JP6073867B2 - 質量分析器可変出口開口 - Google Patents
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Description
本発明は、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、不要な注入同位体がワークピースに伝播することを遮断するように形成された可変サイズ質量分析器出口開口を形成するための方法および装置に関するものである。
イオン注入は、半導体基板(例えばワークピース、ウエハなど)にドーパントを選択的に注入するために半導体装置の製造工程で採用されている物理プロセスである。イオン注入は、基板上あるいは基板内に特定の特徴を付与するために、様々な方法で利用される。例えば、特定のタイプのイオンを基板に注入することにより、基板上の誘電層の拡散係数が制限される。
図1は、イオン注入システムの一例を示すブロック図である。
本発明について図面を参照しながら説明する。なお、同じ部材については各図面を通して同じ符号を用いる。
上述した部材(アッセンブリ、装置、回路、システムなど)によって実行される様々な機能やそれらの部材に用いられる用語は、特に言及しない限り、上述した構造と構造的に等価でなくても、本明細書に示した本発明の実施例の機能を実行する、上述した部材について示した機能を実行できるいかなる部材(すなわち機能的に等価な部材)にも対応することを意図している。例えば、本発明の様々な方法の工程を実行するためのコンピュータが実行可能な命令を記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体も本発明の範疇に含まれる。また、本発明の特徴について複数の実施例のうちのほんの一部を説明しているが、当該特徴を他の実施例における1または複数の他の特徴と好適あるいは有利な形態で組み合わせてもよい。さらに、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」といった用語は、明細書中あるいは請求項中で「備えている」という用語と同様の意味で用いられている。
Claims (11)
- イオン注入システムであって、
ビームラインに沿って伝播する複数の同位体を含むイオンビームを生成するイオン源と、
上記イオンビーム中のそれぞれの同位体の軌道を当該同位体の電荷質量比に応じて曲げる磁場を生成する質量分析器と、
上記イオンビームの断面の一部に含まれる同位体がビームラインの下流に伝播することを防止するための移動式遮断構造を上記イオンビーム中に挿入する質量分析器可変出口開口と、
上記質量分析器の下流に配置された固定サイズの開口部を有する分離開口とを備え、
上記開口部は、上記イオンビームに対して、不適切な電荷質量比のイオンを遮断する位置に配置されており、
上記移動式遮断構造は、選択された電荷質量比の同位体を上記ビームラインから逸らすように形成された楔型構造を有していることを特徴とするイオン注入システム。 - 上記質量分析器可変出口開口は、上記分離開口の上流に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 上記質量分析器可変出口開口は、上記質量分析器内に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のイオン注入システム。
- 上記移動式遮断構造によって上記ビームラインから逸らされた同位体を収集し、収集した同位体が上記ビームラインに再入射することを防止するビーム廃棄部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- イオン注入システムであって、
ビームラインに沿って伝播する複数の同位体を含むイオンビームを生成するイオン源と、
上記イオンビーム中のそれぞれの同位体の軌道を当該同位体の電荷質量比に応じて曲げる磁場を生成する質量分析器と、
上記イオンビームの断面の一部に含まれる同位体がビームラインの下流に伝播することを防止するための移動式遮断構造を上記イオンビーム中に挿入する質量分析器可変出口開口と、
上記質量分析器の下流に配置された固定サイズの開口部を有する分離開口とを備え、
上記開口部は、上記イオンビームに対して、不適切な電荷質量比のイオンを遮断する位置に配置されており、
上記移動式遮断構造は、選択された電荷質量比を有する同位体を上記ビームラインから逸らすための鋸刃状表面を有していることを特徴とするイオン注入システム。 - 上記質量分析器可変出口開口の下流に配置され、上記イオンビームの1または複数の特性を計測するイオンビーム監視システムと、
測定された上記イオンビームの1または複数の特性を受け取り、当該特性に基づいて、上記移動式遮断構造の上記イオンビームの断面内における位置を調整するための制御信号を生成する制御ユニットとを備えていることを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記イオンビーム監視システムは、上記イオンビームの状態を判定するイオンビーム計測部を備えていることを特徴とする請求項6に記載のイオン注入システム。
- イオンビームからイオン注入種の不要な同位体を除去する方法であって、
複数の同位体を含み、ビームラインに沿って伝播するイオンビームを生成する工程と、
重い同位体を半径方向外側に沿って進ませ、軽い同位体を半径方向内側に沿って進ませるように上記イオンビームに磁場を印加する工程と、
第1質量を有する同位体が上記ビームラインの下流に伝播することを許容するとともに、質量が類似する他の同位体が上記ビームラインの下流に伝播することを遮断するように質量分析器可変出口開口のサイズを減少させるための遮断構造を上記イオンビームの断面内に移動させる工程とを含み、
上記遮断構造は、選択された電荷質量比を有する同位体を上記ビームラインから逸らすように形成された楔型構造を有していることを特徴とする方法。 - 上記遮断構造は、選択された注入同位体種よりも重い同位体、あるいは軽い同位体を遮断するように、半径方向外側から上記イオンビーム中に挿入されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 上記遮断構造によって上記ビームラインから逸らされた同位体を収集し、収集したイオンが上記ビームラインに再入射することを防止する工程を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 上記遮断構造の下流の位置で上記イオンビームのイオンビーム電流を計測する工程と、
測定した上記イオンビーム電流と予め設定された閾値とを比較し、測定した上記イオンビーム電流が予め設定した閾値に違反するまで上記遮断構造を上記イオンビーム中でさらに移動させる工程とを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
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