KR20070004052A - 연속 이온 비임의 전류 균일성을 조절 및 제어하기 위한전자기 조절기 조립체 - Google Patents

연속 이온 비임의 전류 균일성을 조절 및 제어하기 위한전자기 조절기 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR20070004052A
KR20070004052A KR1020067021926A KR20067021926A KR20070004052A KR 20070004052 A KR20070004052 A KR 20070004052A KR 1020067021926 A KR1020067021926 A KR 1020067021926A KR 20067021926 A KR20067021926 A KR 20067021926A KR 20070004052 A KR20070004052 A KR 20070004052A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic field
continuous
multipole
ion beam
coil
Prior art date
Application number
KR1020067021926A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100913445B1 (ko
Inventor
니콜라스 알. 화이트
Original Assignee
니콜라스 알. 화이트
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 니콜라스 알. 화이트 filed Critical 니콜라스 알. 화이트
Publication of KR20070004052A publication Critical patent/KR20070004052A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100913445B1 publication Critical patent/KR100913445B1/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
    • H01J37/30—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
    • 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
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H01J37/14—Lenses magnetic
    • H01J37/141—Electromagnetic lenses
    • 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
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1471—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path for centering, aligning or positioning of ray or beam
    • 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
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • 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
    • H01J37/3172—Maskless patterned ion implantation
    • 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
    • H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
    • H01J2237/1504—Associated circuits
    • 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
    • H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
    • H01J2237/152—Magnetic means
    • 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
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30433—System calibration
    • 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
    • H01J2237/31703—Dosimetry

Abstract

연속적인 이온 비임에 적용되는 연속적인 자극을 생성하기 위한 전자기 조절기 조립체가 설명된다. 조립체는 연속적인 리본 형상의 비임의 균일성을 제어하기 위한 구조를 갖고, 전류 균일성을 증가시키도록 매개변수로서 자극의 자극 기울기의 조절을 지시하도록 허용한다.
비임, 자극, 전류, 전자기, 조절기, 강자성체

Description

연속 이온 비임의 전류 균일성을 조절 및 제어하기 위한 전자기 조절기 조립체 {ELECTROMAGNETIC REGULATOR ASSEMBLY FOR ADJUSTING AND CONTROLLING THE CURRENT UNIFORMITY OF CONTINUOUS ION BEAMS}
본 발명은 2003년 3월 28일에 "이온 비임 조절 배열체"라는 제목으로 출원된 미국 특허 가출원 제60/458,672호의 출원대상물로서 처음으로 출원되었다.
본 발명은 일반적으로 이온 비빔 내에 대전된 입자의 균일성을 제어하는 것에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 더 균일한 리본형 연속 이온 비임의 제조에 관한 것이고, 그러한 연속 비임의 대전된 입자의 전류 밀도를 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공하고, 대전된 이온을 가지는 준비된 워크피스, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 또는 플랫-패널 디스플레이 기판을 사용하기 위한 이온 주입기를 처리하기 위한 표적 평면에서 가르켜지는 평행한 리본형 연속 이온 비임의 일 횡방향을 따라 이온 비임 균일성이 우수한 정밀도로 제어되어야 하는 곳의 전류 균일성을 제어하기 위한 조립체를 제공한다.
이온 비임을 가지는 재료를 처리하는 분야에서, 제어된 전류 균일성을 가지는 크고, 대략 평행한 리본형 이온 비임을 제조하기 위해 다양한 기술이 개발되어 왔다. 이러한 상황에서, 용어 "제어된"은 소정의 방식 또는 미리 선택된 패턴(좌- 우 선형 경사와 같은)으로 균일(즉, 균질한, 대칭인 또는 규칙적인) 또는 가변 및 비균일(즉, 비균질한, 균형잡히지 않은, 비규칙적인)할 수 있는 전류 밀도를 비임의 긴 횡방향 치수(표적 방향 또는 이송축)를 따라 소정의 프로파일에 부착하는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
연속 리본형 비임을 이용하지만 균일성을 제어하는 임의의 작동 수단을 생략하는 이온 주입기의 예를 제공할 수 있다. 이러한 것들의 다수가 오염 종을 제거하기 위해 이온 비임을 분석하는 임의의 수단을 생략한다. 예컨대, 아르미니(Armini) 등이 저술한 "비-질량체 분석 솔라 셀 이온 주입기(Non-Mass-Analyzed Solar Cell Ion Implanter)"[노스홀란드, 엘스비어(Elsevier)지, B6판(1985년), 94쪽, Nucl.Instr. and Meth 발행]를 참조할 수 있다.
이온 비임의 전류 밀도 균일성을 제어하기 위한 종래의 이용가능한 조립체 및 기술은 다음과 같다.
(i)미국 특허 제5,350,926호에 개시된 발명은 비임의 균일성을 제어하기 위해 다극 요소(굽힙 자석에 통합되거나 개별 조립체와 같은)의 사용뿐만 아니라 이온 비임을 분석하고, 형상화하고 평행하게 하기 위한 자석의 사용을 교시한다.
(ii)베리언 반도체 기기 협회(Varian Semiconductor Equipment Associate Inc.)에 의해 판매된 상용 주입기 시스템(VIISta-80으로 알려짐)에서, 편향 자석 내에 개별 세트의 폴 부재의 물리적 운동은 리본 비임의 긴 치수 및 그 이송 방향에 수직으로 뉘어지는 국부 쌍극자계 요소의 편향을 발생시킨다.
(iii)미쯔이 엔지니어링(Mitsui Engineering) 및 쉽빌딩(Shipbuilding, MDI- 100)에 의해 판매된 상용 주입기에서, 이온 비임을 둘러싸는 요우크 상에 장착된 아이언 폴 부재의 직사각형 어레이로서 개별 다극 장치가 제공된다. 각각의 폴 부재는 그 주위에 감겨진 분리 코일에 의해 개별적으로 여기된다. 그것을 통과하는 이온에 국부적으로 살짝 궤도 편향하게 하는 생성 자기장은 리본형 이온 비임이 통과하고 공간 변화 쌍극자 요소를 구성하는 중심 직사각형 구멍에 인가된다. 이어서, 주변 구역이 이온 밀도의 증가를 나타낼 때 통상적으로 이온 밀도의 감소를 나타내는 일 구역의 다중극 장치로부터의 처리 평면 하류부에서, 궤도 편향은 이온 비임을 위한 전류 밀도의 특징적인 변화를 발생시킨다. 예를 들어 본 배열의 추가적인 설명을 위해 미국 특허 제5,834,786호 및 제5,350,926호를 참조한다.
(iv)더 우수한 정도의 전류 밀도 균일성을 달성하기 위해 다중극 장치를 조절하는 알고리즘은 다이아몬드 반도체 그룹(Diamond Semiconductor Group Inc.)에 의해 개발되어 왔고, 그 상용 제품의 제조에 통상적으로 사용된다. 그러나, 그러한 알고리즘은 그 특성이 매우 복잡하고, 이온 주입기 시스템의 기능적인 부분으로서 실시예로 실시하는데 다소 어려움이 있다.
(v)다중극 렌즈의 종래에 공지된 하나의 형식[예를 들어, 1960년, 스폰(Spon)의 대전된 입자 비임의 수송]은 종래 기술 도12a에 도시된다. 도시된 바와 같이, 다중극 렌즈는 회전 대칭으로 생각된다. 그곳에서 생성된 자기장은 원통형 배음(harmonics)의 용어로 표현될 수 있고, 극좌표 시스템을 사용하여 잘 설명된다. 전자 현미경 및 가속 장치와 같은 렌즈는 시스템 광학계의 수차를 제어할 수 있는 일반적으로 원통형 이온 비임의 다양한 용도에 사용된다.
(vi)반포드[1960년, 스폰의 대전된 입자 비임의 수송에서]에 의해 설명되고 종래 기술 도12b에 도시된 "파놉스키(Panofsky)" 4극자 렌즈 설계에 대해 알아본다. 이러한 다중극 형식은 비임의 높은 가로세로비를 위한 4극자 렌즈를 만들기 위해 폐쇄 직사각형 아이언 요우크를 사용한다. 일 방향으로 연장하는, 요우크의 두 긴 부재부 상의 와인딩은 요우크를 폐쇄하고 다른 방향을 지향하는 짧은 부재부 상의 두 와인딩에 동일한 암페어턴(그러나, 대향 센스로)을 유지해야 한다. 양쪽 와인딩 쌍은 중심 구역 내에 동일한 필드 변화량을 생성하도록 단면이 균일해야 한다. 코일에 의해 경계지어진 공간 내에 대략 일정한 요크의 대향 위치측 상의 와인딩은 선형 변화 자기장 영역, 즉 dBy/dx=-dBx/dy 인 영역을 항복시키도록 전기적으로 여기된다.
(vii)이전에 공지된 다른 형식은 리본 비임의 형상에 부합하는 화이트(White)등의 "데카르트(Cartesian)" 다중극 렌즈[IEEE에 의해 공개된 IIT '98년 컨퍼런스에서 개시]이고, 종래 기술 도12c 및 도12d에 각각 도시된다. 상기 장치(도12c의 단면도 및 도12d의 상세 단면도에 도시됨)는 그 균일성을 제어하기 위해 리본형 비임과 부합하는 직사각형 다중극 렌즈이고, 데카르트 좌표로 가장 잘 설명되기 때문에 극좌표로 언급되기 보다 데카르트 다중극으로 종종 언급된다. 따라서, 다른 x좌표에서 코일의 전류를 변화시킴으로써 이러한 다중극 렌즈는 x축을 따라서 가변값이 바로 제어될 수 있는 필드 요소 "By"를 코일 및 폴의 피치에 의해 결정된 해상도로 발생시킨다. 종래 기술 도12e는 다른 균일한 이온 비임 상의 이 러한 "데카르트" 다중극 내에 단일 쌍의 코일을 여기하는 효과를 도시한다.
연속 리본 비임을 사용하는 대부분의 형식의 시스템에서, 그 짧은 치수의 방향의 설비는 이온 비임을 통해 주입될 워크피스를 이온의 정확한 양을 효과적으로 달성하도록 제어된 속도로 이동시키도록 만들어진다. 일부 시스템에서, 단일 통로가 사용되고, 다른 시스템에서 각각의 워크피스는 이온 비임을 통해 여러번 이동한다. 이러한 기술에 의해 제공되는 장점은 y축 방향의 작은 비임 크기 변동이 순 효과를 가지지 않는다는 것이다.
그러므로, 이전에 공지된 많은 구조 및 종래의 이온 주입 시스템은 상용적으로 이용되고 기술적으로 의미있는 정도로 성공하였고, 작동의 사용 및 방식의 완전한 설명이 한 기술 논문에서 보고되었다. 그러나, 모든 이러한 공지된 시스템 내에서의 모든 다중극 구조는 이온 비임의 흐름의 x 좌표/치수의 함수로써 강도가 제어되는 자기장을 제공하도록 설계되었다. 또한, 그것은 작동하기 위해 포함된 소프트웨어 알고리즘을 종종 요구하고, 일반적으로 효과적으로 제어하고 완전히 이해하기 위한 당업자들의 능력 이상의 것이다.
이러한 이유로, 단일 형성 영역(비임의 잔여물의 그것에 대해)에서 뜻대로 전류 밀도를 상승 또는 낮추기 위해서 단일 작동 제어의 조절 능력을 가지는 사용자를 최소한으로 복잡한 효과를 가지고 제공할 수 있는 조립체의 개발을 위해 인식된 필요가 많이 남아있다. 바람직하게는, 연속 이온 비임의 전류 밀도 균일성을 조절하기 위한 그러한 향상된 조립체는 또한 작동하기 간단하고 직관적일 것이고, 리본형, 대전된 입자 연속 비임을 생성하는 이온 주입기의 열 부하 및 전력 소비를 현저하게 감소시킬 것이다.
본 발명은 다수의 태양을 갖는다. 제1 태양은, 연속적인 이온 비임으로서 대전된 입자의 발생을 위한 소스와, 연속적인 이온 비임을 소정 방향으로 지향시키기 위한 수단과, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자를 준비된 워크피스 내로 주입하기 위한 평면을 포함하는 이온 주입기 장치를 제공하고, 전자기 조절기 장치의 개량은 연속적인 이온 비임의 대전된 입자의 균일성을 조정하고 제어하고, 상기 조절기 조립체는,
(i) 강자성체 재료를 포함하고 소정의 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (ii) 각각의 와이어 코일이 직선형지지 로드에 직각으로 높이도록 감기고 전기적으로 도전성 물질로 형성된 상기지지 로드의 미리 선택된 부위에 인접하게 위치되고 독립적으로 감긴 적어도 두 개의 와이어 코일의 어레이로 이루어지는 선형 다극 어레이와,
상기 다극 코일 어레이에 평행하게 놓이고 이로부터 미리 설정된 간극으로 위치된 평면을 제공하고, 소정의 치수 및 구성으로 이루어지고 강자성체 재료를 포함하는 경계판과,
상기지지 로드 상에 각각 인접하게 위치된 와이어를 통해 독립적으로 가변 전류의 전기 에너지를 통과시키기 위한 온 디맨드 수단과, 이에 의해 각각의 인접하게 위치되고 활성화된 와이어 코일은 제한된 폭의 자계 기울기의 직각으로 연장되고 개별적으로 조절가능한 구역을 생성하고, 이에 의해 제한된 폭의 자계 기울기의 복수의 인접하게 연장된 구역은 연속적인 자계를 집합적으로 형성하고, 이에 의해 상기 연속적인 자계 내의 제한된 폭의 자계 기울기의 각각의 구역은 상기 연속적인 자계에 대해 조절가능하고 제어가능한 자계 기울기를 생성하도록 자유롭게 개별적으로 변경될 수 있고,
관통하여 진행하는 연속적인 이온 비임에 대해 인가된 연속적인 자계의 자계 기울기를 조절하고 제어하며 그에 연속적인 자계를 인가하기 위한 제한된 공간 통로를 포함하고, 상기 공간 통로는 상기 선형 자극 어레이에서 와이어 코일의 상기 어레이만큼 x-축 방향으로 및 상기 경계판의 평면으로부터 상기 다극 어레이를 분리하는 간극 거리만큼 y-축 방향으로 치수적으로 제한된다.
본 발명의 제2 태양은, 연속적인 이온 비임으로서 대전된 입자의 발생을 위한 소스와, 연속적인 이온 비임을 소정 방향으로 지향시키기 위한 수단과, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자를 준비된 워크피스 내로 주입하기 위한 평면을 포함하는 이온 주입기 장치에 있어서, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자의 균일성을 조정하고 제어하기 위한 개량된 전자기 조절기 조립체이며,
(i) 강자성체 재료를 포함하고 고정된 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (ii) 상기 지지 로드상에서 미리 선택된 장소에 개별적이고 수직으로 인접하게 권취되고, 각각이 전기 도전성 물질로 형성되어 상기 직선의 지지 로드에 대해 수직으로 놓이도록 귄치된 적어도 두 개의 와이어 코일로 이루어지는 제1 다극 코일 어레이와,
(γ) 강자성제 재료를 포함하고 고정된 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (υ) 상기 지지 로드상에서 미리 선택된 장소에 개별적이고 수직으로 인접하게 권취되고, 각각이 전기 도전성 물질로 형성되어 상기 직선의 지지 로드에 대해 수직으로 놓이도록 귄치된 적어도 두 개의 와이어 코일의 어레이로 이루어지고, 상기 제1 선형 다극 어레이로부터 미리설정된 간극 거리에 놓이고 와이어 코일의 상기 어레이와 상응하는 제2 선형 다극 어레이와,
가변 전류의 전기 에너지를 상기 제1 및 제2 다극 어레이의 상기 각각의 상기 지지 로드상에 각각 인접하게 배치된 와이어 코일을 통해 독립적이고 동시에 통과시키는 온 디맨드 수단과,
상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에 존재하여 연속 자계를 통과 이동하는 연속적인 이온 비임에 인가하고, 통과 이동하는 연속적인 이온 비임에 대해 인가된 연속 자계의 자계 기울기를 조정하고 제어하는 제한된 공간 통로를 포함하고,
각 인접하게 위치되고 활성화된 와이어 코일은 상기 제1 및 제2 선형 다극 어레이 사이에서 제한된 폭의 수직으로 연장되고 개별적으로 조정 가능한 자계 기울기를 독립적으로 동시에 발생하고, 상기 복수의 제한된 폭의 인접하게 연장되는 자계 기울기들은 상기 제1 및 제2 선형 다극 어레이 사이에서 연속 자계를 집합적으로 형성하고, 상기 연속 자계 내에서 제한된 폭의 각 자계는 상기 연속 자계를 초과하여 조정 가능하고 제어 가능한 자계 기울기를 산출하도록 자유롭게 개별적으로 그리고 동시에 변경될 수 있으며,
상기 공간 통로는 상기 제1 및 제2 선형 다극 어레이의지지 로드의 고정된 길이만큼 x-축 방향으로 그리고 상기 제1 선형 다극 어레이의 코일을 상기 제2 선형 다극 어레이의 코일로부터 분리시키는 미리 설정된 간극 거리만큼 y-축 방향으로 치수 제한되고, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자에 대한 균일성의 정도가 조정되고 제어된다.
도1a는 본 발명의 조절기 조립체를 위한 단순한 구성의 사시도이다.
도1b는 도1a의 조절기 조립체의 단일 다중극 코일 어레이의 사시도이다.
도2는 다르게 균일하고 평행한 이온 비임에서 도1의 조절기 조립체의 개별 코일 와인딩을 여기하는 효과를 도시하는 도면이다.
도3은 평행하지만 균일하지 않은 비임이 그 평행의 손실에서 균일하게 되는 도1의 조절기 조립체의 효과를 도시하는 도면이다.
도4는 본 발명의 선형 다중극 어레이의 두 활성화된 와이어 코일에 의해 생성된 개별 자기장들 사이의 분리를 도시하는 도면이다.
도5는 코일 전류, 상기 자기장 및 자기장 변화율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도6은 자기장 변화율과 비임 균일성 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도7은 본 발명의 양호한 구성의 사시도이다.
도8은 이온 비임의 방향으로부터 보여지는 바와 같은 도7의 바람직한 구성의 다른 도면을 도시한다.
도9는 선형 다극 어레이의 근접하게 위치된 와이어 코일을 각각 분리시키도 록 이용되는 강자성체 스페이서의 배열을 도시한다.
도10은 종래의 공지된 이온 주입기 장치 내로 본 발명을 합체하는 것을 도시한다.
도11은 본 발명의 직교하여 권취되고 위치된 와이어 코일과 도12c 및 도12d의 종래 기술의 구조의 코일 사이의 구조적인 차이점을 도시한다.
도12a는 이온 비임을 위한 종래의 6극자 렌즈를 도시하는 종래 기술의 도면이다.
도12b는 '파놉스키' 4극자를 도시하는 종래 기술 도면이다.
도12c는 비임 균일성을 제어하는데 사용되는 화이트 등의 '데카르트' 다중극의 단면도를 도시하는 종래 기술의 도면이다.
도12d는 도12c의 '데카르트' 다중극의 평면 상세 단면도를 도시하는 종래 기술의 도면이다.
도12e는 다른 균일한 이온 비임 상에 도12c의 '데카르트' 다중극의 단일 쌍의 코일을 여기하는 효과를 도시하는 종래 기술의 도면이다.
본 발명은 연속 이온 비임 내에서 진행하는 대전된 입자들용으로 균일성을 조절하고 제어할 수 있는 전자기 조절기 조립체이다. 본 발명은 이러한 연속 이온 비임에서 운반되는 대전된 입자의 농도를 조절하기 위한 제품과 방법을 포함한다. 따라서 본 발명은 (실리콘 웨이퍼와 같은) 준비된 워크피스 내로 대전 이온을 위치시키기 위해 작업 표면 또는 주입면에 조준되고, 워크피스의 일면의 전체에 주입되 도록 그 길이 방향에 직교하는 비임을 통과하는 리본형 연속 비임의 횡방향에 걸쳐 이온 전류의 균일성을 제어하기 위한 효율적인 구성 및 수단을 제공한다.
Ⅰ. 정의
기술의 불일치를 방지하기 위해, 표시된 의미와 내포하는 의미의 모호성을 제거하고, 명료하게 하며, 함축 및 이해의 충실함을 위해, 자세히 열거된 정의들이 이하에 제공된다. 이들 용어 및 전문어는 본 발명이 무엇인지 그리고 어떻게 제조되고 사용되는지를 설명하지만, 왜 이것이 아닌지로부터 창의적인 주제를 분리하고 구별하는 방식으로 본 발명을 청구하고 설명하기 위해 본원에서 일관성있게 반복적으로 채용될 것이다.
이온 비임: 전자, 양이온 또는 음이온, 분자, 클러스터 또는 아원자 입자를 포함하는 대전된 입자의 임의의 비임.
리본 비임: 긴 치수와 짧은 치수를 갖고 긴 치수는 적어도 짧은 치수의 두 배이고 일반적으로 짧은 치수의 적어도 5배인 것으로 특징지워지는 단면을 갖는 이온 비임. 긴 치수는 일반적으로 비임으로 처리되는 워크피스의 면의 치수보다 크다.
연속 리본 비임: 적어도 일 워크피스를 처리하는데 요구되는 시간 동안 임의의 지점에서 차단되지 않는 전류이다. (이에 반해, 주사된 리본 비임은 리본형 인벨로프 내에서 주사되는 작은 비임이고, 인벨로프 내의 임의의 하나의 지점에서 비임은 각 주사에서 두 번 차단될 것이다.)
x, y 및 z 좌표(또는 축): z 좌표(또는 축)는 이온 비임용의 진행 방향으로 의도된다. x축은 의도된 비임의 보다 큰 단면 치수에 대해 정렬된다. y축은 의도된 비임의 보다 작은 단면 치수에 대해 정렬된다.
하류: 이온 비임의 진행 경로 또는 타겟 각도 및 방향.
상류: 진행 경로에 대향되거나 또는 이온 비임의 타겟 각도와 방향으로부터 180도.
이온 비임의 조절: 바람직한 프로파일을 고수하도록 비임의 긴 치수(타겟 방향 또는 진행 경로축)를 따라 전류 밀도를 교호시킴.
이온 비임의 제어: 바람직한 프로파일을 고수하도록 비임의 긴 치수(타겟 방향 또는 진행 경로축)를 따라 바림직한 전류 밀도를 유지함.
균일 이온 비임: 단면 프로파일에서 사실상 일정, 균질, 대칭 또는 정규의 이온 비임 내의 대전된 입자들의 농도.
비균일 이온 비임: 단면 프로파일에서 사실상 불일정, 비균질, 비대칭 또는 비정규의 이온 비임 내의 대전된 입자들의 농도.
Ⅱ. 종래의 공지된 다극 렌즈와 비교한 본 발명의 실질적인 차이
첫째로, 본 발명에 포함된 조절기 조립체를 이용하면, 자계값(By)을 직접적으로 제어할 필요가 없거나 바람직하지 않지만, 대신에 본 발명은 자계 기울기 매개변수(dBy/Dx)를 효율적으로 제어하기 위한 요구사항이 있다. 이는 종래의 공지된 구조들로부터 주목할 만한 차이이며 변경이다.
이온 및 전자 광학에서, 균일계의 영역은 비임을 전체 편향시킨다. 따라서, 비균일 자계는 상이한 양만큼 비임의 상이 부분을 편향시키고, 포커싱 또는 디포커싱을 초래한다. 포커싱 강도를 결정하는 것은 자계 기울기이다. 이온 비임의 약간의 포커싱을 야기하는 계의 영역은 하류 위치에서 밀도의 증가를 초래할 것이다. 역으로, 디포커싱 영역은 하류의 이온 밀도의 감소를 야기한다.
둘째로, 균일 자계 기울기(dBx/dy)의 영역은 또한 동일하고 대향 크기의 대응항을 가져야 한다(맥스웰의 컬 방정식). 이러한 수학적 방정식으로부터, x축 방향의 비임을 포커싱하도록 구성된 비균일계의 영역은 또한 y축 방향의 비임을 디포커싱한다는 것이 뒤따른다.
이러한 직교 방향(x축 및 y축)의 방지할 수 없는 누출은 두 치수, 즉 x축 및 y축으로 이온 비임의 균일성을 제어하기 위한 시도를 실패로 야기하고, 결국 주입된 워크피스가 y축 방향으로 비임을 통해 이동될 수 있어서 단일 치수인 비임 전류를 효율적으로 통합할 수 있기 때문에 y축 치수의 비임의 대응 변화(및 대응 이온 밀도)가 논의된 물질이 아닌 일 치수 시스템 구성을 달성한다. 그러나, 현재까지의 종래의 어떤 다극 구조도 이온 주입 프로세스 동안 작동 매개변수로서 자계의 계 기울기를 효율적으로 조절하거나 또는 제어할 수 있도록 이용되지 않았다.
셋째로, 이온 비임의 포커싱이 바람직하면, dBy/dx 매개변수를 직접적으로 제어하는 것이 가장 유리한 것으로 고려된다. 예를 들어, 이온 전류 수차의 제어(또는 역으로, 고의적인 생성)가 바람직하면, 주어진 공간 구역 내에서 dBy/dx의 변화를 직접적으로 조절하는 것이 가장 좋다.
유사하게, 단일 축 또는 치수를 따라 이온 전류 균일성의 효율적인 유지보수 및 제어를 위해, x축 방향의 라인을 따라 복수의 상이한 지점 또는 공간 구역에서 dBy/dx를 제어하는 것이 바람직하고, 구조적 조립체는 dBy/dx가 임의의 두 구역들 사이에서, 그리고 이온 비임이 진행하는 공간 통로의 모든 상이한 영역 지점들 중에서 매끄럽게 변화하도록 설계된다. 이온 비임의 추정 또는 대략 중심에서 Bx 및 By의 값이 각각 제로(0)가 되도록 하는 것은 이러한 목적을 위해서 매우 바람직하지만 필수적인 것은 아니다.
본 발명은 처음 사용하는 사용자에게 그 독특한 구조적 배열을 통해 작동 매개변수로써 자계 기울기 dBy/dx의 직접 조절 및 제어 능력을 달성하고 제공한다. 조절기 조립체의 독특한 배열은 또한 현저한 차이이고, 이는 본원의 종래 기술 도면12a, 도12b 및 도12c에 도시된 종래의 장치와 구별되는 구조 및 단일 조립체의 상당한 단순화를 제공하고, 많은 경우 비임의 대전된 입자의 균일성을 조절하고 제어하기 위해 사실상 적은 전류를 요구할 것이고, 유용한 프로파일을 달성한다. 또한, 자계 강도와 자계 기울기의 일반적인 내부 변경은 제어되어, 종래 기술의 데카르트 다극 장치(Cartesian Multipole devices)에 의해 이전에 가능한 것보다 단부 대 단부로 접촉하는 코일의 어레이로 보다 더 매끄럽게 만들어진다.
Ⅲ. 본 발명을 포함하는 전자기 조절기 조립체
전자기 조절기 조립체를 전체로서 포함하는 주제는 종래 기술의 장치에서 이용되는 좌표계와 본원에서 설명한 바와 같은 본원의 하부구조 사이의 차이에 특히 관련하여 보다 쉽게 이해된다. 독자의 편의를 위해, z축은 그 의도된 통로를 따라 진행함에 따라 이온 비임의 대략 중심에서 빠져나오는 것으로 가정하고, 용어 "하류"는 공급원으로부터 타겟 워크피스 쪽으로 진행함에 따른 연속 이온 비임의 통로와 이동 방향의 위치를 의미한다.
조절기 조립체와 그 이용 방법은 본 발명의 전체로써 주제를 포함한다. 조립체는 공지된 강도와 프로파일의 인접 자계의 발생을 위해 적어도 하나의 선형 다극 어레이를 제공하고, 통상적으로 직사각형 형상의 제한된 공간 통로를 포함하고, 공간 치수 세트를 갖고, 연속 이온 비임(그 다음에 z축으로 진행됨)의 전체를 둘러싸고 (x축 및 y축 좌표를 이용하여) 경계를 갖는다. 소정의 강도로 발생된 인접 자계는 제한 공간 통로의 경계와 치수 내에서 발생되고 정렬된다. 그러나, 종래 기술의 장치와 달리, 본 발명은 또한 인접 자계의 자계 기울기 dBy/dx가 의도한 대로 직접적으로 조절되고 제어될 수 있도록 구성되고 설계되고, 자계 기울기의 이러한 의도한 조절 및 제어는 선형 다극 어레이의 개별 및 상이 부품으로 전류(들)를 변화시킴으로써 달성되고, 따라서 제한 공간 통로에 의해 둘러싸여진 전체 체적 내에서 주의깊게 선택된 공간 구역 및/또는 영역 내에서의 자계 기울기의 강도를 교호시킨다.
A. 가장 단순한 구성
구조의 구조적 요소
본 발명의 가장 단순한 실시예는 각각 도1a 및 1b의 조립체로 구체화되고 도 시된다. 본원에서 알 수 있는 바와 같이, 조절기 조립체(10)는 고정 길이이며 제어되는 연속 이온 비임의 x축 치수보다 둘레치수가 약간 길고, 평면(62)을 갖는 경계판(60)으로부터 프리셋 간극 거리에서 평행하게 놓여져서 배향된 직선 강자성체 로드(20)를 포함한다. 직선 강자성체 로드(20)는 복수의 개별 와이어 코팅(22)이 개별적이고 독립적으로 직교하여 권취되는 지지 바아로써 제공된다. 이들 직교 권취 와이어 코일(22)은 지지 로드(20)의 길이의 대부분에 걸쳐 균일하게 이격된 다수의 소정의 상이한 위치에서 직렬로 독립적이고 근접하여 위치되고, 다극 코일 어레이(30)용으로 x축에 정렬된 직렬의 개별 분리되고 인접하게 위치된 단일 와이어 코일(22)들을 집합적으로 구성한다.
평면에 제공되고 평행하고 다극 코일 어레이(30)로부터 프리셋 간극 거리(44)에 놓여지도록 위치된 경계판(60)이 다극 코일 어레이(30)의 x축 방향으로 평행하게 장착 및 배향된다. 경계판(60)은 소정의 치수와 구성을 갖고, 강자성체 재료를 포함한다.
다극 코일 어레이(30)와 경계판(60) 사이에 연속 이온 비임으로 제한된 공간 통로(40)가 놓여지고, 자계를 인가하기 위한 것이고, 연속 이온 비임에 적용되는 인접 자계의 자계 기울기를 조절하고 제어하기 위한 한정 구역을 제공한다. 공간 통로(40)는 다극 어레이(30)의 선형 길이에 의해 x축 방향으로 그 폭 치수(42)로 제한되고, 경계판(60)의 평면(62)으로부터 선형 다극 어레이(30)의 지지 로드(20)를 분리시키는 프리셋 간극 거리(44)에 의해 y축 방향으로 치수적으로 한정된다. 이는 제어된 자계가 발생되고 인가되며, 제어된 자계가 개별 구역 및 영역에 의해 조절될 수 있고, 연속 이온 비임의 대전된 입자의 균일성이 조절되고 제어되도록 하는 제한 공간 통로(40) 내에 있다.
전체 조절기 조립체의 컴포넌트 부품은 지지 로드(20)의 고정 길이를 따라 직교하여 배치된 각각의 개별 와이어 코일(22)을 통해 독립적으로 가변 전류의 전기 에너지를 도입하기 위한 온 디맨드 방식(on-demand means)(도시 안함)이다. 적절한 전류의 전기 에너지의 유동이 주어지면, 각각의 인접하게 위치되고 에너지가 가해진 와이어 코일(22)은 제한된 폭의 직교하여 연장하고 개별적으로 조절 가능한 자계 기울기를 독립적으로 발생시키고, 제한된 폭의 인접하게 연장하는 복수의 자계는 인접 자계를 집합적으로 형성하고, 인접 자계 내의 제한된 폭의 각각의 자계의 강도는 인접 자계의 전체에 걸쳐 조절 가능하고 제어 가능한 자계를 산출하도록 마음대로(전류를 변화시킴으로써) 개별적으로 교호시킬 수 있다. 조절 방법은 이하에서 전체적으로 설명된다.
도1b에 도시된 바와 같이, 정렬된 일련의 다중 개별 와이어 코일(22)은 각각의 와이어 코일이 직교하여 권취되고 강자성체 지지 로드의 특정 크기의 길이에 걸쳐 이를 따라서 다른 고정 위치에 직교하여 설정되는 다극 어레이(30)를 구성하고, 도1a에 도시된 바와 같이, 이를 통해 연속의 이온 비임이 제자리에서 이동하는 공간 통로(40)의 폭 치수(42)와 일치하고(즉, 중첩시 정확히 일치) 이를 둘러싸는 어레이(30)를 구성하는 것을 알게 되고 이해하게 될 것이다. 따라서 도1a 및 도1b에 도시된 개별 와이어 코일(22)의 직교식 귄취 및 위치 설정의 특징은 독창적이고 색다른 방향이며, 각기 종래 기술의 도12c 및 도12d로서 본 명세서에 도시된 종래의 공지된 다극 렌즈 구조의 코일식 귄취와는 매우 다르고 구별이 가능하다. 도11은 본 명세서에서 각기 종래 기술의 도12c 및 도12d의 종래의 다극 구조에서의 코일의 다른 방향 및 귄취와 비교하여 본 발명의 직교하여 권취되고 위치 설정된 코일의 주목할 만한 차이점을 평면으로 도시한다.
또한, 양호하게는 다극 코일 어레이(30)는 경계판(60)의 평면(62)에 평행하게 놓여지도록 비자성 지지부에 의해 장착되고, 미리 설정된 간극 거리(44)는 와이어 코일(22)과 평면(62) 사이에 존재한다. 이러한 미리 설정된 간극 거리(44)는 자계가 지향되는 통로(40)의 직각 형상 공간 체적의 두개의 측면을 형성한다. 평면(62) 및 경계판(60)의 강자성체 물질은 자계 라인이 x-축 다극 코일 어레이에 대해 직교하여 구속되는 설정 경계 한계를 제공한다. 따라서, 연속의 이온 비임이 (z-축 방향으로) 이동하는 개입 공간 체적은 x-축 치수를 나타내는 폭 거리(42) 및 y-축 치수를 나타내는 간극 거리(44)에 의해 둘러싸여 그 내부에 포함된다.
조절기 조립체를 사용하는 방법의 기초
본 명세서에서 전술된 바와 같이, 도1은 경계판(60)의 평면(62)이 y=0 평면에 평행하게 놓여지는 것을 도시한다. 다극 코일 어레이(30)는 강자성체 로드(20)를 중심으로 직교하여 권취되고 로드의 선형 길이에 대해 소정의 위치에서 서로 분리되지만 인접하여 위치되는 개별 와이어 코일(22)을 가진다. 각각이 와이어 코일(22)을 통해 다른 전류가 통과되는 경우, 평면(62)에 근접한 자계 기울기는 매우 매끄럽게 될 것이지만, 코일에 근접한 자계 기울기에 대해서는, 그 변화가 보다 덜 매끄럽다. 와이어 코일(22)의 인접하는 영역을 전류 밀도에 있어서의 변화 및 자 계 기울기에 있어서의 최종 변화가 더 매끄럽도록 형상을 취하게 하는 것이 가능하지만, 실제에 있어 이러한 노력은 불행이도 무익하였다.
오히려, 그 소스로부터 유동하는 연속의 이온 비임 내의 대전된 입자가 x-치수 거리(42) 및 y-축 치수 간격 거리(44)에 의해 제한되는 공간 통로(40)의 제한된 체적을 통해 z-축 방향으로 통과되게 하는 것이 충분하고 더 실용적이다. 자계(Bx)의 성분이 평면에서 0이 되도록 강자성체 평면에 의해 제한되기 때문에, Bx는 이온 비임의 중심에서 0이 아닐 수도 있고, 따라서 하류측으로 임의 거리에서 비임의 형상은 y-방향으로 약간의 절곡을 나타낼 수도 있다. 이는 비임 내의 대전된 입자의 균일성을 조절하고 제어하기 위해 그 사용을 방지하기에는 충분하지 않을 것이다.
도1a 및 도1b에 도시된 배열의 특정 특징은 각각의 와이어 코일(22)이 강자성체 지지 로드(20) 상에 권취되서 코일이 지지 로드로부터 외향으로 연장하고 방해가 없는 공간 통로(40)의 치수를 물리적으로 구속한다는 것이다. 제한된 폭의 복수의 개별 자계 기울기는 각각의 단일 코일식 귄취를 독립적으로 활성화시킴으로써 생성되고, 각각의 독립적으로 생성된 자계는 간극 거리(44, 즉 이동하는 이온 비임의 경로) 내부로 y-축 치수 내에서 공간적으로 외향으로 직교하여 연장한다.
도1의 배치된 정렬의 주요 이득 및 장점은 일련으로 정렬되고 접촉하는 평행한 자계를 집합적으로 형성하는 제한된 폭의 인접하지만 개별적으로 제어 가능한 자계 기울기의 형성이다. 각각의 와이어 코일은 제한된 폭의 자계 기울기 영역을 생성하지만, 이들은 공간 통로(40)의 전체 폭 거리(42)에 걸쳐 덮을 수 있고 유효 한 접촉하는 자계를 집합적으로 누적하여 형성한다.
코일의 두께 및 이러한 두께가 야기하는 방해가 없는 통과의 감소는 요구되는 크기의 자계 기울기를 생성시키도록 로드의 유닛 길이당 충분한 암페어 턴을 생성시키기 위해 필요하다. 코일 두께의 감소는 암페어 턴의 회수를 유지하고 주어진 자계 기울기를 얻어내기 위해 코일 내 전류 밀도를 상승시키는 것을 필요로 할 수도 있다. 코일 내 전력 밀도는 그 두께가 감소함에 따라 매우 신속하게 상승한다. 코일의 두께는 임의의 기본적인 전기장 또는 이온 광학을 고려하지 않고 이러한 점을 고려하여 결정된다.
도2는 개별 코일식 귄취(22)의 여기가 전류 밀도에 있어 균일하지 않지만 대전된 입자 궤도와 평행한 이온 비임에서 x-축 방향을 따른 전류 밀도 분포 상에 가지는 효과를 도시한다. 그러나, 도2는 이온 비임의 균일성 및 평행성 사이에 존재하는 오래 동안 인식되어온 관계의 단순한 예시이다.
그러나 본 발명의 방법은 반대 상황으로 시작하고 도2의 프로세스의 가역을 의도한다. 이러한 반대 효과 및 더 큰 균일성의 획득이 도3에 도시되고, 여기서 평행하지만 비균일한 비임이 타겟면에서 더 균일하도록 조정 및 조절되고, 이러한 전류 밀도의 더 큰 균일성이 비임의 평행성의 희생으로 달성된다.
도3에 의해 밝혀진 바와 같이, 비임의 실제 굴절은 작으며, 포커싱 또는 디포커싱(defocusing) 효과는 항상 국부 초점 거리가 다극 어레이로부터 타겟면까지의 간극 거리보다 더 크게 되어야만 한다. 다르게는, 비임 내부의 대전된 입자의 개별 궤도는 교차할 것이고, 이러한 대전된 입자의 교차는 유동하는 비임 내에서 회복 불가능한 비균일 특징을 낳을 것이다.
가장 간단한 구성의 특징 및 한정
(전술된 바와 같은 단일 다극 코일 어레이, 경계판 및 평면을 포함하는) 조절기 조립체의 가장 간단한 실시예가 채용되고 실리콘 웨이퍼가 주입되어야 하는 타겟면으로부터 500 mm의 이동 거리에 위치되는 것을 가정하면, 전류 밀도에 있어서의 첨점 및 특이점이 발생하는 것을 방지하도록 조절기 조립체의 임의의 부분의 초점 길이는 이러한 이동 거리 보다 현저히 커야만 한다.
또한 이에 기초하여, 다음의 관계가 표준 전자기 이론을 사용하여 인용될 수 있다.[각기 도4, 도5 및 도6을 참조]
비임 내부의 (모든 코일이 동일한 여기 전류를 수용하는 걸로 가정하면) 장치 중심에서의 자계 기울기는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112006076166343-PCT00001
여기서 g는 두개의 강자성체 바아(또는 단일 강자성체 바아 및 강자성체 경계면) 사이의 간극이고, Js는 x-방향에서 유닛 길이당 코일 내 암페어 턴의 회수이다. 단지 하나의 와이어 코일이 여기될 때, 이러한 식은 코일 폭이 g를 초과하는 경우 이러한 코일에 의해 야기되는 피크 기울기로 가정한다. 코일이 더 좁아지는 경우, 이러한 관계는 유지될 것이고, 제공된 수개의 인접 코일이 여기된다. 반경 ρ를 가진 궤도 상에서 질량 M, 대전 q 및 운동 에너지 U의 이온을 편향시키는데 요구되는 자계는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112006076166343-PCT00002
다극 장치의 z-범위가 코일의 전체 z-범위에 의해 한정되는 것을 가정해보면, 실제에 있어 이는 약간 더 작으며 정확성을 위해 유한 요소 컴퓨터 코드로서 모델링 되어야만 한다. 이러한 치수는 Lm으로 명명되고 이는 엄격하게 강요되지는 않는다. 실제 이유로서 100 mm의 값을 할당할 수 있다. 따라서 주어진 자계(B)가 유효 길이 Lm의 장치를 통과하는 질량 M의 이온을 편향시키는 각도는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112006076166343-PCT00003
그리고 초점 길이는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112006076166343-PCT00004
최소 초점 길이가 다극의 중심으로부터 타겟면까지의 거리 Lt에 두 배 정도로 가정하면, 비임 변수 및 물리적 레이아웃에만 기초하여, 코일 내 전류 밀도의 최대 치수를 제한하도록 부등식이 기록될 수 있다. 추가하여 이온 대전이 정수이고 이온이 전체 DC 전위(V)를 통해 가속되는 것을 가정한다.
Figure 112006076166343-PCT00005
g=0.06 mm, Lm=0.2 m, Lt=0.5 m와 100 keV에서의 비소에 대해서, Js=94178 미 터 당 암페어 턴 또는 94 밀리미터 당 암페어 턴이다.
이는 부등식이며, 전류 밀도의 적어도 +/- 25%의 변조를 제공하기에 충분한 전류 밀도는 이의 절반 보다 작아도 얻어질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 15 mm의 코일 깊이를 가정하면, 요구되는 전류 밀도는 mm2 당 3 암페어이고, 이는 실제 제조용으로는 약간 높은 것이다. 따라서 전술된 바와 같은 가장 간단한 실시예는 인용된 치수 내에서 100 keV의 비소 이온 비임의 비균일성을 보정하기 위한 능력을 제한하였다.
B. 양호한 구성
양호한 구성의 구조 요소
본 발명의 양호한 실시예가 도7 및 도8에 의해 설명된다. 도면에서 도시된 바와 같이, 조절기 조립체는 각각 제어되어야 할 이동하는 이온 비임의 x-치수보다 선형 길이에 있어 다소 더 긴 치수를 가지고 서로로부터 미리 선택된 간극 거리(144)에서 이에 대해 평행하게 놓여지도록 지향되는 두개의 강자성체 바아(120, 220)를 포함한다. 각각의 강자성체 바아(120, 220)는 복수의 개별 와이어 코일(122, 222)이 다수의 소정의 다른 위치에서 직교하여 권취되는 직선의 지지 로드로서 기능하고, 축방향으로 정렬된 일련의 독립적이고 분리되며 인접하여 위치되는 코일식 권취를 집합적으로 생성하며, 개별적으로 제1 다극 코일 어레이(130) 및 제2 다극 코일 어레이(230)를 형성한다. 따라서 조절기 조립체(110)는 공통으로 공유되는 x-축 방향을 따라 지향되는 동안 서로에 대응하여 평행하게 놓여지도록 위 치 설정되는 제1 및 제2 다극 어레이(130, 230)를 포함한다.
전체 조절기 조립체의 구성 부분은 가변 전류(암페어)의 전기 에너지를 지지 로드(120, 220)의 고정된 길이를 따라 직교하여 배치된 각각의 독립적이고 인접하여 위치 설정된 와이어 코일(122, 222)을 통해 독립적으로 도입시키기 위한 온 디맨드 수단이다. 적절한 전류의 전기 에너지의 유동이 주어지는 경우, 각각의 인접하여 위치 설정되고 활성화된 와이어 코일(22)은 직교하여 연장하고 개별적으로 조절 가능한 제한된 폭의 자계 기울기를 독립적으로 발생시키고, 복수의 인접하여 연장하는 제한된 폭의 자계 기울기는 연속하는 자계를 형성하도록 집합적으로 통합하며, 연속하는 자계 내부의 제한된 폭의 각각의 자계의 강도는 연속하는 자계에 걸쳐 조절 가능하고 제어 가능한 자계 기울기를 산출하도록 (전류를 변화시킴으로써) 의지에 따라 개별적으로 변경될 수 있다.
각각 제1 및 제2 다극 코일 어레이(130, 230)를 포함하는 개개의 강자성체 로드(120, 220) 상에 독립적으로 그리고 인접하여 배치된 와이어 코일(122, 222)의 정렬된 연속체(series)는 연속적인 이온 비임이 원위치로 관통 이동하는 제한된 공간 통로(140)의 폭 치수(142)와 합동하여(즉, 중첩시 정확하게 일치하고) 에워싼다. 다극 코일 어레이(130, 230)는 전형적으로는 복수의 와이어 코일(122, 222) 사이에 미리 설정된 간극 거리(144)가 존재하고 유지되게 하기 위해 평행하고 대응되게 놓기 위한 비자성체 지지부의 수단에 의해 위치 설정된다. 미리 설정된 간극 거리(144)는 소정의 자기장이 발생하고 인가되는 사각형 통로(140)의 측면들 중 2개를 한정한다. 각각의 다극 코일 어레이(130, 230)는 자기장 라인이 직교하도록 되는 고정된 강자성체 한계 및 경계를 제공한다. 따라서, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자가 관통하여 (Z축 방향으로) 이동하는 공간 체적은 공간 통로(140)의 (X축 치수를 나타내는) 폭 거리(142)와 (Y축 치수를 나타내는) 설정 간극 거리(144)에 의해 제한되고 그 내에 포함된다.
원한다면, (도시되지 않은) 비강자성 물질의 진공 벽이 이온 비임과 제1 및 제2 선형 다중 어레이 사이에 중첩될 수 있다. 이런 진공 벽의 배치는 통상적으로 알려져 있고, 이 위치에 진공 벽을 사용하는 것은 본 발명의 조절기 조립체가 그 의도하는 목적을 수행하고 달성하도록 된 이온 주입 환경의 바람직한 선택적인 특징이다.
따라서, 도7 및 도8 각각의 양호한 구성에서, 구조는 양측 상에 비임의 폭을 가로질러 장착되고, y=0 평면상에 거의 중심에 위치되는 2개의 강자성 바아를 포함한다. 인접하게 배치된 와이어 코일의 사각형 어레이는 2개의 이온 바아의 각각의 둘레에 직교식으로 권취되고, 제1 바아 상에 배치된 각각 직교식으로 배향된 와이어 코일은 제2 바아 상에 직교식으로 권취된 다른 별도의 와이어 코일과 대향하여 대응되게 놓이도록 위치 및 정렬된다. 대향하게 놓인 코일의 쌍들은 바람직하게는 정밀하게 일치하는 정렬로 (정확한 상호 대응) 배치되고, 또는 대향하게 놓인 코일 쌍은 다르게 선택적으로는 교차된 정렬 위치로 (오프셋 상호 대응) 배치될 수 있다. 어레이를 형성하는 와이어 코일의 전체 수는 이온 비임의 치수 또는 예상 환경에 따라 변할 것이지만, 적어도 4회 권취 코일이어야 하고, 종종 강자성체 바아 상에 배치된 인접 배치된 코일은 30을 초과할 것이다.
와이어 코일(122) 각각은 전형적으로는 정밀하게 일치하는 정렬로 배치될 때 대응하는 와이어 코일(222)에 바로 대향하게 공통으로 전기적으로 결합되지만, 대향하게 위치된 코일은 와이어 코일 쌍이 교차식으로 대응하게 배치된 변경 실시예에서는 서로 직접 전기적으로 결합될 수 없다. 그렇지만, 모든 상황에서, 대향하게 위치된 와이어 코일의 각각 이격된 세트는 동일한 각도 감도나 방향으로 정합된 쌍의 코일 각각의 둘레로 흐르는 전류에 의해 공간 통로(140)의 양측 중 하나를 정합된 쌍으로써 동등하게 활성화(즉, 동일한 양의 전류를 수신)하기 위한 것이다. 공간 통로(140)의 폭 치수(42)를 가로지르는 와이어 코일의 피치는 dBy/dx의 최적의 제어를 위해 g/2보다 작아야 하지만, 와이어 코일의 피치가 감소함에 따라 독립 전원의 수가 증가하기 때문에, 조립체를 위한 배선의 전체 비용 및 복잡성이 중대한 요소 및 실제적인 고려점이 된다.
도7 및 도9의 사각형 조립체 사용시, 대향하게 위치되고 전기적으로 결합된 와이어 코일의 각 쌍 내로 통과하는 (그후 제1 및 제2 다극 코일 어레이 각각 위치 배치되는) 전류는 독립적으로 조정되고 별도로 제어될 수 있다. 따라서, 전형적으로 어레이 당 4에서 30개 사이의 와이어 코일을 채용하는 본 발명의 이런 다극 어레이 실시예에서는, 공통되게 전기적으로 결합된 4에서 30개의 대향 위치된 와이어 코일 쌍이 있고, 대향되게 위치된 코일의 각각의 정합된 쌍에 상이한 개별적인 전류를 제공하는 4에서 30개 사이의 별도의 전기적 연결이 어레이 상에 배치된다.
또한, 강자성체 로드의 단부에 가장 가깝게 배치되어 대향하게 위치된 와이 어 코일의 개별 쌍들은 이온 비임 폭의 경계 바로 너머에 위치될 수 있고, 각각의 다극 어레이 내에 지지 로드의 단부는 이온 비임에 인가된 자기장의 분포 상에 로드 단부의 효과가 미미하게 되는 것을 보장하기에 충분한 신장량만큼 와이어 코일의 끝을 넘어 길이가 증가될 수 있다. 이 로드 단부 신장량의 크기는 전형적으로 제1 및 제2 다극 어레이를 분리하는 설정 간극 거리의 크기의 적어도 2배이다.
또한, 강자성체 물질이 개별 단부에서 2개의 강자성 로드를 연결하여 (종래에 알려진 장치와 같은) 완전 자성 요크를 형성하도록 사용되면, 각각의 다극 코일 어레이 내에 전류의 대수적 합과 같은 전류를 운반하는 이들 짧은 로드 단부 상에 그러나 전기적으로 대향하는 감도 또는 전기장 방향으로 추가적으로 큰 와이어 코일을 배치시키는 것이 필수이다. 중심 자기장 프로파일 상의 효과는 미미하며, 지지 로드 단부 상에 추가적인 큰 와이어 코일이 이온 비임의 실제 폭을 훨씬 넘어 연장된다. 배치된 구조로부터 어느 정도 거리에 발생되는 빗나간 자기장은 실제로는 다소 더 크지만, 이 흐름은 자기장 차폐로 제어될 수 있다(본 발명의 범주 외의 논의).
따라서, 조절기 조립체의 중심 영역 내에 자기장 구배의 밀도는 대향되게 위치된 와이어 코일의 각 쌍에 주어진 전류의 밀도 및 전기적 양에 의해 결정된다. 각 어레이의 단부 근처에서, 자기 구배는 제로로 떨어진 후 역전되고, 이런 이유로 각 어레이 상에 와이어 코일의 배치는 원하는 자기장 프로파일이 유지되어야 하는 영역 너머로 연장되어야 한다. 이 전제는 이 재료가 자기적으로 포화되지 않도록 어레이의 2개의 로드 길이 내에 충분한 철이나 강이 존재한다는 것을 가정하고, 이 는 사각형 조립체를 포함하는 제1 및 제2 어레이의 여기 레벨 및 최대 x방향 치수를 결정한다.
다른 특성
본 명세서에 개시된 양호한 실시예에는, 가장 간단한 구조의 평면 및 강자성체 경계판이 개시되어 있고, 다중 독립적으로 인접하게 배치된 와이어 코일을 갖는 제2 다극 코일 어레이는 제1 다극 코일 어레이와 평행으로 대응하게 놓이도록 위치된다. 제1 및 제2 다극 코일 어레이는 전체 거리(2g)만큼 분리되고, 가장 간단한 구조에 대해 전술한 것과 동일한 방정식이 적용된다.
그러나, 도7 및 도8의 양호한 실시예는 비임에 대해 동일한 이동 공간이 유용하다면, 간극 거리 "g"가 더 작고 각 와이어 코일 내의 전류가 더 작게 되는 잇점을 갖는다. 더 많은 와이어 코일이 요구되지만, 각각의 어레이의 중앙면 내에는 자기장 성분 Bx가 제로이고 비임 형상에 원치 않는 영향을 최소화한다. 대응하는 코일은 직렬로 연결될 수 있고, 대향하는 코일 내에 전류의 감도를 역전하도록 주의가 주어진다.
또한, 본 발명의 양호한 실시예 및/또는 가장 간단한 실시예에 대해, 어떤 특징 및 특성은 매우 바람직한 것으로 간주된다. 이는 전류가 약 50 내지 10000 암페어턴(ampere turns) 범위로 다극 코일 어레이의 와이어 코일에 도입되고, 공간 통로의 미리 설정된 간극 거리가 약 25mm에서 250 mm까지 변경되는 치수이고, 공간 통로의 폭 치수는 약 200에서 2000mm의 크기에서 변하는 것을 포함한다.
C. 변형 구조
본 발명의 변형 구조 및 실시예는 연속 이온 비임용의 더 높은 자기장을 더 높은 자성 강체에 제공하여 만들어질 수 있다. 이러한 변경된 구성은 다음에 근거한다.
단위 길이당 요구되는 전류는 조립체 내에 제1 및 제2 다극 코일 어레이를 지지하는 강자성체 로드의 2개의 대향하게 배치된 세트 (또는 가장 간단한 실시예의 경우에, 평면을 갖는 강자성체 경계판과 하나의 강자성체 로드) 사이에 간극 거리에 비례한다. 요구되는 전류 밀도가 너무 높으면, 어레이의 로드 상에 배치된 각각의 와이어 코일을 더욱 두껍게 권취하도록 하고, 강자성체 구성 성분 사이에 적절한 간극 거리를 증가시키도록 한다. 권취된 각각의 와이어 코일은 공간 통로의 설정된 간극 거리보다 훨씬 더 얇게 제공되면, 자기장 내에 이득이 있지만, 와이어 코일이 더욱 권취되기 때문에 횟수가 감소된다. 이 문제는 이하의 기술을 사용함으로써 자기장 구배 내에 매끄러움 희생하여 부분적으로 해결될 수 있다.
이상적으로는, 다극 코일 어레이의 코일은 간극에 의해 분리되지 않는다. 그러나, 코일 사이에 도입된 간극의 사실상 필요성은 회피될 수 없지만, 강 또는 다른 강자성 물질에 의한 이런 간극의 의도적인 충전은 강자성 구성 성분 사이에 간극 거리를 증가시키지 않고 로드가 개별적으로 이동하는 것을 허용한다. 이 접근은 와이어 코일에 대해 더 많은 공간을 허용하지만, 바로 자기장을 증가시킬 것이다. 따라서, 지지 로드 상에 배치된 각각의 와이어 코일은 어레이의 근처에 인접하게 배치된 와이어 코일의 에지로 연장된 개재된 강 스페이서에 의해 의도적으 로 분리된다. 도9는 제1 및 제2 어레이의 지지 로드 상에 배치된 와이어 코일에 대해 개재된 강 스페이서 배열체를 도시한다.
도9에 도시된 변형 실시예의 형태는 가장 높은 자성 강도의 연속 이온 비임에 대해 효과적이다. 이 예에서, 스페이서로 채용된 강자성 물질(전형적으로 강)은 포화되지 않기에 충분한 두께를 가져야 하고, 스페이서의 피치는 자성 비균일성이 직선 지지 로드의 제한된 두께만큼 생성되기에 충분히 짧고 작아야 하고, 스페이서는 비싸지 않아야 한다. 따라서, 자성 비균일성은 개재된 스페이서의 두께의 제곱 및 와이어 코일의 피치의 제곱에 비례한다.
IV. 연속 리본 비임의 균일성을 향상시키기 위한 방법의 조정 단계
연속 리본 비임의 균일성을 향상시키기 위한 이하의 방법은 전술한 화이트 AIP 참고 문헌에 기재된 방법보다 더 간단하다. 이 단계들은 이온 비임을 통해 워크피스를 통과하기 전에 수행된다. 방법은 명확하게 하기 위해 양호한 실시예만 기재되지만, 다른 실시예들에서의 사용을 위해 쉽게 적용될 수 있다.
비임 전류 밀도 프로파일을 측정하는 방법이 논의되고 있고, 여기서는 이해를 쉽게 하기 위해 동일한 패러데이 컵의 어레이가 목표면에 배치된 것으로 가정한다. 에러를 제거하기 위해, 각각의 패러데이 컵은 사각형 형상의 접지된 도입 구멍에 의해 선행되고, 각각의 구멍의 폭은 정확하게 동일하고, 다극 어레이의 각각의 코일의 폭의 일부인 폭을 갖는다. 각각의 구멍의 높이 및 패러데이 컵의 높이는 이온 비임의 높이를 초과해야 하며, 또는 측정은 실효성이 없을 것이다. 하나의 패러데이 컵은 코일 또는 코일 쌍이 다극 조립체 내에 중심에 위치하는 매번 x 좌표 상에 중앙에 위치한다. x좌표에서 전류 밀도는 구멍의 폭으로 측정된 이온 비임 전류를 나눔으로써 얻어지지만, 모든 구멍이 동일하면 이 단계는 생략될 수 있고, 측정된 전류는 바로 사용될 있다.
측정이 완료된 후에, 패러데이 컵 내의 측정된 전류의 평균값이 계산된다. 원하는 비임 프로파일이 균일하다면, 각각의 측정 지점에서의 에러는 측정값과 평균 간의 차이이다. 원하는 비임 프로파일이 균일하지 않다면, 에러값은 원하는 기능에 적합하도록 계산되어야 한다.
방법은 다음 단계들로 구성된다.
(i) 원하는 종류, 에너지, 및 근사한 전류의 안정된 이온 비임이 목표면에 이온 주입기를 통해 의도된 통로 상에 지향된다.
(ii) 이온 비임의 프로파일이 측정된다.
(iii) 제1 패러데이 컵을 시작하면, 원하는 전류(균일한 프로파일의 경우 평균값)와 정합할 때까지 제1 패러데이 컵 상에 관측된 전류를 변경하도록 제1 코일 또는 코일들을 통과하는 전류가 조정된다. 요구되는 변화 크기 및 적절한 방향을 측정하도록 제어 매개변수에(코일 속의 전류) 작은 변화를 주는 관례적인 경험적인 방법에 의해 조정이 이루어진다. 그러나, 시스템이 시험되고 조정되자 마자, 이들 양들은 알려져야 하고, 이온 종류 및 에너지에 대한 의존도도 잘 알려진다. 제1 코일을 조정한 후에, 제2 패러데이 컵 내에 이온 비임 전류가 제2 코일 등 내의 전류에 의해 조정된다.
(iv) 필요하다면, 단계 ii 및 iii이 반복된다.
평균값의 계산과는 별도로 이 과정이 변수의 측정이 원하는 값을 달성할 때까지 하나의 제어 매개변수를 조정하는 단계를 포함한다는 것을 알 것이다. 이는 선형 처리이며, 수동으로 쉽게 달성될 수 있다. 균일 제어를 위한 종래의 다극에 대한 인용된 종래의 방법은 고도의 연산을 수반하고, 대부분의 작업자가 수동으로 수행할 수 있는 능력을 밖이었다.
이는 선형적이고 확장 축소가 가능하기 때문에, 이 절차는 쉽게 자동화된다. 인접한 코일간에 약간의 혼선이 있고, 절차의 각각의 반복이 관측된 에러를 버금가게 정확하도록 절차를 반복하는 또는 수정하는 것이 필수적이다. 따라서 자동적으로 실행될 때 매우 신속하게 될 수 있다.
V. 조절기 조립체의 추가적인 상세한 설명 및 특성
1. 100keV까지의 에너지로 실리콘 웨이퍼 내부로 이온 종류(비소 및 경량 종류를 포함)의 주입을 위해 의도된 장치에 있어서, 이온 비임은 x-축 치수에 있어서 300mm 보다 다소 크고(오늘날 사용하는 상업적인 실리콘 웨이퍼에 대한 최대 표준 직경은 300mm이기 때문), y-축 치수에 있어서 약 30mm인 것이 양호하다. 웨이퍼는 y-치수의 비임을 통해 완전히 선회되어야 한다. 너무 작은 y-축 치수는 비임의 전류 및 전력 밀도를 바람직하지 않은 레벨까지 상승시키지만; 반면에 너무 큰 y-축 치수는 웨이퍼가 비임의 주연 에지를 청결하게 하도록 이동해야 하는 요구 거리를 증가시킨다. 이러한 이유로, 최적 비임 높이는 비임 폭의 10% 및 20% 사이에 있도록 측정된다.
2. 자계 기울기가 와이어 코일의 x-치수 피치보다 작은 거리를 초과하여 제 어될 수 없다는 것을 명확히 알아야 한다. 또한, 비임의 y-치수는 계 기울기가 신뢰성있게 제어될 수 있는 조립체를 위한 최소 간극 거리와 비슷한 크기라는 것을 인식해야 한다. 특별한 예로서, 포아송(POISSON)[로스 알라모스(Los Alamos)의 LAACG FTP 서버로부터 입수 가능한 포아송 수퍼피시 버전 7(Poisson Superfish Version 7)]과 같이 무료로 입수 가능한 코드를 사용하는 모델링은 이러한 진술에 대해 더욱 큰 정밀도를 제공하는데 사용될 수 있다.
3. 어떤 것은 또한 비임의 y-치수와 비슷하게 되도록 와이어 코일의 피치를 기대할 수 있다. 유사하게, 와이어 코일의 권취 두께는 전형적으로 피치보다 상당히 작아야 한다. 그러나 몇몇 대체 실시예에서는 특별한 응용분야 및 주입 시스템에 대해 실질적으로 더욱 큰 코일링된 권취부를 이용할 것이다.
4. 과거에는, 상기 장치가 이온 비임의 주위로 완전한 자기 경로를 형성했다. 코일링된 권취부의 어레이를 지지하는 강자성체 바아의 단부가 강과 같은 강자성체 금속에 의해 연결되지 않는 것이 본 발명의 기본 특징이다. 이러한 특징은 비영계 성분(non-zero field components)이 각 다극 어레이의 단부에 존재하도록 한다. 결론적으로, 이 조립체로부터의 표류계(stray field)는 종래 기술의 장치에 대한 것보다 클 수 있지만, 그러나 표류계는 각 단부에 대해 g에 더욱 가깝지 않는 현재 다극의 단부 근방의 강 분권(steel shunt)을 배치함으로써 매우 감소될 수 있다.
5. 본 발명의 실시예는 미국특허 제5,834,786호에 도시된 것처럼, 도10에 도시된 바와 같이 항목 200으로 나타내는 종래에 공지된 임의의 이온 주입기에 포 함될 수 있다. 이것은 비임의 폭이 다소 크게 개시된 다극 위치로부터 자석(3')의 다른 측상에 유리하게 배치될 수 있지만; 여전히 목표 평면(target plane, WI)으로부터 가능한 한 멀리 있다. 분기된 이온 비임(1)은 이온 소스(2)에 의해 생성되고 자석에 의해 약 0.2도 내에서 평행하게 된다. 그리고 나서, 다극 어레이된 조립체는 비임으로부터 제거된 주입 목표를 가지고 각각의 패러데이 컵 내의 전류를 균등하게 하도록 프로필러(Profiler) 또는 다극 제어에 의해 조절될 수 있다.
6. 이온 비임 균일성은 이동중인 패러데이 컵에 의해 또는 이산된 패러데이 컵의 어레이에 의해 측정될 수 있다. 그러나, 단순성을 위해, 코일의 수의 절반과 동일하고 코일과 정렬된 패러데이 컵의 어레이는 목표 평면에 배치되거나 그 뒤를 밀폐시킬 수 있다. 각 컵의 구멍이 정확하게 동일하여, 컵 내의 동일한 측정이 균일한 이온 비임을 나타낸다. y-방향으로의 측정 장치의 허용이 전체 비임을 수용한다는 것은 중요하다. 정확성은 측정 장치의 특징적인 구멍이 목표 평면 내에 있지 않으면 절충된다. 일단, 상호 체결 기구(interlocked mechanism)가 워크피tm 및 프로필러 하드웨어 사이의 충돌을 방지하도록 요구되는 경우에 프로필러 하드웨어를 목표 평면 내에 직접 배치하는 것이나, 또는 이를 목표 평면 바로 뒤에 배치하여 균일성에 있어서 약간의 열화를 허용하는 것 사이에서 선택할 수 있다. 에러는 다극 조정기(multipole adjuster)에 의해 발생된 가장 강한 사중극계 성분(quadrupole field component)에 비례한다.
7. 본 발명의 실시예는 또한 실리콘 웨이퍼를 위한 이온 주입기에 포함될 수 있다. 종래 기술의 시스템(미국특허 제5,350,926호에 개시된 것을 포함)과 비교해 보면, 비임 트리머, 가동 극 피스(movable pole piece) 및 관련된 제어부 모두가 제거되었다. 그 대신에, 상술한 종류의 다극 어레이된 조립체가 있고, 워크피스가 목표 평면으로부터 제거될 때 비임 균일성을 측정하기 위한 패러데이 컵의 정렬된 어레이가 있다. 이온 소스에 의해 생성된 분기된 이온 비임은 자석에 의해 질량 분석되고 자석에 의해 약 0.2도 내에서 평행하게 된다. 다극 어레이된 조립체는 실제로 약 +/-0.3도 정도까지 평행도를 열화시킬 수 있다. 패러데이 컵 대신에 최초의 이동하는 패러데이 컵 프로필러 시스템을 사용하는 것이 가능하고, 또한 더욱 정확하고 저렴할 수도 있지만 다중 패러데이 컵을 사용하는 실용적인 작동은 사용하기에 훨씬 간단하다는 것을 알아야 한다.
8. 종래 기술(특히 미국특허 제5,834,786호에 예시됨)은 제어 가능한 쌍극자 전자석의 카테시언 어레이(Cartesian array)를 통해 전류 밀도를 조정하는 방법을 제공했다. 이것은 다극 시스템 내의 각 코일 전류의 설정 및 얻어진 균일성 사이에 어떤 간단한 관계가 없기 때문에 필수적이다. 이 시스템은 1999년 IEEE의 IIT-98에서 화이트(White) 등에 의해 작성된 "평면-패널 디스플레이의 주입을 위해 리본 비임내의 균일성의 확실한 제어(Positive Control of Uniformity in Ribbon Beams for Implantation of Flat-Panel Display)"에 더욱 충분히 기재되어 있다.
그러나 본 발명은 개별 와이어 코일(가장 간단한 구조) 내의 전기 에너지 또는 다극 코일 어레이의 대향하여 위치된 와이어 코일의 정합된 쌍들(양호한 구조로) 및 목표 평면에서 비임의 이온 밀도 사이에 직접적인 관계가 존재하기 때문에 전류 균일성 조정 프로세스를 단순화한다. 비임의 전류 균일성의 조정은 대응하는 패러데이 컵 내의 전류가 소정값, 전형적으로 조정 전의 프로파일의 평균값을 가질 때까지 차례로 제1 및 제2 다극 어레이의 길이를 초과하여 배치된 정합 와이어 코일의 각각을 쌍을 조정함으로써 달성될 수 있다. 조립체에서 각 다극 어레이 영향의 제한된 영역 때문에, 몇 번의 터닝의 반복이 요구될 수도 있다. 전체 프로파일이 필요한 것보다 넓거나 좁은 경우에, 목표값은 비례하는 양만큼 각각 상승되거나 하강될 수 있다.
9. 또 다른 형식으로, 어떤 바아 상에서 코일 피치의 1/4만큼 양의 x 방향으로 코일들을 오프셋하고, 다른 바아 상에서 동일한 양만큼 음의 x 방향으로 코일들을 오프셋함으로써, 원하지 않은 Bx 성분의 매우 미소한 증가를 희생하여 코일의 전체 숫자를 감소하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 어떤 바아 상의 코일의 중심이 대향 바아 상의 코일의 에지와 대향하고, 그 반대도 그러하다. 각 코일의 폭은, 모든 코일이 개별적으로 조정될 수 있다면, 계 기울기가 수정될 수 있는 해상도를 상당히 감소하지 않으면서 두 배가 될 수 있다.
발명은 본 명세서에 동봉된 청구범위에 의해서만 범위가 한정되고 형태가 제한된다.

Claims (11)

  1. 연속적인 이온 비임으로서 대전된 입자의 발생을 위한 소스와, 연속적인 이온 비임을 소정 방향으로 지향시키기 위한 수단과, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자를 준비된 워크피스 내로 주입하기 위한 평면을 포함하는 이온 주입기 장치에 있어서, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자의 균일성을 조정하고 제어하기 위한 개량된 전자기 조절기 조립체이며,
    (i) 강자성체 재료를 포함하고 소정의 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (ii) 상기 지지 로드상에서 미리 선택된 장소에 개별적이고 수직으로 인접하게 배치되고, 각각이 전기 도전성 물질로 형성된 적어도 두 개의 와이어 코일로 이루어지는 다극 코일 어레이와,
    상기 다극 코일 어레이에 평행하게 놓이고 이로부터 미리 설정된 간극으로 위치된 평면을 제공하고, 소정의 치수 및 구성으로 이루어지고 강자성체 재료를 포함하는 경계판과,
    전기 에너지를 상기 지지 로드상에 배치된 각 와이어 코일에 개별적으로 도입시키는 수단과,
    상기 어레이의 상기 지지 로드상에 배치된 각 와이어 코일에 개별적으로 도입된 전기 에너지를 독립적으로 조정 및 제어하기 위한 전류 제어기와,
    맞춤 자계 기울기를 갖는 상기 연속 자계를 통과 이동하는 연속적인 이온 비임에 인가하는 제한된 공간 통로를 포함하고,
    각 활성화된 와이어 코일은 제한된 폭의 수직으로 연장되고 현재 조정된 자계 기울기를 발생하고, 복수의 상기 제한된 폭의 수직으로 연장되고 현재 조정된 자계 기울기들은 맞춤 자계 기울기를 갖는 연속 자계를 집합적으로 형성하고, 상기 연속 자계의 상기 맞춤 자계 기울기의 인가는 연속적인 이온 비임의 대전된 입자의 균일성을 증가시키게 되며,
    상기 공간 통로는 상기 다극 코일 어레이의 길이만큼 x-축 방향으로 그리고 상기 다극 어레이를 상기 경계판의 상기 평면으로부터 분리시키는 미리 설정된 간극 거리만큼 y-축 방향으로 치수 제한되고, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자에 대한 균일성의 정도가 증가되는 조절기 조립체.
  2. 연속적인 이온 비임으로서 대전된 입자의 발생을 위한 소스와, 연속적인 이온 비임을 소정 방향으로 지향시키기 위한 수단과, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자를 준비된 워크피스 내로 주입하기 위한 평면을 포함하는 이온 주입기 장치에 있어서, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자의 균일성을 조정하고 제어하기 위한 개량된 전자기 조절기 조립체이며,
    (i) 강자성체 재료를 포함하고 고정된 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (ii) 상기 지지 로드상에서 미리 선택된 장소에 개별적이고 수직으로 인접하게 권취되고, 각각이 전기 도전성 물질로 형성되어 상기 직선의 지지 로드에 대해 수직으로 놓이도록 귄치된 적어도 두 개의 와이어 코일로 이루어지는 제1 다극 코일 어레이와,
    상기 제1 다극 코일 어레이에 평행하게 위치되고 그 와이어 코일과 일치하고 그로부터 미리 설정된 간극 거리로 놓여 있는 제2 다극 코일 어레이이며, (γ) 강자성제 재료를 포함하고 고정된 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (υ) 상기 지지 로드상에서 미리 선택된 장소에 개별적이고 수직으로 인접하게 권취되고, 각각이 전기 도전성 물질로 형성되어 상기 직선의 지지 로드에 대해 수직으로 놓이도록 귄치된 적어도 두 개의 와이어 코일로 이루어지는 제2 다극 코일 어레이와,
    가변 전류의 전기 에너지를 상기 제1 및 제2 다극 어레이의 상기 각각의 상기 지지 로드상에 각각 인접하게 배치된 와이어 코일을 통해 독립적이고 동시에 통과시키는 온 디맨드 수단과,
    상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에 존재하여 연속 자계를 통과 이동하는 연속적인 이온 비임에 인가하고, 통과 이동하는 연속적인 이온 비임에 대해 인가된 연속 자계의 자계 기울기를 조정하고 제어하는 제한된 공간 통로를 포함하고,
    각 인접하게 위치되고 활성화된 와이어 코일은 상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에서 제한된 폭의 수직으로 연장되고 개별적으로 조정 가능한 자계 기울기를 독립적으로 동시에 발생하고, 상기 복수의 제한된 폭의 인접하게 연장되는 자계 기울기들은 상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에서 연속 자계를 집합적으로 형성하고, 상기 연속 자계 내에서 제한된 폭의 각 자계 기울기는 상기 연속 자계를 초과하여 조정 가능하고 제어 가능한 자계 기울기를 산출하도록 자유롭게 개별적으로 그리고 동시에 변경될 수 있으며,
    상기 공간 통로는 상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이의 길이만큼 x-축 방향으로 그리고 상기 제1 다극 코일 어레이를 상기 제2 다극 코일 어레이로부터 분리시키는 미리 설정된 간극 거리만큼 y-축 방향으로 치수 제한되고, 연속적인 이온 비임의 대전된 입자에 대한 균일성의 정도가 조정되고 제어되는 조절기 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연속 이온 비임은 리본 형상의 비임인 조절기 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 미리 선택된 부위에 인접하게 위치되고 독립적으로 감긴 상기 와이어 코일의 수는 4 내지 30 사이의 범위에 있는 조절기 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다극 어레이의 각각의 코일과 동일한 x 좌표를 갖는 위치를 포함하는 복수의 위치에서 전류를 측정함으로써 워크피스가 실행되는 평면에 그 긴 치수에서 이온 비임의 전류 밀도의 프로파일을 측정하는 수단을 더 포함하고, 상기 측정 수단은 좁은 치수에서 비임 에지 위로 연장되지만 다극 코일 어레이에서 코일 중 하나의 폭보다 작도록 이온 비임의 큰 치수의 방향으로 제한되는 조절기 장치.
  6. 제5항에 있어서, 가변 전류를 보내는 수단은 전류 밀도가 원하는 프로파일에 일치될 때까지 타겟 평면의 상응하는 위치에서 관찰된 이온 비임 전류 밀도 프로파 일을 변형하도록 전류 밀도 프로파일의 측정치와 반응해서 조절되는 조절기 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다극 코일 어레이의 상기 와이어 코일에 제공된 전류는 50 내지 10,000 암페어턴인 조절기 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간 통로의 미리설정된 간극 거리는 25 내지 250밀리미터로 변하는 치수인 조절기 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간 통로의 폭 치수는 200 내지 2,000밀리미터로 변하는 조절기 장치.
  10. 연속적인 이온 비임에서 대전된 입자의 균일성을 조절하고 제어하기 위한 방법이며,
    상기 방법은 조절기 조립체를 얻는 단계와,
    전자기 조절기 조립체의 공간 통로를 통해 연속적인 이온 비임을 지향시키는 단계와,
    지지 로드 상의 각각의 인접하게 위치된 와이어 코일을 통해 독립적으로 가변 전류의 전기 에너지를 통과시키는 단계와, 이에 따라 각각의 인접하게 위치되고 활성화된 와이어 코일은 직각으로 연장되고 개별적으로 조절가능한 자계의 제한된 폭을 독립적으로 생성하고, 이에 의해 복수의 인접하게 연장된 자계의 제한된 폭은 연속적인 자계를 집합적으로 형성하고, 이에 의해 상기 연속적인 자계 내의 각각의 자계의 제한된 폭은 상기 연속적인 자계에 대해 조절가능하고 제어가능한 자계 기울기를 생성하도록 자유롭게 독립적으로 변경될 수 있고,
    전자기 조절기 조립체를 관통하는 연속적인 이온 비임의 대전된 입자에 대한 균일성 정도를 조절하고 제어하기 위한 단계를 포함하고,
    상기 조절기 조립체는,
    (i) 소정의 길이 및 치수를 갖고 강자성체 재료로 구성된 직선형 지지 로드와,
    (ii) 상기지지 로드 상의 미리 선택된 부위에 인접하게 위치되고 독립적으로 감기고 각각의 와이어 코일이 상기 직선형지지 로드에 직각으로 놓이도록 감기고 전기적으로 도전성 물질로 형성된 적어도 두 개의 와이어 코일을 구비한 다극 코일 어레이와,
    다극 코일 어레이로부터 미리설정된 간극 거리에서 및 그에 평행하게 놓이도록 위치된 평면을 나타내고 소정의 치수와 형상이고 강자성체 재료를 포함하는 경계판과,
    각각의 인접하게 위치되고 활성화된 와이어 코일이 제한된 폭의 직각으로 연장되고 개별적으로 조절가능한 자계 기울기를 생성할 수 있도록 지지 로드 상의 각각의 인접하게 위치된 와이어 코일을 통해 독립적으로 가변 전류의 전기 에너지를 통과시키기 위한 온 디맨드 수단과,
    관통해서 진행하는 연속적인 이온 비임에 대해 인가된 연속적인 자계의 자계 기울기를 조절하고 제어하고 그에 연속적인 자계를 인가하기 위한 제한된 공간 통로를 포함하고,
    상기 제한된 폭의 복수의 인접하게 연장된 자계 기울기는 연속적인 자계를 집합적으로 형성하고, 상기 연속적인 자계 내의 제한된 폭의 각각의 자계 기울기는 상기 연속적인 자계에 대해 조절가능하고 제어가능한 자계 기울기를 생성하도록 자유롭게 개별적으로 변경될 수 있고,
    상기 공간 통로는 상기 다극 코일 어레이의지지 로드의 길이만큼 x-방향으로 및 상기 경계판의 상기 평면으로부터 상기 다극 어레이를 분리하는 간극 거리만큼 y-축 방향으로 치수적으로 제한되는 방법.
  11. 연속적인 이온 비임에서 연속적인 이온 비임의 대전된 입자의 균일성을 조정하고 제어하기 위한 방법이며,
    상기 방법은 조절기 조립체를 얻는 단계와,
    전자기 조절기 조립체의 공간 통로를 통해 연속적인 이온 비임을 지향시키는 단계와,
    제1 및 제2 다극 어레이의 각각의 지지 로드 상의 각각의 인접하게 위치된 와이어 코일을 통해 독립적으로 및 동시에 가변 전류의 전기 에너지를 통과시키는 단계와, 이에 따라 각각의 인접하게 위치되고 활성화된 와이어 코일은 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에 직각으로 연장되고 개별적으로 조절가능한 자계의 제한된 폭을 독립적으로 및 동시에 생성하고, 이에 의해 복수의 인접하게 연장된 자계의 제한된 폭은 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에 연속적인 자계를 집합적으로 형성하고, 이에 의해 상기 연속적인 자계 내의 각각의 자계의 제한된 폭은 상기 연속적인 자계에 대해 조절가능하고 제어가능한 자계 기울기를 생성하도록 자유롭게 독립적으로 및 동시에 변경될 수 있고,
    전자기 조절기 조립체를 관통하는 연속적인 이온 비임의 대전된 입자에 대한 균일성 정도를 조절하고 제어하기 위한 단계를 포함하고,
    상기 조절기 조립체는,
    (i) 강자성체 재료를 포함하고 고정된 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (ii) 상기 지지 로드상에서 미리 선택된 장소에 개별적이고 수직으로 인접하게 권취되고, 각각이 전기 도전성 물질로 형성되어 상기 직선의 지지 로드에 대해 수직으로 놓이도록 귄치된 적어도 두 개의 와이어 코일로 이루어지는 제1 다극 코일 어레이와,
    상기 제1 다극 코일 어레이에 평행하게 위치되고 그 와이어 코일과 일치하고 그로부터 미리 설정된 간극 거리로 놓여 있는 제2 다극 코일 어레이이며, (γ) 강자성제 재료를 포함하고 고정된 길이와 둘레를 갖는 직선의 지지 로드와, (υ) 상기 지지 로드상에서 미리 선택된 장소에 개별적이고 수직으로 인접하게 권취되고, 각각이 전기 도전성 물질로 형성되어 상기 직선의 지지 로드에 대해 수직으로 놓이도록 귄치된 적어도 두 개의 와이어 코일로 이루어지는 제2 다극 코일 어레이와,
    가변 전류의 전기 에너지를 상기 제1 및 제2 다극 어레이의 상기 각각의 상기 지지 로드상에 각각 인접하게 배치된 와이어 코일을 통해 독립적이고 동시에 통 과시키는 온 디맨드 수단과,
    상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에 존재하여 연속 자계를 통과 이동하는 연속적인 이온 비임에 인가하고, 통과 이동하는 연속적인 이온 비임에 대해 인가된 연속 자계의 자계 기울기를 조정하고 제어하는 제한된 공간 통로를 포함하고,
    각 인접하게 위치되고 활성화된 와이어 코일은 상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에서 제한된 폭의 수직으로 연장되고 개별적으로 조정 가능한 자계 기울기를 독립적으로 동시에 발생하고, 상기 복수의 제한된 폭의 인접하게 연장되는 자계 기울기들은 상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이 사이에서 연속 자계를 집합적으로 형성하고, 상기 연속 자계 내에서 제한된 폭의 각 자계 기울기는 상기 연속 자계를 초과하여 조정 가능하고 제어 가능한 자계 기울기를 산출하도록 자유롭게 개별적으로 그리고 동시에 변경될 수 있으며,
    상간 통로는 상기 제1 및 제2 다극 코일 어레이의 지지 로드의 고정된 길이만큼 x-축 방향으로 그리고 상기 제1 다극 코일 어레이를 상기 제2 다극 코일 어레이로부터 분리시키는 미리 설정된 간극 거리만큼 y-축 방향으로 치수 제한되는 방법.
KR1020067021926A 2004-03-24 2005-03-02 이온 주입기 장치 및 연속 이온 비임의 대전 입자의 균일성을 조절 및 제어하는 방법 KR100913445B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/807,770 2004-03-24
US10/807,770 US7078713B2 (en) 2003-03-28 2004-03-24 Electromagnetic regulator assembly for adjusting and controlling the current uniformity of continuous ion beams

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070004052A true KR20070004052A (ko) 2007-01-05
KR100913445B1 KR100913445B1 (ko) 2009-08-25

Family

ID=35197624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067021926A KR100913445B1 (ko) 2004-03-24 2005-03-02 이온 주입기 장치 및 연속 이온 비임의 대전 입자의 균일성을 조절 및 제어하는 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7078713B2 (ko)
KR (1) KR100913445B1 (ko)
WO (1) WO2005104171A2 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6933507B2 (en) * 2002-07-17 2005-08-23 Kenneth H. Purser Controlling the characteristics of implanter ion-beams
US7902527B2 (en) * 2004-05-18 2011-03-08 Jiong Chen Apparatus and methods for ion beam implantation using ribbon and spot beams
US7675050B2 (en) * 2006-06-12 2010-03-09 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus and method for ion beam implantation using ribbon and spot beams
US20060267583A1 (en) * 2005-04-07 2006-11-30 Keady John P Methods and devices for medium manipulation using quantum spin
US7525103B2 (en) * 2006-01-20 2009-04-28 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for improving uniformity of a ribbon beam
US20080116390A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Pyramid Technical Consultants, Inc. Delivery of a Charged Particle Beam
US7807983B2 (en) * 2007-01-12 2010-10-05 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for reducing magnetic fields at an implant location
WO2008115339A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-25 White Nicholas R Open-ended electromagnetic corrector assembly and method for deflecting, focusing, and controlling the uniformity of a traveling ion beam
US7851767B2 (en) * 2007-03-21 2010-12-14 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Beam control assembly for ribbon beam of ions for ion implantation
US7772571B2 (en) * 2007-10-08 2010-08-10 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Implant beam utilization in an ion implanter
US7973290B2 (en) * 2008-08-13 2011-07-05 Axcelis Technologies, Inc. System and method of beam energy identification for single wafer ion implantation
WO2010030645A2 (en) * 2008-09-10 2010-03-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for manufacturing solar cells
DE102008062888B4 (de) * 2008-12-23 2010-12-16 Carl Zeiss Nts Gmbh Teilchenoptische Vorrichtung mit Magnetanordnung
US8604443B2 (en) * 2009-11-13 2013-12-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. System and method for manipulating an ion beam
DE102009057486A1 (de) 2009-12-10 2011-06-16 Ferrotec Gmbh Ablenkvorrichtung für Elektronenstrahlen, magnetische Ablenkeinheit für eine solche Ablenkvorrichtung und Vorrichtung zum Bedampfen eines flächigen Substrates mit einer solchen Ablenkvorrichtung
US8334517B2 (en) 2011-01-24 2012-12-18 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus for adjusting ion beam by bended bar magnets
US8921802B2 (en) * 2011-03-17 2014-12-30 Nicholas R. White Mass analyzer apparatus and systems operative for focusing ribbon ion beams and for separating desired ion species from unwanted ion species in ribbon ion beams
US8378312B1 (en) * 2011-08-19 2013-02-19 Pyramid Technical Consultants, Inc. System, apparatus and method for deflecting a particle beam
US9340870B2 (en) * 2013-01-25 2016-05-17 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Magnetic field fluctuation for beam smoothing
US9142386B2 (en) 2013-03-15 2015-09-22 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Ion beam line
US9502213B2 (en) 2013-03-15 2016-11-22 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Ion beam line
US9269528B2 (en) 2013-10-15 2016-02-23 Adavanced Ion Beam Technology, Inc. Medium current ribbon beam for ion implantation
US9697988B2 (en) * 2015-10-14 2017-07-04 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Ion implantation system and process
US9734982B1 (en) * 2016-05-24 2017-08-15 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Beam current density distribution adjustment device and ion implanter
CN108231523A (zh) * 2018-01-18 2018-06-29 德淮半导体有限公司 离子植入机及其使用方法
CN110660633B (zh) 2019-08-28 2022-03-25 中科晶源微电子技术（北京）有限公司 维恩过滤器和带电粒子束成像设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311028A (en) * 1990-08-29 1994-05-10 Nissin Electric Co., Ltd. System and method for producing oscillating magnetic fields in working gaps useful for irradiating a surface with atomic and molecular ions
US6885014B2 (en) * 2002-05-01 2005-04-26 Axcelis Technologies, Inc. Symmetric beamline and methods for generating a mass-analyzed ribbon ion beam
US6703628B2 (en) * 2000-07-25 2004-03-09 Axceliss Technologies, Inc Method and system for ion beam containment in an ion beam guide
US6770888B1 (en) * 2003-05-15 2004-08-03 Axcelis Technologies, Inc. High mass resolution magnet for ribbon beam ion implanters

Also Published As

Publication number Publication date
US20050017202A1 (en) 2005-01-27
WO2005104171A3 (en) 2006-03-23
US7078713B2 (en) 2006-07-18
KR100913445B1 (ko) 2009-08-25
WO2005104171A2 (en) 2005-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100913445B1 (ko) 이온 주입기 장치 및 연속 이온 비임의 대전 입자의 균일성을 조절 및 제어하는 방법
JP3730666B2 (ja) 大電流リボンビーム注入装置
US7105839B2 (en) Method and fine-control collimator for accurate collimation and precise parallel alignment of scanned ion beams
EP0473097B1 (en) System for irradiating a surface with atomic and molecular ions using two dimensional magnetic scanning
US8035087B2 (en) Open-ended electromagnetic corrector assembly and method for deflecting, focusing, and controlling the uniformity of a traveling ion beam
KR100926398B1 (ko) 리본 모양의 주입기 이온 빔의 특성 제어
JP5449515B2 (ja) リボンビームの均一性向上のための方法
KR101375480B1 (ko) 리본 형상의 이온 빔을 위한 이온 빔 편향 마그넷 및 이온 빔 조사 장치
WO1998002900A9 (en) High current ribbon beam ion implanter
JP2008503067A (ja) 改良したイオン注入均一化のためのイオンビーム走査システム及び方法
JP2017510023A (ja) 可変エネルギー制御を伴うイオン注入システムおよび方法
JP5272242B2 (ja) イオンビームを集束させるためのシステム及び方法
JP7474255B2 (ja) イオン注入システムおよび方法
EP1981060B1 (en) Ion implantation apparatus and method of converging/shaping ion beam used therefor
KR102517459B1 (ko) 복합 다중극자 자석 및 쌍극자 스캐닝 자석
JP2006004676A (ja) 連続イオンビームの電流の均一性を調整し制御する電磁制御体
JPWO2020123063A5 (ko)
JP2004192905A (ja) イオン注入装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120802

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130509

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140728

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150610

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160307

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170518

Year of fee payment: 9