KR101502534B1 - 축내 틸트를 이용하여 개선된 높은 틸트 주입 각도 성능 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이전에 달성될 수 없던 각도 정밀도를 가지는 높은 틸트 각도 주입을 위한 방법을 포함한다. 폭 및 높이 차원을 가지는 이온 빔은 복수의 개별 빔렛들로 구성된다. 이러한 빔렛들은 이러한 2개의 차원들 중 하나에서 더 높은 평행도를 전형적으로 나타낸다. 따라서, 각도 오차를 최소화하기 위하여, 가공대상물은 더 높은 평행도를 가지는 차원에 대해 대체로 수직인 축 주위로 틸트된다. 그 다음으로, 가공대상물은 높은 틸트 각도에서 주입되고, 가공대상물의 평면에 직교하는 라인 주위로 회전된다. 이 공정은 높은 틸트 주입이 모든 요구되는 영역들에서 수행될 때까지 반복될 수 있다.

Description

축내 틸트를 이용하여 개선된 높은 틸트 주입 각도 성능{IMPROVED HIGH TILT IMPLANT ANGLE PERFORMANCE USING IN-AXIS TILT}
본 발명은 이전에 달성될 수 없었던 각도 정밀도를 가지는 높은 틸트 각도 주입을 위한 방법에 관한 것이다.
이온 주입기들은 반도체 웨이퍼들의 생산시에 통상적으로 이용된다. 이온 소스는 양(positive)의 하전 이온들(charged ions)의 빔을 생성하기 위해 이용되고, 이후, 이 빔은 가공대상물을 향해 보내진다. 이온들이 가공대상물을 타격할 때, 이온들은 충돌 지역에서 가공대상물의 속성들을 변경한다. 이 변경은 가공대상물의 그 특정한 영역이 적절하게 "도핑(doped)"되도록 한다. 도핑된 영역들의 구성은 가공대상물의 기능을 정의하며, 전도성 상호접속부들의 이용을 통해, 이러한 가공대상물들은 복잡한 회로들로 변환된다.
여러 응용들에서, 이온 빔은 가공대상물의 평면에 대해 수직인 방향으로 가공대상물을 타격하도록 보내진다. 도 1은 가공대상물(100)의 대표적인 방위(orientation)를 3 차원(dimension), X, Y 및 Z에서 도시한다. 여러 응용들에서, 이온 빔(도시하지 않음)은 Z 축에 대체로 평행한 방향으로 가공대상물(100)을 향해 보내진다. 이와 같은 방식으로, 이온 빔은 X 및 Y축 모두에서 가공대상물에 대해 대체로 수직이다. 이온 빔은 이온 빔렛(ion beamlet)들의 집합(set)으로 간주될 수 있으며, 각각의 빔렛은 XZ 평면에서 단일 라인을 포함한다. 전체 빔이 가공대상물에 대해 대체로 수직인 것이 중요하지만, 개별 빔렛들 각각이 X 및 Y축 모두에서 가공대상물에 대해 수직인 것도 동등하게 중요하다. 도 2a는 복수의 빔렛들(210)로 구성되는 이온 빔(200)을 도시한다. 예시를 위하여 몇 개만 도시되어 있지만, 이온 빔은 임의의 수의 빔렛들로 구성될 수 있다. 이 도면에서는, 모든 빔렛들(210)이 서로에 대해 평행하다. 이에 비해, 도 2b는 가공대상물에 대해 역시 대체로 수직인 이온 빔(250)을 도시한다. 그러나, 부분적인 이온 빔렛들(270)은 서로에 대해 평행하지 않으며, 결과적으로, 이러한 빔렛들 중 일부는 가공대상물에 대해 수직이 아니다.
이온 빔은 3차원 엔티티(entity)이므로, 몇 개의 차원들에서는 평행이 존재한다. 예를 들어, 이온 빔렛들은 X차원을 가로질러서(즉, XZ 평면) 평행할 수 있다. 이 차원에서는, Y 차원에서의 편차(deviation)들이 고려되지 않는다. 유사하게, 이온 빔렛들은 Y 차원을 가로질러서(즉, YZ 평면) 평행할 수 있으며, 여기서, X 차원에서의 편차들은 고려되지 않는다. 이온 빔의 이온 빔렛들은 직교 차원(즉, 높이)에서는 평행을 나타내지 않고 하나의 차원(즉, 폭)에서 평행을 나타낼 수 있다는 점이 당업자에게 명백해야 한다. 이러한 쟁점은 당업계에 잘 알려져 있지만, 가공대상물 지지체의 기계적 이동은 가공대상물의 모든 부분들이 빔에 노출되도록 하는 것을 보장하므로, 상기 쟁점은 중요하게 간주되지 않는다.
참조를 위해 본 명세서에 포함되는 미국특허 제6,437,350호는 이온 빔렛들 사이의 소망하는 평행도(degree of parallelism)를 유지하는 장치 및 방법을 개시한다. 당업자는 자석과 같은 각도 보정기를 통해 평행이 전형적으로 제어된다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 빔렛 평행에 대한 최적의 설정은 90°이외의 입사 각도에서 발생할 수 있다. 이것을 보정하기 위하여, 가공대상물은 Y축에 평행한 라인 주위로 틸트(tilt)되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이온 빔은 각도 보정기(330)를 탈출한다. 각도 보정기(330)에 의해 생성된 자기장들로 인해, 이온 빔(300)의 빔렛들(310)은 서로에 대해 평행하다. 그러나, 그 입사 각도는 가공대상물(320)에 대해 직교하지 않는다. 이것을 교정하기 위하여, 가공대상물(320)은 라인 주위에서 각도(340)로 피봇(pivot)된다. 이와 같은 방식으로, 이온 빔(300)은 가공대상물(320)을 수직으로 타격한다.
어떤 응용들은 이온 빔이 큰 틸트 각도들과 같이, 90°이외의 입사 각도로 가공대상물을 타격하도록 요구한다. 일 실시예에서, 할로(halo) 또는 포켓(pocket) 주입과 같은 높은 틸트 주입은 게이트 소자의 에지(edge) 하부에 도펀트 포켓(dopant pocket)들을 생성하기 위해 이용된다. 도 4는 기판(420) 위에 게이트 영역(410)을 포함하는 대표적인 트랜지스터 구조(400)를 도시한다. 소스 영역(430) 및 드레인 영역(440)은 게이트 영역(410)의 어느 일 측에 위치한다. 소스 및 드레인 영역들을 게이트 에지의 하부로 확장하기 위하여, 이온 빔은 방향 화살표들(450a 및 450b)에 의해 예시된 바와 같이, 상당한 틸트 각도로 기판에 충돌한다. 이 틸트 각도는 전형적으로 약 5도 및 약 60도 사이에 있다.
이러한 높은 틸트 주입은 가공대상물을 몇 개의 차원들에서 조작함으로써 달성된다. 도 5는 이러한 단계들을 수행하는 종래 기술에서의 바람직한 방법을 예시한다. 도 5는 XY 평면과 대체로 정렬되어 있는 가공대상물(500)을 도시한다. 이온 빔(510)은 Z 축에 대체로 평행하고, 가공대상물(500)에 대해 수직이다. 위에서 설명된 바와 같이, 가공대상물(500)은 이온 빔이 90°각도로 가공대상물을 타격하는 것을 보장하기 위하여, Y 축에 평행한 라인 주위로 피봇된다. 높은 틸트 주입을 달성하기 위하여, 그 다음으로, 가공대상물은 X 축에 평행한 라인 주위로 피봇된다. 그 다음으로, 가공대상물은 전통적인 방식으로 이온 빔(510)에 의해 스캔(scan)된다. 전통적으로는, 빔이 정전기 방식에 의해 또는 자석을 이용하여 x 방향으로 전후로 스캔되고, 가공대상물은 빔에 대해 y 방향으로 이동된다. 자기 스캔 또는 정전기 스캔은 통상 급속 스캔(fast scan)으로 불리고, 기계적 스캔은 저속 스캔(slow scan)으로 불린다. 다른 대안들은 급속 스캔을 리본 빔(ribbon beam)으로 대체하는 것과, 급속 정전기 스캔 또는 자기 스캔을 기계적 스캔(2D 기계적 스캐닝)으로 대체하는 것을 포함한다. 가공대상물이 스캔될 때, 가공대상물은 도 4에 도시된 450a와 같이, 높은 틸트 각도로 주입된다.
도 4에 도시된 450b에 의해 표시되는 입사 각도로 이온들을 주입하기 위해서는, 가공대상물을 다시 회전시키는 것이 필요하다. 이 경우, 가공대상물은 가공대상물의 표면에 수직인 라인 주위로 회전되는 것이 바람직하다. 180°의 회전은 450b로 표시되는 입사 각도를 발생시키기 위하여 필요하다.
3개의 별도의 축들 주위에서의 이동들에 대한 이러한 조합은 가공대상물이 높은 틸트 각도들로 주입되도록 한다. 위에서 설명된 정밀한 이동들에도 불구하고, ±0.5도 내의 각도 정밀도를 달성하는 것은 어렵다. 따라서, 60°의 주입 각도는 실제로 59.5°및 60.5°사이일 수 있다. 외형 구조들이 크기에 있어서 계속 감소할수록, 이러한 각도들 각각, 특히, 입사 각도에 대한 정밀한 제어를 행하는 것이 더욱 중요해지고 있다. 따라서, 기존의 공정들에 있어서의 편차량은 수용 불가능할 정도로 높아지고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 높은 틸트 각도 주입을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
종래 기술의 문제점들은 본 발명에 의해 해소되며, 본 발명은 높은 틸트 각도 주입을 위한 방법 및 장치를 포함하여, 이전에 달성될 수 없던 각도 정밀도를 얻게 된다.
폭 및 높이 차원(dimension)을 가지는 이온 빔은 복수의 개별적인 빔렛들로 이루어진다. 이러한 빔렛들은 이 2개의 차원들 중의 하나에서 전형적으로 더욱 정밀하게 제어됨으로써, 빔렛들 사이에서 더 높은 평행도를 나타낸다. 따라서, 각도 오차를 최소화하기 위하여, 반도체 가공대상물과 같은 가공대상물은 더 높은 평행도를 가지는 차원에 대해 대체로 수직인 라인 주위로 틸트된다. 그 다음으로, 가공대상물은 주입되고, 가공대상물의 표면에 대해 직교하는 라인 주위로 회전된다. 이 공정은 모든 요구되는 영역들에서 높은 틸트 주입이 수행될 때까지 반복될 수 있다.
일 실시예에서, 빔렛들의 방향은 이온 빔의 폭을 따라 더 높은 평행도를 표시한다. 그러므로, 가공대상물은 폭에 대해 직교하는 축 주위로 틸트된다. 또 다른 실시예에서, 이온 빔의 높이를 따라 더 높은 평행도가 발생한다. 이 실시예에서는, 가공대상물이 높이에 대해 직교하는 축 주위로 틸트된다.
또 다른 실시예에서는, 스캔된 이온 빔이 이용된다. 이 빔의 폭은 소망하는 틸트 각도에 기초하여 변동되며, 틸트 각도가 증가할수록 빔 폭이 감소한다.
또 다른 실시예에서, 할로 주입들 및 편면 매립 스트랩(single sided buried strap)들과 같은 가공대상물의 일부분들이 선택적으로 주입된다. 웨이퍼는 더 높은 평행도를 가지는 차원에 대해 수직인 축 주위로 틸트된다. 그 다음으로, 가공대상물은 이온 빔에 노출될 위치에서 상기 일부분의 방위를 정하도록 조작된다.
본 발명에 따르면, 높은 틸트 각도 주입을 수행하는 방법 및 장치를 제공함으로써, 이전에 달성될 수 없던 각도 정밀도가 얻어진다.
도 1은 반도체 가공대상물의 방위를 설명하기 위해 이용되는 좌표계를 도시한다.
도 2a는 복수의 이온 빔렛들을 포함하는 이온 빔의 표시를 도시한다.
도 2b는 복수의 이온 빔렛들을 포함하는 이온 빔의 두 번째 표시를 도시한다.
도 3은 종래 기술에서 수행되는 바와 같이 이온 빔렛 평행을 최대화하기 위한 가공대상물의 이동을 도시한다.
도 4는 대표적인 반도체 소자 및 몇 개의 높은 틸트 주입 각도들을 도시한다.
도 5는 종래 기술의 높은 틸트 주입 공정에서 X 및 Y 축 양쪽 축 주위로 틸트된 가공대상물을 도시한다.
도 6은 본 발명을 구현하기에 적합한 이온 주입기의 대표적인 개략도를 도시한다.
도 7a는 제1 공정 단계 도중에 제공되는 바와 같은 2개의 대표적인 트랜지스터 구조들을 포함하는 가공대상물을 도시한다.
도 7b는 제2 공정 단계 도중에 제공되는 바와 같은 2개의 대표적인 트랜지스터 구조들을 포함하는 가공대상물을 도시한다.
도 7c는 제3 공정 단계 도중에 제공되는 바와 같은 2개의 대표적인 트랜지스터 구조들을 포함하는 가공대상물을 도시한다.
도 7d는 제4 공정 단계 도중에 제공되는 바와 같은 2개의 대표적인 트랜지스터 구조들을 포함하는 가공대상물을 도시한다.
도 8a는 평행하고 동일 평면인 이온 빔렛들을 가지는 이상적인 이온 빔을 도시한다.
도 8b는 평행하지만 동일 평면이 아닌 이온 빔렛들을 가지는 이온 빔을 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 트렌치 구조의 하나의 벽에 대한 주입을 도시한다.
도 10은 소스 드레인 확장부를 가지는 트랜지스터의 측면도를 도시한다.
위에서 설명된 바와 같이, 이온 빔은 이온들을 반도체 웨이퍼와 같은 가공대상물에 주입하기 위해 이용된다. 대표적인 이온 주입기(600)의 블럭도가 도 6에 도시되어 있다. 이온 소스(610)는 비소(arsenic) 또는 붕소(boron)와 같은 소망하는 종들의 이온들을 발생시킨다. 이러한 이온들은 빔으로 형성되고, 그 다음에, 이 빔은 소스 필터(620)를 통과한다. 소스 필터는 이온 소스 근처에 위치되는 것이 바람직하다. 빔 내의 이온들은 컬럼(column)(630)에서 소망하는 에너지 레벨로 가속/감속된다. 개구(645)를 가지는 질량 분석기 자석(640)은 이온 빔으로부터 원하지 않는 성분들을 제거하기 위해 이용되어, 소망하는 에너지 및 질량 특성들을 가지는 이온 빔(650)이 분해 개구(645)를 통과하게 된다.
어떤 실시예들에서, 이온 빔(650)은 스폿 빔(spot beam)이다. 이러한 시나리오에서, 이온 빔은 스캐너(660), 바람직하게는 정전기 스캐너(electrostatic scanner)를 통과하고, 이 정전기 스캐너는 이온 빔(650)을 편향시켜서 스캔된 빔(655)을 생성하고, 개별적인 빔렛들(657)은 스캔 소스(665)로부터 발산하는 궤도들을 가진다. 어떤 실시예들에서, 스캐너(660)는 스캔 발생기와 통신하는 분리된 스캔 판(scan plate)들을 포함한다. 스캔 발생기는 진폭 및 주파수 성분들을 가지는 사인(sine), 톱니(sawtooth) 또는 삼각형 파형과 같은 스캔 전압 파형을 생성하고, 이 스캔 전압 파형은 스캔 판들에 인가된다. 바람직한 실시예에서는, 거의 동일한 시간량 동안 모든 위치에서 스캔된 빔을 남기기 위하여, 스캐닝 파형은 전형적으로 삼각파(일정한 기울기)에 매우 근접해 있다. 삼각형으로부터의 편차들은 빔을 균일하게 하기 위해 이용된다. 궁극적인 전기장은 이온 빔이 도 6에 도시된 바와 같이 발산하도록 한다.
각도 보정기(670)는 발산하는 이온 빔렛들(657)을 대체로 평행한 궤도들을 가지는 빔렛들의 집합으로 편향시키도록 구성된다. 바람직하게는, 각도 보정기(670)는 자석 코일 및 자극 부품들을 포함하고, 자극 부품들은 이온 빔렛들이 통과하는 간극(gap)을 형성하도록 이격되어 있다. 코일은 간극 내에 자기장을 생성하도록 급전되고, 인가되는 자기장의 강도 및 방향에 따라 이온 빔렛들을 편향시킨다. 자기장은 자석 코일을 통과하는 전류를 변동시킴으로써 조절된다. 다른 방안으로서, 평행 렌즈들과 같은 다른 구조들이 이 기능을 수행하기 위해 이용될 수도 있다.
빔 스캐너(660) 및 각도 보정기(670)는 이온 빔렛들이 그 사이를 통과하는 판들을 포함한다는 점에 주목하는 것이 중요하다. 이러한 배치로 인해, 빔은 판들의 집합들 사이에 정의된 평면에서 밀집되게(tightly) 제어될 수 있다. 그러나, 그 평면에 직교하는 차원에서는 제한된 제어가 가능하다. 따라서, 각도 보정기(670)를 참조하면, 바람직하게는, (도 1의 좌표계에 의해 정의되는 바와 같은) XZ 평면에 위치하는 간극을 생성하도록 판들이 이격되어 있다. 그러므로, 빔렛 제어는 이 차원에서 더욱 밀집되게 제어되며, 이것은 각도 보정기가 개별적인 이온 빔렛들의 방향을 바꾸어서 이 빔렛들이 X 차원에서 서로에 대해 평행하도록 할 수 있다. 개별적인 빔렛들은 Y 방향에서 제어되지 않으며, 이것은 이 빔렛들이 X차원에서의 빔렛들보다 덜 평행하도록 한다. 전형적으로, 평행은 모든 곳에서 등거리이고 절대로 교차하지 않는 것으로 정의된다. 용어 "평행도(degree of parallelism)"는 이온 빔렛들의 집합이 평행에 근접하는 정도를 나타내기 위해 이용된다. 용어 "더 높은 평행도를 가지는 차원(dimesion)"은 이온 빔렛들이 더욱 평행에 가까운 차원을 나타내기 위해 이용된다. 즉, 이 차원에서는, 이온 빔렛들이 더 적은 발산을 보이며, 더욱 밀집되게 제어된다. 도 6에 도시된 시스템에서는, 더 높은 평행도를 가지는 차원이 X 차원이며, 이것은 빔 스캐너(660) 및 각도 보정기(670)의 동작 때문이다.
각도 보정기(670) 이후에는, 스캔된 빔은 가공대상물을 향해 목표가 정해진다. 가공대상물은 가공대상물 지지체에 부착된다. 가공대상물 지지체는 다양한 이동도(degree of movement)들을 제공한다. 예를 들어, 가공대상물 지지체는 가공대상물의 중심을 통과하며 3개의 주요 축들 중에서 임의의 축에 평행한 라인 주위로 회전될 수 있다. 따라서, X 축에 평행한 라인 주위로 피봇함으로써, 가공대상물 지지체는 가공대상물의 틸트(tilt)를 허용하여, 가공대상물의 상부 절반이 이온 소스를 향하도록 하부 절반에 대해 틸트되거나, 이 이온 소스로부터 멀어지도록 하부 절반에 대해 틸트된다. 이와 유사하게, Y 축에 평행한 라인 주위로 피봇함으로써, 가공대상물 지지체는 가공대상물의 틸트를 허용하여, 가공대상물의 좌측 절반이 이온 소스를 향하도록 우측 절반에 대해 틸트되거나, 이 이온 소스로부터 멀어지도록 우측 절반에 대해 틸트된다. 마지막으로, 가공대상물 표면의 시계 방향 또는 시계 반대 방향 이동을 발생시키기 위하여, 가공대상물 지지체는 가공대상물의 표면에 대해 수직인 라인 주위의 회전을 허용한다. 이러한 이동들은 서로 배타적이지 않으며, 가공대상물 지지체는 방향들의 임의의 조합에서 동시에 조작될 수 있다. 또한, 가공대상물 지지체는 전체 가공대상물을 이온 빔에 노출하기 위하여, 전형적으로 Y 방향에서 병진 이동을 제공한다. 위에서 설명된 바와 같이, 가공대상물은 이온 빔렛들의 평행을 최대화하기 위하여 Y 축에 대해 평행인 라인 주위로 틸트될 수 있다. 이것은 위에서 설명된 바와 같이 가공대상물 지지체의 틸트를 통해 달성된다. 또한, 할로 주입에 이용되는 높은 틸트 입사 각도들을 달성하기 위하여, 가공대상물은 전통적인 방식으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 가공대상물 지지체의 틸트에 의해 X 축에 대해 평행인 라인 주위로 틸트된다.
높은 틸트 각도 주입은 4 단계 공정을 통해 전형적으로 달성된다. 도 7은 2개의 트랜지스터들(710, 720)을 가지는 대표적인 가공대상물(700)을 도시하며, 트랜지스터(710)는 그 길이가 수직 방향에 있도록 방위가 정해지는 반면, 트랜지스터(720)는 그 길이가 수평 방향에 있도록 방위가 정해진다. 2개의 트랜지스터들만 도시되어 있지만, 가공대상물은 임의의 수의 트랜지스터를 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 종래 기술에서는, 높은 틸트 주입을 예상하여 X 축에 대해 대체로 평행인 라인 주위로 가공대상물 지지체(및 그로 인한 가공대상물)가 피봇된다. 도 7a 내지 도 7d를 참조하여, 이러한 피봇의 결과, 가공대상물의 상부 부분은 후방으로(페이지 속으로) 틸트되는 반면, 하부는 전방으로(페이지로부터 나오도록) 틸트된다고 가정한다. 공정의 제1 단계 도중에는, 도 7a에 도시된 바와 같이 방위가 정해진 트랜지스터들이 가공대상물에 제공된다. 따라서, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(720)의 하부 게이트 에지(721)를 따라 주입된다. 높은 입사 각도로 인해, 이러한 이온들은 게이트 소자의 바로 아래로 침투한다. 게이트 구조 자체는 이온 빔을 차단하므로, 트랜지스터(720)의 상부 게이트 에지(722)는 주입되지 않는다. 이때, 할로 주입은 게이트의 폭이 아니라 게이트의 길이를 따르는 영역과 주로 관련되므로, 트랜지스터(710)로 보내진 이온 빔은 중요하지 않다.
공정의 제2 단계에서, 가공대상물은 예를 들어, 가공대상물 표면에 대해 수직인 라인 주위로, 바람직하게는, 가공대상물의 중심을 통과하는 라인 주위로 시계 방향으로 90°회전된다. 따라서, 2개의 트랜지스터들은 도 7b에 도시된 바와 같이 가공대상물 위에 나타날 것이다. 이 공정 단계 도중에, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(710)의 하부 게이트 에지(711)를 따라 주입된다. 트랜지스터(710)의 상부 게이트 에지(712)는 주입되지 않는다. 이때, 할로 주입은 게이트의 폭이 아니라 게이트의 길이를 따르는 영역과 주로 관련되므로, 트랜지스터(720)로 보내진 이온 빔은 중요하지 않다.
공정의 제3 단계에서, 가공대상물은 시계 방향으로 다시 회전된다. 따라서, 2개의 트랜지스터들은 도 7c에 도시된 바와 같이 가공대상물 위에 나타날 것이다. 이 공정 단계 도중에, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(720)의 상부 게이트 에지(722)를 따라 주입된다. 트랜지스터(720)의 하부 게이트 에지(721)는 주입되지 않는다. 또한, 이때에는 트랜지스터(710)로 보내진 이온 빔이 중요하지 않다.
마지막으로, 공정의 제4 단계에서, 가공대상물은 시계 방향으로 90°회전된다. 따라서, 2개의 트랜지스터들은 도 7d에 도시된 바와 같이 가공대상물 위에 나타날 것이다. 이 공정 단계 도중에, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(710)의 상부 게이트 에지(712)를 따라 주입된다. 트랜지스터(710)의 하부 게이트 에지(711)는 주입되지 않는다. 또한, 이때에는 트랜지스터(720)로 보내진 이온 빔이 중요하지 않다.
따라서, 가공대상물의 표면에 대해 수직인 축 주위의 4개의 회전들을 이용하여 이러한 4-단계 공정을 수행함으로써, 모든 트랜지스터들에 대한 게이트 에지들은 그 방위의 축에 무관하게 주입될 수 있다. 수평으로 방위가 정해진 트랜지스터(720)는 단계 1 및 3 도중에 주입되는 반면, 수직으로 방위가 정해진 트랜지스터(710)는 공정 단계 2 및 4 도중에 주입되는 점에 주목해야 한다.
위에서 설명된 바와 같이, 각도 보정기(670)는 이온 빔렛들이 그 사이를 통과하는 판들을 포함한다. 위에서 서술된 바와 같이, 이러한 구성으로 인해, 빔은 판들의 집합들 사이에 정의된 평면에서 밀집되게 제어될 수 있다. 그러나, 그 평면에 직교하는 차원에서는 제한된 제어가 가능하다. 따라서, 이온 빔렛들이 X 차원(즉, XZ 평면)에서는 서로에 대해 평행하지만, 이러한 빔렛들은 Y 차원(즉, YZ 평면)에서는 서로에 대해 평행하지 않을 수 있다. 도 8a는 복수의 빔렛들(810)을 포함하는 스캔된 이온 빔(800)의 예를 도시한다. 각도 보정기(670)는 빔렛들의 궤도들을 거의 평행하게 한다는 점에 주목해야 한다. 실제로, 미국특허 제6,437,350호에 설명된 검출 기술들을 이용하면, 이온 빔렛들의 각도 편차를 ±.1°이내와 같이 매우 밀집되게 제어하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 제어 레벨은 Y 차원에서 가능하지 않다. 도 8b는 이온 빔(820)을 도시하며, 빔렛들(830)이 XZ 평면에서는 평행한 것으로 나타나는 반면, Y 차원에서는 평행하지 않은 것을 예시한 것이다. 개별적인 빔렛들은 자신의 궤도에 대해 Y 성분을 가질 수 있으며, 이것은 Y 차원(즉, YZ 평면)에서 이온 빔의 평행에 있어서의 편차에 이르게 한다는 것을 주목해야 한다. 편차는 상당히 크지 않을 수 있지만, XZ 평면에서 존재하는 편차보다 훨씬 크다. 따라서, 이온 빔(820)은 X 차원에서 더 높은 평행도를 보여준다. 또한, 도 6에서 설명된 시스템은 Y차원에서 편차를 측정하거나 제어하기 위한 메커니즘을 가지지 않는다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 중요한 각도는 이온 빔의 입사 각도와, X 축에 대해 평행한 라인 주위로의 가공대상물의 피봇에 기초하고 있음에 주목해야 한다. 따라서, 이 각도의 정밀도는 Y 차원에서의 이온 빔의 평행과, 틸트 메커니즘의 정확도에 의해 결정된다. 위에서 서술된 바와 같이, Y 차원에서의 이온 빔의 평행은 제어될 수 없고, 이 차원의 평행에 있어서의 편차는 개별적인 이온 빔렛들이 궤도에서 어느 정도의 발산도(divergence)를 가지게 할 수 있다는 것이 예상된다.
앞서 설명된 바와 같이, 도 6에 도시된 이온 주입기들은 X 차원(즉, XZ 평면)에서 이온 빔렛들의 평행을 매우 높은 정도로 제어하고 측정할 수 있다. 결과적으로, Y축에 대해 대체로 평행인 라인 주위의 각도 이동은 정밀하게 제어되는 측정 및 각도 분포라는 결과로 된다. 이러한 특징은 이온 빔이 가공대상물을 Y-축에 대해 수직으로 타격하는 것을 보장하기 위하여 종래 기술에서 사용된다. 이러한 특징은 높은 틸트 각도 주입 도중에 정밀하게 제어되는 입사 각도들을 발생시키기 위하여 본 발명에서도 마찬가지로 이용된다. 본 발명은 더 높은 평행도를 가지는 이온 빔의 차원에 대해 수직인 축 주위로 틸트시킨다.
도 7a 내지 도 7d를 다시 참조하면, 할로 주입을 위해 요구되는 입사 각도를 생성하기 위하여, 가공대상물이 이제 수직 축 주위로 틸트되어, 가공대상물의 좌측은 페이지 속으로 틸트되고 가공대상물의 우측은 전방으로(페이지로부터 나오도록) 틸트된다고 가정한다. 공정의 제1 단계 도중에는, 가공대상물이 도 7a에 도시된 방위에 제공된다. 따라서, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(710)의 우측 게이트 에지(711)를 따라 그리고 그 하부에 주입된다. 게이트 구조 자체가 이온 빔을 차단하므로, 트랜지스터(710)의 좌측 게이트 에지(712)는 주입되지 않는다. 이때, 할로 주입은 게이트의 폭이 아니라 게이트의 길이를 따른 영역과 주로 관련되므로, 트랜지스터(720)에 보내진 이온 빔은 중요하지 않다.
공정의 제2 단계에서, 가공대상물은 예를 들어, 가공대상물 표면에 수직인 라인 주위로 시계 방향으로 90°회전된다. 따라서, 2개의 트랜지스터들은 도 7b에 도시된 바와 같이 가공대상물 위에 나타날 것이다. 이 공정 단계 도중에, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(720)의 우측 게이트 에지(722)를 따라 주입된다. 트랜지스터(720)의 좌측 게이트 에지(721)는 주입되지 않는다. 이때, 트랜지스터(710)에 보내진 이온 빔은 중요하지 않다.
공정의 제3 단계에서, 가공대상물은 시계 방향으로 다시 90°회전된다. 따라서, 2개의 트랜지스터들은 도 7c에 도시된 바와 같이 가공대상물 위에 나타날 것이다. 이 공정 단계 도중에, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(710)의 좌측 게이트 에지(712)를 따라 주입된다. 트랜지스터(710)의 우측 게이트 에지(711)는 주입되지 않는다. 또한, 이때에도, 트랜지스터(720)에 보내진 이온 빔은 중요하지 않다.
마지막으로, 공정의 제4 단계에서는, 가공대상물이 시계 방향으로 90°회전된다. 따라서, 2개의 트랜지스터들은 도 7d에 도시된 바와 같이 가공대상물 위에 나타날 것이다. 이 공정 단계 도중에, 가공대상물이 이온 빔에 노출되면, 이온들은 트랜지스터(720)의 좌측 게이트 에지(721)를 따라 주입된다. 트랜지스터(720)의 우측 게이트 에지(722)는 주입되지 않는다. 또한, 이때에도, 트랜지스터(710)에 보내진 이온 빔은 중요하지 않다.
수평으로 방위가 정해진 트랜지스터(720)는 단계 2 및 4 도중에 주입되는 반면, 수직으로 방위가 정해진 트랜지스터(710)는 공정 단계 1 및 3 도중에 주입된다는 것에 주목해야 한다.
이러한 2개의 기술들 사이의 차이는 중요하다. 전자의 기술에서, 입사 각도는 Y 차원(YZ 평면)에서의 이온 빔의 평행과, 가공대상물 지지체 이동의 정밀도에 기초하고 있다. 후자의 기술에서는, 입사 각도가 X 차원(XZ 평면)에서의 이온 빔렛들의 평행과, 가공대상물 지지체 이동의 정밀도에 기초하고 있다. 가공대상물 지지체는 2개의 축들에서 동등하게 정밀하므로, 오차(error)에 있어서의 차이는 전적으로 입력되는 이온 빔의 특성들 때문일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 이 빔은 매우 밀집되게 제어되고, XZ 평면에서 측정된다. 그러나, Y 차원에서는 제어되지도 않고 측정되지도 않는다. 따라서, 전자의 기술의 각도 오차의 크기는 후자의 기술의 각도 오차의 크기의 수배일 수 있다. 게다가, X 차원에서의 이온 빔 평행은 이미 측정 가능하고 제어 가능하므로, 후자의 기술은 추후의 개량을 가능하게 한다. 따라서, 평행에 있어서의 추후의 개선들은 높은 틸트 주입의 각도 오차를 감소시킨다고 하는 상응하는 효과를 가진다.
본 발명은 각각 90°의 4개의 회전들로 구성된 주입들에만 한정되는 것이 아니다. 회전들의 수와 회전량은 모두 변동될 수 있다. 예를 들어, 모든 트랜지스터들이 하나의 방위를 가지는 토폴로지(topology)들이 알려져 있다. 이러한 토폴로지를 가지는 가공대상물에 있어서는, 위에서 설명된 주입이 각각 180°의 2개의 회전들을 이용하여 달성될 수 있다. 이 시나리오에서, 가공대상물은 도 7a에 도시된 바와 같이 주입될 것이며, 모든 트랜지스터들은 트랜지스터(710)와 동일한 방향으로 방위가 정해진다. 그 다음으로, 도 7c에 도시된 구성이 되도록 하기 위하여, 가공대상물은 180°회전될 것이다. 모든 트랜지스터들은 동일한 방향으로 방위가 정해지므로, 모든 트랜지스터들은 2개의 회전들에서 주입될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 가공대상물은 토폴로지는 다양한 트랜지스터들이 2개를 초과하는 수직 방위들에서 방위가 정해질 수 있으므로, 가공대상물은 4개를 초과하는 방위들에서 주입되어야 한다. 예를 들어, 가공대상물이 n 회의 주입들이 요구되도록 방위가 정해진 트랜지스터들을 가진다면, 가공대상물은 n 회 회전되는 것이 바람직할 것이고, 이 경우에 각각의 회전은 360/n 도이다. 따라서, 8개의 동일하게 이격된 방위들에서 방위가 정해진 트랜지스터들을 가지는 가공대상물은 각각 45°의 8개의 회전들을 필요로 할 것이다. 트랜지스터들의 방위들이 고정된 양에 의해 서로 상쇄되도록 하는 것이 바람직하지만, 이것이 요구되지는 않는다. 즉, 6개의 회전들이 요구되는 상황에 대해, 트랜지스터들이 0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 300°및 360°에서 방위가 정해지는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 각각 60°인 6개의 회전들은 트랜지스터들을 주입하도록 작용할 것이다. 그러나, 트랜지스터들은 0°, 30°, 120°, 210° 및 300°와 같이 불규칙적인 간격들에서 방위가 정해질 수 있다. 이러한 경우, 가공대상물의 회전량은 일정하지 않다.
상기 설명은 평면 가공대상물을 가정한 것이고, 그 가공대상물의 표면에 수직인 회전축을 이용한다. 그러나, 발명은 그렇게 한정되지 않는다. 일부의 경우, 가공대상물은 평면이 아닐 수 있거나, 더 큰 관련성이 있는 축일 수 있다. 본 발명은 이온 빔에 대한 가공대상물의 주입 지역의 시계 방향 또는 시계 반대 방향 방향의 이동이 포함되는 것을 나타내기 위하여 용어 "회전(rotation)"을 사용한다. 가공대상물의 평면 표면에 대해 수직인 축의 사용이 바람직한 회전의 방법이지만, 다른 축들도 가능하다. 주입될 표면이 이온 빔에 대해 시계 방향 또는 시계 반대 방향 이동을 거치기만 하면, 이 조작은 "회전"으로 간주된다. 용어 "틸트(tilt)"는 가공대상물의 표면에 대체로 평행인 축 주위의 이동, 바람직하게는, 가공대상물의 평면 표면에 의해 정의된 평면 내의 축 주위의 이동을 의미한다.
앞에서 설명된 높은 정밀도의 높은 틸트 주입 공정을 사용할 수 있는 추가적인 공정 특징들이 존재한다. 소스 드레인 확장은 당업자에게 알려진 공정이며, 본 발명을 이용하여 수행될 수 있다. 도 10은 소스 드레인 확장부를 가지는 트랜지스터의 측면도를 도시한다. 기판(1020)은 소스(1030) 및 드레인(1040)을 형성하기 위하여 게이트(1010)의 어느 일 측에 도핑된다. 이러한 소스 및 드레인 영역들을 게이트로부터 분리하기 위하여, 스페이서(spacer)(1050)들이 게이트(1010)의 어느 일 측에 생성된다. 트랜지스터의 성능을 개선시키기 위해서는, 소스 및/또는 드레인 영역들을 게이트 영역(1010)에 더욱 근접하게 그리고 아마도 게이트 영역(1010)의 하부로 확장하는 것이 바람직할 수 있다. 소스 확장부(1060)는 도핑된 소스 영역(1030)을 게이트(1010)에 더욱 근접하게 확장하는 한편, 드레인 확장부(1070)는 도핑된 드레인 영역(1040)을 게이트(1010)에 더욱 근접하게 확장한다. 이러한 확장 영역들의 각각은 본 명세서에서 설명된 높은 틸트 주입을 이용하여 주입될 수 있다.
빔 입사 각도들에 대한 정밀한 제어가 이온 주입의 이용을 위한 중요한 이용가능 요소(enabling component)일 수 있는 2중 또는 3중 트랜지스터들(도시하지 않음)과 같은 다른 소자 구조들도 있을 수 있다. 이러한 소자들은 비평면형(non-planar)일 수 있다. 이러한 소자에서는, 소자들의 상이한 부분들을 선택적으로 도핑하기 위하여 높은 틸트 주입이 요구될 수 있고, 이러한 주입 공정들은 이와 같이 본 발명으로부터 이익을 얻을 수 있다.
또한, 높은 정밀도의 높은 틸트 주입을 요구하지만, 복수의 회전들을 요구하지는 않는 소정의 공정 단계들이 존재한다. 이러한 하나의 공정은 편면 매립 스트랩(single sided buried strap)으로 알려져 있고, 미국특허 제6,426,426 및 그 외에 설명되어 있다. 편면 매립 스트랩들은 동적 램(DRAM : dynamic RAM) 셀들의 생산에 전형적으로 이용되고, 주입이 높은 틸트 각도들에서 수행될 것을 필요로 한다. 전형적으로, 트렌치(trench)가 가공대상물에 존재하고, 트렌치의 하나의 벽만 주입할 필요성이 있다. 가공대상물의 토폴로지는 높은 틸트 각도 주입과 관련하여 이것을 가능하게 한다. 도 9는 이 동작의 예를 도시한다. 트렌치(910)는 가공대상물(900) 내에 생성된다. 높은 틸트 각도를 이용하는 이온 빔(940)은 가공대상물(900)에 노출된다. 트렌치(910)의 토폴로지는 근접한 벽(930)이 그늘진 상태로 되게 하므로, 이온 빔(940)에 노출되지 않도록 한다. 그러나, 멀리 떨어진 벽(920)은 이온 빔에 노출되어 있으므로 이 벽은 주입된다.
이 공정 단계와, 할로 주입과 같은 여러 다른 단계들을 수행하기 위해서는, 주입될 가공대상물의 구체적인 부분이 이온 빔에 노출될 위치에 있도록 가공대상물의 방위를 정하는 것이 필요하다. 즉, y-축 주위의 틸트를 가정하면, 멀리 떨어진 벽(920)은 트렌치(910)의 좌측에 있도록 방위가 정해져야 한다. 이와 유사하게, 할로 주입의 설명은 주입될 웨이퍼의 부분이 빔에 노출될 위치에 있도록 가공대상물이 적절하게 방위가 정해진 것으로 위에서 가정하였다. 바람직한 실시예에서, 주입될 부분은 더 높은 평행도를 가지는 이온 빔의 차원에 대해 수직인 각도 주위로 가공대상물이 틸트될 경우에 노출되도록 위치되어 있다. 이러한 기술의 이용은 이러한 동작들에 대해 정밀하게 제어되는 주입 각도들을 제공한다.
본 발명의 하나의 결론은 감소된 빔의 이용이다. 이온 주입기(600)의 스캐너(650)는 주입될 가공대상물의 폭보다 더 큰 스캔된 이온 빔 폭을 생성한다. 가공대상물 지지체의 병진 이동은 이온 빔이 전체 가공대상물을 스캔하도록 가공대상물을 Y 방향으로 이동시키는 것을 담당한다. X 축 주위의 높은 틸트 피봇들은 가공대상물에 의해 요구되는 기계적 이동의 범위를 감소시키지만, 가공대상물의 유효 폭(effective width)에는 영향을 주지 않는다.
본 발명은 가공대상물을 Y 축 주위로 피봇시킴으로써, 주입을 위해 이온 빔에 제공되는 가공대상물의 유효 폭에 상당히 영향을 줄 수 있다. 가공대상물이 이온 빔에 수직으로 제공될 경우에 직경(D)을 가지면, D * Cos(θ)의 유효 직경(effective diameter)을 가질 것이며, θ는 주입 각도이다. 60°와 같이, 소망하는 주입 각도가 크면, 가공대상물의 유효 직경은 상당히 감소한다(예를 들어, D * Cos(θ), 또는 D/2). 따라서, 더 폭이 넓은 빔이 가공대상물에 충돌하지 않으므로, 이온 빔의 에너지 및 상당한 부분이 낭비된다. 이것을 보상하기 위하여, 스캐너에 인가되는 파형은 주입 각도의 함수로서 변경될 수 있고, 이에 따라, 낭비되는 일 없이, 가공대상물의 유효 폭을 스캔하도록 충분히 폭이 넓은 스캔된 이온 빔을 생성할 수 있다. 이러한 변경은 파형의 진폭을 주입 각도(θ)의 함수로서 변경함으로써 수행될 수 있다.
상기 설명은 스폿 이온 빔으로부터 발생되는 스캔된 이온 빔을 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다. 다른 방안으로서, 리본 빔이 사용될 수 있다. 미국특허 제5,350,926호는 밀집되게 제어된 리본 빔을 가지는 시스템을 개시하고 있다. 리본 빔 시스템은 도 6에 예시된 것과 동일한 여러 구성부품들을 포함한다. 그러나, 이온 빔은 리본의 형상에서 발생되므로, 몇 개의 구성부품들, 대개의 경우에는 그 중에서도 이온 스캐너가 더 이상 필요하지 않다. 그러나, 리본 빔 시스템들은 리본 빔의 폭과 함께, 리본 빔의 평행에 동등하게 관련된다. 따라서, 리본 빔 시스템들은 보정기 자석 또는 정전기 평행 렌즈와 같은 일부 유형의 평행 소자를 여전히 사용한다. 또한, 스캔된 이온 빔에 대해 설명된 바와 같이, 리본 빔은 전형적으로 하나의 차원에서 훨씬 더 밀집되게 제어된다. 리본 빔 시스템들은 전형적으로 XZ 평면에서 도우즈 균일성(dose uniformity) 및 평행을 제어하지만, Y 차원과는 덜 관련된다. 따라서, 전통적인 리본 빔 시스템들은 제어된 평행의 측면에서, 스캔된 이온 빔들과 유사한 특성들을 가지는 이온 빔들을 생성할 것이다.
본 발명은 이온 빔이 하나의 차원에서 다른 차원에 비해 더욱 밀집되게 측정되고 제어된다(즉, 하나의 차원이 다른 차원에 비해 더 높은 평행도를 가진다)는 점을 활용하고, 이를 이용하여 적절한 틸트 축을 결정한다. 대부분의 기존 이온 빔 주입 시스템들에서는, 빔이 그 폭(X 차원 또는 XZ 평면이라 한다)을 따라 더욱 밀집되게 제어된다. 따라서, 바람직한 틸트 축은 가장 밀집된 제어 및 더 높은 평행도의 평면에 대해 직교하므로, 가공대상물을 Y 축 주위로 틸트시킴으로써 가장 정확한 각도 주입이 발생한다. 그러나, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, X 차원에서의 이온 빔렛들의 평행에 비해 더욱 밀집되게 제어되는 레벨로, Y 차원에서 이온 빔의 평행을 개선시키기 위하여, 추가적인 평행 렌즈가 상기 시스템에 부가될 수 있다. 이 시나리오에서는, 가공대상물을 X 축 주위로 피봇하는 것이 유리할 것이다. 따라서, 가공대상물은 더 높은 평행도를 점유하는 차원에 대해 수직인 축 주위로 틸트된다.
이온 빔들이 더 높은 평행도를 가지는 하나의 차원을 가진다는 점을 활용함으로써, 다양한 주입 공정들의 정확도를 크게 개선시키는 것이 가능하다. 할로 주입 및 편면 매립 스트랩들과 같은 기술 공정들의 여러 상태는 높은 틸트 각도에서 큰 정밀도로 주입들이 수행될 것을 요구한다. 더 높은 평행도를 가지는 차원에 대해 수직인 축 주위로 가공대상물을 틸트(tilt)시킴으로써, 이러한 공정들의 각도 정확도는 크게 개선될 수 있다.
본 발명은 위에서 설명된 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 여러 수정예들 및 변경예들이 가능하다는 것은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명에서 제공된 실시예들은 한정이 아니라 예시를 위한 것이다. 다양한 실시예들은 발명의 취지로부터 벗어나지 않고도 도출될 수 있다.

Claims (26)

  1. a) 이온 빔은 2개의 직교 차원(orthogonal dimension)들을 가지고, 상기 이온 빔은 복수의 이온 빔렛(ion beamlet)들을 가지며, 상기 이온 빔의 하나의 차원(dimension)은 다른 차원에 비해 상기 빔렛들 사이에서 더 높은 평행도(degree of parallelism)를 가지는 상기 이온 빔을 제공하는 단계;
    b) 가공대상물의 평면 표면과 상기 이온 빔에 수직인 평면 사이에 각도를 형성하기 위하여, 상기 더 높은 평행도를 가지는 상기 하나의 차원에 대해 수직인 축 주위로 평면 표면을 가지는 상기 가공대상물을 틸트시키는 단계;
    c) 상기 가공대상물을 상기 이온 빔에 노출시키는 단계; 및
    d) 상기 가공대상물을 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전은 상기 가공대상물의 상기 평면 표면에 대해 수직인 축 주위로 수행되는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 노출시키는 단계 동안에 상기 가공대상물 전체를 상기 이온 빔에 노출하기 위하여, 상기 가공대상물을 상기 하나의 차원에 대해 수직인 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 빔은 폭 차원 및 더 작은 높이 차원을 가지고, 상기 더 높은 평행도는 상기 폭 차원 내에 존재하는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 틸트시키는 단계에 의해 형성되는 상기 각도는 5도 및 60도 사이인, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 노출 및 회전시키는 단계들은 복수 회 수행되는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전의 각도는 90도인, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전의 각도는 180도인, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전의 각도는 상기 회전시키는 단계가 수행되는 횟수에 의해 360°를 나눈 각도로서 정의되는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 빔은 스캔된 이온 빔을 포함하는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 빔은 리본 빔을 포함하는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 빔의 폭은 상기 틸트시키는 단계에 의해 형성되는 상기 각도에 기초하여 변경되는, 높은 틸트 주입을 수행하는 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법으로서,
    a) 이온 빔은 2개의 직교 차원들을 가지고, 상기 이온 빔은 복수의 이온 빔렛들을 가지며, 상기 이온 빔의 하나의 차원은 다른 차원에 비해 상기 빔렛들 사이에서 더 높은 평행도를 가지는 상기 이온 빔을 제공하는 단계;
    b) 가공대상물의 평면 표면과 상기 이온 빔에 수직인 평면 사이에 각도를 형성하기 위하여, 상기 더 높은 평행도를 가지는 상기 하나의 차원에 대해 수직인 축 주위로 평면 표면을 가지는 상기 가공대상물을 틸트시키는 단계;
    c) 상기 일부분을 상기 이온 빔에 의해 노출될 위치에 배치시키기 위하여 상기 이온 빔에 대하여 상기 가공대상물의 방위를 정하는 단계; 및
    d) 상기 가공대상물을 상기 이온 빔에 노출시키는 단계를 포함하는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 이온 빔은 폭 차원 및 더 작은 높이 차원을 가지고, 상기 더 높은 평행도는 상기 폭 차원 내에 존재하는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 일부분은 할로 주입(halo implantation)을 거치는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 일부분은 편면 매립 스트랩 주입(single sided buried strap implantation)을 거치는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 일부분은 소스-드레인 확장 주입(source-drain extension implantation)을 거치는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  21. 청구항 16에 있어서,
    상기 주입은 비평면형 소자 구조의 일부분에 대해 수행되는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  22. 청구항 16에 있어서,
    상기 노출시키는 단계 후에 상기 가공대상물을 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시키는 단계를 더 포함하는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 회전은 상기 가공대상물의 평면 표면에 대해 수직인 축 주위로 수행되는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 방위를 정하는 단계, 상기 노출시키는 단계 및 상기 회전시키는 단계는 복수 회 수행되는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  25. 청구항 16에 있어서,
    상기 방위를 정하는 단계는 상기 가공대상물을 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시킴으로써 수행되는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 방위를 정하는 단계는 상기 가공대상물의 평면 표면에 대해 수직인 축 주위로 상기 가공대상물을 회전시킴으로써 수행되는, 가공대상물의 일부분을 주입하는 방법.
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