KR101423616B1 - 이온 주입을 위한 입자 오염 감소 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온 비임의 듀티 팩터를 감소시킴으로써 이온 주입 시스템 내에서 입자 오염을 최소화하는데 사용되는 비임 제어 회로 및 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 비임 제어 회로는 이온 주입 시스템의 이온 소오스부 및 전력 공급원과 직렬로 연결되는 고전압 스위치를 포함하고, 이 스위치는 플라즈마 발생을 위한 전극을 포함하는 이온 소오스의 전극과 전력 공급원 사이의 연결을 복원 또는 차단하도록 작동 가능하다. 비임 제어 회로는 또한 이온 주입 전에 폐쇄되고 이온 주입 후에 또는 비임이 요구되지 않는 다른 때에 개방되도록 이 스위치를 제어함으로써 이온 비임의 듀티 팩터(duty factor)를 제어하도록 작동 가능하여 비임 듀티 및 입자 오염을 최소화하는 스위치 제어기를 포함한다. 비임 제어 기술은 웨이퍼 도핑 주입(wafer doping implantation) 및 듀티 팩터 감소(duty factor reduction)에 적용될 수 있다. 고전압 회로용 보호 회로는 반응성 구성요소로부터 에너지를 흡수하고 임의의 과전압을 단속(clamp)한다.
Description
본 발명은 일반적으로 이온 주입 시스템, 보다 상세하게는 이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하는데 사용되는 비임 제어 회로에 관한 것이며, 이온 주입 작업중에 이온 비임을 개시 또는 종료하기 위해 이온 소오스와 관련되는 전극과 전력 공급원 사이에 고전압 스위치를 사용하여, 이온 소오스로부터의 이온 비임의 듀티 팩터(duty factor)를 감소시켜 입자 오염을 최소화하는 방법에 관한 것이다.
이온 주입 시스템은 도펀트 성분으로 공지된 불순물을, 일반적으로 워크피스로 지칭되는 웨이퍼 또는 반도체 기판에 가하는데 사용된다. 이러한 시스템에서, 이온 소오스는 원하는 도펀트 성분을 이온화하며, 이온화된 불순물은 이온의 비임으로써 이온 소오스로부터 추출된다. 이온 비임은 워크피스 내에 이온화된 도펀트를 주입하도록 각각의 워크피스를 가로질러 지향(예를 들면, 일소(swept))된다. 도펀트 이온은 특정한 반도체 소자, 예를 들면 기판상의 트랜지스터(transistors)를 만드는데 유용할 수 있는 바와 같이, 워크피스가 원하는 전기적 특성을 갖게 하도록 워크피스의 구성을 변화시킨다.
더 작은 전자 소자에 대한 계속적인 추세는 개별적인 웨이퍼 상에 대단히 많 은 수의 더 작고, 보다 강력하며 보다 에너지 효율적인 반도체 소자를 "채워 넣도록(pack)" 동기를 제공해왔다. 이는 이온 주입을 포함하는 반도체 제조 공정에 걸쳐서, 그리고 보다 상세하게 웨이퍼의 이온 주입중에 입자 오염의 방지를 위해서 주의 깊은 제어를 필요로 한다. 이른바 입자 오염은 입자(마이크로미터 이하(sub-micrometers) 내지 마이크로미터의 범위에서, 웨이퍼 처리 요소 또는 비임 라인 요소(beamline elements)로부터의 물질의 매우 작은 조각)가 웨이퍼 표면상에 주입되거나 웨이퍼 표면상으로 이동하여 표면상에 머무르는 것을 의미한다. 또한, 반도체 소자는 제품 수율을 증가시키기 위해 더 큰 워크피스 상에서 제조되고 있다. 예를 들면, 더 많은 소자가 단일한 웨이퍼 상에서 제조될 수 있도록, 300 mm 또는 그보다 큰 직경을 갖는 웨이퍼가 사용되고 있다. 이러한 웨이퍼는 값이 비싸므로, 이온 주입중에 입자 오염의 영향으로 인해 더 큰 웨이퍼 전체를 더 작은 조각으로 만들어야 하거나 입자 아래의 웨이퍼 영역이 처리 또는 주입되는 것을 방지하는 것과 같은 낭비를 줄이는 것이 매우 바람직하다.
입자의 주된 원인 중 한가지는, 예를 들면 추출 전극(extraction electrodes), 비임 라인 벽(beam line wall), 비임 라인 벽을 따르는 구멍, 및 패러데이 컵(faraday cups)에 대한 비임 충돌(beam strikes)이다. 이들 입자는 그 후 이온 비임을 따라 운반되며, 품질, 용량 레벨(dose level) 균일성, 주입된 부분의 산출 및 신뢰성에 영향을 미칠 수 있는 오염물질로써 타겟 부분 또는 웨이퍼에 도달한다.
따라서, 전체 웨이퍼 또는 워크피스에 걸쳐서 균일하게 주입되는 최소 입자 오염을 제공하도록 이온 주입기 내에서의 비임 충돌로 인한 입자 오염의 영향을 경감시킬 필요가 있다.
이하 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태의 기본적인 이해를 제공하기 위해 간략화된 요약을 제공한다. 이 요약은 본 발명의 광범위한 개요가 아니며, 본 발명의 주요하거나 임계적인 구성요소를 확인하기 위함도 본 발명의 범주를 경계 짓기 위한 것도 아니다. 오히려, 이 요약의 주된 목적은 하기에 제시되는 보다 상세한 설명에 대한 서문으로서 간략화된 형태로 본 발명의 일부 개념을 나타내는 것이다.
본 발명은 이온 주입 시스템의 이온 소오스 및 비임 라인을 따르는 임의의 다른 요소와 관련되는 벽 및 전극과의 비임 충돌에 의해 발생될 수 있는 입자 오염을 감소시키기 위한 회로 및 방법에 관한 것이다. 또한, 더 많은 비임 충돌은 벽 표면을 더 무르게 하여, 후속 비임 충돌에 의해 추가의 입자가 발생되게 할 수 있다. 이러한 비임 충돌의 기간 또는 비임 듀티(beam duty)를 감소시킴으로써, 오염 발생이 또한 감소된다. 몇몇 비임 제어 또는 스위치 제어 회로가 개시되는데, 이들 회로는 고전압 공급원과 전압 공급원의 각각의 전극 사이에 직렬로 부가되는 고전압 고속(HVHS) 스위치를 일체화한다. 예를 들면, 이온 소오스와 관련되는 각각의 전극 및 억제(suppression), 추출(extraction), 캐소드(cathod), 또는 아크 전압 공급원 중 하나 이상(one or more)은 HVHS 스위치에 의해 스위칭되어(switched), 이온 비임을 개시 또는 종료하고, 비임 온-시간(On-time) 또는 비임 듀티(beam duty)를 감소시킴으로써, 비임 충돌의 결과로서 발생된 오염의 수준을 감소시킨다.
본 발명의 비임 제어 회로는 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 요소 및 전력 공급원과 직렬로 연결되는 고전압 스위치를 포함하며, 상기 스위치는 전극과 전력 공급원 사이의 연결을 복원(reestablish) 또는 차단(interrupt)하도록 작동 가능하다. 상기 비임 제어 회로는 스위치 제어기를 또한 포함하며, 상기 스위치 제어기는 이온 주입의 시작 직전에 폐쇄되고 이온 주입의 완료 직후에 개방되도록 상기 스위치를 제어함으로써 상기 이온 주입 시스템 내에서 발생되는 비임의 듀티 팩터(duty factor) 또는 듀티 사이클(duty cycle)을 제어하도록 작동 가능하여, 입자 오염을 최소화한다. 상기 비임 제어 기술은 웨이퍼 도핑 주입(wafer doping implantation) 및 듀티 팩터 감소(duty factor reduction)에 적용될 수 있다.
본 발명의 시스템은 하나 또는 그보다 많은 보호 회로를 또한 포함할 수 있으며, 상기 보호 회로는 반응성 구성요소로부터 에너지를 흡수하고 스위치가 개방 또는 폐쇄되는 순간에 전력 공급원 및 스위치에 걸쳐서 일어날 수 있는 임의의 과전압을 단속(clamping)함으로써, 고전압 스위치 및 관련 전력 공급원을 보호한다. 상기 보호 회로는 고전압 스위치를 보호하기 위해, 고전압 스위치와 직렬로 배선된(wired) 직렬식 보호 회로 또는 고전압 스위치와 병렬로 배선된 병렬식 보호 회로, 또는 이들 모두를 포함한다.
본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따르면, 하나 또는 그보다 많은 워크피스에 이온을 주입할 때 사용하기 적합한 이온 주입 시스템의 이온 소오스용 비임 제어 회로가 개시된다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 시스템은 이온 소오스 (또는 이러한 몇몇 전극 중 하나)에 대한 전력 공급원(예를 들면, 고전압 추출, 억제 공급원, 아크 전압, 캐소드 전압, 또는 필라멘트 전압 공급원)과 직렬로 연결되는 하나 또는 그보다 많은 고전압 고속(HS) 스위치를 포함하며, HVHS 스위치는 이온 비임을 개시 또는 종료하기 위해 전극 또는 이온 소오스에 대한 HV 전력 공급원 연결을 실행 또는 차단(interrupt)하도록 작동 가능하다. 이온 소오스로부터 추출될 수 있는 대량의 이온은 비임 전류(beam current)를 갖는 이온 비임의 형태이다.
다른 실시예에서, 본 발명의 스위치 제어기는, 이온 소오스의 아크 또는 HV 전극과 관련되는 전류 또는 전압 변화를 탐지하고, 아크를 소멸(quench)시키기 위해 상기 전류 또는 전압 변화 탐지에 기초하여 개방 또는 폐쇄되도록 상기 HV 전극 또는 이온 소오스와 관련되는 하나 또는 그보다 많은 HVHS 스위치를 제어하도록 또한 작동 가능하다. 아크와 관련되는 전류 또는 전압 변화가 탐지될 때, 스위치는 아크가 소멸될 때까지 개방되도록 설정될 것이며, 그 후 폐쇄되도록 설정될 것이다. 또한, 스위치는 다수의 급격한 변화(glitches)에 대해 반복적으로 개방 및 폐쇄될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 시스템은 상기 이온 주입 시스템용의 둘 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 개폐하기 위해, 둘 또는 그보다 많은 비임 제어 회로의 스위치 제어기의 시간을 맞추고 동기화하도록 작동 가능한 동기화 회로를 더 포함한다.
또 다른 양태에서, 이온 소오스와 관련되는 전류 또는 전압 변화 탐지는 아크를 소멸시키기 위해 HV 전력 공급원에서 전류 서지(current surge), 이온 비임 전류의 감소, 억제 전극 전압의 강하, 그리고 아크와 관련되는 추출 전극 전압의 강하 중 하나를 탐지하는 것을 포함한다.
또 다른 양태에서, 보호 회로 중 하나는 상기 보호 회로가 보호하는 HV 스위치와 직렬로 연결된다.
일 양태에서, 보호 회로 중 하나는 상기 보호 회로가 보호하는 HV 스위치와 병렬로 연결된다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 시스템은 상기 이온 소오스에 인접하게 위치된 추출 억제 전극(extraction suppresion electrode)을 더 포함한다.
또 다른 양태에서, 상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 아크 전압 및 캐소드 전압 전력 공급원 및 이온 주입기와 관련되는 전극 중 하나 이상을 포함한다.
또 다른 양태에서, 상기 이온 주입 시스템의 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 아크 전압 전력 공급원 및 이온 주입기와 관련되는 전극 중 하나 이상을 포함한다.
다른 양태에서, 비임의 듀티 사이클은 희망 온-시간(on-time) 대 오프-시간(off-time) 비율을 포함하며, 상기 희망 온-시간은 이온 주입 시간에 일반적으로 대응하고, 상기 희망 오프-시간은 이온 주입 후에 비임의 유휴 시간(idle time)에 일반적으로 대응한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 스위치 제어기는 이온 주입의 시작 전에 제 1 시간 간격동안 폐쇄되고, 이온 주입의 종결 후에 제 2 시간 간격동안 폐쇄 상태가 유지되도록 상기 고전압 스위치를 제어하도록 또한 추가로 가능하다. 상기 제 1 시간 간격 및 제 2 시간 간격은 약 1 밀리초 또는 그 미만일 수 있거나, 다른 실시예에서는 간격중에 실행될 필요가 있을 수 있는 동작에 따라 약 1 밀리초 내지 약 2 분일 수 있다.
일 양태에서, 상기 스위치 제어기는 상기 고전압 스위치 및 관련 전압 공급원을 사용하여, 상기 고전압 전극 또는 이온 소오스와 관련되는 아크를 소멸시키도록 작동 가능하다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 스위치 제어기는 웨이퍼 로드 또는 언로드 위치에 도착, 수동 비임 오프 스위치 작동, 아크 탐지 및 웨이퍼 교환 중 하나인 동안 상기 이온 비임을 종료하고, 수동 비임 온 스위치 작동, 웨이퍼 교환 후, 로딩 작업 후, 및 다른 웨이퍼를 주입하도록 하는 명령시 중 하나인 동안 상기 이온 비임을 개시하도록 추가로 작동 가능하다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 스위치 제어기는 웨이퍼 교환 위치에 도착할 때, 수동 비임 오프 스위치 명령의 수신시, 후속 웨이퍼 또는 주입 자동 복원(recovery)의 대기시, 및 웨이퍼 교환 이전 중 하나인 동안 고전압 스위치가 작동하지 않도록, 동작 제어 시스템(motion control system)에 대해 상기 이온 주입 시스템으로부터 비임 듀티 팩터 명령을 수신하도록 추가로 작동 가능하다.
본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따르면, 이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로가 또한 개시되며, 이 회로는 이온 비임의 형태로 추출될 수 있는 대량의 이온을 발생시키기 위한 이온 소오스 및 상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원과 직렬로 연결되는 고전압 스위치를 포함하며, 상기 전극과 전력 공급원 사이의 연결을 복원 또는 차단하도록 작동가능하다. 상기 시스템은 스위치 제어기를 더 포함하며, 상기 스위치 제어기는 상기 고전압 스위치를 폐쇄함으로써 이온 주입 전에 이온 비임을 개시하고, 상기 고전압 스위치를 개방함으로써 이온 주입 후에 이온 비임을 종료하여 입자 오염을 최소화하도록 작동 가능하다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련된 전극과 공급원 사이에 연결되는 고전압 스위치 및 스위치 제어기를 사용하여 이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하도록 이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 방법은 이온 비임 온 명령 또는 오프 명령 중 하나를 수신하는 단계, 상기 이온 비임 온 명령에 응답하여 상기 고전압 스위치를 폐쇄함으로써 이온 주입의 시작 전에 이온 비임을 개시하는 단계, 및 이온을 주입하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 이온 비임 오프 명령에 응답하여 상기 고전압 스위치를 개방함으로써 이온 주입의 종결 후에 상기 이온 비임을 종료함으로써 이온 비임 듀티 팩터 및 입자 오염을 최소화하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 방법은 이온 주입기에 대한 둘 또는 그보다 많은 각각의 전압 공급기의 전극과 관련되는 이온 비임을 개시 또는 종료하는데 사용되는 둘 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 갖는 둘 또는 그보다 많은 스위치 제어기를 동기화시키는 단계를 포함한다. 예를 들면, 상기 방법은 추출 전력 공급원 및 하나 또는 그보다 많은 억제 전력 공급원의 스위치를 동기화시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 방법의 스위치 제어기는 상기 고전압 스위치를 이온 주입의 시작 전에 제 1 시간 간격동안 폐쇄되고 이온 주입의 종결 후에 제 2 시간 간격동안 폐쇄 상태가 유지되도록 상기 고전압 스위치를 제어하도록 작동 가능하다.
전술한 관련 목적을 이루기 위해, 하기의 상세한 설명 및 첨부 도면은 본 발명의 실행예 및 특정한 예시적인 양태를 상세히 설명한다. 이는 본 발명의 원리가 사용될 수 있는 다양한 방법 중 단지 소수를 나타낸다. 본 발명의 다른 양태, 이점 및 신규한 특징은 도면에 대해 고려할 때 본 발명의 하기의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련되는 이온 비임을 개시 또는 종료하는데 사용되는, 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따른 이온 주입 시스템의 비임 제어 회로(100)의 구성요소를 도시하는 개략적 블록도이고;
도 2는 본 발명의 도 1의 비임 제어 회로를 사용할 수 있는 바와 같은 예시적인 이온 주입 시스템의 간략화된 블록도이며;
도 3a는 본 발명의 도 1의 비임 제어 회로에 의해 제어될 수 있는 바와 같은 예시적인 이온 소오스의 간략도이며;
도 3b는 본 발명이 도 1의 비임 제어 회로에 의해 제어될 수 있는 바와 같은 예시적인 이온 소오스의 전기 연결에 대한 간략화된 개략도이며;
도 4a는 도 1의 본 발명에 따라 사용될 수 있는 바와 같은 이온 주입기의 이온 비임의 제어에 대한 비임 신호와 제어 신호의 전압의 도표이며;
도 4b는 종래 기술의 비임 신호 및 주입 시간 간격의 도표이며;
도 5a는 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련되는 각각의 전극에 대해 추출 및/또는 억제 전압을 스위칭함으로써 이온 비임을 개시 또는 종료하는데 사용되는, 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따른 이온 주입 시스템의 비임 제어 회로(500)의 일 실시예를 도시하는 개략적인 블록도이며;
도 5b는 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련되는 아크 챔버와 캐소드/반발기(repeller) 사이의 아크 전압을 스위칭함으로써, 아크 챔버에 플라즈마를 개시 또는 종료하는데 사용되는, 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따른 이온 주입 시스템의 비임 제어 회로(501)의 다른 실시예를 도시하는 개략적인 블록도이며;
도 5c는 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련되는 캐소드/반발기와 필라멘트 사이의 캐소드 전압을 스위칭함으로써 아크 챔버에 플라즈마를 개시 또는 종료하는데 사용되는, 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따른 이온 주입 시스템의 비임 제어 회로(502)의 다른 실시예를 도시하는 개략적인 블록도이며;
도 6은 본 발명의 비임 제어 회로에서 사용될 수 있는 바와 같은 아크 억제 회로를 갖는 예시적인 억제 전극 고전압 공급 회로의 간략화된 개략도이며;
도 7은 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따라 스위치에 걸쳐서 과전 압을 제한하고 각각의 HV 스위치에 대한 외부에서 반응성 요소로부터 에너지를 흡수하도록, HVHS 스위치와 직렬로 또는 교차하여 사용될 수 있는 바와 같은 예시적인 보호 회로의 개략도이며;
도 8은 주입기의 전극 및 전압 공급원 사이에 HVHS 스위치를 사용하고 스위치 제어기를 사용하며, 상기 스위치 제어기는 전류 또는 전압 탐지, 다른 스위치 또는 다른 스위치 제어기로부터의 동기화 신호, 듀티 팩터 제어 입력 명령, 동작 제어 시스템, 또는 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따른 이온 주입 시스템으로부터의 강제 스위치 제어 명령에 기초하여 하나 또는 그보다 많은 전극에 대한 전류 및 전압을 종료 및 개시하도록 배열, 제어 및 동기화되는 이온 주입기에서 사용되는 예시적인 비임 제어 회로(800)의 간략화된 개략도이며, 비임 듀티 팩터 제어 응용 및 고장 억제 모두를 제공할 수 있는 상기 스위치를 또한 도시하는 도면이며;
도 9는 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따라, 예를 들면 본 발명의 제 1 도의 비임 제어 회로를 사용하는 이온 주입기에서 이온 비임 제어를 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
이제 도면을 참조로 본 발명이 설명될 것이며, 도면에서 전체에 걸쳐서 동일한 요소를 지칭하는 데 동일한 참조 부호가 사용된다. 도면 및 하기의 상세한 설명은 사실상 예시적이며 비제한적이다. 따라서, 도시된 시스템 및 방법의 변형예 및 본 명세서에 도시된 것과 다른 실행예가 본 발명 및 첨부된 특허청구범위의 범 주 내에 속하는 것으로 생각됨이 이해될 것이다.
본 발명은, 예를 들면 주입기 내에서의 비임 충돌로 인한, 이온 주입 시스템 내에서의 입자 오염을 최소화하도록 하는 이온 비임 제어 회로 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면 아크 챔버 내의 플라즈마 또는 이온 추출을 꺼서(turning off), 비임의 온-시간 또는 비임 듀티 팩터를 감소시킴으로써, 이러한 입자 오염을 감소시키고자 한다. 예를 들면, 이온 추출을 끄기 위해, 추출 전압 및 억제 전압을 끌 수 있다. 아크 챔버 내의 플라즈마를 끄기 위해, 예를 들면 아크 전압이나 캐소드 전압, 또는 다른 파라미터를 끌 수 있다. 비임 제어 회로는 이온 비임(듀티 팩터)의 온-시간의 지속을 단축시켜서, 예를 들면 웨이퍼 또는 다른 이와 같은 타겟에서 이온 주입의 오염 또는 비균일성을 발생시킬 수 있는 비임 충돌로 인한 입자 오염의 발생을 감소시키는 것으로 논의된다.
본 발명에 따르면, 비임 제어 회로는 억제 또는 추출 전극에 대해 전압 공급원과 직렬로 부가되는 고전압 고속(HVHS) 스위치(예를 들면, 2MHz MOSFET 스위치에서 65KV)를 사용하며; 아크 또는 캐소드 전력 공급원에 대해 다른 저전압 고속 스위치를 사용하여 이온 소오스 플라즈마로부터 이온 비임을 제어하거나 이온 소오스 내에서 플라즈마 자체를 제어할 수 있다. 이온 주입의 시작 전에, 이온 비임은 개시되어 안정화된다. 그 후, 이온은 타겟(예를 들면, 웨이퍼) 내에 주입된다. 주입 후, 이온 비임은 이온 비임이 온(ON)인 시간의 기간(듀티 팩터)을 최소화하도록 종료되며, 예를 들면 비임 라인을 따르는 벽, 추출 전극, 패러데이 컵, 또는 구멍과 충돌할 수 있고 입자 오염을 발생시키며 전술한 요소들에 대한 재료의 품질을 떨어드릴 수 있다.
유리하게, 이들 HVHS 스위치는 또한 이온 주입기를 제공하며, 이온 주입기는 이온 비임을 의지대로, 또는 스위치에 의해 수동으로 또는 주입기 제어 시스템들, 이온 주입기의 컴퓨터 중 하나로부터의 명령을 통해서 또는 외부 입력에 의해서 간단히 켜고 끌 수 있다. 이온 주입기는 전력 강화(power up) 및 예열(warm up)을 통해 주입에 유용한 안정적인 이온 비임 레벨로 배열하기(sequence) 위해 상당한 시간이 들 수 있기 때문에, 이러한 예열 후에, 예를 들면 새로운 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩할 때, 각각의 웨이퍼 스캔의 시작/끝에서, 비임 또는 웨이퍼 이동이 어려운 동안과 같이 주입 자동 복원 발생중에, 및 원할 경우 웨이퍼의 각각의 로우 스캔(row scan)의 후행정(over-travel) 영역의 일부에서도, 비임을 온/오프시킬 수 있는 것이 매우 유리하다. 따라서, 본 발명의 시스템은 "비임 듀티 팩터(beam duty factor)"로 공지되어 있는 이러한 유리한 특징을 용이하게 하며, 이때 비임 듀티 팩터는 전체 시간 간격에 대한 이온 비임의 온-시간(ON time)의 비율이다. 이러한 비임 듀티 팩터는 다음과 같이 나타내어질 수 있다.
비임 듀티 팩터 = 비임 온-시간/(비임 온-시간 + 비임 오프-시간)
이러한 비임 듀티 팩터를 감소시킬 수 있는 이러한 능력을 가짐으로써, 본 발명의 시스템의 발명자는, 예를 들면 비임이 유리하게 웨이퍼 상에서 더 높은 비율로 및 웨이퍼 앞에서 또는 웨이퍼에 인접하는 원주 표면상에서 더 적게 사용될 것이기 때문에, 웨이퍼 상의 입자 개수(particle count)를 감소시키는 것을 예상한다.
또한, 고전압 아크가 전극들 사이에 또는 전극에 발생할 때, 이러한 HV 전력 공급원의 고전압 축전기(capacitors)는 실질적으로 방전될 수 있다. 이러한 과방전(deep discharge)은 이온 비임 전류에 급격하게 영향을 미치며, 그 후 전력 공급원 전압 및 이온 비임 전류(I비임)를 복원하는데 상당한 시간을 필요로 한다. 이러한 고전압 고속 스위치는 제조 품목(manufactured item)으로서 이용 가능하게 되며, 따라서 본 발명의 비임 제어 회로와 관련되어 사용될 수 있는 바와 같은 아크 소멸 회로(들)를 일체화하는 이러한 적용시 즉시 사용된다.
고전압 스위치는 이온 주입의 기간에 실질적으로 접근하도록 이온 비임 온-시간을 감소시키거나 조정함으로써, 주입 시스템의 타이밍을 기초로 스위치 제어기에 의해 제어되어 비임 듀티를 감소시킨다. 비임 듀티 팩터는 실제 주입 시간에 대한 비임의 전체 온-시간을 본질적으로 포함할 것이며, 이온 주입의 시작 전에 이온 비임이 온(ON)인 제 1 시간 간격 및 이온 주입의 종결 후에 이온 비임이 온인 제 2 시간 간격에 기초한다. 제 1 시간 간격은 이온 주입 전에 이온 비임이 안정화되도록 하는 시간을 허용한다.
HVHS 스위치에 의해 스위칭되는 특정한 전극을 기초로, 스위칭 회로(switching circuit)는 하나 또는 그보다 많은 HV 스위치용 보호 회로를 포함할 수도 있으며, 이 보호 회로는 HVHS 스위치를 둘러싸는 반응성 구성요소로부터 초과 에너지를 흡수하고, 스위칭 동작에 의해 발생되는 임의의 과전압(플라이 백 전압; fly-back voltages)을 단속(clamp)한다. 보호 회로는 각각의 HVHS 스위치와 병렬로 및/또는 직렬로 연결될 수 있다. 본 발명의 비임 제어 회로는 동기화 회로를 더 포함할 수 있으며, 동기화 회로는 이온 주입 시스템과 관련되는 전압 공급 회로 및 전극 각각에 대해 전압 및 전류의 복원 또는 종료를 동기화 및 일정한 순서로 배열(sequence)하도록 한다. 예를 들면, 추출 및 억제 전력 공급원에 대한 스위치는 일반적으로 함께 동기화된다.
본 발명의 HVHS 스위칭 회로는 이온 주입기 및 이온 소오스와 관련하여 설명되고 도시되었지만, 당업자는 이러한 고전압 고속 이온 비임 제어 회로가 예를 들면, 엑스레이 장비, 가속기, 다른 이온 소오스 적용과 같은 HV 및 고속 비임 제어를 필요로 하는 다른 적용시에 사용될 수도 있음을 이해할 수 있다. 이에 따라, 이온 비임의 듀티 팩터는 감소되어 비임(예를 들면, 이온 주입기의 이온 비임) 내에서 입자 오염을 경감시킬 수 있다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태를 실행하기에 적합한 이온 소오스의 전력 공급기에 대한 예시적인 비임 제어 회로가 블록도 형태로 도시된다. 회로(100)는 전력 공급원(102), 고전압 고속(HVHS) 스위치(104), 스위치 제어기(108)를 포함하며, 스위치 제어기는 이온 비임(130)의 형태로 추출될 수 있는 대량의 이온을 발생시키는데 사용되는 이온 소오스(120)의 전극과 공급원(102) 사이에 연결되는 HVHS 스위치(104)를 개폐하기 위한 것이다.
HVHS 스위치(104)는 직렬 및/또는 병렬 보호 회로(110, 115)에 의해 보호되어 스위치(104)를 둘러싸는 반응성 구성요소로부터 에너지를 흡수하고 과전압 손상(over-voltage damage)으로부터 스위치를 보호할 수도 있다. 보호 회로(110, 115)는 또한 스위치(104) 및 이온 주입기의 다른 구성요소를 보호하는데, 이러한 보호는 임의의 호출신호(ringing) 또는 HVHS 스위치(104)에 대한 외부의 반응성 구성요소 및 과도 전압(transients)을 스위칭함으로써 유도되는 과전압(overvoltages)을 감쇠시킴으로써 이루어진다. 비임 제어 회로(100)는 임의의 이온 주입기, 또는 비임 제어에 요구될 수 있는 바와 같거나 예를 들면 공급원의 출력부 또는 전극에서 아크 방출되기 쉬운 고전압 공급원을 사용하는 바와 같은 다른 적용시 사용될 수 있다.
예를 들면, 비임 제어 회로(100)는 외부의 온 또는 오프 명령(108a)을 수용하거나, 다른 이러한 스위치 제어기(스위치 회로)로부터 스위치 제어기(108)로 동기 입력 명령(sync input command; 108b)을 수용함으로써 작동한다. 스위치 제어기(108)는 그 후 이온 주입의 시작 전에 고전압 HVHS 스위치(104)를 폐쇄하여, 전력 공급원(102)의 Vb를 전극 또는 이온 비임(130)을 발생시키는 이온 소오스(120)의 다른 이와 같은 요소의 Va에 연결한다. 그 후 이온 주입의 종결 후에, 스위치 제어기(108)는 고전압 스위치(104)를 다시 개방한다. HVHS 스위치(104)가 개방될 때, 회로(100)의 반응성 구성요소에 의해 발생되는 임의의 과전압은 보호 회로(110, 115)에 의해 흡수되고, Va는 0에 가까이 떨어져 이온 비임(130)을 종료한다. 이에 따라, 본 발명의 비임 제어 회로(100)는 비임(130)의 온-시간 또는 비임 듀티 팩터를 감소시키는데, 이러한 감소는 예를 들면 이온 주입 시스템(100)의 이온 소오스(120)와 관련되는 추출 또는 억제 또는 아크 전압 또는 캐소드 전압과 전력 공급원(102) 사이의 연결을 차단함으로써 이루어진다.
대안적으로, 스위치 제어기(108) 및 고전압 스위치(104)는, 예를 들면 아크 와 관련되는 전류 또는 전압을 탐지함으로써 이온 소오스(120)에 대해 고전압 회로 내에서 발생하는 아크를 소멸(quench)시키는데 사용될 수 있으며, 아크가 더 이상 발생하지 않을 때까지 개방 상태를 유지할 수 있다. 또한, 스위치는 아크가 더 이상 재발생하지 않을 때까지 반복적으로 개방 및 폐쇄될 수 있다.
도 2는 본 발명의 도 1의 이온 주입 시스템(100)과 유사한 비임 제어 회로를 사용할 수 있는 바와 같은 이온 주입 시스템(200)을 예시적으로 도시한다. 예를 들면, 이온 주입 시스템(200)은 이온 소오스(120)를 포함하며, 이온 소오스는 이온 주입 시스템(200)에 대해 이온 비임(130)과 같은 이온 소오스를 제공하기 위해, 몇몇 추출/억제 전극(208)을 갖는다. 이온 비임(130) 내의 이온은 먼저 원치 않는 질량 또는 에너지를 여과하기 위해 자기 편향(magnetic deflection)을 통한 질량 분석 자석(212)에 의해 제 1 영역(210)에서 분석된다. 질량 분석 자석(212)은 비임 경로(130)를 가로지르는 장(field)을 제공하도록 작동하여, 질량(예를 들면, 전하 대 질량 비율)에 따라 변화하는 궤적에서 이온 비임(130)으로부터 이온을 편향시킨다. 자기장을 통과하여 이동하는 이온들은 힘을 받는데, 이 힘은 비임 경로(130)를 따라 원하는 질량의 개별적인 이온들을 지향시키고 비임 경로로부터 멀리 원하지 않는 질량의 이온들을 편향시킨다.
원하는 질량 및 에너지를 갖는 이온 비임(130)의 이러한 이온들은 그 후 제 2 영역(220)에서 가속 또는 감속되며, 그리고 영역(230)에서 분석 개구 및 감속 플레이트(232)에 의해 초점이 맞춰지며, 정해진 패러데이 컵(setup faraday cup; 234)에 의해 측정되며, 비임은 공간 전하 중성화(space charge neutralization)를 위해 제공하는 플라즈마 샤워(236)에 의해 조절된다. 마지막으로, 이온 비임(130)은 웨이퍼(242)에 주입을 위해 단부 스테이션(240)으로 들어가며, 그 이온 비임의 용량 레벨(dose level)은 디스크 패러데이 컵(244)에 의해 측정된다.
이온 주입 이전 및 이후에, 예를 들면 이온 소오스와 관련되는 추출, 억제, 아크 전압, 또는 캐소드 전압에 대한 전력 공급원은 도 1의 것과 유사한 비임 제어 회로의 HVHS 스위치를 사용하여 스위칭되어, 이온 비임 온-시간 및 비임 충돌을 최소화함으로써, 도 2의 주입 시스템(200)과 같은 이온 주입 시스템에서의 입자 오염을 경감시킬 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 몇몇 양태에 따른, 도 1의 비임 제어 회로(108)에 의해 제어될 수 있는 바와 같은 예시적인 이온 소오스(300)를 도시한다. 도 3b는 본 발명의 예시적인 이온 소오스(300)의 전기 연결부의 개략도(302)를 또한 도시한다.
이온 소오스(300)는 아크 챔버(304) 억제 전극(308) 및 접지 전극(310)을 포함한다. 아크 챔버(304)는 필라멘트(322)에 의해 가열된 캐소드(320) 및 아크 챔버(304) 내에서 발생되는 플라즈마(350)를 억제(contain)하도록 사용되는 반발기(330)를 포함한다. 원하는 분자량의 가스가 가스 유입구(340)를 통해 아크 챔버(304)로 분사된다. 가스는 캐소드(320)로부터 방출된 전자에 의해 이온화되고, 아크 챔버(304) 내에 억제되는 플라즈마(350)를 제공하도록 반발기(330)에 의해 억제된다. 플라즈마는 도면에 도시되지 않은 외부 자기장에 의해서 또한 억제된다. 플라즈마(350) 내의 이온은 아크 슬릿(332) 들 사이에서 억제 전극(308)으로 및 접 지 전극(310)으로 추출되어, 이온 비임(130)을 형성한다.
도 3b는 아크 챔버(304)에 추출 전압(VE; 352)이 가해지고, 아크 챔버(304)와 캐소드(320) 사이에 아크 전압(VA; 354)이 가해지는 것을 추가로 도시한다. 이온 소오스(300)는 캐소드(320)와 필라멘트(322) 사이에 가해지는 캐소드 전압(VC; 356)을 또한 포함하는 반면, 필라멘트(322)는 캐소드(320)를 가열하도록 필라멘트 전류(IF; 358)를 수신한다. 이온 소오스(300)의 개략도(302)는 통상적인 트라이오드 추출 전극 시스템(triode extraction electrode system)을 또한 도시한다. 아크 슬릿(332)은 추출 전극, 억제 전극 및 접지 전극으로 지칭될 수 있는 하나의 전극을 형성한다. 아크 슬릿(332)은 전위(Ve)를 갖는다. 억제 전압(Vs; 360)은 억제 전극(308)에 인가되고, 접지 전위(362)는 접지 전극(310)에 인가된다. 캐소드 전압(VC; 356)은 캐소드(320)와 반발기(330) 모두에 인가되어서, 캐소드(320)와 반발기(330) 사이에 플라즈마(350)를 한정시킨다.
도 4a는 본 발명에 따라 사용될 수 있는 바와 같은 이온 주입기(예를 들면, 도 2의 이온 주입기(200))의 비임 제어 회로(예를 들면, 도 1의 비임 제어 회로(100))를 사용하여 이온 비임(예를 들면, 도 1의 이온 비임(130))을 제어하는데 사용되는 제어 신호(430) 및 비임 신호(420)의 도표(410)를 도시한다.
도 4b는 종래 기술의 이온 주입기의 이온 비임에 대한 제어 신호(480) 및 비임 신호(460)의 도표(450)이다.
본 발명의 도 4a를 종래 기술의 도 4b와 비교하면, 종래 기술에서 비임 신호(460)는 통상적으로 계속해서 온인 반면, 도 4a의 본 발명의 비임 신호(420)는 시간(t1)과 시간(t2) 사이에서만 온이어서 주입 전후에 짧은 간격을 제공할 수 있음을 관찰할 수 있다. 예를 들면, 제 1 간격(431)은 시간(t1)과 시간(t3) 사이에 제공되고, 제 2 시간 간격(432)은 주입(435) 후에 시간(t4)과 시간(t2) 사이에서 제공된다. 주입은 도 4b의 종래 기술의 주입 제어 신호(480)와 제어 신호(430)의 시간(t3)과 시간(t4) 사이에서 발생한다.
제 1 시간 간격(431)은, 예를 들면 이온 비임(130)이 이온 주입(435)의 시작 전에 안정화될 수 있도록 적절한 시간을 허용한다. 예를 들면, 추출 전압(예를 들면, 도 3b의 VE(352)) 및 억제 전압(예를 들면, 도 3b의 VS(360))이 스위칭되는 경우, 약 1 ms가 적절한 시간으로 제공될 수 있지만, 아크 전압(예를 들면, 도 3b의 VA(354)) 또는 캐소드 전압(예를 들면, 도 3b의 VC(356))이 스위칭되면, 몇 초 또는 이를 초과한 시간이 플라즈마(예를 들면, 도 3b의 350) 및 이온 비임(예를 들면, 도 3b의 130)을 안정화시키는데 필요할 수 있다.
일반적으로, 시간(t4)과 시간(t2) 사이의 제 2 시간 간격(432)은 비교적 짧으며, 예를 들면 플라즈마(예를 들면, 도 3b의 350) 또는 이온 비임(예를 들면, 도 3b의 130)이 거의 동시에 사라지는 것과 같이, 추출, 억제, 아크, 또는 캐소드 전압이 HVHS 스위치(예를 들면, 도 1의 104)에 의해 스위칭 오프되는지 여부에 따라 약 1 ms 또는 그 미만일 수 있다.
또한, 전술한 제 1 또는 제 2 시간은 주입기 제어에 요구되는 다른 동작을 실행하는데 사용될 수 있으며, 이들 동작은 예를 들면 주입 전 또는 후의 비임 진단일 수 있다. 이들 동작은 제 1 또는 제 2 간격에 시간을 더할 수 있다.
따라서, 도 4a의 비임 신호(420)의 온-시간 또는 듀티 팩터는 종래 기술의 도 4b의 비임 신호(460)의 온-시간에 비해 급격하게 감소되어서, 이온 주입 시스템 내에서 입자 오염의 영향을 감소시킨다. 따라서, 비임의 듀티 사이클은 온-시간/(온-시간 + 오프-시간)의 비율로 정의되며, 온-시간은 이온 주입 시간(435)에 일반적으로 대응하고, 오프-시간은 주입 시간(435) 이후의 웨이퍼 교환 시간(swap time)에 일반적으로 대응한다. 때때로, 오프-시간은, 예를 들면 후속 웨이퍼에 대한 대기, 또는 이온 주입기의 다른 하위 시스템의 고장과 같이, 시스템이 필요로 할 수 있는 유휴 시간(idle time)을 포함한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련되는 각각의 전극에 대해 하나 또는 그보다 많은 몇몇 다양한 전압을 스위칭함으로써, 이온 비임을 개시 또는 종료하는데 사용되는, 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따른 이온 주입 시스템의 3가지 예시적인 비임 제어 회로의 도표를 도시한다. 일반적으로, 이온 주입기는 상기 3가지 도표 중 하나를 필요로 할 뿐이다.
예를 들면, 도 5a는 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련되는 추출 및/또는 억제 전극에 대해 추출 및/또는 억제 전압을 변환시킴으로써, 이온 비임을 종료 또는 개시하는데 사용되는, 본 발명의 이온 주입 시스템의 비임 제어 회로(500)를 도시한다. 비임 제어 회로(500)는 추출 전압(VE; 352) 또는 억제 전압(VS; 360)과 같은 추출 또는 억제 전압 공급원을 각각 포함한다. 도 1의 비임 제어 회로(100)와 유사하게, 도 5a의 비임 제어 회로(500)는 고전압 고속 HVHS 스위치(504) 및 스위치 제어기(508)를 더 포함하며, 스위치 제어기는 이온 비임(130)과 같은 이온 비임의 형태로 추출될 수 있는 대량의 이온을 발생시키는데 사용되는 이온 소오스(120)의 전극(510)과 공급원(503) 사이에 연결되는 HVHS 스위치(504)를 개폐하기 위한 것이다.
비임 제어 회로(500)는 하나 또는 그보다 많은 병렬 및/또는 직렬 보호 회로(510, 515)를 각각 더 포함하여, 스위치(504)를 둘러싸는 반응성 구성요소로부터 에너지를 흡수하고 과전압 손상으로부터 스위치를 보호한다. 보호 회로(510, 515)는 또한 스위치(504) 및 이온 주입기의 다른 구성요소를 보호하는데, 이러한 보호는 임의의 호출신호 또는 HVHS 스위치(504)에 대한 외부의 반응성 구성요소 및 과도 전압을 스위칭함으로써 유도되는 과전압을 감쇠시킴으로써 이루어진다. 비임 제어 회로(500)는 임의의 이온 주입기, 또는 비임 제어에 요구될 수 있는 바와 같거나 예를 들면 공급원의 출력부 또는 전극에서 아크 방출되기 쉬운 고전압 공급원을 사용하는 바와 같은 다른 적용시 사용될 수 있다.
비임 제어 회로(500)는 외부의 온 또는 오프 명령(508A)을 수용하거나, 다른 이러한 스위치 제어기(스위치 회로)로부터 스위치 제어기(508)로 동기 입력 명령(508b)을 수용함으로써 작동한다. 스위치 제어기(508)는 그 후 이온 주입의 시 작 전에 고전압 HVHS 스위치(504)를 폐쇄하여, 이온 비임(예를 들면, 도 1의 130)의 발생을 위해 전력 공급원(503)의 Vb에 이온 소오스(120)의 전극(320)의 Va를 연결한다. 그 후 이온 주입의 종결 후에, 스위치 제어기(508)는 고전압 스위치(504)를 다시 개방한다. HVHS 스위치(504)가 개방될 때, 회로(500)의 반응성 구성요소에 의해 발생되는 임의의 과전압은 보호 회로(510, 515)에 의해 흡수되고, 전극(320)에서 Va는 0에 가까이 떨어져 이온 비임을 종료한다. 이에 따라, 본 발명의 비임 제어 회로(500)는 이온 주입 시스템(500)의 이온 비임(예를 들면, 도 1의 130)의 온-시간 또는 비임 듀티 팩터를 감소시킨다.
통상적으로, 예를 들어 이온 주입은 상기 스위치 중 두 개일 수 있으며, 그 중 하나는 추출 전력 공급을 위한 것이고, 다른 하나는 억제 전력 공급을 위한 것이다. 통상적으로, 전술한 2개의 스위치는 예를 들면 스위치 제어기(508)에 의해 동기화된다.
도 5b는 이온 주입 시스템(501)의 이온 소오스와 관련되는 반발기(330) 및 캐소드(320)에 대해 아크 전압(VA; 354)을 스위칭함으로써, 플라즈마를 종료 또는 개시하는데 사용되는, 본 발명의 이온 주입 시스템의 비임 제어 회로(501)를 도시한다.
비임 제어 회로(501)는 아크 전압(VA; 354)을 포함한다. 도 1의 비임 제어 회로(100)와 유사하게, 도 5b의 비임 제어 회로(501)는 고속 스위치(504), 아크 전압 공급원(VA; 354)과 캐소드(320) 사이에 연결되는 스위치(504)를 개폐하기 위한 스위치 제어기(508), 및 이온 비임(130)과 같은 이온 비임의 형태로 추출될 수 있는 대량의 이온을 발생시키는데 사용되는 이온 소오스(120)의 반발기(330)를 더 포함한다.
비임 제어 회로(501)는 매우 낮은 아크 전압 공급원(VA; 345)(예를 들면, 약 100 볼트)을 스위칭하기 때문에, 도 5a의 병렬 및/또는 직렬 보호 회로(510, 515)는 예를 들면 스위치를 과전압 손상으로부터 보호할 필요가 없다. 비임 제어 회로(501)는 임의의 이온 주입기, 또는 이온 비임의 플라즈마 제어에 요구될 수 있는 바와 같은 다른 적용시 사용될 수 있다.
비임 제어 회로(501)는 스위치 제어기(508)로 외부의 온 또는 오프 명령(508a)을 수신함으로써 작동한다. 스위치 제어기(508)는 그 후 이온 주입의 시작 전에 스위치(504)를 폐쇄하여, 캐소드(320)와 반발기(330)의 전압(Va)이 이온 소오스(예를 들면, 도 1의 120)의 플라즈마의 제어를 위한 전력 공급원(354)으로부터의 전압(Vb)과 동일해지도록 한다. 그 후, 이온 주입의 종결 후에, 스위치 제어기(508)는 고전압 스위치(504)를 다시 개방한다. 스위치(504)가 개방될 때, 캐소드(320)와 반발기(330)의 전압(Va)은 0에 가까이 떨어져 플라즈마의 발생을 종료하고 이온 비임을 무력화한다. 이에 따라, 본 발명의 비임 제어 회로(501)는 이온 주입 시스템(501)의 이온 비임(예를 들면, 도 1의 130)의 온-시간 또는 비임 듀티 팩터를 감소시킨다.
도 5c는 이온 주입 시스템(502)의 이온 소오스(120)와 관련되는 반발기 전극(330) 및 캐소드 전극(320)으로 캐소드 전압(Vc; 356)을 스위칭함으로써, 플라즈마를 종료 또는 개시하는데 사용되는, 본 발명의 이온 주입 시스템의 비임 제어 회로(502)를 도시한다.
비임 제어 회로(502)는 필라멘트(322)에 연결되는 고속 스위치(504) 및 캐소드(320)에 연결되는 캐소드 전압(Vc; 356)을 포함한다. 비임 제어 회로(502)는 스위치 제어기(508)를 더 포함하며, 스위치 제어기는 이온 비임(130)과 같은 이온 비임의 형태로 추출될 수 있는 대량의 이온을 발생시키는데 사용되는 이온 소오스(120)의 필라멘트(322)와 캐소드 전압 공급원(Vc; 356) 사이에 연결되는 스위치(504)를 개폐하기 위한 것이다.
비임 제어 회로(502)는 매우 낮은 캐소드 전압 공급원(VC; 356)(예를 들면, 약 600 볼트)을 스위칭하기 때문에, 도 5a의 병렬 및/또는 직렬 보호 회로(510, 515)는 예를 들면 스위치를 과전압 손상으로부터 보호할 필요가 없을 수 있다. 비임 제어 회로(502)는 임의의 이온 주입기, 또는 이온 비임의 플라즈마 제어에 요구될 수 있는 바와 같은 다른 적용시 사용될 수 있다.
상기와 같이, 비임 제어 회로(502)는 스위치 제어기(508)로 외부의 온 또는 오프 명령(508a)을 수용함으로써 작동한다. 스위치 제어기(508)는 그 후 이온 주입의 시작 전에 스위치(504)를 폐쇄하여, 이온 소오스(예를 들면, 도 1의 120)의 플라즈마를 제어하기 위해, 필라멘트의 전압(Va)을 전력 공급원(Vc; 356)으로부터의 전압(Vb)과 동일해지도록 한다. 그 후, 이온 주입의 종결 후에, 스위치 제어기(508)는 고전압 스위치(504)를 다시 개방한다. 스위치(504)가 개방될 때, 전압(Va)은 0에 가까이 떨어져 플라즈마의 발생을 종료하고 이온 비임을 무력화한다. 이에 따라, 본 발명의 비임 제어 회로(502)는 이온 주입 시스템(502)의 이온 비임(예를 들면, 도 1의 130)의 온-시간 또는 비임 듀티 팩터를 감소시킨다.
도 5a의 도표는 이온 비임을 시작하고 안정화시키는데 가장 빠른 시간을 가지며, 약 1 ms만큼 빠를 수 있다. 도 5b의 도표는 이온 비임을 시작하고 안정화시키는데 보다 긴 시간을 가지며, 수초 또는 그보다 길 수 있다. 도 5c의 도표는 이온 비임을 안정화시키고 시작하는데 보다 긴 시간을 가지며, 수초 또는 그보다 더 길 수 있다. 그러나 도 5a 및 도 5b의 도표는 이온 비임을 1 ms 미만에서 종료하도록 작동 가능한 반면, 도 5c의 도표는 이온 비임을 종료하는데 약간 더 긴 시간을 필요로 할 수 있다. 이러한 응답 시간에 대한 이유는 이들 도표 각각에 대한 물리적 특성의 범위 내에 있으며, Ve 및 Vsup, Va 또는 Vc와 같은 제어 파라미터가 이온 비임 또는 플라즈마에 각각 어떻게 영향을 미치는가에 좌우된다.
도 6은 본 발명의 비임 제어 회로(예를 들면, 도 5a의 보호 회로(515))의 비임 제어 회로에서 사용될 수 있는 바와 같은 아크 억제 회로(610)를 갖는 예시적인 억제 전극 고전압 공급 회로(600)를 도시한다.
도 6의 억제 전극 고전압 공급 회로(600)는 추출 슬릿(604)에 공급하는 높은 양의(positive) 전압 추출 공급원(603)과, 접지 전극(609)에 인접하는 억제 전극(608)에 공급하는 높은 음의(negative) 전압 억제 공급원(606)을 포함한다. HV 억제 공급원(606)은 아크 전류를 억제 전극(608)으로 제한하기 위해 전류 제한 저 항기(612)를 사용할 수 있는, 통상적인 아크 억제 또는 보호 회로(610), 공급원의 전압을 안정화 및 여과하기 위한 축전기(614), 및 과전압 호출신호 또는 아크 온-오프 주기(arc on-off cycling) 중에 회로의 반응성 요소로부터 발생된 임의의 역전압을 제한하기 위한 플라이 백 다이오드(616)를 갖는다. 본 발명에 관하여, HVHS 스위치를 손상으로부터 보호하기 위해 본 발명의 HVHS 스위치(예를 들면, 도 1의 104)와 관련하여 아크 보호 보드(610)가 사용될 수도 있다.
도 7은 각각의 HV 스위치(704)(예를 들면, 또는 도 1의 스위치(104))에 대한 외부의 반응성 요소로부터 에너지를 흡수하고, 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따라 스위치에 걸친 과전압을 제한하기 위해, HVHS 스위치(704)에 걸쳐 또는 HVHS 스위치와 직렬로 사용될 수 있는 바와 같은 예시적인 보호 회로(710)를 도시한다. 보호 회로(710)는 HVHS 스위치(704)로부터 과도 전압을 스위칭하여 유도되는 임의의 호출 신호를 감쇠시킴으로써 스위치(704) 및 다른 관련 구성요소를 또한 보호한다. 보호 회로(710)는 도 5a의 510 및 도 1의 보호 회로(110)와 유사하다. 보호 회로(710)는 저항기(Rs)와 직렬로 연결되는 직렬식 축전기(Cs)를 포함하며, 보호 회로(710)는 HVHS 스위치(704)와 병렬로 배선된다. HVHS 스위치(704)는 HVHS 스위치(예를 들면, MOSFET 트랜지스터의 직렬식 스택) 및 스위치와 병렬로 연결되는 다이오드(Dp)를 포함한다. HVHS 스위치(704)는 예를 들면 병렬식 다이오드(Dp)를 구비하거나 구비하지 않을 수 있다.
본 발명에 관하여, 둘 또는 그보다 많은 HS 스위치가 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 이온 주입기의 이온 소오스, 또는 예를 들면 임의의 다른 이와 같은 장비 와 전압 공급원 사이의 연결을 개방 또는 폐쇄할 수 있음이 이해될 것이다. 도 8은 이온 주입 시스템(예를 들면, 도 2의 200)에서 사용될 수 있는 바와 같이, 주입기(200)의 이온 소오스(120)의 전극(820)(예를 들면, 캐소드(320))과 전압 공급원(803) 사이의 고전압 및/또는 고속(HVHS) 스위치(504)를 사용하는, 스위치 제어기(808)를 갖는 예시적인 비임 제어 회로(800)를 도시한다. 비임 제어 회로(800)는 도 1, 5A, 5B 및 5C의 비임 제어 회로와 유사하며, 따라서 간결성을 위해서 다시 완전히 설명될 필요가 없다. 비임 제어 회로(800)는 전압의 연결의 복원을 다른 스위치(810)로부터의 하나 또는 그보다 많은 전극으로 배열, 제어 및 동기화하기 위해 스위치 제어기(808)를 사용하여, 비임 듀티 팩터 제어 명령(830) 또는 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 양태에 따른 관련 이온 주입 시스템으로부터의 다른 이와 같은 강제 스위칭 제어 명령을 조정한다(coordinate). 비임 제어 회로(800)는 상기 스위치가 급격한 변화 소멸(glitch quench) 및 비임 듀티 팩터 제어의 적용을 제공할 수 있는 것을 또한 도시한다.
선택적으로, 다른 HVHS 스위치(810)가 동일한 이온 주입기의 다른 전극 공급원으로부터 제공될 수 있거나, 다른 HVHS 스위치가 도시되지 않은 다른 유사한 스위치 제어기(808)의 다른 HVHS 스위치로부터 제공될 수 있다. 이들 회로의 다양한 스위치는 스위치(810)를 개폐하기 위해 원하는 순서 및 타이밍을 보장하도록 동기화될 필요가 있을 수 있다.
비임 제어 회로(800)는, 예를 들면 전극(820)에서의 아크에 대응하는 전류 또는 전압 변화의 탐지로부터 스위치 제어기(808)에 대한 아크 소멸 탐지 회로 입 력을 더 포함할 수 있다. 아크 탐지 회로는 변류기(CT; 506)를 포함할 수 있으며, 변류기는 예를 들면 이온 소오스 전극(820)에 대한 전류(I; 809) 내의 급격한 변화 또는 변화를 탐지하는데 사용된다. 예를 들면, 더 긴 급격한 변화가 탐지될 때, 스위치 제어기(808)에 의해 리페인트 과정(repaint process)이 개시될 수 있다. 이러한 리페인트 과정동안, HVHS 스위치 제어는 리페인트 명령에 응답하여서, 또는 예를 들면 동작 제어 시스템(미도시)에 의해 얻어진 위치에 응답하여 강제로 온/오프 될 수 있다.
따라서, HVHS 스위치(504)가 본 발명의 회로 내에 존재하기 때문에, 주입 시스템은, 스위치를 이용하여 수동으로, 또는 주입기 제어 시스템, 주입 시스템의 컴퓨터 중 하나로부터의 명령(830)에 의하거나 외부 입력에 의해서, 의지대로 이온 비임(130)을 간단히 켜거나 클 수 있는 능력을 가짐으로써, 이온 비임의 듀티 팩터를 최소화하고 입자 오염을 최소화할 수 있는 작동 가능성(operability)을 제공한다.
또한, 예를 들면 새로운 웨이퍼의 로딩 또는 언로딩시(예를 들면, 도 2의 242), 다른 유형의 웨이퍼 교환 동안, 각각의 웨이퍼 스캔의 시작/끝, 또는 비임 듀티 팩터 감소를 더 향상시키기 위해 웨이퍼(242)의 각각의 로우 스캔(row scan)의 후행정시, 비임(130)을 온/오프 시킬 수 있는 것이 특히 유리할 수 있다. 즉, HVHS 스위치를 통해 비임을 무력화시킴으로써, 비임 라인 및 웨이퍼 처리 챔버 내에서 이온 비임에 대해 요구되는 전체 시간이 감소된다. 따라서, 본 발명의 비임 제어 회로(800)는 "비임 듀티 팩터"를 용이하게 감소시키며, 따라서 웨이퍼(242) 상의 입자 수를 감소시켜야 하는데, 이는 비임이 웨이퍼(242) 상에서 유리하게 더 높은 비율로 및 웨이퍼(242)에 인접한 주입기의 다른 표면상에서(예를 들면, 웨이퍼의 후행정시) 더 적은 비율로 사용될 것이기 때문이다.
본 발명의 HVHS 스위치는 하나 또는 그보다 많은 특정한 주파수에서 스위칭될 수 있어서 변조되거나, 그렇지 않은 경우 아크의 탐지 또는 원하는 비임 듀티 팩터 제어 입력에 응답하여 몇몇 전극 전압 및/또는 비임 전류의 동적인 펄스 폭 제어를 제공함이 또한 이해될 것이다. 비임 듀티 팩터 제어 및 전극 아크의 소멸 외에도, 시스템 내에서 어떠한 공지된 비균일성에 응답하여(예를 들면, 특정한 비임 전류가 예상 가능한 비균일성을 초래하는 경우) 전력 공급원 변조가 제공될 수도 있다. 이러한 변조의 한가지 용도는 웨이퍼 상에 균일한 용량(dosage)을 얻는 것이지만, 균일한 용량을 얻는 것이 일부의 용도에 불과한 경우, 임의의 미리 결정된 도펀트 프로파일(dopant profile)을 얻는데 사용될 수 있음이 이해될 수도 있다.
본 발명의 스위치 제어기 및 비임 제어 회로는 이온 소오스 및 추출 전극용 HV 전력 공급원과, 이온 소오스 및 아크 전압 또는 캐소드 전극용 전력 공급원에 관하여 도시되었지만, 이러한 회로는 이온 비임, 전자 비임, 또는 플라즈마 제어를 필요로 하는 다른 적용을 포함하여, 다른 고전압 및 저전압의 전력 공급원과 이온 주입기의 전극 또는 다른 이와 같은 이온 소오스 및 가속기에 관하여 사용될 수도 있으며, 따라서 본 발명의 명세서에서 예상됨이 이해될 것이다.
다시, 본 명세서에서 논의된 고전압 및/또는 고속 스위치는, 고려중인 시스 템 적용의 원하는 시간 응답에 따라 전술된 더 낮은 캐소드 또는 아크 전압을 스위칭하기 위해 사용될 때, 고전압 정격 또는 고속 정격 스위치일 필요가 없을 수 있음이 또한 이해될 것이다.
본 발명의 일 양태는 본 명세서에서 제공되고 설명되는 이온 비임을 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실행예는 이온 비임 온 명령에 응답하여 고전압 스위치를 폐쇄함으로써 이온 주입의 시작 전에 이온 비임을 효과적으로 개시하기 위해 이온 비임 온 또는 오프 명령을 수신한다. 이온은 그 후 예를 들면 타겟 웨이퍼 내에 주입된다. 이온 비임은 그 후 이온 비임 오프 명령에 응답하여 고전압 스위치를 개방함으로써 이온 주입의 종결 후에 종료됨으로써, 이온 주입 시스템 내에서 입자 오염 및 이온 비임 듀티 팩터를 최소화한다. 예를 들면, 본 명세서에서 설명되는 고전압 고속 스위치는 이온 비임 또는 이온 비임을 공급하는 플라즈마를 제어하기 위해 전극 전위(electrode potential)를 제공하는 전압 공급원과 전극 사이에서 직렬로 배선될 수 있다.
따라서, 단지 이온 주입 이전 및 이후의 시간 간격이 비임 듀티 팩터를 감소시킬 수 있지만, 이들 간격은 이온 주입 시간의 간격에 비해 매우 짧을 수 있다. 이에 따라, 이온 비임 듀티 팩터는 개선될 수 있으며, 입자 오염의 가능성이 상당히 감소될 수 있다.
한가지 이러한 방법(900)이 도 9에 도시되며, 도 9는 본 발명의 몇몇 양태에 따른, 본 발명의 비임 제어 회로(예를 들면, 도 1의 100, 도 5a의 500 및 도 8의 800)를 사용하여, 이온 주입기의 이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 예시적인 방법을 나타낸다. 예시 방법(900)이 이하 계속적인 동작 또는 사상으로써 도시되고 설명되지만, 본 발명은 이러한 동작 또는 사상의 도시된 순서에 의해 제한되지 않음이 이해될 것이다. 이에 대해, 일부 동작은 본 발명에 따라, 본 명세서에서 설명 및/또는 도시된 것 외에도 상이한 순서로 및/또는 다른 동작 또는 사상과 동시에 발생할 수 있다. 또한, 도시된 모든 단계가 본 발명에 따른 방법을 실행하는데 요구될 수 있는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 웨이퍼 또는 다른 이와 같은 타겟, 이온 비임 또는 이온 비임을 발생시키는 플라즈마, 비임 제어 회로 또는 다양한 전극에 대한 전압 공급원을 스위칭하는데 사용되는 고전압 스위치, 및 이온 소오스 또는 도시되지 않은 다른 장치 및 구조물과 관련될 뿐만 아니라 본 명세서에 도시되고 설명되는 이온 주입 시스템에 관하여 실행될 수 있음에 주의한다.
방법(900)은 비임 제어 회로(예를 들면, 도 1의 100)를 사용하는 이온 주입 시스템(예를 들면, 도 2의 200)에서 입자 오염을 최소화시키는데 사용될 수 있는 예시적인 비임 제어 회로(900)를 포함하며, 비임 제어 회로는 스위치 제어기(예를 들면, 도 1의 108)와, 이온 주입 시스템(예를 들면 도 1의 100)의 이온 소오스(예를 들면, 도 1의 120)와 전압 공급원(예를 들면, 도 1의 102) 사이에 연결되는 고전압 스위치(예를 들면, 도 1의 104)를 포함한다. 예를 들면, 선택적으로 웨이퍼(242)는 이온 비임에 의해(또는 웨이퍼 또는 이온 비임 이동에 의해) 주입되는 과정중에 있을 수 있다. 단계(910)에서, 비임 제어 회로(100)의 스위치 제어기(108)는 스위치 제어기(108)와 유사한 다른 이와 같은 스위치 제어 회로로부터의 비임 온 또는 오프 명령(108a) 또는 동기 입력(108b) 명령을 수신한다. 예를 들면, 이온 비임 온 스위치 명령은 주입 전의 도 4a의 시간(t1)에 일반적으로 대응한다.
단계(920)에서, 이온 비임(130)은 그 후 이온 비임 온 명령(예를 들면, 도 1의 108a) 또는 이러한 명령이 온 명령에 대응할 때 동기 입력 명령(예를 들면, 도 1의 108b)에 응답하여 고전압 스위치(예를 들면, 도 1의 104)를 폐쇄함으로써, 시간(t3)에서 이온 주입의 시작 전에(예를 들면, 도 4a의 435) 제 1 시간 간격(예들 들면, 도 4a의 431)동안 시간(t1)에서 개시된다. 제 1 시간 간격(예를 들면, 도 4a의 431)은, 예를 들면 이온 주입의 시작 전에 이온 비임(130)을 안정화시킬 수 있도록 적절한 시간을 허용한다. 예를 들면, 추출 전압(예를 들면, 도 3b의 VE(352)) 또는 억제 전압(예를 들면, 도 3b의 VS(360))이 스위칭되는 경우, 1 ms이 적절한 시간으로 제공될 수 있지만, 아크 전압(예를 들면, 도 3b의 VA(354)) 또는 캐소드 전압(예를 들면, 도 3b의 VC(356))이 스위칭되는 경우, 플라즈마(예를 들면, 도 3b의 350) 및 이온 비임(예를 들면, 도 3b의 130)을 안정화시키는데 수 초가 요구될 수 있다.
단계(930)에서, 이온 비임(예를 들면, 도 1의 130)으로부터의 이온은 예를 들면 타겟 웨이퍼(예를 들면, 도 2의 242), 또는 다른 이와 같은 타겟에 주입된다.
마지막으로, 단계(940)에서, 이온 비임은 이온 비임(130) 오프 명령(예를 들면, 도 1의 108a) 또는 이러한 명령이 오프 명령에 대응할 때 동기 입력 명령(예를 들면, 도 1의 108b)에 대응하여 고전압 스위치(104)를 개방함으로써, 시간(t4)에서의 이온 주입의 종결 후에(435) 시간(t2)에서 종료된다. 시간(t4)과 시간(t2) 사이의 제 2 시간 간격(432)은 추출, 억제, 아크 또는 캐소드 전압이 HVHS 스위치(예를 들면, 도 1의 104)에 의해 스위칭 오프되는지 여하간에, 플라즈마(예를 들면, 도 3b의 350) 및 이온 비임(예를 들면, 도 3b의 130)이 거의 동시에 사라지는 것과 같이, 예를 들면 약 1 ms 또는 그 미만과 같이 비교적 짧을 수 있다.
그 후, 이온 비임을 제어하는 방법(900)이 끝나고, 추가의 온/오프 명령이 본 발명의 비임 제어 회로에 후속해서 가해질 수 있으며, 이때 이온 비임의 듀티 팩터는 최소화될 수 있으며, 입자 오염은 이온 주입 시스템의 이온 소오스에 대한 하나 또는 그보다 많은 공급 전압을 스위칭함으로써 급격하게 감소될 수 있다.
HVHS 스위치는 임의의 이온 소오스의 추출, 억제, 아크, 또는 캐소드 시스템에 기본적으로 적용됨이 당업자에게 이해될 것이다. 본 명세서에서 설명된 양태는 "연성 이온화(soft inonization)" 이온 소오스 내의 주요 전자 비임 전류, RF 또는 마이크로파 이온 소오스 내의 RF 또는 마이크로파 전력을 제공하는 것을 포함하는 다른 이온 소오스, 및 비-아크 방전 소오스에 동일하게 적용 가능함이 또한 이해될 것이다.
본 발명은 특정 양태 및 실행예에 관하여 전술되고 도시되었지만, 본 명세서 및 첨부 도면의 해석 및 이해에 의해 등가의 대안예 및 변형예가 존재할 것임이 당업자에게 이해될 것이다. 특히 전술한 구성요소(조립체, 장치, 회로, 시스템 등)에 의해 실행되는 다양한 기능에 대해, 이러한 구성요소를 설명하는데 사용되는 용어("수단"에 대한 참조를 포함)는, 다르게 지시되지 않는 한, 전술한 구성요소의 특정화된 기능을 실행하는(즉, 기능적으로 동등한) 임의의 구성요소에 대응하도록 하기 위한 것이며, 이 구성요소는 개시된 구조물에 구조적으로 동등하지 않더라도 본 명세서에서 도시된 본 발명의 예시적인 실행예에서의 기능을 실행한다. 또한, 본 발명의 특정한 특징이 몇몇 실행예 중 단 하나에 대해서 개시될 수 있지만, 이러한 특징은 임의의 주어진 또는 특정한 적용에 대해 요구되고 유리할 수 있는 바와 같이 다른 실행예의 하나 또는 그보다 많은 특징과 결합될 수 있다. 또한, "포함하다(includes)", "포함하는(including)", "갖다(having)", "갖는(with)" 및 이들의 변형이 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 사용되는 범위 내에서, 이들 용어는 용어 "포함하는(comprising)"과 유사하게 포괄적일 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "예시적인"은 최상의 실행예가 아닌 예시를 단순히 의미한다.
Claims (38)
- 이온 주입 시스템용 비임 제어 회로로서:이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원과 직렬로 연결되며, 상기 전극과 전력 공급원 사이의 연결을 복원(reestablish) 또는 차단(interrupt)하도록 작동 가능한 고전압 스위치; 및이온 주입 전에 폐쇄되고 이온 주입 후에 개방되도록 상기 고전압 스위치를 제어함으로써 상기 이온 주입 시스템 내에서 발생되는 비임의 듀티 팩터(duty factor)를 제어하도록 작동 가능하여, 입자 오염을 최소화하는 스위치 제어기;를 포함하고,상기 스위치 제어기는 상기 전극과 관련되는 전류 또는 전압 변화를 탐지하고, 상기 이온 소오스와 관련되는 아크를 소멸시키도록(quench) 상기 탐지에 기초하여 개방 또는 폐쇄되도록 하나 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 제어하도록 작동 가능한이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 고전압 스위치와 관련되는 하나 또는 그보다 많은 보호 회로를 더 포함하며,상기 보호 회로는 상기 고전압 스위치에 대한 외부의 반응성 부재(reactive elements)로부터 에너지를 흡수하고 상기 스위치에 걸쳐 과전압을 제한하도록 작동 가능한이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 2 항에 있어서,상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 상기 이온 소오스와 관련되는 전극 및 추출 전압 전력 공급원(extraction voltage power supply) 및 억제 전압 전력 공급원(suppression voltage power supply) 중 하나 이상을 포함하는이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 2 항에 있어서,상기 보호 회로 중 하나는 상기 보호 회로가 보호하는 HV 스위치와 직렬로 연결되는이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 2 항에 있어서,상기 보호 회로 중 하나는 상기 보호 회로가 보호하는 HV 스위치와 병렬로 연결되는이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,동기화 회로를 더 포함하며,상기 동기화 회로는 상기 이온 주입 시스템에 대한 둘 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 개방 및 폐쇄하기 위해, 둘 또는 그보다 많은 비임 제어 회로의 둘 또는 그보다 많은 스위치 제어기의 시기를 조절하고(time) 동기화하도록 작동 가능한이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 상기 이온 소오스와 관련되는 전극 및 캐소드 전압 전력 공급원을 포함하는이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 상기 이온 소오스와 관련되는 전극 및 아크 전압 전력 공급원을 포함하는이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 비임의 듀티 팩터는 미리 결정된 온-시간(on-time) 더하기(plus) 오프-시간(off-time)에 대한 미리 결정된 온-시간의 비율을 포함하고,상기 미리 결정된 온-시간은 이온 주입 시간 및 이온 비임 안정 시간(settling time)에 대응하고, 상기 미리 결정된 오프-시간은 이온 주입 후에 상기 비임의 유휴 시간(idle time)에 대응하는이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 스위치 제어기는, 이온 주입의 시작 전에 제 1 시간 간격동안 폐쇄되고 이온 주입의 종결 후에 제 2 시간 간격동안 폐쇄 상태로 유지되도록 상기 고전압 스위치를 제어하도록 추가로 작동 가능한이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 시간 간격 및 제 2 시간 간격 중 하나는 1 밀리초 내지 2 분인이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 시간 간격 및 제 2 시간 간격 중 하나는 1 밀리초 또는 그 미만인이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 웨이퍼 로드 또는 언로드 위치에 도달, 수동 비임 오프 스위치 작동, 아크 탐지, 및 웨이퍼 교환 중 하나인 동안 이온 비임을 종료하고,수동 비임 온 스위치 작동, 웨이퍼 교환 후, 로드 작업 후, 및 다른 웨이퍼를 주입하도록 하는 명령시 중 하나인 동안 상기 이온 비임을 개시하도록 추가로 작동 가능한이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 웨이퍼 교환 위치에 도달, 수동 비임 오프 스위치 명령의 수신, 후속 웨이퍼 대기, 또는 주입 자동 복원 및 웨이퍼 교환 전이 중 하나인 동안 상기 고전압 스위치가 작동하지 않도록 이온 주입 시스템 또는 동작 제어 시스템으로부터 비임 듀티 팩터 명령을 수신하도록 추가로 작동 가능한이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 외부 제어 입력에 의해 명령을 받는이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 전극과 관련되는 전류 또는 전압 변화를 탐지하고 상기 탐지에 기초하여 개방 또는 폐쇄되도록 하나 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 제어하도록 작동 가능한 트리거 제어 회로; 및하나 또는 그보다 많은 보호 회로를 더 포함하며,상기 고전압 스위치 중 하나와 관련되는 상기 각각의 보호 회로는 상기 각각의 고전압 스위치에 대한 외부의 반응성 요소로부터 에너지를 흡수하고 상기 스위치에 걸친 과전압을 제한하도록 작동 가능한이온 주입 시스템용 비임 제어 회로.
- 이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로로서:이온 비임의 형태로 추출될 수 있는 이온을 발생시키기 위한 이온 소오스;상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원 사이에 직렬로 연결되며, 상기 전극과 전력 공급원 사이의 연결을 복원 또는 차단하도록 작동 가능한 고전압 스위치;상기 고전압 스위치를 폐쇄함으로써 이온 주입 전에 상기 이온 비임을 개시하고 상기 고전압 스위치를 개방함으로써 이온 주입 후에 상기 이온 비임을 종료하도록 작동 가능하여, 입자 오염을 최소화하는 스위치 제어기; 및상기 전극과 관련되는 전류 또는 전압 변화를 탐지하고 상기 탐지에 기초하여 개방 또는 폐쇄되도록 하나 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 제어하도록 작동 가능한 트리거 제어 회로;를 포함하는이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 17 항에 있어서,상기 고전압 스위치와 관련되는 하나 또는 그보다 많은 보호 회로를 더 포함하고, 상기 보호 회로는 상기 고전압 스위치에 대한 외부의 반응성 요소로부터 에너지를 흡수하고 상기 스위치에 걸친 과전압을 제한하도록 작동 가능한이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 18 항에 있어서,상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 상기 이온 소오스와 관련되는 전극과 추출 전압 전력 공급원 및 억제 전압 전력 공급원 중 하나 이상을 포함하는이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 18 항에 있어서,상기 보호 회로 중 하나는 상기 보호 회로가 보호하는 HV 스위치와 직렬로 연결되는이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 18 항에 있어서,상기 보호 회로 중 하나는 상기 보호 회로가 보호하는 HV 스위치와 병렬로 연결되는이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 17 항에 있어서,동기화 회로를 더 포함하며,상기 동기화 회로는 상기 이온 주입 시스템에 대한 둘 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 개방 및 폐쇄하기 위해, 둘 또는 그보다 많은 비임 제어 회로의 둘 또는 그보다 많은 스위치 제어기의 시기를 조절하고 동기화하도록 작동 가능한이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 17 항에 있어서,상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 상기 이온 소오스와 관련되는 전극 및 캐소드 전압 전력 공급원 중 하나 이상을 포함하는이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 17 항에 있어서,상기 이온 주입 시스템의 이온 소오스부와 관련되는 전극 및 전력 공급원은 상기 이온 소오스와 관련되는 전극과 아크 전압 전력 공급원을 포함하는이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 17 항에 있어서,상기 비임의 듀티 팩터는 미리 결정된 온-시간(on-time) 더하기 오프-시간(off-time)에 대한 미리 결정된 온-시간(on-time)의 비율을 포함하며, 상기 미리 결정된 온-시간은 이온 주입 시간 및 이온 비임 안정 시간(settling time)에 대응하고, 상기 미리 결정된 오프-시간은 이온 주입 후에 상기 비임의 유휴 시간(idle time)에 대응하는이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 17 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 이온 주입의 시작 전에 제 1 시간 간격동안 폐쇄되고 이온 주입의 종결 후에 제 2 시간 간격동안 폐쇄 상태로 유지되도록 상기 고전압 스위치를 제어하도록 추가로 작동 가능한이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 26 항에 있어서,상기 제 1 시간 간격 및 제 2 시간 간격 중 하나는 1 밀리초 내지 2 분인이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 26 항에 있어서,상기 제 1 시간 간격 및 제 2 시간 간격 중 하나는 1 밀리초 또는 그 미만인이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 18 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 웨이퍼 로드 또는 언로드 위치에 도달, 수동 비임 오프 스위치 작동, 아크 탐지, 및 웨이퍼 교환 중 하나인 동안 상기 이온 비임을 종료하고,수동 비임 온 스위치 작동, 웨이퍼 교환 후, 로드 작업 후, 및 다른 웨이퍼를 주입하도록 하는 명령시 중 하나인 동안 상기 이온 비임을 개시하도록 추가로 작동 가능한이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 제 18 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 웨이퍼 교환 위치에 도달, 수동 비임 오프 스위치 명령의 수신, 후속 웨이퍼 또는 주입 자동 복원의 대기 및 웨이퍼 교환 이전 중 하나인 동안 상기 고전압 스위치가 작동하지 않도록 동작 제어 시스템 또는 상기 이온 주입 시스템으로부터 비임 듀티 팩터 명령을 수신하도록 추가로 작동 가능한이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하기 위한 비임 제어 회로.
- 이온 주입 시스템의 이온 소오스와 관련되는 전극과 전압 공급원 사이에 연결되는 고전압 스위치 및 스위치 제어기를 포함하는 비임 제어 회로를 사용하여 상기 이온 주입 시스템에서 입자 오염을 최소화하도록 이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 방법으로서:비임 온 명령 또는 비임 오프 명령 중 하나를 수신하는 단계;상기 비임 온 명령에 응답하여 상기 고전압 스위치를 폐쇄함으로써 이온 주입의 시작전에 상기 이온 비임을 개시하는 단계;이온을 주입하는 단계; 및상기 비임 오프 명령에 응답하여 상기 고전압 스위치를 개방함으로써 이온 주입의 종결 후에 상기 이온 비임을 종료하여, 상기 비임의 듀티 팩터를 최소화하고 입자 오염을 감소시키는 단계;를 포함하고,상기 비임 제어 회로는 아크의 탐지 후에 미리 결정된 시간 주기 동안 개방되도록 상기 고전압 스위치를 제어하도록 추가로 작동 가능한,이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 이온 주입기의 이온 비임을 개시 또는 종료하는데 사용되는 둘 또는 그보다 많은 고전압 스위치를 갖는 둘 또는 그보다 많은 스위치 제어기를 동기화하는 단계를 더 포함하는이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 이온 주입의 시작 전에 제 1 시간 간격동안 폐쇄되고 이온 주입의 종결 후에 제 2 시간 간격동안 폐쇄 상태로 유지되도록 상기 고전압 스위치를 제어하도록 추가로 작동 가능한이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 이온 비임은 상기 고전압 스위치에 의해 강제로 온 또는 오프되는이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 스위치 제어기는 웨이퍼 로드 또는 언로드 위치에 도달, 수동 비임 오프 스위치 작동, 아크 탐지, 및 웨이퍼 교환 중 하나인 동안 이온 비임을 종료하고,수동 비임 온 스위치 작동, 웨이퍼 교환 후, 로드 작업 후, 및 다른 웨이퍼를 주입하도록 하는 명령시 중 하나인 동안 상기 이온 비임을 개시하도록 추가로 작동 가능한이온 비임의 듀티 팩터를 감소시키는 방법.
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|---|---|---|---|---|
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| TWI479533B (zh) * | 2010-07-16 | 2015-04-01 | Axcelis Tech Inc | 用以在離子植入系統中減少粒子污染的設備及用以在將離子植入一或更多工件內之過程中減少粒子污染的方法 |
| US8755165B2 (en) | 2010-10-18 | 2014-06-17 | Veeco Instruments, Inc. | Fault tolerant ion source power system |
| JP5718169B2 (ja) * | 2011-06-14 | 2015-05-13 | 株式会社Ｓｅｎ | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
| US8766209B2 (en) * | 2011-07-21 | 2014-07-01 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Current limiter for high voltage power supply used with ion implantation system |
| FR2981193B1 (fr) * | 2011-10-06 | 2014-05-23 | Ion Beam Services | Procede de commande d'un implanteur ionique en mode immersion plasma. |
| WO2013134392A1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Ferrotec (Usa) Corporation | Electrical breakdown limiter for a high voltage power supply |
| JP2013239303A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | National Institutes Of Natural Sciences | 電子ビーム多価イオン源における多価イオン生成方法 |
| US9119281B2 (en) * | 2012-12-03 | 2015-08-25 | Varian Medical Systems, Inc. | Charged particle accelerator systems including beam dose and energy compensation and methods therefor |
| US9006690B2 (en) * | 2013-05-03 | 2015-04-14 | Axcelis Technologies, Inc. | Extraction electrode assembly voltage modulation in an ion implantation system |
| JP6690616B2 (ja) * | 2017-09-05 | 2020-04-28 | 日新イオン機器株式会社 | パーティクル診断方法及びパーティクル診断装置 |
| US10515780B1 (en) | 2018-12-19 | 2019-12-24 | Axcelis Technologies, Inc. | System and method of arc detection using dynamic threshold |
| US11232925B2 (en) * | 2019-09-03 | 2022-01-25 | Applied Materials, Inc. | System and method for improved beam current from an ion source |
| US11120966B2 (en) | 2019-09-03 | 2021-09-14 | Applied Materials, Inc. | System and method for improved beam current from an ion source |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10208651A (ja) * | 1997-01-20 | 1998-08-07 | Nissin Electric Co Ltd | イオン源装置およびそれを用いたイオン注入方法 |
| JP2000012780A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Toshiba Corp | 半導体スナバ装置及び半導体装置 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4172008A (en) * | 1977-08-23 | 1979-10-23 | Dubble Whammy, Inc. | Nuclear fusion reactor |
| JPS63252397A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-19 | 日本電子株式会社 | プラズマ発生用電源装置 |
| JPH01167941A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-03 | Fuji Electric Co Ltd | イオンビーム注入制御方法 |
| JPH0233846A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Hitachi Ltd | 電源遮断復帰装置 |
| US5212425A (en) * | 1990-10-10 | 1993-05-18 | Hughes Aircraft Company | Ion implantation and surface processing method and apparatus |
| US5557215A (en) * | 1993-05-12 | 1996-09-17 | Tokyo Electron Limited | Self-bias measuring method, apparatus thereof and electrostatic chucking apparatus |
| US6013913A (en) * | 1998-02-06 | 2000-01-11 | The University Of Northern Iowa | Multi-pass reflectron time-of-flight mass spectrometer |
| JP3773398B2 (ja) * | 1999-07-08 | 2006-05-10 | 日本電子株式会社 | 集束イオンビーム装置 |
| US6452196B1 (en) * | 1999-12-20 | 2002-09-17 | Axcelis Technologies, Inc. | Power supply hardening for ion beam systems |
| US7247863B2 (en) | 2000-10-20 | 2007-07-24 | Axcellis Technologies, Inc. | System and method for rapidly controlling the output of an ion source for ion implantation |
| US7663119B2 (en) * | 2004-08-12 | 2010-02-16 | John Sved | Process for neutron interrogation of objects in relative motion or of large extent |
| US20060208187A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Alex Mordehai | Apparatus and method for improved sensitivity and duty cycle |
| JP2006280457A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | 荷電粒子ビーム出射装置及び荷電粒子ビーム出射方法 |
| US7361913B2 (en) | 2005-04-02 | 2008-04-22 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Methods and apparatus for glitch recovery in stationary-beam ion implantation process using fast ion beam control |
| TW200707497A (en) * | 2005-06-03 | 2007-02-16 | Axcelis Tech Inc | Particulate prevention in ion implantation |
| US20070152136A1 (en) * | 2006-01-04 | 2007-07-05 | Jianquo Yao | Transimpedance amplifier protection circuits |
| WO2007106395A2 (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Axcelis Technologies, Inc. | Arc quenching circuit to mitigate ion beam disruption |
| US7507977B2 (en) * | 2006-03-14 | 2009-03-24 | Axcelis Technologies, Inc. | System and method of ion beam control in response to a beam glitch |
| WO2007111822A2 (en) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Axcelis Technologies, Inc. | A method of ion beam control for glitch recovery |
-
2007
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Patent Citations (2)
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| JPH10208651A (ja) * | 1997-01-20 | 1998-08-07 | Nissin Electric Co Ltd | イオン源装置およびそれを用いたイオン注入方法 |
| JP2000012780A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Toshiba Corp | 半導体スナバ装置及び半導体装置 |
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