的离子布植扫描所形成的剂量条纹示意图。
图6为本发明一实施例的离子布植扫描所形成的圆形及/或环状布植区域示意图。
图7为本发明一实施例的扫描途径所形成的二圆形环状布植区域示意图。
【【具体实施方式】】
[0020]本发明的一些实施例将详细描述如下。这些实施例将伴随图式进行说明。然而，除了如以下实施例所描述之外，本发明的范围并不受这些实施例的限定。相反地，本发明涵盖其它符合本发明精神与申请专利范围定义的替代、修改与等效实施例。在以下的描述中，提及许多具体细节以透彻了解本发明。本发明可在缺乏部分或所有具体细节的条件下实施。在其它情况下，习知的系统设备与制程操作将不会被详细描述以避免混淆本发明。
[0021]用以提供动力驱动晶圆相对于离子束移动的马达的最高可运转速度与最低可运种速度之间的比率，会决定晶圆上不同位置的最高剂量与最低剂量的差异。因此在使用习知技术的二维离子布植扫描时，由于扫描途径会覆盖整个晶圆，晶圆上任何区域之间的被布植剂量比例，都会受到马达可运转速度的范围的限制。举例来说，假设有一个马达可稳定运转速度范围为从10单位到60单位，亦即其可控制速度比率为6倍，因为速度与剂量成反比，即表示晶圆上任二个布植区域之间的植入剂量比例最大为6倍。
[0022]本发明的切入点为省略扫描，省略掉习知技术的二维离子布植扫描会覆盖整个晶圆的扫描途径的一部分。当晶圆某些部分所需要的离子布植剂量为零，或是相当于相邻部分的离子布植剂量为相当低时，便修改扫描途径让离子束不会扫描通过晶圆的这些部分。由于这些部分并没有被离子束扫描，物理意义上可以视为离子束无限大速度扫描通过晶圆的该部分，因此这些部分并不会有任何离子布植剂量的产生。举例来说，假设有一个马达的可稳定运转速度范围从10单位到60单位，亦即其可控制速度比率为6倍，当习知技术应用马达转速60单位时所处理的部分晶圆在应用发明时为完全没有被扫描时，物理意义上可等效于用马达无限快，将造成相对于晶圆上其它部分的布植剂量比例为接近无限大，这是习知技术所无法达成的。
[0023]本发明的省略扫描的一大优点是，不用修改马达等硬件。虽然提升马达运转速度的上限以及降低马达运转速度的下限，是可以提高晶圆上不同部分的布植剂量比，但是成本与技术困难度也会随之非线性地提升。本发明扫描的省略，可由下述实施例与讨论得到进一步了解。
[0024]图4显示根据本发明一实施例的二维离子布植扫描示意图。如图4所示，为了在晶圆20上形成二横向条状布植区域，离子布植制程使用具有省略扫描的特征的扫描途径。请特别比较图4与图1分别显示的扫描途径的差别。
[0025]晶圆20由晶圆承载机构沿扫描途径21移动通过离子束22以形成具有二横向条状布植区域的晶圆20a。晶圆20a的二个横向条状布植区域的布植剂量控制可以透过改变晶圆移动通过离子束的速率来达成，亦即可视为透过改变离子束扫描晶圆的速率来达成。由于仅需于晶圆20上形成二个横向条状布植区域，因此离子布植系统的控制单元控制驱动晶圆承载机构仅使得晶圆20对应到此二横向条状布植区域的部分被离子束22所扫描，亦即直接省略掉会使得晶圆20上非布植区域被离子束22所扫描到的部分扫描途径。当然，视实际需要的布植剂量、离子束高度与横向条状布植区域的大小等等，任一个横向条状布植区域都可能或仅对应到一次横向移动，或对应到多次的横向移动。在此，扫描途径21仅包含二组横向平面移动，分别对应到这二个横向条状布植区域，而这二个横向条状布植区域的布植剂量则由驱动晶圆承载机构的马达运转速度控制。由于本实施例的扫描途径21中没有让晶圆移动通过离子束的部分，并没有任何离子被布植晶圆202的这些部分，而可以等价地视为将图1所示的传统扫描路径中没有对应到这二个横向条状布植区域的部分都是马达以无限大运转速度来驱动晶圆，因为无限大的晶圆移动速度即代表无限少的离子被布植到晶圆。因此，图4中晶圆20上非布植区域与这二个横向条状布植区域之间的布植剂量相差将较图1中的这二个横向条状布植区域与晶圆1a其它部分之间的布植剂量相差来得多。
[0026]图5显示以本发明一实施例的高对比剂量离子布植扫描所形成的剂量条纹示意图。由于晶圆系以省略掉部分区域的扫描的扫描途径移动，不仅能提供晶圆不同部分的更大布植剂量对比，还可以减少邻近布植区域之间的剂量干扰。请注意当离子束不会扫描通过晶圆的某些特定部分，不只这些特定部分不会有离子被布植进入，而且与这些特定部分直接相邻的部分晶圆也不会受到离子束横截面电流分布末端的干扰。如图5所示，晶圆20b上布植区域24a_24e之间不易出现额外布植区域，可排除邻近布植区域之间的剂量干扰(在此画出完全没有额外布植区域的理想状况)。
[0027]为达到本发明上述实施例的省略扫描的特征，本发明提出的离子布植系统可将欲进行布植的晶圆以预先设定的速度在与离子束交错的平面上进行横向移动与纵向移动，藉以让离子束仅仅扫描通过晶圆中需要布植部分而不会扫描通过晶圆中不需要备布植的部分。离子布植系统一般至少包含提供离子束的离子束总成、晶圆进行离子布植所在的真空反应室、传送晶圆进出真空反应室的晶圆传送机构、承载晶圆并将晶圆在与离子束交错的平面上进行横向移动与纵向移动的晶圆承载机构等。在此，离子束总成通常包含产生大量离子的离子源(1n source)，以及从离子源中选取特定种类的离子且将被选取离子束导引到待布植目标晶圆的波束线组件(beamline components)，如用来选择所需离子物质并过滤掉非所要的离子及污染物的分析器磁体、用来在离子束到达目标晶圆前操控离子束形状或以其它方式调节离子束质量的校正器磁体，以及用来修改离子束能量和形状的电极等等。在此，晶圆传送机构与晶圆承载机构更包含用以提供动力驱动晶圆的马达。在这些部分，本发明与习知技术并没有不同，亦即不需要修改任何习知现有的硬件。
[0028]本发明的离子布植系统一般还包含控制单元，藉以控制晶圆传送机构使晶圆进出真空反应室，以及藉以控制晶圆承载机构使晶圆在与离子束交错平面上进行横向与纵向的移动。控制单元往往透过布植控制程序驱动晶圆承载机构使位于晶圆承载机构上的晶圆随晶圆承载机构根据设定的速度以及扫描途径(亦即本发明的省略扫描的扫描途径)。在本发明某些实施例，控制单元为可程序多轴控制器(PMAC或programmable mult1-axescontroller)，藉由修改可程序多轴控制器的软件及/或轫体便可以弹性地控制晶圆承载机构等来实现本发明所使用，而不需要改变离子布植系统的硬件部分，像是晶圆传送机构与晶圆承载机构二者所使用的马达(motor)等等。当然，若仅着重在省略扫描的特征，也是可以直接由离子布植系统的操作人员来人工地调整离子束与晶圆二者相对的扫描途径。显然地，本发明的离子布植系统与习知技术的离子布植系统之间，主要的差异仅在于控制单元所加载的控制程序与所加载的扫描相端信息，至于习知技术中会限制到可能的布植剂量比的马达等，并不需要作修改更换。
[0029]本发明的离子布植系统更可包含用以获得离子束特征的传感器。离子束特征包含离子束电流、离子束能量、离子束横截面轮廓与离子束横截面电流分布等等。本发明的离子布植系统更可包含剂量仿真器，藉由应用到的离子束特征，再配合马达速度分布与省略扫描分布等等的分析，便可以得到符合晶圆剂量分布的模拟结果。根据这个模拟结果便可以输入必要参数至可程序多轴控制器，藉以进行具有本发明省略扫描特征的仅在晶圆上某些部分形成布植区域的离子布植程序。
[0030]图6为本发明另一实施例所形成的圆形环状布植区域的示意图。欲形成圆形环状布植区域26c，除了横向移动晶圆通过离子束之外，在每次横向移动晶圆通过离子束之前都先将晶圆绕着离子束行进方向往固定方向转动22.5度(固定顺时针方向或固定逆时针方向)，使得每次晶圆通过离子束时离子束都扫描到晶圆的不同部分。晶圆以怎样的横向扫描途径移动以及以怎样的角度与次数转动，决定了最终形成在晶圆上的布植区域几何形状。若仅横向移动晶圆但都不转动晶圆，则可形成彼此不连接的横向条纹布植区域。若横向移动晶圆之外又在每二次横向移动之间都转动晶圆90度，如此反复4次便形成十字条纹布植区域、窗格状布植区域、正方形布植区域或长方形布植区域。在此，具体会形成那一种布植区域系视离子束的高度、横向