DE3020281C2 - Vorrichtung zur Doppelablenk-Abtastung eines Partikelstrahls - Google Patents

Vorrichtung zur Doppelablenk-Abtastung eines Partikelstrahls

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DE3020281C2 DE19803020281 DE3020281A DE3020281C2 DE 3020281 C2 DE3020281 C2 DE 3020281C2 DE 19803020281 DE19803020281 DE 19803020281 DE 3020281 A DE3020281 A DE 3020281A DE 3020281 C2 DE3020281 C2 DE 3020281C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur doppelten Ablenkung und Erteilen einer Abtastbewegung eines Strahls geladener Partikel.
Systeme mit Strahlen aus geladenen Partikeln weisen typischerweise eine Quelle für geladene Partikel, eine Beschleunigerröhre, eine Separator- oder Momentenanalysator-Einheit und ein Target auf. Um eine gleichförmige Verteilung des Strahls aus geladenen Partikeln über das Target zu erreichen, oder um die Erwärmung herabzusetzen, wird das Target manchmal mit Bezug auf einen festen Strahl bewegt (vgl. beispielsweise US-PS 3 983 402 und 3 778 626). Statt dessen kann der Stahl elektromagnetisch mit Bezug auf das Target abgetastet werden (vgl. beispielsweise US-PS 3 569 757. Bei der letzteren Lösungsmöglichkelt wird normalerweise ein variabler Auftreffwinkel für den Strahl auf das Target eingeführt. Wenn das Target ein Halbleiterwafer ist, der in einer Ionenimplantationsmaschine behandelt wird, kann dieser variable Auftreffwinkel zu unterschiedlichen Eindringtiefen aufgrund von Kanaleffekten und zu anderen Ungleichförmigkeiten führen. Dieser Effekt tritt verstärkt auf, wenn der Wafer-Durchmesser steigt. Solche unterschiedlichen Eindringtiefen sind in Halbleitergeräten unerwünscht (vgl. beispielsweise US-PS 3 569 757, Spalte 1, Zellen 20-59).
Der variable Auftreffwinkel eines elektromagnetisch abtastenden Strahls aus geladenen Partikeln ist bisher im wesentlichen dadurch eliminiert worden, daß der Strahl in einer Richtung lateral zum Strahlweg abgelenkt wurde und dann der Strahl wieder in der entgegengesetzten Richtung zurückgelenkt wurde, um die seitliche Geschwindigkeitskomponente wegzunehmen. Die anfängliche Geschwindigkeitskomponente (Quelle-Target) wird nicht gestört, der geladene Partikel wird jedoch seitlich versetzt US-PS 3 569 757 und 4 117 393.
Bei diesen Doppelablenksystemen wurde entweder ein an Spannung liegendes Plattenpaar verwendet, um elektrostatische Ablenkung zu erreichen, oder ein Elektromagnet wurde verwendet, um eine magnetische Ablenkung zu erhalten. Eine vollständige Doppelablenkung erfordert also zwei Plattenpaare für die elektrostatische Ablenkung oder ein Paar von Elektromagneten zur magnetischen Ablenkung. Wenn Ablenkungen sowohl in x- als auch in y-Richtung durchzuführen sind, werden doppelt so viele Platten oder Elektromagneten benötigt. Bei diesen Doppelablenksystemen erfordert die Verwendung von getrennten Einrichtungen zur Durchführung der Ablenkung einerseits und zur Durchführung der Rückablenkung andererseits eine sorgfältige Anpassung des Aufbaus und der Anordnung jeder Ablenkeinrichtung sowie der jeder Ablenkeinrichtung zugeordneten elektrischen Schaltung. Wenn eine enge Anpassung nicht erreicht wird, dann kann eine laterale Geschwindigkeitskomponente zurückbleiben, und zusätzliche Ungleichförmigkelten können gerade durch den Versuch eingeführt werden, einen gleichförmigen Auftreffwinkel zu erreichen. Im allgemeinen steigert die Verwendung von mehrfachen Komponenten die anfänglichen Einrichtungskosten und neigt dazu, den Energieverbrauch im Betrieb zu erhöhen.
Aus der DE-AS 1 088 628 ist ein elektronenoptisches Gerät mit einer Justiereinrichtung zum Ablenken eines Elektronenstrahls in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtung bekannt. Das Justiersystem besteht aus zwei Paaren kombinierter elektrostatischer und magnetischer Ablenksysteme. Die beiden magnetischen Ablenksysteme werden jeweils von einem einheitlichen Elektromagneten mit zwei Luftspalten gebildet, wobei die Magnetfelder in den beiden Spalten entgegengesetzte Polarität haben, so daß die Ablenkungen durch die Magnetfelder der beiden Spalten einander entgegengesetzt sind. Die zu den Spalten gehörenden Wicklungen sind dabei symmetrisch positioniert.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine doppelte Ablenkung und ein Erteilen einer Abtastbewegung eines Strahls geladener Partikel durch eine einheitliche elektromagnetische Einrichtung zu erreichen, die frei von Aber­ rationen und Fehlern ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Mögliche Abtastarten sind beispielsweise Axial-Sweep-Abtastung, gegen das Zentrum versetzte Abtastung und gespaltene Abtastung. Die Betriebsarten werden durch die Form des elektrischen Spannungsverlaufs bestimmt, die dazu verwendet wird, den Elektromagneten zu erregen.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach der Erfindung, die den Empfang eines Strahls aus geladenen Partikeln von einer Moment-Analysator-Einheit, die Passage des Strahls durch die Vorrichtung, und die Abgabe des Strahls an ein Target illustriert;
Fig. 2A einen elektrischen Spannungsverlauf zur Erregung der Spulen des Elektromagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2B eine Aufsicht auf den Elektromagneten nach Fig. 1 zur Veran­ schaulichung der durch den Spannungsverlauf nach Fig. 2A erreichten Abtastung;
Fig. 3A einen elektrischen Spannungsverlauf zur Erregung des Elektro­ magneten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3B eine Aufsicht auf den Elektromagneten nach Fig. 1 zur Veran­ schaulichung der Abtastung, die durch Verwendung der Spannungs­ verlaufsform nach Fig. 3A erhalten wird;
Fig. 4A einen weiteren elektrischen Spannungsverlauf zur Erregung des Elektromagneten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 4B eine Aufsicht auf den Elektromagneten nach Fig. 1 zur Veran­ schaulichung der Abtastung, die unter Verwendung des Span­ nungsverlaufs nach Fig. 4A erhalten wird.
Wie einleitend bereits erwähnt worden ist, gibt es zwei Möglichkeiten, eine gleichförmige Konzentration an geladenen Partikeln an einem Target abzu­ liefern. Bei einem Ionenimplantationssystem wird mit solchen Lösungen versucht, eine gleichförmige Ionendosis an einen Halbleiterwafer ent­ weder dadurch abzuliefern, daß der Wafer quer zum Weg eines festen Ionenstrahls mechanisch bewegt oder abgetastet wird, oder dadurch, daß ein Ionenstrahl elektromagnetisch die Oberfläche eines Halbleiterwafers abtastet, der in einer festen Position gehalten wird. Im ersten Fall stellt es ein schwieriges mechanisches Problem dar, eine hin und her gehende Querabtastung zu erhalten, und es ergeben sich Beschränkungen für die Abtastraten aufgrund der Beschleunigung und Verzögerung, die am Ende jeder Abtastung erforderlich sind. Ein Abtasten der ganzen Wafer­ fläche rein durch elektromagnetische Einrichtungen ist schwierig, weil die Abstände der elektrostatischen Platten oder die Längen der Magnetspalte groß sein müssen, um der Abtastung Rechnung zu tragen. Das führt zu hohen Feldstärken, schlechtem energetischen Wirkungsgrad und Streufeldern, die ihrerseits unerwünschte Effekte verursachen. Ein Hybrid-Abtastsystem, bei dem die besten Merkmale beider Lösungen vor­ handen sind, ergibt Vorteile gegenüber der Adoption jedes einzelnen Lösungsweges. Wenn in einem solchen System eine Drehabtastung für das Target vorgesehen ist, d. h. die Halterung, auf die der Halbleiterwafer montiert ist, können hohe Abtastraten in etwas erreicht werden, was grundsätzlich eine lineare Richtung ist, und zwar durch den Bogenweg des spinnenden Targets, vorausgesetzt die Höhe für die Querabtastung ist nicht groß (vergl. beispielsweise die Diskussion von Rasterspuren in US-PS 37 78 626). Die Querabtastung ist eine Sägezahn oder oszillie­ rende Funktion, die der später noch zu diskutierenden Modulation unter­ worfen wird, und kann recht gut durch magnetische Einrichtungen erreicht werden, insbesondere durch magnetische Doppelablenk-Abtastung. Das ist möglich, weil die Ablenkkräfte auf das sich bewegende Ion in einer Richtung orthogonal zur Richtung des Magnetfeldes und orthogonal zur Richtung der Ionengeschwindigkeit einwirken. Da die Ablenkung (und Rückablenkung) in der Ebene erfolgt, die die beiden Spalte halbiert, können die Spalte relativ klein sein. Elektrostatische Ablenkung erfordert auf der anderen Seite, daß größere Spalte verwendet werden, da die Ablenkkraft in Richtung des elektrischen Feldes aufgedruckt wird und die Abtastung längs der Spaltlänge erfolgt. Statt der Kombination magnetische Abtastung/Rotations­ abtastung kann eine erste Querabtastung durch magnetische Einrichtungen hervorgerufen werden und eine zweite, dazu senkrechte Abtastung durch elektrostatische Einrichtungen erhalten werden. In beiden Fällen wird das Target im wesentlichen orthogonal zu dem auftreffenden Ionenstrahl montiert oder wird unter irgendeinem kleinen, festen Winkel mit Bezug darauf orientiert. Der einheitliche Magnet zur doppelten Ablenkung und zum Erteilen einer Abtastbewegung der Vorrichtung nach der Erfindung ist damit leicht zum Einbau in eines dieser Hybrid-Abtastsysteme adaptierbar.
Eine doppelte Ablenkung und ein Erteilen einer Abtastbewegung ist, wie oben beschrieben, eine natürliche Technik zur Erzielung einer Lateralversetzung eines Strahls mit vernünftiger Höhe. Große Strahlhöhen sind für magnetische Abtastung nicht ideal geeignet, weil die Spaltlängen zu groß würden und ungewöhnlich hohe Feldstärken erfordern würden. Bei einer solchen Doppelablenk-Ab­ tastung ist ein sorgfältiger Abgleich der Magnetstärken für die Ablenkung und die Rückablenkung erforderlich, wenn die Dosisgleich­ förmigkeit wichtig ist. Da typischerweise die Ionendosis innerhalb einer Gleichförmigkeit von 1% gehalten werden muß, ist eine Anpassung erfor­ derlich, wenn getrennte Magnete verwendet werden. Der einheitliche Elektromagnet der Vorrichtung nach der Erfindung hat zwei Spalte, die so positioniert sind, daß eine Sichtlinienpassage durch die beiden Spalte für einen Ionenstrahl erhalten wird, so daß der Ionenstrahl durch jeden Spalt in einer Ebene passiert, die im wesentlichen senkrecht zum -Feld quer zur Länge des Spaltes ist. Die Konfiguration, mit der dieser Zustand hergestellt wird, ist in Fig. 1 dargestellt. Da der Elektromagnet eine geschlossene Schleife für die magnetischen Kraftlinien beschreibt, resultiert der gleiche Magnetfluß in Kräften, die die Ablenkung und die Rückablenkung hervorrufen. Die Anpassung ist inhärent, so lange wie die Polflächen und die Spaltlängen entweder gleich sind oder entsprechend abgeglichen sind. Der Spannungsverlauf zur Erregung des Elektromagneten braucht nicht nach irgendeiner Norm abgeglichen zu werden, da der gleiche Magnetfluß das -Feld über jedem Spalt des Magneten hervorruft. Der Spannungsverlauf bestimmt einfach die Position des Ionenstrahls auf dem Wafer und nicht den Auftreffwinkel. Dieser einheitliche Magnet zur Doppelablenkung vermeidet die Notwendigkeit für getrennte Magnete und für präzise elektrische Schaltung und kann einfach und kompakt konstruiert werden.
Die Struktur des einheitlichen Magneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 erkennbar. Ein geschlossener Elektromagnet 10 besteht aus zwei U-förmigen Kernen 11 und 12. Die Größe und Form der Kerne 11 und 12 sind angepaßt, so daß sie an ihren einander gegenüberliegenden Enden Spalte 13 und 14 bilden. Vorzugsweise sind die Spaltlängen (Distanz von Pol zu Pol) gleich. In diesem Falle sind Wicklungen 15 symmetrisch angeordnet und führen den gleichen Strom. Spaltlängen liegen typischerweise in der Größenordnung von 4 cm. Die Tiefe der Polflächen (Richtung in die Ebene der Zeichnung hinein) liegt in der Größenordnung von 30 cm und die Breite der Pol­ flächen (Richtung in der Zeichenebene) liegt in der Größenordnung von 30 cm. Die Gesamtbreite der U-förmigen Kerne, d. h. die Distanz zwischen den Außenseiten der beiden Polflächen, liegt in der Größen­ ordnung von 100 cm.
In Fig. 1 bis 4 sind die Richtung der Magnetfelder und der Kraftfelder für ein positiv geladenes Ion zu erkennen; das Kraftfeld für ein nega­ tiv geladenes Ion würde umgekehrt sein. In Fig. 1 verläuft das Magnet­ feld in Spalt 13 vom unteren Pol zum oberen Pol. Da der Ionenstrahl sich von links nach rechts bewegt, zeigt die Ablenkkraft aus der Zeichenebene heraus (durch die Spitze des Pfeils angedeutet). Umgekehrt verläuft das Magnetfeld im Spalt 14 vom oberen Pol zum unteren Pol und das Kraftfeld zeigt in die Zeichenebene hinein (gezeigt durch die Federn des Pfeils). Die vergleichbaren Magnetfeld- und Kraftfeld-Richtungen können auch in Fig. 2 bis 4 erkannt werden, für die willkürliche Zeit t1, die in Fig. 2A, 3A und 4A angegeben ist.
Betrieb
In der Seitenansicht in Fig. 1 ist die betriebliche Umgebung des einheit­ lichen Magneten dargestellt. Eine Ionenquelle 30, bei der es sich um eine Punktquelle in der dargestellten Weise, oder um eine Parallelquelle handeln kann, liefert einen divergierenden Ionen­ strahl 33, der in einen Moment-Analysator-Magneten 30 eingeführt wird. Die geeignete Ionenart, beispielsweise As⁺ mit einer Energie von 80 keV wird selektiv auf der Basis von Ladung, Energie und Masse abgelenkt, so daß sie als ein konvergierender Strahl 35 aus dem Moment-Analysator-Mag­ neten 30 austritt; Ionenarten anderer Masse, Energie und Ladung sind nicht in diesen konvergierenden Strahl abgelenkt. Der einheitliche Magnet 10 ist so positioniert, daß er den konvergierenden Strahl 35 durch einen seiner Spalte aufnimmt. Optimalerweise werden die relativen Distanzen so gewählt, daß der Strahl im Zentrum des einheitlichen Mag­ neten 10 konvergiert; dadurch entsteht die Neigung, jede möglichen optischen Effekte des einheitlichen Magneten in der Ebene zu neutrali­ sieren, in der der Strahl abgelenkt und zurückabgelenkt wird, der y-z-Ebene der Zeichnung nach Fig. 1. Eine solche Punkt-Punkt-Fokussierung (Quelle zum Zentrum des einheitlichen Magneten) erlaubt es, den kom­ paktesten Magneten zu verwenden. Parallel-Punkt-Fokussierung würde das gleiche Resultat ergeben, vorausgesetzt der Brennpunkt wäre im Zentrum des einheitlichen Magneten.
Die minimale Höhe des Strahls, d. h. die Ablenkung über und unter der Ebene der Ablenkung und Rückablenkung hängt hauptsächlich von den op­ tischen Eigenschaften des auftreffenden Strahls ab. Der einheitliche Magnet 10 ist vorzugsweise optisch neutral mit Bezug auf den Strahl, so daß er nur Kräfte in der y-z-Ebene aufdrückt, wenn er den Ionenstrahl ablenkt und rückablenkt. Optische Eigenschaften können eingeführt werden, wenn es beispielsweise erwünscht ist, bewußt Kanaleffekte in Halbleiter­ wafern hervorzurufen. Das kann dadurch erfolgen, daß die Spaltflächen variiert werden oder daß die Polflächen geformt werden. Gemäß Fig. 2-4 wird eine y-Richtung-Abtastung mit einem afokalen einheitlichen Magneten erhalten. Wenn eine spezifische Strahlhöhe erreicht werden soll, dann können die gegenseitigen Positionen von einheitlichem Magnet und Moment-Ana­ lysator geändert werden, um den Strahl zu defokussieren und die Höhe zu vergrößern. Wenn eine rotierende Platte dazu verwendet wird, Halb­ leiterwafer zu montieren, dann ist die Wechselwirkung der Rotations­ abtastung eines Halbleiterwafers, der auf eine rotierende Scheibe 32 montiert ist, und die Querabtastung vergleichbar mit dem Rastermuster, das in der US-PS 37 78 626 diskutiert wird.
Eine Reihe von Ausführungsbeispielen des einheitlichen Magneten der Vorrichtung nach der Erfindung sind in Fig. 2-4 dargestellt. Diese Figuren sind Schnitte durch die Spalte, wie sie durch die unterbrochene Linie in Fig. 1 ange­ deutet sind. Die Variablen sind der Eintrittspunkt für den Ionenstrahl und der verwendete Spannungsverlauf, der zur Erregung der Elektromagnet­ wicklungen verwendet wird. Durch Spezifizierung dieser Variablen kann eine große Vielzahl von brauchbaren Ausführungsbeispielen erhalten werden.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2A-2B wird der Ionenstrahl längs einer Linie in der y-z-Ebene eingeführt, die den Spalt 13 halbiert. Ein dreieckiger Spannungsverlauf gemäß Fig. 2A wird zur Erregung des Elektromagneten verwendet. Jeder Halbzyklus des dreieckigen Spannungs­ verlaufs sorgt für eine Abtastung von einer Seite der zweiten Polfläche zur anderen Seite. Die Amplitude des Spannungsverlaufs ist so, daß der Strahl so gerichtet wird, daß er sich von einer Kante der zweiten Pol­ fläche zur anderen Kante bewegt. Die effektive Tiefe der Abtastung ist kleiner als die geometrische Tiefe der Polflächen, typischerweise liegt sie in der Größenordnung von 2/3 der geometrischen Tiefe. Da das B-Feld im zweiten Spalt umgekehrt ist und die gleiche Intensität hat, wird die Lateralgeschwindigkeit in der x-z-Ebene, die durch das erste Magnetfeld eingeführt worden ist, durch das zweite Magnetfeld weggenommen. Damit wird eine Abtastbreite W erhalten.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3A-3B wird der Ionenstrahl in der y-z-Ebene längs einer Kante der Polfläche des ersten Spaltes ein­ geführt. Wieder ergibt ein vollständiger Zyklus des elektrischen Spannungs­ verlaufs eine Abtastung des Strahls von einer Kante der Polfläche des zweiten Spaltes zur anderen und wieder zurück. Ein Vorteil dieses Ver­ fahrens liegt darin, daß neutrale Partikel, die längs der ursprünglichen Strahlachse erzeugt werden, einen Fleck auf dem Target längs der Ein­ trittslinie des Strahls bombardieren, der so gewählt werden kann, daß er nicht mit einer Halbleiterwaferfläche zusammenfällt.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A-4B wird der Spannungs­ verlauf so gewählt, daß er eine vorgegebene Vorspannung enthält. Grund­ sätzlich werden Sägezahnfunktionen abwechselnd einer positiven und einer negativen Vorspannung überlagert. Das erlaubt es, zwei getrennte Bereich abzutasten, d. h. es wird eine gespaltene Abtastung erhalten, so daß getrennte Endstationen verwendet werden können. Eine magnetische Umschaltung ist im wesentlichen sofortwirkend oder momentan und kann eine Ablenkung von einer Endstation zu einer anderen erlauben.
Mit allen erwähnten Ausführungsbeispielen zur magnetischen Erzeugung einer Querabtastung ist gezeigt worden, daß die Abtastrate kon­ stant ist, so daß der Spannungsverlauf eine Sägezahnfunktion mit perfekt linearen Segmenten hat. Wenn die Abtastgeschwindigkeit in der Richtung, die senkrecht zur Querabtastung verläuft, nicht konstante Rate hat, wie das bei einem rotierenden Target der Fall ist, wo die orthogonale Abtastrate mit dem Radius des Punktes des Strahlaufpralls variiert, dann kann die Rate variiert werden. Die Querabtastrate kann umgekehrt proportional dem Radius erhalten wer­ den, um eine gleichförmige Ionenverteilung zu erhalten. Das wird dadurch erreicht, daß der Grund-Sägezahn-Spannungsverlauf, der zum Erregen der Elektromagnete verwendet wird, moduliert wird. Ent­ weder eine Speichereinrichtung, wie beispielsweise ein programmier­ barer Festwertspeicher, oder eine Echtzeit-Rückkopplungseinrichtung können dazu verwendet werden, die Lage des Strahls zu jedem Zeitpunkt festzulegen, um eine entsprechende Modulation der Grund-Sägezahn­ funktion durch die Generatoreinrichtung für den Spannungsverlauf zu ermöglichen. Statt dessen kann die Strahlintensität durch die Quelle für den Strahl aus geladenen Partikeln entsprechend dem Eingang von der Speichereinrichtung oder der Rückkopplungseinrichtung variiert werden, um Variationen in der Abtastgeschwindigkeit zu kompensieren, so daß eine gleichförmige Ionendosis pro Flächeneinheit geliefert wird. (Vergleiche Diskussion in US-PS 3 778 626).

Claims (10)

1. Vorrichtung zur doppelten Ablenkung und Erteilen einer Abtastbewegung eines Strahls geladener Partikel mit folgenden Merkmalen:
ein einheitlicher Elektromagnet (10) enthält zwei Luftspalte (13, 14) mit zugeordneten Polen und Wicklungen (15, 16), wobei die Luftspalte (13, 14) in einer gemeinsamen Spaltebene angeordnet und so breit sind, um die Abtastbewegung des Strahls (35) geladener Partikel in dieser Spaltebene zu ermöglichen;
die den Polen der beiden Luftspalte zugeordneten Wicklungen (15, 16) sind durch einen Erregungsstrom in der Weise betreibbar, daß das die Spaltebene durchsetzende Magnetfeld in dem einen Luftspalt (13) entgegengesetzt zur Polarität des Magnetfeldes in dem anderen Spalt (14) ist;
eine Quelle (30) des Strahls (35) geladener Partikel ist benachbart des einen Luftspaltes (13) angeordnet, so daß der Strahl (35) in der Spaltebene in diesen Luftspalt (13) eintritt;
eine Ablenkstromerzeugungseinrichtung ist zur Erregung der Wicklungen (15, 16) des Elektromagneten (10) vorgesehen, um die Doppelablenkung und die Abtastbewegung des Strahls (35) in der Spaltebene zu erzeugen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (10) nur eine Ablenkung des Strahls (35) geladener Partikel in der Spaltebene erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (30) geladener Partikel so benachbart dem einen Spalt (13) angeordnet ist, daß der Strahl (35) entlang des einen Randes der dem einen Luftspalt (13) zugeordneten Polflächen in die Spaltebene eingeführt wird (Fig. 3A, B).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (30) geladener Partikel so benachbart dem einen Luftspalt (13) angeordnet ist, daß der Strahl (35) mittig in diesen Luftspalt (13) in die Spaltebene eingeführt wird und daß die Ablenkstromerzeugungseinrichtung zwei Ablenkbereiche zwischen den Randlagen der Polflächen des anderen Luftspaltes (14) erzeugt (Fig. 4A, B).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem in Strahlrichtung gesehen zweiten Luftspalt (14) eine Dreheinrichtung für ein Target (32) nachgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene des Targets (32) im wesentlichen senkrecht zur Spaltebene steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Quelle (30) des Strahls (35) geladener Partikel dem einen Spalt (13) so benachbart angeordnet ist, daß der Strahl (35) entlang einer gewählten speziellen Flugbahn in die Spaltebene eingeführt wird,
daß die Ablenkstromerzeugungseinrichtung eine Wanderbewegung des Strahls (35) in der Spaltebene zwischen den äußeren Rändern der Polflächen des anderen Luftspaltes (14) erzeugt, und
daß der Strahl (35) auf das Target (32) mit einer quer verlaufenden Wandergeschwindigkeit auftrifft, die mit dem Abstand des Strahls vom Drehzentrum des Targets (32) variiert, um eine gleichmäßige Ionendosis an einem mit dem Target (32) verbundenen Wafer zu erzielen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Quelle (30) des Strahls (35) geladener Partikel, welche dem einen Spalt (13) benachbart ist, den Strahl (35) entlang einer speziell gewählten Flugbahn in die Spaltebene einführt und eine variable Intensität aufweist,
daß eine Strahlpositioniereinrichtung zur Bestimmung der Lage des Strahls mit Bezug auf das Drehzentrum des Targets (32) vorgesehen ist, und
daß diese Positionsinformation an die Quelle (30) gegeben wird, so daß die Intensität der Quelle proportional zum Abstand des Strahls vom Drehzentrum verändert wird, um eine gleichmäßige Ionendosis an einem auf dem Target (32) befestigten Wafer zu erhalten.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kombination mit zwei Paaren elektrostatischer Ablenkplatten, die dem, in Strahlrichtung gesehen, zweiten Spalt (14) benachbart angeordnet sind, und zwar parallel zur Spalt­ ebene und diese so übergreifend, daß das erste Paar ein elektrostatisches Feld in einer Richtung aufweist, um eine Ablenkgeschwindigkeitskomponente senkrecht zu der Spaltebene einzuführen, und das zweite Paar ein elektrostatisches Feld in der entgegengesetzten Richtung aufweist, um die Ablenkgeschwindigkeitskomponente zu beseitigen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (10) und die Ablenkstromerzeugungseinrichtung in der Weise miteinander kooperieren, daß bei der Strahlwanderung parallele Ein- und Austrittsstrahlen erzeugt werden.
DE19803020281 1979-06-04 1980-05-28 Vorrichtung zur Doppelablenk-Abtastung eines Partikelstrahls Expired - Lifetime DE3020281C2 (de)

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