JP2015509268A - エネルギ混入物を減少させるためのビームライン設計 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、概略的にはイオン注入システムに関するものであり、より具体的には散乱粒子に起因するエネルギ混入物を減少させるためのシステムおよび方法に関するものである。
イオン注入は、半導体装置の製造において半導体ワークピースおよび/またはウェハ材料中にドーパントを選択的に注入するために用いられる物理的プロセスである。したがって、注入する行為は、ドーパントと半導体材料との間の化学的な相互作用には依存しない。イオン注入のために、ドーパントの原子/分子がイオン化されて分離され、加速あるいは減速されてビームを形成し、ワークピースあるいはウェハを横切って走査される。ドーパントイオンはワークピースに物理的にぶつけられ、表面から入って典型的には表面より下層の結晶格子構造中に落ち着く。
以下に、本発明の1または複数の態様の基本的な理解を促進するために簡単な概要を示す。この発明の概要欄の記載は、本発明の全てを示すものではなく、本発明の重要な要素あるいは臨界的な要素を特定するものでも本発明の範囲の外縁を規定するものでもない。むしろ、この発明の概要欄の目的は、後述するより詳細な説明の前に、本発明の概念のいくつかを単純化した形態で示すことにある。
図1は、本発明の1または複数の態様にかかるイオン注入システムに備えられる部材を概略的に示したブロック図である。
本発明について図面を参照しながら説明する。同じ部材には同じ符号を付している。以下に示す図および説明は典型例を示すものであって本発明を制限するものではない。したがって、図示したシステムの変形例や図示したものとは異なる実装例も本発明および特許請求の範囲の概念に含まれる。
Claims (19)
- ビームラインアッセンブリのイオンビーム経路からエネルギ混入物を除去する方法であって、
ワークピースから上記イオンビーム経路を見た視線内の上記イオンビーム経路における様々な粒子の軌道を計算する工程と、
上記ワークピースから上記イオンビーム経路を見た視線内の上記イオンビームを取り囲む壁部に複数の突出部を設ける工程とを含み、
複数の上記突出部は、複数の溝部によってそれぞれが分割された、上記計算された軌道に約90°の角度で面する複数の表面領域を備えていることを特徴とする方法。 - 上記ワークピースから上記イオンビーム経路を見た視線は、上記イオンビーム経路における減速レンズの下流側を含み、かつ、上記イオンビーム経路における上記減速レンズの上流側のビームトンネルの側面から上記ビームトンネルの終端部よりも前の点までの部分に及ぶことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 複数の上記突出部は、それぞれ、上記イオンビーム経路に沿った位置に応じて異なる角度を有しており、軌道内の中性粒子が上記ワークピースに注入される前に上記ビームラインアッセンブリ内で少なくとも1回以上衝突して上記ワークピースから逸れる方向に反射するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記各溝部は、深さ、サイズ、および/または当該溝部同士の間隔がそれぞれ異なっており、それぞれが中性粒子の前方散乱を減少させるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記ビームトンネルの終端部より前の点は、上記ビームトンネルにおける上記ワークピースから見えなくなる角度で湾曲している部分の側面よりも前の点を含み、上記軌道が当該部分の壁面に対して複数の入射角で入射することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 複数の上記溝部は、1mmから7mmの範囲内の深さを有しており、減速レンズの下流側で上記イオンビーム経路を取り囲む壁部、および上記減速レンズの上流側の壁部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記突出部は、少なくとも100個の溝部を備えており、
上記溝部は、減速レンズの上流側の壁部、上記減速レンズにおける少なくとも1つの電極、および上記減速レンズの下流側の壁部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 減速レンズと上記減速レンズの下流側に配置されたエネルギフィルタとを設ける工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記減速レンズは、複数の溝部によって分割された複数の表面領域を有する複数の突出部を備えた少なくとも1つの電極を備えており、軌道内の中性粒子が衝突して上記ワークピースから逸れる方向に反射するように形成されているか、あるいは上記ワークピースに到達する前にビームラインアッセンブリ内で少なくとも1回以上衝突する軌道内に形成されていていることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- ビームラインアッセンブリのイオンビーム経路からエネルギ混入物を除去する方法であって、
ワークピースから上記イオンビーム経路を見た視線内の上記イオンビーム経路における様々な粒子の軌道を計算する工程と、
それぞれが上記ワークピースから見た上記イオンビーム経路の視線内に配置された、衝突した中性粒子が上記ワークピースから逸れる方向に反射する形状を有する複数の突出部を備えた複数の領域を設ける工程とを含み、
上記各突出部は、複数の溝部によってそれぞれが分割された、上記軌道に約90°の角度で面する複数の表面領域を備えていることを特徴とする方法。 - 上記ワークピースから上記イオンビーム経路を見た視線内には、上記イオンビーム経路における減速レンズの下流側を取り囲む部分、および上記イオンビーム経路における上記ワークピースからの光学視野内に配置された上記減速レンズの上流側の部分が含まれることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 上記複数の領域に備えられる上記突出部は、上記イオンビーム経路に沿った位置に応じて複数の上記領域間で角度が異なることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 上記各溝部は、深さ、サイズ、および/または当該溝部同士の間隔がそれぞれ異なっており、それぞれが中性粒子の前方散乱を減少させるように形成されていることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 上記複数の領域内の上記突出部は、軌道内の中性粒子が衝突して上記ワークピースから逸れる方向に反射するように形成されている、および/または、上記ワークピースに注入される前にビームラインアッセンブリ内で少なくとも1回以上衝突する軌道内に形成されていることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 上記突出部の上記表面領域は、上記イオンビーム経路に沿った位置に応じて複数の上記領域間で形状が異なっていることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- ワークピースに注入するためのイオンビーム経路内にイオンビームを生成するイオンビーム源と、
生成された上記イオンビームを選択的に減速させる減速部と、
上記減速部の下流側に設けられた下流側ビームトンネルと、
上記減速部の上流側に設けられた上流側ビームトンネルとを備え、
上記下流側ビームトンネルは、上記イオンビーム経路を取り囲む壁部に配置された複数の上記突出部を有しており、
上記上流側ビームトンネルは、当該上流側ビームトンネルの一部に配置された複数の上記突出部を備えており、
上記突出部は、複数の溝部によって分割された、中性粒子の軌道に約90°の角度で面する複数の表面領域を備えており、
上記表面領域は、衝突した中性粒子が上記ワークピースから逸れる方向に反射するようにそれぞれ形成されている、および/または、上記ワークピースに注入される前に上記ビームラインアッセンブリ内で少なくとも1回以上の衝突が生じる軌道内に設けられていることを特徴とするビームラインアッセンブリ。 - 上記イオンビームからエネルギ混入物を除去し、上記イオンビームを上記ワークピースの方向へ向ける偏向フィルタを備えていることを特徴とする請求項16に記載のビームラインアッセンブリ。
- 上記各突出部は、上記イオンビーム経路に沿った位置に応じて角度がそれぞれ異なっており、
上記各溝部は、深さ、サイズ、および当該溝部間の間隔が中性粒子の前方散乱を減少させるようにそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項16に記載のビームラインアッセンブリ。 - 上記減速部は、上記突出部を備えた少なくとも1つの電極を備えていることを特徴とする請求項16に記載のビームラインアッセンブリ。
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