[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 1989586A [43]公开日2007年6月27日
[21]申请号200580024947.5[22]申请日2005.07.22
[21]申请号200580024947.5
[30]优先权
[32]2004.07.23 [33]US [31]10/897,424
[86]国际申请PCT/GB2005/002886 2005.07.22
[87]国际公布WO2006/008543 EN 2006.01.26
[85]进入国家阶段日期2007.01.23[71]申请人应用材料有限公司
地址美国加利福尼亚州
[72]发明人D·W·瓦格纳 B·加洛 P·T·金德斯
利 D·E·阿贝勒 J·Y·西蒙斯
[74]专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司代理人赵蓉民 薛峰
[51]Int.CI.H01J 37/317 (2006.01)
权利要求书 6 页 说明书 22 页 附图 4 页
[54]发明名称
[57]摘要
确定扫描离子注入机的剂量均匀性。在一次完
的除气作用影响之时，测量这一基本射束电流，然
后计算所述扫描的基本剂量分布图。在所述扫描本
身的过程中，检测射束不稳定性事件，并测量检测
到的不稳定性事件在扫描中的大小和位置。确定出
所计算的基本剂量图中的相应偏差，并从先前计算
的基本剂量分布图中减去相应偏差，以提供一个校
正分布图。通过以这种方式确定出减少的总剂量均
匀性，可以在射束不稳定性事件的测量中，用较差
的精度获得良好的总体精度。
200580024947.5权 利 要 求 书第1/6页 1.一种确定扫描离子注入机的剂量均匀性的方法，该扫描离子注入机在离子射束和待注入的衬底之间执行至少一次相对扫描，所述方法包括以下步骤
在所述扫描之前或之后至少之一时测量基本射束电流，以便不受来自正被注入的衬底的除气作用的影响，
根据测量到的基本射束电流为所述扫描计算所述衬底上的基本剂量分布图，
检测射束不稳定性事件，并对检测到的射束不稳定性事件在所述扫描中在所述衬底上的大小和位置进行测量，且根据所述测量到的大小和扫描位置确定所述计算得到的基本剂量图中的相应偏差，和 从所述基本剂量分布图中减去所述偏差，以提供校正剂量分布图。
2.根据权利要求1所述的方法，其中射束不稳定性事件的检测及它们的所述大小和位置的测量是通过在所述扫描过程中对绕过所述衬底的射束离子的电流进行多次测量实现的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述扫描过程中对射束离子电流进行测量是通过以一个选择的频率对所述电流进行采样来实现的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述选择的频率不小于1 kHz。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述注入机执行多次所述扫描以完成一次注入，为每次所述扫描测量所述基本射束电流，检测所述射束不稳定性事件，并测量它们的大小和位置，而且在每次所述扫描过程中确定所述剂量图偏差。
6.根据权利要求5所述的方法，其中用于整个注入的完整的校正
剂量分布图是在所述注入结束时根据所述多次扫描的所述基本射束电流测量值和所述剂量图偏差得到的。
7.根据权利要求5所述的方法，其中在所述扫描中的每次扫描之后，根据所述扫描中该次扫描以及该注入的所有之前的所述扫描的所述基本射束电流测量值和所述剂量图偏差，得到积累的校正剂量分布图，并且如果在所述扫描中的该次扫描之后积累的校正剂量分布图预测出不能达到完整注入所期望的最终剂量均匀性，则发出操作员警报。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在一次随后积累的剂量分布图数据预测出不能达到所述期望的最终剂量均匀性的扫描之后，中止所述注入。
9.根据权利要求7所述的方法，其中用于所述完整注入的预测剂量均匀性是相对于目前发送到所述衬底的剂量，根据所述扫描中最后一次扫描之后的积累校正剂量分布图指示的剂量均匀性误差计算出的。
10.根据权利要求2所述的方法，当在离子注入机中执行时，该注入机包括一个辐条轮形式的可旋转的衬底保持器，该辐条轮在其各个辐条上具有多个衬底支架，且在相邻的所述衬底支架之间具有开口，所述衬底保持器被安装成绕所述轮的轴旋转，并且以离散时间间隔对所述衬底支架之间通过的射束离子电流进行采样，以使在一次扫描操作过程中，当射束离子通过所述保持器上相邻的衬底支架对之间时，得到多个采样。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一次相对扫描是二维相对扫描。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述注入机包括处于源电势的离子源，处于基本电势的质量选择器结构，和包含处于目标电势的衬底保持器的处理室，而且射束不稳定性事件的检测以及它们的大小
和位置的测量是通过监视返回所述质量选择器结构的总电流来实现的，其是将所述衬底保持器维持在所述目标电势上所要求的。
13.一种将离子注入到位于扫描离子注入机的真空室中的衬底的方法，所述扫描离子注入机在离子射束和待注入的衬底之间执行至少一次相对扫描，所述方法包括以下步骤
在所述扫描之前或之后至少之一时测量基本射束电流，以便不受来自正被注入的衬底的除气作用的影响，
根据测量到的基本射束电流为所述扫描计算所述衬底上的基本剂量分布图，
在扫描所述衬底的过程中，检测射束不稳定性事件，并对检测到的射束不稳定性事件在所述扫描中的大小和位置进行测量， 根据所述测量到的大小和扫描位置确定出在所计算的基本剂量图中的相应偏差，
从所述基本剂量分布图中减去所述偏差，以提供校正的以电的形式记录的剂量分布图，
以及随后响应校正后的图，操作所述注入机，以便对剂量均匀性误差进行补偿。
14.一种离子注入机，包括
离子射束源，其用于在射束方向中产生待注入的离子射束， 衬底保持器，其用于支撑待注入的衬底，所述注入机可操作用于在所述射束和所述衬底保持器上的衬底之间执行至少一次相对扫描，其中所述扫描包括在所述衬底上进行至少一趟通过，以均匀地覆盖整个衬底，在所述扫描开始和结束中的至少之一时，整个射束未击中所述衬底保持器上的任何衬底，
感应电流收集器，其位于接收未击中所述衬底保持器及其上任何衬底的射束离子，
检测器，其连接到所述感应电流收集器，以提供表示由所述感应电流收集器接收到的射束离子的电流的信号，
射束不稳定性监视器，其检测射束不稳定性事件，并测量所述射
束不稳定性事件在所述衬底上所述扫描中的大小和位置， 和控制器，其
a)在所述扫描开始和结束中的至少之一时响应来自所述检测器的信号，以测量出基本射束电流值，该基本射束电流值不受来自正被注入的衬底的除气作用的影响，
b)被布置成根据测量到的基本射束电流值为所述扫描计算出限定所述衬底上的基本剂量分布图的数据，
c)进一步被布置成确定出所述基本剂量分布图中对应于检测到的射束不稳定性事件的偏差，
d)进一步被布置成从所述基本剂量分布图中减去所述偏差，以提供限定校正剂量分布图的数据。
15.根据权利要求14所述的离子注入机，其中所述衬底保持器被布置成，当整个射束在所述扫描的开始或结束时未击中其上的任何衬底时，所述整个射束绕过所述衬底保持器，并且所述感应电流收集器位于所述衬底保持器的下游，以接收绕过所述衬底保持器的射束离子。
16.根据权利要求15所述的离子注入机，其中所述衬底保持器是这样的：在那趟所述通过或每趟所述通过的过程中，至少一部分所述射束离子至少以规则的间隔，绕过所述衬底保持器及其上的任何衬底，而且，所述射束不稳定性监视器在那趟所述通过或每趟所述通过的过程中响应来自所述检测器的信号，以检测射束不稳定性事件，并测量它们的大小和位置。
17.根据权利要求16所述的离子注入机，其中所述控制器包括数字处理器和存储器，所述数字处理器被布置成以预先选择的频率对来自所述检测器的信号进行采样，所述存储器用于存储采样信号。
18.根据权利要求17所述的离子注入机，其中所述处理器被布置成处理所述采样信号，以产生并存储到表示所述校正剂量分布图的存储器电子信号。
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