离子布植的方法技术

本发明专利技术公开了一种离子束布植的方法。该方法提供一种使用多重几何方向的离子束以产生一倾斜角度范围的离子布植方法。该倾斜角度范围可以定义为指定在这个倾斜角度范围的剂量分布。这个方法包含:获得离子布植参数，决定曝光步骤的次数，选择相对应于曝光步骤的布植参数，获得布植数据，定义第一布植序列，根据第一布植序列创造多重几何方向布植曝光序列，以及根据多重几何方向离子曝光序列执行离子布植。

【技术实现步骤摘要】
离子布植的方法
本专利技术是有关于用以执行单一布植将多数离子根据多重几何方向(multiplegeometricorientations)布植到一晶圆的方法，这个多重几何方向是相符于一系列的曝光步骤(exposuresteps)其具有预定的(predetermined)倾斜角度、布植剂量/剂量片段、晶圆转动以及晶圆温度。
技术介绍
在离子布植与三维结构掺杂的领域，像是鳍状场效晶体管(FinField-EffectTransistor)等晶圆结构的侧壁(sidewall)掺杂，在进阶模式执行掺杂与离子布植是越发困难的，这是由于紧密的鳍片间距(Finpitch)以及这样结构所引发的高深宽比(aspectratio)。这也有鳍状结构的一个变异程度(degreeofvariation)，不论是局部的(local)与整个晶圆的(acrossthewafer)的，其与离子布植角度可重复性允许量(repeatabilitytolerance)的结合导致了在使用离子束与晶圆间单一固定的倾斜角时的不良结果。布植种类(species)包括了原子的与分子的离子。在布植能量低以及束电流有限的状况，其可以特别有利于使用具有需要种类的多重原子的分子的离子，像是氟(fluorine)布植使用的三氟化碳离子(SiF3+)(前导物为四氟化碳(SiF4)气体)。参考文件Wanetal.(美国专利号码9,431,247)提供一个布植方法，其提供与布植一个整合发散束(IntegratedDivergentBeam,IDB)进入到具有一或多个三维结构的工件(workpiece)或晶圆。这个整合发散束方法提供的整合发散束可以被垂直地布植进入工件或是倾斜地布植进入工件。这个整合发散束方法受限于束交叉(beamcrossover)所产生的角度，并且其调整是非常的困难且可重复性不好。这个整合发散束方法提供的倾斜角的范围是在非常有限的范围，并且在以角度为基础的剂量分布并没有提供交替(alternation)。为了解决这个问题，在不同倾斜角度的多重布植可以被使用，但这样做是高成本的当其需要更多的时间来运作离子布植机。
技术实现思路
为了解决此领域的上述问题，提出的专利技术提供使用相符于一个倾斜角度范围的多重曝光序列/多重几何方向的单一离子布植的方法。这个倾斜角度的范围可以沿着在倾斜角度范围内指定的剂量分布来定义。这个多重曝光序列/多重几何方向途径克服了先前技术的这些缺点并且允许完全控制可及的倾斜角度范围以及分布在这个倾斜角度范围的剂量数量。其提供了对于在三维结构掺杂中由于几何变化所引起的困难的几何与制造(fabrication)的更有能力的解决方案。在本专利技术的一个实施例，用以离子布植一晶圆的这方法使用了平行的一维束，在此这个布植是根据倾斜角度分布范围与其它参数在单一次布植所完成，在此倾斜角度范围与其它参数或是由用户所输入的或是选自预定的数据库条目(databaseentries)。在本专利技术的一个实施例，用以离子布植的方法包含了这些步骤:获得离子布植参数，决定曝光步骤的次数，选择相应于曝光步骤的布植参数，获得布植数据，定义第一布植阵列，根据第一布植阵列创造多重几何方向布植曝光序列，以及根据离子布植曝光序列执行离子布植。在本专利技术的一个实施例，定义第一布植阵列的步骤包含:根据剂量片段、晶圆与离子束的相对角度、晶圆的方向以及晶圆的温度创造离子布植步骤的序列。在本专利技术的一个实施例，布植参数可以包含双重模式(bi-mode)与四重模式(quad-mode)这两种可以实现三维结构掺杂的晶圆倾斜/转动。在一个实施例，双重模式晶圆倾斜/转动包含执行一半的离子布值曝光垂直到晶圆，把晶圆转动180度，然后再执行离子布植曝光的第二半部分。在本专利技术的一个实施例，离子布植曝光的第一集合相对应到离子布植曝光的第二部分。更限定地，相同数目的曝光步骤可以在第一方向(orientation)与第二方向被执行。第一方向的曝光步骤与第二方向的曝光步骤可以被配置到使用相同的参数集合。这个方法允许离子布植是根据曝光步骤被执行，并且每一个曝光步骤可以指定其各自的剂量片段、晶圆角度、晶圆方向、温度与其它参数。借由使用上述方法，多种的晶圆几何与离子布植需求可以被相符。以下的描述与图示是被揭露来更适当地了解所提出这个专利技术的优点。附图说明图1是使用多重几何方向离子束的离子布值方法的流程图；图2是包含使用多重几何方向离子束的离子布植方法所使用参数阵列的表格；图3是使用多重几何方向离子束的离子布植方法所使用参数阵列的样例表格；图4是使用多重几何方向离子束的离子布植方法的另一个实施例的流程图。符号说明S100步骤S200步骤S300步骤S400步骤S401步骤S500步骤具体实施方式所提出专利技术的几个样例实施例的面向，特征和优点可以借由下列的描述与相对应的图示而得到较好的了解。对于习知技术者而言，在此所提出的本专利技术的这些描述的实施例仅仅是用来描述但并非用来限定，一及仅仅用来举例。在这个描述所揭露的所有特征可以被可以实现相同或相等目标的可替代特征所取代，除非有另外明确地表达。借此，这些修改的许多其它实施例由此是仍被认为落于所提出专利技术的范围如同在此被定义的与在此等效的。因此，绝对性项目的使用，像是，举例来说，”将”，”将不”，”应该”，”应该不”，”必须”与”必须不”，并不意味着要限制所提出专利技术的范围当所揭露的这些实施例仅仅是作为样例的。参考图1其显示使用多重几何方向离子束进行离子布植的方法的流程图。提出的专利技术所提供的离子布植方法包含这些步骤:获得标准/内建布值参数S100，决定曝光次数S200，决定曝光序列S300，创造布值曝光序列S400，以及根据布值曝光序列执行离子布植S500。在本专利技术的一个实施例，S100包含或是从用户输入或是从存储器获得标准/内建布值参数。布值参数可以包含离子种类、离子能量、剂量、倾斜角度、内建标靶方向或/及标靶方向。在一个实施例，布值参数可以更包含晶圆温度与剂量比例。布值参数可以用来指示起始或内建指定:离子种类、离子能量、离子布植总剂量、内建倾斜角度、内建晶圆方向与内建运作模式。离子种类指示被用来布植的离子的种类。在一个实施例，离子种类可以包含三氟化碳离子(SiF3+)(前导物为四氟化碳(SiF4)气体)。其它的离子种类可以根据不同的布值被使用。离子能量与剂量指示在离子布植中离子束的总能量与使用的离子数量。内建标靶方向决定晶圆相对于离子束一开始的方向。在一个实施例，晶圆倾斜角度的测量是根据晶圆位置在第一轴及/或第二轴相对于离子束的位置的变化，而且晶圆方向的测量是根据相对于晶圆法线矢量(normalvector)或相对于垂直于晶圆平面的轴线的晶圆转动。布值参数可以更包含一个参数阵列(或功能关系)其指示剂量、晶圆相对于离子束的角度、晶圆相对于离子束的方向、晶圆温度和其他的晶圆相关参数。参数阵列可以是根据曝光次数而被关联而成的。布值参数的数值可以是根据将被布值的晶圆或基底的几何而被决定的。在本专利技术的一个实施例，S200包含决定离子布植的曝光次数(thenumberofexposure)或曝光计数(exposurecount)。曝光次数可以是根据用户输入或是来自于存储器。在一个实施例，曝光次数指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用多重几何方向将离子布植至一芯片的方法，包含:获得一内建参数；决定一曝光计数；获得一第一布值参数集合；产生一多重几何方向布值曝光序列，其是根据该曝光计数、该内建参数与该第一布植参数集合，在此该多重几何方向布值曝光序列包含多数个曝光步骤；以及布植离子至该芯片，其是根据该多重几何方向布值曝光序列；在此，每一个该曝光步骤指定用以布植离子的一离子束的一剂量百分比、一晶圆角度与一晶圆方向。

【技术特征摘要】
2017.04.28 US 62/491,5791.一种使用多重几何方向将离子布植至一芯片的方法，包含:获得一内建参数；决定一曝光计数；获得一第一布值参数集合；产生一多重几何方向布值曝光序列，其是根据该曝光计数、该内建参数与该第一布植参数集合，在此该多重几何方向布值曝光序列包含多数个曝光步骤；以及布植离子至该芯片，其是根据该多重几何方向布值曝光序列；在此，每一个该曝光步骤指定用以布植离子的一离子束的一剂量百分比、一晶圆角度与一晶圆方向。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该内建参数包含在该离子布植被使用的一离子种类、该离子束的一能量、一总剂量以及一内建晶圆方向。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该第一布植参数集合包含该晶圆的一标靶温度和一剂量比例。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一布植参数集合是取用自一存储器。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一布植参数集合是根据一用户输入被指定。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当布植离子的步骤是被执行在一连续步骤，该布植离子步骤更包含:在每个曝光步骤之间执行该剂量百分比、该晶圆角度和该晶圆方向的一内插；以及根据该内插布植离子。7.一种使用多重几何方向将离子布植至一芯片的方法，包含:获得一内建参数；决定一曝光计数；获得一第一布值参数集合；决定一方向模式，在此该方向模式包含一第一晶圆方向和一第二晶圆方向；产生一多重几何方向布值曝光序列，其是根据该曝光计数、该内建参数、该第一布植参数集合与该方向模式，在此该多重几何方向布值曝光序列包含对应到该第一晶圆方向的第一多数曝光步骤的一第一阵列以及对应到该第二晶圆方向的第二多数曝光步骤的一第二阵列；以及布植离子至该芯片，其是根据该多重几何方向布值曝光序列；在此，每一个该曝...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬·R·瓦尔特，
申请(专利权)人：汉辰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71