CN101111926A - 离子束利用的最优化 - Google Patents

Abstract

一种用于最优化离子注入的方法，其中通过离子束(110)在两维上扫描基片(105)。所述方法提供了包括如下各项中一个或多个的工艺配方：离子束电流，离子剂量，以及基片在慢扫描方向通过离子束的次数。基于所述工艺配方来确定离子束的剖面，并且确定离子束的尺寸。基于所要求的注入均匀性和工艺配方来选择在快扫描方向(142)上的多个不同扫描速度中的一个。基于如下各项中的一个或多个来控制工艺配方：所要求的均匀性，基片通过时间，所要求的最小离子束电流，以及一个或多个基片条件。基于注入的剂量来选择在慢扫描方向(144)上的多个速度中的一个。

Description

离子束利用的最优化

技术领域

本发明一般涉及半导体处理系统，尤其涉及用于最优化与半导体基片的离子注入相关联的离子束利用的方法。

背景技术

在半导体工业中，为在基片上达到各种结果，各种制造过程通常在基片(例如，半导体晶片)上执行。过程(如离子注入)例如可被进行以在基片上或在基片内获得特别特征，如通过注入特定类型的离子来限制基片上的电介质层的扩散能力。通常，离子注入过程或者以批次处理的方式进行，其中多个基片被同时处理，或者以序列处理的方式进行，其中单基片被个别处理。常规的高能或高电流批次式离子注入机，例如，可以用来获得短离子束流线，其中大量晶片可置于轮或盘上，并且所述轮会同时旋转并径向平移通过离子束，从而在整个过程中的各时间将所有基片表面区暴露在离子束中。然而，以这种方式处理多批基片，通常使离子注入机的尺寸相当大。

另一方面，在典型的序列处理中，离子束或者在单轴上扫描跨越静止晶片，或者晶片在一个方向上平移通过扇形或扫描离子束，或者晶片在大体上正交的轴上相对于静止离子束或“点状束”平移。然而，扫描或成形均匀离子束的过程一般需要复杂和/或长的束流线路，这在低能量条件下一般是不希望有的。

然而，为在整个晶片上提供均匀的离子注入，在大体上正交的轴上平移晶片一般需要均匀地平移和/或旋转离子束或晶片。此外，这种平移应以方便的方式进行，以在离子注入过程中提供合意的晶片通过量。然而，这种均匀的平移和/或旋转可能很难实现，至少部分由于与在处理期间移动常规设备和扫描机构相关联的相当大的惯性作用力。

在晶片相对于固定点状束移动的常规离子注入系统中，晶片一般在所谓的扫描或“快扫描”方向以及较慢的，大体上正交的“慢扫描”方向上平移，其中晶片在慢扫描方向上的速度被控制成可使晶片在快扫描方向上通过点状束的每次扫描重叠上一次扫描，以提供大体上均匀的离子注入。通常，基片在快扫描方向上的速度是固定的，其中为在整个晶片上提供均匀的离子注入，调整慢扫描的速度。然而，这样的固定快扫描速度可能提供次优的离子束利用和/或基片通过量。

因此，需要用于最优化相对于离子束扫描基片的方法，其中，基片被均匀地注入离子同时最优化离子源的利用。

发明内容

本发明克服了现有技术的局限性。因此，下文提出了本发明的简要内容，以提供对本发明的某些方面的基本理解。所述简要内容不是本发明的纵深描述。其目的既不在于确认本发明的关键或重要元素，又不在于界定本发明的范围。其目的是以简化的形式提供本发明的一些概念，来作为稍后提出的更详细描述的引言。

本发明一般涉及用于在离子注入基片期间最优化离子束利用的方法。离子注入系统，例如，可以用来在快扫描方向上以及大体上正交的慢扫描方向上扫描基片或者使基片通过离子束，其中基片在快扫描方向上的速度明显快于基片在慢扫描方向上的速度。

根据本发明的一个示范性方面，提供了用于离子注入的工艺配方，其中工艺配方包括如下各项中的一个或多个：离子束电流，将要注入基片中的所要求的离子剂量，以及基片在慢扫描方向上通过离子束的通过次数。根据所述工艺配方，确定离子束剖面，其中确定所述离子束的大小。进一步选择基片在快扫描方向上的多个不同速度中的一个，其中，所述选择至少部分基于离子注入所要求的最大不均匀性和所述工艺配方。然后控制与工艺配方相关联的一个或多个参数，其中，所述控制基于如下项中各的一个或多个：所要求的最大不均匀性，基片通过时间，所要求的最小离子束电流，以及一个或多个基片条件(如在扫描期间基片要达到的最高基片温度和最大所要求的动量)。

根据本发明的另一示范性方面，选择基片在慢扫描方向上的多个速度中的一个，其中所述选择基于离子注入的剂量。根据本发明的另一示范性方面，在控制工艺配方后，选择基片在快扫描方向上的多个速度中的另一个，其中所述选择基于与受控工艺配方相关联的离子注入的均匀性。

根据另一示范性方面，根据以下各项中的一个或多个来确定离子束剖面：与离子注入相关联的经验数据和基于工艺配方的对所述离子束剖面的预测，其中经验数据提供了较精确的最优化，而预测方法产生较快的最优化。

为实现前述的及相关的目标，本发明包括下文充分描述并在权利要求中特别指出的特征。如下描述和附图详细说明了本发明的某些解释性实施例。然而，这些实施例只表示可使用本发明的原理的各种方式中的几种方式。从以下对本发明的详细描述并结合附图，本发明的其他目的、优点及新颖特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的示范性离子注入系统的平面图。

图2是根据本发明的另一方面的示范性扫描系统和离子束路径的平面图。

图3是根据本发明的另一示范性方面，用于最优化离子注入系统的离子束利用的示范性方法的框图。

图4是说明根据本发明的另一示范性方面，离子注入的不均匀性与基片在快扫描方向上的速度和基片上离子注入所花费的时间相关联的曲线图。

图5是根据本发明的再一示范性方面，用于最优化离子注入系统的离子束利用的另一示范性方法的框图。

具体实施方式

本发明一般涉及一种方法，所述方法用于在离子注入系统中，当用离子束扫描基片时，最优化离子束的利用。更具体地说，所述方法提供了基于与离子注入系统相关联的一个或多个性能判断标准进行的最优化。据此，现在将参照附图来描述本发明，其中，在所有附图中，相同的附图标记用于代表相同的要素。应理解到，这些方面的描述只是解释性的而不应被视为限制性意义。在如下描述中，为了解释的目的，说明了大量特定细节以提供对本发明的充分理解。然而，本领域技术人员会知道，本发明可在没有这些特定细节的条件下实施。

离子注入系统中的生产率一般由若干因素确定。例如，生产率可通过以下因素来量化：系统产生特定量的离子束电流的能力，系统产生的离子数与实际注入基片(例如，硅晶片)的离子数之间的比率，以及将离子注入基片所用的时间量与为离子注入而定位基片花费的时间量之间的比率。例如，所产生的离子与实际注入基片的离子的比率一般被称为“离子束利用”，这将在下文进行讨论。

对于低剂量离子注入(例如，剂量低于约1×10¹⁴cm²的离子注入)，离子束的电流的范围通常会远低于离子注入系统的能力限制，并且为考量潜在低离子束利用，可增加离子束电流。然而，对于高剂量离子注入(例如，剂量高于约1×10¹⁵cm²的离子注入)，离子束电流通常在离子注入系统的最大能力上或在所述能力附近，并且离子束利用对最优离子注入的系统生产率具有非常重要的意义。这种离子注入被称为“离子束电流有限的”注入，其中离子束的利用是确定各种类型的离子注入系统的最有利使用的重要因素。例如，多重基片离子注入系统，或批次式注入机的离子束利用通常远高于单基片系统的离子束利用，因此多重基片系统成为高剂量注入通常选择的工具。然而，单基片离子注入系统，或序列式系统，具有各种其他优点，如污染控制，处理量大小弹性，以及在有些配置中，入射离子束角度控制。因此，若要将生产率损失最小化，则非常需要利用单基片系统。

因此，本发明涉及在单基片离子注入系统中最优化离子束利用，其中，基于离子注入系统执行的各种单独过程的特征来控制各种离子注入操作参数，如基片的线性扫描速度和加速度。然而，要注意，本发明还可在各种其他离子注入系统(如上述批次式注入机)中实现，并且所有实现均被视为落入本发明的范围内。

在本发明的优选实施例中，提供了使用典型的单基片或单晶片离子注入系统的常规方法的若干优点。例如，常规单基片离子注入系统或序列式注入机一般在一个或多个轴线上(例如，在慢扫描轴线上)具有固定线性扫描速度和加速度，并且通常不对离子束利用进行最优化。然而，控制各种离子注入操作参数(这将在下文描述)能提高各种生产率。例如，对给定的工艺配方，控制基片在两个或两个以上轴线上的线性扫描速度和加速度，能使最优化离子束利用得以实现，这在常规离子注入系统中一般是不可能的。

现在参照附图，图1根据本发明的一个示范性方面，说明了示范性二维机械扫描单基片离子注入系统100，其中所述系统可以用来通过离子束110机械地扫描基片105。如前所述，本发明的各方面可结合任何类型的离子注入装置来实现，包括但不限于图1所示的示范性系统100。示范性离子注入系统100包括终端112，束流线组件114，以及形成处理室的靶室116，在处理室中，将离子束110指引到工件位置。终端112中的离子源120由电源122供电以将抽取的离子束110提供给束流线组件114，其中，离子源120包括一个或多个抽取电极(图中未显示)，用以从源室抽取离子，并从而将所抽取的离子束110指引向束流线组件114。

束流线组件114，例如，包括：束流输送系统130，所述束流输送系统具有在离子源120附近的入口和具有鉴别孔隙134的出口；以及质量分析器134，它接收所抽取的离子束110并产生偶极磁场以便只将具有适当的能量质量比或其范围的离子(例如，具有所要求的质量范围的离子的经质量分析的离子束110)通过鉴别孔隙132传递到与靶室116相关联的工件扫描系统136上的基片105。还可提供与束流线组件114相关联的各种离子束形成和成形结构(图中未显示)，以便在离子束沿着离子束路径传输到固定在工件扫描系统136上的基片105时维持和约束离子束110。

图1所示的靶室116，例如，是“序列式”类型靶室，它提供真空处理室，在所述真空处理室中，将单片基片105(例如，半导体晶片，显示面板，或其他工件)沿着离子束路径托住以便进行离子注入。然而，要注意，作为可选的方案，可使用批次式或其他类型靶室，且都落在本发明的范围内。根据本发明的可选方面，系统100包含离子束扫描系统(图中未显示)，所述扫描系统包含离子束扫描器，所述扫描器相对于基片105在基本上单个离子束扫描平面中扫描离子束，以将经扫描的离子束提供给与靶室116相关联的基片。因此，所有这些经扫描的或未经扫描的离子束110都被视为落入本发明的范围内。

根据本发明的一个示范性方面，单基片离子注入系统100提供大体上静止的离子束110(例如，也被称为“点状束”或“锥形束”)，其中工件扫描系统136一般在两个大体上正交的轴线上相对于静止离子束平移基片105。图2示出当从离子束110的轨道方向看时，示范性工件扫描系统136的平面图。工件扫描系统136，例如，包含可移动台140，基片105位于其上，其中所述台可以用来沿着快扫描轴线142和大体上正交的慢扫描轴线144相对于离子束110平移基片。基片105沿着快扫描轴线142(也被称为“快扫描方向”)的速度明显快于基片沿着慢扫描轴线144(也被称为“慢扫描方向”)的速度。为便于描述，基片105沿着快扫描轴线142的速度将被称为“快扫描速度”，而基片沿着慢扫描轴线144的速度将被称为“慢扫描速度”。

根据本发明，为最优化离子束110的利用，快扫描速度和慢扫描速度，例如，是可变的，其中基于一组性能判断标准来选择快扫描方向142和慢扫描方向144中的一个或多个中的多个不同速度中的一个。所述性能判据组，例如，包括如下各项中的一个或多个：整个基片105上的离子注入的所要求的最大不均匀性，所要求的基片通过量，最小离子束电流，以及一个或多个所要求的基片条件，这将在下文中进行讨论。

图1所示的离子注入系统的一个重要的目标是从离子束110(例如，锥形束或点状束)在基片或晶片105中提供正确的离子数量，称为“剂量”，以及在晶片的表面145上提供均匀的离子分布。因此，图2所示的示范性晶片105上的剂量，例如，可用下式计算：

剂量＝U_Beam(I_Beam*t_Implant/e)/(A_Wafer)  (1)其中U_Beam是离子束110的利用，I_Beam是离子束的电流，t_Implant是总注入时间，e是电子电荷，以及A_Wafer是晶片105的表面积145。对于机械扫描系统，如图1所示的系统100，总注入时间t_Implant一般允许在晶片105的表面145上进行预定数量的机械扫描，并且其中，当离子束在晶片的表面上时，晶片不停止相对于离子束110扫描。因此，附加等式是：

t_Implant＝n*L_SlowScan/V_slowScan(2)

其中L_SlowScan是每次慢扫描通过的长度，V_slowScan是基片105沿着慢扫描轴线144的速度，以及n是慢扫描方向上扫描通过的次数，同样如图2所示。要注意，注入时间t_Implant在很大程度上取决于离子束电流I_Beam和离子束利用U_Beam，因此会对慢扫描速度V_slowScan产生很大的约束。

选择扫描速度的另一约束由在晶片105上的离子注入的均匀性给出。因为晶片105沿着快扫描轴线142不连续通过离子束110，所以在各次沿着快扫描轴线142通过之间，剂量将沿着慢扫描轴线144产生波纹或“微不均匀性”效应。例如，当在慢扫描方向上沿着穿过晶片105中心的垂线看时，在各快扫描通过之间能看到波纹(图中未显示)。波纹的周期，例如，与在快扫描方向上每次扫描中，在慢扫描方向上前进的距离有关。因此：

T_Ripple＝L_FastScan*(V_SlowScan/V_FastScan)    (3)

其中T_Ripple是波纹的周期，L_FastScan每次快扫描通过的长度，而V_FastScan是基片沿着快扫描轴线142的速度。

要注意，周期T_Ripple是近似值，而实际的波纹可能是T_Ripple的倍数，这取决于扫描频率之间的边缘扩展图案(fringing pattern)。波纹的振幅一般难以计算，并可能取决于各种因素而显著变化，如系统100的启动条件。因此，能获得通用的解决方案，其中，在注入时间内，特定点P的剂量由各快扫描通过和慢扫描通过期间所积累的剂量的总和来给出。对于各给定点P，各快扫描通过的剂量能通过把点P的离子束剖面对进行单次扫描所花费的时间进行积分来计算。因此，总剂量能作为在慢扫描通过次数范围内各次快扫描通过或扫描的总和来计算。

要注意，对于多次慢扫描通过，特定快扫描通过的位置可能对应于或可能不对应于在前慢扫描通过中相关联的快扫描通过，这取决于两个扫描方向上的同步性。然而，对于一组给定的条件，波纹振幅一般随周期增加而增加。例如，若目标是提供高度均匀的离子注入(例如，整个基片105上的最大不均匀性的标准偏差在约百分之一)，通过使快扫描速度远大于慢扫描速度来最小化周期是有用的。例如，在有些离子注入应用中，离子注入的所要求的最大不均匀性是在整个基片105上具有约百分之二的所要求的标准偏差，而其他应用具有更严格的所要求的最大不均匀性，如在整个基片上的均匀性具有约百分之0.5或更小的标准偏差。因此，对于不同的注入应用，本发明可以用来至少部分基于在整个基片上的离子注入的所要求的最大不均匀性来控制快扫描速度和慢扫描速度中的一个或多个。

虽然上述约束一般涉及注入时间，但是等式(1)中的另一项是离子束利用U_Beam。对于任何给定的二维扫描系统，各次扫描停止和反转方向所需要的时间对生产率非常重要，其中使利用进一步依赖于快扫描速度和慢扫描速度。为维持均匀性，晶片105被过度扫描，同样如图2所示，其中以超过其边缘150一段距离D的形式来对晶片进行扫描，所述距离D等于离子束110直径(例如，圆形横截面点状束的直径)。假设恒定的加速度和减速度，那么，每次快扫描通过需要的时间t_scan是：

t_scan＝((D_Wafer+D_Beam)/V_FastScan)+2*V_FastScan/a    (4)

其中a是基片105的加速度和减速度的值。为计算利用，用等效扫描长度来表示时间t_scan是很方便的，所述等效扫描长度被定义为在时间t_scan期间所行进的距离(假设恒定速度以及零加速和减速时间)。通过转换成长度，离子束利用的计算比晶片面积的计算还要简单。因此，等效长度能用下式计算：

L_FastScan＝V_FastScan*t_scan  (5)

从而：

L_FastScan＝D_Wafer ⁺D_Beam+2*V_FastScan ²/a  (6)。

同样，对于慢扫描轴线：

L_SlowScan＝D_Wafer ⁺D_Beam+2*V_SlowScan ²/a  (7)。

因此，离子束利用能通过晶片面积A_Wafer和扫描面积的比率来直接计算：

U_Beam＝A_Wafer/(L_FastScan*L_SlowScan)  (8)。

因此，对于一组给定的条件，离子束利用随扫描速度的增加而降低。因此，为提高离子束利用，有用的方式是将扫描速度设置得尽可能地慢而将加速度设置得尽可能高。因为快扫描速度一般远大于慢扫描速度(例如，其中在快扫描方向142上往复的频率范围对于单晶片扫描在约1Hz和约5Hz之间而对于多重晶片扫描在约10Hz和约15Hz之间，而其中在慢扫描方向144上往复的频率范围在约0.05Hz和约0.2Hz之间)，所以利用主要受控于快扫描方向上的机械性质。

因此，为了最优化离子束110，对示范性二维扫描系统100进行的快扫描方向142上的多个扫描速度中的一个和慢扫描方向144上的多个扫描速度中的一个的选择依赖于多个变量。因此，从上面讨论中会理解到，提高慢扫描速度一般会减少最小注入时间。此外，提高快扫描速度与慢扫描速度的比率一般会改善均匀性。再有，降低快扫描方向上的快扫描速度并提高加速度一般会提高离子束利用。

根据本发明的另一示范性方面，用于最优化离子束利用的一个解决方案是：针对与系统和/或基片105相关联的一组条件来设计离子注入系统100，其中系统被配置成在其他条件下不太有效。因此，本发明的离子注入系统100及其最优化方法是为变化的快扫描速度和慢扫描速度的范围而设，其中，快扫描速度和慢扫描速度可针对各注入条件来进行最优化。例如，最优化至少部分基于离子束110的尺寸和在调整离子注入系统100期间测量的离子分布，其中通过经验数据提供高水平最优化。一可选示例包括利用离子束参数(如能量、种类、剂量和离子束电流)来预测离子束尺寸，然后基于所预测的离子束尺寸来最优化系统100，其中，所述预测基于离子束参数来进行。会理解到，这种预测方法有利地提供了离子注入系统的快速调整。

根据本发明的再一示范性方面，图3是说明离子注入系统(如图1的示范性离子注入系统100)的示范性最优化的示范性方法200的示意性框图。虽然示范性方法在本文中被说明和描述成一连串的动作或事件，但是会理解到，本发明不被这些动作或事件的所说明的顺序限制，因为根据本发明，除了本文中说明和描述的顺序之外，有些步骤可按不同顺序进行和/或与其他步骤并发进行。此外，不是所有说明的步骤都是实现根据本发明的方法所需要的。此外，会理解到，所述方法可结合本文中说明和描述的系统以及结合未说明的其他系统来实现。

如图3所示，方法200开始于动作205，其中提供了离子注入的工艺配方。所述工艺配方，例如，包括如下各项中的一个或多个：所要求的离子束电流，离子束的尺寸，基片在慢扫描方向上通过离子束的次数，所要求的注入基片的离子剂量，以及基片在慢扫描方向上的速度。根据所述工艺配方，在动作210中确定离子束的剖面。例如，根据经验数据来确定所述离子束剖面，或者作为可选的方案，基于所述工艺配方来预测所述离子束剖面。

在动作215中，提供一组性能判断标准，其中，所述性能判断标准包括如下各项中的一个或多个：在整个基片上离子注入的所要求的最大不均匀性，所要求的基片通过量，最小离子束电流，以及一个或多个所要求的基片条件。例如，基于被认为在基片的后续处理中产生合意的结果的波纹量来确定最大所要求的不均匀性。一个或多个所要求的基片条件，例如，包括一个或多个最高基片温度(例如，由来自离子束的加热导致的基片的所要求的最高温度)，基片充电，基片对离子束电流改变和漏失的敏感性，以及基片的最大动量，其中，例如，可能进一步引入对快扫描速度范围的限制。基片的最大动量，例如，基于图1的可移动台140对基片105的握固力，或作为可选的方案，基于移动所述台的功率需要。

在图3的动作220中，选择基片在快扫描方向上的多个不同速度中的一个，其中所述选择至少部分基于所确定的离子束剖面和所述性能判据组。例如，图4是说明离子注入不均匀性305和注入时间310(例如，完成晶片上离子注入的总时间)之间的折衷的仿真的曲线图300。曲线图300针对具有如下条件的离子注入示出了示范性不均匀性和注入时间：示范性剂量5×10¹⁴cm²(即每平方厘米的离子数)，离子束电流2mA，直径300mm的晶片的单次慢扫描通过，以及使用8cm的抛物线分布的离子束。例如，通过改变快扫描速度来改变注入时间310，而由剂量的峰-峰变化来定义不均匀性305。例如，假设所要求的不均匀性低于0.5％峰-峰变化，那么，快扫描速度将是约30cm/sec，从而导致约71秒的注入时间。相比较而言，若系统被设计成提供200cm/sec的快扫描速度操作，则注入时间将是约107秒。在这种情况下，通过将快扫描速度从30cm/sec最优化到200cm/sec，离子注入的生产率将提高约33％。

现在，再参照图3所示的方法200，动作225说明对工艺配方的控制，其中所述控制至少部分基于所选的快扫描速度。这种控制，例如，包括控制或调整一个或多个工艺配方参数，同样包括所要求的离子束电流、离子束的尺寸、在慢扫描方向上通过离子束的次数、所要求的注入基片的离子剂量和基片在慢扫描方向上的速度，其中所述控制基于在前选择的快扫描速度。

根据本发明的另一示范性方面，在动作225中控制工艺配方之后，选择快速方向上的多个不同速度中的另一个，其中所述选择至少部分基于在与受控工艺配方和性能判断标准相关联的另一基片上的另一离子注入。因此，可以重复地进行最优化方法200，其中改变与如下各项中一个或多个相关联的一个或多个变量将影响其他变量：工艺配方，性能判断标准，快扫描速度，以及慢扫描速度。例如，改变快扫描速度可改变离子束的利用，因此，将改变获得所要求的剂量所需要的慢扫描速度。

现在参照图5，图中示出了用于最优化离子注入系统的另一示范性方法400。方法400开始于为离子注入系统提供工艺配方的405，其中所述工艺配方包括如下参数：诸如所要求的离子束电流，在慢扫描方向上通过离子束的次数，在整个基片上的离子注入的最大不均匀性，以及要注入基片的离子的剂量。在动作410中，离子注入系统基于工艺配方来调整，其中，例如，离子束电流被控制成匹配所要求的离子束电流。然后在动作415中确定离子束剖面，其中一般确定离子束的尺寸。在动作420中，确定快扫描速度和慢扫描速度之间的速度比率，其中所确定的速度比率至少部分基于离子注入的最大不均匀性和基于工艺配方的离子束分布来确定。

在动作425中，基于工艺配方中的所要求的参数来判定是否找到合意的速度比率解决方案。若在动作425中找到解决方案，则在动作430确定多个慢扫描速度中的一个，其中所述确定至少部分基于所要求的离子注入剂量。例如，动作430中的确定包括基于快扫描速度和工艺配方来计算慢扫描速度。在动作435中，基于所要求的最大不均匀性来进行有关离子注入的均匀性是否合意的另一判定。若均匀性是合意的，则在动作440中可开始基片上的离子注入。然而，若在动作435中的判定是均匀性大于所要求的最大不均匀性，则在动作420中重新计算另一速度比率，并且重复进行所述过程。

若在动作425中的判定结果是找到了速度比率解决方案，则在动作445判定慢扫描通过的次数是否大于单次通过。若动作445的判定结果是肯定的，则在动作450中减少慢扫描通过的所要求的次数，并且在动作420中重新计算另一速度比率。然而，若在动作445中只判定单次慢扫描通过，则在动作455中判定离子束电流是否大于所要求的最小离子束电流。若离子束电流大于所要求的最小离子束电流，则在动作460中将离子束电流降低到较低的离子束电流，并且在动作410中基于所述较低的离子束电流重新调整离子注入系统。然而，若在动作455中的判定结果是离子束电流小于或等于所要求的最小离子束电流，则在动作465中判定是否可以增加离子束的尺寸。若根据与离子注入系统相关联的限制，可以增加离子束的尺寸，则在动作470中适当地增加离子束尺寸，并且基于增加后的离子束尺寸来重新调整离子注入系统。然而，若离子束的尺寸不能增加，例如，由于离子注入系统的限制或其他限制，则离子注入系统被判定为不能根据所要求的过程参数来产生合意的离子注入，而在动作475中结束所述离子注入。

虽然已针对某些优选的实施例对本发明进行了说明和描述，但在阅读和理解本说明书和附图之后，本领域技术人员能对本发明进行等同的变更和修改。尤其对由上述部件(组件、设备、电路等)实现的各种功能来说，除非以其他方式指出，用于描述这些部件的术语(包括“部件”的相关词)是要对应于任何实现所描述的部件的规定功能(即功能上等同)的部件，即使在结构上不等同于实现本文中说明的本发明的示范性实施例的功能的所公开的结构。此外，虽然本发明的特定特征只针对若干实施例中的一个来公开，但是这样的特征可结合其他实施例的一个或多个其他特征，这对于任何给定的或特定的应用可能是需要的且有利的。

Claims (15)

1.一种在离子注入基片期间最优化离子束利用的方法，其中晶片在快扫描方向上和大体上正交的慢扫描方向上通过所述离子束，所述方法包括：

为离子注入提供工艺配方，其中大体上确定所述离子束的剖面；

提供一组性能判据，其中包括如下各项中的一个或多个：在整个基片上离子注入的所要求的最大不均匀性，所要求的基片通过量，最小离子束电流，及一个或多个所要求的基片条件；

基于所确定的离子束剖面和所述性能判据组，选择基片在快扫描方向上的多个不同速度中的一个；以及

基于所选的快扫描速度来控制所述工艺配方。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述工艺配方包括如下各项中的一个或多个：所要求的离子束电流，所述离子束的尺寸，在慢扫描方向上通过所述离子束的次数，注入所述基片的所要求的离子剂量，以及基片在慢扫描方向上的速度。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：在控制所述工艺配方之后，至少部分基于与所述受控工艺配方和性能判断标准相关联的离子注入，选择快速方向上的多个不同速度中的另一个。

4.如权利要求1所述的方法，其中：所述一个或多个所要求的基片条件包括最高基片温度和最大基片动量这两者中的一个或多个。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述离子束剖面基于如下各项中的一个或多个来确定：经验数据和基于所述工艺配方的对所述离子束剖面的预测。

6.如权利要求1所述的方法，其中：在整个基片上，所述所要求的最大不均匀性具有大约百分之一的标准偏差。

7.如权利要求1所述的方法，其中：所述基片在快扫描方向上的往复频率在约1Hz和约15Hz之间，而所述基片在慢扫描方向上的往复频率在约0.05Hz和约0.2Hz之间。

8.如权利要求1所述的方法，还包括基于所述受控工艺配方、离子束剖面和所述性能判据组来控制所述快扫描速度。

9.一种在离子注入基片期间最优化离子束利用的方法，其中，所述基片在快扫描方向上和大体上正交的慢扫描方向上通过所述离子束，所述方法包括：

为离子注入提供工艺配方，所述工艺配方包括如下各项中的一个或多个：所述离子束的电流，离子的剂量，以及基片在慢扫描方向上通过所述离子束的次数；

基于所述工艺配方来得出所述离子束的剖面，其中确定所述离子束的尺寸；

至少部分基于所述离子注入的所要求的最大不均匀性和所述工艺配方，来选择基片在快扫描方向上的多个不同速度中的一个；

基于如下各项中的一个或多个来控制所述工艺配方：所要求的最大不均匀性，所述基片的通过时间，所要求的最小离子束电流，及一个或多个基片条件；以及

基于所述离子注入的剂量来选择在慢扫描方向上的多个速度中的一个。

10.如权利要求9所述的方法，还包括：在控制所述工艺配方之后，基于与所述受控工艺配方相关联的离子注入的均匀性，来选择在快扫描方向上的多个速度中的另一个。

11.如权利要求9所述的方法，其中：选择在快扫描方向上的多个速度中的一个还基于一个或多个所要求的基片条件。

12.如权利要求11所述的方法，其中：所述一个或多个基片条件包括最高基片温度和最大基片动量这两者中的一个或多个。

13.如权利要求9所述的方法，其中，所述离子束剖面基于如下各项中的一个或多个来确定：经验数据和基于所述工艺配方的对所述离子束剖面的预测。

14.如权利要求9所述的方法，其中：在整个基片上，所述所要求的最大不均匀性具有大约百分之一的标准偏差。

15.如权利要求9所述的方法，其中：所述基片在快扫描方向上的往复频率在约1Hz和约15Hz之间，而所述基片在慢扫描方向上的往复频率在约0.05Hz和约0.2Hz之间。

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