JP7154236B2 - イオン注入システムにおける注入角度を補正するための方法、およびイオン注入システム - Google Patents
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Description
本出願は、2017年6月29日出願の米国出願第15/637,538号、発明の名称「ION IMPLANT SYSTEM HAVING BEAM ANGLE CONTROL IN DRIFT AND DECELERATION MODES」の利益を主張し、本米国出願の内容は、その全体が参考として引用されることによって組み込まれる。
本発明は、概ね、イオン注入システムに関し、特に、イオン注入システムにおけるイオンビームのビーム角度調整を行うシステムおよび方法に関する。
半導体デバイスの製造において、イオン注入は、半導体を不純物すなわちドーパントでドープするために、用いられている。集積回路の制作中に、n型またはp型の外因性材料ドーピングを実現する目的で、あるいは、パッシベーション層を形成する目的で、イオンビーム注入器は、シリコンウェハをイオンビームで処理するために用いられている。半導体をドーピングするために用いられているとき、イオンビーム注入器は、所望の半導体材料を実現するために、選択された外因種を射出する。アンチモン、砒素または燐などのソース材料から発生した注入イオンは、結果として、「n型」の外因性材料ウェハになる。一方、「p型」の外因性材料ウェハが要求される場合、ホウ素またはインジウムなどのソース材料で、イオンは発生する。
以下に、本発明の幾つかの態様の基礎的理解を提供する目的で、本発明の簡単な概要を提示する。本概要は、本発明の拡張された概観ではなく、本発明の主要なまたは決定的な要素を特定することを意図したものでも、本発明の範囲を線引きすることを意図したものでもない。むしろ、本概要の目的は、後述するより詳細な説明の前触れとして、簡単な様式で本発明のコンセプトを提示することである。
図1は、本発明の一態様に係るイオン注入システムの一例を示す図である。
本開示は、質量分析器、可動質量分解開口、および測定システムを使用して、コントローラを介して質量分析に加えて角度修正/調整を実行するイオン注入を提供する。結果として、注入角度の角度修正は、ビームラインに沿った追加のコンポーネント(構成要素)なしに実行され得る。
Claims (7)
- イオン注入システムにおける注入角度を補正するための方法であって、
前記イオン注入システムは、
イオンビームを形成するように構成されたイオン源と、
前記イオンビームから所定の電荷対質量比を有するイオンを選択的に分離して、ビーム経路に沿って質量分析されたビームを画定するように構成された質量分析器であって、前記ビーム経路を選択的に変化させるように構成された、前記質量分析器と、
前記質量分析されたビームの選択された種を通過させるように構成された分解開口を有する可動質量分解開口アセンブリであって、前記質量分析器による前記ビーム経路の選択的な変化に応じて前記分解開口の位置を選択的に変化させるように構成された、前記可動質量分解開口アセンブリと、
前記可動質量分解開口アセンブリの下流に配置されており、かつ、前記ビーム経路を選択的に変化させるように構成された偏向減速部材であって、前記質量分析されたビームを選択的に減速させるように構成された、偏向減速部材と、
前記イオン源、前記質量分析器、前記可動質量分解開口アセンブリ、および前記偏向減速部材を制御して、前記イオン注入システムをドリフトモードおよび減速モードで選択的に動作させるように構成されたコントローラと、を備えており、
前記方法は、
a)前記イオン源を所望の種、電流、およびエネルギーに対して調整する工程と、
b)前記ビーム経路が前記ドリフトモードまたは前記減速モードのいずれにあるかを判定する工程と、
c)前記可動質量分解開口アセンブリを所望の質量分解能および所望のイオンビームを達成する位置に移動する工程と、
d)前記イオンビームの角度を測定し、平均角度を計算する工程と、
e)前記計算された平均角度が所定の基準を満たすかを判定する工程と、
f)磁場に対する前記計算された平均角度の感度に基づいて、磁場補正を計算し、前記磁場補正の適用に基づいて、前記可動質量分解開口アセンブリの位置を再配置する工程と、
g)前記イオンビームの角度分布を測定して、前記平均角度が補正されたことを検証する工程と、
を含み、
前記平均角度が適切である場合、ワークピースにイオンを注入し、前記平均角度が適切でない場合、前記注入角度が適正と判定されるまで工程f)およびg)を繰り返した後に、前記ワークピースにイオンを注入する、
方法。 - 前記ドリフトモードにおいては、前記質量分析器の焦点および前記ワークピース上の注入位置によって前記ビーム経路が決定され、前記分解開口が前記質量分析器の焦点に配置されることによって、前記分解開口を通過するイオンビームのみを、前記ワークピースに到達させる、請求項1に記載の方法。
- 前記減速モードにおいては、前記質量分析器の焦点がドリフト焦点から横方向に移動するように前記質量分析器を用いて前記イオンビームを操縦することによって、前記ビーム経路が変更される、請求項1に記載の方法。
- アクチュエータが前記分解開口を新しい焦点に移動させることによって、前記イオンビームのビームレットが、前記移動した分解開口を通過して偏向減速ステージに入り、イオンが、前記ワークピースに向かって再指向される、請求項3に記載の方法。
- 前記質量分析器における質量分解磁気双極子場の振幅の制御による質量分解イオンビームの角度の制御によって、角度補正が行われる、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記注入の分解能の高低を判定し、相対的に高い分解能の注入である場合には相対的に小さい開口部を有する所望の質量分解開口部を選択し、相対的に低い分解能の注入である場合には大きい開口部を選択する工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の方法を実行可能な、イオン注入システム。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080067435A1 (en) | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Axcelis Technologies Inc. | Beam tuning with automatic magnet pole rotation for ion implanters |
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---|---|---|---|---|
US6998625B1 (en) * | 1999-06-23 | 2006-02-14 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion implanter having two-stage deceleration beamline |
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US6956225B1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-18 | Axcelis Technologies, Inc. | Method and apparatus for selective pre-dispersion of extracted ion beams in ion implantation systems |
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KR20090029209A (ko) * | 2006-06-13 | 2009-03-20 | 세미이큅, 인코포레이티드 | 이온 주입을 위한 이온 빔 장치 및 방법 |
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US20160189917A1 (en) | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Axcelis Technologies, Inc. | Systems and methods for beam angle adjustment in ion implanters with beam decelaration |
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