[發明專利]在襯底上利用離子束以及可變孔隙來進行離子注入的方法

無效

• 申請號: 201410083952.4
• 申請日: 2011-03-17
• 公開（公告）號: CN103824744A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 萬志民;約翰·D·波拉克;唐·貝瑞安;任克川
• 申請（專利權）人: 漢辰科技股份有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐潔晶

本申請為申請號：201110072190.4、申請日：2011.3.17、發明名稱：利用可變孔隙來進行的離子注入法以及離子注入機的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明是有關于一種用來對襯底（substrate）進行離子注入的離子注入法（implant?method）與離子注入機（implanter），且特別是有關于一種離子注入法與離子注入機，其可通過緊臨近于一個襯底的一個可變孔隙（variable?aperture）來改變離子束（ion?beam）形狀，以分別利用不同的特制離子束（customized?ion?beam）來對至少一個襯底的不同部分進行離子注入。

背景技術

一般來說，如圖1A中所示，一臺離子注入機具有至少一個離子源（ion?source）101以及一個解析磁鐵（analysis?magnet）102。先通過離子源101來產生一道離子束103，然后再通過解析磁鐵102來對離子束103進行解析，以篩選掉具有不要的電荷質量比（charge-mass?ratio）的離子。之后，再以篩選過的離子束103來對一個襯底104進行離子注入，其中襯底104例如是一個晶圓（wafer）或是一個面板（panel）。從解析磁鐵102輸出的離子束103的質量通常并不足以有效地對襯底104進行離子注入。舉例來說，在離子束103橫截面（cross?section）上的離子束電流分布（ion?beam?current?distribution）可能會有起伏變化（undulant）或者是具有一個長尾段（long?tail）。于是，若是沒有利用額外的步驟/裝置來改善襯底104中已注入的離子、原子（atom）或分子（molecule）的分布狀態，則離子束103在襯底104上所進行的離子注入可能會是不均勻的。舉例來說，在特定束電流（beamcurrent）及/或能量范圍（energy?range）的一個給定種類（species）的離子束103中，光束形狀、尺寸或是橫截面往往并不符合規格要求（spec?requirement）。于是，對襯底104上的至少一個摻雜區域（dose?region）的摻雜分布控制（dose?distribution?control）往往會變得不完美。舉例來說，為了要做到摻雜量分區（dose?split）或是非均勻離子注入（non-uniform?implantation），襯底104的不同部分需要有不同的摻雜量（dose）。于是，即使一個固定的離子束103的質量對于單一摻雜區域來說極為符合要求，但是仍然必須要對不同的部分進行不同的離子注入，以利用這個固定的離子束103來提供不同的摻雜量。值得注意的是，上述問題對于常用的點狀離子束（spot?ion?beam）與帶狀離子束（ribbon?ion?beam）這兩種類型的光束來說都適用。

如圖1B中所示，一種現有技術利用磁鐵組件（magnet?assembly）105來進一步增加了用來使位于解析磁鐵102與襯底104之間的離子束103產生變形（deforming）、準直（collimating）及/或偏斜（deflecting）等改變的光學組件（beam?optics），進而改善上述問題。磁鐵組件105通常具有至少一個磁鐵，其中各磁鐵可提供一個均勻的或是不均勻的磁場（magnetic?field）。不過，這里并未對磁鐵組件105的詳細結構設限。于此，磁鐵組件105例如是位于離子束103移動軌跡（trajectory）的周圍，以通過磁鐵組件105所產生的磁場來直接改變離子束103各個離子的運動。因此，通過調整供應至磁鐵的電流或者是調整不同磁鐵之間的相對幾何關系（relative?geometric?relation）等方式來適當地調整磁鐵組件105的操作，即可對應地改變離子束103，然后即可對應地調整離子束103在襯底104上的投射區域（projected?area）。然而，使用磁鐵組件105的成本較高，對磁場作出精準的調整較困難，并且通過磁場來改變離子束的過程較復雜也較耗時。