JP5438519B2 - イオン注入機の粒子汚染を軽減する方法 - Google Patents
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Description
ビームのデューテイファクタ=ビームオン時間/(ビームオン時間+ビームオフ時間)
である。
Claims (22)
- 電源と、イオン注入システムのイオン源領域の電極とに直列に接続され、前記電源と前記電極の間の接続を遮断および再確立するように動作可能な高電圧スイッチ、および、
前記高電圧スイッチをイオン注入前に閉じ、イオン注入後に開くように制御することにより、前記イオン注入システムの内部で生成されるビームのデューテイファクタを制御するように動作可能であり、よってイオン注入システム内の粒子汚染を軽減するスイッチコントローラを有し、
前記高電圧スイッチの外部のリアクタンス成分からのエネルギーを吸収するように動作可能で、かつ、前記高電圧スイッチの両端の過電圧を制限するように動作可能な、前記高電圧スイッチの1つ以上の保護回路をさらに有し、
前記イオン注入システムの2つ以上の高電圧スイッチを開閉するための2つ以上のビーム制御回路の2つ以上のスイッチコントローラを同期し、タイミングを合わせるように動作可能な同期化回路をさらに有する、前記イオン注入システムのビーム制御回路。 - 前記電源と、前記イオン注入システムの前記イオン源領域の前記電極が、
抑制電圧電源および引出電圧電源のうちの一つ以上、および、イオン源の電極を含む、請求項1に記載のビーム制御回路。 - 前記保護回路の1つが、保護している高電圧スイッチと直列に接続されている、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記保護回路の1つが、保護している高電圧スイッチと並列に接続されている、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記電源と、前記イオン注入システムの前記イオン源領域の前記電極が、陰極電圧電源およびイオン源の電極を含む、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記電源と、前記イオン注入システムの前記イオン源領域の前記電極が、アーク電圧電源およびイオン源の電極を含む、請求項1に記載のビーム制御回路。
- ビームのデューテイファクタが、所定のオン時間の、前記所定のオン時間に所定のオフ時間を加えた時間に対する比を含み、前記所定のオン時間は概ねイオン注入時間およびイオンビーム安定化時間(ion beam settling time)に相当し、前記所定のオフ時間は概ねイオン注入後のビームのアイドル時間に相当する、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記スイッチコントローラが、さらに、前記高電圧スイッチを、イオン注入開始前の第1時間間隔の間は閉じ、イオン注入完了後の第2時間間隔の間も閉じたままになるように制御可能な、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 上記第1時間間隔は、イオン注入の開始前にイオンビームを安定させるための時間であり、
ビームオフ時間は、注入時間の後のウエハ交換時間に相当する、請求項8に記載のビーム制御回路。 - 前記第1および第2時間間隔の1つが、1ミリ秒から2分である、請求項8に記載のビーム制御回路。
- 前記第1および第2時間間隔の1つが、1ミリ秒以下である、請求項8に記載のビーム制御回路。
- 前記スイッチコントローラが、前記電極に関連する電流変化または電圧変化を検出可能であり、1つ以上の高電圧スイッチを前記検出に基づいて開閉して、イオン源に関連したアークの消去を行うように前記1つ以上の高電圧スイッチを制御可能な、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記スイッチコントローラが、さらに、ウエハのロードまたはアンロード位置への到達、手動ビームオフスイッチ操作、アーク検出、およびウエハ交換のうちの1つの間にイオンビームを停止し、手動ビームオンスイッチ操作、ウエハ交換後、ロード操作後、および別のウエハに対する注入命令のうちの1つの間にイオンビームを開始するように動作可能である、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記スイッチコントローラが、さらに、ビームのデューテイファクタコマンドを前記イオン注入システムまたは運動制御システムから受信して、ウエハ交換位置への到達、手動ビームオフスイッチコマンドの受信、次のウエハ待ちまたは注入自動復旧、およびウエハ交換の前のうちの1つの間、前記高電圧スイッチを無効化するように動作可能である、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記スイッチコントローラが、外部制御入力により統御される、請求項1に記載のビーム制御回路。
- 前記電極に関連した電流変化または電圧変化を検出可能であり、前記検出に基づいて1つ以上の高電圧スイッチを開閉するように制御可能であるトリガ制御回路、および、
それぞれが前記高電圧スイッチの1つと関連し、それぞれの高電圧スイッチの外部のリアクタンス成分からのエネルギーを吸収するように動作可能であり、前記高電圧スイッチの両端の過電圧を制限するように動作可能である1つ以上の保護回路をさらに有する、請求項1に記載のビーム制御回路。 - イオンビームの形で抽出可能なイオンを生成するためのイオン源を有し、
上記スイッチコントローラが、前記高電圧スイッチを閉じてイオン注入前にイオンビームを開始し、前記高電圧スイッチを開いてイオン注入後にイオンビームを停止するように動作可能である、請求項1に記載のビーム制御回路。 - 請求項1に記載のビーム制御回路を用いたイオン注入システム内の粒子汚染を軽減するために、イオンビームのデューテイファクタを減少させる方法であって、前記方法は、
ビームオンコマンドまたはビームオフコマンドを受信し、
ビームオンコマンドに応じて前記高電圧スイッチを閉じることによりイオンビームをイオン注入開始前に開始し、
イオンを注入し、
ビームオフコマンドに応じて前記高電圧スイッチを開くことによりイオンビームをイオン注入完了後に停止することを含み、よって前記ビームのデューテイファクタを最小化し、粒子汚染を軽減し、
イオン注入機のイオンビームを開始および停止するために使用される2つ以上の高電圧スイッチを有する2つ以上のスイッチコントローラを同期させることをさらに含む、方法。 - 前記スイッチコントローラが、さらに、前記高電圧スイッチを、イオン注入開始前の第1時間間隔の間は閉じ、イオン注入完了後の第2時間間隔の間も閉じたままになるように制御可能な、請求項18に記載の方法。
- 前記イオンビームは前記高電圧スイッチにより強制的にオンおよびオフされる、請求項18に記載の方法。
- 前記ビーム制御回路はさらに、アーク検出後の所定の時間、前記高電圧スイッチが開くように制御可能である、請求項18に記載の方法。
- 前記スイッチコントローラが、さらに、ウエハのロードまたはアンロード位置への到達、手動ビームオフスイッチ操作、アーク検出、およびウエハ交換のうちの1つの間にイオンビームを停止し、手動ビームオンスイッチ操作、ウエハ交換後、ロード操作後、および別のウエハに対する注入命令のうちの1つの間にイオンビームを開始するように動作可能である、請求項18に記載の方法。
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