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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Scanarmanordnung für das
multi-direktionale, mechanische Scannen eines Halbleiterwafers oder
anderer Substrate, die einer Implantationsbehandlung unterzogen
werden sollen. Diese Erfindung bezieht sich auch auf einen Ionenimplanter,
der eine solche Anordnung enthält und auf ein Verfahren
zum Substratimplantieren.
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Hintergrund der Erfindung
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In
einem typischen Ionenimplanter wird ein Strahl von Dotierionen,
der einen relativ geringen Querschnitt aufweist, relativ zu einem
Wafer oder einem anderen Substrat gescannt. Dies kann auf eine von
drei Arten geschehen: Scannen des Strahls in zwei Richtungen relativ
zu einem stationären Wafer, Scannen des Wafers in zwei
Richtungen relativ zu einem stationären Strahl, oder durch
eine Hybridtechnik, in der der Strahl in eine Richtung gescannt
wird, während der Wafer mechanisch in eine zweiten Richtung
gescannt wird. Typischerweise sind die beiden Richtungen orthogonal.
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Batch-Implanter
(Stapel-Implanter) haben typischerweise ein rotierendes Rad, das
eine Anzahl an Wafer um seine Peripherie trägt, und sind
für die simultane Implantation eines Stapels Wafer in einer Prozesskammer
eines Implanters entworfen. Das Rad wird gedreht, so dass jeder
Wafer wiederholt der Reihe nach durch den Ionenstrahl läuft,
wenn die Rotationsachse versetzt wird, so dass der Ionenstrahl den
ganzen Wafer in einer Serie von Scanlinien verfolgt. Ein Beispiel
eines solchen Typs eines Batch-Implanters mit Scanning-Rad ist in
dem
US Patent Nr. 5,389,793 offenbart.
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Einige
Einzel-Wafer-Implanter scannen einen Ionenstrahl in zwei Richtungen
relativ zu einem stationären Wafer, siehe zum Beispiel
US 4,736,107 . Andere Einzel-Wafer-Implanter
wenden Hybridtechniken an, bei denen der Ionenstrahl in einer Richtung gescannt
wird und der Wafer wird mechanisch in einer orthogonalen Richtung
gescannt, siehe zum Beispiel
US
5,898,179 ,
US 5,003,183 ,
US 5,229,615 , und
US 5,406,088 .
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Andere
Einzel-Wafer-Implanter scannen den Wafer in zwei Richtungen relativ
zu einem festen Ionenstrahl. Scanarme, die einen Wafer hatten und eine
lineare Translation des Wafers in zwei Achsen bewirken, sind gut
bekannt. Typischerweise ist ein ausladender Arm montiert, um sich
horizontal von einer Wand der Prozesskammer zu erstrecken. Der Arm
wird von linearen Aktuatoren in sowohl der horizontalen (x-Achse)
als auch der vertikalen (y-Achse) Richtung angetrieben, wobei der
Ionenstrahl die z-Achse definiert. Ein Rasterscan wird relativ zu
diesen Richtungen wie folgt durchgeführt. Die x-Achsenrichtung
entlang des Scanarms ist die Schnell-Scan-Richtung, d. h. der Scanarm
wird hin und her gescannt, um sukzessive Scanlinien auf dem Wafer
zu bilden. Die y-Achsenrichtung quer zum Scanarm ist die Langsam-Scan-Richtung,
d. h. der Scanarm wird nach jeder Scanlinie in diese Richtung bewegt,
um zu veranlassen, dass die Scanlinien gleichmäßig
beabstandet sind.
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Ein
alternativer Scanarm ist in
WO2004/001789 beschrieben
und ist hierein in
1 gezeigt. Ein Wafer
10 wird
unter Verwendung rotatorischer Bewegungen eines Arms
1 gescannt, der
mit einem Knie
30 bereit gestellt ist. Der Arm
1 ist ausladend
aus einer Schulter
20, und sowohl Schulter
20 als
auch Knie
30 können um die parallelen Achsen
21 und
31 rotiert
werden, die sich in derselben Richtung wie der Ionenstrahl
50 erstrecken.
Die Rotation wird von einem Paar von Motoren bewirkt, wobei ein
Motor
22 an der Schulter
20 bereit gestellt wird
und der andere Motor
32 an dem Knie
31 bereit gestellt
wird.
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Die
Motoren 22 und 32 werden in entgegengesetzte Richtungen
angetrieben, wie von den Pfeilen 23 und 33 angezeigt
wird, um den Wafer 10 horizontal durch den Ionenstrahl 50 zu
bewegen, um sukzessive Scanlinien zu erzeugen. Zusätzlich
können die Motoren 22 und 32 dazu verwendet
werden, den Wafer 10 vertikal zwischen den Scanlinien zu
bewegen. Ein weiterer Motor 12 wird an dem distalen Ende des
Scanarms 1 bereit gestellt, um den Wafer 10 auf seinem
Halter 14 um seine zentrale Achse 11, d. h. um
Richtung 13 zu rotieren. Dies ermöglicht es, die Orientierung
des Wafers 10 relativ zu dem Ionensrahl 50 konstant
zu halten, wenn die Schulter 20 und das Knie 30 rotiert
werden, um das Scannen des Wafers 10 herbeizuführen.
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1 zeigt
den Wafer 10, der senkrecht zu dem Ionenstrahl 50 gehalten
wird. Implantate können aufgrund eines weiteren Motors 42,
der eine Nabe 40 um eine Achse 41 rotiert, auch
unter anderen Einfallswinkeln durchgeführt werden. Die
Schulter 20 ist an die Nabe 40 montiert, so dass
eine Rotation der Nabe 40 in Richtung 43 bewirkt,
dass sich der Wafer 10 relativ zu dem Ionenstrahl 50 neigt.
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Der
Scanarm von 1 leidet unter einigen Nachteilen.
Motor 32 weist eine wesentliche Masse auf, die an dem Knie 30 in
einiger Distanz weg von der Schulter 20 angeordnet ist.
Dies setzt hohe Momentanforderungen an den Motor 22, um
diese ausladende Masse zu bewegen, wenn er den Scanarm 1 bewegt.
Zusätzlich tendiert die ausladende Masse des Motors 32 dazu,
Vibrationen in dem Scanarm 1 zu produzieren. Diese Vibrationen
werden an den Wafer 10 weitergegeben, was zu einem Mangel
an Gleichmäßigkeit in der Dosierung, die über
den Wafer 10 empfangen wird, führt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Entgegen
diesem Hintergrund, und von einem ersten Aspekt, befindet sich die
vorliegende Erfindung in einem Substratscanner zum Scannen eines
Substrates durch einen Ionenstrahl in einem Ionenimplanter, wobei
der Substrathalter umfasst: einen ersten Antriebsarm, der an einem
Drehgelenk bereit gestellt ist; einen zweiten Antriebarm, der an einem
Drehgelenk bereit gestellt ist; Antriebsmittel, die betriebsfähig
sind, den ersten Antriebsarm um eine erste, feste Rotationsachse
zu rotieren und den zweiten Antriebsarm um eine feste, zweite Rotationsachse
zu rotieren; eine Verbindung; und einen Substrathalter, der mit
der Verbindung verbunden ist. Die Verbindung ist mit dem ersten
Antriebsarm an einer Stelle verbunden ist, die entfernt von der
ersten Achse ist, und ist mit dem zweiten Antriebsarm an einer Stelle
verbunden, die entfernt von der zweiten Achse ist, so dass sich
der Substrathalter bewegt, wenn der erste und/oder der zweite Antriebsarm
rotiert wird.
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Das
Bereitstellen von zwei Antriebsarmen, von denen beide um feste Achsen
rotieren, kann der Scanarmanordnung von
WO2004/001789 gegenübergestellt
werden, wo ein erster Antriebsarm um eine feste Achse rotiert, wo
aber ein zweiter Antriebsarm um eine sich verändernde Achse
rotiert. Diese zweite Achse läuft durch das Ende des ersten
Arms und deshalb verändert sich deren Position, wenn der erste
Arm rotiert wird. Die Anordnung der vorliegenden Erfindung resultiert
in einer vereinfachten, mathematischen Behandlung, wenn bestimmt
wird, wie eine gewünschte Bewegung eines Substrates bewirkt
wird, insofern, dass beide Rotationsachsen fest bleiben.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
es oftmals vorteilhaft ist, die Antriebsmittel an der Rotationsachse
zu montieren, wodurch der Bedarf an Getrieben, Ketten, Riemen usw.
verhindert wird. In
WO2004/001789 wird
ein Motor an der zweiten Rotationsachse positioniert, und so wird
die Masse des Motors auf den ersten Antriebsarm ausgeladen. Infolgedessen
ist der Scanarm anfälliger für Vibrationen und
ein großes Moment muss an den ersten Antriebsarm aufgebracht
werden, um eine Rotation zu verursachen. In der vorliegenden Erfindung
können Antriebsmittel an der ersten, festen und zweiten,
festen Achse angeordnet sein, so dass ihre Masse nicht von einem
der beiden Antriebsarme getragen wird. Daher wird die Ermüdung
des Scanners stark reduziert. Weiterhin kann die Masse des Scanarms
reduziert werden, um Vibrationen zu minimieren, und die Masse der
Antriebsmittel muss nicht bewegt werden.
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Vorzugsweise
sind die erste und die zweite Achse parallel. Optional sind der
erste und der zweite Antriebsarm mit einem Träger verbunden,
so dass der erste und zweite Antriebsarm koaxial sind. Zum Beispiel
können der erste und zweite Antriebsarm an dem Träger
auf rotierbaren Gelenken montiert sein, die nebeneinander angeordnet
sind. Der erste und zweite Antriebsarm können dann nebeneinander
rotiert werden. Vorteilhafterweise ist der Träger eingerichtet,
an einer Kammerwand des Ionenimplanters montiert zu werden. Der
erste und zweite Antriebsarm können mit dem Träger
neben der Kammerwand verbunden sein. Dies bietet Vorteile in Bezug
auf den Raum und minimiert auch das Moment, das an der Kammerwand
aufgebracht wird.
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Optional
sind der erste und zweite Antriebsarm mit dem Träger an
den entsprechenden proximal liegenden Enden verbunden. Der erste
und zweite Antriebsarm können mit der Verbindung an den
entsprechenden distal gelegenen Enden verbunden sein.
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Die
Verbindung kann eine von etlichen Formen annehmen. Zum Beispiel
kann die Verbindung Rotation oder Translation verwenden, um eine
Bewegung des Substrathalters hervorzurufen. Von daher kann die Verbindung
ein Stab sein, der angeordnet ist, zu gleiten, wie der erste und
zweite Antriebsarm, zum Beispiel durch das Bereitstellen von vorstehenden
Teilen, die innerhalb von Führungsnuten aufgenommen werden.
Die Führungsnuten können auf der Verbindung zur
Verfügung gestellt werden und die vorstehenden Teile auf
den Antriebsarmen oder umgekehrt. Alternativ können ein
oder mehrere Drehgelenke verwendet werden, um die Verbindung mit
dem ersten und zweiten Antriebsarm zu verbinden.
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Die
Verbindung kann ein oder mehrere Teile umfassen. Wenn mehr als ein
Teil verwendet wird, kann eine Bewegung exklusiv durch die Verwendung von
Rotation hervorgerufen werden. Vorzugsweise umfasst die Verbindung
ein erstes und zweites Glied, die rotierbar miteinander verbunden
sind, um um eine dritte Achse zu rotieren, wobei das erste Glied
auch rotierbar mit dem ersten Antriebsarm verbunden ist, um um eine
vierte Achse zu rotieren und das zweite Glied auch rotierbar mit
dem zweiten Antriebsarm verbunden ist, um um eine fünfte
Achse zu rotieren. Vorteilhafterweise können die erste
Achse, die zweite Achse, die dritte Achse, die vierte Achse und
die fünfte Achse parallel angeordnet sein. Wenn die erste und
zweite Achse koaxial sind, bilden der erste und zweite Antriebsarm
und das erste und zweite Glied der Verbindung ein Viereck. Wie leicht
ersichtlich werden wird, verursacht die Rotation des ersten und/oder
des zweiten Antriebsarms eine Rotation des ersten und zweiten Gliedes,
wodurch der Substrathalter bewegt wird.
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Die
Enden des ersten und zweiten Gliedes können entsprechend
mit dem ersten und zweiten Antriebsarm verbunden sein und optional
können weitere Enden des ersten und zweiten Gliedes miteinander
verbunden sind. Das erste Glied kann mit dem Substrathalter bereit
gestellt werden. Der Substrathalter kann an dem Ende des ersten
Gliedes bereit gestellt werden. Dies kann das Ende sein, das mit dem
zweiten Glied verbunden ist. Alternativ kann das erste Glied über
den Punkt hinausragen, an dem es mit dem zweiten Glied verbunden
ist, und der Substrathalter kann dann an dem Ende des ersten Gliedes bereit
gestellt werden.
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Optional
ist der Substrathalter rotierbar mit der Verbindung verbunden, um
eine Rotation um eine sechste Achse zuzulassen. Die sechste Achse
kann sich parallel zu der ersten, der zweiten, der dritten, der
vierten und der fünften Achse erstrecken. Vorzugsweise
erstreckt sich die sechste Achse im Wesentlichen durch das Zentrum
des Substrathalters. Der Substrathalter kann Substrathalterantriebsmittel umfassen,
optional einen Motor, die betriebsfähig sind, den Substrathalter
um die sechste Achse zu rotieren.
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Die
ersten und zweiten Antriebsmittel können unterschiedliche
Formen annehmen. Zum Beispiel können sie Motoren sein.
Diese Motoren können direkt auf den ersten und zweiten
Antriebsarm einwirken. Zu diesem Zweck können die Motoren
neben dem ersten und zweiten Antriebsarm positioniert sein und können
direkt mit ihrem entsprechenden Antriebsarm verbunden sein. Alternativ
können die Antriebsmittel weiterhin Verbindungen umfassen,
um die Antriebsarme anzutreiben, wie zum Beispiel ein oder mehrere
Getriebe, Ketten und Riemen.
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Vorzugsweise
ist der Träger, mit dem die Antriebsarme verbunden sind,
um eine weitere Achse rotierbar. Diese weitere Achse kann im Wesentlichen normal
zu der ersten Achse sein, so dass sie sich in der Hauptrichtung
des Substrathalters erstreckt. Dies erlaubt es dem Substrat, sich
relativ zu dem Ionenstrahl zu neigen, wie es bei manchen Implantaten wünschenswert
ist. Diese weitere Achse kann sich erstrecken, so dass sie direkt
vor dem Substrathalter verläuft. Dies ist vorteilhaft,
da, falls die Achse vorgesehen ist, sich durch die Frontseite eines
Substrates zu erstrecken, wenn es auf dem Substrathalter gehalten
wird, das Substrat dann um seine Mittelachse rotiert, wenn es relativ
zu dem Ionenstrahl geneigt ist.
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Nach
einem zweiten Aspekt befindet sich die vorliegende Erfindung in
einem Ionenimplanter, der eine Ionenquelle, die betriebsfähig
ist, einen Ionenstrahl zu erzeugen, eine Optik, die betriebsfähig
ist, den Ionenstrahl entlang einer Ionenstrahlbahn zu leiten, und
einen der oben beschriebenen Substratscanner umfasst, wobei die
erste Achse parallel zu der Richtung der Ionenstrahlbahn an dem
Substratscanner ist.
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Nach
einem dritten Aspekt befindet sich die vorliegende Erfindung in
einem Verfahren Substratimplantieren unter Verwendung des obigen
Ionenimplanters, wobei der Substrathalter ein Substrat hält, das
einer Implantationsbehandlung unterzogen werden soll, wobei das
Verfahren umfasst: Positionieren des Substrates neben dem Ionenstrahl;
und Verwenden der Antriebsmittel, um den ersten Antriebsarm zu rotieren,
wobei das Substrat veranlasst wird, so durch den Ionenstrahl zu
laufen, dass der Ionenstrahl eine Scanlinie über das Substrat
verfolgt.
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Wenn
die erste und zweite Achse parallel sind, kann das Verfahren optional
das Verwenden der Antriebsmittel umfassen, um den ersten und zweiten Antriebsarm
in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit zu rotieren,
so dass der Ionenstrahl eine Scanlinie über das Substrat
verfolgt, die einem Kreisbogen entspricht. Dann, nach dem Verfolgen der
bogenförmigen Scanlinie, können die Antriebsarme
verwendet werden, um den ersten und zweiten Antriebsarm zu rotieren,
um die Distanz zwischen der parallelen ersten und zweiten Achse
und dem Substrathalter zu ändern. Dies kann dadurch geschehen, dass
die Antriebsmittel dazu verwendet werden, den ersten und zweiten
Antriebsarm in entgegengesetzte Richtungen, und optional mit derselben
Geschwindigkeit zu rotieren. Vorzugsweise kann dieser Schritt ausgeführt
werden, wenn der Ionenstrahl von dem Substrat entfernt ist. Vorzugsweise
werden die obigen Schritte wiederholt, so dass eine Serie von Scanlinien über
das Substrat verfolgt wird, die einer Serie von konzentrischen Kreisbögen
mit unterschiedlichem Radius entsprechen. Dies ist vorteilhaft,
da benachbarte Bögen in einem gleichmäßigen
Abstand auseinander entlang ihrer Länge bleiben. Dies ermöglicht
eine gleichmäßige Dosierung, während
eine konstante Scangeschwindigkeit verwendet wird. Wenn, zum Beispiel
Bögen mit einem festen Radius verwendet würden,
und wenn das Zentrum des entsprechenden Kreises geändert
wird, dann würden die Scanlinien nicht in einem festen
Abstand auseinander bleiben. Dies kann durch das Ändern
der Scangeschwindigkeit kompensiert werden, wenn sich die Separation ändert,
aber dies erfordert ein komplexes Steuerungsgesetz. Eine weitere
Verbesserung kann durch die Verwendung der Antriebsmittel durchgeführt
werden, um den ersten und den zweiten Antriebsarm wiederholt zu
rotieren, so dass die Distanz zwischen den parallelen ersten und
zweiten Achsen und dem Substrathalter gleichmäßig
geändert wird, so dass die bogenförmigen Scanlinien gleichmäßig
getrennt sind. Dies ermöglicht es dem ersten und zweiten
Antriebsarm, mit einer allgemeinen Geschwindigkeit über
jede Scanlinie rotiert zu werden, um eine gleichmäßige
Dosierung des Substrates zu erhalten.
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Optional
umfasst das Verfahren die Verwendung der Antriebsmittel, um den
ersten und zweiten Antriebsarm simultan zu rotieren, so dass der
Ionenstrahl eine gerade Scanlinie über das Substrat verfolgt.
Zusätzlich kann das Verfahren die Verwendung der Antriebsmittel
umfassen, um den ersten und zweiten Antriebsarm simultan in entgegengesetzte Richtungen
zu rotieren, während der Ionenstrahl eine gerade Scanlinie über
das Substrat verfolgt. Optional umfasst das Verfahren weiterhin
das Verwenden der Antriebsmittel, um den zweiten Antriebsarm zu
rotieren, um dabei das Substrat zu bewegen, um für die Implantation
entlang der nächsten Scanlinie bereit zu sein. Vorzugsweise
wird dies durchgeführt, wenn das Substrat frei von dem
Ionenstrahl ist. Zum Beispiel kann das Verfahren wiederholt Verwenden
der Antriebsmittel umfassen, um den ersten und zweiten Antriebsarm
zu rotieren, so dass der Ionenstrahl eine Serie von Scanlinien,
wie zum Beispiel ein Rastermuster, über das Substrat verfolgt.
Optional kann das Verfahren weiterhin das Rotieren des Substrates während
der Verwendung der Antriebsmittel umfassen, um das Substrat durch
den Ionenstrahl zu bewegen, so dass die Orientierung des Substrates
relativ zu dem Ionenstrahl beibehalten wird.
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Die
obigen Verfahren ermöglichen ein schnelles Scannen des
Substrates, das einfach durch das koordinierte Antreiben der Antriebsarme hervorgerufen
werden soll.
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Nach
einem vierten Aspekt befindet sich die vorliegende Erfindung in
einem Verfahren zum Scannen eines Substrates durch einen Ionenstrahl
in einem Ionenimplanter unter Verwendung eines Scanarms, wobei das
Verfahren umfasst: Rotieren eines ersten Teils des Scanarms um eine
feste, erste Rotationsachse; und Rotieren eines zweiten Teils des Scanarms
um eine feste, zweite Rotationsachse, wobei der Scanarm einen dritten
Teil umfasst, der den ersten und zweiten Teil verbindet, wobei der
dritte Teil mit einem Substrathalter verbunden ist. Optional sind die
erste und zweite Achse parallel und können koaxial sein.
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Die
vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf einen Computer, der
programmiert ist, die oben beschriebenen Verfahren zu bewirken,
einen Ionenimplanter, der einen solchen Computer umfasst und auf
ein Computerprogramm, das, wenn es in einem Computer eines Ionenimplanters
geladen wird, den Ionenimplanter dazu veranlasst, in Übereinstimmung
mit den oben beschriebenen Verfahren zu arbeiten.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ein
Beispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen
beschrieben werden, in denen:
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1 eine
Perspektivansicht eines mechanischen Waferscansystems nach dem Stand
der Technik ist;
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2 ein
schematisches Diagramm, teilweise in der Schnittansicht, eines Ionenimplanters
ist, der eine Scanarmanordnung einschließt, die die vorliegende
Erfindung enthält;
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3 eine
Perspektivansicht der Scanarmanordnung von 2 ist;
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4a und 4b Seitenansichten
der Scanarmanordnung der 2 und 3 sind,
die die Bewegung der Anordnung zeigen, um eine Scanlinie zu bewirken:
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5a und 5b schematische
Darstellungen des Betriebs der Scanarmanordnung der 2 bis 4 sind, wobei die Darstellungen die Erstellung
eines Scanmusters zeigen;
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6a–d
schematische Darstellungen des Betriebs der Scanarmanordnung der 2 bis 4 sind, wobei die Darstellungen die Erstellung
eines weiteren Scanmusters zeigen:
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7 eine
schematische Darstellung des Betriebs der Scanarmanordnung der 2 bis 4 ist, wobei die Darstellung die Erstellung
eines Raster-Scanmusters zeigt; und
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8 eine
schematische Darstellung eines anderen Betriebs der Scanarmanordnung
ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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2 stellt
eine schematische Illustration eines Ionenimplanters zur Verfügung.
Eine Ionenquelle 100 beinhaltet eine Lichtbogenkammer 102,
in der Ionen einer Spezies, die implantiert werden sollen, gebildet
werden. Die Ionen werden durch einen Schlitz 104 in einer
Frontseite der Lichtbogenkammer 100 mittels eines elektrischen
Feldes extrahiert, das von den Extraktionselektroden 106 kontrolliert
wird, um einen Ionenstrahl 108 zu bilden. Der Ionenstrahl 108 tritt
in ein Massenspektrometer 110 ein, in dem ein magnetisches
Feld, das normal zu der Ebene des Papiers der Figur gerichtet ist,
die Ionen dazu veranlasst, sich in einer gebogenen Bahn 112 zu
bewegen, wobei der Bogenradius abhängig ist von dem Moment
und dem Ladungszustand der Ionen, die in das Massenspektrometer 110 eintreten.
Da die Ionen, die in das Massenspektrometer 110 eintreten,
die gleiche Energie haben werden, die durch die Potentialdifferenz
zwischen der Lichtbogenkammer 102 und der Struktur der
Lichtbogenkammer 110 definiert wird, ist der Bogenradius
der Ionen in dem Massenspektrometer 110 in der Praxis abhängig
von dem Masse-zu-Ladung-Verhältnis der Ionen.
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Infolgedessen
verteilen sich die Trajektorien der Ionen mit unterschiedlichen
Masse-zu-Ladung-Verhältnissen in der Ebene des Papiers
der Figur, wenn sie das Massenspektrometer
110 verlassen,
und ein masseauflösender Schlitz
114 ist angeordnet,
um es nur Ionen mit einem gewählten Masse-zu-Ladung-Verhältnis
zu erlauben, weiter zu laufen und in eine Prozesskammer
116 des
Ionenimplanters einzutreten. Der detaillierte Betrieb und die Struktur
des Ionenimplanters, wie sie soweit beschrieben sind, wird von einem
Fachmann in diesem Gebiet verstanden werden, und weitere Informationen
können zum Beispiel von
US
5,389,793 oder
US 5,969,366 erhalten
werden.
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In
der Prozesskammer
116 wird ein Ionenstrahl
118 von
Ionen mit gewähltem Masse-zu-Ladung-Verhältnis
(normalerweise einzeln geladene Ionen mit einer bestimmten Masse)
auf einen Halbleiterwafer
120 gerichtet, um die Ionen in
den Wafer
120 zu implantieren, wie es von einem vorbestimmten Halbleiterherstellungsprozess
vorgeschrieben ist. Vor dem Wafer
110 läuft der
Ionenstrahl
118 durch ein Elektronenflusssystem
122 eines
bekannten Typs (siehe
US 5,399,871 ),
um Elektronen zur Neutralisation von irgendeiner positiven Ladung
zu Verfügung zu stellen, die sich andernfalls auf der Oberfläche
des Wafers während der Implantation ausbilden kann.
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Der
Ionenstrahl 118 kann einen Durchmesser von zwischen 10
und 40 mm haben, wenn er auf dem Wafer 120 auftrifft, während
der Wafer 120 einen typischen Durchmesser von 300 mm aufweist
(200 mm war früher gebräuchlich, aber ist dies
nun weniger). Es ist sehr wichtig, sicherzustellen, dass die Dosierung
von Ionen, die an jede Einheitenfläche des Halbleiterwafers 120 geliefert
wird, über die gesamte Oberflächenfläche
des Wafers 120 während des Implantierens gleichmäßig
ist. Dementsprechend, da der Ionenstrahl 118 in der vorliegenden
Ausführungsform in der Prozesskammer 116 nicht
gescannt wird, sondern eine im Wesentlichen konstante Strahlenachse 124 aufweist,
ist es wichtig, sicherzustellen, dass der Halbleiterwafer 120 mechanisch
versetzt wird, so dass der Ionenstrahl 118 ein vorbestimmtes Scanmuster
auf dem Wafer 120 beschreibt, um eine gleichmäßige
Verteilung der Dosierung über die Waferoberfläche
zu gewährleisten.
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Die
Scanarmanordnung 200 zum Halten des Halbleiterwafers 120 in
der Prozesskammer 116 und zum Scannen des Wafers 120 wie
gewünscht über den Ionenstrahl 118 wird
nun detaillierter beschrieben werden. Diese Anordnung 200 ist
in 2 gezeigt und wird besser in der Perspektivansicht
der 3 veranschaulicht. 4a und 4b zeigen ebenfalls
die Anordnung 200 in einer Seitenansicht.
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Die
Scanarmanordnung 200 ist an einer Wand 202 der
Prozesskammer 116 befestigt und arbeitet unter der Leitung
eines Scanarmkontrollers 204. Der Scanarmkontroller 204 kann
ein geeignet programmierter Computer sein.
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Die
Scanarmanordnung umfasst eine Nabe 206, die sich nach innen
in die Prozesskammer 116 erstreckt. Die Nabe 206 ist
mit dem Motor 208 verbunden, der betriebsfähig
ist, die Nabe 206 um eine Achse 210 zu rotieren,
die sich entlang der Nabe 206 und in die Prozesskammer 116 erstreckt.
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Ein
Paar Arme, die einem oberen Antriebsarm 212 und einem unteren
Antriebsarm 214 entsprechen, sind mittels Drehgelenken
an der Nabe 206 angebracht, so dass sie sich in die Prozesskammer 116 erstrecken.
Dazugehörige Motoren 216, 218 treiben
den oberen 212 und den untere 214 Antriebsarm
unabhängig um eine gemeinsame Achse 220 an, die
sich parallel zu der Achse 124 des Ionenstrahls 118 erstreckt.
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Verbindungen 222 und 224 werden
an den distal gelegenen Enden des oberen und unteren Antriebsarmes 212 und 214 an
Drehgelenken bereit gestellt, so dass sie frei rotieren können.
Ein weiteres Drehgelenk fügt die Verbindungen 222 und 224 an
ihren anderen Enden zusammen, wodurch ein Viereck gebildet wird.
Verbindung 222 ist einfach ein Zugstab, der frei ist, an
seinen Enden um die Achsen 226 und 228 zu rotieren.
Verbindung 224 ist umfangreicher und endet an einem erweiterten
Kopf 230, an den ein Waferhalter 232 rotierbar
angebracht ist. Die größere Abmessung erlaubt,
dass Dienstleistungen an dem Waferhalter 232 ausgeführt
werden können, z. B. elektrische Versorgung, wenn der Waferhalter 232 ein
E-Chuck ist, der den Wafer 120 elektrostatisch an der Stelle
hält. Die Verbindung 224 kann an ihren Enden frei
um die Achsen 228 und 234 rotieren.
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Der
erweiterte Kopf 230, der an dem distalen Ende der Verbindung 224 bereit
gestellt ist, beherbergt einen kleinen Motor, der verwendet wird,
um den Waferhalter 232 um sein Zentrum, d. h. um die Achse 228 zu
rotieren. Dies bewirkt natürlich eine Rotation des Wafers 120,
wenn er von dem Waferhalter 232 gehalten wird.
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Scanarmkontroller 204 verwendet
die Motoren 216 und 218, um die Antriebsarme 212 und 214 zu
rotieren, wodurch die Verbindungen 222 und 224 betätigt
werden, die wiederum den Wafer 120 durch den Ionenstrahl 118 führen.
Ein Beispiel einer antreibenden Bewegung ist in den 4a und 4b gezeigt,
wo Motor 216 verwendet wird, den Antriebsarm 212 im
Uhrzeigersinn zu rotieren. Motor 218 bleibt inaktiv, so
dass Antriebsarm 214 seine Position beibehält.
Die Rotation des Antriebsarms 212 zwingt Verbindungen 222 und 224,
sich zu bewegen, so dass der Wafer 120 sich nach rechts
und runter bewegt. Die resultierende Bahn, der der Wafer 120 folgt,
führt durch den Ionenstrahl 118.
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Wie
leicht verstanden werden kann, verursacht das Rotieren des anderen
Antriebsarmes 214 während des Stillhaltens des
Antriebsarmes 212 eine unterschiedliche Bewegung des Wafers 120.
Beide Antriebsarme 212 und 214 können
simultan angetrieben werden und die Variation ihrer relativen Rotationsgeschwindigkeiten
ermöglicht es, dass viele verschiedene Bahnen erzeugt,
und daher viele verschiedene Scanmuster implementiert werden. 5 bis 8 stellen
einige Beispiele von möglichen Scanmustern 300 bereit.
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5a und 5b zeigen
ein Scanmuster 300, das durch Antreiben abwechselnd der
Antriebsarme 212 und 214 erreicht werden kann.
Eine anfängliche Position der Scanarmanordnung 200,
einschließlich Wafer 120, ist in durchgezogenen
Linien in diesen Figuren gezeigt, wohingegen unterbrochene Linien
eine Endposition der Scanarmanordnung 200 anzeigen.
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Das
Scanmuster 300 nähert sich einem Rastermuster
an und umfasst eine Serie von bogenförmigen Scanlinien 302,
die von bogenförmigen Stufen 304, in denen der
Wafer 120 zu der nächsten Scanlinien(302)-Startposition
bewegt wird, getrennt werden.
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5a zeigt
die Bewegung, die durchgeführt wird, um die erste Scanlinie 302 abzuschließen. Während
der Bewegung wird der Motor 216 nicht verwendet, so dass
der Antriebsarm 212 statisch bleibt. Motor 218 wird
verwendet, um Antriebsarm 214 im Uhrzeigersinn zu rotieren,
wie von den Pfeilen bei 306 angezeigt wird, wobei die Verbindungen 222 und 224 veranlasst
werden, den Wafer 210 hinunter entlang Scanlinie 302 zu
scannen. Für die nächste Scanlinie rotiert der
Motor 218 Antriebsarm 214 gegen den Uhrzeigersinn,
wie von den Pfeilen bei 306 angezeigt wird, um den Wafer 120 nach
oben zu der nächsten Scanlinie 302 zu fahren.
Diese abwechselnde im Uhrzeigersinn-/gegen Uhrzeigersinn-Rotation
des Antriebsarmes 214 dauert an, so dass der Wafer 120 die
sukzessiven Scanlinien 302 hoch und runter fährt,
um das Scanmuster 300 fertig zu stellen.
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5b zeigt
die Bewegung, die von der Scanarmanordnung ausgeführt wird,
um den Wafer entlang der Stufen 304 zwischen den Scanlinien 302 zu
bewegen. Während dieser Stufen 304 ist der Motor 218 inaktiv,
so dass sich der Antriebsarm 214 nicht bewegt. Motor 216 rotiert
den Antriebsarm 212 im Uhrzeigersinn in kleinen Bewegungen,
wie von den Pfeilen bei 308 angezeigt wird. Jede Bewegung sieht
den Wafer 120, wie er sich zwischen sukzessiven Scanlinien 302 bewegt. 5b zeigt
die Bewegung, die erforderlich ist, um sich zwischen der ersten
und letzten Scanlinie 302 in dem Scanmuster 300 zu
bewegen.
-
Daher
kann das Scanmuster 300, das in den 5a und 5b gezeigt
ist, dadurch hervorgerufen werden, dass zuerst Antriebsarm 214 im
Uhrzeigersinn rotiert wird, dann Antriebsarm 212 im Uhrzeigersinn
erhöht wird, dann Antriebsarm 214 gegen den Uhrzeigersinn
rotiert wird, dann Antriebsarm 212 im Uhrzeigersinn erhöht
wird, usw. Dieses Schema ist vor allem leicht zu implementieren,
da jeweils nur einer der Antriebsarme 212 und 214 betrieben
wird. In der Praxis kann es vorteilhaft sein, Antriebsarm 212 zu
betreiben, um sich zwischen den Scanlinien 302 zu bewegen,
wenn Antriebsarm 214 abgebremst und dann von der Pause
beschleunigt wird. Dieser Betrieb sollte unter Verwendung der Scanlinien 302 ausgeführt
werden, die den Wafer 102 frei von dem Ionenstrahl 118 sehen,
so dass jede Umkehrung ausgeführt wird, wenn der Ionenstrahl 118 weg
von dem Wafer ist.
-
Infolgedessen
kann ein Scanmuster durch Verwendung von einfachen Bewegungen der
Antriebsarme 212 und 214 erzeugt werden, wodurch
ein schnelles Scannen ermöglicht wird.
-
6a–d
zeigen ein Scanmuster 300, das erreicht werden kann, wenn
die Antriebsarme 212 und 214 synchron angetrieben
werden. In jeder der 6a–d ist die anfängliche
Position der Scanarmanordnung 200, einschließlich
des Wafers 120, unterbrochen gezeigt, wohingegen die durchgezogenen Linien
eine Endposition der Scanarmanordnung 200 anzeigen.
-
6a zeigt
die Bewegung, die gemacht wird, um die erste Scanlinie 302 zu
verfolgen. Von einer Startposition, bei der sich der Wafer 120 links
unten befindet, werden beide Antriebsarme 212 und 214 gegen
den Uhrzeigersinn mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben. Die
Richtung der Bewegung ist durch die Pfeile 306 angezeigt.
Dies stellt sicher, dass der Radius von der gemeinsamen Achse 220 zu dem
Zentrum des Wafers 120 für die ganze Scanlinie konstant
bleibt. Daher definiert die Scanlinie 302 einen Bogen,
der auf der gemeinsamen Achse 220 zentriert ist.
-
6b zeigt,
wie die Antriebsarme 212 und 214 in entgegengesetzte
Richtungen angetrieben werden, Antriebsarm 212 im Uhrzeigersinn
und Antriebsarm 214 gegen den Uhrzeigersinn, so dass sich der
Radius zwischen der gemeinsamen Achse 220 und dem Zentrum
des Wafers 120 vergrößert. Diese Bewegung
resultiert in einer bogenförmigen Stufe 304, die
verfolgt wird.
-
6c zeigt,
wie die zweite Scanlinie 302 verfolgt wird. Beide Antriebsarme 212 und 214 werden
im Uhrzeigersinn mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben, so dass
die Scanlinie 302 einen weiteren Bogen umfasst, der auf
der gemeinsamen Achse 220 zentriert ist, diese Mal mit
einem größeren Radius.
-
6d zeigt,
wie die nächste Stufe 304 ausgeführt
wird. Antriebsarme 212 und 214 werden in entgegengesetzte
Richtungen angerieben, wobei wieder der Radius von der gemeinsamen
Achse 220 zu dem Zentrum des Wafers 120 vergrößert
wird. Daher wird der Wafer 120 in die Position für
die dritte Scanlinie 302, die verfolgt werden soll, bewegt.
Da die dritte Scnalinie 302 der ersten Scanlinie 302 entspricht,
kann die obige Prozedur wiederholt werden, um das Scanmuster 300 zu
bilden, das in 6d angezeigt ist. Wie gesehen
werden kann und wie von der obigen Beschreibung verstanden werden
wird, entspricht jede Scanlinie 302 einem Kreisbogen mit ständig
wachsendem Radius, der auf der gemeinsamen Achse 220 zentriert
ist. Vorteilhafterweise bedeutet das, dass die Scanlinien 302 durch
eine gleichmäßige Distanz entlang ihren Längen
getrennt sind. Sollte sich die Trennung ändern, würde
die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebsarme 212 und 214 entlang
jeder Scanlinie 302 geändert werden müssen,
d. h. erhöht werden, wenn die Trennung abnimmt, um eine
gleichmäßige Implantierungsdosierung zu erhalten.
Es ist ebenfalls empfehlenswert, den Radius gleichmäßig
zu erhöhen, da dies eine gleichmäßige
Trennung zwischen jeder Scanlinie 302 bereit stellt und
es daher erlaubt, dieselbe Scangeschwindigkeit für jede
Scanlinie 302 zu verwenden.
-
Ein
weiteres Scanmuster 300 ist in 7 gezeigt,
das einem linearen Rasterscan entspricht. Um dieses Muster zu erhalten,
muss der Scanarmkontroller 204 Antriebsarme 212 und 214 simultan
und auf eine abgestimmte Weise betreiben. Praktischerweise weisen
die Antriebsarme 212 und 214 dieselbe Länge
auf, so dass sie mit derselben Geschwindigkeit, aber in entgegengesetzten
Richtungen angetrieben werden können.
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Motoren 216 und 218 werden
von Antriebsspannungen kontrolliert, die von Scanarmkontroller 46 (2)
zur Verfügung gestellt werden. Der Scanarmkontroller 204 koordiniert
die Rotationsgeschwindigkeit der Motoren 216 und 218,
in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Kontrollalgorithmus, so
dass der Wafer 120 in Übereinstimmung mit dem Scanmuster 300 über
den Ionenstrahl 120 bewegt wird. Eine simultane Bewegung
des Antriebsarms 214 gegen den Uhrzeigersinn und des Antriebsarms 212 im
Uhrzeigersinn erzeugt die lineare Scanbewegung des Wafers 120 nach
rechts entlang Scanlinien 302, wie in 7 gezeigt.
Eine Rotation der Scanarme 212 und 214 in die
entgegengesetzten Richtungen veranlasst den Wafer 120,
den Scanlinien 302 von rechts nach links zu folgen. Daher
können alternierende Scanlinien 302 in entgegengesetzte
Richtungen ausgeführt werden. Eine geeignete Rotation der
Scanarme 212 und 214 veranlasst den Wafer 120,
sich vertikal, entweder die Stufen 304 hoch oder runter,
wie gewünscht, zu bewegen. Der Scanarmkontroller 204 kontrolliert
die Geschwindigkeit der Motoren 216 und 218 in Übereinstimmung
mit dem vorbestimmten Algorithmus, um eine konstante Scangeschwindigkeit
ders Wafers 120 entlang der Scanlinien 302 zur
Verfügung zu stellen.
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Der
Waferhalter 232 ist weiterhin rotierbar an dem erweiterten
Kopf 230 der Verbindung 224 so befestigt, dass
er um die Rotationsachse 228 rotierbar ist. Der Scanarmkontroller 46 veranlasst
den Waferhalter 232, zu rotieren, wenn der Wafer 120 entlang der
Scanlinie 302 versetzt wird, um die Orientierung des Wafers 120 um
die Achse 228 konstant zu halten. Der Scanarmkontroller 204 erzeugt
eine entsprechende Rotation während der Stufen 304 des
Scanmusters 300, so dass die Waferorientierung durchgehend
konstant gehalten wird.
-
In
der in 5 gezeigten Anordnung sind
die Achsen 220, 226, 228 und 234 der
Scanarmanordnung 200 normal zu der Ebene des Papiers, so
dass sich das erzeugte zweidimensionale Scanmuster 300 in
einer Scanebene befindet, die parallel zu der Ebene des Papiers
ist.
-
Wie
oben beschrieben, wird die Scanarmanordnung 200 an die
Wand 202 der Prozesskammer 110 durch ein weiteres
Drehgelenk 40 mit einer Rotationsachse 41, die
parallel zu der Scanebene ist, die durch das Gelenk der Scanarmanordnung 200 definiert
wird, montiert. Die ganze Scanarmanordnung 200 kann um
Achse 41 mittels des Motors 42 rotiert werden,
um eine entsprechende Rotation der Scanebene relativ zu der Ionenstrahlachse 124 zu
veranlassen. Auf diese Art kann die Scanebene abgewinkelt werden,
um einen gewünschten Implantationswinkel in einen Wafer 120 auf
dem Waferhalter 232 zu ermöglichen. Der Wafer 120 kann
um eine Rotationsachse 228 rotiert werden, um sicherzustellen, dass
dem Ionenstrahl 118 Merkmale auf dem Wafer 120 korrekt
präsentiert werden, z. B. dass Gräben mit der
korrekten Neigung und Orientierung präsentiert werden,
um eine Dotierung ihrer Seitenwände zu ermöglichen.
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In
den hierin beschriebenen Ausführungsformen liegt die Rotationsachse 41 der
Scanarmanordnung 200 in der Ebene, die von einem Wafer 120 besetzt
ist und schneidet auch die Strahlenachse 124, wie am besten
in 2 gezeigt ist. Diese Geometrie stellt sicher,
dass der Implantationswinkel des Wafers 120 durch die Rotation
der Scanarmanordnung 200 um die Achse 41 eingestellt
werden kann, ohne irgendeine Bewegung des Zentrums des Scanmusters 300 entlang
der Strahlenachse 124 zu erzeugen, und es wurde darauf
als isozentrische Implantationswinkeleinstellung (isocentric implant
angle adjustment) Bezug genommen.
-
Der
Scanarmkontroller
208 kontrolliert die Scanarmanordnung
200 in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Algorithmus, der in einem Speicher in dem
Scanarmkontroller
204 gespeichert ist. Die Entwicklung
eines geeigneten Algorithmus, um irgendeines der hierein beschriebenen
Scanmuster zu bewirken, würde für den Fachmann
kein Problem darstellen. Zum Beispiel werden die Beziehungen zwischen
den Rotationspositionen der verschiedenen Motoren und den gewünschten
Positionen des Wafers
120 durch trigonometrische Gleichungen
definiert, die leicht von dem Fachmann hergeleitet werden können.
Wie oben beschrieben, vereinfacht die Anordnung der zwei Antriebsarme
218 und
214,
die um eine gemeinsame Achse rotiert werden sollen, die mathematische
Betrachtung der Bewegung des Wafers
120. Insbesondere wird
das Problem der
WO 2004/001789 vermieden,
in der ein Antriebsarm an das Ende des anderen Antriebsarms montiert
ist, wodurch sich seine Rotationsachse bewegt.
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Das
Rasterscanmuster 300, das in 5 und 6 gezeigt ist, stellt relativ lange, hin-
und hergehende, lineare Bewegungen zur Verfügung, die durch kurze,
transversale Bewegungen verbunden sind, um eine Serie von entweder
linearen oder bogenförmigen, parallelen Scanlinien 302 zu
erzeugen. Weitere, alternative Scanrichtungen und -muster können erreicht
werden. Zum Beispiel wurde in 8 das lineare
Scanmuster 300 aus 7 um ungefähr
45° relativ zur Achse 210 rotiert. Ein geeigneter
Algorithmus kann leicht entwickelt und in dem Scanarmkontroller 204 gespeichert
werden, um dieses Scanmuster 300 durchzuführen.
Ein Vorteil dieses Scanmusters 300 besteht darin, dass
die langen, hin- und hergehenden Bewegungen des Wafers 210,
die durch die parallelen Scanlinien 302 dargestellt sind,
durch eine relativ größere, rotatorische Bewegung
des Antriebsarmes 212, und eine relativ kleinere, winkelförmige
Bewegung des Antriebsarmes 214 untergebracht sind. Dies
kann eine reduzierte Last der Motoren 216 und 218 während
der Ausführung des Scanmusters 300 zur Verfügung
stellen. Es wird verstanden werden, dass das Scannen mit relativ
hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden soll, um eine
geeignete Dosierungsgleichmäßigkeit, oder eine
gewünschte, überall niedrige Dosierung von einem
relativ hohem Strahlstrom zu erreichen, und in jedem Fall die Produktivität
zu maximieren.
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Obwohl
das Scanmuster 300 von 8 mit Scanlinien 302 dargestellt
ist, die sich diagonal zwischen links oben und rechts unten in der
Figur erstrecken, soll es verstanden werden, dass die Scanarmanordnung 200 so
in der Prozesskammer 116 montiert sein kann, dass die Schwerkraft
auf die Scanarmanordnung 200 im Wesentlichen senkrecht
zu der Scanlinie 302 in Richtung des Pfeils 310 wirkt.
Dann kann die hin- und hergehende Hauptbewegung des Wafers 210 entlang
der Scanlinien horizontal sein, wodurch wieder die Last an den Antriebsmotoren 316 und 318 minimiert
wird.
-
Der
Fachmann wird verstehen, dass Änderungen an der oben beschriebenen
Ausführungsform gemacht werden können ohne den
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Spezifische
Details der Scanarme 212 und 214 und der Verbindungen 222 und 224,
wie zum Beispiel ihre Größe und Form können
verändert werden. Wie offensichtlich sein wird, können Änderungen
an ihrer Größe und Form zugeschnitten werden, um
eine gewünschte Bahn des Waferhalters 232 zu erzeugen.
Wie oben angemerkt, können die Verbindungen Rotation oder
Translation, oder eine Mischung der beiden verwenden, um die Bewegung
der Antriebsarme 212 und 214 an den Waferhalter 22 zu übertragen.
Gleitanordnungen können verwendet werden, um die Verbindungen
mit den Antriebsarmen 212, 214 und miteinander
zu verbinden.
-
Nicht
alle Bewegungsarten, wie sie oben beschrieben wurden, müssen
implementiert sein. Wenn nur normale Implantate benötigt
werden, könnte man durch Weglassen des Motors 208 und
Fixieren der Nabe 206 in einer Position auf die Möglichkeit
verzichten, geneigte Implantate durchzuführen. Wenn die
Orientierung des Wafers 120 nicht kritisch ist, kann der
Waferhalter 232 fest sein, d. h. man könnte auf
den Motor verzichten, der in dem erweiterten Kopf 230 der
Verbindung 224 zur Verfügung gestellt wird.
-
Eine
große Anzahl an Scanmustern kann durch die Verwendung einer
Scanarmanordnung 200 nach der vorliegenden Erfindung erzeugt
werden. Wenn ein Bandstrahl verwendet wird, kann die Scanarmanordnung 200 verwendet
werden, um einen einzelnen Bogen des Wafers 120 über
den Bandstrahl zu bewirken. Wenn ein Ionenpunktstrahl verwendet wird,
sind Rastermuster gebräuchlicher. Das Rastermuster kann
ausgeführt werden, um lineare Scanlinien oder gebogene
Scanlinien zu umfassen. Der Wafer 120 kann durch den Ionenstrahl 118 in
einer gemeinsamen Richtung für jede Scanlinie bewegt werden,
oder der Wafer 120 kann in abwechselnden Richtungen für
jede sukzessive Scanlinie bewegt werden. Andere, gut bekannte Schemata
sind einfach zu implementieren, wie zum Beispiel verflochtene Scans,
wo nur jede zweite Scanlinie (oder jede dritte, vierte, etc. Scanlinie)
in einem Durchgang implantiert wird, dann wird im nächsten
Durchgang ein neues Set von übersprungenen Scanlinien implantiert,
und so weiter. Der Wafer 120 kann zwischen den Durchgängen
rotiert werden.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde in den obigen Ausführungsformen
im Kontext von Scanwafern 120 während der Implantation
beschrieben. Nichtsdestotrotz wird es verstanden werden, dass die Scanarmanordnung 200 auch
verwendet werden kann, um mit einem Wafertransferroboter während des
Ladens und Entladens des Wafers 120 zu kooperieren. Zum
Beispiel kann die Scanarmanordnung 200 um eine Achse 210 rotiert
werden, so dass der Wafer 120 flach oben auf dem Waferhalter 232 gehalten
wird. Die Scanarme 212 und 214 können
auch verwendet werden, um den Wafer 120 geeignet für die
Kooperation mit dem Roboter zu positionieren.
-
Kurzzusammenfassung
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MULTI-DIREKTIONALES, MECHANISCHES SCANNEN
IN EINEM IONENIMPLANTER
-
Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Scanarmanordnung zum multi-direktionalen,
mechanischen Scannen eines Halbleiterwafers oder eines anderen Substrates,
das einer Implantationsbehandlung unterzogen werden soll. Die vorliegende
Erfindung stellt eine Scanarmanordnung zu Verfügung, die
ein Paar Antriebsarme umfasst, die durch zwei Verbindungsarme verbunden
sind, um ein Viereck zu bilden. Drehgelenke werde zur Verfügung
gestellt, um angrenzende Arme miteinander zu verbinden, und ein
Substrathalter wird an einem Verbindungsarm an der Stelle zur Verfügung
gestellt, an der er mit dem anderen Verbindungsarm verbunden ist.
Daher verursacht das Rotieren der Antriebsarme eine Bewegung des
Substrathalters. Eine geeignete Kontrolle der Antriebsarme ermöglicht
es, dass der Substrathalter durch den Ionenstrahl bewegt wird, um
vielen, verschiedenen Bahen zu folgen und dadurch Muster zu implantieren.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5389793 [0003, 0038]
- - US 4736107 [0004]
- - US 5898179 [0004]
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- - US 5406088 [0004]
- - WO 2004/001789 [0006, 0011, 0012, 0066]
- - US 5969366 [0038]
- - US 5399871 [0039]