專利名稱：具有可調(diào)整孔徑的離子源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種具有離子產(chǎn)生源的離子植入器，此離子產(chǎn)生源發(fā)射離子，以形成 用于工件射束處理的離子射束。
背景技術(shù)：
可以使用離子植入器以藉由離子射束轟擊晶圓(wafer)而處理硅晶圓。此種射束 處理的一種使用為在集成電路制造期間，以經(jīng)控制濃度的雜質(zhì)選擇性地?fù)诫s晶圓，以產(chǎn)生 半導(dǎo)體材料。一種典型的離子植入器包括一離子源、一離子擷取裝置、一質(zhì)量分析裝置、一射 束傳輸裝置、以及一晶圓處理裝置。此離子源產(chǎn)生所想要原子或分子摻雜物物種的離子。 此等離子藉由一擷取系統(tǒng)而從此來源進(jìn)行擷取，此擷取系統(tǒng)典型地為一組電極，其賦能且 導(dǎo)引來自此來源的離子流。將此等所想要的離子在此質(zhì)量分析裝置中與離子源的副產(chǎn)品分 開，此質(zhì)量分析裝置典型地為一磁偶極，其實施所擷取離子射束的質(zhì)量擴(kuò)散。此射束傳輸裝 置典型地為一真空系統(tǒng)(包含一系列的光學(xué)聚焦組件)，將離子射束傳輸至晶圓處理裝置， 而同時保持此離子射束所想要的光學(xué)性質(zhì)。最后，將此等半導(dǎo)體晶圓植入于晶圓處理裝置 中。批次式離子植入器包括一旋轉(zhuǎn)碟支持件，用于將多個硅晶圓移動穿過離子射束。 當(dāng)此支持件將此等晶圓旋轉(zhuǎn)穿過此離子射束時，此離子射束撞擊此晶圓表面。序列式離子植入器一次處理一個晶圓。此等晶圓支持于一匣中，且一次抽取一個 而置于一支持件上。然后，將此晶圓朝向于植入方向中，以致于離子射束擊中此單一晶圓。 此等序列式離子植入器使用射束成形電子組件，以將射束從其最初軌跡偏移，且經(jīng)常使用 于與其所協(xié)調(diào)的晶圓支持件一起移動，以選擇性地?fù)诫s或處理整個晶圓表面。此等在現(xiàn)有植入器中所使用于產(chǎn)生離子射束的離子源系產(chǎn)生離子，其系被塑成為 用于晶圓處理的適當(dāng)離子射束。Sferlazzo等人的美國專利案第5，497，006號有關(guān)于一個 此種離子源。該專利案的內(nèi)容在此并入為用于所有目的的參考。在此室中的離子從一室內(nèi)部經(jīng)由一孔徑而遷移，此孔徑可以為延伸離子擷取孔徑 的形式?，F(xiàn)有植入器允許藉由下列方式而改變隙縫的尺寸以一不同形狀的第二離子擷取 孔徑來取代沿著離子源一側(cè)的第一擷取孔徑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種離子植入器系統(tǒng)，其包括一離子源，使用于產(chǎn)生離子流。此離子源 (ion source)具有一離子源室(ion source chamber)殼體，其將高密度的離子濃度限定于室的殼體中。一適當(dāng)構(gòu)造的孔徑允許離子射出該來源室(source chamber) 0在一實施例 中，將可移動弧隙縫孔徑板相對于殼體移動，以修正離子射束輪廓。在一目前較佳實施例中，將具有至少兩個開孔或孔徑的板在界定不同離子射束輪 廓的至少一第一位置與一第二位置之間移動。此耦接至該板的驅(qū)動器或致動器在該第一位 置與第二位置之間移動該板。在現(xiàn)代半導(dǎo)體處理中，該植入步驟通常需要數(shù)K電子伏特(ev)或更少的射束 能量、以及數(shù)十毫安的射束電流。典型的單體(monomer)種類為砷、磷、以及硼。對于這 些高導(dǎo)電系數(shù)射束的擷取與加速光學(xué)裝置的適當(dāng)操作需要離子擷取孔徑的寬度小于大 約4mm。對于典型50mm的孔徑高度與50mA的擷取電流來說，該離子擷取電流密度大約為 0. 25mA/mm20在例如癸硼烷(decaborane)與十八硼烷(octadecaborane)的大分子離子射 束的情形中，此離子源無法以此高電流密度操作，因為分子在這種高密度電漿中解離。而 是，經(jīng)發(fā)現(xiàn)最大離子擷取電流密度大約為0.01mA/mm2。對于以上說明的離子擷取孔徑來說， 此對于該些大分子種類射束的擷取電流為大約2mA。然而，用于此等種類的典型射束能量 為數(shù)十K電子伏特。對于這些低導(dǎo)電系數(shù)射束的擷取與加速光學(xué)裝置的適當(dāng)操作可以例如 12mm的許多較大的孔徑寬度來維持。對于此例，該擷取電流因此將增加至6mA，而將植入器 的生產(chǎn)力增加三倍。以上說明的系統(tǒng)允許在原處改變孔徑尺寸，用于以單體種類或大分子 種類進(jìn)行有效率來源操作。通過閱讀以下說明并參考所附圖式，本發(fā)明的其它特征對于與本發(fā)明有關(guān)技術(shù)熟 習(xí)人士將為明顯。
圖1為用于離子射束處理一工件的離子植入器的示意圖、此工件例如為安裝在一 旋轉(zhuǎn)支持件上的硅晶圓；圖2為離子源的立體圖；圖3為離子植入器源的擷取壁的正視示意說明圖；圖4為替代的離子射出孔徑界定板的示意說明圖；圖5為另一替代的離子射出孔徑界定板的立體圖；以及圖6為根據(jù)本發(fā)明另一替代實施例的示意圖，其中兩個可移動板間的一間隔界定 一擷取孔徑。
具體實施例方式現(xiàn)在參考所附圖式。圖1為說明此具有離子源12的離子射束植入器10的示意 圖，此離子源12用于產(chǎn)生此形成離子射束14的離子，此離子射束經(jīng)塑形且被選擇性地偏移 以橫越射束路徑而至一端或植入站20。此離子站包括一真空或植入室22以界定一內(nèi)部區(qū) 域，其中定位例如半導(dǎo)體晶圓的工件24以用于由此構(gòu)成離子射束14的離子進(jìn)行植入。提 供此示意顯示為控制器41的控制電子組件，用于監(jiān)視與控制由工件24所接收的離子劑量。 操作人員對此控制電子組件的輸入是經(jīng)由位于靠近終端站20的使用者控制臺26而實施。 當(dāng)此射束橫越此來源與植入室間的區(qū)域時，此等離子射束14中的離子傾向于發(fā)散。為了減 少此發(fā)散，藉由一個或多個真空泵27將此區(qū)域保持在低壓。
此離子源12包括一電漿室，其界定一內(nèi)部區(qū)域，而可以將此來源材料注入此內(nèi)部 區(qū)域中。此來源材料可以包括可離子化氣體或蒸發(fā)的來源材料。此在電漿室中所產(chǎn)生的 離子可以藉由一離子射束擷取組件28而從此室擷取，此組件包括數(shù)個金屬電極用于產(chǎn)生 離子加速電場。沿著射束路徑16設(shè)置者為一分析磁體30，其將離子射束14彎曲且將離子射束導(dǎo) 引經(jīng)過射束活門32，在射束活門32之后，此射束14通過將射束14聚焦的四極透鏡系統(tǒng)36。 此射束然后通過由控制器41所控制的偏移磁體40。此控制器41提供交流電信號給磁體 40的導(dǎo)電線圈，其接著造成離子射束14重復(fù)地偏移、或以數(shù)百赫茲的頻率左右地掃瞄。在 一個公開的實施例中，使用從200至300赫茲的掃瞄頻率。此偏移或左右地掃瞄產(chǎn)生一薄 扇形帶狀離子射束14a。此在扇形帶狀射束中的離子在其離開磁體40后依循發(fā)散數(shù)條路徑。此等離子進(jìn) 入一平行化磁體42，其中此構(gòu)成射束14a的離子再度可藉由變化數(shù)量而彎曲，以致于其沿 著通常平行射束路徑移動而射出此平行化磁體42。此等離子然后進(jìn)入能量過濾器44，其系 由于電荷而將此等離子向下偏移(在圖1中為y_方向)。此在發(fā)生上游射束成形期間將已 進(jìn)入射束的中性粒子去除。此射出平行化磁體42的帶狀離子射束14a為一離子射束，其所具有橫截面主要形 成一非常窄矩形，亦即在一個方向中延伸的射束例如具有受限制的一垂直范圍(例如大 約1/2英寸)且在正交方向所具有一范圍，其由于磁體40所造成的掃瞄或偏移而向外加寬 以完全含蓋例如硅晶圓的一工件的直徑。通常，此帶狀離子射束14a的范圍是致使當(dāng)晶圓在y-方向中被上下掃瞄時，此等 離子會碰撞工件24的整個表面。假設(shè)此工件24具有水平維度為300mm(或直徑300mm)。 此磁體40會將此射束偏移，以致于當(dāng)在植入室22中離子擊中工件24的植入表面時，此帶 離子射束14a的水平范圍將為至少300mm。一工件支持結(jié)構(gòu)50支持此工件24，且在植入期間將工件24相對于帶離子射束 14(在y方向中上上下下)移動。由于此植入室內(nèi)部區(qū)域被抽成真空，所以此等工件必須 經(jīng)由承載室60而進(jìn)出此室。安裝在植入室22中的一機(jī)器人手臂62將此晶圓工件自動地 來回移動于承載室60。此工件24被顯示于圖1的承載室60中的水平位置中。此臂62由 將工件經(jīng)由一弧形路徑而旋轉(zhuǎn)，以將工件24從承載室60移至支持件50。在植入之前，此 工件支持結(jié)構(gòu)50將工件24旋轉(zhuǎn)至用于植入的垂直或近乎垂直位置。如果此工件24為垂 直，即相對于離子射束14為垂直，則此離子射束與相對于工件表面垂直之間的植入角度或 入射角為0度。在典型的植入操作中，由兩個機(jī)器人80與82的一從數(shù)個匣70-73中的一個擷取 未經(jīng)摻雜工件(典型為半導(dǎo)體晶圓)，此機(jī)器人將工件24移至一方向器84，而在此處工件 24被旋轉(zhuǎn)至一特定方向。一機(jī)器人手臂擷取此經(jīng)定向的工件24，且將其移至承載室60中。 此承載室關(guān)閉且抽成所想要的真空，以及然后開啟進(jìn)入植入室22中。此機(jī)器人手臂62抓 取工件24，將其帶入植入室22中，且將其置于工件支持結(jié)構(gòu)50的靜電夾或卡盤上。此靜電 夾被賦能而在植入期間將工件24保持于一適當(dāng)位置。此適當(dāng)靜電夾是公開于以下兩個專 利中1995年7月25日所頒發(fā)給Blake等人的美國專利案第5，436，790號、以及1995年 8月22日所頒發(fā)給Blake等人的美國專利案第5，444，597號，此兩專利案均受讓給本發(fā)明的受讓人，此兩個專利案在此整個并入作為參考。在以離子射束處理此工件24之后，此工件支持結(jié)構(gòu)50將工件24回復(fù)至水平位 置，且此靜電夾被去能以釋放此工件。在此離子射束處理之后，此臂62抓住此工件24，且將 其由支持件50移回至承載室(load lock)60中。根據(jù)一替代設(shè)計，此承載室具有一頂部與 底部區(qū)域，其可以被獨立地抽成真空與加壓，以及在此替代實施例中，在此植入站20的第 二機(jī)器人手臂(未圖示)抓住此所植入工件24，且將其由植入室22移回至承載室60。從 此承載室60，此等機(jī)器人的一個機(jī)器人手臂將此經(jīng)植入工件24移回至此等匣70-73的一 個，且最典型地移至其最初所抽取的匣。離子源12此在圖2中更詳細(xì)說明的離子產(chǎn)生源12包括一來源區(qū)塊120，其由具有握把83 的凸緣82所支持，藉由此握把可以將來源12作為一單元而握住，且從植入器移除。此來源 區(qū)塊120支持一離子源室76。一電子發(fā)射陰極124是由一離子源室76所支持但與其電性 隔離。此等連接器穿過此在室76以及來源區(qū)塊120上的安裝區(qū)塊252與256中的孔255， 以將此弧形室76裝附于來源區(qū)塊120。一來源磁體(未圖示)圍繞離子源室76，而將電漿產(chǎn)生電子限定于在離子源室76 的內(nèi)部中的嚴(yán)密限定行進(jìn)路徑。此來源區(qū)塊120亦界定一空腔以容納蒸發(fā)爐，此爐可以裝 滿例如砷的可蒸發(fā)固體，其可被蒸發(fā)至氣體，然后借助于此通過熱屏蔽130的傳送噴嘴126 與128而注入于離子源室76中。在一實施例中，此離子源室76為一由鋁合金所制成的延 長金屬殼體。氣體材料可以藉由傳送噴嘴126與128而注入于離子源室76的內(nèi)部中，此等噴嘴 經(jīng)由在來源區(qū)塊120中的孔而延伸。在此室76的背側(cè)上，此等通道從離子源室76的后部 延伸，經(jīng)由室體與開口而進(jìn)入于離子源室76的內(nèi)部中。噴嘴126與128鄰接至此等通路的 進(jìn)入通道，以傳送來自蒸發(fā)爐的氣體來源材料。此外，氣體可以借助于在此弧形室76的后 壁中的埠或孔，而直接傳送至離子源室76中。此經(jīng)由來源區(qū)塊而延伸的傳送管(未圖示) 將氣體從離子來源(ion source)以外的來源或供應(yīng)，直接注入于離子源室76中。在一典范實施例中，此離子源室的終端壁界定一孔，其尺寸允許陰極124延伸進(jìn) 入此離子源室76的內(nèi)部中，而不會接觸此室壁。此陰極124由一耦接至離子源室后部的絕 緣安裝區(qū)塊所支持。此安裝至孔中的陰極體安裝至由此絕緣安裝區(qū)塊所支持的導(dǎo)電安裝 板。此陰極124實質(zhì)上根據(jù)在由Cloutier等人的美國專利案第5，763，890號所揭示 的內(nèi)容而建構(gòu)，此專利被讓與本發(fā)明的受讓人，而其在此被并入作為參考。簡而言的，當(dāng)鎢 線燈絲178由跨此電力饋進(jìn)通道所施加的電位差而致能，此等燈絲發(fā)射電子，其朝向陰極 124的終端蓋加速且進(jìn)行碰撞。當(dāng)此蓋藉由電子轟擊而加熱到足夠時，它再發(fā)射電子進(jìn)入于 離子源室76中，其在此室76中擊中氣體分子且產(chǎn)生離子。此在離子源室中所產(chǎn)生高濃度 離子，且在此室中的離子從以下說明的數(shù)個可能孔(典型地延長槽)的所選擇的一個射出。 此孔徑的選擇是根據(jù)使用于植入給定批次或序列晶圓的離子射束14的所想要的特征。一 蓋(未圖示)屏蔽此燈絲而防止其與室中的離子接觸，且延長此燈絲的壽命。此由陰極124所產(chǎn)生而被發(fā)射進(jìn)入于離子源室76中但并未接觸在此氣體離子化 區(qū)域中的氣體分子的電子移至一排斥器180的附近。此排斥器180包括位于離子源室76中的一金屬構(gòu)件，其將電子偏移回至氣體離子化區(qū)域中，而在此處其可能碰撞氣體分子。此 排斥器的金屬構(gòu)件是由耐火材料制成。一陶瓷絕緣體將此排斥器180對離子源室76的終 端壁的電位絕緣。此陰極124與排斥器180因此對此室壁為電性與熱性隔離。此離子源室76的壁保持在局部接地或參考電位。此包括陰極終端蓋164的陰極 是保持在低于此室壁的局部接地的50-150伏特間的一電位。在圖2中所顯示的饋進(jìn)信道 182將電力供應(yīng)至陰極。此從饋進(jìn)信道182至陰極的連接在此等圖中并未顯示。此燈絲178 是保持在低于此陰極電位的200與600伏特間的電壓。此在燈絲與陰極間的大電壓差將高 能量給予離開此燈絲的電子，此足以對終端蓋加熱且熱游離地發(fā)射電子進(jìn)入于室76中。此 排斥器構(gòu)件180被允許在此室76中氣體電漿的電位浮動。離子擷取孔徑在圖3中說明離子源12的組件300。此組件包括一離子擷取孔徑板310，其部分 地圍繞此室76的離子化區(qū)域。一軸承支持件320相對于弧形室而可移動地支持此射出孔 徑板310，用于將此孔徑板310在第一與第二位置間移動，以界定不同離子射束輪廓。一旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動器或致動器(未圖示)耦接至齒輪326，以驅(qū)動此耦接至孔徑板310的齒條328，用 于將此孔徑板在第一與第二位置間來回移動。在圖3的實施例中，此孔徑板具有兩個延長擷取孔或孔徑340與342，其通常以彼 此相鄰的并排構(gòu)造進(jìn)行對齊。在此實施例中，此相鄰弧形室76的固定安裝板330界定一放 大孔346 (其與在此弧形室中面向外的孔具有相同尺寸)，而由兩個孔340與342的一或另 一個重迭，以界定從此室射出離子的射束寬度。此允許產(chǎn)生兩個不同形狀的離子射束。旋轉(zhuǎn)此齒輪326而將孔徑板在通常線性路徑中移動且將此板310定位，以致于此 兩個通常對齊隙縫340與342的一或另一個界定一射束寬度。在圖3的實施例中，此組件 300以相鄰的關(guān)系安裝至此離子源室，這是由于由此延長桿149所施加的嚙合力藉由彈簧 148而偏離此離子源室76。此等桿經(jīng)由室76中的孔257而延伸超過此室的前表面且進(jìn)入 于此安裝板330中的槽344中。為了安裝此板，將此等桿經(jīng)由此等槽344推動且裝附連接 器，以維持在彈簧148中的偏壓張力。圖4顯示一實施例，其中此來源12包括一離子擷取孔徑組件350，其由兩個離子 擷取孔徑板352與354制成，以用于選擇性地圍繞此室76的離子化區(qū)域。此板352界定一 離子擷取孔徑356，且此板354界定一離子擷取孔徑358。在此實施例中，此兩個板352與 354是由一共同支持結(jié)構(gòu)所支持，以用于相對于殼體可移動地支持此第二射出孔徑板，而將 在第一與第二位置間移動此孔徑板，以界定不同的離子射束輪廓。在圖4的實施例中，一驅(qū) 動器(未圖標(biāo))將共同支持件圍繞軸351旋轉(zhuǎn)，而將此兩個孔徑板的一個或另一個定位，以 其離子擷取孔徑覆蓋此離子化室的開放壁。在圖3與4的實施例中，此驅(qū)動器被耦接至驅(qū) 動馬達(dá)(未圖標(biāo))的輸出軸、其對齊于驅(qū)動器的延伸范圍且具有一附接于驅(qū)動器的一終端 的傳輸或耦接，用于將驅(qū)動電力(motive power)從電動馬達(dá)傳送至驅(qū)動器。此種驅(qū)動馬達(dá) 例如由來源12的突緣82支持，而此在離子植入器的抽成真空區(qū)域之外。現(xiàn)在參考圖5，其中顯示本發(fā)明的第二替代離子擷取孔徑組件360，而此離子源室 76藉由兩個樞軸安裝金屬弧形隙縫板362與364而接合至前向壁。此等金屬弧形隙縫板具 有兩個不同寬度的離子擷取孔徑366與368。此具有較寬離子擷取孔徑366的板362圍繞 軸361樞軸旋轉(zhuǎn)，以致于其可以藉由驅(qū)動器(未圖標(biāo))而選擇地旋轉(zhuǎn)，以選擇地含蓋此離子源室，且界定此來源的射束特征。具有較窄隙縫368的第二離子擷取孔徑界定板364圍繞 軸363樞軸旋轉(zhuǎn)，以選擇地界定一第二較窄射束。在此等實施例中，此板的寬度如此致于其 不會干擾到下游擷取電極用于加速離開來源12的帶電離子的操作。圖6中說明離子源12的替代組件400。此組件包括兩個離子擷取孔徑界定板410 與420，其部分地圍繞此室76的離子化區(qū)域。一軸承支持件320可移動地支持兩個板410 與420，用于相對于弧形室的一般線性移動。此植入器控制器耦接至適當(dāng)驅(qū)動器，用于彼此 同步地移動此孔徑板410與420至不同位置，以界定具有不同離子射束輪廓的不同擷取孔 徑。在此典范實施例中，此等板410與412移動相同數(shù)量，以致于此孔徑的中心線并未移動。 將一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器或致動器(未圖示)耦接至兩個可旋轉(zhuǎn)齒輪326a與362b，其驅(qū)動此耦接至 孔徑板410與420的齒條，以用于將此孔徑板來回移動來改變此等板間的寬度或間隔。在 圖6中說明兩個不同寬度Wl與WZ0在圖6的實施例中，此孔徑板410與420相鄰于此弧形室76，且至少部分地覆蓋一 經(jīng)放大的孔346。當(dāng)此等板朝彼此移動時，此擷取孔徑為窄，以及當(dāng)此等板彼此移開時，此孔 徑變寬。此構(gòu)造允許產(chǎn)生許多不同形狀的離子射束。當(dāng)在圖3的實施例中時，由于由延長 桿149所施加的嚙合力，此組件400對于離子源室安裝成相鄰關(guān)系，該延長桿149藉由彈簧 148而經(jīng)偏離于離子源室76。在目前所設(shè)想的延長離子擷取孔徑的寬度范圍是從大約2mm至15mm，其將被使用 以產(chǎn)生具有不同來源材料與不同目標(biāo)能量的不同型式的射束。
從以上所說明本發(fā)明的較佳實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以察覺改善例、改變例、以 及修正例。一示例為一實施例，其中包括兩個各別離子源室76，且具有替代弧形隙縫界定壁 結(jié)構(gòu)。此離子擷取孔徑的性質(zhì)取決于注入于室內(nèi)部中的來源離子化材料而變化。在此離子 植入器的操作期間，可以將此等弧形室的一個或另一個設(shè)置在一發(fā)射位置中，且將另一個 移至其側(cè)。此等在此技術(shù)的技巧中的改善例、改變例、以及修正例的用意為由所附權(quán)利要求 所包括。
權(quán)利要求
1.一種使用于產(chǎn)生離子流的離子源，所述離子源包括離子源室，其至少部分地限定用于在所述離子源室中產(chǎn)生高密度離子濃度的離子化區(qū)域；壁，所述壁用于提供不同形狀的離子擷取孔徑；以及驅(qū)動器，所述驅(qū)動器用于將該壁移動至相對于所述離子源室的操作位置中，以允許在 所述離子源室中的離子經(jīng)由所述離子擷取孔徑而射出，其中所述離子擷取孔徑具有所想要 的形狀以提供所想要的離子射束輪廓。
2.如權(quán)利要求1所述的離子源，其中所述壁包括可移動式壁，所述可移動式壁具有多 個不同寬度的延長離子擷取孔徑。
3.如權(quán)利要求1所述的離子源，其中所述壁包括第一壁部分與第二壁部分，所述第一 壁部分與第二壁部分可移動以調(diào)整壁間的距離，來調(diào)整所述離子擷取孔徑的寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的離子源，其中當(dāng)射束從所述離子源射出時，所述第一壁部分與 所述第二壁部分同步地朝向或遠(yuǎn)離彼此而移動，以維持所述射束的中心線。
5.如權(quán)利要求2所述的離子源，其中所述可移動式壁安裝成以用于在離子植入器的抽 成真空區(qū)域中一般線性移動。
6.如權(quán)利要求1所述的離子源，其中所述壁包括第一活門與第二活門，所述第一活門 和第二活門具有不同離子擷取孔徑，經(jīng)安裝以用于相對于所述離子源室而移進(jìn)與移出位 置。
7.如權(quán)利要求6所述的離子源，其中將所述活門安裝于共同支持件，所述共同支持件 將所述活門中被選擇的一個旋轉(zhuǎn)進(jìn)入用于允許離子射出所述離子源室的所述離子化區(qū)域 的位置。
8.一種使用于產(chǎn)生離子流的離子源，所述離子源包括離子源室殼體，其至少部分地限定用于在所述室殼體中產(chǎn)生高密度離子濃度的離子化 區(qū)域；離子擷取孔徑板，所述離子擷取孔徑板用于部分地圍繞弧形室的離子化區(qū)域；支持結(jié)構(gòu)，所述支持結(jié)構(gòu)用于相對于所述殼體可移動地支持所述離子擷取孔徑板，而 將所述離子擷取孔徑板在至少一第一位置與一第二位置之間移動，以界定不同離子射束輪 廓；以及驅(qū)動器，所述驅(qū)動器耦接至所述離子擷取孔徑板，以用于將所述離子擷取孔徑板在所 述第一位置與所述第二位置之間移動。
9.如權(quán)利要求8所述的離子源，其中所述支持結(jié)構(gòu)包括第一孔徑板與第二孔徑板，所 述第一孔徑板與所述第二孔徑板藉由界定所述離子擷取孔徑的可調(diào)整間隙而分開。
10.如權(quán)利要求8所述的離子源，其中所述離子擷取孔徑板包括兩個延長孔，所述兩個 延長孔以通常彼此相鄰的并排構(gòu)造進(jìn)行對齊。
11.如權(quán)利要求10所述的離子源，其中所述室的固定壁界定第三孔，所述第三孔由所 述兩個延長孔選擇地重迭而將由所述室所射出的射束的寬度變窄。
12.如權(quán)利要求10所述的離子源，其中所述驅(qū)動器將所述離子擷取孔徑板在一通常線 性路徑中移動，以致于所述兩個一般對齊的延長孔中的一個或另一個界定射束寬度。
13.如權(quán)利要求8所述的離子源，其中第一擷取孔徑延伸經(jīng)過所述離子擷取孔徑板，并且額外地包括第二離子擷取孔徑板，所述第二離子擷取孔徑板具有第二擷取孔徑以用于部 分地圍繞所述弧形室的離子化區(qū)域；以及其中所述支持結(jié)構(gòu)相對于所述殼體可移動地支持所述第一離子擷取孔徑板與第二離 子擷取孔徑板，以界定不同離子射束輪廓。
14.如權(quán)利要求13所述的離子源，其中所述驅(qū)動器將所述第一與第二離子擷取孔徑板 前后串行地移動。
15.一種與離子植入器一起使用以產(chǎn)生離子射束的方法，所述方法包括以下步驟(a)在離子源區(qū)域處降低壓力、且將來源室中的來源材料離子化，以在離子化區(qū)域中提 供高離子濃度，用于從所述離子化區(qū)域中沿著低壓力離子射束行進(jìn)路徑產(chǎn)生一離子射束；(b)安裝與所述高離子濃度有關(guān)的結(jié)構(gòu)以界定一所界定形狀的可調(diào)整離子擷取孔徑， 用于允許離子沿著所述離子植入器的低壓力區(qū)域中離子行進(jìn)路徑而射出所述離子化區(qū)域; 以及(c)不對所述射束路徑重新施壓，改變所述離子擷取孔徑的形狀，來改變所述離子射束 的輪廓。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述安裝步驟包括可移動地支持離子擷取板，所 述離子擷取板具有與所述高濃度離子有關(guān)的兩個離子擷取孔，以及選擇性地允許離子流經(jīng) 所述兩個離子擷取孔的一個或另一個。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中改變所述擷取孔徑形狀的步驟是藉由以下方式而 實施移動一個或更多可移動壁部分以調(diào)整所述擷取孔徑的寬度。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，包括可移動地安裝第一板與第二板，所述第一板和第 二板具有不同離子擷取孔徑形狀，且將所述板中的一個或另一個旋轉(zhuǎn)進(jìn)入于相對于來源殼 體的位置中。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中具有不同形狀離子擷取孔徑的所述第一板與所述 第二板被安裝于共同支持件，用于移動至操作位置以界定離子射束輪廓。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述植入器具有兩個離子源室，所述離子源室具 有不同寬度離子擷取孔徑，所述離子擷取孔徑經(jīng)安裝以用于相對于所述離子射束行進(jìn)路徑 而移動，以及其中一個所述室被移動至用于在所述離子化區(qū)域中產(chǎn)生離子的操作位置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種離子植入器系統(tǒng)，其包括一種使用于產(chǎn)生離子流或離子射束的一離子源。該離子源具有一離子源室殼體，其至少部分地限定一離子化區(qū)域，以用于在該室殼體中產(chǎn)生高密度的離子濃度。一所想要特征的離子擷取孔徑覆蓋一弧形室的該離子化區(qū)域。在一實施例中，一可移動離子擷取孔徑板相對于該殼體移動，以用于修正一離子射束輪廓。一實施例包括一孔徑板，其具有至少一延長孔徑，且在至少界定不同離子射束輪廓的一第一位置與一第二位置間移動。耦接至該孔徑板的一驅(qū)動器或致動器系將該孔徑板在該第一位置與該第二位置間移動。一替代實施例具有兩個移動板部分，其限定一可調(diào)整孔徑。
文檔編號H01J37/317GK102007564SQ200980113522
公開日2011年4月6日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者丹尼爾·蒂戈爾, 威廉·迪韋爾吉利奧, 愛德華·艾斯納, 邁克爾·格拉夫 申請人:艾克塞利斯科技公司