JP2017510025A - 走査されたビームイオン注入におけるビームの利用を向上させるための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、概して、イオン注入システム、および特に走査されたビームイオン注入装置におけるイオンビームの利用の改良するためのシステム、方法に関する。
半導体デバイスの製造において、イオン注入は、半導体に不純物をドーピングすることに用いられる。イオン注入システムは、たいてい、ドーピングされたn型物質またはドーピングされたp型物質の製造、または集積回路の製造間の不活性化膜の形成、のいずれにおいても、イオンビームからのイオンを、半導体ウェハのような被加工物にドーピングするために利用される。半導体ウェハにドーピングするために用いられる場合、イオン注入システムは、所望の外因性物質(extrinsic material)を製造するために、選択されたイオン種を被加工物に注入する。例えばアンチモン、ヒ素、またはリンのような原料物質から生成されたイオンの注入は、例えば“n型”の外因性物質のウェハをもたらす。一方で、“p型”の外因性物質のウェハは、だいたい、例えばホウ素、ガリウム、またはインジウムのような原料物質で生成されたイオンの結果として生じる。
本開示は、イオンビームの利用、および線量コントロールのために行われる精密なイオンビーム電流の計測の双方が、イオン注入の重要な側面であることを考慮している。したがって、本開示は、走査されたイオンビーム注入システムにおけるイオンビームの利用を向上させるためのシステム、装置、および方法を提供することにより、従来技術の限界を克服する。したがって、下記は、発明のいくつかの側面の基本的な理解を提供するために、発明の概要を提示する。この概要は、本発明の拡張した概観ではない。本発明の鍵または重大な要素との同一視、または本発明の範囲の正確な表現の何れも意図しない。目的は、後述のより詳細な記載の導入としての、平易にした外観における本発明のいくつかの概念を提示することである。
本発明は、イオン注入システムにおける走査されたイオンビームの利用を向上させるための、システム、装置および方法を、概して対象としている。従って、本発明は、図面を参照して記載されるであろう。図面中では、類似の参照番号は、全体を通して類似の要素を指すために使用され得る。これらの態様の記載は、単に例示的であり、そして、これらは、限定の意味に解釈されるべきではないことが理解されるべきである。以下の記載において、説明を目的として、多くの具体的詳細が、本発明の完全な理解を提供するために説明されている。しかしながら、本発明がこれらの具体的詳細無く実施されてもよいことは、当業者にとって明らかである。
Claims (15)
- イオンビームの利用を増大させるための方法であって、
被加工物を被加工物支持台上に提供する工程と、
上記被加工物の直径と関連付けられた距離にて上記被加工物から離間された1つ以上の側方のファラデーカップをイオンビームのパスに沿って提供し、上記イオンビームの電流を感知する工程と、
上記被加工物の面を横断して上記イオンビームを反復走査する工程であって、上記被加工物の端部と関連付けられた位置で上記イオンビームの走査の方向を逆進させることによって規定される上記イオンビームの1つ以上のナロースキャンと、上記1つ以上の側方のファラデーカップの外部領域と関連付けられた位置で上記イオンビームの走査の方向を逆進させることによって規定される上記イオンビームの1つ以上のワイドスキャンとをインターレースする工程と、
上記イオンビームの上記反復走査と同時に、上記1つ以上の側方のファラデーカップを介して上記イオンビームの電流を感知する工程と、
上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時に、上記1つ以上の側方のファラデーカップを、線量計に電気的に接続する工程と、
上記イオンビームの上記ナロースキャンと同時に、上記1つ以上の側方のファラデーカップを、電気的グラウンドに電気的に接続する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 上記1つ以上の側方のファラデーカップを、線量計に電気的に接続する工程は、上記1つ以上の側方のファラデーカップを電気的グラウンドから電気的に遮断することをさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 上記1つ以上の側方のファラデーカップを、電気的グラウンドに電気的に接続する工程は、上記線量計から上記1つ以上の側方のファラデーカップを電気的に遮断することをさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 上記1つ以上の側方のファラデーカップを、上記線量計に電気的に接続する工程は、上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時に行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 上記1つ以上の側方のファラデーカップを、電気的グラウンドに電気的に接続する工程は、上記イオンビームの上記ナロースキャンと同時に行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 上記イオンビームのスキャンと関連付けられたゲート信号を提供する工程をさらに含み、
上記ゲート信号は、上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時のゲート開信号、および上記イオンビームの上記ナロースキャンと同時のゲート閉信号を含み、
上記ゲート信号は、上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時に、上記側方の1つ以上のファラデーカップを上記線量計に電気的に接続し、上記イオンビームの上記ナロースキャンと同時に、上記側方の1つ以上のファラデーカップを電気的グラウンドに電気的に接続する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 上記線量計は、上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時にのみ、上記イオンビームの電流を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - イオンビームの利用を増大させるための方法であって、
被加工物を被加工物支持台上に提供する工程と、
上記被加工物の直径と関連付けられた距離にて上記被加工物から離間された1つ以上の側方のファラデーカップをイオンビームのパスに沿って提供し、上記イオンビームの電流を感知する工程と、
上記被加工物の面を横断して上記イオンビームを反復走査し、上記被加工物の端部と関連付けられた位置で上記イオンビームの走査の方向を逆進させることによって規定される上記イオンビームの1つ以上のナロースキャンと、上記1つ以上の側方のファラデーカップの外部領域と関連付けられた位置で上記イオンビームの走査の方向を逆進させることによって規定される上記イオンビームの1つ以上のワイドスキャンとをインターレースする工程と、
上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時にのみ、線量計を介して、上記1つ以上の側方のファラデーカップにより感知された上記イオンビームの上記電流を計測する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 上記1つ以上の側方のファラデーカップは、上記イオンビームの上記1つ以上のナロースキャンと同時にグラウンドに接続される
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 上記イオンビームの上記1以上のナロースキャンの間に、上記1つ以上の側方のファラデーカップから上記線量計への上記電流を遮断する工程を更に含む
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 上記イオンビームのスキャンと関連付けられたゲート信号を提供する工程をさらに含み、
上記ゲート信号は、上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時に得るゲート開信号、および上記イオンビームの上記ナロースキャンと同時に得るゲート閉信号を含み、
上記ゲート信号は、上記イオンビームの上記ワイドスキャンと同時に、上記側方の1つ以上のファラデーカップを上記線量計に電気的に接続し、上記イオンビームの上記ナロースキャンと同時に、上記側方の1つ以上のファラデーカップを電気的グラウンドに電気的に接続する
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 上記1つ以上のナロースキャンの走査幅は、ほぼ均一であり、上記被加工物の直径と関連付けられている
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 上記1つ以上のナロースキャンの走査幅は、低速走査軸に沿った上記被加工物の位置に基づき、少なくとも一部において、変動する
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 走査されたビームイオン注入システムのための線量計切換え装置であって、
走査されたイオンビームに対して被加工物を支持する被加工物支持台と、
上記イオンビームの電流を感知し、上記被加工物の直径と関連付けられた距離にて上記被加工物から離間されたファラデーカップであって、上記走査されたイオンビームのパスに沿って位置づけられた1つ以上のファラデーカップと、
上記1つ以上のファラデーカップにより感知された電流に基づいて上記走査されたイオンビームの電流を決定する線量計と、
上記1つ以上のファラデーカップを、走査されたイオンビームのワイドスキャンと同時に上記線量計へ電気的に接続し、上記1つ以上のファラデーカップを、走査されたイオンビームのナロースキャンと同時にグラウンドへ電気的に接続するコントローラと
を備え、
上記走査されたイオンビームの上記ナロースキャンは、上記被加工物の端部と関連付けられた位置で上記走査されたイオンビームの走査の方向を逆進させることによって規定され、
上記走査されたイオンビームの上記ワイドスキャンは、上記1つ以上の側方のファラデーカップの外部領域と関連付けられた位置で上記走査されたイオンビームの走査の方向を逆進させることによって規定される
ことを特徴とする線量計切換え装置。 - 上記コントローラは、上記1つ以上の側方のファラデーカップを、それぞれの上記線量計およびグラウンドへと選択的に電気的に接続する一対の半導体スイッチを含む
ことを特徴とする請求項14に記載の線量計切換え装置。
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