所概述）中，仍執行如上文所概述的操作Op1以測量射束中心和HalfWidth，以便判定掃描射束的水平掃描距離和轉向位置。然而，為了獲得 CalBP _Predicted 和跳過PSCP例程的 ScannedBP _Dip ，此點輪廓 SpotBP的形狀和集成電流（面積）也用於以下操作中。還在PCSP例程中執行用以測量和調整水平和垂直射束角度的操作Op3，通常如上文所描述。在操作Op3之後，PCSP例程的均勻性調諧部分開始於操作Op5、 ScannedBP _Linear 的執行，如上文相對於圖1B所描述。

不同於圖1A的實例，在圖1B的PCSP例程中省略操作Op6 ScannedBP _Dip ，在校準時間中節省大致12秒。此時間節省可對應於總調諧例程中的約13%的改進。在根據本實施例的方法中，在操作Op7的修改版本中，通過利用預測的校準點輪廓 CalBP _Predicted 產生調整的波形，如下詳述。因為跳過此 ScannedBP _Dip ，所以使射束速度在µ-斜率寬度（約10毫米到15毫米）上增加2倍的測量效應是未知的。

為了補償不直接地測量將射束速度增加2倍的效應，例如，PCSP例程產生 CalBP _Predicted ，所述輪廓提供 CalBP _Dip 將為何物的精確預測。根據本公開的各種實施例，PCSP例程是基於以下測量中的大部分或全部：下文提供可形成PCSP例程的部分的測量的列表，以及用於這些測量中的參數的一些非限制性範圍。 ●   靜止 SpotBP形狀、HalfWidth、中心和集成電流（面積） ●   µ-斜率寬度（例如，10毫米到15毫米）的寬度和位置 ●   HorizontalScanDistance（例如，400毫米到600毫米） ●   射束掃描時間（例如，400微秒到2,000微秒） ●   機械輪廓儀的速度（例如，32毫米/秒或96毫米/秒） ●   用於µ-斜率速度變化例如約6微米秒的劑量控制器匹配電路延遲

此 CalBP _Predicted 的產生在校準程序150B的Op2（圖1B）中進行且描述於下文。應注意，在PCSP的均勻性調諧例程部分開始之前收集所有這些測量。因此，根據本公開的實施例，PCSP均勻性校準可在 ScannedBP _Linear （操作Op5）完成之後立即開始第一 ScannedBP _Adjusted 。

在獲得 CalBP _Predicted 和 ScannedBP _Linear 之後，如標準均勻性調諧的操作Op8和操作Op9中所描述截取一或多個 ScannedBP _Adjusted 。而不是使用如在圖1A中所概述的用額外Op6 ScannedBP _Dip 產生的Op7 CalBP _Dip ，PCSP均勻性例程將跳過 ScannedBP _Dip 且使用如圖1B中所概述的 CalBP _Predicted （包含校準程序150B的Op1、Op2、Op3、Op5、Op8以及Op9），以在掃描點射束時對點射束的速度進行必要的改變，從而實現跨越晶圓平面的均勻射束密度。

應注意，當實施新方案時，前述實施例突出顯示用於點射束掃描校準的程序，例如第一時間實施方案。在這些情況中，將實施如上文總體上所描述的操作和子操作，且包含一般操作Op1到操作Op9。確切地說，品牌新方案的第一掃描輪廓可始終實施為 ScannedBP _Linear ，如上文圖1A和圖1B中所描述。根據本公開的各種實施例，一旦調諧方案（如上文所描述的校準已經執行），方案就將節省用於未來使用的方案中的µ-斜率（曲線160a）射束速度波形。實現均勻射束密度（如在操作Op9中反映）的這些µ-斜率可在方案中作為不同µ-斜率的陣列（例如，在30到100範圍內）保存。這些µ-斜率分辨離子射束控制系統將在沿晶圓平面的特定位置處應用何種射束掃描速度變化以使射束密度均勻。

根據本公開的實施例，當重新下載離子射束植入方案（例如緊接在植入程序之後或在後續一周之後）時，校準例程將自動地識別所討論的離子射束植入方案先前已經總體上根據前述程序進行校準。在這些實施例中，代替再次實施（校準程序150b的）的所有操作Op1、操作Op2、操作Op3、操作Op5、操作Op8以及操作Op9（以及其中的子操作），識別已經對所討論的方案執行先前校準，將觸發校準例程以執行如 圖 1C的校準程序150C中所繪示的甚至更快的操作集（Op1、Op2、Op3、Op4、Op8、Op9）。舉例來說，並非忽略在先前（初始）點射束掃描校準期間獲得的µ-斜率，且用新恆定速度 ScannedBP _Linear 從零開始（操作Op5），而是校準例程將實施 ScannedBP _Recipe （操作Op4），如下文中所描述。

為了產生 ScannedBP _Recipe ，校準例程檢索下載的µ-斜率陣列（例如，30到100 µ-斜率）（曲線152a），因此啟動點射束的掃描，且隨後用輪廓檢測器實施經掃描的點射束的機械輪廓（曲線152b），例如輪廓法拉第檢測器。此操作將再次消耗幾秒，例如12秒。如果經掃描的點射束由於執行最後一次時間點射束校準而沒有顯著改變，那麼來自方案的µ-斜率可仍產生低於均勻性規範極限的射束密度（曲線152b）。如果這樣，那麼不需要進行任何進一步掃描的射束輪廓，且可開始或恢復使用所關注的方案的晶圓離子植入。

此外，如果 ScannedBP _Recipe （實施為操作Op4）產生為ABOVE規範而非「太壞」的射束密度均勻性，那麼PCSP例程仍可使用 ScannedBP _Recipe 曲線而非 ScannedBP _Linear 曲線（從零開始）啟動減少的校準操作。

可根據以下考慮因素來判定上述規範的結果是可接受的或「不太壞」。通常，均勻性射束密度西格瑪規範（「西格瑪」為跨越晶圓平面（如通過機械地掃描輪廓檢測器，例如法拉第杯檢測器測量）的所測量的射束密度的「平坦度」的統計測量）可設定在0.3%到0.5%。因此，在一個實施例中，如果西格瑪低於上述規範0.5%，那麼可使用 ScannedBP _Recipe （曲線152b）。另一方面，如果西格瑪高於上述規範限制0.5%，那麼將忽略 ScannedBP _Recipe ，且點射束校準例程將使用 ScannedBP _Linear 從零開始。

綜上所述，根據本公開的實施例，當點射束校準例程實施 ScannedBP _Recipe 時，在校準程序150C、校準程序Op5、校準程序Op6以及校準程序Op7中的操作可全部在減少的點射束校準例程的執行期間省略。使用以上實例，操作Op5、操作Op6以及操作Op7的此省略將節省大量的校準時間，例如24秒。因此，減少的點射束校準例程可按以下操作順序進行：Op1、Op2、Op3、Op4、Op8、Op9。因為可在操作Op1與操作Op4之間的任何地方產生 CalBP _Predicted ，所以例程可立即開始進行調整且測量 CalBP _Predicted （操作Op8）。如圖1C中所繪示的校準程序150C突出顯示根據本公開的實施例的校準程序的實施方案中的差異。如所繪示，基本校準可實施操作Op1到操作Op9，而在用於新方案的PCSP例程的第一實施方案中，可省略使用Op4 ScannedBP _Recipe 、操作Op5、操作Op6以及操作Op7的後續實施方案。

本實施例的PCSP方法的目標是將測量的實體 SpotBP轉換成繼而用於均勻性調諧會聚例程的 CalBP _Predicted 。下文的操作突出顯示 SpotBP（ 圖 2A）與 CalBP _Dip （ 圖 2B）之間的主要差異。從 SpotBP到 CalBP _Dip 的轉化必須預測所有這些差異。 CalBP _Predicted 的整體形狀將非常類似於 SpotBP的形狀，因為 CalBP _Predicted 為 SpotBP形狀的卷積，因為其掃描速度在約10毫米到15毫米的距離上增加2倍。

現在轉而參考圖2A，繪示了包含菜單項和與 SpotBP相關聯的訊號的圖形表示的複合圖示。同時轉而參考圖2B，繪示包含菜單項和與 CalBP _Dip 相關聯的訊號的圖形表示的複合圖示。在這些曲線圖中，x軸繪製沿晶圓平面的位置，而y軸繪製射束電流。在這些情況下，射束電流在晶圓中心0毫米附近處呈現峰形。考慮的第一差異為兩個形狀的量值的差異。 SpotBP具有4e ^-5的峰高3，然而7.4e ^-7安培的 CalBP _Dip 峰高3小得多，因為峰值剛好捕獲此總射束電流的小部分。稍後將解釋產生用於此量值轉換的必要標量。

第二主要差異為兩個不同點輪廓的寬度2。 CalBP _Dip 具有較寬的寬度，因為輪廓是 SpotBP形狀在水平掃描期間在約10毫米到15毫米2倍加速距離上卷積的結果。理論上，如果2倍加速距離為無限小距離，那麼 CalBP _Dip 寬度將與 SpotBP寬度相同。第三主要差異為點輪廓的水平中心的差異。取決於掃描射束加速2倍的µ-斜率的位置， CalBP _Dip 中心將偏移到 SpotBP中心的右側或左側，這導致用於產生 CalBP _Dip 的「凹陷」。如果10毫米到15毫米2倍加速位置在0毫米左右是對稱的，那麼 CalBP _Dip 中心將非常接近 SpotBP中心。

圖 3繪示標準 測量的 CalBP _Dip （曲線306）（也參見圖1的操作Op7）與 預測的 CalBP _Predicted （曲線308）的比較。曲線302為 ScannedBP _Linear （在恆定射束速度下）（也參見圖1A的操作Op5）。曲線304為 ScannedBP _Dip （在0毫米處的µ-斜率上加速2倍）（也參見圖1的操作Op6）。 測量的 CalBP _Dip 為從 ScannedBP _Linear 減去 ScannedBP _Dip 的結果。如可見， 測量的 CalBP _Dip 和 預測的 CalBP _Predicted （曲線306和曲線308）彼此緊密地重疊，此緊密對應表明計算方法（稍後描述）可以精確地預測 CalBP _Dip 已將為何物。

根據本公開的實施例，圖3中 預測的 CalBP _Predicted （曲線308）通常如以下序列中所解釋導出：

a）  在現有方法中，如上文所指出，在測量 SpotBP之後，設置均勻掃描射束的下一子操作是記錄 ScannedBP _Linear ，隨後是 ScannedBP _Dip ，其中通過在規定間距間隔內增加一個µ-斜率獲得 ScannedBP _Dip 。µ-斜率為約10毫米到15毫米的小距離（通常居中接近於0毫米），其中掃描射束速度增加到2倍以在晶圓平面的中間產生有意射束密度「凹陷」。

b）  這兩種輪廓之間的差異為 CalBP _Dip 。

c）  然而，可實際上從（測量的） SpotBP和受干擾斜率的幅度和位置預測 CalBP _Predicted 。因此，不需要記錄實際 ScannedBP _Dip 來判定 CalBP _Predicted 。確切地說， CalBP _Predicted 可作為在約10毫米到15毫米µ-斜率速度變化距離上的 SpotBP的卷積而獲得。

根據本公開的各種實施例，圖4到圖8C突出顯示涉及將 SpotBP轉換成 CalBP _Predicted 的操作（和子操作）。在Op2計算中全部完成此 SpotBP到 CalBP _Predicted 轉換的子操作4到子操作27（SO4到SO27），且總共消耗僅幾分之一秒來執行。轉而參考 圖 4，繪示一系列曲線，其中曲線402表示 SpotBP，而曲線404表示「理想」校準點射束輪廓 CalBP _Ideal ，且曲線406表示實際校準點輪廓 CalBP _Dip 。輪廓繪示為隨沿晶圓平面（x軸，意味著橫軸）的位置而變的電流（y軸，意味著圖中的縱軸）。應注意， SpotBP的電流刻度（左y軸）為大於 CalBP _Ideal 和實際 CalBP _Dip 的電流刻度（右y軸）的大致兩個數量級。出於解釋清楚起見，相對於 SpotBP的沿 CalBP _Dip 的晶圓平面的相對位置的偏移程度被誇大。因此，圖4呈現以下圖式中的各種子操作（由SO1表示）的結果的概述。

圖 5A繪示以下定性圖示（其標記為SO2）：當量值歸一化時，用對具有非常類似於 CalBP _Ideal （曲線404）的形狀（曲線501）的所謂的胖化點輪廓 SpotBP _Fat 的子操作如何「胖化」 SpotBP（曲線402）。再次，用於 SpotBP（曲線402）和 SpotBP _Fat （曲線501）的電流值相對於電流值和 CalBP _Ideal （曲線404）大致高出兩個數量級，其中後一輪廓由右側Y軸表示。

現轉而參考 圖 5B，繪示最左邊切片中的 SpotBP（曲線402）的鳥瞰圖（V3），其中 SpotBP具有6毫米的中心位置。應注意，在此圖中，晶圓平面的方向已經偏移到縱軸，其中沿此縱軸指示 SpotBP中心的位置。

確切地說，圖5B的操作示出用卷積例程來產生 SpotBP _Fat 的 SpotBP的胖化（曲線501）。在子操作SO11下，例程考慮到對於已知均勻性校準程序，將通過首先將掃描射束速度在預定距離（例如，9.32毫米）（µ-斜率寬度）上增加2倍，且隨後從先前獲得的（恆定掃描速度） ScannedBP _Linear 減去此「凹陷」 ScannedBP _Dip 的掃描輪廓，可產生 CalBP _Dip 。點射束掃描的此9.32毫米/2倍加速通常不在0毫米處的晶圓中心位置周圍完全對稱地執行。因此，必須同樣考慮實際開始和結束位置（在此實例中為-2.23毫米和7.09毫米）。

此外，在實際點射束掃描中，從左向右且從右向左來回掃描射束，意味著進行掃描以沿晶圓平面（圖5B中的y軸）掃描射束。因此，在此上下文中，術語「右到左」或「左到右」將理解為由向下到向上或向上到向下表示，如圖5B以及以下圖6B中所繪示。在此理想情況下，當點射束從左到右掃描時進行與當點射束從右到左掃描時在完全相同的點處進行時，子操作SO4假設9.32毫米2倍加速。注釋： 圖 6A和 圖 6B將繪示此假設通常並非真實的，但現在將假設此理想實例。

為了模擬 SpotBP（曲線402）在從左（負毫米）到右（正毫米）超過9.32毫米的2倍加速期間如何「胖化」，在子操作SO6處， SpotBP向後偏移，使得0毫米 SpotBP的未偏轉位置與-2.23毫米處進行的掃描加速開始對齊。

在後續子操作SO7中，填充二維（2D）陣列，因為此快速輪廓形狀在9.32毫米的距離（在結束時具有小四捨五入誤差）上以合適增量（在實例中繪示，0.1毫米增量）步進。

在以下子操作SO8中，為了模擬 SpotBP在從右（正毫米）到左（負毫米）超過9.32毫米的2倍加速期間如何「胖化」，快速輪廓在子操作SO8中向前偏移，使得0毫米 SpotBP的未偏轉位置與在7.09毫米處的掃描加速結束對齊。

在子操作SO9中，2D陣列繼續填充，因為此 SpotBP形狀在9.32毫米的距離（在結束時具有小四捨五入誤差）上以0.1毫米的增量或其它合適的增量步進。

在此接合點處，2D陣列已用以0.01毫米的增量從左到右的許多 SpotBP（圖5B的實例中的932個 SpotBP）以及許多從右到左的 SpotBP（圖5B的實例中的932個 SpotBP）填充。在子操作SO10處，來自所有輪廓（在特定實例中，1864個輪廓）的電流以0.01毫米增量相加，且隨後除以1,864以產生 SpotBP _Fat （曲線501）（繪示於圖5B的最右帶的陰影部分中）。此「胖化」 SpotBP _Fat 已歸一化以含有與初始 SpotBP（曲線402）相同量的面積（點電流）。

應注意，如由圖5A中的子操作SO11所指示，此 SpotBP _Fat （曲線501）仍不匹配 CalBP _Ideal 的寬度（曲線404）。根據本公開的實施例，可應用另一「胖化」因子以產生曲線404，如在圖6A和圖6B處所詳述。

現轉而參考圖6A和圖6B，繪示可應用進一步胖化 SpotBP _Fat 的進一步子操作。如在圖6A中概述，在完成這些子操作（共同繪示為子操作SO12）之後，將產生延遲胖化點射束輪廓 SpotBP _FatDelay （曲線601），以更緊密地匹配曲線404 CalBP _Ideal 的寬度。如尤其在圖6A中所繪示， SpotBP _FatDelay 輪廓（曲線601）的電流刻度（左y軸）與 SpotBP（曲線402）的電流刻度相同。

現轉而參考圖6B，存在示出的可用於解釋可在掃描控制中引入可檢測滯後的控制延遲的一系列另外子操作。在子操作SO13處，為了更準確地解釋在控制器電路（稱為劑量控制器匹配電路）中所導致的延遲，而不是在 SpotBP偏移回到-2.23毫米（如在子操作SO6處所指定）的情況下啟動2D陣列，實際上可以將 SpotBP偏移到向右稍微遠一點（更正）開始。再次，相對於晶圓平面的右左術語在圖6B的視圖中映射到上下方向。在現有離子植入器中，可使用劑量控制器電子設備，其包含在水平掃描期間劑量控制器從舊掃描速度切換到新掃描速度之間的微秒級的固有延遲（劑量控制器延遲），在繪示的實例中為6秒。此6微秒延遲將產生與點射束掃描的速度成正比的點射束的實際響應中的水平（晶圓平面，在圖6B中垂直地繪示）偏移。

在子操作S14處，判定基於劑量控制器匹配電路的µ-斜率（射束速度）變化中的水平（晶圓平面）偏移。此偏移可判定為：匹配電路延遲（毫米）= [匹配電路延遲（6微秒）/BeamSweepTime]/HorizontalScanDistance。6.4微秒「匹配電路」延遲（從請求射束掃描速度的變化（µ-斜率）到實際發生µ-斜率射束掃描速度變化的時間）具有使 SpotBP _FatDelay 變寬的效應（曲線601），且此處包含於 SpotBP _FatDelay 計算中。在各種實施例中，取決於射束的掃描時間和用於掃描點射束的水平掃描距離，此偏移可為跨越從約1毫米到約8毫米的範圍的值。

在子操作SO15處，為了模擬 SpotBP在從左（負毫米）到右（正毫米）超過9.32毫米的2倍加速期間如何「胖化」，將快速輪廓向後偏移，使得0毫米的未偏轉位置與在-2.23毫米處的加速開始加上匹配電路延遲對齊，所述延遲在圖6B的實例中為2.5毫米。此匹配電路延遲部分形象地繪示為鄰近較大掃描矩形的較小矩形。

在以下子操作SO16中，填充2D陣列，因為 SpotBP形狀在例如9.32毫米（在結束時具有小四捨五入誤差）的合適的距離上以合適的增量（例如0.1毫米增量）步進。

在子操作SO17處，為了模擬快速輪廓在從右（正毫米）到左（負毫米）的9.32毫米上的2倍加速期間「胖化」，向前偏移快速輪廓，使得0毫米的未偏轉的位置與在7.09毫米處的加速減去匹配電路延遲對齊，例如在所展示的實例中為2.5毫米。

在子操作SO18處，2D陣列繼續填充，因為此 SpotBP形狀在合適的距離，例如9.32毫米（在結束時具有小的四捨五入誤差）上以合適的增量（例如0.1毫米增量）步進。

在此接合點處，在圖6B的實例中，2D陣列已經用以0.01毫米增量從左到右的932個 SpotBP和從右到左的932個填充。在操作SO19中，來自所有1,864個輪廓的電流以0.01毫米增量添加相加，且隨後除以1,864以產生 SpotBP _FatDelay 輪廓（繪示於圖6B的最右帶的陰影部分中，且作為圖6B中的曲線601）。此「胖化」 SpotBP _FatDelay 已歸一化以含有與 SpotBP相同量的面積（點電流）。此外，此 SpotBP _FatDelay 還包含匹配電路延遲，使得 SpotBP _FatDelay 更緊密地匹配 CalBP _Ideal 的寬度（曲線404）。

在此接合點處，已計算 SpotBP _FatDelay （曲線601）寬度以使得寬度與 CalBP _Ideal （曲線404）緊密匹配。轉而參考 圖 7A，在操作SO20中，應用面積標量以產生具有與 CalBP _Ideal （曲線404）相同高度的 CalBP _FatDelayArea （曲線702）形狀。在應用此標量之後，預測的Cal點形狀（如由 CalBP _FatDelayArea （曲線702）表示））應使用相同垂直電流軸緊密地疊加於 CalBP _Ideal （曲線404）上，如圖7A所繪示出。

圖 7B描繪子操作SO21，其中通過以下方式將 SpotBP _FatDelay （曲線601）陣列中的每一電流元件相乘來應用此面積標量：標量= [µ-斜率寬度]/HorizontalScanDistance]/2。此標量可通過在以下步驟中掃描點射束時點射束的密度如何改變而幾何學上解釋，如圖7C中所繪示。

圖 7C為描繪基底710的俯視平面視圖的複合圖示，以及繪示隨沿基底710的晶圓平面（x-軸或橫軸）的位置而變的射束電流（Y或縱軸）的曲線圖。應注意，對於基底710的描繪，沿x軸的以毫米為單位的刻度相同，以及 SpotBP（附圖標記「402」用於繪示圖7C的SpotBP對應於曲線402）繪示為沿隨晶圓平面或x軸的水平位置而變的電流。在繪示的實例中，基底710為300毫米的晶圓，其中視圖V22繪示了在陰影中的初始 SpotBP（「402」）和相對於基底710的 SpotBP（「402」）的水平位置。

現轉而參考 圖 7D，繪示另一複合圖示，包含基底710的平面視圖。在此視圖中沿用於點射束的晶圓平面的掃描方向在圖中也是從右到左。示範性掃描例程的掃描距離通過雙側箭頭示出，且可以為426毫米以用於處理300毫米晶圓，如所繪示。在圖中7D，在子操作SO23中，當跨越426毫米的HorizontalScanDistance掃描點射束時，射束密度以理想的「矩形」分布。線性掃描輪廓（矩形740）的總面積與 SpotBP面積（面積730，參見圖7C）相同= 2.99e ^-3（安培×毫米）。應注意，經掃描的BPlinear峰等於 SpotBP面積（面積730）/掃描距離（426毫米=7.02e ^-6（安培）。

現轉而參考 圖 7E，此圖形象地示出子操作SO24的組件，其中計算 CalBP _Ideal 面積與總 ScannedBP _Linear 面積的比率。當點射束掃描速率在16毫米的µ-斜率距離上加速2倍時， ScannedBP _Linear 中的 CalBP _Ideal 「凹陷」的相對面積繪示為矩形750，（在此實例中，2倍加速µ-斜率寬度在0毫米左右為對稱的且從-8毫米延伸到8毫米）。「凹陷」的高度為線性掃描輪廓高度的½高度，因為射束的密度在點射束掃描速率加速到2倍時減小½。「凹陷」矩形的寬度為16毫米。在子操作SO24中，使用這些矩形尺寸，對應於矩形750的 CalBP _Ideal 「凹陷」面積與總 ScannedBP _Linear 面積的比率= CalBP _Ideal ( 面積比 )= [µ-斜率寬度/HorizontalScanDistance]/2 = [16毫米/426毫米]/2 = 0.0188。 CalBP _Ideal 「凹陷」面積僅為總 ScannedBP _Linear 面積的1.88%（所述面積為總集成的 SpotBP電流）。

現轉而參考 圖 8A，繪示一系列曲線，所述曲線繪示射束電流隨位置而變，其中已產生面積縮放的延遲胖化點射束輪廓 CalBP _FatDelayArea （曲線702），所述輪廓與「理想」 CalBP _Ideal （曲線404）極緊密地匹配。到目前為止，校準例程已參考「理想」 CalBP _Ideal （曲線404）。當感測器（例如，法拉第杯）以極緩慢的速度跨越經掃描的點射束形成輪廓（用於獲得線性掃描的輪廓和凹陷掃描的輪廓）時，可獲得此 CalBP _Ideal 形狀。更改 CalBP _Ideal 的理想形狀的因子被稱為輪廓儀速度瞬態響應。根據本公開的各種實施例，校準點輪廓 CalBP _Predicted 的預測可考慮此瞬態響應。

當射束控制系統使用例如移動輪廓儀法拉第杯的電流檢測器測量跨越晶圓平面的經掃描的點射束電流密度時（如針對 ScannedBP _Linear 、 ScannedBP _Dip 以及 ScannedBP _Adjusted 的收集而進行時），來自檢測器的檢測到的訊號由檢測器濾波器（例如低通濾波器）進行濾波，以移除且平均由高速靜電掃描產生的高頻噪音（回想一下，經掃描的點射束的掃描速率通常在幾千赫茲範圍內）。在電流離子射束控制系統中，低通濾波器可為3赫茲的單極低通濾波器。因為濾波器的濾波響應為緩慢瞬態響應，所以低通濾波器將根據機械輪廓速度對 CalBP _Ideal 進行濾波。測量 ScannedBP _Dip 中的「凹陷」，使得輪廓儀跨越晶圓平面從左（負）到右（正）行進。出於說明的目的，如果輪廓儀法拉第杯檢測器設置成非常緩慢地移動（約4毫米/秒），那麼法拉第杯檢測器電子設備中的3赫茲濾波器的瞬態響應具時間在法拉第杯通過射束密度的2倍減小而充電和放電。此緩慢移動的法拉第情況將產生接近「理想」校準點輪廓 CalBP _Ideal （曲線404），如由子操作SO26所指示。

然而，輪廓化以4毫米/秒輪廓化單個掃描射束將耗費大致8倍多的時間（96秒對12秒）以完成輪廓，此情況將引起校準時間的不可接受的增加。為了實現收集約12秒的輪廓的目標持續時間，輪廓儀檢測器速度設置為32毫米/秒。當輪廓儀檢測器的速度加速到32毫米/秒時，3赫茲濾波器的瞬態響應可能跟不上射束電流的變化，因為輪廓儀檢測器會因射束電流（凹陷）減少2倍而更快速地掃描。因此，在子操作SO27中，將基於32毫米/秒的輪廓儀速度的輪廓儀速度瞬態響應因子應用於 CalBP _Ideal （曲線404）以產生最終的 CalBP _Predicted （曲線802）。在此實例中，因為輪廓儀檢測器在從左到右移動時測量射束電流，所以此曲線在電流量值上減小，沿晶圓平面水平地延展，且向右偏移。此最終 CalBP _Predicted （曲線802）應與初始 CalBP _Dip 極緊密地重疊（曲線406）。

轉而參考 圖 8B，示意性地繪示待應用（由子操作SO28指示）到 CalBP _FatDelayArea （曲線702）以便最後產生 CalBP _Predicted （曲線802）的法拉第杯濾波器瞬態響應。此實例假設輪廓儀法拉第杯掃描速度從4毫米/秒的理想速度加速到32毫米/秒的實際速度。應注意，根據其它實施例，輪廓儀檢測器速度可甚至更快地設置為96毫米/秒。在此情況下，子操作SO28將進一步降低 CalBP _Predicted 的量值（曲線802），且延展 CalBP _Predicted （曲線802）的寬度且將 CalBP _Predicted 的位置更多偏移到圖8A中的右方。

圖 8C繪示增加用於連續 ScannedBP _Linear 輪廓和 ScannedBP _Dip 輪廓以及其所得校準點輪廓 CalBP _Dip 的輪廓檢測器速度的效應的概述V29。確切地說，對於同一硼220千伏特射束在不同輪廓儀速度下的一系列校準點輪廓 CalBP _Dip 。如基於8毫米/秒的輪廓儀檢測器速度所獲得的最左邊和最高Cal點輪廓 CalBP _Dip 以收集 ScannedBP _Linear 和 ScannedBP _Dip ，其中（ CalBP _Dip = ScannedBP _Linear - ScannedBP _Dip ）。當在此實例中，以128毫米/秒移動輪廓儀時，測量最短的且向最右偏移的 CalBP _Dip ，掃描輪廓濾波被關閉。根據本公開的實施例，因此取決於輪廓儀檢測器的速度對此瞬態響應建模。

圖 9A描述根據本公開的各種實施例的射束線離子植入器（繪示為離子植入器100）的呈框形式的俯視平面圖。離子植入器100包含配置成產生離子射束104的離子源102。可將離子射束104提供為沿例如X方向的方向掃描的點射束。在本文中所使用的定則中，Z方向是指平行於離子射束104的中心射線軌跡的軸的方向。因此，Z方向的絕對方向以及X方向（其中X方向垂直於Z方向）可在離子植入器100內的不同點處變化，如所繪示。離子射束104可在衝擊安置於基底平台114上的基底116之前行進通過分析儀磁體106、質量解析狹縫108且通過準直器112。在一些實施例中，基底平台114可配置成至少沿Y方向掃描基底116。在圖1中繪示的實例中，離子植入器100包含射束掃描器110。當離子射束104提供為點射束時，射束掃描器110可沿X方向掃描離子射束104，從而產生也沿X方向在基底處掃描的掃描離子射束。所得掃描點射束的寬度可與基底116的寬度W相當。

在各種非限制性實施例中，離子植入器100可配置成輸送離子射束以用於「低」能量或「中」能量離子植入，例如對應於用於單個帶電離子的1千電子伏特到300千電子伏特的植入能量範圍的1千伏特到300千伏特的電壓範圍。如下文所論述，可在使用掃描離子射束的基底離子植入之前取決於校準測量值而調整提供到基底116的離子射束的掃描。

離子植入器100進一步包含電流檢測器118，例如，閉環電流檢測器，且確切地說，閉環法拉第（closed loop Faraday；CLF）電流檢測器，以用於監測提供到基底116的射束電流。電流檢測器118經安置成攔截離子射束104，且可配置成在各種校準操作期間記錄離子射束104的射束電流，如上文所論述。

離子植入器100還包含射束校準組件120。射束校準組件120可耦合到射束掃描器110以及電流檢測器118。射束校準組件120可耦合到一或多個組件以調整離子射束104的掃描，以便由於校準程序而將更均勻的離子植入提供到基底116中。射束校準組件120可包含基於各種射束測量的應用和基於這些測量的例程的應用而判定校準點輪廓 CalBP _Predicted 的邏輯，以便預測校準點輪廓 CalBP _Predicted ，如前述實例中所描述。邏輯可進一步產生用於調整基於 CalBP _Predicted 的離子射束104的掃描的調整訊號。在一些情況下，射束校準組件120的邏輯可在軟件和硬件或固件的組合中實施。在一些實例中，射束校準組件120可包含例如控制器120-A和記憶體120-B的電路，所述電路耦合到軟件以執行用於基於 CalBP _Predicted 的判定而調整離子射束104的掃描的指令。實施例不限於這種情形。

轉而參考 圖 9B，繪示包含點射束校準例程902的記憶體120-B的框圖。點校準例程902可存儲用於實施前述操作的指令，包含如上文大體上所描述的操作Op1、操作Op3、操作Op5、操作Op8以及操作Op9，且確切地說，子操作SO4到子操作SO28。點射束校準例程902的這些操作可由邏輯實施，所述邏輯呈獨立形式，或駐留在例如控制器120-A的電子處理電路中。

圖 10示出根據本公開的實施例的處理流程1000。在框1010處，接收點離子射束的點射束輪廓 SpotBP。在一個實施例中，通過跨越未偏轉的靜止點射束掃描輪廓儀法拉第杯檢測器來測量 SpotBP。在另一實施例中，當輪廓儀法拉第杯感測器在0毫米處的晶圓平面的中心保持靜止且點射束跨越輪廓儀法拉第杯感測器掃描若干次時獲得 SpotBP。

在框1020處，可通過實施所謂的預測校準點輪廓 PCSP例程來判定計算的 CalBP _Predicted ，如一般關於圖4到圖8C所描述。確切地說，PCSP例程以及前述例程中的任一個可存儲在計算機可讀媒體中，以用於由計算機的組件（例如，記憶體或記憶體單元）作為指令執行。這些指令可使用電子處理電路實施，所述電路可稱為控制器、處理器或電子處理器。確切地說，例如可使用實施於電子處理器或處理器中的控制器實施PCSP例程以執行如在圖4到圖8C中詳述的操作。 在特定實施例中， PCSP例程可包含： SpotBP形狀和位置； 水平射束掃描距離； 通常用於產生射束密度「凹陷」的µ-斜率的大小和位置； 射束掃描電子設備中的任何匹配電路延遲。

由於輪廓儀法拉第電子設備和機械運動速度而產生的任何濾波器瞬態響應偽影（artifact）。

如先前所提及，子操作SO4到子操作SO27（圖4到圖8C），計算 CalBP _Predicted 全部在Op2計算中完成且總共僅消耗幾分之一秒。

在框1030處，接收線性掃描射束輪廓 ScannedBP _Linear 。當在以恆定速度跨越預定水平掃描距離掃描框1010的點離子射束時測量電流時，可產生 ScannedBP _Linear 。點射束的掃描速度由曲線404表示。此 ScannedBP _Linear 可耗費若干秒，例如執行約12秒。

在框1040處，基於 ScannedBP _Linear 和 CalBP _Predicted ，為點射束采用調整的掃描輪廓 ScannedBP _Adjusted ，以在掃描點射束時對點射束的速度進行必要改變以實現跨越晶圓平面的均勻射束密度。

本實施例提供至少以下優點。作為第一優點，通過遵循上文所列的操作，可以使用 SpotBP來精確地預測凹陷校準點輪廓 CalBP _Dip 的形狀大小和位置 CalBP _Predicted 。作為第二優點，通過避免執行凹陷校準掃描輪廓 ScannedBP _Scanned ，隨著中電流離子植入器上的射束調諧時間接近，此方法將產生高達13%的顯著調諧時間改進。

本公開不應限於本文所描述的具體實施例的範圍。實際上，除本文所描述的那些實施例和修改之外，本公開的其它各種實施例和修改根據前述描述和隨附圖式對於本領域的普通技術人員將顯而易見。因此，此類其它實施例和修改傾向於屬於本公開的範圍內。此外，已出於特定目的在特定環境下在特定實施方案的上下文中描述了本公開，但本領域的普通技術人員將認識到其有用性並不限於此，並且出於任何數目的目的，本公開可以有利地在任何數目的環境中實施。因此，下文闡述的申請專利範圍應鑒於如本文中所描述的本公開的完全廣度和精神來解釋。

1、Op1、Op1a、Op1b、Op2、Op3、Op4、Op5、Op6、Op7、Op8、Op9:操作 2:寬度 3:峰高 100:離子植入器 102:離子源 104:離子射束 106:儀磁體 108:質量解析狹縫 110:射束掃描器 112:準直器 114:基底平台 116、710:基底 118:電流檢測器 120:射束校準組件 120-A:控制器 120-B:記憶體 150A、150B、150C:校準程序 151:值 152a、152b、154a、154b、156a、156b、158a、158b、160a、160b、302、304、306、308、402、404、406、501、601、702、802:曲線 161:線 730:面積 740、750:矩形 902:點射束校準例程 1000:處理流程 1010、1020、1030、1040:框 CalBP _Predicted:校準點輪廓 SO1、SO2、SO4、SO6、SO7、SO8、SO9、SO10、SO11、SO12、SO13、S14、SO15、SO16、SO17、SO18、SO19、SO20、SO21、SO23、SO24、SO26、SO27、SO28:子操作 SpotBP _Fast:快速點輪廓 SpotBP _Slow:緩慢點輪廓 V3:鳥瞰圖 V22:視圖 V29:概述 W:寬度 X、Y:方向

圖 1A示出可在點射束離子植入系統中實施的用於參考離子射束校準的基本組件。 圖 1B示出根據本公開的實施例的可在點射束離子植入系統中實施的用於離子射束校準的基本組件。 圖 1C示出根據本公開的另一實施例的可在點射束離子植入系統中實施的用於離子射束校準的基本組件。 圖 2A繪示根據本實施例的包含菜單項和與點射束輪廓相關聯的訊號的圖形表示的複合圖示。 圖 2B為包含菜單項和與所預測的校準點輪廓相關聯的訊號的圖形表示的複合圖示。 圖 3繪示各種點射束校準與測量曲線的比較。 圖 4 至圖 8C描繪根據本公開的各種實施例的涉及將點射束輪廓轉換成所預測的校準點輪廓的操作。 圖 9A描繪根據本公開的各種實施例的射束線離子植入器的呈框形式的俯視平面圖。 圖 9B繪示包含點射束校準例程的記憶體的示範性框圖。 圖 10描繪示範性處理流程。

Op1、Op1a、Op1b、Op2、Op3、Op5、Op6、Op7、Op8、Op9:操作

150B:校準程序

151:值

154a、154b、156a、156b、158a、158b、160a、160b:曲線

161:線

SO4、SO6、SO7、SO8、SO9、SO10、SO11、SO12、SO13、S14、SO15、SO16、SO17、SO18、SO19、SO20、SO21、SO23、SO24、SO26、SO27:子操作

X:方向

Claims (13)

1. 一種校準點射束的方法，包括：接收點離子射束的點射束輪廓；接收所述點離子射束的線性掃描射束輪廓；基於所述點射束輪廓和所述線性掃描射束輪廓而產生經計算的校準點輪廓；以及基於所述經計算的校準點輪廓而實施所述點離子射束的調整的掃描輪廓，其中產生所述經計算的校準點輪廓包括通過對所述點射束輪廓執行卷積運算(convolution operation)而產生胖化點射束輪廓(fattened spot beam profile)，且產生所述經計算的校準點輪廓更包括通過由用於控制所述點離子射束的控制器的劑量控制器延遲來調整所述胖化點射束輪廓而產生延遲胖化點射束輪廓。
2. 如請求項1所述的方法，產生所述經計算的校準點輪廓更包括將面積標量(area scalar)應用於所述延遲胖化點射束輪廓，以產生面積縮放的延遲胖化點射束輪廓，其中從理想校準點射束輪廓與所述線性掃描射束輪廓的面積的比率判定所述面積標量。
3. 如請求項2所述的方法，產生所述經計算的校準點輪廓更包括基於對用於產生所述線性掃描射束輪廓的檢測器濾波器(detector filter)的濾波響應(filter response)，將輪廓儀速度瞬 態響應因子(profiler Speed Transient Response factor)應用於所述面積縮放的延遲胖化點射束輪廓。
4. 如請求項1所述的方法，其中通過跨越未偏轉的靜止點射束掃描電流檢測器來測量所述點射束輪廓。
5. 如請求項1所述的方法，其中通過以恆定速度跨越預定水平掃描距離掃描所述點離子射束來產生所述線性掃描射束輪廓。
6. 一種用於控制離子射束的掃描的設備，包括：射束掃描器，用以相對於基底掃描點離子射束；檢測器，用以測量所述點離子射束的電流；以及射束校準組件，包括控制器和記憶體，所述記憶體包括在所述控制器上操作以進行以下操作的校準例程：接收所述點離子射束的點射束輪廓；接收所述點離子射束的線性掃描射束輪廓；基於所述點射束輪廓和所述線性掃描射束輪廓而產生經經計算的校準點輪廓；以及基於所述經計算的校準點輪廓而實施所述點離子射束的調整的掃描輪廓，其中所述校準例程在所述控制器上操作以通過對所述點射束輪廓執行卷積運算而產生胖化點射束輪廓來產生所述經計算的校準點輪廓，且所述校準例程在所述控制器上操作以進一步通過通過由用於 控制所述點離子射束的劑量控制器的劑量控制器延遲來調整所述胖化點射束輪廓而進一步產生延遲胖化點射束輪廓來產生所述經計算的校準點輪廓。
7. 如請求項6所述的用於控制離子射束的掃描的設備，所述校準例程在所述控制器上操作以通過進一步將面積標量應用於所述延遲胖化點射束輪廓而產生所述經計算的校準點輪廓，以產生面積縮放的延遲胖化點射束輪廓，其中從理想校準點射束輪廓與所述線性掃描射束輪廓的面積的比率判定所述面積標量。
8. 如請求項7所述的用於控制離子射束的掃描的設備，所述校準例程在所述控制器上操作以通過基於對用於產生所述線性掃描射束輪廓的檢測器濾波器的濾波響應進一步將輪廓儀速度瞬態響應因子應用於所述面積縮放的延遲胖化點射束輪廓來產生所述經計算的校準點輪廓。
9. 如請求項6所述的用於控制離子射束的掃描的設備，其中通過跨越未偏轉的靜止點射束掃描電流檢測器來測量所述點射束輪廓。
10. 如請求項6所述的用於控制離子射束的掃描的設備，其中通過以恆定速度跨越預定水平掃描距離掃描所述點離子射束來產生所述線性掃描射束輪廓。
11. 一種非暫時性計算機可讀存儲媒體，所述非暫時性計算機可讀存儲媒體包含指令，所述指令在由計算機執行時使所述計算機：接收點離子射束的點射束輪廓；接收所述點離子射束的線性掃描射束輪廓；基於所述點射束輪廓和所述線性掃描射束輪廓而產生經計算的校準點輪廓；以及基於所述經計算的校準點輪廓而實施所述點離子射束的調整的掃描輪廓，其中所述指令進一步配置所述計算機以通過對所述點射束輪廓執行卷積運算通過產生胖化點射束輪廓而產生所述經計算的校準點輪廓，且其中所述指令進一步配置所述計算機以進一步通過通過由用於控制所述點離子射束的劑量控制器的劑量控制器延遲來調整所述胖化點射束輪廓而進一步產生延遲胖化點射束輪廓來產生所述經計算的校準點輪廓。
12. 如請求項11所述的非暫時性計算機可讀存儲媒體，其中所述指令進一步配置所述計算機以通過進一步將面積標量應用於所述延遲胖化點射束輪廓來產生所述經計算的校準點輪廓，以產生面積縮放的延遲胖化點射束輪廓，其中從理想校準點射束輪廓與所述線性掃描射束輪廓的面積的比率判定所述面積標量。
13. 如請求項12所述的非暫時性計算機可讀存儲媒體，其中所述指令進一步配置所述計算機以通過基於對用於產生所述線性掃描射束輪廓的檢測器濾波器的濾波響應進一步將輪廓儀速度瞬態響應因子應用於所述面積縮放的延遲胖化點射束輪廓來產生所述經計算的校準點輪廓。

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