[發(fā)明專利]離子束利用的最優(yōu)化

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580047494.8
• 申請日: 2005-11-08
• 公開（公告）號: CN101111926A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·雷;M·格雷夫
• 申請（專利權(quán)）人: 艾克塞利斯技術(shù)公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01J37/317
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;王小衡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體處理系統(tǒng)，尤其涉及用于最優(yōu)化與半導(dǎo)體基片的離子注入相關(guān)聯(lián)的離子束利用的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體工業(yè)中，為在基片上達(dá)到各種結(jié)果，各種制造過程通常在基片(例如，半導(dǎo)體晶片)上執(zhí)行。過程(如離子注入)例如可被進(jìn)行以在基片上或在基片內(nèi)獲得特別特征，如通過注入特定類型的離子來限制基片上的電介質(zhì)層的擴(kuò)散能力。通常，離子注入過程或者以批次處理的方式進(jìn)行，其中多個基片被同時處理，或者以序列處理的方式進(jìn)行，其中單基片被個別處理。常規(guī)的高能或高電流批次式離子注入機(jī)，例如，可以用來獲得短離子束流線，其中大量晶片可置于輪或盤上，并且所述輪會同時旋轉(zhuǎn)并徑向平移通過離子束，從而在整個過程中的各時間將所有基片表面區(qū)暴露在離子束中。然而，以這種方式處理多批基片，通常使離子注入機(jī)的尺寸相當(dāng)大。

另一方面，在典型的序列處理中，離子束或者在單軸上掃描跨越靜止晶片，或者晶片在一個方向上平移通過扇形或掃描離子束，或者晶片在大體上正交的軸上相對于靜止離子束或“點(diǎn)狀束”平移。然而，掃描或成形均勻離子束的過程一般需要復(fù)雜和/或長的束流線路，這在低能量條件下一般是不希望有的。

然而，為在整個晶片上提供均勻的離子注入，在大體上正交的軸上平移晶片一般需要均勻地平移和/或旋轉(zhuǎn)離子束或晶片。此外，這種平移應(yīng)以方便的方式進(jìn)行，以在離子注入過程中提供合意的晶片通過量。然而，這種均勻的平移和/或旋轉(zhuǎn)可能很難實(shí)現(xiàn)，至少部分由于與在處理期間移動常規(guī)設(shè)備和掃描機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的相當(dāng)大的慣性作用力。

在晶片相對于固定點(diǎn)狀束移動的常規(guī)離子注入系統(tǒng)中，晶片一般在所謂的掃描或“快掃描”方向以及較慢的，大體上正交的“慢掃描”方向上平移，其中晶片在慢掃描方向上的速度被控制成可使晶片在快掃描方向上通過點(diǎn)狀束的每次掃描重疊上一次掃描，以提供大體上均勻的離子注入。通常，基片在快掃描方向上的速度是固定的，其中為在整個晶片上提供均勻的離子注入，調(diào)整慢掃描的速度。然而，這樣的固定快掃描速度可能提供次優(yōu)的離子束利用和/或基片通過量。

因此，需要用于最優(yōu)化相對于離子束掃描基片的方法，其中，基片被均勻地注入離子同時最優(yōu)化離子源的利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限性。因此，下文提出了本發(fā)明的簡要內(nèi)容，以提供對本發(fā)明的某些方面的基本理解。所述簡要內(nèi)容不是本發(fā)明的縱深描述。其目的既不在于確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或重要元素，又不在于界定本發(fā)明的范圍。其目的是以簡化的形式提供本發(fā)明的一些概念，來作為稍后提出的更詳細(xì)描述的引言。

本發(fā)明一般涉及用于在離子注入基片期間最優(yōu)化離子束利用的方法。離子注入系統(tǒng)，例如，可以用來在快掃描方向上以及大體上正交的慢掃描方向上掃描基片或者使基片通過離子束，其中基片在快掃描方向上的速度明顯快于基片在慢掃描方向上的速度。

根據(jù)本發(fā)明的一個示范性方面，提供了用于離子注入的工藝配方，其中工藝配方包括如下各項(xiàng)中的一個或多個：離子束電流，將要注入基片中的所要求的離子劑量，以及基片在慢掃描方向上通過離子束的通過次數(shù)。根據(jù)所述工藝配方，確定離子束剖面，其中確定所述離子束的大小。進(jìn)一步選擇基片在快掃描方向上的多個不同速度中的一個，其中，所述選擇至少部分基于離子注入所要求的最大不均勻性和所述工藝配方。然后控制與工藝配方相關(guān)聯(lián)的一個或多個參數(shù)，其中，所述控制基于如下項(xiàng)中各的一個或多個：所要求的最大不均勻性，基片通過時間，所要求的最小離子束電流，以及一個或多個基片條件(如在掃描期間基片要達(dá)到的最高基片溫度和最大所要求的動量)。

根據(jù)本發(fā)明的另一示范性方面，選擇基片在慢掃描方向上的多個速度中的一個，其中所述選擇基于離子注入的劑量。根據(jù)本發(fā)明的另一示范性方面，在控制工藝配方后，選擇基片在快掃描方向上的多個速度中的另一個，其中所述選擇基于與受控工藝配方相關(guān)聯(lián)的離子注入的均勻性。

根據(jù)另一示范性方面，根據(jù)以下各項(xiàng)中的一個或多個來確定離子束剖面：與離子注入相關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和基于工藝配方的對所述離子束剖面的預(yù)測，其中經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)提供了較精確的最優(yōu)化，而預(yù)測方法產(chǎn)生較快的最優(yōu)化。

為實(shí)現(xiàn)前述的及相關(guān)的目標(biāo)，本發(fā)明包括下文充分描述并在權(quán)利要求中特別指出的特征。如下描述和附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些解釋性實(shí)施例。然而，這些實(shí)施例只表示可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的幾種方式。從以下對本發(fā)明的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)及新穎特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的示范性離子注入系統(tǒng)的平面圖。