JP2002522899A - プラズマ浸漬イオン注入ドーピング装置用のドーズ量モニター - Google Patents

プラズマ浸漬イオン注入ドーピング装置用のドーズ量モニター

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JP2002522899A JP2000564222A JP2000564222A JP2002522899A JP 2002522899 A JP2002522899 A JP 2002522899A JP 2000564222 A JP2000564222 A JP 2000564222A JP 2000564222 A JP2000564222 A JP 2000564222A JP 2002522899 A JP2002522899 A JP 2002522899A
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Abstract

(57)【要約】 プラズマドーピング装置は、プラズマドーピングチャンバと、半導体ウエハのような被処理体を支持するためのプラズマドーピングチャンバ内に設置されたプラテンと、チャンバに結合されたイオン化可能ガスのソースと、プラテンから離隔されたアノードと、プラテンとアノードの間に高電圧パルスを印加するためのパルスソースとを含む。高電圧パルスは被処理体の近傍にプラズマシースを有するプラズマを生成する。高電圧パルスは、被処理体に注入するためにプラズマシースを横切ってプラテン方向へ正イオンを加速する。プラズマドーピング装置は、プラズマシースを横切って加速された正イオンのサンプルを集めるためのプラテンに隣接して配置された少なくとも一つのファラディカップを含む。サンプルは被処理体内に注入される正イオンのドーズ量を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は被処理体のイオン注入に使用されるプラズマドーピング装置に関し、
特に、プラズマドーピング装置内で被処理体内に注入されるイオンドーズ量を測
定するための方法及び装置に関する。
【０００２】 発明の背景 イオン注入は導電率を変化させる不純物を半導体ウエハ内に導入するための標
準技術である。従来のイオン注入装置において、所望の不純物材料はイオンソー
ス内でイオン化され、該イオンは指定されたエネルギーのイオンビームを形成す
るために加速され、及び該イオンビームはウエハの表面に向けられる。付勢され
たビーム内のイオンは半導体材料のバルク内に侵入し、所望の導電率の領域を形
成するべく半導体材料の結晶格子内に埋め込まれる。
【０００３】 いくつかの応用において、半導体ウエハ内に浅い接合を形成する必要があり、
その場合不純物材料はウエハの表面付近の領域に制限される。これらの応用にお
いて高エネルギー加速及び従来のイオンインプランターの関連するビーム形成ハ
ードウエアは不必要である。したがって、半導体ウエハ内に浅い接合を形成する
ためにプラズマドーピング装置を使用することが提案された。プラズマドーピン
グ装置において、半導体ウエハはカソードとして機能する導体プラテン上に載置
される。所望のドーパント材料を含むイオン化可能ガスがチャンバ内に導入され
、高電圧パルスがプラテンとアノード若しくはチャンバ壁との間に印加され、ウ
エハの近傍にプラズマシースを有するプラズマを形成する。印加電圧によってプ
ラズマ内のイオンはプラズマシースを横切り及びウエハ内に注入される。注入の
深さはウエハとアノードとの間に印加された電圧に関連する。プラズマドーピン
グ装置はShengによる1994年10月11日に発行された米国特許第5,354,381号に記載
されている。
【０００４】 上記されたプラズマドーピング装置において、高電圧パルスはプラズマを生成
しかつプラズマからウエハ方向へ正イオンを加速する。プラズマ浸漬装置として
知られるような他のタイプのプラズマ装置において連続RF電圧がプラテンとアノ
ードとの間に印加され、連続プラズマを生成する。時々、高電圧パルスがプラテ
ンとアノードとの間に印加され、それによってプラズマ内の正イオンがウエハ方
向へ加速される。
【０００５】 イオン注入を含む半導体組立処理において、ウエハ内に注入される蓄積イオン
ドーズ量及びウエハ表面にわたるドーズ量の均一性に関する厳しい要求が与えら
れる。注入されたドーズ量は注入された領域の電気的活性を決定し、一方ドーズ
量の均一性は半導体ウエハ上のすべてのデバイスが特定された限度内で動作特性
を有することを保証するために要求される。
【０００６】 プラズマドーピング装置内のドーズ量測定のひとつの従来のアプローチは、上
記した米国特許第5,354,381号に記載されるように、高電圧パルスによってプラ
ズマに供給される電流の測定を含む。しかし、このアプローチは不正確になりや
すい。測定電流は、イオン注入の間に生成された電子を含み、たとえこれらの中
性分子が総ドーズ量に寄与するとしても被処理体内に注入される中性分子を除外
する。さらにまた、測定電流は注入中のウエハを通過するため、それは測定電流
にエラーを生じさせるウエハの特性に依存する。それらの特性は放射率、局所的
充電、ウエハ上のフォトレジストからのガス放出などを含む。したがって、異な
るウエハは同一のイオンドーズに対して異なる測定電流を与える。付加的に、測
定電流パルスは測定にエラーを導入する大きな容量若しくは変位電流成分を含む
。
【０００７】 プラズマドーピングドーズ量測定に関する技術は、E. JonesらによるIEEE Tra
nsactions on Plasma Science, Vol.25, No.1,1997年2月,pp.42-52に記載されて
いる。インプランター電流及び注入電圧の測定は単一の注入パルスに対する注入
プロファイルを決定するのに使用される。単一パルスに対する注入プロファイル
は最終注入プロファイル及び総注入ドーズ量を計画するために使用される。この
アプローチもまた、反復可能性を保証するために電源及びガス制御安定性に依存
しているという事実のために不正確になりやすい。また、経験的なアプローチは
時間を浪費しかつ高価である。
【０００８】 ウエハへの高エネルギービームの適用を含む従来のイオン注入装置において、
典型的に蓄積イオンドーズ量はターゲットウエハの正面に配置されたファラディ
カップ若しくはファラディケージによって測定される。典型的に、ファラディケ
ージは導電性のエンクロージャであり、該エンクロージャの下流端にウエハが配
置され、ファラディ装置の一部を構成する。イオンビームはファラディケージを
通ってウエハに達し、ファラディ内に電流を生成する。ファラディ電流は電子ド
ーズ量プロセッサに供給され、それは総イオンドーズ量を決定するために時間に
関して電流を積分する。ドーズ量プロセッサはイオンインプランターを制御する
のに使用されるフィードバックループの一部であってもよい。
【０００９】 さまざまなイオンインプランター用のファラディケージ構成が従来技術に開示
されている。半導体ウエハの正面に配置されたファラディケージは、Fornerisら
による1979年1月16日に発行された米国特許第4,135,097号、Turnerによる1984年
2月21日に発行された米国特許第4,433,247号、Robertsonらによる1983年12月20
日に発行された米国特許第4,421,988号、Robertsonらによる1984年1月31日に発
行された米国特許第4,463,255号、Douglasによる1982年11月30日に発行された米
国特許第4,361,762号、Kolondraらによる1988年11月22日に発行された米国特許
第4,786,814号、及びWuらによる1986年6月17日に発行された米国特許第4,595,83
7号に開示されている。回転ディスクの後方に配置されたファラディケージは、R
ydingによる1980年10月14日に発行された米国特許第4,228,358号、Rydingによる
1980年11月18日に発行された米国特許第4,234,797号、及びFarleyによる1986年5
月6日に発行された米国特許第4,587,433号に開示されている。
【００１０】 ドーズ量及びドーズ量均一性はまた、Corey,Jrらによる1988年6月14日に発行
された米国特許第4,751,393号に開示されるようなコーナーカップ装置を使って
従来の高エネルギーイオン注入装置内で測定されてきた。中央に開口部を有する
マスクがイオンビームの経路内に配置される。ビームはウエハ上に入射する中央
の開口部を通過する部分を有するマスクの領域にわたって走査される。小さいフ
ァラディカップがマスクの四隅に配置され、これらの場所でのビーム電流を感知
する。
【００１１】 発明の要旨 発明の最初の局面にしたがって、プラズマドーピング装置が与えられる。プラ
ズマドーピング装置は、プラズマドーピングチャンバと、装置のカソードであっ
て典型的に半導体ウエハである被処理体を支持するためのプラズマドーピングチ
ャンバ内に設置されたプラテンと、チャンバに結合されたイオン化可能ガスのソ
ースと、カソードとの間に高電圧パルスを印加するためのプラテン及びパルスソ
ースから離隔されたアノードと、から成る。高電圧パルスは被処理体の近傍にプ
ラズマシースを有するプラズマを生成する。該プラズマはイオン化可能ガスの正
イオンを含む。高電圧パルスは被処理体内への注入のためにプラズマシースを横
切ってプラテン方向に正イオンを加速する。プラズマドーピング装置はさらに、
プラズマシースを横切って加速された正イオンのサンプルを集めるためのプラテ
ンに隣接して配置されたひとつ若しくはそれ以上のファラディカップから成る。
該サンプルは被処理体内に注入される正イオンのドーズ量を表す。被処理体に面
する所望の均一なプラズマ密度を得るべくプラズマ形状を修正するために光学ガ
ードリングが使用され得る。
【００１２】 装置は単一のファラディカップまたはプラテンの周囲に配置される２つ若しく
はそれ以上のファラディカップを含んでもよい。環状のファラディカップがプラ
テンの周囲に配置されてもよい。プラズマドーピング装置がガードリングを含む
とき、ファラディカップは好適にガードリング内に埋め込まれる。ガードリング
はカソードのポテンシャル若しくはプラズマ均一性を制御するよう選択される他
のポテンシャルのいずれかに維持される。ガードリングと同じポテンシャルでガ
ードリング内に埋め込まれたファラディカップを維持することにより、測定され
る電流パルスの不所望な容量成分が最小化若しくは除去される。
【００１３】 さまざまな異なるファラディカップ構成が利用され得る。ひとつの実施例にお
いて、ファラディカップへの入口は被処理体と実質的に同一面であり、ファラデ
ィカップはプラテンと実質的に同じ電気的ポテンシャルに維持される。他の実施
例において、電気的に導体のマスクがファラディカップの正面に配置される。マ
スクはファラディカップへの入口と位置合わせされた開口部を有する。該マスク
及びプラテンは実質的に等しい電気的ポテンシャルに維持される。さらに他の実
施例において、装置はファラディカップへの入口に配置された電極及びファラデ
ィカップからの二次電子の逃避を抑制するために電極をバイアスするための電圧
源を含む。そのようなバイアスは中空陰極放電形成を抑制する利益的効果も有す
る。さらに他の実施例において、二次電子の逃避を抑制するためにファラディカ
ップへの入口に磁石が配置されてもよい。さらに他の実施例において、ファラデ
ィカップはファラディカップの深さと比較して小さい横方向寸法を有する入口を
有し、その結果ファラディカップの幾何学的形状は二次電子の逃避を抑制する。
【００１４】 ファラディカップは被処理体内に注入されるイオン電流を表す電流を生成する
。装置はさらに時間に関して電流を積分するための及び被処理体内に注入される
正イオンのドーズ量を表す出力を生成するためのドーズ量処理回路から成る。
【００１５】 プラテンの周囲に配置された２つ若しくはそれ以上のファラディカップを含む
実施例において、各ファラディカップは被処理体内に注入されるイオン電流を表
す電流を生成する。プラズマドーピング装置はさらにファラディカップによって
生成された電流を比較するための及び被処理体内へのイオン注入の均一性を示す
出力を生成するためのドーズ量均一性回路から成る。
【００１６】 ひとつの実施例において、分離アノードがプラズマドーピングチャンバ内に与
えられる。プラズマドーピングチャンバは電気的導体の壁を有する。アノード及
びチャンバ壁は接地のような共通の電気的ポテンシャルに接続されてもよい。他
の実施例において、分離アノードは利用されず、電気的導体の壁がアノードとし
て機能する。
【００１７】 詳細な説明 本発明に従うプラズマドーピング装置の例が図１に略示されている。プラズマ
ドーピングチャンバ10は包囲された体積12を画成する。チャンバ10内に配置され
たプラテン14は半導体ウエハ20のような被処理体を保持するための表面を与える
。例えば、ウエハ20はプラテン14の平坦面へその周縁でクランプされている。プ
ラテン14はウエハ20を支持しかつ電気的結合をウエハ20に与える。ひとつの実施
例において、プラテンはウエハ20を支持するための電気的導体の面を有する。他
の実施例において、プラテンはウエハ20への電気的結合のための導電ピンを含む
。
【００１８】 アノード24はプラテン14に関して離隔されてチャンバ10内に配置される。アノ
ード24はプラテン14に垂直に矢印26で示される方向に移動可能である。典型的に
、アノード24はチャンバ10の電気的導体の壁に接続され、それら両方は接地され
ている。
【００１９】 ウエハ20及びアノード24は高電圧生成器30に接続され、その結果ウエハ20はカ
ソードとして機能する。典型的にパルス生成器は、範囲が約100から3000ボルト
、間隔が約1から50マイクロ秒、及びパルス繰返し率が約100Hzから2KHzのパルス
を与える。これらのパルスパラメータ値は例示としてのみ与えられ、発明の態様
内で他の値が使用されてもよいことを理解されよう。
【００２０】 チャンバ10の包囲された体積12は制御可能バルブ32を通じて真空ポンプ34へ結
合されている。ガスソース36は質量流量制御器38を通じてチャンバ10へ結合され
ている。チャンバ10内に配置された圧力センサー44はチャンバ圧力を示す信号を
制御器46へ与える。制御器46は感知されたチャンバ圧力を所望の圧力入力と比較
し、制御信号をバルブ32に与える。制御信号はチャンバ圧力と所望の圧力との間
の差を最小化するようにバルブ32を制御する。真空ポンプ34、バルブ32、圧力セ
ンサー44及び制御器46は閉ループ圧力制御システムを構成する。典型的に、圧力
は約1mTorrから500mTorrの範囲に制御されるが、この範囲に限定されない。ガス
ソース36は被処理体内に注入するための所望のドーパントを含むイオン化可能ガ
スを供給する。イオン化可能ガスの例として、BF3,N2,Ar,PF5及びB2H6が含まれ
る。質量流量制御器38はガスがチャンバ10に供給されるときの速度を調整する。
図１に示される構成は、一定のガス流量及び一定の圧力において処理ガスの連続
流を与える。圧力及びガス流量は好適には反復可能な結果を与えるよう調整され
る。
【００２１】 作動時、ウエハ20はプラテン14上に配置される。その後、圧力制御システム、
質量流量制御器38及びガスソース36はチャンバ10内に所望の圧力及びガス流量を
生成する。例として、チャンバ10は10mTorrの圧力でBF3ガスとともに動作する。
パルス生成器30はウエハ20に対し高電圧パルスの連続を印加し、ウエハ20とアノ
ード24との間にプラズマ40を形成させる。周知技術のように、プラズマ40はガス
ソース36からのイオン化可能ガスの正イオンを含む。プラズマ40はさらにプラテ
ン14付近にプラズマシース42を含む。高電圧パルス中にアノード24とプラテン14
との間に存在する電場は正イオンをプラズマ40からプラズマシース42を横切って
プラテン14方向へ加速する。加速されたイオンは不純物材料の領域を形成するべ
くウエア20内に注入される。パルス電圧はウエハ20内の所望の深さに正イオンを
注入するように選択される。パルスの数及びパルス間隔はウエハ20に不純物材料
の所望のドーズ量を与えるよう選択される。パルス当りの電流は、パルス電圧、
ガス圧力及び種並びに電極の可変位置の関数である。例えば、カソードからアノ
ードまでの間隔は異なる電圧に対して調節され得る。
【００２２】 本発明にしたがって、ウエハ20内に注入されたイオンドーズ量を測定するため
にひとつ若しくはそれ以上のファラディカップがプラテン14に隣接して配置され
る。図１及び２の例において、ファラディカップ50、52、54及び56がウエハ20の
周辺の周囲に等しく離隔されて配置される。各ファラディカップはプラズマ40に
面した入口60を有する導体エンクロージャーから成る。好適には各ファラディカ
ップは実際にできるだけウエハ20に近く配置され、プラズマ40からプラテン14方
向へ加速される正イオンのサンプルを遮る。
【００２３】 ファラディカップはドーズ量プロセッサ70若しくは他のドーズ量モニタリング
回路に電気的に接続される。周知技術であるように、入口60を通って各ファラデ
ィカップに進入する正イオンはファラディカップに接続された電気回路内に電流
を生成する。電流は単位時間あたりに受け取った正イオンの数若しくはイオン電
流を示す。ファラディカップ50、52、54及び56によって受け取られたイオン電流
は単位時間当りにウエハ20内に注入されるイオンの数と一定の関係を有すること
が仮定されている。プラズマ40の均一性及びプラテン14方向へのイオン加速の均
一性に依存して、各ファラディカップによって受け取られる単位面積当りのイオ
ン電流は実質的にウエハ20内に注入される単位面積当りのイオン電流と等しいか
若しくはその固定された分数である。各ファラディカップの電流出力はウエハ20
内に注入されたイオン電流を表すので、ファラディカップ50、52、54及び56はウ
エハ20内に注入されたイオンドーズ量の測定を与える。
【００２４】 Chapekらによる1998年1月27日に発行された米国特許第5,711,812号に記載され
るように、プラズマドーピング装置はプラテン14を囲むガードリング66を含んで
もよい。ガードリング66はウエハ20のエッジ付近で注入イオンの相対的に均一な
分配を保証するべくバイアスされる。ファラディカップ50、52、54及び56はウエ
ハ20及びプラテン14の周辺付近でガードリング66内に配置されてもよい。
【００２５】 本発明の態様内でさまざまな異なるファラディカップ構成が利用され得ること
が理解されよう。第２の実施例が図３に示される。環状ファラディカップ80はウ
エハ及びプラテン14の周囲に配置されている。環状ファラディカップ80はイオン
電流内の局所的変化がウエハ20の周辺の周囲で平均化されるという利点を有する
。ファラディカップ80は環状ガードリング82内に配置されてもよい。概して、ひ
とつ若しくはそれ以上のファラディカップのあらゆる構成が利用され得る。ファ
ラディカップは好適にウエハ20及びプラテン14に実際にできるだけ近く配置され
る。しかし、ファラディカップはウエハ20内に注入されるイオン電流を表す測定
を与えるウエハに対するあらゆる位置を有する。
【００２６】 上で示したように、イオン電流を表す電気信号はファラディカップからドーズ
量プロセッサ70に供給される。ひとつの実施例において、各ファラディカップか
らの電流はチャンバ10の外部に配置されたドーズ量プロセッサ70に直接供給され
る。他の実施例において、前処理回路（図示せず）がプラテン14に近接し配置さ
れ、プラテン14の電圧で動作してもよい。回路はファラディカップの出力を前処
理し、ドーズ量プロセッサ70に結果を供給する。
【００２７】 ウエハ20に発射された総イオンドーズ量は注入時間にわたって積分された瞬間
のイオン電流である。典型的に、ドーズ量プロセッサ70はファラディカップの出
力を積分するための回路を含む。積分器は、従来の積分回路、電荷感知増幅器、
または積分関数を実行する他の適当な回路を利用する。装置が２つ若しくはそれ
以上のファラディカップを含む場合には、出力は総ドーズ量を決定するために平
均化されてもよい。ドーズ量プロセッサ構成は従来の高エネルギーイオン注入と
関連して知られている。
【００２８】 発明の他の局面にしたがって、２つ若しくはそれ以上のファラディカップがド
ーズ量均一性の測定を得るために利用される。ドーズ量均一性はウエハ20の表面
領域にわたって注入されたイオンの均一性である。図２を参照して、ウエハ20内
に注入されたイオンドーズ量が均一であるとき、ファラディカップ50、52、54及
び56は等しいイオン電流を受け取る。ドーズ量が均一でないとき、ファラディカ
ップは異なるイオン電流を受け取る。したがって、ファラディカップの電流出力
は互いに若しくは均一性の測定を得るための基準と比較される。したがって、例
えばもしひとつ若しくはそれ以上のファラディカップが他と異なるイオン電流を
与えるなら、非均一なイオン注入が示される。非均一注入の指示は例えばイオン
注入を停止させるか若しくは変化させることによって処理を制御するのに使用さ
れる。
【００２９】 プラズマドーピング装置で使用されるファラディカップはさまざまな異なる構
成を有する。図１に示される基本的構成において、各ファラディカップの入口60
はプラズマ40に面したウエハ20の表面と同一平面上にある。各ファラディカップ
は、ファラディカップによるプラズマ40へのあらゆる妨害を最小化するためにプ
ラテン14と同じ電気的ポテンシャルにある。
【００３０】 他のファラディカップ構成が図４に示される。ファラディカップ90はガードリ
ング92内に埋め込まれている。好適にはファラディカップ90はガードリング92と
同じポテンシャルに維持される。この構成は測定された電流パルスの容量成分を
抑制する。
【００３１】 他のファラディカップ構成が図５に示される。ファラディカップ組立体は、フ
ァラディカップ104の正面に配置された開口部102を有する電気的導体のマスク10
0を含む。マスク100及びファラディカップ104はプラテン14及びウエハ20に隣接
して配置され、該マスク100はプラテン14の電気的ポテンシャルに維持される。
この構成によりファラディカップ104はプラテン14と異なる電圧でバイアスされ
、一方マスク100はファラディカップ104の存在によって引き起こされるプラズマ
40へのあらゆる妨害を最小化する。このタイプのマスクはここに記載されるよう
なひとつ若しくはそれ以上のファラディカップを使用するあらゆる構成で使用さ
れ得る。
【００３２】 他のファラディカップ構成が図６に示される。ファラディカップ組立体はマス
ク112とファラディカップへの入口との間に配置された電極110を含む。電極110
及びマスク112はそれぞれファラディカップ114への入口と位置合わせされた開口
を有する。好適には該マスク112はプラテン14の電気的ポテンシャルで維持され
る。電極110はファラディカップ114からの二次電子の逃避を抑制するべく選択さ
れた電圧を与える電圧源120に接続される。電極110は二次電子の静電抑制を与え
、中空陰極放電を抑制する利益的効果を有する。ファラディカップからの電子逃
避は測定されるイオンドーズ量にエラーを導入する。
【００３３】 他のファラディカップ構成が図７に示される。ファラディカップ組立体はマス
ク134とファラディカップ136への入口との間に配置された磁石130及び132を含む
。マスク134及び磁石130、132はファラディカップ136への入口と位置合わせされ
た開口を画成する。マスク134はプラテン14と同じ電気的ポテンシャルに維持さ
れる。磁石130及び132はファラディカップ136の入口において二次電子の逃避を
抑制する磁場を生成する。磁石130及び132は二次電子の磁気的抑制をもたらす。
【００３４】 他のファラディカップ構成が図８に示される。ファラディカップ150は二次電
子の逃避を禁止する幾何学形状を有する。特に、ファラディカップ150の内側深
さDはファラディカップ入口152の幅Wと比較して大きい。この構成において、フ
ァラディカップ150の底面154で生成された二次電子は入口152を通って逃避する
比較的小さい確率を有する。
【００３５】 他のファラディカップ構成が図９に示される。ファラディカップ組立体は入口
アパーチャプレート172とイオンコレクタプレート174との間に配置された二次電
子コレクタリング170を含む。二次電子コレクタリング170は絶縁ワッシャー176
によって入口アパーチャプレート172から絶縁され、また絶縁ワッシャ−178によ
ってイオンコレクタプレート174から絶縁される。二次電子コレクタリング170は
、カソードとアノードポテンシャルの間に接続された電源（図示せず）若しくは
分圧器（図示せず）によってイオンコレクタプレート174に関して約10〜100ボル
ト正のポテンシャルに維持される。イオンコレクタプレート174で形成された二
次電子のファラディカップ入口方向への移動を妨げることによって、この構成は
中空陰極放電が生じるのを妨げる点で有効である。二次電子コレクタリング170
へ流れる二次電子は、ドーズ量の測定値である所望の正味イオン電流を得るため
にイオンコレクタプレート174によって測定された電流から引き算されなければ
ならない。
【００３６】 それぞれの場合において、ファラディカップ及び関連要素を含むファラディカ
ップ組立体は好適にはプラテン14及びウエハ20に隣接して配置される。好適には
組立体の上端面はウエハ20の上端面と同一平面であるか若しくは同一平面に近い
。ファラディカップ組立体は、ウエハ20内へのイオン注入及びファラディカップ
組立体によるイオン電流の測定の両方に逆効果を及ぼすプラズマ40へのあらゆる
妨害を最小化するよう構成される。
【００３７】 発明は、高電圧パルスの適用と同時にプラテン14とアノード24との間にプラズ
マが形成されるところのプラズマドーピング装置と関連して説明されてきた。ひ
とつ若しくはそれ以上のファラディカップはまた、プラズマがアノードとカソー
ドとの間の領域に連続的に存在し、イオンが高電圧パルスの適用によりカソード
方向に加速されるところのプラズマ浸漬装置内で利用されてもよい。
【００３８】 図１の構成において、アノード24はチャンバ10と分離しているが電気的に接続
されている。他の構成において、プラズマドーピングチャンバ10の導体壁がアノ
ードとして働き、分離アノードは利用されない。
【００３９】 本発明の現時点で考えられる好適実施例について示されかつ説明されてきたが
、特許請求の範囲に定義された発明の態様から離れることなくさまざまな変更及
び修正が可能であることは当業者の知るところである。
【図面の簡単な説明】
本発明をより良く理解するために、ここに参考として組み込む添付図面が参照
される。
【図１】 図１は、本発明の第１実施例に従うプラズマドーピング装置の単純化された略
示ブロック図である。
【図２】 図２は、図１のプラズマドーピング装置の部分的略示断面図であり、ウエハ及
びファラディカップを示している。
【図３】 図３は、本発明の第２実施例に従うプラズマドーピング装置の部分的略示断面
図である。
【図４】 図４は、本発明の第３実施例に従うファラディカップ構成の略示断面図である
。
【図５】 図５は、本発明の第４実施例に従うファラディカップ構成の略示断面図である
。
【図６】 図６は、本発明の第５実施例に従うファラディカップ構成の略示断面図である
。
【図７】 図７は、本発明の第６実施例に従うファラディカップ構成の略示断面図である
。
【図８】 図８は、本発明の第７実施例に従うファラディカップ構成の略示断面図である
。
【図９】 図９は、本発明の第８実施例に従うファラディカップ構成の略示断面図である
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲックナー、マッシュー アメリカ合衆国カリフォルニア州94306パ ロアルト、ラモナ・サークル 3649 Ｆターム(参考） 4K029 BD01 CA10 DE00

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プラズマドーピング装置であって、 プラズマドーピングチャンバと、 カソードを構成する被処理体を支持するための前記プラズマドーピングチャン
    バ内に設置されたプラテンと、 前記チャンバに結合されたイオン化可能ガスのソースであって、前記イオン化
    可能ガスは被処理体内に注入するための所望のドーパントを含む、ところのソー
    スと、 前記プラテンから離隔されたアノードと、 前記被処理体の近傍にプラズマシースを有するプラズマを生成するために前記
    プラテンと前記アノードとの間に高電圧パルスを印加するためのパルスソースで
    あって、前記プラズマは前記イオン化ガスの正イオンを含み、前記高電圧パルス
    は被処理体内への注入のためにプラズマシースを横切って前記プラテン方向へ前
    記正イオンを加速する、ところのパルスソースと、 前記プラズマシースを横切って加速された前記正イオンのサンプルを集めるた
    めの前記プラテンに隣接して配置されたファラディカップであって、前記サンプ
    ルは被処理体内に注入された正イオンの数を表すところのファラディカップと、
    から成る装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに前
    記ファラディカップ及び前記プラテンを実質的に等しい電気的ポテンシャルに維
    持するための手段から成る装置。
  3. 【請求項３】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに前
    記ファラディカップと位置合わせされた開口を有する電気的導体のマスク及び前
    記マスク及び前記プラテンを電気的に等しい電気的ポテンシャルに維持するため
    の手段から成る装置。
  4. 【請求項４】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ファ
    ラディカップへの入口が被処理体と実質的に同一平面状にある、ところの装置。
  5. 【請求項５】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ファ
    ラディカップは前記プラテンの周囲に配置された複数のファラディカップから成
    る、ところの装置。
  6. 【請求項６】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ファ
    ラディカップは前記プラテンの周囲に配置された環状ファラディカップから成る
    、ところの装置。
  7. 【請求項７】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに前
    記プラテンの周囲に配置されたガードリングから成り、前記ファラディカップは
    前記ガードリング内に配置される、ところの装置。
  8. 【請求項８】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに前
    記プラテンの周囲に配置されたガードリングから成り、ここで前記ファラディカ
    ップは前記ガードリング内に配置された複数のファラディカップから成り、さら
    に測定電流に対する容量的寄与を抑制するべくガードリングと同じポテンシャル
    でファラディカップを維持するための手段から成る、装置。
  9. 【請求項９】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに前
    記プラテンの周囲に配置されたガードリングから成り、ここで前記ファラディカ
    ップは前記ガードリング内に配置された環状のファラディカップから成り、さら
    に測定電流に対する容量的寄与を抑制するべくガードリングと同じポテンシャル
    で環状ファラディカップを維持するための手段から成る、装置。
  10. 【請求項１０】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記フ
    ァラディカップは単位時間当りに被処理体内に注入される正イオンの数を表す電
    流を生成し、及び前記装置はさらに時間に関して前記電流を積分するための及び
    被処理体内に注入される正イオンのドーズ量を表す出力を生成するためのドーズ
    量処理回路から成る、ところの装置。
  11. 【請求項１１】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記フ
    ァラディカップは前記プラテンの周囲に配置された複数のファラディカップから
    成り、各々は単位時間当りに被処理体内に注入される正イオンの数を表す電流を
    生成し、及び前記プラズマドーピング装置はさらに前記複数のファラディカップ
    によって生成された電流を比較するための及び該比較に応答して被処理体内への
    イオン注入の均一性を示す出力を生成するためのドーズ量均一性回路から成る、
    ところの装置。
  12. 【請求項１２】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに
    前記ファラディカップの入口に配置された電極及び前記ファラディカップからの
    二次電子の逃避を抑制するために及び／または中空陰極放電を抑制するために前
    記電極をバイアスするための手段から成る装置。
  13. 【請求項１３】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに
    前記ファラディカップからの二次電子の逃避を抑制するための前記ファラディカ
    ップの入口に配置された少なくとも一つの磁石から成る装置。
  14. 【請求項１４】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記フ
    ァラディカップは横方向寸法を有し、前記入口の横方向寸法は前記ファラディカ
    ップの深さと比較して小さく、前記ファラディカップの幾何学的形状は前記入口
    を通る二次電子の逃避を抑制する、ところの装置。
  15. 【請求項１５】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記チ
    ャンバは電気的導体の壁を有し、前記アノード及び前記チャンバは共通の電気的
    ポテンシャルに接続されている、ところの装置。
  16. 【請求項１６】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記チ
    ャンバは電気的導体の壁を含み、前記アノードは前記チャンバの電気的導体の壁
    から成るところの装置。
  17. 【請求項１７】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記プ
    ラテンは半導体ウエハを支持するように構成される、ところの装置。
  18. 【請求項１８】請求項１に記載のプラズマドーピング装置であって、前記フ
    ァラディカップは、前記正イオンを受け取るための入口アパーチャを画成する入
    口アパーチャプレートと、前記正イオンを集めるためのイオンコレクタプレート
    と、前記アパーチャプレートと前記イオンコレクタプレートとの間に配置された
    二次電子コレクタリングと、前記イオンコレクタプレートに関して正ポテンシャ
    ルで前記二次電子コレクタリングをバイアスするための手段と、から成るところ
    の装置。
  19. 【請求項１９】プラズマドーピングチャンバと、被処理体を支持するための
    前記チャンバ内に設置されたプラテンと、前記チャンバに結合されたイオン化可
    能ガスのソースと、前記プラテンから離隔されたアノードと、前記被処理体の近
    傍にプラズマシースを有するプラズマを生成するために前記プラテンと前記アノ
    ードとの間に高電圧パルスを印加するためのパルスソースと、から成り、前記プ
    ラズマは前記イオン化可能ガスの正イオンを含み、前記高電圧パルスは前記正イ
    オンを被処理体内へ注入するためにプラズマシースを横切って前記プラテン方向
    へ加速するところのプラズマドーピング装置において、被処理体内に注入される
    前記正イオンのドーズ量をモニターするための方法であって、 前記プラテンに隣接して配置されたファラディカップによって前記プラズマシ
    ースを横切って加速された前記正イオンのサンプルを集める工程であって、前記
    サンプルは被処理体内へ注入された正イオンの数を表すところの工程、から成る
    方法。
  20. 【請求項２０】請求項１９に記載の方法であって、前記正イオンのサンプル
    を集める工程は前記プラテンの周囲に配置された複数のファラディカップによっ
    て実行される、ところの方法。
  21. 【請求項２１】請求項１９に記載の方法であって、さらに前記ファラディカ
    ップの存在によって引き起こされる前記プラテンへのあらゆる妨害を最小化する
    よう前記ファラディカップを構成する工程を含む、方法。
  22. 【請求項２２】請求項１９に記載の方法であって、さらに前記正イオンに応
    答して前記ファラディカップによって生成される電流を時間に関して積分し、被
    処理体内へ注入される正イオンのドーズ量を表す出力を生成する工程を含む、方
    法。
  23. 【請求項２３】請求項１９に記載の方法であって、前記正イオンのサンプル
    を集める工程は前記プラテンの周囲に配置された複数のファラディカップによっ
    て実行され、各々は単位時間に被処理体内に注入される正イオンの数を表す電流
    を生成するところの方法であり、さらに前記複数のファラディカップによって生
    成された電流を比較する工程と、被処理体内へのイオン注入の均一性を示す出力
    を生成する工程を含む、方法。
  24. 【請求項２４】請求項１９に記載の方法であって、さらに前記ファラディカ
    ップからの二次電子の逃避を抑制するべく及び／または中空陰極放電を抑制する
    べく前記ファラディカップの入口に配置された電極をバイアスする工程を含む、
    方法。
  25. 【請求項２５】請求項１９に記載の方法であって、前記正イオンのサンプル
    を集める工程は前記プラテンの周囲に配置されたガードリング内に埋め込まれた
    ２つ若しくはそれ以上のファラディカップによって実行される、ところの方法。
  26. 【請求項２６】請求項１９に記載の方法であって、前記正イオンのサンプル
    を集める工程は前記プラテンの周囲に配置されたガードリング内に埋め込まれた
    環状ファラディカップによって実行される、ところの方法。
  27. 【請求項２７】請求項１９に記載の方法であって、前記正イオンのサンプル
    を集める工程が入口アパーチャプレート内の入口アパーチャから離隔されたイオ
    ンコレクタプレートによって実行されるところの方法であり、さらにイオンコレ
    クタプレートと入口アパーチャとの間に配置された二次電子コレクタリングによ
    ってイオンコレクタプレートで形成された二次電子が入口アパーチャ方向へ移動
    するのを防止する工程から成る、方法。
  28. 【請求項２８】プラズマドーピング装置であって、 プラズマドーピングチャンバと、 被処理体を支持するための前記プラズマドーピングチャンバ内に設置されたプ
    ラテンと、 前記チャンバに結合されたイオン化可能ガスのソースであって、前記イオン化
    可能ガスは被処理体内へ注入するための所望のドーパントを含むところのソース
    と、 前記被処理体の近傍にプラズマシースを有するプラズマを形成するために前記
    プラテンと前記チャンバの電気的導体の壁との間に高電圧パルスを印加するため
    のパルスソースであって、前記プラズマは前記イオン化可能ガスの正イオンを含
    み、前記高電圧パルスは被処理体内への注入のために前記正イオンをプラズマシ
    ースを横切って前記プラテン方向へ加速するところのパルスソースと、 前記プラズマシースを横切って加速された前記正イオンのサンプルを集めるた
    めの前記プラテンに隣接して配置されたファラディカップであって、前記ファラ
    ディカップによって集められた前記正イオンのサンプルは被処理体内に注入され
    た前記正イオンのドーズ量を表すところのファラディカップと、 から成る装置。
  29. 【請求項２９】請求項２８に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは前記プラテンの周囲に配置された複数のファラディカップか
    ら成る、ところの装置。
  30. 【請求項３０】請求項２８に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは前記プラテンの周囲に配置された環状ファラディカップから
    成るところの装置。
  31. 【請求項３１】請求項２８に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは単位時間当りの被処理体内に注入された正イオンの数を表す
    電流を生成し、及び前記装置はさらに時間に関して前記電流を積分するための及
    び被処理体内に注入された正イオンのドーズ量を表す出力を生成するためのドー
    ズ量処理回路から成る、ところの装置。
  32. 【請求項３２】請求項２８に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは前記プラテンの周囲に配置された複数のファラディカップか
    ら成り、各々は単位時間当りに被処理体内に注入される正イオンの数を表す電流
    を生成し、及び前記プラズマドーピング装置はさらに前記複数のファラディカッ
    プによって生成された電流を比較するための及び該比較に応答して被処理体内へ
    のイオン注入の均一性を示す出力を生成するためのドーズ量均一性回路から成る
    、ところの装置。
  33. 【請求項３３】請求項２８に記載のプラズマドーピング装置であって、さら
    に前記プラテンの周囲に配置されたガードリングから成り、前記ファラディカッ
    プは前記ガードリング内に埋め込まれる、ところの装置。
  34. 【請求項３４】請求項２８に記載のプラズマドーピング装置であって、さら
    に前記チャンバ内の前記イオン化可能ガスの圧力を制御するための前記プラズマ
    ドーピングチャンバに結合された閉ループ圧力制御装置から成る装置。
  35. 【請求項３５】請求項２８に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは、前記正イオンを受け取るための入口アパーチャを画成する
    入口アパーチャプレートと、前記正イオンを集めるためのイオンコレクタプレー
    トと、前記アパーチャプレートと前記イオンコレクタプレートとの間に配置され
    た二次電子コレクタリングと、前記イオンコレクタプレートに関して正のポテン
    シャルで前記二次電子コレクタリングをバイアスするための手段と、から成ると
    ころの装置。
  36. 【請求項３６】プラズマドーピング装置であって、 プラズマドーピングチャンバと、 カソードを構成する被処理体を支持するための前記プラズマドーピングチャン
    バ内に設置されたプラテンと、 前記プラテンから離隔されたアノードと、 前記チャンバに結合されたイオン化可能ガスのソースであって、前記ガスは被
    処理体内への注入のための所望のドーパントを含むところのソースと、 前記プラテンと前記アノードとの間に前記イオン化可能ガスの正イオンを含む
    プラズマを生成するための手段と、 被処理体内への注入のために前記正イオンを前記プラズマのプラズマシース
    を横切って前記プラテンの方向へ加速するために前記プラテンと前記アノードと
    の間に高電圧パルスを印加するためのパルスソースと、 前記プラズマシースを横切って加速された前記正イオンのサンプルを集めるた
    めの前記プラテンに隣接して配置されるファラディカップであって、前記サンプ
    ルは被処理体内へ注入される正イオンのドーズ量を表すところのファラディカッ
    プと、 から成る装置。
  37. 【請求項３７】請求項３６に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは前記プラテンの周囲に配置された複数のファラディカップか
    ら成る、ところの装置。
  38. 【請求項３８】請求項３６に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは前記プラテンの周囲に配置された環状のファラディカップか
    ら成る、ところの装置。
  39. 【請求項３９】請求項３６に記載のプラズマドーピング装置であって、さら
    に前記プラテンの周囲に配置されたガードリングから成り、前記ファラディカッ
    プは前記ガードリング内に埋め込まれている、ところの装置。
  40. 【請求項４０】請求項３６に記載のプラズマドーピング装置であって、前記
    ファラディカップは、前記正イオンを受け取るための入口アパーチャを画成する
    入口アパーチャプレートと、前記正イオンを集めるためのイオンコレクタプレー
    トと、前記アパーチャプレートと前記イオンコレクタプレートとの間に配置され
    た二次電子コレクタリングと、前記イオンコレクタプレートに関して正ポテンシ
    ャルで前記二次電子コレクタリングをバイアスするための手段と、から成るとこ
    ろの装置。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005328A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 不純物導入方法、不純物導入装置およびこれを用いて形成された半導体装置
JP2006114289A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Ulvac Japan Ltd イオン注入装置
KR100635786B1 (ko) 2005-10-05 2006-10-18 삼성전자주식회사 플라스마 도핑 방법 및 이를 수행하기 위한 플라스마 도핑장치
JP2007273150A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Ihi Corp イオン注入装置用の質量分析器
JP2007531239A (ja) * 2004-04-02 2007-11-01 バリアン・セミコンダクター・イクイップメント・アソシエーツ・インコーポレーテッド イオン注入に基づくプラズマのファラデードーズ及び均一性監視背景技術
JP2008533740A (ja) * 2005-03-15 2008-08-21 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド プラズマイオン注入におけるプロフィール調整
JP2008294440A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Samsung Electronics Co Ltd プラズマイオン注入システム
US7939388B2 (en) 2006-10-25 2011-05-10 Panasonic Corporation Plasma doping method and plasma doping apparatus
JP2012109570A (ja) * 1999-12-06 2012-06-07 Varian Semiconductor Equipment Associates Inc プラズマドーピングシステムのためのドーズ量モニター
KR20140012727A (ko) * 2011-03-14 2014-02-03 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 컨포멀한 도핑을 위한 방법들 및 장치
US9658106B2 (en) 2014-05-05 2017-05-23 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and measurement method

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335534B1 (en) * 1998-04-17 2002-01-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Ion implantation apparatus, ion generating apparatus and semiconductor manufacturing method with ion implantation processes
US6050218A (en) * 1998-09-28 2000-04-18 Eaton Corporation Dosimetry cup charge collection in plasma immersion ion implantation
CA2329180A1 (en) * 1998-10-06 2000-04-13 University Of Washington Charged particle beam detection system
JP3934262B2 (ja) * 1998-10-13 2007-06-20 三星電子株式会社 半導体を製造するため使用するイオン注入装置のファラデーカップをモニタする方法
US6288402B1 (en) * 1998-12-14 2001-09-11 The Regents Of The University Of California High sensitivity charge amplifier for ion beam uniformity monitor
US6403972B1 (en) * 1999-07-08 2002-06-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for alignment of ion beam systems using beam current sensors
US7091503B2 (en) * 2000-05-05 2006-08-15 Tokyo Electron Limited Measuring plasma uniformity in-situ at wafer level
US20070042580A1 (en) * 2000-08-10 2007-02-22 Amir Al-Bayati Ion implanted insulator material with reduced dielectric constant
US7166524B2 (en) * 2000-08-11 2007-01-23 Applied Materials, Inc. Method for ion implanting insulator material to reduce dielectric constant
US6893907B2 (en) 2002-06-05 2005-05-17 Applied Materials, Inc. Fabrication of silicon-on-insulator structure using plasma immersion ion implantation
US7294563B2 (en) * 2000-08-10 2007-11-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor on insulator vertical transistor fabrication and doping process
US7223676B2 (en) * 2002-06-05 2007-05-29 Applied Materials, Inc. Very low temperature CVD process with independently variable conformality, stress and composition of the CVD layer
US6939434B2 (en) * 2000-08-11 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
US7094670B2 (en) * 2000-08-11 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US20050230047A1 (en) * 2000-08-11 2005-10-20 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation apparatus
US7320734B2 (en) * 2000-08-11 2008-01-22 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation system including a plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7430984B2 (en) * 2000-08-11 2008-10-07 Applied Materials, Inc. Method to drive spatially separate resonant structure with spatially distinct plasma secondaries using a single generator and switching elements
US7303982B2 (en) * 2000-08-11 2007-12-04 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process using an inductively coupled plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7288491B2 (en) * 2000-08-11 2007-10-30 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US7037813B2 (en) * 2000-08-11 2006-05-02 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process using a capacitively coupled plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7094316B1 (en) 2000-08-11 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source
US7465478B2 (en) * 2000-08-11 2008-12-16 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US7479456B2 (en) * 2004-08-26 2009-01-20 Applied Materials, Inc. Gasless high voltage high contact force wafer contact-cooling electrostatic chuck
US7137354B2 (en) * 2000-08-11 2006-11-21 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation apparatus including a plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7183177B2 (en) * 2000-08-11 2007-02-27 Applied Materials, Inc. Silicon-on-insulator wafer transfer method using surface activation plasma immersion ion implantation for wafer-to-wafer adhesion enhancement
US6723998B2 (en) * 2000-09-15 2004-04-20 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Faraday system for ion implanters
US7309997B1 (en) 2000-09-15 2007-12-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Monitor system and method for semiconductor processes
EP1229068B1 (en) * 2001-02-06 2005-09-14 Shibuya Kogyo Co., Ltd. Method and apparatus for modifying the inner surface of containers made of polymeric compound
KR100725094B1 (ko) * 2001-04-18 2007-06-04 삼성전자주식회사 이온주입시스템의 웨이퍼 이차전자 발생억제장치
US20030079688A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Walther Steven R. Methods and apparatus for plasma doping by anode pulsing
US6716727B2 (en) 2001-10-26 2004-04-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for plasma doping and ion implantation in an integrated processing system
US20030116089A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-26 Walther Steven R. Plasma implantation system and method with target movement
US20030101935A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-05 Walther Steven R. Dose uniformity control for plasma doping systems
US7135423B2 (en) 2002-05-09 2006-11-14 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc Methods for forming low resistivity, ultrashallow junctions with low damage
US20040016402A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-29 Walther Steven R. Methods and apparatus for monitoring plasma parameters in plasma doping systems
US7355687B2 (en) * 2003-02-20 2008-04-08 Hunter Engineering Company Method and apparatus for vehicle service system with imaging components
JP2005005098A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Sumitomo Eaton Noba Kk イオン注入装置及びその制御方法
JP2005093518A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 不純物導入の制御方法および不純物導入装置
US20050133728A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method and system for in-situ calibration of a dose controller for ion implantation
US7695590B2 (en) * 2004-03-26 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition plasma reactor having plural ion shower grids
US7244474B2 (en) * 2004-03-26 2007-07-17 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition plasma process using an ion shower grid
US20050211171A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition plasma reactor having an ion shower grid
US20050211547A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Applied Materials, Inc. Reactive sputter deposition plasma reactor and process using plural ion shower grids
US20050211546A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Applied Materials, Inc. Reactive sputter deposition plasma process using an ion shower grid
US7291360B2 (en) * 2004-03-26 2007-11-06 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition plasma process using plural ion shower grids
US20050260354A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In-situ process chamber preparation methods for plasma ion implantation systems
US7396746B2 (en) 2004-05-24 2008-07-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods for stable and repeatable ion implantation
US7878145B2 (en) * 2004-06-02 2011-02-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Monitoring plasma ion implantation systems for fault detection and process control
US20050287307A1 (en) * 2004-06-23 2005-12-29 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Etch and deposition control for plasma implantation
US7767561B2 (en) * 2004-07-20 2010-08-03 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation reactor having an ion shower grid
US8058156B2 (en) * 2004-07-20 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation reactor having multiple ion shower grids
US20060043531A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Reduction of source and drain parasitic capacitance in CMOS devices
US7666464B2 (en) * 2004-10-23 2010-02-23 Applied Materials, Inc. RF measurement feedback control and diagnostics for a plasma immersion ion implantation reactor
US7109499B2 (en) * 2004-11-05 2006-09-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and methods for two-dimensional ion beam profiling
US20060099830A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma implantation using halogenated dopant species to limit deposition of surface layers
US20060121704A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma ion implantation system with axial electrostatic confinement
US7326937B2 (en) * 2005-03-09 2008-02-05 Verian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma ion implantation systems and methods using solid source of dopant material
KR100642641B1 (ko) * 2005-03-11 2006-11-10 삼성전자주식회사 중성빔 각도분포 측정 장치
US7428915B2 (en) * 2005-04-26 2008-09-30 Applied Materials, Inc. O-ringless tandem throttle valve for a plasma reactor chamber
US7422775B2 (en) * 2005-05-17 2008-09-09 Applied Materials, Inc. Process for low temperature plasma deposition of an optical absorption layer and high speed optical annealing
US7109098B1 (en) 2005-05-17 2006-09-19 Applied Materials, Inc. Semiconductor junction formation process including low temperature plasma deposition of an optical absorption layer and high speed optical annealing
US20060260545A1 (en) * 2005-05-17 2006-11-23 Kartik Ramaswamy Low temperature absorption layer deposition and high speed optical annealing system
US7312162B2 (en) * 2005-05-17 2007-12-25 Applied Materials, Inc. Low temperature plasma deposition process for carbon layer deposition
US7429532B2 (en) * 2005-08-08 2008-09-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate process using an optically writable carbon-containing mask
US7323401B2 (en) * 2005-08-08 2008-01-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate process using a low temperature deposited carbon-containing hard mask
US7312148B2 (en) * 2005-08-08 2007-12-25 Applied Materials, Inc. Copper barrier reflow process employing high speed optical annealing
US7335611B2 (en) * 2005-08-08 2008-02-26 Applied Materials, Inc. Copper conductor annealing process employing high speed optical annealing with a low temperature-deposited optical absorber layer
KR100844957B1 (ko) * 2006-05-11 2008-07-09 주식회사 하이닉스반도체 플라즈마 도핑 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
US7888245B2 (en) * 2006-05-11 2011-02-15 Hynix Semiconductor Inc. Plasma doping method and method for fabricating semiconductor device using the same
US7557363B2 (en) * 2006-06-02 2009-07-07 Axcelis Technologies, Inc. Closed loop dose control for ion implantation
US20080017811A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Collart Erik J H Beam stop for an ion implanter
US20100330787A1 (en) * 2006-08-18 2010-12-30 Piero Sferlazzo Apparatus and method for ultra-shallow implantation in a semiconductor device
CN101356625B (zh) * 2006-10-03 2012-05-23 松下电器产业株式会社 等离子体掺杂方法以及装置
US20080160170A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Varian Semiconductor Equipment Assoicates, Inc. Technique for using an improved shield ring in plasma-based ion implantation
US7972945B2 (en) * 2007-12-28 2011-07-05 Panasonic Corporation Plasma doping apparatus and method, and method for manufacturing semiconductor device
US8475673B2 (en) * 2009-04-24 2013-07-02 Lam Research Company Method and apparatus for high aspect ratio dielectric etch
US20110226739A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Process chamber liner with apertures for particle containment
FR2961010A1 (fr) 2010-06-03 2011-12-09 Ion Beam Services Dispositif de mesure de dose pour l'implantation ionique en mode immersion plasma
KR101217460B1 (ko) * 2010-11-11 2013-01-02 주식회사 케이씨텍 기판 도금 장치
US8581204B2 (en) * 2011-09-16 2013-11-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for monitoring ion implantation
CN103165489B (zh) * 2011-12-15 2015-07-29 中国科学院微电子研究所 一种piii工艺流程控制和在线剂量、均匀性检测装置
US9070538B2 (en) * 2013-10-25 2015-06-30 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Pinched plasma bridge flood gun for substrate charge neutralization
US10553411B2 (en) 2015-09-10 2020-02-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Ion collector for use in plasma systems
CN110828272B (zh) * 2018-08-09 2022-09-16 北京北方华创微电子装备有限公司 腔室内衬、下电极装置和半导体处理设备
CN114724914A (zh) * 2021-01-04 2022-07-08 江苏鲁汶仪器有限公司 一种等离子体密度控制系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63503340A (ja) * 1986-05-16 1988-12-02 バリアン・アソシエイツ・インコーポレイテッド イオン注入のための注入量の測定及び均一性のモニタリング装置
JPH06275544A (ja) * 1993-03-19 1994-09-30 Agency Of Ind Science & Technol 半導体加工装置
JPH0743936Y2 (ja) * 1988-09-07 1995-10-09 日新電機株式会社 イオン注入装置
JPH08225938A (ja) * 1995-02-22 1996-09-03 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd イオンシャワードーピング装置
JPH10121240A (ja) * 1996-10-10 1998-05-12 Eaton Corp プラズマ注入システム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4021675A (en) * 1973-02-20 1977-05-03 Hughes Aircraft Company System for controlling ion implantation dosage in electronic materials
US4135097A (en) * 1977-05-05 1979-01-16 International Business Machines Corporation Ion implantation apparatus for controlling the surface potential of a target surface
US4234797A (en) * 1979-05-23 1980-11-18 Nova Associates, Inc. Treating workpieces with beams
US4228358A (en) * 1979-05-23 1980-10-14 Nova Associates, Inc. Wafer loading apparatus for beam treatment
US4361762A (en) * 1980-07-30 1982-11-30 Rca Corporation Apparatus and method for neutralizing the beam in an ion implanter
US4463255A (en) * 1980-09-24 1984-07-31 Varian Associates, Inc. Apparatus for enhanced neutralization of positively charged ion beam
US4433247A (en) * 1981-09-28 1984-02-21 Varian Associates, Inc. Beam sharing method and apparatus for ion implantation
US4421988A (en) * 1982-02-18 1983-12-20 Varian Associates, Inc. Beam scanning method and apparatus for ion implantation
US4595837A (en) * 1983-09-16 1986-06-17 Rca Corporation Method for preventing arcing in a device during ion-implantation
US4786814A (en) * 1983-09-16 1988-11-22 General Electric Company Method of reducing electrostatic charge on ion-implanted devices
US4587433A (en) * 1984-06-27 1986-05-06 Eaton Corporation Dose control apparatus
JP2799090B2 (ja) * 1991-09-09 1998-09-17 シャープ株式会社 イオン注入装置
US5825035A (en) * 1993-03-10 1998-10-20 Hitachi, Ltd. Processing method and apparatus using focused ion beam generating means
US5354381A (en) * 1993-05-07 1994-10-11 Varian Associates, Inc. Plasma immersion ion implantation (PI3) apparatus
US5653811A (en) * 1995-07-19 1997-08-05 Chan; Chung System for the plasma treatment of large area substrates
US5911832A (en) * 1996-10-10 1999-06-15 Eaton Corporation Plasma immersion implantation with pulsed anode

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63503340A (ja) * 1986-05-16 1988-12-02 バリアン・アソシエイツ・インコーポレイテッド イオン注入のための注入量の測定及び均一性のモニタリング装置
JPH0743936Y2 (ja) * 1988-09-07 1995-10-09 日新電機株式会社 イオン注入装置
JPH06275544A (ja) * 1993-03-19 1994-09-30 Agency Of Ind Science & Technol 半導体加工装置
JPH08225938A (ja) * 1995-02-22 1996-09-03 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd イオンシャワードーピング装置
JPH10121240A (ja) * 1996-10-10 1998-05-12 Eaton Corp プラズマ注入システム

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109570A (ja) * 1999-12-06 2012-06-07 Varian Semiconductor Equipment Associates Inc プラズマドーピングシステムのためのドーズ量モニター
JP2005005328A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 不純物導入方法、不純物導入装置およびこれを用いて形成された半導体装置
JP4928439B2 (ja) * 2004-04-02 2012-05-09 バリアン・セミコンダクター・イクイップメント・アソシエーツ・インコーポレーテッド イオン注入に基づくプラズマのファラデードーズ及び均一性監視背景技術
JP2007531239A (ja) * 2004-04-02 2007-11-01 バリアン・セミコンダクター・イクイップメント・アソシエーツ・インコーポレーテッド イオン注入に基づくプラズマのファラデードーズ及び均一性監視背景技術
JP2006114289A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Ulvac Japan Ltd イオン注入装置
JP4562485B2 (ja) * 2004-10-13 2010-10-13 株式会社アルバック イオン注入装置
JP2008533740A (ja) * 2005-03-15 2008-08-21 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド プラズマイオン注入におけるプロフィール調整
KR100635786B1 (ko) 2005-10-05 2006-10-18 삼성전자주식회사 플라스마 도핑 방법 및 이를 수행하기 위한 플라스마 도핑장치
JP2007273150A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Ihi Corp イオン注入装置用の質量分析器
US7939388B2 (en) 2006-10-25 2011-05-10 Panasonic Corporation Plasma doping method and plasma doping apparatus
JP2008294440A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Samsung Electronics Co Ltd プラズマイオン注入システム
KR20140012727A (ko) * 2011-03-14 2014-02-03 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 컨포멀한 도핑을 위한 방법들 및 장치
US9658106B2 (en) 2014-05-05 2017-05-23 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and measurement method

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Dorai et al. SHk kkkk Miller, South Hamilton,* cited by examiner Primary Examiner–Jack Berman (73) Assignee: Varian Semiconductor Equipment Assistant Examiner–Zia R. Hashmi

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