KR101196965B1 - 주사된 빔 또는 리본 빔의 평면에 수직인 빔 각 및다이버전스의 측정을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주사된 빔의 평면에 수직 입사각 및 다이버전스를 획득함으로써 반도체 장치 제조를 용이하게 한다. 마스크(310) 및 프로파일러/센서(314)를 포함하는 다이버전스 검출기는 인입하는 이온 빔(308)으로부터 빔렛(312)을 획득하여 다수의 수직 위치(316,318)에서 빔 전류를 측정하도록 사용된다. 이런 빔 전류 측정치는 수직 입사각 값을 제공하는데 사용되는데, 이는 이온 빔을 특징짓는데 적합한 수직 다이버전스 프로파일을 제공한다. 이런 값은 이온빔 발생 메커니즘에 의해 사용되어 값이 희망하는 값으로부터의 편차를 나타낸다면 워크피스의 위치 또는 발생된 이온 빔을 조정을 수행할 수 있다.
Figure R1020077002894
이온 빔, 입사각, 다이버전스, 마스크, 프로파일러, 빔렛

Description

주사된 빔 또는 리본 빔의 평면에 수직인 빔 각 및 다이버전스의 측정을 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR MEASUREMENT OF BEAM ANGLE AND DIVERGENCE NORMAL TO PLANE OF SCANNED BEAM OR RIBBON BEAM}
본 발명은 일반적으로 이온 주입 장치에 관한 것이고, 특히, 이온 빔 입사각 값의 측정 및 다이버전스(divergence)에 관한 것이다.
이온 주입은 도펀트(dopant)를 반도체 및/또는 웨이퍼 재료에 선택적으로 주입하기 위해서 반도체 장치 제조에 사용되는 화학적 공인 확산에 반하는 물리적 프로세스이다. 그러므로, 주입 동작은 도펀트 및 반도체 재료 사이의 화학적 상호 작용에 따르지 않는다. 이온 주입을 위해서, 도펀트 이온/분자는 이온화되어 격리되고, 때로는 가속화되거나 감속화되어, 빔으로 형성되며 웨이퍼의 전역에 걸쳐 스윕(sweep)된다. 도펀트 이온은 물리적으로 웨이퍼에 입자로 충격을 가하고, 표면에 인입하여 표면 아래에 존재하게 된다.
이온 주입 시스템은 정교한 서브 시스템의 집합체이고, 각각은 도펀트 이온 상에서 특정한 액션을 수행한다. 증발되는 가스 또는 고체 형의 도펀트 엘리멘트는 이온화 챔버 내에 위치되고, 적합한 이온화 프로세스에 따라 이온화된다. 한 예시적인 프로세스에서, 챔버는 저압(진공)으로 유지된다. 필라멘트는 챔버 내에 위치 되고 전자가 필라멘트 소스로부터 생성되는 지점에서 가열된다. 음으로 대전된 전자는 챔버 내에서 또한 반대로 대전된 애노드로 끌어당겨 진다. 필라멘트로부터 애노드로의 이동 동안에, 전자는 도펀트 소스 엘리멘트(예컨대, 분자 또는 원자)와 충돌하고, 분자의 엘리멘트로부터 다수의 양으로 대전된 이온을 생성한다.
일반적으로, 희망하는 도펀트 이온 외에 다른 양이온이 생성된다. 희망하는 도펀트 이온은 분석, 질량 분석, 선택 또는 이온 분리라 칭해지는 프로세스에 의해 이온으로부터 선택된다. 선택은 이온화 챔버로부터 이온이 이동하는 전기장을 생성하는 질량 분석기를 사용하여 성취된다. 이온은 상대적으로 고속으로 이온화 챔버를 떠나고, 자기장에 의해 호형(arc)으로 구부러진다. 호의 반지름은 개별적인 이온 질량, 속도 및 자기장의 세기에 의해 지시된다. 분석기의 출구는 단지 한 종류의 이온, 희망하는 도펀트 이온이 질량 분석기를 빠져나가도록 한다.
결과적으로 희망하는 이온은 이온을 집중시키거나, 그들의 각이 주입에 필요로 하는 것에 일치하도록 이온 궤적에 영향을 미치거나, 이온 에너지를 바꾸거나, 상대적으로 큰 크기의 워크피스를 커버하도록 이온을 편향시키거나, 이들 효과 모두 결합하는 목적을 갖는 이온 광학 엘리멘트를 통해 트랜스포트(transport)될 수 있다.
그 후에 계속해서, 도펀트 이온은 종단에서의 타깃 웨이퍼로 지향된다. 도펀트 이온은 위치에 대한 함수로서 단위 시간 당 입사수의 측정인 빔 강도 및 위치 함수로서 빔의 각 분포(입사각)인 이미턴스(emittance)를 갖는 웨이퍼에 충돌한다. 일반적으로, 빔 강도 및 이미턴스는 실질적으로 동일하고, 기대되거나 희망하는 값이기를 희망한다.
다음은 본 발명의 하나 이상의 양상에 대한 기본적인 이해를 위해서 간략화된 요약을 나타낸다. 이런 요약은 본 발명의 광범위한 개요가 아니라 핵심 또는 중요한 엘리멘트를 식별하도록 의도되는 것이고, 그의 범위를 서술하는 것도 아니다. 오히려, 요약의 1차적인 목적은 이후 나타내지는 더 상세한 설명에 대한 전조로서 간략화된 형태로 본 발명에 대한 몇몇 개념을 나타내는 것이다.
본 발명은 주사된 빔의 평면에 일반적인 빔의 입사각 값 및 다이버전스를 획득함으로써 반도체 장치 제조를 용이하게 한다. 수직 입사각 값은 이온 빔을 특징 지우기에 적합한 수직 다이버전스 프로파일을 제공한다. 이런 값은 이온 빔 발생 메커니즘에 의해 사용되어 값이 희망하는 값으로부터의 편차(deviation)를 나타낸다면 워크피스의 각 또는 발생된 빔의 조정을 수행할 수 있다.
본 발명의 한 양상에서, 다이버전스 검출기는 마스크 및 수직으로 이동하는 프로파일러(profiler)를 포함한다. 마스크는 인입하는 이온 빔으로부터 빔렛(beamlet)을 획득하는, 수평 방향보다 더 긴, 단일 행(column)으로 된 직사각형 개구 또는 구멍을 갖는다. 수직으로 이동하는 프로파일러는 마스크의 선택된 거리 다운스트림에 위치되고, 프로파일러가 이동하는 바와 같이 획득된 빔렛으로부터 빔 전류를 측정한다. 수직 위치 정보는 획득된 빔렛의 수직 입사각 값을 얻기 위해서 사용되는 빔 전류로부터 획득된다. 수직 입사각 값은 이온 빔을 위한 주입 경사각을 특징 지우기에 적합하다.
본 발명의 다른 양상은 다이버전스 검출기는 마스크 및 다수의 핑거형 프로파일러를 포함한다. 마스크는 인입하는 이온 빔으로부터 빔렛을 획득하는 개구 또는 구멍의 어레이를 갖는다. 다수의 핑거형 프로파일러는 마스크의 선택된 거리의 다운스트림에 위치되고, 빔렛으로부터 전류를 동시에 측정할 수 있는 수직 방향을 따라 다수의 핑거를 갖는다. 전류 측정치는 수직 위치 정보를 획득하기 위해서 사용되는데, 이는 특정 수평 위치에서 수직 입사각 값을 결정하는데 사용된다. 다수의 핑거형 프로파일은 수평 방향으로 연속적으로 또는 주기적으로 이동되어, 다른 수평 위치에서 수직 입사각 값을 획득할 수 있다.
앞서 언급된 목적을 성취하기 위해서, 본 발명은 이후에 청구항에서 충분히 설명되고 특히 강조되는 특성을 포함한다. 다음 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 대한 어떤 실례가 되는 양상 및 구현을 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 원리가 설명될 수 있는 여러 방법으로 나타내진다. 본 발명의 다른 목적, 장점 및 새로운 특징은 도면에 관하여 고려될 때 본 발명에 대한 이하 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1A는 본 발명의 양상에 관련된 일련의 웨이퍼 이온 주입 시스템의 측면도.
도1B는 본 발명의 양상에 관련된 일련의 웨이퍼 이온 주입 시스템의 이온 빔 관점.
도1C는 본 발명의 양상에 관련된 일련의 웨이퍼 이온 주입 시스템의 다른 이온 빔 관점.
도2는 본 발명의 양상에 관련된 다이버전스 감시 시스템의 측면도.
도3A는 본 발명의 양상에 관련된 다이버전스 감시 시스템의 측면도.
도3B는 본 발명의 양상에 관련된 다이버전스 감시 시스템의 이온 빔 관점.
도4A는 본 발명의 양상에 관련된 다이버전스 감시 시스템의 측면도.
도4B는 본 발명의 양상에 관련된 감시 시스템을 더 설명하는 이온 빔 관점.
도5는 본 발명의 양상에 관련된 수직 입사각 값을 획득하는 방법을 도시하는 흐름도.
도6은 본 발명의 양상에 관련된 수직 입사각을 획득하는 방법을 도시하는 흐름도.
본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이고, 동일한 참조 번호는 계속 동일한 요소를 언급하기 위해서 사용된다. 본 발명이 예시적인 구현 및 이후에 설명되고 도시되는 양상에 제한되지 않는다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
이온 빔 프로파일 및 각 콘텐트는 이온 주입의 균일성을 결정하고 이온 주입 프로세스 동안에 균일성을 증가시키기 위해서 조정을 수행하는데 중요하다. 균일성에 대한 한 특성은 이온 빔 강도인데, 이는 이온 빔 교차 섹션의 소정의 위치에서 단위 시간당 입자 수의 측정이다. 균일성에 대한 다른 특성은 이온 빔 다이버전스인데, 이는 빔 내의 위치에 대한 함수로서 빔의 각 분배이다. 수직 디멘션(dimension)에서 이온 빔의 다이버전스는 주입에 대한 "경사"각을 특징짓는데 사용되는데, 이 경사각은 타겟 웨이퍼에 대한 수직선 및 주사된 빔 또는 리본 빔의 평면 사이의 각으로 한정된다. 다이버전스는 그의 대칭축에 대해 빔의 일부분에 대한 각이다.
이온 주입기(예컨대, 일련의 이온 주입기)의 어떤 클래스에서, 타겟 웨이퍼는 한 평면에 고정되고 이온 빔은 웨이퍼 표면에 걸쳐 주사된다. 배치(batch) 이온 주입기라 칭해지는 이온 주입기의 다른 클래스는 입사 이온 빔을 통해 회전되는 다수의 웨이퍼가 부착된 플래튼(platen) 또는 스피닝 디스크(spinning disk)를 사용한다.
이온 빔 프로파일 및 각 콘텐트는 이온 주입의 동일한 결과를 결정하는데, 특히 일련의 주입기에서 중요한데, 왜냐하면 타켓 웨이퍼의 여러 부분이 빔의 여러 부분에 의해서 주입되기 때문이다. 이온 주입 이전에 실질적으로 타켓 웨이퍼에 걸쳐 주입을 균일하게 하기 위해서 각 콘텐트 및 프로파일을 조작할 필요가 있을 수 있다.
본 발명은 적어도 수직 방향으로 입사각 값을 측정함으로써 반도체 장치 제조를 용이하게 한다. 그렇게 행하는 것은 이온 빔의 생성 및/또는 전달을 행하기 위한 조정을 허용한다. 조정은 이온 빔의 균일성을 개선할 뿐만 아니라 "경사"각을 더 희망하는 값으로 변경하는데 사용될 수 있다.
도1A 및 도1B는 본 발명의 한 양상을 따르는 일련의 웨이퍼 이온 주입 시스템을 도시한다. 시스템은 수직 입사각 값에 대해서 이온 빔을 특징짓고 그로부터 조정을 수행하도록 동작한다. 도1A를 시작으로, 본 발명의 양상을 따르는 일련의 웨이퍼 이온 주입 시스템(100)의 측면도가 도시된다. 시스템(100)은 챔버(102), 이온원을 포함하는 이온 빔 발생 메커니즘(104), 다이버전스 검출기(106) 및 단일 웨이퍼(108)를 고정하는, 또한 축받이(pedestal) 및 엔드 스테이션이라 칭해지는 모듈을 포함한다. 도1에 도시된 시스템(100)은 예시적인 목적으로 제공된 것이지 이온 주입 시스템의 모든 양상, 구성 요소 및 특징을 포함하도록 의도된 것이 아니다. 대신, 시스템(100)은 본 발명의 부가적인 이해를 용이하게 하기 위해서 도시된다.
이온 빔 발생 메커니즘(104)은 형태, 도펀트 유형, 도우즈, 빔 전류, 강도, 이미턴스, 입사각, 에너지 등의 다수의 특징을 갖는 이온 빔(112), 전형적으로 리본 빔 또는 주사된 펜슬형 빔을 발생시킨다. 이온 빔 발생 메커니즘(104)은 이온원/챔버, 희망하는 도펀트 이온을 선택하기 위한 질량 분석기, 소정의 추진력으로 희망하는 도펀트 이온을 가속시키거나 감속시키는 가속 시스템 및 이온빔의 다이버전스를 제어 및 또는 완화시키는 포커싱 렌즈 또는 메커니즘과 같은 전형적인 구성 요소를 포함한다. 이온 빔(112)이 펜슬형 빔이라면, 이온 빔(112)은 도1A에서 보여지는 바와 같이 수평 방향으로 이동/주사된다. 이온 빔(112)이 웨이퍼(108)의 표면에 실질적으로 수직으로 나타내질지라도, 이온 빔(112)은 웨이퍼(108)의 표면에 대한 다른 입사각일 수 있다(예컨대,θ>0, 여기서 0은 표면에 수직인 빔이다).
상술된 바와 같이, 모듈(110)은 예컨대, 물리적이거나 정전(electrostatic) 클램프를 통해 웨이퍼(108)를 고정하며, 이온빔(112)의 다운스트림에 위치된다. 게다가, 모듈(110)은 희망하는 주입 결과를 얻기 위해서 제어된 레이트로 이온 빔(112)을 통해 (나타내지는 바와 같이) 웨이퍼를 이동시키도록 동작한다. 대안적 인 양상으로, 이온 빔(112)은 단일 경로 또는 다수의 경로에서 웨이퍼를 걸쳐 이동한다. 일반적으로, 소정의 이온 주입은 이온 빔(112)을 통해서 웨이퍼(108)의 단일 경로에서 수행된다. 그렇게 함으로써, 웨이퍼(108)에 걸쳐 실질적으로 균일한 주입이 획득될 수 있는데, 웨이퍼(108) 전체 또는 일부가 동일한 비율로 이온 빔(112)을 통과하기 때문이다. 대조적으로, 다른 이온 주입 시스템은 본 발명을 또한 통합할 수 있는 프로세스 디스크를 사용한다.
본 예에서, 다이버전스 검출기(106)는 이온빔(112)과 같은 선상이며 모듈(110) 아래에 위치된다. 검출기(106)는 고정 위치에 도시된다. 본 발명의 대안적인 양상이 어떤 적합한 수의 검출기를 포함하는데, 이 검출기는 다른 위치에 위치되고, 이동할 수 있는 검출기라고 인식된다. 예를 들어, 검출기(106)는 모듈 또는 축받이(110) 상에서 통합될 수 있고, 실질적으로 웨이퍼(108)와 동일 평면일 수 있다.
다이버전스 검출기(106)는 이온빔(112) 평면에 수직인 평면(또한 수직 방향이라 칭해지고, 도1A에 도시됨)에서의 이온빔 다이버전스 및 입사각을 측정한다. 다이버전스 검출기(106)는 본 발명의 대안적인 양상에서, 이온 빔(112) 평면에 평행한 평면(또한 수평 방향이라 칭해짐)에서의 이온 빔 다이버전스 및 입사각을 측정한다.
다이버전스 검출기(106)는 홀 및/또는 구멍을 갖는 마스크(도1A,1B,1C에 도시되지 않음) 및 센서(도1A,1B,1C에 도시되지 않음)를 포함하여 마스크는 이온 빔으로부터의 빔렛을 추출하여 통과시키고, 그 후에 빔렛은 적어도 수직 방향에 대한 다이버전스 및 입사각을 결정하기 위해서 여러 수직 위치에서 센서에 의해 측정된다. 센서는 전형적으로 여러 수직 위치에서 빔렛에 대한 빔 전류를 측정하고, 빔 전류가 측정되는 위치와 측정되도록 기대되는 위치를 비교해서, 희망하는 입사각으로부터의 입사각 오프셋 또는 변화를 식별하도록 된다. 측정된 빔 전류는 또한 검출기(106)에 의해 사용되어, 이온 빔(112)을 더 완전히 특징짓기 위해서, 빔 강도 및 빔 형태를 얻을 수 있다.
다이버전스 검출기(106)에 의해서 획득된 측정치는 이온 빔 발생 메커니즘(104) 및/또는 웨이퍼 유지 모듈(110)에 의해 사용되어, 발생된 이온 빔(112)을 수정하고/하거나 입사각 및/또는 다이버전스의 희망하지 않는 편차를 보상할 수 있다.
도1B는 본 발명의 양상에 관련된 일련의 웨이퍼 이온 주입 시스템(100)의 이온 빔 관점이다. 이런 관점은 수평 및 수직 주사 방향에 관한 이온 빔을 더욱 설명하는 것을 돕는다.
단일 웨이퍼(108)는 모듈(110)(축받이 또는 엔드 스테이션) 상에 도시된다. 모듈(110), 및 그에 관한 단일 웨이퍼(108)는 물리적으로 도1B에서 나타내지는 바와 같이 수직 주사 방향(y 방향)으로 이동된다. 이온 빔(112)은 이런 관점에서 펜슬형 빔으로 나타내진다. 이온 빔(112)은 나타내지는 바와 같이 수평/주사 방향(x 방향)으로 단일 웨이퍼(108)의 전역에 스캔되거나 이동된다. 다이버전스 검출기(106)는 여러 위치에서 적어도 수직 방향에 대한 입사각 측정치를 획득하고, 이로써 적어도 수직 주사 방향을 따라 이온 빔(112)의 다이버전스를 결정한다.
도1C는 본 발명의 양상에 관련된 일련의 웨이퍼 이온 주입 시스템의 이온 빔 관점이다. 이런 관점은 수평 및 수직 주사 방향에 관한 이온 빔을 더욱 설명하는 것을 돕는데, 이온 빔(112)은 리본 빔이다.
단일 웨이퍼(108)는 모듈(110)(축받이 또는 엔드 스테이션) 상에 도시된다. 모듈(110), 및 그에 관한 단일 웨이퍼(108)는 물리적으로 도1B에서 나타내지는 바와 같이 수직 주사 방향(y 방향)으로 이동된다. 이온 빔(112)은 이런 관점에서 리본형 빔으로 도시되므로, 이는 모듈/축받이가 수직 방향으로 리본 빔을 통해 웨이퍼(108)를 이동시킬 때, 단일 웨이퍼(108)를 커버한다. 다이버전스 검출기(106)는 여러 위치에서 적어도 수직 방향에 대한 입사각 측정치를 획득하고, 이로써 적어도 수직 주사 방향을 따라 이온 빔(112)의 다이버전스를 결정한다.
도2는 본 발명의 양상을 따르는 다이버전스 감시 시스템(200)의 측면도이다. 시스템(200)은 적어도 수직 방향(y 방향)에서 인입하는 이온 빔(208)(z 방향으로 이동)의 다이버전스를 감시한다. 수직 방향은 이온 빔(208)의 주사 방향에 수직이다.
시스템(200)은 마스크(210) 및 프로파일 센서(214)를 포함한다. 마스크(210)는 다수의 구멍을 갖는데, 이는 선택적으로 다수의 빔렛(212)을 이온 빔(208)으로부터 추출한다. 한 예에서, 구멍은 직사각형 개구 및/또는 더 작은 환형 개구의 열을 포함한다. 구멍의 형태 및 크기는 적어도 부분적으로 프로파일 센서(214)로써 사용되는 센서의 유형에 따른다. 게다가, 적합한 형태 및 크기를 갖는 구멍에 대한 설명이 이후에 제공된다.
프로파일 센서(214)는 다수의 위치 또는 위치에서 빔렛(212)에 대한 빔 전류 측정치를 획득한다. 이런 빔 전류 측정치로부터, 입사각 값/측정치는 여러 위치에서 수직 방향으로 결정될 수 있다. 전형적으로, 프로파일 센서(214)는 결정을 수행하기 위한 회로를 포함하거나 분리형 제어 시스템이 빔 전류 측정치를 획득하고 결정을 수행한다. 입사각 값은 수직 주사 방향(y 방향)에서 인입하는 이온 빔(208)에 대한 다이버전스 프로파일을 제공한다.
설명의 목적으로, 이온 빔(208)은 마스크(210) 및 센서(214)에 수직으로 도시된다. 위치(216,218)는 희망하는 값으로부터 또는 빔의 대칭 축으로부터 각에 의해 오프셋되는 입사각 값을 설명한다. 획득된 다이버전스 프로파일은 이온 분포(212)를 위한 효과적이거나 평균 각을 계산하는데 사용될 수 있다.
도3A 및 도3B는 본 발명의 양상에 따르는 더 상세한 다이버전스 감시 시스템을 도시하는 도면이다. 도3A는 본 발명의 양상에 따르는 다이버전스 감시 시스템(300)의 측면도이다. 시스템(300)은 수직으로 이동하는(y 방향으로 이동하는) 프로파일러/센서(314)를 사용하여 z 방향으로 이동하는 입사 이온 빔(308)의 수직 평면에서의 입사각을 측정한다. 시스템(300)은 또한 부가적인 프로파일러(도시되지 않음)를 포함하여 수평 방향에서의 입사각을 측정할 수 있다.
시스템(300)은 마스크를 포함하는데, 이는 다수의 빔렛(213)이 마스크(310)를 통과하도록 하는 다수의 구멍(311)을 포함한다. 프로파일러(314)는 도3A에 나타내지는 바와 같이 수직으로 이동하고 센서 위치라 칭해지는 위치에서 이동하기 때문에 빔렛과 충돌하는데, 여기서 프로파일러는 센서 위치에서 빔렛의 빔 전류를 측정한다.
센서(314)는 마스크로부터 z 방향으로 선택된 거리에 위치되어, 빔렛(311)이 선택된 거리를 이동하고 센서 위치에 도달하는데, 이는 선택된 거리 및 수직 입사각 값에 따른다. 일반적으로, 빔렛은 기대되는 센서 위치에 도달해야만 하지만, 희망하는 입사각 값으로부터의 편차 또는 오프셋이 기대되는 센서 위치로부터 오프셋되는 센서 위치에 도달하는 관련된 빔렛의 결과를 가져온다. 위치 오프셋 및 선택된 거리는 입사각 오프셋(예컨대, 거의 선택된 거리에 의해 분리되는 위치 오프셋) 값을 결정하는데 사용된다. 입사각 오프셋 값은 희망하는 입사각 값에 부가되어 측정된 입사각 값을 결정할 수 있다.
도3A에서, 예로써, 몇몇 빔렛이 위치(316)에 도달하는데, 이는 y 축 상의 양의 값에 의해 기대되는 위치로부터 오프셋된다. 결과적으로, 관련된 빔렛은 양의 입사각 오프셋 값을 갖는다. 다른 빔렛은 위치(318)에 도달하는데, 이는 y 축 상의 음의 값에 의해 기대되는 위치로부터 오프셋된다. 결과적으로, 위치(318)에 도달하는 빔렛은 음의 입사각 오프셋 값을 갖는다.
도3B는 본 발명의 양상에 관련된 다이버전스 감시 시스템(300)의 이온 빔 관점이다. 이 도면은 마스크(310) 및 이동하는 수직 프로파일러(314)를 또한 도시한다.
프로파일러(314)는 y 방향으로의 폭(322) 및 x 방향으로의 폭을 갖는 반면, 이온 빔(308)이 x 또는 수평 방향으로 이동/주사된다. 길이(320)는 전형적으로 폭(322)보다 더 길다. 프로파일러(314)는 일반적으로 y 또는 수직 방향으로 이동하는 반면, 이온 빔(308)은 x 또는 수평 방향으로 이동/주사된다.
마스크(310)는 다수의 직사각형 구멍(311)을 포함하는데, 이는 수직 방향보다 수평 방향으로 더 길다. 구멍은 y 또는 수직 방향의 폭(318) 및 x 또는 수평 방향의 길이(316)를 갖는다.
도4A 및 도4B는 본 발명의 양상을 따르는 다른 다이버전스 감시 시스템을 도시하는 도면이다. 도4A는 본 발명의 양상에 관련된 다이버전스 감시 시스템(400)의 측면도이다. 시스템(400)은 여러 수평 위치에서 수직 입사각 값을 획득한다.
시스템(400)은 마스크(410) 및 다수의 핑거형 프로파일러/센서(414)를 포함하는데, 여기서 마스크(410)는 다수의 핑거형 프로파일(414) 전단에서 선택된 거리 만큼 이격된다. 마스크(410)는 선택적으로 인입하는 이온 빔(408)로부터 빔렛(412)을 획득하는 홀 또는 구멍(411)에 대한 어레이를 포함한다. 다수의 핑거형 프로파일러(414)는 수평 방향으로 이동하고, 다수의 핑거 센서(예컨대, 64)를 포함하는데, 이는 빔 전류를 측정하기 위해 동작할 수 있다. 다수의 핑거형 프로파일러(414)는 핑거 센서가 빔 전류를 측정하는 것을 해석하고, 그로부터의 하나 이상의 수평 위치에서 수직 입사각 값을 획득한다. 수직 입사각 값은 빔 전류를 검출하기 위해 기대되는 핑거 센서와 비교되는 빔 전류를 검출하는 핑거 센서에 따라 결정된다. 다수의 핑거형 프로파일러 내에 존재하는 멀티플렉서 회로는 일련의 및/또는 평행한 데이터 스트림으로써 핑거 센서로부터의 빔 전류 측정치를 제공할 수 있다.
예로써, 도4A는 영역(416,418)에서 잘못된 입사각 값을 나타낸다. 영역(416)에서, 빔 전류는 상기 핑거 센서에서 나타내지는데, 여기서 빔 전류는 검출되어야만 한다. 영역(418)에서, 빔 전류는 핑거 센서 아래에 나타내지는데, 여기서 빔 전 류는 검출되어야만 한다.
다시 도4A로 돌아가서, 본 발명의 양상에 따르는 감시 시스템(400)을 또한 도시하는 이온 빔 관점이 제공된다. 이런 관점은 마스크(410) 및 다수의 핑거형 프로파일러(414)를 또한 설명한다. 마스크는 구멍의 배열(411)과 함께 도시되는데, 이는 타원형으로 도시된다. 그러나 구멍(411)이 본 발명의 양상을 따르는 환형 및/또는 직사각형이고 적합한 크기를 가질 수 있다는 것이 인식된다. 도4B는 5개의 행과 8개의 열을 갖는 구멍(411)의 배열을 나타내지만, 본 발명이 특정한 수의 행 및/또는 열로 제한되지는 않는다. 행들 사이의 공간은 선택된 수평 거리(420)이고, 열들 사이의 공간은 선택된 수직 거리(422)이다. 본 발명이 여러 적합한 어레이 배열 및 디멘션을 고려한다는 것이 인식된다. 구멍(411)의 어레이에 존재하는 다수의 행은 x 축(수평 방향)을 따라 여러 위치에서 수직 입사각 값의 측정을 허용한다.
다수의 핑거형 프로파일러(414)는 상술된 바와 같은 다수의 핑거(416)를 포함한다. 핑거(416)는 다수의 적합하게 이격된 콜렉터(collector)인데, 이는 구멍(411)을 통과하는 빔렛의 빔 전류를 측정한다. 적은 수(예컨대, 5개 이상)의 핑거를 갖는 각각의 빔렛의 형태 및 위치를 측정하는데 충분한 해결책을 제공하는 충분한 핑거가 있다. 적은 수의 핑거로부터 획득된 측정치는 다수의 프로파일러 내의 회로에 의해 사용되어 관련된 세트의 측정 핑거로부터의 각각의 빔렛에 대한 중심(centroid)을 결정한다. 결정된 중심은 오프셋 위치 정보를 획득하고, 희망하거나 이상적인 빔 축에 관련된 수직 입사각 값을 오프셋하는 회로에 의해 사용된다. 구멍의 어레이에 대한 각각의 행에 대해서, 관련된 오프셋 입사각 값은 특정한 수평 위치에서 이온빔(408)의 수직 다이버전스를 측정한다. 프로파일러 회로는 의도된 희망하는 축에 관한 수직 입사각의 플럭스 웨이트된 평균치를 결정하도록 동작할 수 있는데, 이는 이온 주입 시스템의 다른 구성 요소에 의해 사용되어 (웨이퍼를 고정하는 축받이의 물리적인 경사를 조정함으로써) 수직 입사각의 플럭스 웨이트된 평균치를 개선할 수 있다. 플럭스 웨이트된 평균의 결정은 본 발명의 다른 양상(예컨대, 도2 및 도3)에 포함될 수 있다고 인식된다.
상기 구조 및 상술된 기능적인 특성에 대한 도면에서, 본 발명의 여러 양상에 관련된 방법론은 상기 도면 및 설명을 참조하여 더 인식될 것이다. 반면, 설명을 간략하게 하기 위해서, 도5 및 도6의 방법론은 연속적으로 실행되는 것으로서 나타내지고 설명되는데, 이는 본 발명이 도시된 순서에 제한되는 것이 아니라, 다른 순서로 일어나고/나거나 본 발명에 관련된 동일한 양상이 여기서 나타내지고 설명되는 다른 양상과 동시에 일어난다는 것을 인지하고 인식한다. 게다가, 모든 특징이 본 발명의 양상에 관련된 방법론을 구현하는데 필요로 될 수는 없다.
도5로 다시 돌아가면, 본 발명의 양상에 관련된 수직 입사각 값을 획득하는 방법(500)을 도시하는 흐름도가 나타내진다. 방법(500)은 이온 주입 시스템의 일부로써 다이버전스 검출 시스템으로 사용될 수 있고, 주사된 이온 빔 또는 리본 빔의 평면에 수직인 수직 입사각 값을 획득한다.
상기 방법은 빔렛의 어레이가 마스크에 의해 인입하는 이온 빔으로부터 획득되는 블록(502)으로 시작한다. 이온 빔은 마스크를 향하는 경로를 따라 이동한다. 마스크는 선택적으로 빔렛이라 칭해지는 인입하는 이온 빔의 일부가 통과하는 것을 허용하는 구멍 어레이를 갖는다. 어레이는 하나 이상의 행을 포함하고 다수의 열을 포함한다.
블록(504)에서 빔렛의 어레이에 대한 수직 센서 위치는 마스크의 선택된 거리의 다운스트림에서 식별된다. 수직 센서 위치는 빔렛이 마스크로부터 선택된 위치를 이동한 후에 빔렛이 통과하는 위치이다. 다수의 메커니즘은 수직 센서 위치를 획득하기 위해서 사용될 수 있다.
한 적합한 메커니즘은 계속 수직 위아래로 이동하는 빔 전류를 측정하는 수직으로 이동하는 센서/프로파일러를 사용하는 것이다. 수직으로 이동하는 센서는 기대되는 센서 위치에서 임계값 이상의 빔 전류를 측정하기를 바라는데, 이는 이상적이고/이거나 희망하는 이온 빔 입사각 값에 상응한다. 수직으로 이동하는 센서가 여러 센서 위치에서 임계값 이상의 빔 전류를 측정한다면, 수직 위치 오프셋이 선택된 거리를 따라 입사각 오프셋 값을 결정하도록 사용될 수 있다고 결정된다.
다른 적합한 메커니즘은 수직 방향을 따라 다수의 핑거 위치에서 동시에 측정하는 다수의 핑거 센서/프로파일러를 사용하는 것이다. 마스크의 구멍이 정의되어 적은 수의 핑거(콜렉터)가 각각이 빔렛에 대한 전류를 측정할 수 있다. 임계값을 초과하는 빔 전류를 식별하는 핑거의 위치를 사용함으로써, 센서 위치가 결정될 수 있다. 결과적으로, 수직 입사각 값은 센서 위치으로부터 결정된다. 부가적으로, 다수의 핑거형 프로파일러는 여러 수평 위치에서 수직 센서 위치를 획득할 수 있기 위해서 수평 위치에서 이동할 수 있다.
방법(500)을 계속하면, 식별된 수직 센서 위치는 블록(506)에서 기대되는 센서 위치와 비교되어 수직 위치 오프셋 값을 결정한다. 결과적으로, 이온 빔에 대한 수직 입사각 값은 블록(508)에서 수직 위치 오프셋 값 및 선택된 거리에 따라 결정된다. 블록(508)에서 결정되는 수직 입사각 값은 AngleAVE=SUM(Anglen*Fluxn)/ SUM(Fluxn)로 정의된 플럭스 웨이트된 평균 각을 계산하고, 각에서 최대 확산으로써 Divergence=Anglen(max)-Anglen(min)을 계산하기 위해서 각각의 n번째 센서(Fluxn)에서 측정된 빔 전류의 양에 비례하여 웨이트된다. 블록(512)에서 평균 수직 각은 타겟 웨이퍼를 고정하는 축받이 또는 모듈의 경사각 및/또는 빔 편향을 바꾸는데 사용되어, 희망하는 주입 각에 일치시킨다. 다이버전스가 일부 희망하는 제한을 초과한다면, 주입 기록에 주의되거나 주입을 막는데 사용될 수 있다. 후자의 경우에, 일부 이온 집중에 대한 조정 또는 구멍을 한정하는 것은 다이버전스를 감소시키도록 할 수 있다. 블록(510)에서 계산된 다이버전스는 블록(514)에서 해석되고/되거나 허용할 수 있는 다이버전스 값의 범위와 비교되거나 다이버전스가 허용할 수 있는 제한을 초과하는지 여부를 결정하여 다이버전스가 허용할 수 있는 제한 내에 있도록 빔 트랜스포트를 조정하도록 제한한다. 방법(500)의 변경은 더 충분히 이온 빔을 특징짓기 위해서 또한 수평 입사각 값을 획득하는 본 발명에 따라 허용된다고 인식된다. 부가적으로, 본 발명은 빔 강도 및 형태를 결정하기 위해서 획득된 빔 전류 값을 사용하는 것을 고려한다.
도6은 본 발명의 양상을 따르는 다수의 핑거형 프로파일러를 갖는 입사 이온 빔에 대한 수직 입사각 값을 획득하는 방법(600)을 도시한다. 방법(600)은 균일성 을 용이하게 하고 주입 각을 정정하는 이온 주입 프로세스에 관하여 사용될 수 있다.
방법(600)은 블록(602)으로 시작하는데, 여기서 이온 빔의 다운스트림에 위치된 구멍의 어레이 및 마스크로부터 선택된 거리의 다운스트림에 위치된 다수의 핑거형 프로파일러를 갖는 마스크가 제공된다. 구멍의 어레이는 수평/주사 방향에 놓여있는 다수의 구멍으로 된 열 및 수직 방향에 놓여있는 다수의 구멍으로 된 행을 포함한다. 다수의 핑거형 프로파일러는 직사각형이고 수직 방향으로 더 길다. 다수의 핑거형 프로파일러는 다수의 핑거(예컨대, 콜렉터)를 갖는데, 이는 여러 수직 위치에서 빔 전류 측정치를 획득할 수 있다. 빔렛의 어레이는 구멍의 어레이를 갖는 마스크에 의해서 블록(604)에서 인입하는 이온 빔으로부터 획득된다. 빔렛의 어레이는 구멍의 어레이에 상응한다.
다수의 핑거형 프로파일러는 블록(606)에서 수평 위치로 이동되고, 빔렛의 어레이의 행에 대한 빔 전류가 측정된다. 결과적으로 수직 위치 오프셋 값은 블록(608)에서 측정된 빔 전류의 위치 및 기대되는 위치에 따라 결정된다. 수직 위치 오프셋 값은 블록(610)에서 희망하는/이상적인 입사각을 따라 사용되어, 빔렛의 어레이의 행에 상응하는 수직 입사각 값을 결정한다.
빔렛의 어레이의 다른 행이 블록(612)에서 측정된다면, 다수의 핑거형 프로팡일러는 블록(614)에서 다음 수평 위치로 이동되고 방법(600)은 블록(606)에서 계속되는데, 여기서 수직 입사각 값은 어레이의 나머지 행에 상응하여 획득된다. 그렇지 않으면 방법(600)은 끝난다.
본 발명이 하나 이상의 구현에 관하여 도시되고 설명될지라도, 동일한 변경 및 수정이 본원 및 첨부된 청구항의 판독 및 이해에 따라 당업자에게 발생할 것이다. 특히 상기 설명된 구성요소(어셈블리, 장치, 회로, 시스템, 등)에 의해 수행되는 여러 방법에 관하여, 이런 구성요소를 설명하는데 사용되는 어휘("수단"을 참조하는 것을 포함)는 여기서 본 발명에 대해 설명된 예시적인 구현에서 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 동일하지 않을지라도, 다르게 나타내지는 경우를 제외하고, 희망하는 구성 요소(예컨대, 기능적으로 동일함)의 특정한 기능을 수행하는 임의의 구성요소에 상응하도록 의도된다. 게다가, 본 발명의 특정한 특징이 몇몇 구현들 중 단지 하나에 관하여 개시되지만, 이런 특징은 소정의 또는 특정한 애플리케이션에 대해 희망하고 유리할 수 있는 다른 구현의 하나 이상의 특징에 결합될 수 있다. 게다가, "포함하는(including)", "포함하다(includes)", "갖는(having)", "갖다(has)", "함께(with)"라는 어휘 또는 그의 변화는 상세한 설명 및 청구항에서 사용되는 범위까지, 이런 어휘는 "포함하는(comprising)"이라는 어휘와 동일한 방법으로 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (26)

  1. 이온 주입 시스템에 있어서,
    이온빔을 발생시켜 타켓 웨이퍼를 향하게 하고 수평 방향으로 타겟 웨이퍼를 가로질러 주사하는 이온 빔 발생 메커니즘;
    상기 타겟 웨이퍼를 지지하고 수직 방향으로 상기 이온 빔을 통해 상기 타겟 웨이퍼를 이동시키는 상기 이온 빔의 다운스트림에 위치된 모듈;
    상기 이온 빔의 수직 입사각 값을 획득하고 그로부터 수직 다이버전스 프로파일을 획득하는 상기 이온 빔의 다운스트림에 위치된 다이버전스 검출기를 포함하고,
    상기 다이버전스 검출기는 상기 이온빔으로부터 빔렛을 선택적으로 획득하는 마스크 및 상기 빔렛에 대해서 다수의 수직 위치에서 빔 전류를 측정하는 센서를 포함하며,
    상기 센서는, 개별적인 빔 전류 측정치를 획득하는 다수의 핑거 센서와, 개별적인 빔 전류 측정치로부터 빔렛의 중심 위치(centroid location)를 결정하고 상기 중심 위치와 기대되는 위치를 비교해서 상기 빔렛의 수직 입사각 값을 결정하는 회로를 포함하고,
    상기 회로는 상기 수직 입사각 값의 플럭스 웨이트된 평균치를 더 결정하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이온 빔이 리본형 빔인 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이온 빔이 펜슬형 빔인 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크가 상기 수직 방향보다 상기 수평 방향으로 더 넓은 단일 행의 직사각형 형태의 개구를 포함하고, 상기 센서는 상기 직사각형 형태의 개구에 의해 한정된 빔렛에 대한 빔 전류를 측정하도록 수직 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크가 구멍의 어레이를 포함하고, 상기 센서는 수평 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 다이버전스 검출기는 수평 입사각 값을 더 획득하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 모듈은 상기 수직 다이버전스 프로파일에 따라 그의 경사축을 조정하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 이온 빔 발생 메커니즘이 상기 수직 다이버전스 프로파일에 따라 상기 이온 빔의 발생을 조정하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  9. 다이버전스 검출 시스템에 있어서,
    인입하는 이온 빔으로부터의 직사각형 형태의 빔렛을 획득하는 단일 행의 직사각형 구멍을 갖는 마스크;
    여러 수직 위치에서 빔 전류를 측정하는 상기 마스크로부터 선택된 거리의 다운스트림에 위치된 수직으로 이동하는 프로파일러를 포함하며;
    상기 빔 전류 측정치는 상기 빔렛에 대한 센서 위치를 나타내고, 상기 프로파일러는 상기 인입하는 이온 빔의 상기 빔렛에 대한 수직 입사각 값을 획득하기 위해서 기대되는 센서 위치와 상기 나타내진 센서 위치를 비교하고;
    인입하는 이온 빔의 빔렛에 대해서 수평 입사각 값을 획득하기 위해서, 여러 수평 위치에서 빔 전류를 측정하는 마스크로부터 선택된 거리의 다운스트림에 위치된 수평으로 이동하는 프로파일러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 마스크의 구멍이 수평 방향의 길이 및 수직 방향의 폭을 갖는데, 상기 길이는 상기 폭보다 더 긴 것을 특징으로 하는 다이버전스 검출 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 수직으로 이동하는 프로파일러가 수평 방향의 길이 및 수직 방향의 폭을 갖는데, 상기 길이는 상기 폭보다 더 긴 것을 특징으로 하는 다이버전스 검출 시스템.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 수직으로 이동하는 프로파일러가 상기 나타내지는 센서 위치 및 상기 기대되는 센서 위치로부터 오프셋 값을 결정하고, 상기 수직 입사각 값을 획득하기 위해서 상기 오프셋 값 및 상기 선택된 거리를 사용하는 것을 특징으로 하는 다이버전스 검출 시스템.
  13. 다이버전스 검출 시스템에 있어서,
    인입하는 이온 빔으로부터 빔렛의 어레이를 획득하는 구멍의 어레이를 포함하는 마스크;
    여러 수직 위치에서 빔 전류를 측정하고 여러 수평 위치에서 다수의 측정치를 획득하는 상기 마스크의 선택된 거리의 다운스트림에 위치된 수평으로 이동하는 센서를 포함하고,
    상기 센서는 수평 방향보다 수직 방향으로 더 길고, 상기 다수의 측정치를 획득하는 여러 핑거를 포함하며, 상기 다수의 측정치로부터 수직 입사각 값을 획득하며,
    상기 다수의 측정치는 센서 위치를 나타내고, 상기 센서는 기대되는 센서 위치와 상기 나타내진 센스 위치를 비교해서 위치 오프셋 값을 획득하며, 상기 수직 입사각 값은 상기 위치 오프셋 값 및 상기 선택된 거리의 함수이고;
    상기 다수의 핑거 센서는, 빔렛마다 5개 이상의 빔 전류 측정치를 획득하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 구멍의 배열이 적어도 다섯 개 이상의 행 및 열 개 이상의 열을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이버전스 검출 시스템.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크가 상기 수직 방향보다 수평 방향으로 더 넓은 단일 행의 타원형 형태의 개구를 포함하고, 상기 센서는 상기 타원형 형태의 개구에 의해 한정된 빔렛에 대한 빔 전류를 측정하도록 수직 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 시스템.
  26. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7811584B2 (en) 2004-06-30 2010-10-12 Allergan, Inc. Multivalent clostridial toxins
US7514088B2 (en) * 2005-03-15 2009-04-07 Allergan, Inc. Multivalent Clostridial toxin derivatives and methods of their use
US20060114478A1 (en) * 2004-11-26 2006-06-01 Applied Materials, Inc. Evaluating effects of tilt angle in ion implantation
US7598505B2 (en) * 2005-03-08 2009-10-06 Axcelis Technologies, Inc. Multichannel ion gun
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
US7550751B2 (en) * 2006-04-10 2009-06-23 Axcelis Technologies, Inc. Ion beam scanning control methods and systems for ion implantation uniformity
US7663125B2 (en) * 2006-06-09 2010-02-16 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion beam current uniformity monitor, ion implanter and related method
CN101490791B (zh) * 2006-06-12 2011-04-13 艾克塞利斯科技公司 离子注入机内的射束角度调节
US7453070B2 (en) * 2006-06-29 2008-11-18 Varian Semiconductor Associates, Inc. Methods and apparatus for beam density measurement in two dimensions
US7683348B2 (en) * 2006-10-11 2010-03-23 Axcelis Technologies, Inc. Sensor for ion implanter
US7479644B2 (en) * 2006-10-30 2009-01-20 Applied Materials, Inc. Ion beam diagnostics
US7883909B2 (en) * 2006-12-28 2011-02-08 Texas Instruments Incorporated Method to measure ion beam angle
US7701230B2 (en) * 2007-04-30 2010-04-20 Axcelis Technologies, Inc. Method and system for ion beam profiling
US7723697B2 (en) * 2007-09-21 2010-05-25 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for optical ion beam metrology
US7994488B2 (en) * 2008-04-24 2011-08-09 Axcelis Technologies, Inc. Low contamination, low energy beamline architecture for high current ion implantation
US7897944B2 (en) * 2008-07-21 2011-03-01 Axcelis Technologies, Inc. Method and apparatus for measurement of beam angle in ion implantation
US8164068B2 (en) * 2009-07-30 2012-04-24 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Mask health monitor using a faraday probe
US8309938B2 (en) * 2009-09-29 2012-11-13 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion beam incident angle detection assembly and method
JP5311140B2 (ja) * 2009-12-01 2013-10-09 日新イオン機器株式会社 イオンビーム測定方法
DE102011006588A1 (de) * 2011-03-31 2012-10-04 Carl Zeiss Nts Gmbh Teilchenstrahlgerät mit Detektoranordnung
CN102915901B (zh) * 2011-08-04 2016-03-30 无锡华润上华科技有限公司 离子注入装置及控制该离子注入装置的方法
US8378318B1 (en) * 2011-11-18 2013-02-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Fixed mask design improvements
JP2013065578A (ja) * 2013-01-11 2013-04-11 Nissin Ion Equipment Co Ltd ビーム検出器の不良チェック方法
JP6150632B2 (ja) * 2013-06-26 2017-06-21 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオンビーム測定装置及びイオンビーム測定方法
CN104701124B (zh) * 2013-12-05 2017-05-03 和舰科技(苏州)有限公司 离子注入设备及控制离子注入角度的方法
TWI523084B (zh) 2014-11-11 2016-02-21 漢辰科技股份有限公司 離子佈植法
CN110085500B (zh) * 2019-05-15 2021-03-30 中国电子科技集团公司第二十四研究所 一种提高离子注入剂量控制精度的方法和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058103A2 (en) * 2001-01-17 2002-07-25 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In situ ion beam incidence angle and beam divergence monitor
WO2004053943A3 (en) * 2002-12-11 2005-03-17 Kenneth H Purser Emittance measuring device for ion beams

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4468565A (en) * 1981-12-31 1984-08-28 International Business Machines Corporation Automatic focus and deflection correction in E-beam system using optical target height measurements
JPS6020440A (ja) * 1983-07-14 1985-02-01 Tokyo Daigaku イオンビ−ム加工装置
JP2969788B2 (ja) * 1990-05-17 1999-11-02 日新電機株式会社 イオンビームの平行度測定方法、走査波形整形方法およびイオン注入装置
US5120968A (en) * 1990-07-05 1992-06-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Emittance measuring device for charged particle beams
US5198676A (en) * 1991-09-27 1993-03-30 Eaton Corporation Ion beam profiling method and apparatus
JPH0765779A (ja) * 1993-08-24 1995-03-10 Nissin Electric Co Ltd イオン注入装置
US5661304A (en) * 1996-05-06 1997-08-26 Sti Optronics, Inc. Multi-purpose noninterceptive charged particle beam diagnostic device using diffraction radiation and method for its use
JPH1021866A (ja) * 1996-07-03 1998-01-23 Hitachi Ltd イオン打込方法および装置
JPH11191529A (ja) * 1997-12-25 1999-07-13 Nikon Corp 荷電ビーム露光方法
US6313910B1 (en) * 1998-09-11 2001-11-06 Dataray, Inc. Apparatus for measurement of optical beams
JP2002082173A (ja) * 2000-09-08 2002-03-22 Nissin High Voltage Co Ltd 大電流ビームモニタ
JP3926745B2 (ja) * 2001-01-18 2007-06-06 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド イオン注入のための開口を制限する，調節可能なコンダクタンス
JP2004093151A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Japan Atom Energy Res Inst 多孔スリットと可動式発光体を用いた荷電粒子ビームの質の測定法
US6677598B1 (en) * 2003-04-29 2004-01-13 Axcelis Technologies, Inc. Beam uniformity and angular distribution measurement system
DE10329383B4 (de) * 2003-06-30 2006-07-27 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Ionenstrahldetektor für Ionenimplantationsanlagen, Faraday-Behälter dafür und Verfahren zur Steuerung der Eigenschaften eines Ionenstrahls mittels des Ionenstrahldetektors
DE10329388B4 (de) * 2003-06-30 2006-12-28 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Faraday-Anordnung als Ionenstrahlmessvorrichtung für eine Ionenimplantationsanlage und Verfahren zu deren Betrieb
US6891174B2 (en) * 2003-07-31 2005-05-10 Axcelis Technologies, Inc. Method and system for ion beam containment using photoelectrons in an ion beam guide
US6872953B1 (en) * 2004-05-20 2005-03-29 Axcelis Technologies, Inc. Two dimensional stationary beam profile and angular mapping
JP2005353537A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Ulvac Japan Ltd イオン注入装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002058103A2 (en) * 2001-01-17 2002-07-25 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In situ ion beam incidence angle and beam divergence monitor
WO2004053943A3 (en) * 2002-12-11 2005-03-17 Kenneth H Purser Emittance measuring device for ion beams

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