JP2023008929A - イオン注入システムにおけるリボンビーム角度調整 - Google Patents

イオン注入システムにおけるリボンビーム角度調整 Download PDF

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Abstract

【課題】イオン注入システムのリボンビーム角度を調整するためのシステムおよびプロセスに関する。【解決手段】イオン注入システム１００は、リボンビームを生成するように構成されたイオン源１０２と、リボンビームによって注入中にウェハを保持するように構成されたウェハチャック１１８と、イオン源１０２とウェハチャック１１８との間に配置された双極子磁石１４０と、コントローラ１３２を含む。双極子磁石１４０は、イオン源１０２とウェハチャック１１８内に保持されたウェハとの間のリボンビームの経路に沿った１つまたは複数の位置でリボンビームのリボンビーム角度を調整するように構成された少なくとも２つのコイルを含む。コントローラ１３２は、イオン源１０２、ウェハチャック１１８、および双極子磁石を制御する。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明
［背景］
１．分野
本開示は一般にイオン注入に関し、より詳細には、イオン注入システム内でリボンビームのリボンビーム角度を調整するためのシステムおよびプロセスに関する。
２．従来の技術
半導体デバイスの製造において、半導体ウェハ（半導体基板としても知られている）の物理的および／または電気的特性は、イオン注入として知られているプロセスによって変更されてもよい。イオン注入はイオン注入システムを使用して実施することができ、イオン注入システムは、イオンビームを生成してウェハにイオンを注入するイオン注入システムを含むことができる。イオン注入システムによって生成されるイオンビームはリボンビームであってもよく、このリボンビームはいくつかのビームレットで構成される一種のイオンビームであってもよい。リボンビームの種々のビームレット間の角度は、イオン注入システムのどのサブモジュールをリボンビームが通過しているかに応じて、イオン注入システム内の種々の位置において重要であり得る。したがって、イオン注入プロセス中にリボンビーム角度を調整するための効率的かつ正確な技術が望ましい。
［概要］
本開示は、イオン注入システムおよびプロセスに関する。例示的なイオン注入システムは、リボンビームを生成するように構成されたイオン源と、リボンビームによって注入中にウェハを保持するように構成されたウェハチャックと、イオン源とウェハチャックとの間に配置された双極子磁石と、コントローラとを含む。双極子磁石は、イオン源とウェハチャック内に保持されたウェハとの間のリボンビームの経路に沿った１つまたは複数の位置でリボンビームのリボンビーム角度を調整するように構成された少なくとも２つのコイルを含む。少なくとも２つのコイルの第１のコイルには第１の電流が印加され、少なくとも２つのコイルの第２のコイルには第２の電流が印加される。リボンビーム角度はリボンビームの第１ビームレットと第２ビームレットとの間の角度であり、第１ビームレットと第２ビームレットは、リボンビームの隣接ビームレットである。コントローラは、イオン源、ウェハチャック、および双極子磁石を制御するように構成される。
例示的な非一時的コンピュータ可読記憶媒体は１つまたは複数のプログラムを含み、１つまたは複数のプログラムは命令を含み、命令はイオン注入システムのコントローラの１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、イオン注入システムのイオン源に、イオン注入システムのウェハチャックに保持されたウェハにリボンビームを送達させ、イオン源とウェハチャックに保持されたウェハとの間のリボンビームの経路に沿った１つまたは複数の位置に少なくとも２つのコイルを含む双極子磁石を用いてリボンビームのリボンビーム角度を調整させ、第１の電流が少なくとも２つのコイルのうちの第１のコイルに印加され、第２の電流が少なくとも２つのコイルのうちの第２のコイルに印加され、リボンビーム角度はリボンビームの第１のビームレットと第２のビームレットとの間の角度であり、第１のビームレットおよび第２のビームレットは、リボンビームの隣接するビームレットである。
イオン注入システムにおいてウェハにリボンビームを提供するための例示的な方法であって、イオン源と、前記ウェハを保持するように構成されたウェハチャックと、前記イオン源と前記ウェハチャックとの間に配置された少なくとも２つのコイルを含む双極子磁石と、前記イオン源と共に前記リボンビームを前記ウェハチャックに送出する位置と、前記イオン源と前記ウェハチャックに保持された前記ウェハとの間の前記リボンビームの経路に沿って前記リボンビームの角度を調整する位置とを含み、前記リボンビーム角度は前記少なくとも２つのコイルの第１のコイルに第１の電流を流し、前記少なくとも２つのコイルの第２のコイルに第２の電流を流す位置を含み、前記リボンビーム角度は、前記リボンビームの第１のビームレットと第２のビームレットとの間の角度であり、第１のビームレット及び第２のビームレットがリボンビームの隣接するビームレットである。
［図面の簡単な説明］
図１は、様々な実施例によるイオン注入装置の２次元上面斜視図を示す。
図２は、種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図３は、種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図４は、種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図５は、種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図６は、種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図７は、種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図８は、種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図９は、種々の実施例に従った、リボンビームのビーム中心とビーム中心との間の距離に基づいて、リボンビームのビーム中心に電流が及ぼす効果のグラフを示す。
図１０は、様々な実施例による、イオン注入装置および対応するリボンビームの電極アセンブリを示す。
図１１は、種々の実施例による、四重極磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。
図１２は、様々な実施例による、イオン注入装置を用いてウェハにリボンビームを提供する処理を示す。
［詳細な説明］
以下の説明は当業者が様々な実施形態を作成し、使用することを可能にするために提示される。具体的なシステム、装置、方法、およびアプリケーションの説明は、実施例としてのみ提供される。本明細書に記載された実施例に対する様々な修正は当業者には容易に明らかであり、本明細書に定義された全般的な原理は、様々な実施形態の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の実施例および用途に適用されてもよい。したがって、様々な実施形態は、本明細書に記載され図示された実施例に限定されることを意図するものではなく、特許請求の範囲と一致する範囲を与えられるべきである。
イオン注入システム全体にわたってリボンビームのリボンビーム角度を効率的かつ正確に調整するためのシステムおよびプロセスが提供される。特に、本開示は磁気分析器、多極磁石、およびイオン注入システムの他の構成要素の前後に、種々の双極子磁石を使用してリボンビーム角度を調整するためのシステムおよびプロセスを記載する。これらのシステム及びプロセスは、リボンビーム角度、従ってイオン注入システム全体にわたってリボンビームをより正確に制御することを可能にする。これは、次に、所望のイオン注入をウェハに提供しながら、イオン注入システムにおいてより大きな柔軟性を可能にする。
図１は、様々な実施例によるイオン注入装置の２次元上面斜視図を示す。図示のように、イオン注入システム１００は、リボンビーム１０５を生成するためのイオン源１０２および抽出マニピュレータ１０４を含む。抽出マニピュレータ１０４はイオン源１０２からリボンビーム１０５を抽出し、リボンビーム１０５を磁気分析器１０８に向け、リボンビーム１０５は、質量、電荷、および／またはエネルギーによってフィルタリングされる。リボンビーム１０５はさらに、リボンビーム１０５のエネルギー、形状、方向、角度、および／または均一性を調整するために、多極磁石１１０、電極アセンブリ１０６、および多極磁石１１４を通って導かれる。特に、電極アセンブリ１０６はリボンビーム１０５のエネルギーを調整し、リボンビーム１０５から中性種を除去し、および／またはリボンビーム１０５のサイズ、形状、および均一性を調整するように構成される。多極磁石１１０および１１４は、リボンビーム１０５の均一性、中心角度、および／または発散角度を調整するように構成される。可変開口アセンブリ１１２は、多極磁石１１０と磁気分析器１０８との間に配置される。可変開口アセンブリ１１２は、リボンビーム１０５のイオン電流を調整するように構成される。イオン注入システム１００はさらに、処理チャンバ１３０内にウェハチャック１１８を含み、これは、リボンビーム１０５の経路内にウェハ１１６を位置決めし、それによって、ウェハ１１６内にイオンの注入を引き起こすように構成される。
イオン注入システム１００は、メモリ１３４（任意選択で１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体を含む）、プロセッサ１３６、および入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１３８を含むコントローラ１３２をさらに含む。コントローラ１３２は、イオン注入システム１００の様々な他の構成要素を制御するように構成される。
イオン源１０２は、アークチャンバ１２４の片側にフェースプレート１２８をさらに含む。フェースプレート１２８は、イオン源１０２から引き出されたイオンがアークチャンバ１２４を出る出射開口１２６（例えば、円弧スリット）を含む。例えば、出射開口１２６は、リボンビーム１０５のリボン形状を形成するように構成されたスリットまたはスロットであり得る。ある実施例では、フェースプレート１２８は電源に結合されてフェースプレート１２８をバイアスし、それによってイオン源１０２と抽出マニピュレータ１０４との間に電位差（例えば、抽出電圧）を生じさせてリボンビーム１０５を生成する。
リボンビーム１０５は、リボンビーム１０５がイオン源１０２から出るときに線状に配置される複数の個々のビームレットから構成される。リボンビーム１０５は、荷電イオンをイオン源１０２からウェハ１１６に送達するために必要に応じて任意の数の個々のビームレットを含んでもよい。従って、リボンビーム１０５は、フェースプレート１２８及び出射開口１２６の構成に応じて、２、３、４、５、１０、１５以上のビームレットを含むことができる。隣接するビームレットのペアの間の角度は、リボンビーム１０５のリボンビーム角度である。従って、リボンビーム１０５はｎがリボンビーム１０５を構成するビームレットの数であるとき、ｎ－１のリボンビーム角度を有する。
リボンビーム１０５がイオン注入システム１００を通って進み、ウェハ１１６に送られるとき、リボンビーム１０５のリボンビーム角度はすべてのビームレットがウェハ１１６に当たることを確実にし、したがって必要なイオンを注入するために補正される必要があり得る。しかしながら、リボンビーム１０５を生成するための従来のシステムおよびプロセスは、リボンビーム角度を補正するための設備を含まなくてもよい。従って、以下にさらに説明するように、イオン注入システム１００はリボンビーム１０５のリボンビーム角度を柔軟かつ確実に補正する方法のために、リボンビーム１０５の経路に沿った様々な位置に１つ以上の双極子または四重極磁石を含む。
抽出マニピュレータ１０４は、抑制電極１２０およびグランド電極１２２を含む。抑制電極１２０は、逆流してイオン源１０２に入る電子に抵抗するように構成され、グランド電極１２２は接地電位に結合される。この構成は、イオン源１０２からイオンを抽出することによって、抽出マニピュレータ１０４にリボンビームを生成させる。
図１に示されるように、リボンビーム１０５は、抽出マニピュレータ１０４から磁気分析器１０８への直線軌道に沿って向けられる。磁気分析器１０８は、ヨーク１０７と、ヨーク１０７の反対側壁に巻き付けられた電磁コイル１０９とを含む。ヨーク１０７は、リボンビーム１０５が磁気分析器１０８を通って進むチャネルを定義する。図示のように、リボンビーム１０５はヨーク１０７の第１の開口部１１１を通って磁気分析器１０８に入り、ヨーク１０７の第２の開口部１１３を通って磁気分析器１０８から出る。磁気分析器１０８は、リボンビーム１０５を特定の方向（例えば、ｘ方向）に偏向させる磁界を発生させるように構成される。偏向されている間、リボンビーム１０５内のイオンは所望のエネルギーおよび質量対電荷比を有するイオンのみがウェハ１１６に向かって磁気分析器１０８を通過することができるように、エネルギーおよび質量対電荷比に従ってフィルタリングされる。ある実施例では、磁気分析器１０８がリボンビーム１０５を開口部１１３から電極アセンブリ１０６までの直線経路に沿って方向付ける。
図１に示されるように、リボンビーム１０５は、可変開口アセンブリ１１２および多極磁石１１０を通って、磁気分析器１０８と電極アセンブリ１０６との間に向けられる。可変開口アセンブリ１１２は、可変開口１１５を定義する２つ以上の可動プレートを含む。可動プレートは、可変開口アセンブリ１１２を出るリボンビーム１０５のサイズおよび形状を規定する可変開口１１５のサイズおよび形状を調整するように構成される。さらに、ある実施例では、可変開口アセンブリ１１２が可変開口１１５の大きさを調節することによって、リボンビーム１０５のイオン電流を調節する。
多極磁石１１０は４つを超えるコイル、したがって強磁性支持体上に配置された多極（例えば、各コイルに対して少なくとも２つの極）を有するコイルの配列を含む磁石である。電気エネルギーは、コイルのアレイに供給され、コイルのアレイの各コイルに対して磁界を発生させて、異なる方向にリボンビーム１０５に作用する幾つかの異なる磁力を発生させる。したがって、コイルのアレイによって生成される磁場は、リボンビーム１０５のサイズ、形状、角度、および／または均一性を同時に調整することができる。例えば、リボンビーム１０５の大きさ、電流密度、および形状を同時に制御するために、多極磁石１１０によって適切な磁界を生成することができる。
電極アセンブリ１０６はリボンビームのエネルギーを制御するために、リボンビームを加速および／または減速するように構成される。特に、電極アセンブリ１０６はリボンビームが電極アセンブリ１０６を通って進むときに、リボンビームを操作するための複数の電極を含む。したがって、リボンビームは初期エネルギーで開口１１７に入り、初期エネルギーとは異なる最終エネルギーで開口１１９から出ることができる。いくつかの実施例では、以下でさらに議論するように、双極子磁石１４０は図１に示されるように、電極アセンブリ１０６内に配置されてもよい。双極子磁石１４０はリボンビーム１０５の曲がりの前またはリボンビーム１０５の曲がりの後に、電極アセンブリ１０６内に配置することができる。従って、双極子磁石１４０は、電極アセンブリ１０６によるリボンビーム１０５の加速又は減速の前、又は電極アセンブリ１０６によるリボンビーム１０５の加速又は減速の後、リボンビーム１０５と相互作用する。
図１に示すように、リボンビーム１０５は、電極アセンブリ１０６の開口部１１９から出て、多極磁石１１４を通って方向付けられる。ある実施例では、多極磁石１１４が上述の多極磁石１１０と同じであり、したがって、リボンビーム１０５の形、形状、焦点、および／または均一性を調整するように構成される。さらに、いくつかの実施例では、多極磁石１１４がリボンビーム１０５を特定の位置でウェハ表面に当たるように、またはリボンビーム１０５の他の位置調整を可能にするように操縦するように構成される。他の実施例では多極磁石１１４がリボンビーム１０５を繰り返し偏向してウェハ１１６を走査するように構成することができ、これは静止していても移動していてもよい。
ウェハチャック１１８は、複数の磁石１１４を出てウェハ１１６にイオンを注入させるリボンビーム１０５の前にウェハ１１６を位置決めするように構成される。ある実施例では、ウェハチャック１１８が１つ以上の方向に平行移動するように構成される。例えば、ウェハチャック１１８はウェハ１１６を横切ってリボンビーム１０５を走査するように、リボンビーム１０５に対してウェハ１１６を移動させるように構成することができる。ある実施例では、ウェハチャック１１８がウェハ１１６を回転させるように構成される。
ウェハ１１６は、半導体デバイス、ソーラーパネル、またはフラットパネルディスプレイの製造に使用される任意の適切な基板を含み得ることを理解されたい。ウェハ１１６が半導体基板（例えば、ケイ素、ゲルマニウム、ガリウム砒素など）を含む実施例では、ウェハ１１６は、その上に少なくとも部分的に形成された半導体デバイスを含んでもよい。
図１に示されるように、イオン注入システム１００はリボンビーム１０５の経路に沿った様々な位置に、１つまたは複数の双極子磁石１４０をさらに含む。双極子磁石１４０は、リボンビーム１０５の１つ以上のリボンビーム角度を調整するように構成される。リボンビーム１０５が本明細書に記載されるように、イオン注入システム１００の種々の構成要素を通って進むにつれて、リボンビーム１０５の個々のビームレットが（例えば、構成要素のいくつかによって生成される磁場のために）ドリフトし、リボンビーム１０５のリボンビーム角度のうちの１つまたは複数が変化し得る。したがって、リボンビーム１０５のリボンビーム角度は以下に説明するように、イオン注入システム１００の様々な点で補正することができる。さらに、いくつかの実施例では、リボンビーム１０５のリボンビーム角度が、リボンビーム角度１０５が構成要素によって正確に操作されるように、イオン注入システム１００の他の構成要素のうちの１つに入る前または出た後に調整されてもよい。
図２に示されるように、双極子磁石１４０は単一の磁場２０２を生成し、単一の磁力でリボンビーム１０５の１つ以上のリボンビーム角度に影響を及ぼす。特に、双極子磁石１４０は磁界２０２を生成する単一のコイルまたは単一の破断コイル（例えば、２つの半分を有するコイル）を含む。従って、双極子磁石１４０は、単一方向のリボンビーム１０５の個々のビームレットに影響を及ぼす磁力を発生させる。これにより、全体的な形状または方向のようなリボンビーム１０５の他の特性に影響を及ぼすことなく、リボンビーム１０５のリボンビーム角度を調整または補正するために、特定の方向に微調整を行うことが可能になる。このようにして、双極子磁石１４０は、イオン注入システム１００の多極磁石１１０および１１４のような従来の多極磁石ではさもなければ実行困難であろうリボンビーム１０５への補正を可能にする。
磁界２０２の強度は、双極子磁石２０６および２０８の２つの半分と、双極子磁石に印加される電流２１０および２１２との間のギャップ２０４のサイズに基づく。特に、磁界２０２の強度は、双極子磁石１４０の半分２０６と半分２０８との間のギャップ２０４のサイズに反比例する。したがって、磁界２０２の強度は、ギャップ２０４のサイズを小さくすることによって増加されてもよい。同様に、磁界２０２の強度は、ギャップ２０４のサイズを大きくすることによって減少されてもよい。したがって、ある実施例では、ギャップ２０４の大きさは磁界２０２の強度を増減するように調整され得る調整可能なギャップである。
いくつかの実施例では、ギャップ２０４のサイズが所定のサイズである。したがって、ギャップ２０４の大きさは、磁界２０２の特定の強度に対して予め決められ、設定されてもよい。例えば、リボンビーム１０５の１つ以上の角度に対する特別なタイプの補正が知られている場合、ギャップ２０４の大きさは、リボンビーム１０５の１つ以上の角度に対するそのタイプの補正を提供するように予め決定される（例えば、収束、発散、または角度を同じに保つために）。
双極子磁石１４０によって生成される磁界２０２の強度も、双極子磁石１４０に印加される電流２１０および２１２に正比例する。したがって、電流２１０および２１２を増加させることによって磁界２０２の強度を増加させることができ、電流２１０および２１２を減少させることによって磁界２０２の強度を減少させることができる。両方の電流２１０および２１２が等しく増減されると、磁界２０２の強度は対称的に調整され、その結果、磁界２０２の強度は一貫性を保つ。しかしながら、一部の実施例では、磁界２０２の強度を非対称的に調整するために、電流２１０および２１２は異なるように調整されてもよい（例えば、電流２１０は増加し、電流２１２は増加しない）。例えば、電流２１０が増加され、電流２１２が増加されない場合、磁界２０２の上半分の強度は増加する一方、磁界２０２の下半分の強度は同じままであろう。このようにして、双極子磁石１４０がリボンビーム１０５の１つまたは複数のリボンビーム角度を正しく調節するように、磁界２０２はリボンビーム１０５の組成に基づいて調節されてもよい。
特に、リボンビーム１０５のエネルギーがより高く、及び／又はリボンビーム１０５がより重いイオンからなる場合には、磁界２０２の強度はより高くすべきである。反対に、リボンビーム１０５のエネルギーがより低い場合及び／又はリボンビーム１０５がより軽いイオンで構成される場合には、磁界２０２の強度はより低いはずである。さらに、場合によっては、リボンビーム１０５のエネルギーおよび／またはリボンビーム１０５内のイオンの分布がリボンビーム１０５にわたって均一ではない。したがって、磁界２０２の強度は上述のように、電流２１０および２１２を非対称的に調整することによって、変化するエネルギーおよび／またはイオンの分布に適合するように調整される。
ギャップ２０４及び電流２１０及び２１２の大きさに加えて、双極子磁石１４０の極性は、特定の方法でリボンビーム１０５の１つ以上のリボンビーム角度を調整するように選択される。さらに、リボンビーム１０５の一部またはリボンビーム１０５の全体が磁界２０２によって影響を受けなければならないかどうかに応じて、特定のタイプの双極子磁石を選択することができる。
いくつかの実施例では図３に示されるように、双極子磁石１４０のうちの１つまたは複数はリボンビーム１０５の１つまたは複数のリボンビーム角度３０４を低減するように構成された双極子磁石３０２である。特に、双極子磁石３０２はリボンビーム１０５の周りを時計回りに進み、力３０８をリボンビーム１０５に加えて、リボンビーム１０５のビームレットが磁界３０６の中間に向かって互いに近づくようにする磁界３０６を作り出すように構成される。例えば、図３に示されるように、双極子磁石３０２は、双極子磁石３０２の第１の部分が、リボンビーム１０５の右側においてリボンビーム１０５の上部にＳ極を有し、リボンビーム１０５の下部にＮ極を有するように構成される。同様に、双極子磁石３０２の第２の部分は、リボンビーム１０５の左側においてリボンビーム１０５の上部にＮ極を有し、リボンビーム１０５の下部にＮ極を有する。
双極子磁石３０２のこの構成は、リボンビーム１０５に作用してリボンビーム１０５のリボンビーム角度３０４を減少させる力３０８を発生させる。具体的には、力３０８によって、リボンビーム１０５のビームレットが互いにより近づくように移動すると、個々のビームレット間のリボンビーム角度３０４の各々が減少する。したがって、リボンビーム１０５のビームレットは、双極子磁石３０２を通過した後、互いに近づく。
いくつかの実施例では、双極子磁石３０２が、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００の構成要素を出た後の位置で、イオン注入システム１００で使用するために選択される。特に、双極子磁石３０２は、リボンビーム１０５が磁気分析器１０８を出た後に使用されてもよい。磁気分析器１０８を出た後にリボンビーム１０５のリボンビーム角度３０４を減少させるために双極子磁石３０２を使用すると、リボンビーム１０５の広がりを減少させることができ、したがって、リボンビーム１０５の１つまたは複数のビームレットがイオン注入システム１００の望ましくない部分に接触する可能性を低下させることができる。さらに、リボンビーム角度を減少させ、したがってこのように広がりを減少させることによって、双極子磁石３０２は、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００の次の構成要素（例えば、可変開口アセンブリ１１２）に正しく進むことができるように構成される。同様に、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００を上手く進むことができるように、リボンビーム１０５の広がりを補正するために、図１その他に示されているものを含むイオン注入システム１００の他の様々な場所において、双極子磁石３０２を選択して実施することもできる。
ある実施例では図４に示すように、双極子磁石１４０の１つまたは複数はリボンビーム１０５の１つまたは複数のリボンビーム角度４０４を増大させるように構成された双極子磁石４０２である。特に、双極子磁石４０２はリボンビーム１０５の周りを反時計回りに進み、力４０８をリボンビーム１０５に加えることによって、リボンビーム１０５のビームレットが磁界４０６の中心から離れ、したがって、遠くに離れるようにする磁界４０６を生成するように構成される。例えば、図４に示されるように、双極子磁石４０２は、双極子磁石４０２の第１の部分がリボンビーム１０５の右側においてリボンビーム１０５の上部にＮ極を有し、リボンビーム１０５の下部にＮ極を有するように構成される。同様に、双極子磁石４０２の第２の部分はリボンビーム１０５の左側においてリボンビーム１０５の上部にＳ極を有し、リボンビーム１０５の下部にＮ極を有する。
双極子磁石４０２のこの構成は、リボンビーム１０５に作用してリボンビーム１０５のリボンビーム角度４０４を増加させる力４０８を発生させる。具体的には、力４０８がリボンビーム１０５のビームレットを遠くに移動させるので、個々のビームレット間のリボンビーム角度４０４の各々が増加する。したがって、リボンビーム１０５のビームレットは、双極子磁石４０２を通過した後、より遠くに離れている。
いくつかの実施例では、双極子磁石４０２が、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００の構成要素に入る前の位置で、イオン注入システム１００で使用するために選択される。特に、リボンビーム１０５がイオン源１０２から出て、リボンビーム１０５が磁気分析器１０８に入る前に、双極子磁石４０２を使用することができる。磁気分析器１０８に入る前にリボンビーム１０５のリボンビーム角度４０４を増大させるために双極子磁石４０２を使用すると、リボンビーム１０５の広がりを増大させることができ、リボンビーム１０５のビームレットの各々が磁気分析器１０８によって正しく影響されることを確実にすることができる。さらに、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００の構成要素に入る直前に双極子磁石４０２を使用することによって、リボンビーム１０５は、上述した広がりを減少させて構成要素から構成要素に移動する。これは、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００の望ましくない構成要素に接触する機会を減少させながら、構成要素間を移動させ、構成要素内のリボンビーム１０５のビームレットの最大露光を可能にする。また、双極子磁石３０２は、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００を上手く進むことができるように、リボンビーム１０５の広がりを補正するために、図１などに示されているものを含む、イオン注入システム１００の他の様々な場所で選択され、実施され得る。
ある実施例では、図５に示すように、双極子磁石１４０の１つまたは複数が、第１のビームレット５０６および第２のビームレット５０８を実質的に平行になるように調整するように構成された双極子磁石５０２である。別の方法をとると、双極子磁石５０２は第１のビームレット５０６と第２のビームレット５０８とが平行になるように、リボンビーム角度５１０をゼロに調整するように構成される。特に、双極子磁石５０２は、リボンビーム１０５に力５１２を加える磁界５０４を生成するように構成される。力５１２によって、ビームレット５０６および５０８は互いに平行になり、リボンビーム１０５の他のビームレットになるまで、磁界５０４の中心に向かって移動する。
ある実施例では、リボンビーム１０５の均一性が重視される場所でのイオン注入システム１００での使用のために、双極子磁石５０２が選択される。例えば、双極子磁石５０２はリボンビーム１０５が処理チャンバ１３０に入る前に配置されてもよく、多極磁石１１４の前、電極アセンブリ１０６の前、または電極アセンブリ１０６の内部（例えば、中央）にウェハ１１６と相互作用する。イオン注入システム１００のこれらの位置では、リボンビーム１０５の個々のビームレットがイオン注入システム１００の構成要素と相互作用するために、平行または実質的に平行な経路で移動することが重要であり得る。特に、リボンビーム１０５が、リボンビーム１０５のビームレットが平行であることを確実にするようにウェハ１１６に衝突する場合、ウェハ１１６上のリボンビーム１０５によるイオン注入のカバレッジを増加させることができる。リボンビーム１０５のビームレットをイオン注入システム１００のより早い位置で平行にさせることによって、リボンビーム１０５が様々な成分を横断するときにビームレットの平行度がイオン注入システム１００を通って運ばれるので、有利であり得ることが認識されるのであろう。
リボンビーム１０５のリボンビーム角度を増減させるためにビームレットに影響を及ぼす特殊な種類の磁界および力を生成するように双極子磁石１４０を構成することに加えて、リボンビーム１０５のどの部分（例えば、リボンビーム１０５のどのビームレット）に影響を及ぼすべきかに基づいて、双極子磁石１４０の大きさを選択することもできる。以下により詳細に説明するように、双極子磁石１４０はリボンビーム１０５の特定の部分または局所化された部分が影響されるべき場合には短いタイプの双極子磁石であってもよく、一方、双極子磁石１４０はリボンビーム１０５のすべてが影響されるべき場合には長いタイプの双極子磁石であってもよい。このようにして、双極子磁石１４０は、リボンビーム１０５の全てのビームレット、またはリボンビーム１０５のビームレットのサブセットに影響を与えるように調整することができる。
ある実施例では図５に示されるように、１つまたは複数の双極子磁石１４０は短型双極子磁石５０２である。短いタイプの双極子磁石は、リボンビーム１０５の小さな部分内のビームレット５０６および５０８を調整するように構成された局所化された磁界５０４を生成する。局在磁界を作り出すために、双極子磁石は、リボンビーム１０５と整列した磁石の脚部の短絡量を有するように構成される。従って、図５に示されるように、双極子磁石の脚部と整列されたイオンビーム１０５の一部のみが、磁界５０４の影響を受ける。
図５に描かれているような短絡型双極子磁石は、リボンビーム１０５の一部が、補正が必要なリボンビーム角を有する場合に選択される。例えば、ビームレット５０６及び５０８は、リボンビーム１０５の残りの部分から離れて通る経路上にある。これらの経路は、ビームレット５０６および５０８をイオン注入システム１００の一部またはイオン注入システム１００の１つまたは複数の構成要素と望ましくない方法で相互作用させる可能性がある。従って、短絡型双極子磁石５０２は、特にビームレット５０６および５０８に磁界５０４を印加し、リボンビーム角度５１０をゼロにすることによってリボンビーム角度５１０を補正するように選択される。これにより、ビームレット５０６及び５０８は互いに平行になり、リボンビーム１０５の他のビームレットとなる。
別の実施例として、２つのビームレット（図示せず）が、リボンビーム１０５の中心に向かう経路上にあってもよい。これらの経路は、イオンレットをリボンビーム１０５の他のイオンレットと相互作用させ、イオンレット及びリボンビーム１０５の汚染をウェハに誤って注入させる。従って、短いタイプの双極子磁石を選択して、特にビームレットに磁界を印加し、それらの間のリボンビーム角度をゼロに補正することができる。これにより、ビームレットは互いに平行になり、リボンビーム１０５の他のビームレットは、リボンビーム１０５がイオン注入システム１００を介してウェハに正しく供給されるようになる。
ある実施例では図６に示されるように、１つまたは複数の双極子磁石１４０は長タイプ双極子磁石６０２である。長いタイプの双極子磁石は、リボンビーム１０５のビームレットの大部分を調整するように構成された磁界６０４を生成する。特に、長タイプ双極子磁石６０２は、ビームレット６０６、６０８、６１２、および６１４、ならびにリボンビーム角度６１０および６１６を調整するように構成される。ビームレット６０６、６０８、６１２、及び６１４の全てと、リボンビーム角度６１０、及び６１６の長タイプ双極子磁石６０２とを調整するために、指定されたビームレットの各々に整列し、リボンビーム１０５においてより多くの長脚を有する。従って、双極子磁石６０２の長い脚部がリボンビーム１０５内のビームレットの大部分と整列するので、リボンビーム１０５の大部分又は全てが磁界６０４の影響を受ける。
リボンビーム１０５の大部分または全てが、補正される必要があるリボンビーム角度を有する場合、図６に示されるような長タイプ双極子磁石が選択される。例えば、ビームレット６０６、６０８、６１２、及び６１４は全て、リボンビーム１０５の中心からの拡張経路上にある。チェックされていない場合、これらの経路はビームレット６０６、６０８、６１２、および６１４に、イオン注入システム１００の望ましくない部分または構成要素の所望の放棄および／またはヒットを失わせる。従って、長タイプ双極子磁石６０２は、ビームレット６０６、６０８、６１２、および６１４を含むリボンビーム１０５の大部分に磁界６０４を印加するように選択される。磁界６０４はリボンビーム角度６１０および６１６をゼロに調整し、ビームレット６０６、６０８、６１２、および６１４を実質的に並列させる。
別の実施例として、幾つかのビームレットが、リボンビーム１０５の中心に向かう経路上に存在してもよい。これらの経路はビームレットが互いにぶつかり合い、ウェハへのリボンビーム１０５の送出を妨害する可能性がある。従って、全てのビームレットに磁界を印加し、それらの間のリボンビーム角度をゼロに補正するために、長タイプ双極子磁石を選択することができる。これにより、リボンビーム１０５のビームレットは実質的に互いに平行になり、その結果、それらがウェハに送出され得る。このようにして、リボンビーム１０５のビームレット間のリボンビーム角度は、リボンビーム１０５がウェハに正しく注入することを確実にするために、必要に応じて補正することができる。
短タイプまたは長タイプの双極子磁石の選択は、リボンビーム角度、リボンビーム１０５に影響を及ぼす他の磁界、影響を受けると予想されるリボンビーム１０５のビームレット、イオン注入システム１００における双極子磁石の位置、リボンビーム１０５のエネルギー、リボンビーム１０５の質量、およびリボンビーム１０５に使用されるイオンのタイプに必要な補正の量に基づくことができる。
ある実施例では図７に示されるように、１つまたは複数の双極子磁石１４０は楔形双極子磁石７０２である。ある実施例では、図５または６に示されるような双極子磁石を使用すると、実質的に平行であるビームレットが生じることがある。ビームレットは実質的に平行であるので、ビームレット間のリボンビーム角度はゼロでなくてもよく、従って、ビームレットが僅かに収束又は発散する経路を有するようにしてもよい。いくつかの実施例では、これは経路がビームレットを最終的に互いに衝突させるか、またはイオン注入システム１００の構成要素と衝突させることがあるので、望ましくないことがある。
これらの実施例では、図７に示したような楔形の双極子磁石を、イオン注入システム１００で使用するために選択することができる。楔形双極子磁石７０２はリボンビーム角７１０をゼロまたはゼロに近づけるように補正するために、ビームレット７０６および７０８と相互作用する非対称磁界７０４を生成するように構成される。これにより、ビームレット７０６及び７０８は平行となり、従って所望の経路を移動する。楔形双極子磁石７０２は、その脚部の外側エッジ部をその脚部の内側エッジ部よりも長く有することによって、非対称磁界７０４を生成するように構成される。これは、磁界７０４によって生成される力を双極子磁石７０２のエッジでより強く、双極子磁石７０２の中心部でより弱くさせる、双極子磁石のそれぞれの半分のエッジに沿った楔形をもたらす。これは、リボンビーム１０５のエッジ上のビームレット７０６及び他のビームレット上のより大きな補正と、リボンビーム１０５の中心付近のビームレット７０８及び他のビームレット上のより小さな補正とを引き起こそう。
楔形双極子磁石は、図７に示すような長形双極子磁石や、種々の実施例の短形双極子磁石であってもよい。楔形状の選択は、リボンビーム角度に必要な補正量、リボンビーム１０５に影響を及ぼす他の磁界、影響を受けると予想されるリボンビーム１０５のビームレット、イオン注入システム１００における双極子磁石の位置、リボンビーム１０５のエネルギー、リボンビーム１０５の質量、およびリボンビーム１０５に使用されるイオンのタイプを含む、短いタイプまたは長いタイプの双極子磁石の選択と同様の考慮事項を含むことができる。
ある実施例では図８に示されるように、１つまたは複数の双極子磁石１４０は双極子磁石８０２のような個々の調節可能なコイル電流を有する複数のコイルを有する。双極子磁石８０２は、図２～図７を参照して上述した種々の双極子磁石と実質的に同様の方法で作用する。しかし、双極子磁石８０２は複数のコイルを有し、各コイルは個々の調整可能なコイル電流を有するので、双極子磁石８０２は、各々がリボンビーム１０５の別個のビームレットと相互作用して、リボンビーム１０５の種々のビーム角度に対する補正を行う種々の磁場を生成し得る。
特に、双極子磁石８０２は、コイル８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、および８１４を含む。コイル８０４、８０６、８０８の各々は、対になったコイル８１０、８１２、８１４が反対極に同じ関連コイル電流を有する関連コイル電流８１６、８１８、８２０を有する。したがって、第１の磁界８２２はコイル電流８１６に基づくコイル８０４および８１４によって生成され、第２の磁界８２４はコイル電流８１８に基づくコイル８０６および８１２によって生成され、第３の磁界８２６はコイル電流８２０に基づくコイル８０８および８１０によって生成される。磁界８２２、８２４、および８２６のそれぞれは、それぞれ、コイル電流８１６、８１８、および８２０を変化させることによって、独立に変化され得る。
さらに、磁界８２２、８２４、および８２６の各々はリボンビーム１０５のビームレットに影響を及ぼし、磁界８２２、８２４、および８２６ならびにコイル電流８１６、８１８、および８２０の強度に基づいて、ビームレットを互いに接近させ（例えば、収束させ）、より離れ（例えば、発散させ）、または実質的に並列に留める。しかし、磁界８２２、８２４、および８２６の各々はリボンビーム１０５の異なる領域をカバーするので、個々のビームレットおよびビーム角度に対する調整は１つの磁界がリボンビーム１０５の全体に印加される場合よりも、より高い精度で達成することができる。このようにして、リボンビーム１０５のいくつかのビームレットは収束する磁界のうちの１つによって影響を受け得るが、リボンビーム１０５の他のビームレットは発散する異なる磁界によって影響を受け得る。
例えば、コイル電流８１６およびコイル電流８１８が等しいコイル８０４および８０６の場合、ビームレット８３０およびビームレット８３２を実質的に平行に保ちながら、同じ方向に作用する実質的に同様の強度および力を有する磁界８２２および８２４を生成する。同時に、コイル電流８２０は、コイル電流８１８よりも実質的に高く、ビームレット８３４をビームレット８３２の方へ収束させ、ビーム角８３３を減少させるより強い磁場を生成する。
別の実施例として、コイル電流８１６がコイル電流８１８よりも高く、コイル電流８１８がコイル電流８２０よりも高い場合、磁界８２２、８２４、および８２６はそれぞれ、リボンビーム１０５の中心に向かってビームレット８３０、８３２、および８３４を押すように作用する。これは、ビーム角度８３１および８３３を減少させ、ビームレット８３０、８３２および８３４の発散を補正する効果を有する。
別の実施例として、コイル電流８１６がコイル電流８１８よりも低い場合、磁界８２２および８２４は相互作用して、ビームレット８４０を発散させ、リボンビーム１０５の中心から離れるように移動させる。従って、ビームレット８３８と８４０との間のビーム角８３９は増加する。同時に、コイル電流８１８およびコイル電流８２０は同じであり、磁界８２４および８２６を相互作用させ、ビームレット８３６および８３８を実質的に平行に維持させる。
したがって、ある実施例では、双極子磁石１４０が少なくとも２つのコイルを含み、第１の電流が少なくとも２つのコイルの第１のコイルに印加され、第２の電流が少なくとも２つのコイルの第２のコイルに印加される。いくつかの実施例では、第１の電流と第２の電流は等しい。いくつかの実施例では、第１の電流が第２の電流よりも大きい。いくつかの実施例では、第２の電流が第１の電流よりも大きい。
ある実施例では、双極子磁石１４０が３つのコイル、４つのコイル、５つのコイル、６つのコイル、７つのコイルなどを含む。従って、双極子磁石１４０は任意の数のコイルを含むことができ、コイルの各々は、それに印加されるそれぞれの電流を有する。したがって、ある実施例では第３の電流、第４の電流、第５の電流などが、双極子磁石１４０の様々なコイルに印加されて、それぞれがリボンビーム１０５のビームレットと相互作用するいくつかの異なった磁界を生成する。
さらに、強度コイル電流８１６、８１８、および８２０、ならびにそれに応じて磁界８２２、８２４、および８２６は、上述の実施例および議論されなかった他の組み合わせを含む任意の組合せで使用可能であることが認識されるであろう。このようにして、リボンビーム１０５のビームレットの収束、発散、および維持のビーム角度の任意の組み合わせを、磁界８２２、８２４、および８２６の異なる大きさおよび極性を組み合わせることによって達成することができる。
図９は、ビーム角度とリボンビーム１０５の中心との間の距離に基づいて、電流がリボンビーム１０５のビーム角度に及ぼす効果のグラフ９００を示す。特に、図９は、コイル電流８１６、８１８、および８２０が調節されると、リボンビーム１０５の中心から遠くに位置するビーム角度に対して、それらが異なった影響を及ぼそうことを示している。
例えば、コイル電流８１６が２５Ａ、コイル電流８１８が１２．５Ａ、コイル電流８２０が５Ａの場合、磁界８２２、８２４、および８２６はリボンビーム１０５の中心から遠く離れたビーム角度に大きな影響を及ぼし、ビーム角度が発散しなくなる。別の実施例として、コイル電流８１６が７５Ａであり、コイル電流８１８が３７．５Ａであり、コイル電流８２０が１５Ａである場合、磁界８２２、８２４、および８２６も、リボンビーム１０５の中心から遠く離れたビーム角度に大きな影響を与え、ビーム角度がより収束するようになる。
別の実施例として、コイル電流８１６が４５Ａ、コイル電流８１８が２２．５Ａ、およびコイル電流８２０が９Ａの場合、磁界８２２、８２４、および８２６は、リボンビーム１０５の中心からすべての距離におけるビーム角に比較的小さな影響を及ぼす。リボンビーム１０５の中心から最も離れたビーム角度は磁界８２２、８２４、および８２６の影響に基づいて、依然としてより収束するか、またはあまり発散しなくなるが、調整は前の２つの実施例で行われた調整よりもはるかに小さい。
さらに、上述したような特定の状況下では、ビーム角度を０．５度未満に低減することができ、したがって、ビームレットをリボンビーム１０５の全体に沿って実質的に平行にすることができる。特に、グラフ９００に見られるように、コイル電流８１６が４０Ａ～５０Ａであり、コイル電流８１８が２０Ａ～３０Ａであり、コイル電流８２０が５Ａ～１０Ａであるとき、ビーム角度は、リボンビーム１０５の中心から２００ｍｍ離れたところまで０．５度未満に低減される。これにより、リボンビーム１０５の個々のビームレットは実質的に平行になり、平行に移動する。上述したように、これは、リボンビーム１０５がウェハに影響を与えると共に、イオン注入システム１００の残りの部分に生じる汚染の量を低減するための効果を助けることができる。
いくつかの実施例では、イオン注入システム１００が単一の双極子磁石１４０を含む。一実施例として、イオン注入システム１００は、ウェハ１１６の直前のプロセスチャンバ１３０内に長型双極子磁石を含むことができる。この長型双極子磁石はリボンビーム１０５の１つまたは複数のリボンビーム角度を調整し、これにより、リボンビーム１０５のビームレットがウェハ１１６を注入するときに実質的に平行になり、したがって、正しい量のイオンを注入する。
別の実施例として、イオン注入システム１００はイオン源１０２の後、および磁気分析器１０８の前に、楔形の長型双極子磁石を含んでもよい。この楔形の長型磁石は、リボンビーム１０５の１つまたは複数のリボンビーム角度を調整して、リボンビーム１０５のビームレットがリボンビーム１０５の経路の最初からイオン注入システム１００を通って平行になるようにする。リボンビーム１０５のビームレットの平行度は、リボンビーム１０５がウェハ２１６に接触するときまで、イオン注入システム１００全体を通して運ぶことができる。
別の実施例として、イオン注入システム１００はリボンビーム１０５の２つのビームレット間のリボンビーム角度を低下させるように構成された、多極磁石１１０の後及び電極アセンブリ１０６の前に、短絡型双極子磁石を含んでもよい。この短絡型双極子磁石は２つのビームレット間のリボンビーム角度がゼロであり、従ってビームレットが平行であるように、２つの発散ビームレットを調節する。双極子磁石はリボンビーム１０５のこれらのビームレットを補正して、それらがリボンビーム１０５の他のビームレットに平行な経路を移動し、電極アセンブリ１０６のようなイオン注入システム１００の構成要素のうちの１つに衝撃を与えないようにする。一部の実施例では、ビームレットが多極磁石１１０またはイオン注入システム１００内に存在する他の磁石によって生成される磁界の残留効果のために発散し得る。
いくつかの実施例では、イオン注入システム１００が異なる場所に複数の双極子磁石１４０を含む。例えば、イオン注入システム１００は、磁気分析器１０８の前にリボンビーム１０５のビームレット間の１つまたは複数のリボンビーム角度を増加させるように構成された第１の長型双極子磁石と、磁気分析器１０８の後にリボンビーム１０５のビームレット間の１つまたは複数のリボンビーム角度を減少させるように構成された第２の長型双極子磁石とを含んでもよい。第１の長型双極子磁石は、リボンビーム１０５のリボンビーム角度を増大させ、リボンビーム１０５を磁気分析器１０８内で処理するために拡大させる。第２の長型双極子磁石は、リボンビーム１０５のリボンビーム角度を減少させ、イオン注入システム１００の次の構成要素に進むときにリボンビーム１０５を収縮させ、イオン注入システム１００の他の部分に衝撃を与えないようにする。
別の実施例として、イオン注入システム１００は、同じ機能を果たす同じ位置に上述した第１の長型双極子磁石および第２の長型双極子磁石を含んでもよい。加えて、イオン注入システム１００は、ウェハ１１６の直前の処理チャンバ１３０内に第３の長型双極子磁石を含んでもよい。この第３の長型双極子磁石はウェハ１１６に注入するときにリボンビーム１０５のビームレットが実質的に平行になり、したがって正しい量のイオンを注入するように、リボンビーム１０５の１つまたは複数のリボンビーム角度を調整する。
別の実施例として、イオン注入システム１００はイオン源１０２の後および磁気分析器１０８の前に、第１の長型双極子磁石と、ウェハ１１６の直前の処理チャンバ１３０内にある第２の長型双極子磁石とを含んでもよい。第１および第２の長型双極子磁石の両方は、リボンビーム１０５のビームレット間のリボンビーム角度を、ビームレットが実質的に平行になるように調整するように構成されてもよい。イオン注入システム１００内の複数の点で同じ目標を達成するように構成された磁石を有することによって、システムは、その間に生じ得るビームレットの経路に対する任意の変化を考慮することができる。これは、リボンビーム１０５のビームレットがプロセス全体を通して実質的に平行に維持され得るので、イオン注入プロセスの一貫性を増加させる。
ある実施例では、電極アセンブリ１０６が図１０に示すように、単一曲げビームラインアセンブリ１００６である。したがって、ある実施例では、双極子磁石１４０が曲げ電極および加速電極１００２の直後に配置された集束電極１００４の外側の単一曲げビームラインアセンブリ１００６内に配置される。特に、リボンビーム１０５が電極アセンブリ１００６に入ると、リボンビーム１０５はイオン注入システム１００の現在の適用に応じて、リボンビーム１０５を加速または減速するとともに、リボンビーム１０５を曲げるために、数組の電極を通過する。上述したように、ある実施例では、リボンビーム１０５のビームレットが実質的に平行であることを確実にするために、曲げ電極および加速電極１００２の前に双極子磁石１４０を配置することができる。
しかしながら、双極子磁石１４０は図１０に示されるように、曲げ電極および加速電極１００２の後に配置することもできる。この実装において、双極子磁石１４０は、集束電極１００４の外側に配置される。ある実施例では、双極子磁石１４０が唯一の一対の集束電極１００４の外側に配置される。他の実施例では図１０に示されるように、双極子磁石１４０は第１の一対の集束電極１００４の外側に配置され、第２（又はそれ以上の）一対の集束電極１００８の前に配置される。双極子磁石１４０を集束電極１００４の外側に配置することは、双極子磁石１４０がリボンビーム１０５の経路に沿って空間を巻き取るのを防止することを含む、いくつかの利益をもたらすことができる。このようにして、他の構成要素がリボンビーム１０５と相互作用するために空間を保存することができ、その一方で、双極子磁石１４０がリボンビーム１０５の個々のビームレットに作用し、上述したようにビーム角度を増減させることができる。
加えて、曲げ電極および加速電極１００２の後に双極子磁石１４０を配置することによって、双極子磁石１４０は、より少ない量のコイル電流で、リボンビーム１０５のビーム角度に適切な変更を生じさせることができる。これにより、双極子磁石１４０は、空間電荷のブローアップによって引き起こされる低エネルギーイオンビーム発散に対して、より効果的であることが可能になる。さらに、双極子磁石１４０のこの位置は、ビームレットを発散させる、収束させる、または実質的に非平行にするなど、リボンビーム１０５と曲げおよび加速電極１００２との間の相互作用中に起こる変化に対する任意の補正を可能にする。
さらに、集束電極１００８の後ではなく、集束電極１００４の外側の後に双極子磁石１４０を配置すると、双極子磁石１４０によって生成される電磁場はリボンビーム１０５がウェハと相互作用する前に、集束電極１００８の後に配置される電子シャワーと相互作用が少なくなる。したがって、双極子磁石１４０は、電子シャワーを抑制せず、ウェハを注入するときにリボンビーム１０５をより効果的でなくさせる。さらに、強磁性材料を集束電極１００８に挿入して、双極子磁石１４０によって生成される磁界をさらに終了させ、電子シャワーへの汚染を低減することができる。
先に議論した実施例は例示的なものであり、イオン注入システム１００はリボンビーム１０５のリボンビーム角度、ひいてはリボンビーム１０５を、ウェハ１１６にイオンを注入するプロセスの全体を通して必要に応じて調整するために、上述した様々な構成の任意の数の双極子磁石１４０を含むことができることを理解されたい。
いくつかの実施例では、イオン注入システム１００が双極子磁石１４０に加えて、またはその代わりに、１つ以上の四重極磁石１４２を任意に含む。ある実施例では、四重極磁石１４２が図１１に示されるように、四重極磁石１１０２である。四重極磁石１１０２は、磁界１１０６を生成するコイル１１０４と、磁界１１１０を生成するコイル１１０８とを含む。図１１に示されるように、磁界１１０６および１１１０は、両方の磁界１１０６および１１１０がリボンビーム１０５に異なる磁力を加えるように交差する。
磁界１１０６および１１１０によって印加される力は、リボンビーム１０５のビームレットを、コイル１１０４および１１０８の極性に応じて収束または発散させる。特に、双極子磁石１４０に関して上述したように、四重極磁石１１０２は、ビームレット１１１２および１１１４をリボンビーム１０５の中心から離間してさらに移動させる磁界１１０６および１１１０を生成するように構成されてもよい。従って、四重極磁石１１０２がこのように構成されると、リボンビーム角度１１１６が大きくなる。
同様に、四重極磁石１１０２は、ビームレット１１１２および１１１４をリボンビーム１０５の中心に向かって互いに近づけさせる磁界１１０６および１１１０を生成するように構成されてもよい。従って、四重極磁石１１０２がこのように構成されると、リボンビーム角度１１１６が減少する。ある実施例では、四重極磁石１１０２がビームレット１１１２および１１１４を互いに分離またはより近接させて、ビームレット１１１２および１１１４を実質的に平行にさせる磁界１１０６および１１１０を生成するように構成される。従って、四重極磁石１１０２がこのように構成される場合、リボンビーム角１１１６は、ビームレット１１１２および１１１４が実質的に平行になるのと一致して、ゼロになるように増加または減少することができる。
ビームレット１１１２および１１１４の広がりに影響することに加えて、磁場１１０６および１１１０はまた、リボンビーム１０５のビームレットを伸張させ、交差する磁場によって生成される磁力のために、より広くなる。このようにして、リボンビーム角度１１１６およびリボンビーム１０５の他のリボンビーム角度を調節する能力に加えて、四重極磁石１１０２は、リボンビーム１０５の全体的な形状および幅にも影響を与え得る。したがって、四重極磁石１１０２は、ウェハ１１６またはイオン注入システム１００の他の構成要素の、リボンビーム１０５のビームレットおよび荷電イオンへの露出を増減させることができる。
図１に戻ると、双極子磁石１４０と同様に、四重極磁石１４２は、リボンビーム１０５の経路に沿った任意の位置に配置されてもよい。したがって、四重極磁石１４２は、磁気分析器１０８のような構成要素の前に配置されて、リボンビーム１０５のビームレットを発散させ、磁気分析器１０８の磁界に対するビームレットの露出を増大させることができる。また、四重極磁石１４２はリボンビーム１０５のビームレットを収束させ、イオン注入システム１００を通る透明な経路をとって、イオン注入システム１００の他の構成要素との衝突を回避するために、磁気分析器１０８のような構成要素の後に配置されてもよい。更に、四重極磁石１４２を多重極磁石１１０と１１４との間、及びウェハ１１６の前に配置して、リボンビーム１０５のビームレットを実質的に平行にし、従って、ウェハ１１６のリボンビーム１０５のイオンへの正しい露出を確実にすることができる。
さらに、イオン注入システム１００はイオン注入システム１００内の様々な位置に、四重極磁石１４２および双極子磁石１４０の任意の組み合わせを含むことができることが理解されるであろう。例えば、イオン注入システム１００は磁気分析器１０８の前に四重極磁石１４２を含んでリボンビーム１０５のビームレットを発散させることができ、磁気分析器１０８の後に四重極磁石１４２を含んでリボンビーム１０５のビームレットを収束させることができ、ウェハ１１６の前に四重極磁石１４２を含んでリボンビーム１０５のビームレットを平行にさせることができる。別の実施例として、イオン注入システム１００は磁気分析器１０８の前に、リボンビーム１０５のビームレットを発散させる双極子磁石１４０と、磁気分析器１０８の後に、リボンビーム１０５のビームレットを収束させる四重極磁石１４２と、複数の磁石１１４の前に、ビームレットを平行にさせる双極子磁石１４０と、ウェハの前に、もはや平行でない四重極磁石１４２とを含むことができる。
さらに、イオン注入システム１００に対して適切な変形および修正を行うことができることを理解されたい。例えば、イオン注入システム１００は、追加の電極およびリボンビーム１０５を操作するための磁石などの追加の構成要素を含むことができる。別の実施例として、イオン注入システム１００は、リボンビーム１０５の電流を制御するための２つ以上の可変開口組立体を含むことができる。図１に示されるように、イオン注入システム１００の構成要素のすべては、イオン注入システム１００（例えば、処理チャンバ１３０）の処理チャンバの外側に配置されることに注意されたい。ただし、ウェハ１１６、ウェハチャック１１８、および双極子磁石１４０（処理チャンバの内部内に配置される）を除く。いくつかの実施例では、イオン注入システム１００の処理チャンバの外部にあるイオン注入システム１００の構成要素が処理チャンバ１３０の表面に結合される。いくつかの実施例ではイオン注入システム１００の処理チャンバの外部にあるイオン注入システム１００の構成要素が処理チャンバの近傍に配置されるが、処理チャンバに結合されない。いずれの場合においても、イオン注入システム１００の処理チャンバの外側に配置されるイオン注入システム１００の構成要素は処理チャンバ１３０の内部を高真空に維持しながら、リボンビーム１０５が処理チャンバ１３０に入ることを可能にするように配置および構成される。
上述のように、イオン注入システム１００は、コントローラ１３２をさらに含む。コントローラ１３２は、１つ以上のスタンドアロンのデータ処理装置またはコンピュータの分散ネットワーク上に実装することができる。さらに、コントローラ１３２は図１に単一のコントローラとして示されているが、当業者であれば、コントローラ１３２は本明細書に開示されたコントローラ１３２のプロセスおよび機能を実行するのに不可欠な任意の数のコントローラを含むことができることを理解するのであろう。
図に示すように、コントローラ１３２は、メモリ１３４、プロセッサ１３６、および入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１３８を含む。Ｉ／Ｏインターフェース１３８は、コントローラ１３２の入出力処理を容易にする。例えば、Ｉ／Ｏインターフェース１３８は１つ以上の入力装置（例えば、キーボード、マウスなど）および／または１つ以上の出力デバイス（例えば、ディスプレイ）のための入力および出力処理を容易にし得、これらは（例えば、１つ以上の有線接続を介して）コントローラ１３２に通信可能に接続され、イオン注入システム１００のオペレータはコントローラ１３２のプロセスおよび機能を観察および制御するために使用し得る。プロセッサ１３６は、メモリ１３４を利用して、そこに記憶された命令を実行する。一部の実施例ではメモリ１３４がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み、これに限定されないが、揮発性ＲＡＭ（例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ）および不揮発性ＲＡＭ（例えば、ＮＡＮＤ）を含む。ある実施例では、メモリ１３４がさらに、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。いくつかの実施例では、コンピュータ可読記憶媒体は有形かつ非一時的である。実施例のために、メモリ１３４は高速ランダムアクセスメモリを含むことができ、また、１つ以上の磁気ディスク記憶装置、フラッシュメモリデバイス、または他の不揮発性ソリッドステートメモリ装置などの不揮発性メモリを含むこともできる。いくつかの実施例では、メモリ１３４のコンピュータ可読記憶媒体がプロセッサ１３６によって実行される１つまたは複数のプログラムを記憶し、１つまたは複数のプログラムは本明細書で説明される方法およびプロセスのいずれかを実行するための命令を含む（例えば、図１２に関して）。
いくつかの実施例では、コントローラ１３２が、リボンビーム１０５のビームレットが平行であるかどうかを判定し、ビームレットが平行でないという判定に従って、双極子磁石１４０によって生成される１つまたは複数の磁場を調整するように構成される。いくつかの実施例では、コントローラ１３２が、ビームレットの並列性を監視し、リアルタイムで自動的に磁界を調整することができる。すなわち、コントローラ１３２は、リボンビーム１０５の１つまたは複数のビームレットが衝突すべきでない表面に衝突しているかどうかを判定し、ビームレットの経路を補正するように双極子磁石１４０の構成を調整することができる。いくつかの実施例では、コントローラ１３２は、リボンビーム１０５がウェハ１１６に注入された後に、リボンビーム１０５の１つまたは複数のビームレットが並列でないかどうかを判定することができる。例えば、コントローラ１３２は、処理チャンバ１３０に含まれる１つまたは複数のセンサに接触して、リボンビーム１０５のビームレットのどの部分がウェハに衝突したかを判断し、それに従って双極子磁石１４０を調節することができる。
ある実施例では、コントローラ１３２は、双極子磁石１４０に印加される電流を調節することによって、双極子磁石１４０によって作り出される磁界を調節する。例えば、コントローラ１３２は、リボンビーム１０５の電流に基づいて磁界の強度を増加させるべきであると判断することができ、したがって、双極子磁石１４０に印加される電流を増加させることができる。ある実施例では、コントローラ１３２は、双極子磁石１４０に印加される複数電流を調節することによって、双極子磁石１４０によって生成される磁界を調節する。例えば、コントローラ１３２は、磁界の強度をある部分で増加させるべきであるが、別の部分では同じに保つべきであると判断することができる。従って、コントローラ１３２は、磁界の第１の部分に関連する双極子磁石１４０に印加される第１の電流を増加させ、磁界の第２の部分に関連する双極子磁石１４０に印加される第２の電流を同じに保つことができる。
ある実施例では、コントローラ１３２は、双極子磁石の間隙を調節することによって、双極子磁石１４０によって作り出される磁界を調節する。例えば、コントローラ１３２は、リボンビーム１０５の電流に基づいて磁界の強さを増加させるべきであると判断することができ、したがって、双極子磁石１４０の２つの部分を互いに近づけて、双極子磁石１４０のギャップ、ひいては生成される磁界を調節することができる。
図１２は、様々な実施例による、イオン注入システムにおいてウェハにリボンビームを提供するための処理を示す。いくつかの実施例では、処理１２００が図１～図１１に関連して上述したシステム１００と同様または同一のシステムによって実行される。プロセス１２００は、図１～図１１を同時に参照して以下に説明される。
処理１２０２において、処理１２００はイオン注入システム（例えば、イオン注入システム１００）のイオン源（例えば、イオン源１０２）にリボンビーム（例えば、リボンビーム１０５）を生成させる。いくつかの実施例において、リボンビームは第１のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）と、第２のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）と、第１のビームレットと第２のビームレットとの間のリボンビーム角（例えば、リボンビーム角３０４、４０４、５１０、６１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、および１１１６）とを含む。いくつかの実施例ではリボンビームが第３のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）と、第３のビームレットと第１のビームレットとの間の第４のビームレット（例えば、ビームレット５０６、６０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）と、第２のリボンビーム角（例えば、リボンビーム角３０４、４０４、５１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、および１１１６）とを含む。いくつかの実施例では、第１のビームレットおよび第２のビームレットが隣り合うビームレットである。同様に、第３のビームレットと第４のビームレットは、隣接するビームレットである。いくつかの実施例では、第１のビームレットおよび第２のビームレットが第３のビームレットおよび第４のビームレットに対向する。
工程１２０４では、プロセス１２００が磁気分析器（例えば、磁気分析器１０８）に、イオン注入システム（例えば、イオン注入システム１００）のウェハチャック（例えば、ウェハチャック１１８）内に保持されたウェハ（例えば、ウェハ１１６）に向かうリボンビーム（例えば、リボンビーム１０５）の経路を調整させる。いくつかの実施例ではイオン注入システム（例えば、イオン注入システム１００）の１つまたは複数の他の構成要素（例えば、多極磁石１１０、電極アセンブリ１０６、多極磁石１１４、および可変開口アセンブリ１１２）はウェハに向かうリボンビームの経路に沿ってリボンビームと相互作用する。
処理１２０６では、処理１２００が双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２００、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）に、リボンビーム（例えば、リボンビーム１０５）の経路に沿った１つまたは複数の位置で、リボンビーム（例えば、リボンビーム１０５）のリボンビーム角度（リボンビーム角度３０４、４０４、５１０、６１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、および１１１６）を調整させる。ある実施例では、双極子磁石の間隙がリボンビームのエネルギーまたは質量の少なくとも１つに基づいて決定される。ある実施例では、双極子磁石が、第３のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、及び１１１４）と、第４のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、及び１１１４）との間の第２のリボンビーム角度（例えば、リボンビーム角度３０４、４０４、５１０、６１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、及び１１１６）とを調整する。ある実施例では、双極子磁石が少なくとも２つのコイル（例えば、コイル８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、および８１４）を含む。ある実施例では、第１の電流（例えば、電流８１６、８１８、および８２０）が少なくとも２つのコイルの第１のコイル（例えば、コイル８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、および８１４）に印加され、第２の電流（例えば、電流８１６、８１８、および８２０）が少なくとも２つのコイルの第２のコイル（例えば、コイル８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、および８１４）に印加される。いくつかの実施例では、第１の電流および第２の電流は同じである。いくつかの実施例では、第１の電流が第２の電流よりも小さい。いくつかの実施例では、第２の電流が第１の電流よりも小さい。
いくつかの実施例では双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２００、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）はリボンビーム角度（例えば、リボンビーム角度３０４、４０４、５１０、６１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、および１１１６）を減少させる。ある実施例では、双極子磁石はリボンビーム角度を増加させる。ある実施例では、双極子磁石が長型双極子磁石であり、第１のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）と、第２のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）が実質的に平行になるように調整する。ある実施例では、双極子磁石は楔形の磁石である。ある実施例では第１のビームレットおよび第３のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）は双極子磁石を通過した後に平行である。
いくつかの実施例では双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）はイオン注入システム（例えば、イオン注入システム１００）のイオン源（例えば、イオン源１０２）と磁気分析器（例えば、磁気分析器１０８）との間に配置される。ある実施例では、第２の双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）が磁気分析器と多極磁石（例えば、多極磁石１１０、１１４）との間に配置される。ある実施例では第１の双極子磁石がリボンビーム角度（例えば、リボンビーム角度３０４、４０４、５１０、６１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、および１１１６）を増加させ、第２の双極子磁石はリボンビーム角度を減少させる。いくつかの実施例では第３の双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）は第１のビームレット（例えば、ビームレット５０６、６０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）および第２のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、及び１１１４）を実質的に平行に調整する。
工程１２０８で、コントローラ（例えば、コントローラ１３２）は、第１のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、１１１２、および１１１４）および第２のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）が平行であるかどうかを判定する。工程９１０で、第１のビームレットおよび第２のビームレットが平行でないとの判定に従って、コントローラは双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）によって生成される磁場（例えば、磁場２０２、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４、８２２、８２４、および８２６）を調整する。ある実施例では、双極子磁石によって作られる磁場が双極子磁石に印加される電流を調節することによって調節される。ある実施例では、双極子磁石によって作られた磁場が双極子磁石の間隙を調節することによって調節される。
工程１２１２において、第１のビームレット（例えば、ビームレット５０６、５０８、６０６、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）および第２のビームレット（例えば、ビームレット５０６、６０８、６０８、６１２、６１４、７０６、７０８、８３０、８３２、８３４、８３６、８３８、８４０、１１１２、および１１１４）が平行であるという決定に従って、コントローラは双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）によって生成される磁場（例えば、磁場２０２、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４、８２２、８２４、および８２６）を調整しない。
ある実施例では、コントローラ（例えば、コントローラ１３２）は第１リボンビーム角度（例えば、リボンビーム角度３０４、４０４、５１０、６１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、及び１１１６）が発散ビーム角であるか否かを判断するように構成される。第１のリボンビーム角度が発散ビーム角度である場合、コントローラは、第１のコイル（例えば、コイル８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、および８１４）に印加される第１の電流（例えば、電流８１６、８１８、および８２０）を増大するように構成される。いくつかの実施例では、コントローラは、リボンビーム角度が所定閾値（例えば、１、１．５、２、５、または１０度）を超えているかどうかを判定することによって、第１のリボンビーム角度が発散ビーム角度であるかどうかを判定する。
ある実施例では、コントローラ（例えば、コントローラ１３２）は第１リボンビーム角度（例えば、リボンビーム角度３０４、４０４、５１０、６１０、６１６、７１０、８３１、８３３、８３９、及び１１１６）が収束ビーム角度であるか否かを判断するように構成される。第１のリボンビーム角度が収束ビーム角度である場合、コントローラは、第２のコイル（例えば、コイル８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、および８１４）に印加される第２の電流（例えば、電流８１６、８１８、および８２０）を増大するように構成される。いくつかの実施例では、コントローラは、リボンビーム角度が所定閾値（例えば、１、１．５、２、５、または１０度）未満であるかどうかを判定することによって、第１のリボンビーム角度が収束ビーム角度であるかどうかを判定する。
ある実施例では電極アセンブリ（例えば、電極アセンブリ１０６）はイオン源（例えば、イオン源１０２）とウェハチャック（例えば、ウェハチャック１１８）との間に配置され、電極アセンブリは単一曲げビームラインアセンブリ（例えば、電極アセンブリ１００６）である。いくつかの実施例では双極子磁石（例えば、双極子磁石１４０、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、および８０２）は電極アセンブリ内に配置される。ある実施例では、双極子磁石が電極アセンブリの集束電極（例えば、集束電極１００４）の外側に配置される。
プロセス１２００内のいくつかのステップを組み合わせることができ、いくつかのステップの順序を変更することができ、いくつかのステップを省略することができることを理解されたい。さらに、追加のステップが実行されてもよいことが理解されるべきである。例えば、イオン注入システム１００が追加の双極子磁石を含む場合、処理１２００は、１つ以上の追加の双極子磁石を用いてイオンビームを調整する処理をさらに含んでもよい。
特定の構成要素、構成、特徴、および機能が上記で提供されているが、他の変形形態を使用できることが当業者には理解されよう。さらに、特徴は特定の実施例に関連して説明されるように見えるかもしれないが、当業者は説明された実施例の様々な特徴が組み合わされ得ることを認識するのであろう。さらに、実施例に関連して説明された態様は、独立していてもよい。
添付の図面を参照して実施形態を完全に説明したが、様々な変更および修正が当業者には明らかであることに留意されたい。そのような変更および修正は、添付の特許請求の適用範囲によって定義される様々な実施例の適用範囲内に含まれると理解されるべきである。
様々な実施例によるイオン注入装置の２次元上面斜視図を示す。 種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 種々の実施例による、双極子磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 種々の実施例に従った、リボンビームのビーム中心とビーム中心との間の距離に基づいて、リボンビームのビーム中心に電流が及ぼす効果のグラフを示す。 様々な実施例による、イオン注入装置および対応するリボンビームの電極アセンブリを示す。 種々の実施例による、四重極磁石および対応するリボンビームの二次元側面斜視図を示す。 様々な実施例による、イオン注入装置を用いてウェハにリボンビームを提供する処理を示す。

Claims (37)

  1. イオン注入システムにおいてウェハにリボンビームを提供するための方法であって、
    前記イオン注入システムは、イオン源と、前記ウェハを保持するように構成されたウェハチャックと、前記イオン源と前記ウェハチャックとの間に配置された少なくとも２つのコイルを含む双極子磁石と、前記イオン源と前記ウェハチャックと前記双極子磁石とを制御するように構成されたコントローラとを備え、
    前記方法は、
    前記イオン源を用いて前記リボンビームを前記ウェハチャックに保持された前記ウェハに送達するステップと、
    前記少なくとも２つのコイルのうちの第１のコイルに第１の電流を印加し、前記少なくとも２つのコイルのうちの第２のコイルに第２の電流を印加することによって、前記双極子磁石を用いて前記イオン源と前記ウェハチャックに保持された前記ウェハとの間の前記リボンビームの経路に沿った１つまたは複数の位置で、前記リボンビームのリボンビーム角度を調整するステップと、を含み、
    前記リボンビーム角度は、前記リボンビームの第１のビームレットと第２のビームレットとの間の角度であり、
    前記第１のビームレットおよび前記第２のビームレットは、前記リボンビームの隣接するビームレットである、方法。
  2. 前記双極子磁石のギャップは、前記リボンビームのエネルギーまたは質量のうちの少なくとも一方に基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記リボンビームのエネルギーまたは質量の少なくとも一方に基づいて、前記双極子磁石のギャップを調整するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記リボンビームの前記リボンビーム角度を調整するステップが、前記第２のコイルに印加される前記第２の電流を維持しつつ前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を増加させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記リボンビームの前記リボンビーム角度を調整するステップが、前記第２のコイルに印加される前記第２の電流を維持しつつ前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を減少させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記リボンビームの前記リボンビーム角度を調整するステップが、前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を維持しつつ前記第２のコイルに印加される前記第２の電流を増加させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記リボンビームの前記リボンビーム角度を調整するステップが、前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を増加させるステップおよび前記第２のコイルに印加される前記第２の電流を増加させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記リボンビームの前記リボンビーム角度を調整するステップが、前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を維持するステップと、前記第１のビームレットと前記第２のビームレットとが実質的に平行になるように、前記第２のコイルに印加される前記第２の電流を維持するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記リボンビームの前記リボンビーム角度を調整する前に、単一曲げビームラインアセンブリを用いて前記リボンビームの前記経路を曲げるステップをさらに含み、
    前記双極子磁石は前記単一曲げビームラインアセンブリに含まれる、請求項１記載の方法。
  10. 前記双極子磁石は前記リボンビームの前記経路に沿った第１の位置に配置された第１の双極子磁石であり、
    前記リボンビームの前記経路に沿った第２の位置に配置された第２の双極子磁石を用いて前記リボンビームの前記リボンビーム角度を調整するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  11. 前記第２の双極子磁石は、前記第１の双極子磁石の後に前記リボンビーム角度を調整する、請求項９に記載の方法。
  12. 前記第２の双極子磁石は、前記第１の双極子磁石の前に前記リボンビーム角度を調整する、請求項９に記載の方法。
  13. 前記第１のビームレットと前記第２のビームレットが平行であるか否かを判定するステップ、および、前記第１のビームレットと前記第２のビームレットが平行でないという判定に従って、前記双極子磁石によって生成される第１の磁場を調整するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  14. 前記リボンビーム角度が発散角であるか否かを判定するステップ、および、前記リボンビーム角度が発散角であるという判定に従い、前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を増加させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  15. 前記リボンビーム角度が収束角度であるか否かを判定するステップ、および、前記リボンビーム角度が収束角度であるという判定に従い、前記第２のコイルに印加される前記第２の電流を増加させるステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
  16. リボンビームをウェハに提供するためのイオン注入システムであって、
    前記リボンビームを生成するように構成されたイオン源と、
    前記リボンビームによる注入中に前記ウェハを保持するように構成されたウェハチャックと、
    前記イオン源と前記ウェハチャックとの間に配置された双極子磁石とを備え、
    前記双極子磁石は、前記イオン源と前記ウェハチャック内に保持された前記ウェハとの間の前記リボンビームの経路に沿った１つ以上の位置において前記リボンビームのリボンビーム角度を調整するように構成された少なくとも２つのコイルを含み、
    第１の電流が少なくとも前記２つのコイルのうちの第１のコイルに印加され、第２の電流が少なくとも前記２つのコイルのうちの第２のコイルに印加され、
    前記リボンビーム角度は、前記リボンビームの第１のビームレットと第２のビームレットとの間の角度であり、
    前記第１のビームレットと前記第２のビームレットとは、前記リボンビームの隣接するビームレットであり、
    前記イオン源と前記ウェハチャックと前記双極子磁石とを制御するように構成されたコントローラをさらに備える、イオン注入システム。
  17. 前記双極子磁石のギャップは、前記リボンビームのエネルギーまたは質量のうちの少なくとも一方に基づいて決定される、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  18. 前記双極子磁石の前記ギャップは、前記リボンビームの前記エネルギーまたは前記質量のうちの少なくとも一方に基づいて調整可能である請求項１６に記載のイオン注入システム。
  19. 前記双極子磁石は、前記リボンビーム角度を減少させるように構成されている、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  20. 前記双極子磁石は、前記リボンビーム角度を増加させるように構成されている、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  21. 前記双極子磁石は、長型双極子磁石であり、前記第１ビームレットおよび前記第２ビームレットが実質的に平行になるように調整するように構成されている、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  22. 前記双極子磁石は、楔形磁石である、請求項２１に記載のイオン注入システム。
  23. 前記リボンビームは、前記リボンビームの隣接ビームレットであって、前記第１のビームレット及び前記第２のビームレットとは反対の第３のビームレット及び第４ビームレットをさらに含む、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  24. 前記双極子磁石は、前記第３ビームレットと前記リボンビームの前記第１ビームレットとの間の第２リボンビーム角度を調整するように構成されている、請求項２３に記載のイオン注入システム。
  25. 前記第１のビームレットおよび前記第３のビームレットは、前記双極子磁石を通過した後に平行である、請求項２４に記載のイオン注入システム。
  26. 前記イオン源と前記ウェハチャックとの間に配置された磁気分析器をさらに含み、
    前記双極子磁石が前記イオン源と前記磁気分析器との間に配置されている、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  27. 前記双極子磁石は第１の双極子磁石であり、
    前記磁気分析器と前記ウェハチャックとの間に配置された多極磁石と、
    前記磁気分析器と前記多極磁石との間に配置された第２の双極子磁石とをさらに備える、請求項２６に記載のイオン注入システム。
  28. 前記第１の双極子磁石は前記リボンビーム角度を増加させるように構成されており、
    前記第２の双極子磁石は前記リボンビーム角度を減少させるように構成されている、請求項２７に記載のイオン注入システム。
  29. 前記多極磁石と前記ウェハチャックとの間に配置された第３の双極子磁石をさらに備え、
    前記第３の双極子磁石は、前記第１のビームレットと前記第２のビームレットとが実質的に平行になるように調節するように構成されている、請求項２７に記載のイオン注入システム。
  30. 前記コントローラは、前記第１のビームレットと前記第２のビームレットとが平行であるか否かを判定し、前記第１のビームレットと前記第２のビームレットとが平行でないという判定に従って、前記双極子磁石によって生成される第１の磁場を調整するように構成されている、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  31. 前記双極子磁石によって生成される前記第１の磁界は、前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を調整することによって調整される、請求項３０に記載のイオン注入システム。
  32. 前記双極子磁石によって生成される前記第１の磁界は、前記双極子磁石のギャップを調整することによって調整される、請求項３０に記載のイオン注入システム。
  33. 前記コントローラは、前記第１のリボンビーム角度が発散ビーム角度であるか否かを判定し、前記第１のビーム角度が発散ビーム角度であるという判定に従って、前記第１のコイルに印加される前記第１の電流を増加させるように構成されている、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  34. 前記コントローラは、前記第１のリボンビーム角度が収束ビーム角度であるか否かを判定し、前記第１のビーム角度が収束ビーム角度であるという判定に従って、前記第２のコイルに印加される前記第２の電流を増加させるように構成されている、請求項１６に記載のイオン注入システム。
  35. 前記イオン源と前記ウェハチャックとの間に配置された電極アセンブリをさらに備え、
    前記電極アセンブリは単一曲げビームラインアセンブリであり、
    前記双極子磁石は前記電極アセンブリ内に配置されている、請求項１５に記載のイオン注入システム。
  36. 前記双極子磁石が、前記電極アセンブリの集束電極の外側に配置されている、請求項３５に記載のイオン注入システム。
  37. １つまたは複数のプログラムを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
    前記１つまたは複数のプログラムは、命令を含み、
    前記命令は、イオン注入システムのコントローラの１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記コントローラに、
    前記イオン注入システムのイオン源にリボンビームを発生させ、
    前記イオン注入システムの前記磁気分析器を用いて、前記イオン注入システムのウェハチャックに保持されたウェハに向かう前記リボンビームの経路を調整し、
    前記イオン源と前記ウェハチャックに保持された前記ウェハとの間の前記リボンビームの前記経路に沿った１つ以上の位置にある少なくとも２つのコイルを含む双極子磁石を用いて、前記リボンビームのリボンビーム角度を調整する動作を実行させ、
    第１の電流が前記少なくとも２つのコイルのうちの第１のコイルに印加され、第２の電流が前記少なくとも２つのコイルのうちの第２のコイルに印加され、
    前記リボンビーム角度は、前記リボンビームの第１のビームレットと第２のビームレットとの間の角度であり、
    前記第１のビームレットおよび前記第２のビームレットは、前記リボンビームの隣接するビームレットである、コンピュータ可読記憶媒体。
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