KR101246869B1 - 플라즈마 이온 주입에서 프로파일 조정 - Google Patents

플라즈마 이온 주입에서 프로파일 조정 Download PDF

Info

Publication number
KR101246869B1
KR101246869B1 KR1020077023297A KR20077023297A KR101246869B1 KR 101246869 B1 KR101246869 B1 KR 101246869B1 KR 1020077023297 A KR1020077023297 A KR 1020077023297A KR 20077023297 A KR20077023297 A KR 20077023297A KR 101246869 B1 KR101246869 B1 KR 101246869B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bias
bias level
ramping
injection
plasma
Prior art date
Application number
KR1020077023297A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070110551A (ko
Inventor
지웨이 팡
리처드 아펠
비센트 디노
비크람 싱
해롤드 엠. 퍼싱
Original Assignee
베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. filed Critical 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
Publication of KR20070110551A publication Critical patent/KR20070110551A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101246869B1 publication Critical patent/KR101246869B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/08—Ion sources; Ion guns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32412—Plasma immersion ion implantation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/3299—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/36—Gas-filled discharge tubes for cleaning surfaces while plating with ions of materials introduced into the discharge, e.g. introduced by evaporation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31701—Ion implantation
    • H01J2237/31705—Impurity or contaminant control

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

플라즈마 도핑 시스템에 있어서 농도 및 접합 깊이(junction depth) 요구 조건에 부합하는 프로파일 조정 솔루션을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 플라즈마 도핑 시스템의 축소(scaling)에 결정적인 역할을 하는 수직 및 수평 방향의 얕은 계단 접합(shallow and abrupt junctions)을 실현하기 위해 원하는 도펀트 프로파일을 얻을 수 있도록, 바이어스 램핑(ramping) 및 바이어스 램프 속도 조정이 수행된다.

Description

플라즈마 이온 주입에서 프로파일 조정{PROFILE ADJUSTMENT IN PLASMA ION IMPLANTATION}
본 명세서에서 기술되는 장치 및 방법은 플라즈마 도핑(PLAD) 응용 분야에서 농도(concentration) 및 접합 깊이(junction depth) 요구 조건에 모두 부합하는 프로파일 조정 솔루션(profile adjustment solutions)의 제공과 관련된 것이다. 보다 상세하게는, 본 명세서에서 기술되는 장치 및 방법은 장치의 축소(scaling) 요구에 결정적인 역할을 하는 수직 및 수평 방향의 계단 접합(abrupt junctions)을 제공하기 위한 것이다.
플라즈마 도핑 시스템은 반도체 웨이퍼 혹은 상대적으로 낮은 에너지 이온으로 높은 전류를 발생시키는 것이 요구되는 여러 응용 분야에서 얕은 접합(shallow junctions)을 형성시키는 데 사용되는 것으로 알려져 있다. 플라즈마 도핑 시스템에서, 반도체 웨이퍼는 음극(cathod)으로 기능하며 플라즈마 도핑 챔버 내에 위치하는 도전성 플레이튼(platen) 상에 놓여진다. 이온화 도핑 가스가 상기 챔버 내로 유입되고, 전압 펄스가 상기 플레이튼 및 양극(anode) 또는 챔버 벽(chamber walls) 사이에 인가되어 도펀트(dopant) 가스의 이온들을 함유한 플라즈마를 생성시킨다. 상기 플라즈마는 웨이퍼 부근에 형성된 플라즈마 시스(plasma sheath)를 갖는다. 인가된 펄스는 플라즈마 내의 이온이 상기 플라즈마 시스를 가로질러 가속되어 웨이퍼에 주입되도록 한다. 주입 깊이는 상기 웨이퍼 및 상기 양극(anode) 사이에 인가된 전압과 관련되어 있다. 매우 낮은 주입 에너지가 소요되도록 할 수 있다. 이러한 도핑 시스템의 예는 Sheng 등에 허여된 미국등록특허 제5,354,381호, Liebert 등에 허여된 미국등록특허 제6,020,592호 및 Goeckner에 허여된 미국등록특허 제6,182,604호에 기술되어 있다. 상기 기술된 플라즈마 도핑 시스템에서, 인가된 전압 펄스는 플라즈마를 생성하고, 양이온들을 상기 플라즈마로부터 상기 웨이퍼 방향으로 가속시킨다. 다른 타입의 플라즈마 시스템에서는, 예를 들어, 플라즈마 도핑 챔버의 내부 또는 외부에 위치하는 안테나에서 발생되는 유도성으로 결합된(inductively-coupled) RF 파워에 의해 연속적인(continuous) 플라즈마가 발생된다. 상기 안테나는 RF 파워 서플라이(power supply)에 연결된다. 전압 펄스가 상기 플레이튼 및 상기 양극 사이에 간격을 갖고 인가되어, 플라즈마 내부의 이온을 상기 웨이퍼 방향으로 가속시킨다.
플라즈마 주입에 사용되는 도펀트 가스의 성분들은 웨이퍼의 표면에 증착될 수 있도록 주입 공정 중에 원자 또는 분자 단편들로 분해(decompose)되거나 분리(dissociate)될 수 있다. 도펀트 가스 분자들의 분리에 의한 원자 또는 분자 단편들을 여기서는 "중성 입자들(neutral particles)"이라고 칭한다. 주입 공정 중에 분리되는 도펀트 가스 성분의 예로는 AsH3, PH3, BF3 및 B2H6를 들 수 있다. 예를 들면, 아르신(arsine) 가스(AsH3)는 주입될 웨이퍼의 표면에 증착될 수 있는 As, AsH 및 AsH2로 분리될 수 있다. 이러한 증착 표면층(deposited surface layers)은 주입량(dose)의 비반복성(non-repeatability) 및 열악한 균일성(uniformity)과 주입량측정 문제 등을 포함하는 여러 가지 문제들을 야기할 수 있다. 특히, 상기 증착 표면층을 형성하는 중성 입자들은 주입량 측정 시스템에 의해 측정되지 않는다. 게다가, 상기 도펀트의 깊이 프로파일(depth profile)이 상기 증착 표면층 자체에 의해서 혹은 증착 표면층이 주입 이온에 미친 영향에 의해서 변화된다. 또한, 상기 증착 표면층은, 어닐러(annealer)와 같은 다른 장치에서 후속 공정이 수행될 때, 그러한 장치의 오염을 유발할 수 있다.
이에 따라, 플라즈마 도핑 응용 분야에 농도 및 접합 깊이 요구 조건에 모두 부합하는 프로파일 조정 솔루션(profile adjustment soultion)을 제공하는 것이 필요하다.
본 발명은 플라즈마 도핑 시스템에서 농도 및 접합 깊이 요구 조건에 모두 부합하는 프로파일 조정 솔루션을 제공하기 위한 방법 및 장치를 포함한다. 장치의 축소(scaling)에 결정적인 역할을 하는 수직 및 수평 방향의 얕은 계단 접합(shallow and abrupt junctions)을 실현하기 위해 원하는 도펀트 프로파일을 얻을 수 있도록, 바이어스 램핑(ramping) 및 바이어스 램프 속도 조정이 수행된다. 상기 주입 전압 바이어스의 램핑은 선형(linear) 또는 비선형(non-linear) 램핑으로 수행될 수 있다. 상기 주입 전압 바이어스를 램핑하는 속도는 조정될 수 있으며, 상기 속도는 증착 속도(deposition rate)에 따라 변화할 수 있다. 특히, 주입 전압 바이어스를 램핑하는 속도는 상기 증착 속도보다 빠르거나, 느리거나 혹은 대등(match)할 수 있다. 상기 주입 전압 바이어스는 듀티 싸이클을 램핑하는 것과 조합(combination)되어 램프될 수 있고, 적어도 하나의 주입 공정 파라미터를 변경하는 것과 조합(combination)되어 램프될 수 있다. 상기 주입 전압 바이어스의 램핑 및 조정은, 수직 및 수평 방향의 도펀트 확산(dopant spread)을 최소화하면서 수직 및 수평 방향으로 잔류 주입량(retained dose) 및 표면 주변 농도를 최대화할 수 있도록 수행된다.
본 발명의 제1 측면은 도펀트 가스를 플라즈마 도핑 챔버에 유입하는 단계, 주입 전압 바이어스를 램핑하여 도펀트 가스 이온들을 대상물(workpiece) 방향으로 가속시키는 단계를 포함한다. 상기 주입 전압 바이어스는 잔류 주입량 및 상기 대상물에 주입된 도펀트 가스 이온들의 표면 주변 농도를 최대화할 수 있도록 램프된다.
본 발명의 제2 측면은 플라즈마 도핑 챔버, 플레이튼(platen), 가스 소스 도펀트 가스 이온들을 대상물에 주입하기 위한 전압 소스를 포함한다. 상기 전압 소스는 상기 플라즈마로부터 제공되는 도펀트 가스 이온들을 상기 워크피스 방향으로 가속시키며, 잔류 주입량 및 상기 워크피스에 주입된 도펀트 가스 이온들의 표면 주변 농도를 최대화하도록 램프되는 주입 전압 바이어스를 생성한다.
전술한 본 발명의 특징 및 본 발명의 다른 특징들은 이어지는 본 발명의 실시예에 대한 보다 상세한 설명을 통하여 명백해 질 것이다.
본 발명의 실시예들은 다음과 같은 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이며, 여기서, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호가 사용될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 도핑 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 주입 램핑 바이어스 전압의 그래프들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다섯 단계 바이어스 램핑에 대한 SIMS 및 Rs 데이터 비교를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 램핑에 대한 도펀트 프로파일을 나타낸다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 계수(duty cycle) 램핑과 조합된 바이어스 램핑을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 램핑과 연관된 다양한 증착 속도에 대하여 도펀트 프로파일에 미치는 영향을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 역 바이어스 램핑(reverse bias ramping)에 대한 접합(junction) 프로파일을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초기 증착 공정과 함께 바이어스 램핑을 한 경우에 대한 접합 프로파일을 나타낸다.
반도체 장치 제조를 위한 이온 주입 공정에서는 박스 모양의 도펀트 프로파일이 바람직하다. 빔 라인(beamline) 주입기와 같은 장치로부터 입사하는 단일 여기 입사 이온(mono-energetic incident ions)의 경우, 도펀트 프로파일은 일반적으로 가우시안(Gaussian)이다. 플라즈마 도핑(PLAD) 프로파일은, 그 프로파일의 말단(tail)이 동일 주입 에너지의 빔 라인 말단(beamline tail)에 근접하며, 상기 표면 근처에서 최고치(peak)를 갖는 경향이 있다. 특정 프로파일 모양이 요구되는 응용 분야에서, 프로파일 조정은 주입 에너지 및 주입량(dose)을 변경하여 수행될 수 있다. PLAD 응용 분야에서, 표면 증착은 상기 주입 중에 일어날 수 있고, 증착 두께에 따라 변하는 바이어스 전압을 인가하여 박스 모양의 프로파일을 얻을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수직 및 수평 방향으로 확산(spread)되는 도펀트를 최소화하면서 잔류 주입량(retained dose) 및 표면 근처 농도를 최대화하기 위해, PLAD 응용 기기에서 상기 바이어스 전압의 램핑(ramping) 및/또는 램핑 속도(ramping rate)를 제어하는 방법이 설명된다.
플라즈마 주입 공정 중에, 증착은 일반적으로 플라즈마의 중성 입자 및 저 에너지 이온에 의하여 웨이퍼 상에 발생한다. 이러한 증착의 두께는 주입 초기에는 영(zero)에서 시작하여 작은 값, 예를 들어 100 옹스트롬(Angstrom)을 지나, 말기에는 예를 들어 2E16과 같은 고 주입량 주입(high dose implant)을 통해 점진적으로 증가한다. 웨이퍼 표면에 증착된 막(film)은 주입 이온의 침투를 어렵게 하여 이온 공정이 진행될수록 이온 주입이 점점 얕아지게 만들 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주입 단계별로 주입 전압을 점진적으로 증가시켜 증가하는 증착을 보상(compensating)한다. 이러한 보상에는 화학 물질 및 조건이 달라짐에 따라 증착 속도가 달라진다는 점이 고려된다. 상기 보상은 미리 프로그램된 소프트웨어 룩업 테이블(look up table) 또는 주입 시스템 내에 설치된 인-시츄(in-situ) 모니터(monitor) 장치에 의해 수행된다. 플라즈마 주입 단계별로 표면 증착 두께를 변화시키면, 이에 따라 이온의 주입 깊이도 플라즈마 주입 단계별로 달라질 수 있다. 이에 의해, 주입량(dose), 바이어스 주파수, 펄스 너비(width) 및 주입 시간에 영향을 주는 다른 공정 파라미터들에 대하여 상기 주입이 민감하게 대응할 수 있도록 주입 특성들이 바뀔 수 있다.
전형적인 주입 공정에서, 표면 주변의 도펀트 농도가 증가하면 말단부(tail region) 프로파일에서도 농도가 비례적으로 증가한다. 수직 및 수평 접합 깊이(junction depth)는 이온 에너지와 말단 농도에 민감하다. 깊은 접합(deep junction)은 흔히 장치의 성능에 악영향을 미친다. 표면 근처에서 높은 도펀트 농도를 필요로 하는 응용 분야에서는, 높은 주입량이 필요하지만 주입 에너지는 접합 목표(junction target)에 따라 한계가 있다. 낮은 에너지로 높은 주입량을 달성함에 있어 문제되는 것은 이로 인해 웨이퍼 처리량(throughput)이 낮아진다는 것이다. PLAD에서, 낮은 에너지 이온은 표면 증착 물질에 의해 차단되어 잔류 주입량이 낮아지는 문제를 일으킬 수도 있다. 높은 바이어스 전압은 주입량 목표(dose target)를 만족시킬 수는 있어도 접합 목표(junction target)를 만족시킬 수는 없다.
낮은 접촉 저항(contact resistance) 및 낮은 확산 저항(spreading resistance)을 얻기 위해서는 높은 주입량 또는 높은 표면 농도가 필요하다. 수직 및 수평 방향의 박형 및 계단 접합(shallow and abrupt junctions)은 장치의 축소(scailing)에 결정적인 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, PLAD를 위한 프로파일 조정 솔루션이 농도 및 접합 깊이 요구 조건에 모두 부합하도록 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 이온 주입 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 공정 챔버(10)는 밀폐된 용적(12)을 갖는다. 공정 챔버(10) 내에 위치하는 플레이튼(platen)(14)은 반도체 웨이퍼(20)와 같은 기판을 지지하기 위한 표면을 제공한다. 양극(anode)(24)은 플레이튼(14)에 이격되도록 공정 챔버(10)에 배치될 수 있다. 양극(24)은 양쪽이 모두 그라운드(ground)에 연결되어 있는 공정 챔버(10)의 전기 전도성 벽(wall)에 연결될 수 있다. 이와 달리, 상기 플레이튼은 그라운드에 연결되고, 양극(24)에는 음 전압의 펄스가 제공될 수도 있다. 반도체 웨이퍼(20)가 음극(cathode)으로 기능하도록 반도체 웨이퍼(20) 및 상기 양극이 플레이튼(14)을 통해 고전압 소스(30)에 연결될 수 있다. 상기 고전압 소스(30)는, 약 1 내지 200 마이크로초(μseconds) 동안 펄스 반복율이 약 100Hz 내지 20kHz이고, 진폭이 약 20 내지 20000 볼트인 펄스를 제공할 수 있다. 그러나, 상기 펄스의 파라미터 값은 단지 하나의 예로 주어진 것일 뿐이고, 당해 기술 분야의 당업자에 의해 본 발명의 범위 내에서 다양하게 활용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
제어기(50)는, 반도체 웨이퍼(20)에 주입되는 도펀트를 포함하는 이온화 가스를 제공하기 위해, 가스 소스(도시하지 않음)로부터 공정 챔버(10)에 제공되는 가스의 공급 속도를 조절한다. 이러한 구성은 원하는 유속과 일정한 압력을 갖는 처리 가스의 연속적인 유입을 제공한다. 당해 기술 분야의 당업자는 가스의 압력 및 유량을 조절하기 위해 다른 구성이 활용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 두께 검출기(thickness detector)(52)는 공정 챔버(10)와 연결되어 있으며, 검출된 정보를 제어기(50)에 제공한다. 두께 검출기(52)는 반사율에 기반한 인-시츄(in-situ) 박막 두께 모니터(monitor)일 수 있으나, 상기 웨이퍼 표면에 증착되는 속도를 측정하기 위해 사용되는 다른 알려진 센서들이 사용될 수도 있다. 시스템의 구성에 따라서는, 상기 플라즈마 이온 주입 시스템이 다른 부가적인 구성 요소들을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 일반적으로 플라즈마 이온 주입 시스템이 원하는 주입 공정을 수행하도록 제어하고 모니터링(monitoring)하는 공정 제어 시스템(도시하지 않음)을 포함한다. 일정한 또는 펄스 형태의 RF 에너지를 이용하는 시스템은 안테나 또는 유도 코일과 결합된 RF 전원을 포함한다. 상기 시스템은 전자들을 속박하고 플라즈마의 밀도 및 공간 분포를 제어하기 위한 자기장을 제공하는 자기(magnetic) 구성 요소들을 포함할 수도 있다.
동작 시, 반도체 웨이퍼(20)는 플레이튼(14) 상에 배치되고, 상기 압력 제어 시스템은 공정 챔버(10) 내에 원하는 압력과 가스 유입 속도를 생성한다. 전압 소스(30)는 일련의 고전압 펄스를 반도체 웨이퍼(20)에 인가하여, 반도체 웨이퍼(20)와 양극(24)사이의 플라즈마 방전 영역(48)에 플라즈마(40)를 형성한다. 플라즈마(40)는 이온화 가스의 양 이온을 함유하며, 반도체 웨이퍼(20)의 부근, 일반적으로 표면에 형성되는 플라즈마 시스(sheath)(42)를 포함한다. 고전압 펄스가 인가되 는 동안 양극(24) 및 플레이튼(14) 사이에 존재하는 전기장은 양 이온들을 플라즈마(40)로부터 플라즈마 시스(42)를 거쳐 플레이튼(14) 방향으로 가속시킨다. 상기 가속된 이온들은 반도체 웨이퍼(20)에 주입되어 불순물 영역을 형성한다. 상기 펄스 전압은 상기 양 이온들이 반도체 웨이퍼(20)에 원하는 깊이로 주입되도록 선택된다. 펄스의 수 및 펄스의 지속 시간은 반도체 웨이퍼(20) 내의 불순물의 원하는 주입량을 제공하도록 선택된다. 펄스 당 전류(current per pulse)는 펄스 전압, 펄스 폭, 펄스 주파수, 가스 압력과 성분 및 전극들의 가변 위치에 대한 함수이다. 예를 들어, 상기 양극(anode)에 대한 음극(cathode)의 이격 거리는 전압에 따라 조정될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 플라즈마 주입에 사용되는 전형적인 도펀트 가스의 성분들은 주입 공정 동안 중성 입자들로 분리되어 반도체 웨이퍼(20) 상에 증착 표면층(deposited surface layer)을 형성한다. 상기 증착 표면층을 형성하는 도펀트 가스의 예로는 AsH3, PH3(포스핀, phosphine) 및 B2H6를 들 수 있다. 특정 플라즈마 도핑 조건하에서는 BF3와 같은 플루오르화물이 증착 표면층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 아르신(arsine) 가스는 반도체 웨이퍼(20)의 표면에 증착될 수 있는 As, AsH 및 AsH2로 분리될 수 있다. 유사하게, BF3는 반도체 웨이퍼(20)의 표면에 증착될 수 있는 B, BF 및 BF2로 분리될 수 있다. 이러한 증착 표면층은 주입량의 비반복성, 열악한 주입량 균일도 및 주입량의 계측 문제들을 야기한다.
본 실시예에서는, 증착 속도가 화학 물질 및 플라즈마 도핑 조건의 함수로서 규정된다. 입사되는 이온에 대한 증착층의 차단 효과(stopping power)에 대해서도 규정된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 주입 바이어스(V1)는 제1 주입 기간(t1)동안 제1 증착층이 성장되도록 하는 소정의 제1 목표 주입량(target dose)을 완수하기 위해 사용된다. 그 다음, 제2 주입 바이어스(V2)가, 상기 증착층의 두께에 따라 조정된 제2 주입 에너지를 가지고, 제2 주입량을 완수하기 위해 사용된다. 후속하는 주입 바이어스들 및 시간들은 전체 주입량에 도달될 때까지 반복된다. 상호 작용(interaction)의 수(n)는 구체적인 응용 분야에 따라 선택될 수 있다. 상기 증착 속도를 화학 물질 및 플라즈마 도핑 조건의 함수로서 규정함에 있어서, 지식 베이스(knowledge base)가 개발될 수 있다. 상기 플라즈마 도핑 시스템은, 주입 공정에서 요구되는 방법(recipe)에 의존하여 증착 속도를 산정하기 위해 상기 지식 베이스에 접근할 수 있다. 상기 주입 바이어스 전압 또는 바이어스 주파수는, 영(zero)에서 시작하여 주입이 진행됨에 따라 점진적으로 증가하는 증착을 보상(compensate)하기 위해서 주입 공정 전반에 걸쳐 일반적으로 증가(ramp up)된다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 도 2b에 도시된 바와 같이 전체 주입량에 도달될 때까지 상기 바이어스 전압이 선형(linear) 또는 비선형(non-linear) 커브를 따라 연속적으로 조정된다. 인-시츄 박막 두께 검출기(52) 및 다른 공정 모니터(monitor)들을 포함하는 피드백 제어 시스템은, 상기 주입 바이어스 또는 주파수의 증가가 이온들이 표면 박막에 침투(penetrate)할 수 있을 정도의 여분의 운동량(momentum)을 얻기에 충분하도록 하는 데 사용될 수 있다. 바이어스의 증가량은, 상기 증착층이 원하는 도펀트 프로파일을 달성할 수 있도록 보상하는 데 필요한 양에 따라 증가되거나 감소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, B2H6 플라즈마 도핑 시스템에 대하여 0.5kV 간격으로 4kV에서 6kV까지 다섯 단계로 바이어스를 램핑(ramping)시키는 방법에 의해 테스트가 이루어졌다. 도 3에서, SIMS의 결과값은, 잔류 주입량 및 표면 농도는 6kV의 경우와 유사하지만 접합 깊이(junction depth)는 5kV일 때보다 더 얕음(shallower)을 보여주며, 이러한 결과는 Rs 데이터에 의해 확인될 수 있다. 본 발명의 실시예는, 초-박형 접합(Ultra-Shallow Junction, USJ) 형성, 소스 드레인 연장(Source Drain Extensions, SDE), 소스 드레인 및 폴리 게이트 도핑과 같이 박스 모양의 프로파일이 요구되고, 높은 주입량, 저(low) 에너지 주입을 사용하는 물질 변형(material modification)이 요구되는 PLAD 공정에서 수행될 수도 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 원하는 도펀트 프로파일은 바이어스 램핑(bias ramping)에 의해서 수행될 수도 있다. 이러한 실시예에서는, 상기 잔류 주입량(retained does)을 최대화하기 위해 증착 속도와 동일한 속도의 선형 바이어스 램핑이 수행될 수도 있고, 다른 실시예에서는, 상기 증착 속도와 동일한 속도의 비선형 바이어스 램핑이 수행될 수도 있다. 상기 바이어스 램핑 속도(bias ramping rate)는 또한 상기 증착 속도보다 더 빠르거나 더 느리게 수행될 수도 있다. 또한, 넷 에칭(net etching)에 의한 공정을 위해 역 바이어스 램핑(reverse bias ramping)이 수행될 수도 있다. 상기 바이어스 램핑은 높은 듀티 싸이클(duty cycle)을 갖는 바이어스 램핑에서 일어날 수 있는 웨이퍼 표면의 아크(arc)를 방지 하기 위해, 듀티 싸이클과 결부될 수 있다. 또한, 상기 바이어스 램핑은 깊은 도펀트 프로파일을 형성하지 않으면서 잔류 주입량을 최대화할 수 있도록 하나 또는 그 이상의 공정 파라미터와 결부될 수도 있다. 변경될 수 있는 공정 파라미터의 예로는 압력, 가스 유량(flow), 가스 조성(composition), RF 파워 및 온도를 들 수 있다. 다른 공정 파라미터들도 변경될 수 있으며 본 발명은 위에서 예로 든 참고적인 공정 파라미터들에 의해 제한되지 않음을 알 수 있을 것이다. 또한, 증착 시 혹은 에칭이 수행되거나 수행되지 않는 경우 등 어떠한 환경에서의 프로파일 기술도 높은 표면 농도 또는 깊은 프로파일 단부(deep profile tail)를 얻기 위해 수행될 수 있다. 초기 증착은 채널링(channeling)을 감소시키도록 수행될 수 있다. 바이어스 램핑에 개루프(open loop) 제어 및 폐루프(closed loop) 제어가 활용될 수 있다. 이러한 제어 루프에는 인-시츄(in-situ) 및 익스-시츄(ex-situ) 증착 측정법이 사용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 바이어스 전압은 화살표의 길이가 표시하듯이 플라즈마 주입 중에 증가한다. 각 이온에 대한 에너지 이득은 증착층을 통과할 때 발생하는 에너지 손실과 등가(equivalent)가 되어, 기판 내의 이온 분포가 대부분 동일하게 유지되도록 한다. 위에서 설명한 바와 같이, 시간에 따라 선형 또는 비선형으로 증가할 수 있는 증착 속도에 대응하여, 상기 바이어스 전압도 시간에 따라 선형 또는 비선형으로 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 잔류 주입량은 깊은 도펀트 프로파일의 발생 없이 최대화된다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 웨이퍼의 포토레지스트 조절 및 웨이퍼의 처리 량(throughput)을 향상시키기 위한 낮은 램핑 바이어스에서 더 높은 듀티 싸이클을 얻기 위한 듀티 싸이클과 결부된 바이어스 램핑을 도시한다. 상기 바이어스 전압은 도 5a에 도시된 바와 같이 "on" 구간 동안에만 인가된다. 그러나, 상기 바이어스 전압의 진폭은 제어기(50)에 의해 별도로 제어될 수 있다. 또한, 상기 바이어스 전압은, 도 5b에 도시된 바와 같이 낮은 듀티 싸이클을 갖고 시작하여 도 5c에 도시된 바와 같이 높은 듀티 싸이클을 갖고 종료할 수도 있고, 도 5c의 높은 듀티 싸이클을 갖고 시작하여 도 5b의 낮은 듀티 싸이클을 가지고 종료할 수도 있다.
도 6은 바이어스 램핑이 증착 속도에 따라 변화되는 경우 도펀트 프로파일에 미치는 영향을 도시한다. 도 6에서, 라인(1)은 상기 증착 속도보다 느린 바이어스 램핑을 나타내고, 라인(2)은 상기 증착 속도와 대등(match)한 바이어스 램핑을 나타내며, 라인(3)은 상기 증착 속도보다 빠른 바이어스 램핑을 나타낸다. 더 낮은 접촉 저항을 위해서는, 접합 깊이 제어 및 활성화를 위해 얕은(shallow) 또는 깊은(deeper) 프로파일이 요구되는 것과는 상관없이, 표면에서 최대치가 되는(surface peaked) 프로파일이 바람직하다.
도 7은 넷 표면 에칭(net surface etching)에 의한 공정에서 역 바이어스 램핑을 활용하는 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 이온 에너지는 표면 제거 속도와 대등(match)하게 감소하여 기판 내의 이온 분포가 대부분 동일하게 유지되도록 한다. 위에서 설명한 바와 유사하게, 표면 제거 속도에 대응하여, 상기 바이어스 전압이 시간에 따라 선형 또는 비선형으로 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 잔류 주입량은 깊은 도펀트 프로파일의 발생 없이 최대화된다.
도 8은 소정의 시간 동안 바이어스 전압이 인가되지 않은 상태에서 초기 증착이 수행될 수 있는 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 단결정 기판이 사용되는 경우, 초기 증착층을 침투하는 이온의 각 확산(angular spread) 때문에 채널링 단부(channeling tail)가 감소되거나 완전히 제거될 수 있다. 이에 의해, SDE 도핑에서 USJ를 형성함에 있어서 중요한 예비-비정질화(pre-amorphization) 주입을 수행할 필요 없이 채널링을 감소시킬 수 있다. 또한, 입사 이온 에너지, 유량 및 증착 속도를 알면, 도펀트의 측방향(lateral) 분포를 모델할 수 있다.
본 발명은 상기 구체화된 특정 실시예와 결부하여 설명되었으나, 다양한 개조, 변경 및 개선 등이 해당 기술 분야의 숙련된 당업자에게 자명함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 본 발명의 실시들은 단지 실례가 되는 것일 뿐, 여기에 한정되지 않는다. 다양한 변경들은 다음 청구항에서 규정되는 바와 같은 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않을 수 있다.

Claims (25)

  1. 도펀트 가스를 플라즈마 도핑 챔버에 유입하여, 상기 도펀트 가스의 이온들을 함유하고 대상물(workpiece)의 표면 상에 형성되는 플라즈마 시스(sheath)를 갖는 플라즈마를 형성하는 단계; 및
    제1 바이어스 레벨을 갖는 주입 전압 바이어스를 상기 대상물에 제공하고 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 제2 바이어스 레벨로 램핑(ramping)하여, 상기 도펀트 가스 이온들을 상기 플라즈마 시스를 거쳐 상기 대상물 방향으로 가속시키고, 상기 도펀트 가스 이온들을 상기 제1 및 제2 바이어스 레벨들로 상기 대상물로 주입하는 단계를 포함하며,
    상기 주입 전압 바이어스의 램핑은 상기 전체 주입 공정 동안 상기 대상물 표면 상에 형성되는 점진적으로 증가하는 표면층을 보상하고(compensating), 상기 대상물 내의 잔류 주입량(retained dose) 및 주입된 도펀트 가스 이온들의 표면 농도를 최대화하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 것은 선형 램핑(linear ramping)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 것은 비선형 램핑(non-linear ramping)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 것은 램핑의 속도를 조정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 것은 상기 주입 전압 바이어스를 램핑하는 것과 조합(combination)되는 듀티 싸이클(duty cycle)을 램핑하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 것은 상기 주입 전압 바이어스를 램핑하는 것과 조합되는 복수 개의 주입 공정 파라미터들의 적어도 하나의 주입 공정 파라미터를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수 개의 주입 공정 파라미터들은 압력, 가스 유량(flow), 가스 조성(composition), RF 파워 및 온도 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 속도는 중성 입자들 및 도펀트 가스 이온들의 증착 속도(deposition rate)와 대등한(matching) 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 속도는 중성 입자들 및 도펀트 가스 이온들의 증착 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 속도는 중성 입자들 및 도펀트 가스 이온들의 증착 속도보다 느린 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑하는 것은 역 램핑(reverse ramping)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 도펀트 가스 이온들을 주입하는 것 이전에, 중성 입자들 및 도펀트 가스 이온들을 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 대상물 상에 증착되는 막의 두께를 모니터링하고 상기 모니터된 두께에 대응하여 상기 주입 전압 바이어스의 램핑을 제2 바이어스 레벨로 조절하는 피드백 제어를 제공하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 대상물은 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입 방법.
  15. 플라즈마 도핑 챔버;
    상기 플라즈마 도핑 챔버 내에 위치하는 플레이튼(platen);
    상기 플라즈마 도핑 챔버에 연결되어 도펀트 가스를 상기 플라즈마 도핑 챔버에 유입시키고 상기 도펀트 가스의 이온들을 함유하는 플라즈마를 생성하는 가스 소스; 및
    제1 바이어스 레벨을 갖는 주입 전압 바이어스를 대상물에 제공하고 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 제2 바이어스 레벨로 램핑시켜, 상기 플라즈마로부터의 상기 도펀트 가스 이온들을 상기 대상물 방향으로 가속시키고 상기 도펀트 가스 이온들을 상기 제1 및 제2 바이어스 레벨들로 상기 대상물로 주입시킴으로써, 상기 전체 주입 공정 동안 상기 대상물 표면 상에 형성되는 점진적으로 증가하는 표면층을 보상하고, 상기 대상물 내의 잔류 주입량 및 주입된 도펀트 가스 이온들의 표면 농도를 최대화하는 전압 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 선형적으로(linearly) 램핑시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 비선형적으로(non-linearly) 램핑시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 상기 주입 전압 바이어스의 속도를 조정하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 상기 주입 전압 바이어스를 듀티 싸이클의 램핑과 조합(combination)하여 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 상기 주입 전압 바이어스를 복수 개의 주입 공정 파라미터들의 적어도 하나의 주입 공정 파라미터를 변경하는 것과 조합하여 상기 제1 바이어스 레벨로부터 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 복수 개의 주입 공정 파라미터들은 압력, 가스 유량, 가스 조성, RF 파워 및 온도 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  22. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 중성 입자들 및 상기 도펀트 가스 이온들의 증착 속도와 대등한 속도에서 상기 주입 전압 바이어스를 제2 바이어스 레벨로 램핑시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  23. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 중성 입자들 및 상기 도펀트 가스 이온들의 증착 속도보다 빠른 속도에서 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨에서 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  24. 제15항에 있어서, 상기 전압 소스는 중성 입자들 및 상기 도펀트 가스 이온들의 증착 속도보다 느린 속도에서 상기 주입 전압 바이어스를 상기 제1 바이어스 레벨에서 상기 제2 바이어스 레벨로 램핑시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
  25. 제15항에 있어서, 상기 주입 전압 바이어스는 상기 제2 바이어스 레벨에서 상기 제1 바이어스 레벨로 역으로(reversely) 램핑되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 도핑 장치.
KR1020077023297A 2005-03-15 2006-03-15 플라즈마 이온 주입에서 프로파일 조정 KR101246869B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US66201805P 2005-03-15 2005-03-15
US60/662,018 2005-03-15
PCT/US2006/009182 WO2006099438A1 (en) 2005-03-15 2006-03-15 Profile adjustment in plasma ion implantation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070110551A KR20070110551A (ko) 2007-11-19
KR101246869B1 true KR101246869B1 (ko) 2013-03-25

Family

ID=36569660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077023297A KR101246869B1 (ko) 2005-03-15 2006-03-15 플라즈마 이온 주입에서 프로파일 조정

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7528389B2 (ko)
JP (1) JP5135206B2 (ko)
KR (1) KR101246869B1 (ko)
CN (1) CN101203933B (ko)
TW (1) TWI404110B (ko)
WO (1) WO2006099438A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602005025015D1 (de) * 2004-12-13 2011-01-05 Panasonic Corp Plasma-dotierungsverfahren
US7687787B2 (en) * 2005-03-15 2010-03-30 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Profile adjustment in plasma ion implanter
US7888245B2 (en) * 2006-05-11 2011-02-15 Hynix Semiconductor Inc. Plasma doping method and method for fabricating semiconductor device using the same
US20090104719A1 (en) * 2007-10-23 2009-04-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma Doping System with In-Situ Chamber Condition Monitoring
US20100084583A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-08 Hatem Christopher R Reduced implant voltage during ion implantation
TWI470663B (zh) * 2009-04-03 2015-01-21 Varian Semiconductor Equipment 離子源
US7767977B1 (en) * 2009-04-03 2010-08-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion source
US8664561B2 (en) * 2009-07-01 2014-03-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. System and method for selectively controlling ion composition of ion sources
US8742373B2 (en) 2010-12-10 2014-06-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method of ionization
CN103377889B (zh) * 2012-04-13 2016-03-16 南亚科技股份有限公司 掺杂轮廓的形成方法
US9490185B2 (en) * 2012-08-31 2016-11-08 Axcelis Technologies, Inc. Implant-induced damage control in ion implantation
US9722083B2 (en) 2013-10-17 2017-08-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Source/drain junction formation
US10566242B2 (en) * 2016-12-13 2020-02-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Minimization of plasma doping induced fin height loss
US10950508B2 (en) 2019-03-20 2021-03-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Ion depth profile control method, ion implantation method and semiconductor device manufacturing method based on the control method, and ion implantation system adapting the control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020592A (en) * 1998-08-03 2000-02-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Dose monitor for plasma doping system
JP2001192826A (ja) * 1999-05-27 2001-07-17 Sony Corp 表面処理装置および表面処理方法並びに表面処理物
WO2002025694A2 (en) 2000-09-18 2002-03-28 Axcelis Technologies, Inc. System and method for controlling sputtering and deposition effects in a plasma immersion implantation device
US7294563B2 (en) * 2000-08-10 2007-11-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor on insulator vertical transistor fabrication and doping process

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2592966B2 (ja) * 1988-10-31 1997-03-19 シャープ株式会社 イオン注入方法及びその装置
WO1993018201A1 (en) * 1992-03-02 1993-09-16 Varian Associates, Inc. Plasma implantation process and equipment
JPH09246204A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Nissin High Voltage Co Ltd イオン注入法
US5734544A (en) * 1996-07-09 1998-03-31 Megapulse, Inc. Solid-state pulse generating apparatus and method particularly adapted for ion implantation
TW358964B (en) * 1996-11-21 1999-05-21 Applied Materials Inc Method and apparatus for improving sidewall coverage during sputtering in a chamber having an inductively coupled plasma
US6300643B1 (en) * 1998-08-03 2001-10-09 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Dose monitor for plasma doping system
JP2000068227A (ja) * 1998-08-24 2000-03-03 Nissin Electric Co Ltd 表面処理方法および装置
US6050218A (en) * 1998-09-28 2000-04-18 Eaton Corporation Dosimetry cup charge collection in plasma immersion ion implantation
EP1055745A1 (en) 1999-05-27 2000-11-29 Sony Corporation Method and apparatus for surface modification
EP1204986A1 (en) * 1999-08-06 2002-05-15 Axcelis Technologies, Inc. System and method for providing implant dose uniformity across the surface of a substrate
JP2001136010A (ja) * 1999-08-23 2001-05-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラスアンテナ装置
US6182604B1 (en) * 1999-10-27 2001-02-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Hollow cathode for plasma doping system
EP1307896A2 (en) * 2000-08-11 2003-05-07 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source
US7037813B2 (en) * 2000-08-11 2006-05-02 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process using a capacitively coupled plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US6784085B2 (en) * 2000-11-30 2004-08-31 North Carolina State University MIIIN based materials and methods and apparatus for producing same
US20030116089A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-26 Walther Steven R. Plasma implantation system and method with target movement
US6664547B2 (en) * 2002-05-01 2003-12-16 Axcelis Technologies, Inc. Ion source providing ribbon beam with controllable density profile
US20040016402A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-29 Walther Steven R. Methods and apparatus for monitoring plasma parameters in plasma doping systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020592A (en) * 1998-08-03 2000-02-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Dose monitor for plasma doping system
JP2001192826A (ja) * 1999-05-27 2001-07-17 Sony Corp 表面処理装置および表面処理方法並びに表面処理物
US7294563B2 (en) * 2000-08-10 2007-11-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor on insulator vertical transistor fabrication and doping process
WO2002025694A2 (en) 2000-09-18 2002-03-28 Axcelis Technologies, Inc. System and method for controlling sputtering and deposition effects in a plasma immersion implantation device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006099438A1 (en) 2006-09-21
JP5135206B2 (ja) 2013-02-06
KR20070110551A (ko) 2007-11-19
US7528389B2 (en) 2009-05-05
TW200634886A (en) 2006-10-01
JP2008533740A (ja) 2008-08-21
TWI404110B (zh) 2013-08-01
CN101203933A (zh) 2008-06-18
US20060289799A1 (en) 2006-12-28
CN101203933B (zh) 2010-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101246869B1 (ko) 플라즈마 이온 주입에서 프로파일 조정
KR101126376B1 (ko) 안정되고 반복 가능한 플라즈마 이온 주입을 위한 방법
US7687787B2 (en) Profile adjustment in plasma ion implanter
US6500496B1 (en) Hollow cathode for plasma doping system
KR101811364B1 (ko) 기판 플라즈마 프로세싱 기술들
US20060099830A1 (en) Plasma implantation using halogenated dopant species to limit deposition of surface layers
US7326937B2 (en) Plasma ion implantation systems and methods using solid source of dopant material
KR20070088752A (ko) 축상 정전기적 구속을 갖는 플라스마 이온 주입 시스템
JP2003513440A (ja) 二重パルスを使用して，低電圧のプラズマドーピングをする方法および装置。
KR19990082593A (ko) 이온주입시스템에서 선량측정 제어를 위한 제어매카니즘
US20030101935A1 (en) Dose uniformity control for plasma doping systems
KR20090118978A (ko) 개선된 도즈 제어를 구비하는 다단계 플라즈마 도핑
US20070069157A1 (en) Methods and apparatus for plasma implantation with improved dopant profile
KR20050034731A (ko) 희석 가스 스퍼터링에 의한 플라즈마 증착 표면층의 제거
KR20100121981A (ko) 주파수 변조를 이용한 플라즈마 도핑 방법
KR101096490B1 (ko) 플라즈마를 이용한 도핑 방법 및 이에 사용되는 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161229

Year of fee payment: 5