JP2005534187A - プラズマドーピング装置内のプラズマパラメータをモニターするための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (74)
- 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配置されたプラテンと、
前記プラズマドーピングチャンバ内にあって、前記プラテンから離隔された陽極と、
前記プラズマドーピングチャンバに結合された処理ガスソースであって、処理ガスのイオンを含むプラズマが前記陽極と前記プラテンとの間のプラズマ放電領域内で生成される、ところの処理ガスソースと、
プラズマから被処理体へイオンを加速するために、前記プラテンと前記陽極との間にパルスを印加するためのパルスソースと、
プラズマのパラメータの空間分布を感知するための感知デバイスから成るプラズマモニターと、
から成る装置。 - 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたセンサーの直線アレイから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたセンサーの円形アレイから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたセンサーの2次元アレイから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたセンサーの放射状アレイから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスはひとつまたはそれ以上の光学センサーから成る、ところの装置。
- 請求項6に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーは広帯域の光を感知するように構成されている、ところの装置。
- 請求項6に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーは狭帯域の光を感知するように構成されている、ところ装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスはひとつまたはそれ以上の電気センサーから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは前記陽極内または付近に設置されたひとつまたはそれ以上のセンサーから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたイメージセンサーから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは、被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置された可動センサーと、プラズマに関してセンサーを移動させるためのアクチュエータとから成る、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスはプラズマ放電領域内のプラズマ密度の空間分布を感知するように構成されている、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは被処理体内へ注入されるイオンのドーズ量分布を示すプラズマパラメータを感知するように構成されている、ところの装置。
- 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、感知デバイスによる測定を処理し、被処理体内へ注入されるイオンのドーズ量分布を評価するためのドーズプロセッサから成る装置。
- 請求項15に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに、イオン電流を感知するためのファラデーカップから成り、ドーズプロセッサはビームセンサーの測定に応答して、被処理体へ分配されたイオンドーズ量を評価する、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは被処理体のプラズマドーピング中のプラズマ密度の空間分布を感知するように構成されている、ところの装置。
- 請求項1に記載のプラズマドーピング装置であって、前記感知デバイスは前記陽極内に設置されたセンサーのアレイから成り、前記プラズマモニターはさらにセンサーに接続された処理回路を含む、ところの装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記センサーのアレイは、前記陽極内に設置されかつ前記陽極と電気的に絶縁された電気センサーから成る、ところの装置。
- 請求項19に記載のプラズマドーピング装置であって、さらに、前記陽極の下面全体を覆う電気的絶縁カバーを含む装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記処理回路は前記センサーの全部または選択された集合を同時にサンプリングするための回路を含む、ところの装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記処理回路は、前記プラテンと前記陽極との間に印加されたパルスの安定部分の間に、前記センサーの全部または選択された集合をサンプリングするための回路を含む、ところの装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記処理回路は、前記プラテンと前記陽極との間に印加された各パルスの開始時またはその付近で、前記センサーの全部または選択された集合をサンプリングするための回路を含む、ところの装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記処理回路は、前記プラテンと前記陽極との間に印加された各パルスの後の残光時間間隔の間に、前記センサーの全部または選択された集合をサンプリングするための回路を含む、ところの装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記処理回路は、前記プラテンと前記陽極との間に印加された各パルスの幅以下のサンプリング時間中に、前記センサーの全部または選択された集合をサンプリングするための回路を含む、ところの装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記処理回路は、前記プラテンと前記陽極との間に印加された各パルスの幅以上のサンプリング時間中に、前記センサーの全部または選択された集合をサンプリングするための回路を含む、ところの装置。
- 請求項18に記載のプラズマドーピング装置であって、前記処理回路は、前記プラテンと前記陽極との間に印加されたパルスの2個またはそれ以上を含むサンプリング時間中に、前記センサーの全部または選択された集合をサンプリングするための回路を含む、ところの装置。
- 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配置されたプラテンと、
前記プラズマドーピングチャンバ内にあって、前記プラテンから離隔された陽極と、
前記プラズマドーピングチャンバに結合された処理ガスソースであって、処理ガスのイオンを含むプラズマが前記陽極と前記プラテンとの間のプラズマ放電領域内で生成される、ところの処理ガスソースと、
プラズマから被処理体へイオンを加速するために、前記プラテンと前記陽極との間にパルスを印加するためのパルスソースと、
プラズマの空間分布を感知するために前記陽極上またはその付近に設置されたひとつまたはそれ以上の光学センサーから成るプラズマモニターであって、プラズマの空間分布は被処理体内に注入されるイオンのドーズ量分布を示す、ところのプラズマモニターと、
から成る装置。 - 請求項28に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーは、被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたセンサーの直線アレイから成る、ところの装置。
- 請求項28に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーは被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたセンサーの2次元アレイから成る、ところの装置。
- 請求項28に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーは、被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたイメージセンサーから成る、ところの装置。
- 請求項28に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーは、被処理体から離隔されて前記プラズマドーピングチャンバ内に配置された可動センサーと、プラズマに関してセンサーを移動するためのアクチュエータと、から成るところの装置。
- 請求項28に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーの各々は、前記プラズマドーピングチャンバ内に設置された光学プローブ、遠隔配置された光センサー及び感知した放射光を遠隔配置された光センサーまで運ぶための光ファイバーから成る、ところの装置。
- 請求項28に記載のプラズマドーピング装置であって、前記ひとつまたはそれ以上の光学センサーは、約20ナノメートルまたはそれ以上の幅を有する選択された波長範囲にわたってプラズマの空間分布を感知するように構成されている、ところの装置。
- 請求項34に記載のプラズマドーピング装置であって、選択された波長範囲は約50から600ナノメートルの幅を有する、ところの装置。
- 請求項34に記載のプラズマドーピング装置であって、選択された波長範囲は処理ガスからの放射光と一致する、ところの装置。
- 請求項34に記載のプラズマドーピング装置であって、処理ガスはBF3であり、選択された波長範囲は約350から400ナノメートルに集中している、ところの装置。
- 請求項34に記載のプラズマドーピング装置であって、前記プラズマモニターはさらに、選択された波長範囲にわたって感知した放射光を平均化するための処理回路を含む、ところの装置。
- 請求項34に記載のプラズマドーピング装置であって、前記プラズマモニターはさらに、選択された波長範囲にわたって感知した放射光を積分するための処理回路を含む、ところの装置。
- プラズマドーピング方法であって、
プラズマドーピングチャンバ内においてプラテン上で被処理体を支持する工程と、
プラズマを生成し、該プラズマから被処理体へイオンを加速する工程と、
プラズマパラメータの空間分布を感知する工程と、
から成る方法。 - 請求項40に記載の方法であって、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程は、光学センサーのアレイによってプラズマパラメータの空間分布を光学的に感知する工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程は、プラズマドーピングチャンバ内に配置されたイメージセンサーによりプラズマパラメータの空間分布を感知する工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程は、前記プラズマドーピングチャンバ内に配置されたセンサーをプラズマに関して移動させる工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程は、被処理体内に注入されるイオンのドーズ量分布を示すプラズマパラメータの空間分布を感知する工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程は、電気センサーのアレイによりプラズマパラメータの空間分布を電気的に感知する工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程は、センサーのアレイによりプラズマパラメータの空間分布を感知する工程及びプラズマを生成し該プラズマから被処理体内へイオンを加速する工程中にセンサーの全部または選択された集合を同時にサンプリングする工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマを生成してイオンを加速する工程はプラズマドーピングパルスに応答してパルス化されたプラズマを生成する工程から成り、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程はひとつまたはそれ以上のセンサーによりプラズマパラメータを感知し、プラズマドーピングパルスの安定部分の間にひとつまたはそれ以上のセンサーの出力をサンプリングする工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマを生成してイオンを加速する工程はプラズマドーピングパルスに応答してパルス化されたプラズマを生成する工程から成り、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程はひとつまたはそれ以上のセンサーによりプラズマパラメータを感知し、プラズマドーピングパルスの各々の開始時またはその付近でひとつまたはそれ以上のセンサーの出力をサンプリングする工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマを生成してイオンを加速する工程はプラズマドーピングパルスに応答してパルス化されたプラズマを生成する工程から成り、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程はひとつまたはそれ以上のセンサーによりプラズマパラメータを感知し、プラズマドーピングパルスの各々の後の残光時間間隔の間にひとつまたはそれ以上のセンサーの出力をサンプリングする工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマを生成してイオンを加速する工程はプラズマドーピングパルスに応答してパルス化されたプラズマを生成する工程から成り、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程はひとつまたはそれ以上のセンサーによりプラズマパラメータを感知し、プラズマドーピングパルスの各々の幅以下のサンプリング時間中にひとつまたはそれ以上のセンサーの出力をサンプリングする工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマを生成してイオンを加速する工程はプラズマドーピングパルスに応答してパルス化されたプラズマを生成する工程から成り、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程はひとつまたはそれ以上のセンサーによりプラズマパラメータを感知し、プラズマドーピングパルスの各々の幅以上のサンプリング時間中にひとつまたはそれ以上のセンサーの出力をサンプリングする工程から成る、ところの方法。
- 請求項40に記載の方法であって、プラズマを生成してイオンを加速する工程はプラズマドーピングパルスに応答してパルス化されたプラズマを生成する工程から成り、プラズマパラメータの空間分布を感知する工程はひとつまたはそれ以上のセンサーによりプラズマパラメータを感知し、プラズマドーピングパルスの2個またはそれ以上を含むサンプリング時間中にひとつまたはそれ以上のセンサーの出力をサンプリングする工程から成る、ところの方法。
- プラズマドーピング方法であって、
プラズマドーピングチャンバ内においてプラテン上で被処理体を支持する工程と、
プラズマを生成し、該プラズマから被処理体へイオンを加速する工程と、
プラズマの空間分布を光学的に感知する工程であって、プラズマの空間分布は被処理体内に注入されたイオンのドーズ量分布を示す、ところの工程と、
から成る方法。 - 請求項53に記載の方法であって、プラズマの空間分布を光学的に感知する工程は光学センサーのアレイによりプラズマを光学的に感知する工程から成る、ところの方法。
- 請求項54に記載の方法であって、さらに、感知したプラズマの空間分布を処理し、被処理体中に注入されたイオンのドーズ量分布を評価する工程を含む、ところの方法。
- 請求項53に記載の方法であって、プラテン上で被処理体を支持する工程は、プラテン上で半導体ウエハを支持する工程から成る、ところの方法。
- 請求項53に記載の方法であって、プラズマの空間分布を光学的に感知する工程は約20ナノメートルまたはそれ以上の幅を有する選択された波長範囲にわたってプラズマからの放射光を感知する工程から成る、ところの方法。
- 請求項57に記載の方法であって、選択された波長範囲にわたってプラズマからの放射光を感知する工程は約50から600ナノメートルの幅を有する選択された波長範囲にわたって放射光を感知する工程から成る、ところの方法。
- 請求項57に記載の方法であって、さらに、選択された波長範囲を、プラズマを生成するのに使用される処理ガスからの放射光と一致させる工程を含む方法。
- 請求項57に記載の方法であって、プラズマはBF3から生成され、選択された波長範囲は約350から400ナノメートルに集中している、ところの方法。
- 請求項57に記載の方法であって、さらに、選択された波長範囲にわたって感知した放射光を平均化する工程を含む、ところの方法。
- 請求項57に記載の方法であって、さらに、選択された波長範囲にわたって感知した放射光を積分する工程を含む、ところの方法。
- プラズマドーピング方法であって、
プラズマドーピングチャンバ内においてプラテン上で被処理体を支持する工程と、
プラズマを生成し、該プラズマから被処理体へイオンを加速する工程と、
プラズマの空間分布を電気的に感知する工程であって、プラズマの空間分布は被処理体内に注入されたイオンのドーズ量分布を示す、ところの工程と、
から成る方法。 - 請求項63に記載の方法であって、プラズマの空間分布を電気的に感知する工程は電気的センサーのアレイによりプラズマを電気的に感知する工程から成る、ところの方法。
- 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配置されたプラテンと、
前記プラズマドーピングチャンバ内にあって、前記プラテンから離隔された陽極と、
前記プラズマドーピングチャンバに結合された処理ガスソースであって、処理ガスのイオンを含むプラズマが前記陽極と前記プラテンとの間のプラズマ放電領域内で生成される、ところの処理ガスソースと、
プラズマから被処理体へイオンを加速するために、前記プラテンと前記陽極との間にパルスを印加するためのパルスソースと、
選択された波長範囲にわたってプラズマからの放射光を感知するための光学センサー及び選択された波長範囲にわたって感知した放射光を処理するために光学センサーに接続された処理回路から成るプラズマモニターと、
から成る装置。 - 請求項65に記載のプラズマドーピング装置であって、選択された波長範囲は約20ナノメートルまたはそれ以上の幅を有する、ところの装置。
- 請求項65に記載のプラズマドーピング装置であって、選択された波長範囲は約50から600ナノメートルの幅を有する、ところの装置。
- 請求項65に記載のプラズマドーピング装置であって、選択された波長範囲は処理ガスからの放射光と一致する、ところの装置。
- 請求項65に記載のプラズマドーピング装置であって、処理ガスはBF3から成り、選択された波長範囲は約350から400ナノメートルに集中している、ところの装置。
- 請求項65に記載のプラズマドーピング装置であって、処理回路は選択された波長範囲にわたって感知した放射光を平均化する、ところの装置。
- 請求項65に記載のプラズマドーピング装置であって、処理回路は選択された波長範囲にわたって感知した放射光を積分する、ところの装置。
- プラズマドーピング方法であって、
プラズマドーピングチャンバ内においてプラテン上で被処理体を支持する工程と、
プラズマを生成し、該プラズマから被処理体へイオンを加速する工程と、
選択された波長範囲にわたってプラズマからの放射光を感知する工程と、
プラズマ状態を表す測定値を与えるよう選択された波長範囲にわたって感知した放射光を処理する工程と、
から成る方法。 - 請求項72に記載の方法であって、感知した放射光を処理する工程は選択された波長範囲にわたって感知した放射光を平均化する工程から成る、ところの方法。
- 請求項72に記載の方法であって、感知した放射光を処理する工程は、選択された波長範囲にわたって感知した放射光を積分する工程から成る、ところの方法。
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