[发明专利]束监控器件、方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及束监控器件、方法和系统。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了快速增长。在IC的发展过程中，功能密度(即，每芯片面积上的互连器件的数量)大幅度增加而几何尺寸(即采用制造工艺能够生产出的最小元件(或线))却下降了。这种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关的成本而带来效益。但是这种按比例缩小也增加了加工和制造IC的复杂性，并且为了实现这些进步，在IC制造中也需要类似的发展。

例如，因为半导体产业在追求更高器件密度，更高性能和更低成本的过程中，已经进展到纳米技术工艺节点，来自制造和设计两方面的挑战促使具有掺杂区的器件的发展。离子注入工艺很适于掺杂。离子注入采用高能离子束注入将掺杂剂原子添加到材料中。达到均匀的注入是重要的。如果注入不均匀，掺杂剂分布可能受到不良影响，并且最终可能使电子器件受到不良影响。注入可能不均匀的一个原因是因为离子束改变时的入射角。例如，离子束的入射角可能由于束散开而发生改变。束散开发生是因为当离子束从源室射出时，离子束内的正离子彼此相互排斥。这种相互排斥导致其他期望形状的束偏离预期的束线路径。因此，期望监测离子注入机中的离子束的入射角，以便离子注入工艺的控制可以改进。虽然现有的监控离子束入射角的装置和方法已大体上足以满足它们的预期用途，但在各方面尚不是完全令人满意的。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种束监控器件，所述束监控器件包括：

一维(1D)轮廓仪，其中所述1D轮廓仪包括具有绝缘材料和导电材料的法拉第件；

二维(2D)轮廓仪，其中所述2D轮廓仪包括具有绝缘材料和导电材料的多个法拉第件；以及

控制臂，其中所述控制臂可操作地便于所述束监控器件在纵向方向上移动，并且所述控制臂可操作地便于所述束监控器件绕轴旋转。

在一实施例中，所述1D轮廓仪的所述法拉第件具有允许束通过的入口孔。

在一实施例中，所述2D轮廓仪的所述多个法拉第件中的每一个都具有入口孔和多个壁，所述多个壁向下延伸到所述导电材料中并至与所述入口孔相对的底面。

在一实施例中，所述1D轮廓仪的所述法拉第件的绝缘材料覆盖未被所述入口孔暴露出来的导电材料。

在一实施例中，所述2D轮廓仪的所述多个法拉第件的绝缘材料覆盖未被所述入口孔暴露出来的导电材料。

在一实施例中，所述入口孔允许束进入所述2D轮廓仪的所述多个法拉第件，并且射在所述底面和向下延伸至导电材料中的所述多个壁，从而感生电流。

在一实施例中，所述2D轮廓仪的所述多个法拉第件以栅格图案布置，使得所述法拉第件在第一方向上彼此偏移，并且在第二方向上基本对准。

在一实施例中，所述2D轮廓仪具有第一个尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸和第二尺寸是不同的，其中，所述2D轮廓仪的第一尺寸是束的第一尺寸的至少一半，以及其中所述2D轮廓仪的第二尺寸至少是束的第二尺寸，其中所述束的第一尺寸和第二尺寸是不同的。

在一实施例中，所述2D轮廓仪的第一尺寸是晶圆直径的至少一半。

在一实施例中，所述控制臂连接至所述2D轮廓仪，所述2D轮廓仪位于与所述1D轮廓仪相对的端部。

根据本发明的另一方面，还提供了一种方法，所述方法包括：

提供第一束监控器件和第二束监控器件，所述第一束监控器件包括第一1D轮廓仪和第一2D轮廓仪，以及所述第二束监控器件包括第二1D轮廓仪和第二2D轮廓仪，其中所述第一1D轮廓仪包括第一1D法拉第件，以及所述第一2D轮廓仪包括第一2D法拉第件，以及其中所述第二1D轮廓仪包括第二1D法拉第件，以及所述第二2D轮廓仪包括第二2D法拉第件；

扫描具有第一尺寸和第二尺寸的束，其中扫描所述束包括用所述第一1D法拉第件和所述第二1D法拉第件沿着第一尺寸扫描所述束，以及用所述第一2D法拉第件和第二2D法拉第件沿着第二尺寸扫描所述束；以及

用所述第一2D法拉第件和所述第二2D法拉第件扫描所述束的角度。

在一实施例中，所述方法进一步包括：