JP5100963B2 - ビーム照射装置 - Google Patents
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Description
(B)ディスクの高速回転に伴い、パーティクルがウエハ上を動くことによってウエハ表面の構造が傷付けられるおそれがある。
(C)必ず1バッチ当たり十数枚のウエハをロードしなければならないので、少数枚のウエハを処理しようとすると、多数のダミーウエハが必要になる。
(D)ウエハ冷却系に使用されるエラストマー(ゴム)がウエハとの接触によって削られるため、ウエハ裏面のパーティクル汚染量が大きい。
前記偏向走査装置は、静電偏向機能型であり、前記偏向走査装置を静電偏向機能で動作させているとき、前記縦方向集束用の四極電磁石(syQD)と前記横方向集束用の四極電磁石(syQF)とを、前記偏向走査装置と同期制御することを特徴とするビーム照射装置。
前記偏向走査装置は、電磁偏向機能型であり、前記偏向走査装置を電磁偏向機能で動作させているとき、前記縦方向集束用の四極電磁石(syQD)と前記横方向集束用の四極電磁石(syQF)とを、前記偏向走査装置と同期制御することを特徴とするビーム照射装置。
前記質量分析電磁石装置、前記ステアリング電磁石(STX)、前記2つのプロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口およびビーム照射位置のビームの中心軌道の横ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
該質量分析スリットは、通常注入用スリット、高分解能を有する高分解能用スリット、及び開口の狭いビーム中心軸合わせ用スリットの3つのスリットが一体的に構成され、通常注入、高分解能、ビーム中心軸合わせに応じて切り替えられることを特徴とするビーム照射装置。
これらは、基本的にバッチ式高電流イオン注入装置において使用されているものと同じものを用い、高電流ビームの引出し・分析ができるようにしている。但し、引出電極2は、上下・左右・水平チルト軸による前後の傾きを調整できる三軸調整構造とし、ビーム中心軸合わせに使えるようにした。図11に示されるように、引出電極2は、三軸駆動機構2−1により前後方向の移動、左右方向の移動、及び水平チルト軸に関して前後に傾動可能にされている。
直流四極電磁石(QD)5及び直流四極電磁石(QF)6によって、偏向走査装置7から下流側でのビーム断面を横(水平)方向に長い楕円形に整形する。偏向走査装置7より下流側では、ビームがスキャンされるので横方向のビーム通過領域が非常に広く、横方向にビームを収束する機器を置くことができない。従って、偏向走査装置7より下流側では、空間電荷効果によるビーム発散力が横方向にはあまり働かないようにしなければならない。これは、ビームの断面形状を横長にすることによって実現される。
数式(1−1)、(1−2)から分かるように、空間電荷効果は、ビームエネルギーの1.5乗に反比例して弱くなる。そこで、大電流ビームを輸送するためには、ビームエネルギーはできるだけ高い方が良い。しかし、ビームスキャン方式のイオン注入装置においては、ウエハ面内全体に同じ角度でビームを注入するためには、何らかの方法でスキャン後のビーム中心軌道を平行化しなければならない。減速P−レンズ10の電界は、イオンに、外側の軌道ほど内側に大きく曲がるような横方向の力を働かせる。このとき、同時にビーム軸方向にイオンを減速させる力が働く。このため、ビームエネルギーは、減速P−レンズ10を通過するときに数分の1に低下する。さらに、減速P−レンズ10から第1のA/Dコラム電極11の区間には強い電界がかかっているため、これらで挟まれた区間には電子がほとんど存在しない。このため、この区間ではビームに強い空間電荷効果が働く。
数式(2)において、Vextは引出電圧(イオン源1とターミナル37との間の電位差)、aは比例定数である。シンクロナイズド四極電磁石のコイル電流IQは、その磁場勾配に比例し、磁場勾配は図5に見られるように、(1−cosθ)に逆比例する。これらの比例係数と切片をb,cとすると、
IQ=b・(1−cosθ)+c (3)
となる。
数式(4)では、定数部分を整理して新たに係数A,Bで表してある。
静電式の減速P−レンズ10は、水平方向の収束作用でスキャンビームを平行化するが、鉛直方向にもかなり強い収束力を持つ。減速P−レンズ10通過後のビームは、放置すると、オーバーフォーカスによって、鉛直方向に急激に発散してしまう。この作用は、低エネルギービームで特に大きい。
電極や電磁石などのビームライン上の機器は、実際には設計通りの位置には設置されず、必ずわずかなアライメントエラーが生じている。例えば、質量分析電磁石装置3が、ビーム軸を回転軸として、わずかに回転していると、本来無いはずの水平方向の磁場成分が現れ、ビームをわずかに上下方向に偏向させる。四極電磁石のビーム軸と垂直な面内での平行移動誤差、電極のビーム軸に対する傾き、ビーム軸回りの回転誤差等も、ビームの中心軌道をわずかに曲げ、本来の設計軌道からビームを外す作用がある。これを放置すると、ウエハへのイオン注入角度が狂うだけでなく、ひどい場合には、輸送できるビーム電流が大幅に低下することになる。この問題に対する対策として、以下の中心軌道補正システムを搭載した。
b12Δθ1+b22Δθ2=−x2 (5)
ここで、b11,b21,b12,b22は、それぞれ質量分折電磁石装置3からビームプロファイルモニター15まで、水平方向のステアリング電磁石(STX)13からビームプロファイルモニター15まで、質量分析電磁石装置3からビームプロファイルモニター17まで、水平方向のステアリング電磁石(STX)13からビームプロファイルモニター17までの輸送行列の1行2列成分で、ビームオプティクスの計算によって理論的に求められる係数である。数式(5)を解けば、必要な偏向角θが以下の数式(6−1)、(6−2)で求められる。
(b21x2−b22x1)/(b11b22−b12b21) (6−1)
Δθ2=
(b12x1−b11x2)/(b11b22−b12b21) (6−2)
これは、鉛直方向についても同様である。
角度エネルギーフィルターとエネルギースリットは、枚葉式中電流イオン注入装置でも使われているが、AEF18は低エネルギー・高電流ビームの発散防止のため、電界と磁界とを切替え可能なハイブリット型にしてある。一方、エネルギースリット19は、図9に示すように、高電流ビームのスパッターによるクロスコンタミネーション防止のために、回転による三面自動切替式(実際は、ダイバージェンスマスク25がもう1面を使うので、回転による四面自動切替式)とし、B(またはBF2)、P、Asの各イオン種が同じ面を打たないようにしてある。
これは、磁界AEFの水平方向の磁場を利用して、AEFプラズマシャワー20から引出した電子をビームに供給する(ノーマルモード)ことによって、減速後の低エネルギービームのイオン電荷を中和するシステムである。あるいはまた、引出した電子を一次電子とし、電界AEFの電極をプラズマアーク室の壁、磁界AEFの磁界をプラズマ閉じこめ磁場として用い、ビームが通過する領域にプラズマを生成して多量に電子を供給する(プラズマボックスモード)ことによって、減速後の低エネルギービームのイオン電荷を中和するシステムでも良い。
プラズマシャワー22は、ウエハ23の帯電防止と同時に、AEF18とウエハ23間のビームに電子を供給してイオンの電荷を中和し、空間電荷効果を弱くする働きがある。
ビームダンプ24は、ウエハ近傍で最も多くのビームが当たる場所なので、汚染源としてのリスクが最も高い場所である。そこで、図16に示すように、ビームダンプ24を3つの回転式の三面構造体24−1,24−2,24−3で構成し、B(またはBF2)、P、Asのイオン種毎にビームの当たる面が自動的に切り替わるようにして、汚染を防止する。例えば、B(またはBF2)イオンを注入している時には三面構造体24−1、24−2、24−3の面24−1a、24−2a,24−3aがビーム照射方向を向き、Pイオンを注入している時には三面構造体24−1、24−2、24−3の面24−1b、24−2b、24−3bがビーム照射方向を向くようにしている。なお、図示の状態において三面構造体の隣接する頂点は重なり合うようにしてウエハに照射されなかったビームがビームダンプの底部に漏れないようにしている。このようなシステムを搭載することにより、高電流注入プロセスのクロスコンタミネーションレベルを低く抑えられる。
ダイバージェンスマスク25とビームプロファイルモニター17とで、水平方向のスキャン軌道の平行度と、ビームの発散角の測定系を構成している。図9に示すように、ダイバージェンスマスク25は、トリプルサーフェスエネルギースリット19と共に、羽板付きの二本の四角柱における第四面を使用している。ダイバージェンスマスク25の羽板の先端には凹凸が付いており、回転によって二枚の羽板の端が最も接近したとき、凸部25−1は符合してビームを遮断し、凹部25−2のみビームが通過できるようになっている。この状態で上流から下流を見ると、10個程度(図9では7個)の穴が一枚の板に明いているように見える。
電子サプレッション電極を、電子を吸収する正電圧の電極の前後、及び電子を加速する方向の電界ができる電極の手前に置いて、裸のイオンビームの持つポテンシャルより高い負電圧を印加する。これによって、電子を跳ね返し、ビームラインから電子が流失することを防ぐ。電子は、プラズマシャワーなどの積極的な供給系が無くとも、イオンがアパチャー周縁部に当たったり、残留ガスと衝突することによってある程度発生する。これをビームラインに保持し、ビーム電荷の中和に用いることで、輸送できるビーム電流が増える。
一般にイオン源とその電源はターミナル37の中(ターミナル電位の上)に置かれ、注入エネルギーは、イオン源電圧とターミナル電圧との和になる。この場合、エネルギー精度を上げようとすると、ターミナル高圧電源33及びターミナル37における全ての高圧電源の精度を上げなければならない。ターミナル37中で発生する放電も、直接注入エネルギーを変化させる。そこで、イオン源1をターミナル37の外に出し、アース電位から高電圧を印加すると、注入エネルギーがイオン源1の電位のみで決まるようにできる。この場合、このイオン高圧電源32の精度のみ上げれば、注入エネルギー精度が確保されることになる。ダイナミックレンジが1桁を大きく超える範囲で、電源精度を保証することは難しい。そこで、イオン源電圧を高エネルギー用と低エネルギー用に分け、それぞれ精度の良い電源装置を用いて自動切替えすることにより、0.2keV〜80keVの全エネルギー領域で、精度が保証されることになる。
イオン源からのイオンビーム(以下、ビームと呼ぶ)を、質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置において、前記質量分析電磁石装置の下流側に質量分析スリットを配置し、該質量分析スリットは、通常注入用スリット、高分解能を有する高分解能用スリット、及び開口の狭いビーム中心軸合わせ用スリットの3つのスリットが一体的に構成され、通常注入、高分解能、ビーム中心軸合わせに応じて切り替えられることを特徴とするイオン注入装置。
第1の態様によるイオン注入装置において、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビーム、またはその連続断面が一方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう偏向走査されたビームであることを特徴とするイオン注入装置。
イオン源からのビームを、質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置のビーム照射精度高度化方法において、前記ビーム整形装置に上下方向集束用のシンクロナイズド四極電磁石(syQD)と横方向集束用のシンクロナイズド四極電磁石(syQF)とを備えることにより、前記偏向走査装置によるスキャン後の中心軌道と外側軌道との間のビーム発散角のずれ、ビームサイズのずれの少なくとも一方を補正することを特徴とするイオン注入装置のビーム照射精度高度化方法。
第3の実施態様よるビーム照射精度高度化方法において、前記ビーム整形装置は更に、ビームの縦と横の収束発散に合わせてそれぞれ最適箇所に配置された上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とを含むことを特徴とするイオン注入装置のビーム照射精度高度化方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置において、前記偏向走査装置によるスキャン後の中心軌道と外側軌道との間のビーム発散角、ビームサイズのずれを補正する補正システムを搭載し、低エネルギー高電流ビームに対しても良好な注入均一性を実現できるようにしたことを特徴とするイオン注入装置。
第5の実施態様によるイオン注入装置において、前記補正システムは前記ビーム整形装置を含み、該ビーム整形装置は上下方向集束用のシンクロナイズド四極電磁石(syQD)と横方向集束用のシンクロナイズド四極電磁石(syQF)とを含むことを特徴とするイオン注入装置。
第6の実施態様によるイオン注入装置において、前記ビーム整形装置は更に、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とを含み、該直流四極電磁石(QD)と直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせてそれぞれ最適箇所に配置したことを特徴とするイオン注入装置。
第6の実施態様によるイオン注入装置において、前記ビーム整形装置は更に、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とを含み、該直流四極電磁石(QD)と直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせてそれぞれ最適箇所に配置するとともに、前記シンクロナイズド四極電磁石(syQD)とシンクロナイズド四極電磁石(syQF)とを組合わせ配置したことを特徴とするイオン注入装置。
第6または第8の実施態様によるイオン注入装置において、前記ビーム整形装置は更に、水平方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、鉛直方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)とを含み、前記直流四極電磁石(QD)と直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせてそれぞれ最適箇所に配置するとともに、前記ステアリング電磁石(STX)とステアリング電磁石(STY)とを組合わせ配置したことを特徴とするイオン注入装置。
第6〜第9のいずれかの実施態様によるイオン注入装置において、前記偏向走査装置は、静電偏向機能と電磁偏向機能とを持つハイブリッド型であり、前記偏向走査装置を電磁偏向機能で動作させているとき、前記シンクロナイズド四極電磁石(syQD)とシンクロナイズド四極電磁石(syQF)とを前記偏向走査装置と同期させることを特徴とするイオン注入装置。
第5〜第10のいずれかの実施態様によるイオン注入装置において、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビーム、またはその連続断面が一方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう偏向走査されたビームであることを特徴とするイオン注入装置。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、前記イオン源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、左右軸、水平軸チルトの三軸駆動機構で駆動可能とするとともに、前記質量分析電磁石装置を微調可能とし、更に、水平方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、鉛直方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)と、ビーム中心検出用スリットと、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターとを設置し、前記三軸駆動機構、前記質量分析電磁石装置、前記ステアリング電磁石(STX)及びステアリング電磁石(STY)、前記ビーム中心検出用スリット、前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道のずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、前記イオン源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、左右軸、水平軸チルトの三軸駆動機構で駆動可能とし、更に、鉛直方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)と、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターとを設置し、前記三軸駆動機構、前記ステアリング電磁石(STY)、前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道の縦ずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、前記イオン源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、左右軸、水平軸チルトの三軸駆動機構で駆動可能とし、更に、鉛直方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)と、加速/減速コラム電極と、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターとを設置し、前記三軸駆動機構、前記ステアリング電磁石(STY)、前記加速/減速コラム電極、前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道の縦ずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、前記質量分析電磁石装置を微調可能とし、更に、水平方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターとを設置し、前記質量分析電磁石装置、前記ステアリング電磁石(STX)、前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道の横ずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、前記イオン源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、左右軸、水平軸チルトの三軸駆動機構で駆動可能とし、更に、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と、横方向集束用の直流四極電磁石(QF)と、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターとを設置し、前記三軸駆動機構、前記直流四極電磁石(QD)及び直流四極電磁石(QF)、前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの収束発散度合のビーム軌道上の前後ずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、水平方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、鉛直方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)とを設置し、前記ステアリング電磁石(STX)及びステアリング電磁石(STY)によって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道の縦ずれと横ずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、前記イオン源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、左右軸、水平軸チルトの三軸駆動機構で駆動可能とし、前記三軸駆動機構によって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道の縦ずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、前記質量分析電磁石装置を微調可能とし、前記質量分析電磁石装置によって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道の横ずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、更に、ビーム中心検出用スリットを設置し、前記ビーム中心検出用スリットによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道のずれを補正することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
イオン源からのビームを、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て角度エネルギーフィルターによりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したイオン注入装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、更に、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターを設置し、前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道のずれを補正するようにしたことを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12〜第21のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビーム、またはその連続断面が一方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう偏向走査されたビームであることを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12〜第22のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、ビーム電流計測手段としてファラデーカップを備え、該ファラデーカップは、ビームの上下方向のサイズをカバーし得るように上下方向に配列された少なくとも1列のマルチホールと、該マルチホールに隣接して並設された上下方向に延びるスリットとを有することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第23の実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記ファラデーカップを、前記ビーム平行化装置の上流側または前記偏向走査装置の上流側に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12〜第16、第21のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記プロファイルモニターを、前記偏向走査装置の上流側または下流側に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12〜第16、第21のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、ビーム電流計測手段としてファラデーカップを備え、該ファラデーカップは、ビームの上下方向のサイズをカバーし得るように上下方向に配列された少なくとも1列のマルチホールと、該マルチホールに隣接して並設された上下方向に延びるスリットとを有し、前記ファラデーカップと前記プロファイルモニターとを1組として前記ビーム平行化装置の上流側または前記偏向走査装置の上流側に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12、第15、第17のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記ステアリング電磁石(STX)を、前記前段の質量分析電磁石装置と前記偏向走査装置との間であってビームが収束もしくは収束に近い状態となる位置に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12、第15、第17のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記前段の質量分析電磁石装置の下流側に質量分析スリットが配置され、前記ステアリング電磁石(STX)を、前記前段の質量分析電磁石装置と前記質量分析スリットの間に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12〜14、第17のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記ステアリング電磁石(STY)を、前記前段の質量分析電磁石装置と前記偏向走査装置との間であってビームが収束もしくは収束に近い状態となる位置に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第12〜第14、第17のいずれかの実施態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記前段の質量分析電磁石装置の下流側に質量分析スリットが配置され、前記ステアリング電磁石(STY)を、前記質量分析スリットと前記偏向走査装置の間に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
第16の態様によるビーム軌道ずれ補正方法ビームにおいて、前記ステアリング電磁石(STY)を、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の間に配置することを特徴とするイオン注入装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。
2 引出電極
3 質量分析電磁石装置
4 質量分析スリット
5 上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)
6 横方向集束用の直流四極電磁石(QF)
7 偏向走査装置
8 上下方向集束用のシンクロナイズド四極交流電磁石(syQD)
9 横方向集束用のシンクロナイズド四極交流電磁石(syQF)
10 減速式P−レンズ
11、12 第1、第2のA/Dコラム電極
13 水平方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)
14 鉛直方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)
15 二線式のビームプロファイルモニター
16 インジェクションファラデーカップ
17 ビームプロファイルモニター
18 角度エネルギーフィルター(AEF)
19 トリプルサーフェスエネルギースリット
20 AEFプラズマシャワー
21 永久磁石
22 プラズマシャワー
23 ウエハ
24 トリプルサーフェスビームダンプ
37 ターミナル
38 AEFチャンバー
39 プロセスチャンバー(真空処理室)
Claims (37)
- ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームをビーム進行方向と直交する方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、低エネルギー高電流ビームに対して良好な注入均一性を実現できるようにしたことを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項1に記載のビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置は更に、縦方向集束用の四極電磁石(syQD)と横方向集束用の四極電磁石(syQF)とを備えることにより、前記偏向走査装置によるスキャン後の中心軌道と外側軌道との間のビーム発散角のずれ、ビームサイズのずれの少なくとも一方を補正することを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項1に記載のビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置は更に、縦方向集束用の四重極電極(syEQD)と横方向集束用の四重極電極(syEQF)とを備えることにより、前記偏向走査装置によるスキャン後の中心軌道と外側軌道との間のビーム発散角のずれ、ビームサイズのずれの少なくとも一方を補正することを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項1に記載のビーム照射装置において、
前記偏向走査装置によるビームサイズのずれを補正する補正システムを搭載し、低エネルギー高電流ビームに対しても良好な注入均一性を実現できるようにしたことを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項2に記載のビーム照射装置において、
前記縦方向集束用の四極電磁石(syQD)と前記横方向集束用の四極電磁石(syQF)とを、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)との間に配置したことを特徴とするビーム照射装置。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成し、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成したビーム照射装置であって、
前記ビーム発生源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、横軸、縦方向のチルト軸の三軸駆動機構で駆動可能とするとともに、前記質量分析電磁石装置を微調可能とし、
更に、ビーム中心検出用スリットと、縦横のビーム中心位置を測定できる2つのプロファイルモニターとを設置し、
前記三軸駆動機構、前記質量分析電磁石装置、前記ビーム中心検出用スリット、前記2つのプロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口およびビーム照射位置のビームの中心軌道のずれを補正することを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項6に記載のビーム照射装置において、
前記2つのプロファイルモニターは、偏向走査後の位置とビーム照射位置直前の位置に配置されていることを特徴とするビーム照射装置。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームをビーム進行方向と直交する方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
前記ビーム発生源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、横軸、縦方向のチルト軸の三軸駆動機構で駆動可能とし、
更に、縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)と、縦横のビーム中心位置を測定できる2つのプロファイルモニターとを設置し、
前記三軸駆動機構、前記ステアリング電磁石(STY)、前記2つのプロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口およびビーム照射位置のビームの中心軌道の縦ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項1または6に記載のビーム照射装置において、
横方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)とを含み、前記ステアリング電磁石(STX)、ステアリング電磁石(STY)をそれぞれ、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の前に配置したことを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項5に記載のビーム照射装置において、
前記偏向走査装置は、静電偏向機能型であり、前記偏向走査装置を静電偏向機能で動作させているとき、前記縦方向集束用の四極電磁石(syQD)と前記横方向集束用の四極電磁石(syQF)とを、前記偏向走査装置と同期制御することを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項5に記載のビーム照射装置において、
前記偏向走査装置は、電磁偏向機能型であり、前記偏向走査装置を電磁偏向機能で動作させているとき、前記縦方向集束用の四極電磁石(syQD)と前記横方向集束用の四極電磁石(syQF)とを、前記偏向走査装置と同期制御することを特徴とするビーム照射装置。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームをビーム進行方向と直交する方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
前記偏向走査装置にオフセット電圧を印加できるよう構成し、
更に、横方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、横のビーム中心位置を測定できる2つのプロファイルモニターとを設置し、
前記オフセット電圧の調整、前記ステアリング電磁石(STX)、前記2つのプロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口およびビーム照射位置のビームの中心軌道の横ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
前記質量分析電磁石装置を微調可能とし、
更に、横方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、縦横のビーム中心位置を測定できる2つのプロファイルモニターとを設置し、
前記質量分析電磁石装置、前記ステアリング電磁石(STX)、前記2つのプロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口およびビーム照射位置のビームの中心軌道の横ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームをビーム進行方向と直交する方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
前記ビーム発生源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、横軸、縦方向のチルト軸の三軸駆動機構で駆動可能とし、
更に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)及び前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)と、前記加速/減速装置とに加えて、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターを設置し、
前記三軸駆動機構、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)及び前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、前記加速/減速装置と、前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口およびビーム照射位置のビームの収束発散度合のビーム中心軸方向上の前後ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
横方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と、縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)とビーム照射位置直前の位置に配置されているプロファイルモニターとを設置し、
前記ステアリング電磁石(STX)及びステアリング電磁石(STY)によって、ビーム照射位置のビームの中心軌道の縦ずれと横ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
前記ビーム発生源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、横軸、縦方向のチルト軸の駆動機構で駆動可能とし、
前記駆動機構とビーム照射位置直前の位置に配置されているプロファイルモニターとによって、ビーム照射位置のビームの中心軌道の縦ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
前記質量分析電磁石装置を微調可能とし、前記質量分析電磁石装置とビーム照射位置直前の位置に配置されているプロファイルモニターとによって、ビーム照射位置のビームの中心軌道の横ずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
更に、ビーム中心検出用スリットを設置し、
前記ビーム中心検出用スリットと前記ビームの中心軌道補正機構によって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道のずれを補正することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置におけるビーム軌道ずれを補正する方法において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、
前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
更に、縦横のビーム中心位置を測定できるプロファイルモニターを設置し、
前記プロファイルモニターによって、前記偏向走査装置における偏向電極入口のビームの中心軌道のずれを補正するようにしたことを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項8、12、13のいずれか1項に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記2つのプロファイルモニターとしてリアプロファイルモニターを備え、
該リアプロファイルモニターは、ビームの上下方向のサイズをカバーし得るように上下方向に配列された少なくとも1列のマルチホールと、該マルチホールに隣接して並設された上下方向に延びるスリットとを有することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項20に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
フロントファラデーカップを、前記ビーム平行化装置の上流側または前記偏向走査装置の上流側に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項20に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
フロントファラデーカップを、前記ビーム平行化装置の上流側におけるプロファイルモニターの後方に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項14〜17、19のいずれか1項に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記プロファイルモニターを、前記偏向走査装置の下流側に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項14又は19に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記プロファイルモニターを、前記偏向走査装置の上流側に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項14又は19に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
ビーム電流計測手段としてフロントファラデーカップを備え、
前記フロントファラデーカップと前記プロファイルモニターとを1組として前記ビーム平行化装置の上流側に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項12、13、15のいずれか1項に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記横方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)を、前記前段の質量分析電磁石装置と前記偏向走査装置との間であってビームが横収束もしくは横収束に近い状態となる位置に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項15に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記前段の質量分析電磁石装置の下流側に前記質量分析スリットが配置され、
前記横方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)と前記縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)とを、前記前段の質量分析電磁石装置と前記偏向走査装置との間に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項8または15に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)を、前記前段の質量分析電磁石装置と前記偏向走査装置との間であってビームが縦収束もしくは縦収束に近い状態となる位置に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項8または15に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記前段の質量分析電磁石装置の下流側に質量分析スリットが配置され、
前記縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)を、前記質量分析スリットと前記偏向走査装置の間に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - 請求項8または15に記載のビーム軌道ずれ補正方法において、
前記縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)を、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の間に配置することを特徴とするビーム照射装置におけるビーム軌道ずれ補正方法。 - イオン源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
該質量分析スリットは、通常注入用スリット、高分解能を有する高分解能用スリット、及び開口の狭いビーム中心軸合わせ用スリットの3つのスリットが一体的に構成され、通常注入、高分解能、ビーム中心軸合わせに応じて切り替えられることを特徴とするビーム照射装置。 - イオン源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームをビーム進行方向と直交する方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
前記加速/減速装置は第1、第2の加速/減速電極で構成され、
前記イオン源の出口側に設けられた引出電極から少なくとも前記偏向走査装置までの構成要素は、前記イオン源とは別にターミナルに収容され、
前記イオン源には正のイオン源電圧EBが印加され、
前記引出電極には引出電圧Vextが印加され、
前記ターミナルには負のターミナル電圧(EB−Vext)が印加され、
前記第1の加速/減速電極には正の電圧が、前記第2の加速/減速電極には負の電圧がそれぞれ印加される電源接続形態とし、照射エネルギーを高精度化したことを特徴とするビーム照射装置。 - 請求項15に記載のビーム軌道ずれ補正方法に適用される自動軌道ずれ補正チューニング方法であって、
前記ビーム発生源からビームを引き出すための引出電極を前後軸、横軸、縦方向のチルト軸の駆動機構で駆動可能とし、二つのプロファイルモニターとリアプロファイルモニターの軌道ずれのそれぞれの値を検出して、前記横方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STX)および前記縦方向中心軌道補正用のステアリング電磁石(STY)、前記チルト軸および質量分析電磁石装置の調整を行なうよう構成したことを特徴とするビーム照射装置のチューニング方法。 - 請求項8、12〜30のいずれか1項に記載のビーム軌道ずれ補正方法に適用される自動軌道ずれ補正チューニング方法であって、
二ヶ所の縦と横の軌道ずれの調整を同時に行なうよう構成したことを特徴とするビーム照射装置のチューニング方法。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
ダイバージェンスマスクを前記後段のエネルギー分析装置の後方に設け、リアビームプロファイルモニターにて平行度を測定するよう構成したことを特徴とするビーム照射装置。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
ダイバージェンスマスクを前記後段のエネルギー分析装置の後方に設け、
リアビームプロファイルモニターにてビーム発散角を測定し、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とによりビーム発散角を調整するよう構成したことを特徴とするビーム照射装置。 - ビーム発生源からのイオンビームまたは荷電粒子ビーム(以下、ビームと総称する)を、前段の質量分析電磁石装置ならびにビーム整形装置を通過させ、ビームを横方向にスキャンする偏向走査装置ならびにビーム平行化装置、加速/減速装置を経て後段のエネルギー分析装置によりエネルギー分析を行なった後、基板に照射するよう構成したビーム照射装置において、
前記ビーム整形装置として、上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)と横方向集束用の直流四極電磁石(QF)とをビームの縦と横の収束発散に合わせて設けるとともに、前記質量分析電磁石装置の下流側に、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)を設置し、該上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)の下流には質量分析スリットを設置し、該質量分析スリットの下流側に、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)を設置し、該横方向集束用の直流四極電磁石(QF)の下流側には前記偏向走査装置を設置して、前記ビームを、前記質量分析電磁石装置、前記上下方向集束用の直流四極電磁石(QD)、前記質量分析スリット、前記横方向集束用の直流四極電磁石(QF)、ならびに前記偏向走査装置を通過させることにより、前記質量分析スリットのビーム通過を最適化するよう構成し、前記ビームは、その断面が円形あるいは一方向に長い長円形もしくは楕円形のビームを、その断面がスキャン方向に長い長円形状もしくは楕円形状となるよう整形されたのち偏向走査されるビームとするよう構成し、
エネルギースリットを前記後段のエネルギー分析装置の後方に設け、
リアビームプロファイルモニターにて縦方向の注入角度を測定し、前記後段のエネルギー分析装置により縦方向の注入角度を補正するよう構成したことを特徴とするビーム照射装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9520265B2 (en) | 2013-12-02 | 2016-12-13 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation apparatus |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5068928B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2012-11-07 | 株式会社Sen | 低エネルギービーム増大化方法及びビーム照射装置 |
US7394073B2 (en) * | 2005-04-05 | 2008-07-01 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Methods and apparatus for ion beam angle measurement in two dimensions |
US7435977B2 (en) * | 2005-12-12 | 2008-10-14 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion beam angle measurement systems and methods for ion implantation systems |
US7476876B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-01-13 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion beam angle measurement systems and methods employing varied angle slot arrays for ion implantation systems |
US7394079B2 (en) * | 2006-01-27 | 2008-07-01 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Architecture for ribbon ion beam ion implanter system |
CN101432841B (zh) * | 2006-04-26 | 2013-06-26 | 艾克塞利斯科技公司 | 用于捕获离子束粒子和聚焦离子束的方法和系统 |
JP5085887B2 (ja) * | 2006-05-30 | 2012-11-28 | 株式会社Sen | ビーム処理装置及びビーム処理方法 |
WO2007145849A2 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Axcelis Technologies, Inc. | Beam angle adjustment in ion implanters |
US7615763B2 (en) * | 2006-09-19 | 2009-11-10 | Axcelis Technologies, Inc. | System for magnetic scanning and correction of an ion beam |
US7528390B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-05-05 | Axcelis Technologies, Inc. | Broad beam ion implantation architecture |
US7507978B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-03-24 | Axcelis Technologies, Inc. | Beam line architecture for ion implanter |
US7579605B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-08-25 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Multi-purpose electrostatic lens for an ion implanter system |
JP4920370B2 (ja) * | 2006-10-30 | 2012-04-18 | 株式会社日立製作所 | 透過型電子顕微鏡の情報伝達限界測定法およびこの測定法が適用された透過型電子顕微鏡 |
US7750320B2 (en) * | 2006-12-22 | 2010-07-06 | Axcelis Technologies, Inc. | System and method for two-dimensional beam scan across a workpiece of an ion implanter |
JP5039876B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2012-10-03 | セイコーインスツル株式会社 | イオンビーム検査装置、イオンビーム検査方法、及び半導体製造装置 |
JP5289721B2 (ja) | 2007-04-10 | 2013-09-11 | 株式会社Sen | イオン注入装置 |
JP5242937B2 (ja) | 2007-04-10 | 2013-07-24 | 株式会社Sen | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
JP5204421B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2013-06-05 | 株式会社Sen | イオン注入装置 |
US7586111B2 (en) * | 2007-07-31 | 2009-09-08 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion implanter having combined hybrid and double mechanical scan architecture |
EP2329692B1 (en) * | 2008-08-11 | 2018-03-21 | Ion Beam Applications S.A. | High-current dc proton accelerator |
SG10201401425RA (en) * | 2009-04-13 | 2014-08-28 | Applied Materials Inc | Modification of magnetic properties of films using ion and neutral beam implantation |
US8604443B2 (en) * | 2009-11-13 | 2013-12-10 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | System and method for manipulating an ion beam |
US8129695B2 (en) * | 2009-12-28 | 2012-03-06 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | System and method for controlling deflection of a charged particle beam within a graded electrostatic lens |
EP2485571B1 (en) | 2011-02-08 | 2014-06-11 | High Voltage Engineering Europa B.V. | High-current single-ended DC accelerator |
US9070534B2 (en) | 2012-05-04 | 2015-06-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Ion beam dimension control for ion implantation process and apparatus, and advanced process control |
JP5941377B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2016-06-29 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン注入方法およびイオン注入装置 |
JP6408490B2 (ja) * | 2013-02-04 | 2018-10-17 | エクソジェネシス コーポレーション | 中性ビームを配向するための方法および装置 |
JP6500009B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2019-04-10 | グレン レイン ファミリー リミテッド ライアビリティ リミテッド パートナーシップ | 調節可能な質量分析アパーチャ |
CN107632487B (zh) * | 2013-04-20 | 2020-03-24 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 发光装置及相关光源系统 |
US9711316B2 (en) | 2013-10-10 | 2017-07-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Method of cleaning an extraction electrode assembly using pulsed biasing |
WO2015134108A1 (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | White Nicholas R | Ion beam sputter deposition assembly, sputtering system, and sputter method of physical vapor deposition |
JP6117136B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2017-04-19 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン注入装置、ビームエネルギー測定装置、及びビームエネルギー測定方法 |
US9455116B2 (en) * | 2014-04-30 | 2016-09-27 | Axcells Technologies, Inc. | Angular scanning using angular energy filter |
US9748072B2 (en) * | 2014-06-23 | 2017-08-29 | Advanced Ion Beam Technology, Inc. | Lower dose rate ion implantation using a wider ion beam |
JP6324231B2 (ja) * | 2014-06-23 | 2018-05-16 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン注入装置 |
JP6242314B2 (ja) | 2014-09-11 | 2017-12-06 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン注入装置及びイオンビームの調整方法 |
TW201635326A (zh) * | 2014-12-26 | 2016-10-01 | 艾克塞利斯科技公司 | 在具有射束減速的離子植入器中用於射束角度調整的系統及方法 |
US9978556B2 (en) * | 2015-12-11 | 2018-05-22 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Parallelizing electrostatic acceleration/deceleration optical element |
US10475635B2 (en) * | 2016-03-18 | 2019-11-12 | Shimadzu Corporation | Voltage application method, voltage application device, and time-of-flight mass spectrometer |
CN106269512B (zh) * | 2016-08-07 | 2018-10-02 | 王奔 | 一种垃圾筛选装置 |
JP6814081B2 (ja) * | 2017-03-29 | 2021-01-13 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
US10973112B2 (en) * | 2017-07-18 | 2021-04-06 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged particle beam device |
JP2020013905A (ja) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン注入方法およびイオン注入装置 |
US11217427B1 (en) * | 2020-11-27 | 2022-01-04 | Applied Materials, Inc. | System, apparatus and method for bunched ribbon ion beam |
CN117295223B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-04-05 | 青岛四方思锐智能技术有限公司 | 分段式射频加速系统及离子注入机 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62241248A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-21 | Hitachi Ltd | 集束イオン線装置 |
JPH0448543A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-18 | Nec Corp | 半導体基板イオン注入装置 |
US5132544A (en) * | 1990-08-29 | 1992-07-21 | Nissin Electric Company Ltd. | System for irradiating a surface with atomic and molecular ions using two dimensional magnetic scanning |
JP3272441B2 (ja) * | 1993-01-20 | 2002-04-08 | 株式会社アルバック | イオン加速装置 |
GB9515090D0 (en) * | 1995-07-21 | 1995-09-20 | Applied Materials Inc | An ion beam apparatus |
TW423018B (en) * | 1998-06-11 | 2001-02-21 | Axcelis Tech Inc | Ion dosage measurement apparatus for an ion beam implanter and method |
US6075249A (en) * | 1998-06-19 | 2000-06-13 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Methods and apparatus for scanning and focusing an ion beam |
JP3727047B2 (ja) * | 1999-07-30 | 2005-12-14 | 住友イートンノバ株式会社 | イオン注入装置 |
TW523796B (en) * | 2000-12-28 | 2003-03-11 | Axcelis Tech Inc | Method and apparatus for improved ion acceleration in an ion implantation system |
US6583429B2 (en) * | 2001-08-23 | 2003-06-24 | Axcelis Technologies, Inc. | Method and apparatus for improved ion bunching in an ion implantation system |
US6635890B2 (en) * | 2001-08-23 | 2003-10-21 | Axcelis Technologies, Inc. | Slit double gap buncher and method for improved ion bunching in an ion implantation system |
JP3680274B2 (ja) * | 2002-03-27 | 2005-08-10 | 住友イートンノバ株式会社 | イオンビームの電荷中和装置とその方法 |
US6933507B2 (en) * | 2002-07-17 | 2005-08-23 | Kenneth H. Purser | Controlling the characteristics of implanter ion-beams |
US6831280B2 (en) * | 2002-09-23 | 2004-12-14 | Axcelis Technologies, Inc. | Methods and apparatus for precise measurement of time delay between two signals |
US6949895B2 (en) * | 2003-09-03 | 2005-09-27 | Axcelis Technologies, Inc. | Unipolar electrostatic quadrupole lens and switching methods for charged beam transport |
US7105839B2 (en) * | 2003-10-15 | 2006-09-12 | White Nicholas R | Method and fine-control collimator for accurate collimation and precise parallel alignment of scanned ion beams |
US7326941B2 (en) * | 2004-05-18 | 2008-02-05 | Advanced Ion Beam Technology, Inc. | Apparatus and methods for ion beam implantation using ribbon and spot beams |
KR100538813B1 (ko) * | 2004-07-31 | 2005-12-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 트랜지스터 파라미터의 균일도 확보를 위한 이온주입 장치및 그를 이용한 이온주입 방법 |
JP4964413B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2012-06-27 | 株式会社Sen | イオンビーム/荷電粒子ビーム照射装置 |
JP5042451B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2012-10-03 | 株式会社Sen | ビーム空間電荷中和装置及びこれを備えたイオン注入装置 |
JP5214090B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2013-06-19 | 株式会社Sen | ビーム偏向走査方法及びビーム偏向走査装置並びにイオン注入方法及びイオン注入装置 |
JP4533112B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2010-09-01 | 株式会社Sen | ウエハ帯電抑制装置及びこれを備えたイオン注入装置 |
US7227160B1 (en) * | 2006-09-13 | 2007-06-05 | Axcelis Technologies, Inc. | Systems and methods for beam angle adjustment in ion implanters |
-
2004
- 2004-11-30 JP JP2004347834A patent/JP5100963B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9520265B2 (en) | 2013-12-02 | 2016-12-13 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation apparatus |
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