KR20080012950A - 2차원 정지 빔 프로파일 및 각 맵핑 - Google Patents

Abstract

본 발명의 이온 빔 균일도 검출기는 평행한 평면상에 배치되고, 선택된 거리만큼 이격되는 많은 수평 로드 및 많은 수직 로드를 포함한다. 교차 측정점은 수평 및 수직 로드의 교점으로 정의된다. 펄스를 수직 로드에 선택적이고 순차적으로 인가하여, 수평 로드를 동시에 바이어스함으로써, 측정은 교차 측정점에 대해 획득될 수 있으며, 이는 이때 교차 측정점에서 이온 빔 형상 및 이온 빔 강도를 결정하는데 이용될 수 있다. 이들 측정치를 토대로, 강도에 대해 균일도를 증대시킬 뿐만 아니라, 원하는 빔 형상을 제공하기 위해 연속 이온 주입 프로세스에 대한 조정이 행해질 수 있다. 게다가, 수직 및 수평 로드의 쌍은 또한 여러 교차점에서 2차원의 입사각을 나타내는 측정치를 획득하는데 이용될 수 있다.

수직 로드, 수평 로드, 전하 출력 회로

Description

2차원 정지 빔 프로파일 및 각 맵핑{TWO DIMENSIONAL STATIONARY BEAM PROFILE AND ANGULAR MAPPING}

이 출원은 2003년 4월 29일자로 출원되고, 2004년 1월 13일자로 허여되었으며, 명칭이 "BEAM UNIFORMITY AND ANGULAR DISTRIBUTION MEASUREMENT SYSTEM"인 미국 특허 제6,677,598호로서 허여된 미국 특허 출원 제10/425,924호에 관계된다.

본 발명은 일반적으로 이온 주입 장치에 관한 것으로서, 특히, 이온 빔의 2차원 빔 프로파일 및 각 맵핑 시스템 및 방법에 관한 것이다.

이온 주입은, 화학적 프로세스인 확산의 반대되는 물리적 프로세스이며, 이는 반도체 장치 제조 시에 도펀트를 반도체 및/또는 웨이퍼 물질에 선택적으로 주입하는데 사용된다. 따라서, 주입 동작은 도펀트와 반도체 물질 간에 화학적 상호 작용에 의존하지 않는다. 이온 주입을 위해, 도펀트 원자 또는 분자는 이온화되어 격리되고, 때때로 가속화되거나 감속되어, 빔에 형성되고, 웨이퍼를 가로질러 스위프(sweep)된다. 도펀트 이온은 물리적으로 웨이퍼에 충격을 가하여 표면에 입력하여, 결과적으로 이 표면의 아래에 위치된다.

이온 주입 시스템은 정교한 서브시스템을 조합한 것으로서, 각 서브시스템은 도펀트 이온으로 특정 동작을 실행한다. 도펀트 요소는, 기체 또는 고체 형태로, 이온화실의 내부에 위치되어, 적절한 이온화 프로세스에 의해 이온화된다. 하나의 예시적인 프로세스에서, 이온화실은 저압(진공)으로 유지된다. 필라멘트는 이 이온화실 내에 배치되어, 전자가 필라멘트원으로부터 생성되는 지점에 가열된다. 음 전하 전자는 이온화실 내의 반대 전하 애노드로도 흡인된다. 필라멘트에서 애노드로의 이동 중에, 전자는 도펀트원 요소(예컨대, 분자 또는 원자)와 충돌하여, 분자의 요소로부터 다수의 양 전하 이온을 생성한다.

일반적으로, 원하는 도펀트 이온 이외에, 다른 양 이온이 생성된다. 원하는 도펀트 이온은, 분석, 질량 분석, 선택 또는 이온 분리로서 지칭되는 프로세스에 의해 다수의 이온으로부터 선택된다. 선택은 자기장을 생성하는 질량 분석기를 이용하여 달성되며, 자기장을 통해 이온화실로부터의 이온은 이동한다. 이온은 비교적 고속으로 이온화실에 남아, 자기장에 의해 아크형(arc)으로 구부려진다. 아크형의 반경은 개별 이온의 질량, 속도 및 자기장의 세기로 나타낸다. 분석기의 출구에 의해, 하나의 이온종, 원하는 도펀트 이온만이 질량 분석기로 유출된다.

선형 가속기로서 지칭되는 가속 시스템은, 어떤 경우에, 웨이퍼 표면에 침투하도록 원하는 도펀트 이온을 미리 정해진 운동량(예컨대, 속도와 곱하는 도펀트 이온의 질량)으로 가속화하거나 감속하는데 이용된다. 가속화를 위해, 이 시스템은 고리형 가동(powered) 전극 및, 그의 축을 따른 4배 렌즈의 쌍을 가진 선형 설계로 이루어진다. 4배 렌즈는 음 및 양 전위에 의해 가동된다. 도펀트 이온이 여기에 들어가면, 이들 이온은 그것을 통해 가동 전극에 의해 가속화되어, 4배 렌즈에 의해 (빔으로서) 선택적으로 초점이 맞추어지고, 초점이 흐려진다.

후속하여, 도펀트 이온은 이때 종단국에 위치되는 타겟 웨이퍼로 지향된다. 도펀트 이온은, 빔으로서, 위치 함수로서 단위 시간당 입자의 수의 측정치인 빔 강도 및, 위치 함수로서 빔의 각 분포(입사각)인 발산도(emittance)를 가진 웨이퍼에 충돌한다. 일반적으로, 빔 강도 및 발산도는 예상되거나 원하는 값에서 실질적으로 균일한 것이 바람직하다.

다음에는, 본 발명의 하나 이상의 양태의 기본적 이해를 제공하기 위해 간략화된 요약이 제공된다. 이 요약은 본 발명의 광범한 개요가 아니고, 본 발명의 중요한 요소를 식별하도록 의도된 것도 아니고, 본 발명의 범주를 서술하는 것도 아니다. 오히려, 이 요약의 1차 목적은, 간략화된 형식으로 본 발명의 어떤 개념을, 나중에 제공되는 더욱 상세한 설명에 대한 서두로서 제공하기 위한 것이다.

본 발명은, 이온 주입 시에 균일도를 결정하고 제공하는데 중요한 강도 및/또는 발산도에 대해 이온 빔의 균일도를 모니터함으로써 반도체 장치 제조를 용이하게 한다. 이 균일도는 적절한 공간 분해능으로 비교적 신속하게 획득되어, 비교적 균일한 이온 주입을 달성하는 후속 조작을 가능하게 한다.

본 발명의 균일도 검출기는 평행한 평면상에 배치되고, 선택된 거리만큼 이격되는 많은 수평 로드 및 많은 수직 로드를 포함한다. 교차 측정점(crossover measurement point)은 수평 및 수직 로드의 교점(intersection)으로 정의된다. 음의 펄스를 수직 로드에 선택적이고 순차적으로 인가하여, 수평 로드를 동시에 바이어스함으로써, 측정은 교차 측정점에 대해 획득될 수 있으며, 이는 이때 교차 측정점에서 빔 밀도를 결정하는데 이용된다. 이들 측정을 토대로, 강도에 대해 균일도를 증대하기 위해 연속 이온 주입 프로세스에 대한 측정이 행해질 수 있다. 본 발명의 다른 균일도 검출기는, 평행한 평면상에 배치되고, 선택된 거리만큼 이격되는 많은 수평 로드의 쌍 및 많은 수직 로드의 쌍을 포함한다. 교차 측정점은 수평 로드의 쌍 및 수직 로드의 쌍의 교점으로 정의된다. 음의 펄스를 수직 로드의 쌍에 선택적이고 순차적으로 인가하여, 수평 로드의 쌍을 동시에 바이어스함으로써, 측정은 교차 측정점에 대해 획득되고, 이는 이때 교차 측정점에서 이온 빔 밀도 및 입사각의 값을 결정하는데 이용된다. 이들 측정을 토대로, 발산도 및 강도에 대해 균일도를 증대할 뿐만 아니라, 원하는 빔 형상을 제공하기 위해 연속 이온 주입 프로세스에 대한 측정이 행해질 수 있다.

상기 및 관련된 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 아래에 완전히 기술되고, 특히 청구범위에서 지적된 특징을 포함한다. 아래의 설명 및 부착된 도면은 본 발명의 어떤 예시적인 실시예로 상세히 설명된다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 원리가 이용될 수 있는 여러 방식 중 몇몇을 나타낸다. 본 발명의 다른 목적, 이점 및 신규 특징은 도면과 함께 고려될 시에 본 발명의 다음의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 양태에 따른 단일 웨이퍼 이온 주입 시스템을 도시한 블록도이다.

도 2는 단일 차원(single dimension) 균일도 검출기의 일부를 도시한 다이어 그램이다.

도 3은 본 발명의 양태에 따른 균일도 검출기를 도시한 다이어그램이다.

도 4는 본 발명의 다른 양태에 따른 균일도 검출기의 단일 로드 쌍의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 양태에 따른 이중 로드 균일도 검출기를 도시한 다이어그램이다.

도 6A는 본 발명의 양태에 따라 수직 로드를 따라 도 5의 균일도 검출기의 이중 로드 쌍의 단면도이다.

도 6B는 본 발명의 양태에 따라 수평 로드를 따라 도 5의 균일도 검출기의 이중 로드 쌍의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 양태에 따른 고역 통과 적분기(high pass integrator)를 도시한 다이어그램이다.

도 8은 본 발명의 양태에 따른 제 1 동작 모드의 검출기의 일부의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 양태에 따른 제 2 동작 모드의 검출기의 일부의 단면도이다.

도 10은 본 발명의 양태에 따른 균일도 검출기의 평면도이다.

도 11은 본 발명의 양태에 따른 균일도 검출기의 교차점에 대한 전하 출력 측정치를 획득하는 방법을 도시한 흐름도이다.

도 12는 본 발명의 양태에 따른 다차원 입사각 및 입사 이온 빔의 강도를 획 득하는 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명은 도면을 참조로 기술될 것이며, 여기서, 동일한 참조 번호는 동일한 소자를 나타내는데 이용된다. 당업자는, 본 발명이 도시되고 아래에 기술되는 예시적인 구성 및 양태로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이온 빔 프로파일 및 각 내용(angular content)은 이온 주입의 균일도를 결정하여, 이온 주입 프로세스 동안 균일도를 증대시키도록 조정을 실행하는데 중요하다. 균일도의 한 특성은 이온 빔 단면의 주어진 위치에서 단위 시간당 입자의 수의 측정치인 이온 빔 강도이다. 균일도의 다른 특성은 이온 빔 발산도이며, 이는 빔 내의 위치의 함수로서 빔의 각 분포이다. 이온 빔 프로파일은 1 또는 2 차원의 빔에 걸친 이온 빔 강도의 측정치이다.

어떤 등급의 이온 주입기(예컨대, 시리얼 이온 주입기)에서, 타겟 웨이퍼는 정지 상태이고, 이온 빔은 웨이퍼를 가로질러 주사된다. 배치(batch) 이온 주입기로서 지칭되는 다른 등급의 이온 주입기는 회전 디스크 또는 플래튼(platen)을 사용하며, 그 위에 입사 이온 빔을 통해 회전되는 많은 웨이퍼가 부착된다. 양방의 등급에 대해, 빔 균일도는 원하는 균일한 이온 주입을 달성하는데 중요하다.

어떤 종래의 이온 주입 시스템은 회전 디스크 프로파일러 또는 선형 어레이를 이용하여, 이온 주입 중에 빔 특성을 측정한다. 회전 디스크 프로파일러는 회전 디스크를 이용하여, 나선형 홀(hole) 패턴의 빔 강도를 측정한다. 그러나, 회전 디스크 프로파일러는 제한된 분해능만을 가지고, 회전 디스크 및 관련된 회전 메카니 즘을 필요로 하며, 비교적 저속의 데이터 수집을 행한다. 선형 어레이는 기계적 주사를 사용하고, 비교적 저속이며, 비교적 상당량의 공간을 필요로 하며, 이온 주입 프로세스의 신뢰성에 부정적 영향을 준다. 부가적으로, 선형 어레이는 단일 차원으로 제한되어, 2차원 맵핑을 제공하지 못한다.

이온 빔 프로파일 및 각 내용은, 특히, 타겟 웨이퍼의 상이한 부분이 빔의 상이한 부분에 의해 주입되는 시리얼 주입기에서 이온 주입의 균일도를 결정하는데 중요하다. 타겟 웨이퍼에 걸쳐 실질적으로 균일한 주입을 획득하기 위해 이온 주입 중에 각 내용 및 프로파일을 조작하는 것이 필요할 수 있다. 이와 같은 조작 후에, 빔 분포는 현재 이온 주입을 수정하여 장래 이온 주입을 안내하기 위해 측정된다.

본 발명은, 이온 주입 시에 균일도를 결정하고 제공하는데 중요한 강도 및/또는 발산도에 대해 이온 빔의 균일도를 모니터함으로써 반도체 장치 제조를 용이하게 한다. 이 균일도는 적절한 공간 분해능으로 비교적 신속하게 획득되어, 비교적 균일한 이온 주입을 달성하도록 이온 빔의 후속 조작을 가능하게 한다.

이온 주입 전에(예컨대, 교정), 이온 주입 중에(예컨대, 원위치에) 또는 이온 주입 후에(예컨대, 검증), 측정이 제공될 수 있다. 균일도 측정을 토대로, 이온 빔은 실시간에서 조정되어 균일도를 개선한다. 결과로서, 개선된 균일도로 더욱 엄격한 프로세스 제어 하에 이온 주입이 실행된다.

도 1에서, 본 발명의 양태에 따른 간단한 예시적인 시리얼 웨이퍼 이온 주입 시스템(100)의 블록도가 도시된다. 이 시스템(100)은 실(chamber)(102), 소스를 포함하는 이온 주입 시스템(104), 균일도 검출기(106) 및, 또한 받침대(pedestal) 또 는 종단국(end station)으로서 지칭되는 모듈(110)을 포함한다. 도 1에 도시된 시스템(100)은 설명을 위해 제공되고, 이온 주입 시스템의 모든 양태, 구성 요소 및 특징물(features)을 포함하는 것으로 의도되지 않는다. 대신에, 시스템(100)은 본 발명의 더욱더 이해를 용이하게 하기 위해 도시된다.

이온 주입 시스템(104)은 이온 빔(112), 통상적으로, 형상, 도펀트 타입, 선량, 빔 전류, 강도, 발산도, 입사각, 에너지 등을 포함하는 많은 특성을 가진 리본 빔 또는 주사된 펜슬 빔을 생성시킨다. 이온 빔(112)이 웨이퍼(108)의 표면에 실질적으로 직교하는 것으로 도시되지만, 이온 빔(112)은 웨이퍼(108)의 표면과 다른 입사각 (예컨대, θ>0, 여기서, 0은 표면에 수직인 빔이다)에 있을 수 있다.

상술한 바와 같이, 모듈(110)은, 예컨대, 기계적 또는 정전 클램프를 통해 웨이퍼(108)를 지지한다. 부가적으로, 모듈(110)은, 원하는 주입 결과를 달성하기 위해 제어된 레이트(controlled rate)로 이온 빔(112)을 통해 (지시된 바와 같이) 웨이퍼를 이동하도록 동작 가능하다. 선택적 양태에서, 이온 빔(112)은 단일 통과(pass) 또는 다중 통과 시에 웨이퍼에 걸쳐 이동된다. 일반적으로, 주어진 이온 주입은 이온 빔(112)을 통해 웨이퍼(108)의 단일 통과 시에 실행된다. 그렇게 행함으로써, 웨이퍼(108)에 걸쳐 실질적으로 균일한 주입은, 웨이퍼(108)의 모든 부분이 거의 동일한 속도로 이온 빔(112)을 통해 이동하기 때문에 획득될 수 있다. 이에 반해, 다른 이온 주입 시스템은 또한 본 발명에 포함될 수 있는 프로세스 디스크를 이용한다.

본 예에서 균일도 검출기(106)는 모듈(110) 아래에 위치되고, 이온 빔(112) 과 한 줄로 위치된다. 검출기(106)는 정지 위치에 도시된다. 본 발명의 선택적 양태는 어떤 적절한 수의 검출기, 다른 위치에 배치된 검출기 및 이동 가능한 검출기를 포함하는 것을 알 수 있다. 예컨대, 검출기(106)는 모듈 또는 받침대(110) 상에 집적될 수 있고, 웨이퍼(108)와 실질적으로 동일한 평면 내에 있을 수 있다. 검출기(106)는 많은 위치에 있는 이온 빔(112)에 걸친 빔 전류의 균일도를 측정하며, 이는 또한 이온 빔(112)의 형상을 나타낸다. 부가적으로, 검출기(106)는 2차원의 많은 위치에 있는 이온 빔(112)의 입사각 측정치를 획득한다. 빔 전류 균일도 및 입사각 측정치는, 균일도를 개선하기 위해 이온 주입 시스템(104)에 의해 생성된 이온 빔(112)을 수정하는데 이용된다. 부가적으로, 이들 측정치는 이들 측정치가 실질적 편차를 나타낼 시에 웨이퍼에 대한 손상을 나타내는데 이용될 수 있다.

검출기(106)는, 제각기 개구 및 교차점을 포함하는 일련의 구성 요소를 포함한다. 개구는, 빔렛(beamlet)으로 지칭되는 이온 빔(112)의 일부만이 교차점으로 통과하도록 한다. 각 센서에 의해 측정된 빔 전류는 빔렛의 입사각을 나타내어, 이온 빔(112)의 일부를 나타내는데 이용된다. 따라서, 각 교차점은 입사각 측정치를 획득하는데 이용될 수 있고, 이 요소의 측정치는 이때 이온 빔(112)에 대한 모든 입사각의 균일도를 결정하는데 이용된다. 본 발명에 따른 적절한 검출기에 대한 추가적 상세 사항 및 예들은 아래에 기술된다.

도 2를 참조하면, 단일 차원 검출기(200)의 일부의 단면도가 도시된다. 이 단면은 맵될 빔의 하나의 최대 차원을 커버하는 길이에 걸쳐 직교 차원을 따라 균일하다. 검출기(200)는 마스크(206) 및, 많은 구성 요소를 규정하는 일련의 센서 쌍(212)(S1 및 S2)으로 이루어지며, 이들은 제 1 방향의 입사각 측정치 및 빔 균일도 측정치를 획득하도록 동작 가능하다. 균일도 검출기(200)는 이들 균일도 측정치를 이온 빔(208)의 여러 부분에서 획득하여, 단일 차원의 입사각 및 빔 전류에 대해 이온 빔의 균일도를 나타낼 수 있다.

개별 구성 요소는 슬릿 개구(214), 제 1 빔 전류 센서(202) 및 제 2 빔 전류 센서(204)로 구성된다. 개구(214)는 마스크(206)로 규정되고, 개구(214)의 폭 w에 따라 빔(208)으로부터 빔렛(210)을 획득한다. 제 1 빔 전류 센서(202) 및 제 2 빔 전류 센서(204)는 거리 g만큼 개구(214) 아래에 대칭으로 배치되고, 갭(215)만큼 서로에서 이격된다. 센서(202 및 204)는 빔렛(210)으로부터 빔 전류 측정치(제 1 및 2 측정치)를 획득한다. 이들의 위치 설정 때문에, 제 1 센서(202) 및 제 2 센서(204)는 이온 빔(208) 및 빔렛(210)의 입사각에 따라 상이한 량의 빔 전류를 측정한다. 일례로서, 도 2에 도시된 빔렛(210)은, 제 1 센서(202)와 비교되듯이, 제 2 센서(204)에 의해 측정된 더욱 큰 빔 전류를 생성시킨다. 입사각 A이 약 0이면(예컨대, 실질적으로 검출에 수직인 빔), 센서(202 및 204)의 측정된 빔 전류는 거의 동일한 것으로 주지된다.

빔렛(210)의 입사각 A는 제 1 측정치 및 제 2 측정치의 함수이다. 본 발명에 따라 입사각 A을 결정하는데 이용될 수 있는 적절한 식은 다음과 같다:

A = ((S1-S2)/(S1+S2)*w/2g (1)

여기서, A는 입사각이고, S1은 제 1 측정된 빔 전류이며, S2는 제 2 측정된 빔 전류이고, w는 개구의 폭이며, g는 센서가 마스크(206) 또는 개구(214) 아래에 배치되는 거리이다. 다른 적절한 식은 본 발명에 따라 입사각 및/또는 입사각의 표시(indication)를 획득하는데 이용될 수 있다. 더욱이, 제 1 측정된 빔 전류 및 제 2 측정된 빔 전류는 서로 가산되어((S1+S2), 다른 차원을 따라 평균으로 되는 단일 차원의 구성 요소에서 빔 전류의 표시를 제공할 수 있다.

검출기(200)는 직교 차원을 따라 평균으로 되는 단일 차원에 대한 입사각만을 획득할 수 있다. 결과로서, 다른 유사한 검출기가 이용되어, 제 2 방향의 평균 입사각 측정치를 획득하기 위해 검출기(200)에 직교 방향으로 정렬된다.

M이 한 차원의 슬릿 및 센서 쌍의 수이고, N이 다른 차원의 슬릿 및 센서 쌍의 수이면, 검출기는 M 및 N 값의 강도 프로파일 및, M 및 N 값의 각 프로파일을 생성시킨다.

이에 반해, 본 발명에 기술되는 검출기는, (차원에 걸쳐 평균으로 되지 않는) 각 포인트에서의 강도 및 각을 측정하여, N × M 값의 강도 프로파일 맵 및 M × N 값의 각 프로파일을 생성시켜, 이들 특성을 더욱 정확히 나타낸다.

도 3은 본 발명의 양태에 따른 균일도 검출기(300)를 도시한 다이어그램이다. 검출기(300)는 빔 강도 및 형상에 대해 이온 빔의 특성을 나타내도록 동작 가능하다. 부가적으로, 검출기(300)는 개발 중인 빔라인 내의 진단 도구로서 이용될 수 있으며, 여기서, 이온 광학 요소가 평가된다. 일반적으로, 검출기 위에 배치되고, 하나 이상의 규정된 개구를 갖는 (도시되지 않은) 마스크는 선택적으로, 빔렛으로 지칭되는 입사 이온 빔의 부분들이 센서(300)에 충돌하도록 한다. 적절한 마스크에 대한 부가 설명은 아래에 제공된다.

균일도 검출기(300)는 많은 수직 로드(301) 및 많은 수평 로드(302)를 포함한다. 수직 로드(301)는 수평 로드(302)보다 입사 이온 빔의 다운스트림(또는 뒤에)에 배치된다. 이들 로드(301 및 302)의 교점은 교차점을 정의한다. 수직 로드(301)는 수평 멀티플렉서 스위치(303)를 경유하여 입력 펄스에 접속되어, 이 입력 펄스를 수신하며, 또한 제각기 많은 다이오드(306)를 통해 접지에 접속된다. 입력 펄스는, 선택될 시, 수직 로드(301)의 음 바이어스를 수평 로드(302)에 제공한다. 수평 로드(302)는 많은 수평 멀티플렉서 스위치(304) 및 접지를 경유하여 전하 수집 회로(308)에 접속된다. 나중에 상세히 기술되는 많은 고역 통과 필터(305)는, 크로스 로드(cross rod) 간섭 (예컨대, 한 로드에서 다른 로드로의 DC 바이어스의 충돌)을 완화하기 위해 수평 멀티플렉서 스위치(304) 전에 수평 로드(302) 상에 개재된다. 전하 수집 회로(308)는 수평 멀티플렉서 스위치(304)에 접속되어, 특정 교차점에 대한 빔 강도를 나타내는 출력 전하를 제공한다.

다음에는, 균일도 검출기(300)의 구성 요소에 대한 일부 예시적인 치수가 제공된다. 수평 로드(302) 및 수직 로드(301)는 도전성 물질로 구성되고, 비교적 작은 직경(예컨대, 약 1 mm)을 갖는다. 수평 로드(302) 간의 공간 및 수직 로드(301) 간의 공간은 또한 비교적 작다(예컨대, 약 5.0 mm). 마스크는 적절한 직사각형 치수(예컨대, 3 × 3 평방 mm)의 개구를 가지며, 교차점으로부터 적절한 거리(예컨대, 2.5 mm)에 있다. 본 발명은 균일도 검출기(300)의 구성 요소에 대한 다른 적절한 치수를 고려할 수 있다.

통상적으로, 균일도 검출기의 구성 요소에 대한 치수는 필요로 된 공간 분해 능, 필요로 된 각 분해능 및 필요로 된 각 범위에 따라 선택된다. 일반적으로, 더욱 작은 직경의 로드(301 및 302)는 고밀도 그리드 및 분해능(예컨대, 더욱 고 공간 분해능)에 이용된다. 수직(301) 및 수평(302) 로드 간의 더욱 큰 공간 및 교차점에서 마스크까지의 더욱 큰 거리는 고 각 분해능을 제공하지만, 저 각 범위 및 정렬 임계도(criticality)를 제공한다. 이에 반해, 더욱 큰 직경 로드는 더욱 저밀도 분해능을 수용하지만, 수직(301) 및 수평(302) 로드 간의 더욱 작은 공간 및 교차점에서 마스크까지의 더욱 작은 거리를 필요로 하고, 더욱 넓은 각 범위를 수용하며, 정렬에 덜 민감하다. 결과로서, 예상된 이온 빔 특성 및 이온 주입의 대상물(objectives)에 따라 치수가 선택된다.

동작 중에, 단일 수직 로드(301) 및 단일 수평 로드(302)는 관련된 교차점에서 측정 샘플을 획득하기 위해 한번에 선택되어 접속된다. 예컨대, 수직 로드에 대한 수직 멀티플렉서 스위치(310)는 턴온되어, 수직 로드를 입력 펄스에 접속한다. 부가적으로, 수평 멀티플렉서 스위치(312)는 턴온되고, 전류 교차점(314)에 대한 전하 측정치가 획득될 수 있다. 입사 이온 빔으로 인해 전류 교차점(314)에서 생성되는 2차 전자 방출은 수직 로드에 인가된 입력 전압 펄스에 의해 인접한 수평 로드(404)로 구동된다. 이들 2차 전자 방출은 결과적으로 교차점(314)에서 빔 강도를 나타내는 증폭기 전하 회로(308)에 의해 측정된 출력 전하를 생성시킨다. 일반적으로, 출력 전하는 그 교차점에서의 전류 밀도에 비례한다. 측정된 출력 전하가 약 0이면, 입사 이온 빔은 특정 교차점(314)에 충돌하지 않는 것으로 추정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 양태에 따른 단일 로드 균일도 검출기(400)를 도시한 단면도이다. 이 도면은 도 3에 도시된 바와 같이 다른 수평 로드, 수직 로드 등을 포함하는 검출기(400)의 일부만을 포함한다. 여기서, 상기 도면은, 입사 이온 빔의 일부(408)가 그것을 통과하도록 하는 마스크(402)를 포함한다. 통과하도록 허용된 부분은 또한 빔렛(408)으로서 지칭된다.

수평 로드(404) 뿐만 아니라 수직 로드(406)도 제공되며, 수직 로드(406)는 수평 로드(404)에 다운스트림하고 직교한다. 수직 로드(406) 및 수평 로드(404)는 현재, 관련된 교차점에 대한 출력 전하를 측정하도록 (도시되지 않은) 적절한 스위치를 통해 선택된다. 이 양태에서, 수평 로드(404)는 양의 펄스로 펄스되고, 수직 로드(406)는 음 또는 접지 값으로 바이어스된다. 결과로서, 빔렛(408)은 수직 로드(404) 및 수직 로드(406)에 충돌하여, 2차 전자 방출이 양으로 펄스된 수평 로드(404)에 의해 생성되어 수집되도록 한다. 이 방출은 관련된 교차점에 대한 전하 출력 값으로서 측정되고, 전하 출력은 관련된 교차점에서 빔 강도의 함수에 관계하거나 함수이다.

도 5는 본 발명의 다른 양태에 따른 이중 로드 균일도 검출기(500)를 도시한 다이어그램이다. 검출기(500)는 빔 강도 및 형상에 대해 이온 빔을 특정하도록 동작 가능하다. 게다가, 검출기(500)는 개발 중인 빔라인 내의 진단 도구로서 이용될 수 있으며, 여기서, 이온 광학 요소가 평가된다. 일반적으로, 규정된 개구를 갖는 마스크는 선택적으로 입사 이온 빔의 부분들이 센서(500)에 충돌하도록 한다.

균일도 검출기(500)는 수직 로드(501)의 쌍 및 수평 로드(502)의 쌍을 포함한다. 수직 로드(501)는 수평 로드(502)보다 입사 이온 빔의 다운스트림(또는 뒤) 에 있다. 이들 로드(501 및 502)의 쌍의 교점은, 한 쌍의 수직 로드가 한 쌍의 수평 로드와 교차하는 곳에 있는 교차점을 정의한다. 수직 로드(501)는 수평 멀티플렉서 스위치(503)를 경유하여 입력 펄스에 접속되어, 이 입력 펄스를 수신하며, 많은 다이오드(506)를 경유하여 접지에 접속된다. 입력 펄스는 음 바이어스를 제공한다. 수평 쌍(502)은 많은 수평 멀티플렉서 스위치(504)를 경유하여 전하 수집 회로(508)에 접속되고, 또한 접지에 접속된다. 나중에 상세히 기술되는 많은 고역 통과 필터(505)는, 크로스 로드 간섭 (예컨대, 한 로드에서 다른 로드로의 DC 바이어스의 충돌)을 완화하기 위해 수평 멀티플렉서 스위치(504) 전에 수평 쌍(502) 상에 개재된다. 전하 회로(508)는 수평 멀티플렉서 스위치(504)에 접속되어, 특정 교차점에 대한 빔 강도를 나타내는 출력 전하를 제공한다.

다음에는, 균일도 검출기(500)의 구성 요소에 대한 일부 예시적인 치수가 제공된다. 수평(502) 및 수직 쌍(501)은 도전성 물질로 구성되고, 비교적 작은 직경(예컨대, 약 1 mm)을 갖는다. 수평 쌍(502) 간의 공간 및 수직 쌍(501) 간의 공간은 또한 비교적 작다(예컨대, 약 5.0 mm). 수평 및 수직 쌍(501 및 502)의 로드 간의 공간은 적절한 값(예컨대, 약 2.5 mm)이다. 마스크는 적절한 직사각형 치수(예컨대, 3 × 3 평방 mm)의 개구를 가지며, 교차점으로부터 적절한 거리(예컨대, 2.5 mm)에 있다. 본 발명은 균일도 검출기(500)의 구성 요소에 대한 다른 적절한 치수를 고려할 수 있다.

통상적으로, 균일도 검출기의 구성 요소에 대한 치수는 필요로 된 공간 분해능, 필요로 된 각 분해능 및 필요로 된 각 범위에 따라 선택된다. 일반적으로, 더 욱 작은 직경의 로드(501 및 502)는 고밀도 그리드 및 분해능(예컨대, 더욱 고 공간 분해능)에 이용된다. 더욱 작은 직경의 로드, 수직(501) 및 수평(502) 쌍 간의 더욱 큰 공간, 로드 간의 더욱 큰 공간 및, 교차점에서 마스크까지의 더욱 큰 거리는 고 각 분해능을 제공하지만, 저 각 범위 및 정렬 임계도를 제공한다. 이에 반해, 더욱 큰 직경의 로드는 더욱 저밀도 분해능을 수용할 수 있지만, 수직(501) 및 수평(502) 로드 간의 더욱 작은 공간 및 교차점에서 마스크까지의 더욱 작은 거리를 필요로 하고, 더욱 넓은 각 범위를 수용하며, 정렬에 덜 민감하다. 결과로서, 예상된 이온 빔 특성 및 이온 주입의 대상물에 따라 치수가 선택된다.

동작 중에, 수직 로드의 단일 쌍 및 수평 로드의 단일 쌍은 관련된 교차점에서 측정 샘플을 획득하기 위해 한번에 선택되어 접속된다. 예컨대, 수직 로드 쌍에 대한 수직 멀티플렉서 스위치(510)는 턴온되어, 이 쌍을 입력 펄스에 접속한다. 부가적으로, 수평 멀티플렉서 스위치(512)는 턴온되고, 전류 교차점(514)에 대한 전하의 측정치는 획득될 수 있다. 2차 전자 방출은 입사 이온 빔으로 인해 전류 교차점(514)에서 생성된다. 수직 로드에 인가된 입력 전압 펄스는 그 전류를 인접한 수평 로드 상으로 구동한다. 이들 2차 전자 방출은 수집되고, 결과적으로 교차점(514)에서 빔 강도를 나타내는 전하 회로(508)에 의해 측정된 출력 전하를 생성시킨다. 일반적으로, 교차점(514)에서 빔 강도가 클수록, 측정된 출력 전하는 커진다. 측정된 출력 전하가 약 0이면, 입사 이온 빔은 교차점(514)에 충돌하지 않는 것으로 추정될 수 있다. 게다가, 측정된 전하는 입사 이온 빔에 대한 입사각 값을 나타낸다. 입사각 값을 획득할 시의 더욱더 상세 사항은 아래에 제공된다.

도 6A는 본 발명의 양태에 따라 수직 로드를 따라 도 5의 이중 로드 균일도 검출기(500)의 단면도이다. 이 도면은 수직 치수의 입사각 측정을 획득하는 방법을 도시하도록 제공된다.

도 6A에 제공된 도면은 입사 이온 빔의 일부(558)가 통과하도록 할 선택된 치수를 가진 개구를 포함하는 마스크(552)를 포함한다. 통과하도록 허용된 이 일부는 또한 빔렛(558)으로서 지칭된다.

이 도면은 단일 수직 로드(556) 및, 한 쌍의 수평 로드로서 동작하는 제 1 (554) 및 제 2 (555) 수평 로드를 도시한다. 단일 수직 로드(556) 및 (도시되지 않은) 제 2 수직 로드는 한 쌍의 수직 로드로서 동작한다. 마스크(552)는, 선택된 빔렛(558)만이 마스크(552)를 관통하도록 하여, 로드(554, 555 및 556)에 충돌하도록 한다. 빔렛(558)은 제 1 수평 로드(554), 제 2 수평 로드(555) 및 수직 로드(556)의 부분에 충돌한다. 결과로서, 2차 방출 전류는 영역(560 및 562)으로부터 생성된다. 그러나, 상이한 방출량이, 마스크 내의 개구에 대해, 빔렛(558)의 입사각(559) 및 수평 로드(554, 555)의 조합된 새도우(shadow)로 인해 생성된다. 제 1 및 2 전하 출력 값은 수평 로드(554 및 555)의 각각에 대해 측정되며, 이는 입사각(559)을 획득하는데 이용될 수 있다. 일반적으로, 입사각(559)은 제 1 및 2 전하 출력 값의 차에 비례한다. 게다가, 제 1 및 2 전하 출력 값은, 상술한 바와 같이, 교차점에서 빔 강도를 나타낸다.

도 6B는 본 발명의 양태에 따라 수평 로드를 따라 도 5의 이중 로드 균일도 검출기(500)의 다른 단면도이다. 이 도면은 수평 치수의 입사각 측정을 획득하는 방법을 도시하도록 제공된다.

도 6B에 제공된 도면은 입사 이온 빔의 일부(558)가 통과하도록 할 선택된 치수를 가진 개구를 포함하는 마스크(552)를 포함한다. 통과하도록 허용된 이 일부는 또한 빔렛(558)으로서 지칭된다.

이 도면은 단일 수평 로드(554) 및, 한 쌍의 수직 로드로서 동작하는 제 1 (556) 및 제 2 (557) 수직 로드를 도시한다. 마스크(552)는, 선택된 빔렛(558)만이 마스크(552)를 관통하도록 하여, 로드(554, 555 및 556)에 충돌하도록 한다. 빔렛(558)은 수평 로드(554), 제 1 수직 로드(556) 및 제 2 수직 로드(557)의 부분에 충돌한다. 결과로서, 제 1 (564) 및 제 2 (566) 2차 방출이 생성된다. 그러나, 상이한 방출량이, 빔렛(558)의 입사각(558)으로 인해 생성되어, 입사 이온 빔으로 인해 생성된다. 제 1 및 2 전하 출력 값은 제 1 수직 로드(556)에 대한 제 1 펄스 및 제 2 수직 로드(557)에 대한 제 2 펄스에 따른 수평 로드(554)에 대해 측정되며, 이는 입사각(568)을 획득하는데 이용될 수 있다. 일반적으로, 입사각(558)은 제 1 및 2 전하 출력 값의 차에 비례한다. 게다가, 제 1 및 2 전하 출력 값은, 상술한 바와 같이, 교차점에서 빔 강도를 나타낸다.

도 7은 본 발명의 양태에 따른 고역 통과 적분기(700)를 도시한 다이어그램이다. 통상적으로, 고역 통과 적분기는 본 발명의 검출기 내에 제공되고, 전하 출력 회로로 링크하는 각각의 수평 멀티플렉서 스위치에 접속된 각 수직 로드에 대한 고주파 통과 적분기가 존재한다. 고역 통과 적분기(700)는, 본 발명의 균일도 검출기 내의 고역 통과 필터, 예컨대, 도 3의 고역 통과 필터(305) 및 도 5의 고역 통 과 필터(505)로서 이용될 수 있다.

입력 전류(lin), 즉 현재 선택된 교차점에 걸쳐 흐르는 전류는 고역 통과 적분기에 의해 적분되어 전압 출력(Vo)을 생성한다. 적분기(700)는 차동 증폭기(702)의 음의 단자에서 입력 전류를 수신한다. 제 1 저항기(R)는 제공되어, 음의 입력 단자를 차동 증폭기(602)의 출력 단자에 접속한다. 제 1 커패시터(C1)의 제 1 단자는 차동 증폭기(702)의 출력 단자에도 접속된다. 제 2 저항기(r)는, 제 1 커패시터(C1)의 제 2 단자에 접속된 제 1 단자 및 수평 멀티플렉스 스위치(704)에 접속된 제 2 단자 및, 차동 증폭기(702)의 양의 입력 단자를 갖는다. 제 2 커패시터(C2)의 제 1 단자는 또한 양의 입력 단자에 접속되고, 제 2 단자는 접지에 접속된다.

고역 통과 적분기(700)는 입력 전류(lin)를 적분하여, 다음 식에 따라 출력 전압(Vo)을 생성시킨다:

여기서, T는 선택된 수직 로드에 인가된 음의 펄스의 시간 주기이다.

고역 통과 적분기(700)의 역할은, 교차점에서 이온 빔 충돌로부터 생성된 2차 전자 방출과 무관한 로드에 걸친 정지 상태 누출(steady state leakage)을 완화시키는 것이다. 인가된 펄스에 의해 인에이블(enable)되어, 노드에 걸친 2차 전자를 구동하는 전류만이 적분될 것이다. 다른 적절한 고역 통과 적분기/필터는 본 발명에 따라 상기 기능을 실행시키는데 이용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 양태에 따른 제 1 동작 모드의 검출기의 일부의 단면 도(800)이다. 이 도면은 본 발명의 검출기에 의해 이용될 수 있는 기본적 동작 모드를 설명하는데 도움을 준다.

도면(800)은 입사 이온 빔의 빔렛(808)이 다운스트림 통과하도록 하는 개구를 가진 마스크(802)를 포함한다. 개구는 통상적으로 직사각형 형상이며, 길이 (816) 및 (도시되지 않은) 폭을 갖는다. 길이 및 폭은 적절한 형상 및 사이즈의 빔렛(808)을 획득하도록 선택된다. 제 1 로드(804) 뿐만 아니라 제 2 로드(806)도 제공되며, 제 2 로드는 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 로드의 뒤 또는 다운스트림에 있다. 게다가, 제 1 로드(804) 및 제 2 로드(806)는 서로 90 도 오프셋 각에 배치됨으로써, 이들이 서로 직교하도록 한다. 제 2 로드(806)는 마스크(802)로부터의 제 1 거리(814)에 배치되고, 마스크(802)의 평면과 병렬이다. 제 1 로드(804)는 제 2 로드(806)의 제 2 거리(812) 업스트림에 배치되고, 또한 마스크(802)의 평면과 병렬이다.

제 1 동작 모드 동안, 음의 펄스는 제 2 로드(806)에 인가된다. 결과로서, 빔렛(808)은 2차 전자 방출이 생성되어, 포인트(808 및 810)에 나타낸 바와 같이, 제 2 로드(806)에서 제 1 로드(804)로 흐르도록 한다. 이들 2차 전자 방출은 제 1 로드(804)에서 측정되어, 상술한 바와 같이 이용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 양태에 따른 제 2 동작 모드의 검출기의 일부의 단면도(900)이다. 도면(900)은, 도 8과 같이, 본 발명의 검출기에 의해 이용될 수 있는 기본적 동작 모드를 설명하는데 도움을 준다.

도면(900)은 입사 이온 빔의 빔렛(908)이 다운스트림 통과하도록 하는 개구 를 가진 마스크(902)를 포함한다. 제 1 로드(904) 뿐만 아니라 제 2 로드(906)도 제공되며, 제 2 로드는 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 로드의 뒤 또는 다운스트림에 있다. 게다가, 제 1 로드(904) 및 제 2 로드(906)는 서로 90 도 오프셋 각에 배치됨으로써, 이들이 서로 직교하도록 한다.

제 2 동작 모드 동안, 빔렛(908)은 2차 전자 방출이 생성되어, 포인트(912 및 914)에 나타낸 바와 같이, 제 1 로드(904)에서 제 2 로드(906)로 흐르도록 한다. 이들 2차 전자 방출은 (904)에 인가된 음의 전압 펄스에 의해 제 2 로드(906)로 구동되어, 상술한 바와 같이 이용된다.

상술한 도 8 및 도 9는 본 발명의 검출기에 의해 이용될 수 있는 2개의 동작 모드를 도시한다. 더욱이, 수평 및 수직 로드는 본 발명에 따른 동작에 대해 교환될 수 있고, 수평 로드는 본 발명에 따라 리버스(reverse) 대신에 수직 로드 뒤의 다운스트림에 배치될 수 있다.

도 10은 본 발명의 양태에 따른 균일도 검출기(1000)의 평면도이다. 균일도 검출기(1000)는 균일도 검출기(1000)를 오버레이(overlay)하는 마스크(1002)와 함께 도시된다. 이 도면은 설명을 위해 제공되고, 검출기의 일부가 제공되지 않고, 및/또는 기술되지 않는다.

마스크(1002)는 선택적으로 입사 이온 빔의 빔렛이 아래 교차점으로 통과하도록 하는 많은 직사각형 형상의 개구(1004)를 갖는다. 개구(1004)는 인접하거나 가까운 교차점으로부터의 잡음, 간섭을 완화하여, 각각의 교차점에서 적절한 신호에 제공하는 선택된 형상을 갖는다.

수평 로드(1005) 및 수직 로드(1006)는 마스크(1004)의 아래 및 입사 이온 빔의 다운스트림에 제공되어 배치된다. 수평 로드(1005) 및 수직 로드(1006)는 마스크(1002)의 아래의 선택된 거리에 배치되어, 서로 직교한다. 교차점은 수평 로드(1005) 및 수직 로드(1006)의 교점으로 정의된다. 수평 로드(1005) 및 수직 로드(1006)는 본 발명에 따라 도 5에 대해 기술된 바와 같이 이중 로드 또는 로드의 쌍으로 대체될 수 있다.

수평 멀티플렉서 스위치(1007)는 한 측면 상에서 수평 로드(1005)에 접속된다. 다른 측면 상에는 수평 로드(1005)가 접지에 접속된다. 수직 멀티플렉서 스위치(1008)는 한 측면 상에서 수직 로드(106)에 접속된다. 다른 측면 상에서, 수직 로드(106)는 다이오드(1010)에 접속되고, 다이오드(1010)는 접지에 접속하여, 다른 수직 로드(1006) 및/또는 수평 로드(1005)로부터의 간섭을 완화한다.

동작 중에, 단일 수평 멀티플렉서 스위치는 턴온되어 관련된 수평 로드를 전하 출력 회로에 접속한다. 음의 펄스는 순차적으로, 현재 수직 멀티플렉서 스위치를 턴온하고, 음의 펄스를 인가하며, 현재 멀티플렉서 스위치를 턴오프하고, 전하 측정치가 관련된 수평 행에 대해 획득될 때까지 다음 수직 멀티플렉서 스위치와 반복하는 수직 로드(1006)에 인가된다. 전체 프로세스는 다시 다음 행에 대해 반복한다. 일례로서, 도 10은 턴온되는 현재 수직 멀티플렉서 스위치(1014) 뿐만 아니라 현재 수평 멀티플렉서 스위치(1012)도 도시한다. 결과로서, 전하 출력 측정치는 음의 펄스를 접속된 수직 로드에 인가함으로써 교차점(1016)에서 획득된다.

상술한 구조적 및 기능적 특징을 고려하여, 본 발명의 여러 양태에 따른 방 법은 상기 도면 및 설명을 참조로 더욱 이해될 것이다. 설명의 간략화를 위해, 도 11 및 도 12의 방법은 연속적으로 실행하는 것으로 도시되고 기술된다. 일부 양태가, 본 발명에 따라, 여기에 도시되고 기술된 것과 상이한 순서 및/또는 다른 양태와 동시에 일어남에 따라, 본 발명은 도시된 순서로 제한되지 않는 것으로 이해된다. 더욱이, 도시된 모든 특징이 본 발명의 양태에 따른 방법을 구현하는데 필요로 되지 않을 수 있다.

도 11에서, 본 발명의 양태에 따른 균일도 검출기의 교차점에 대한 전하 출력 측정치를 획득하는 방법(1100)을 도시한 흐름도가 도시된다. 검출기는, 단일 수평 로드 또는 한 쌍의 수평 로드를 개별적으로 포함하는 수평 행 및, 단일 수직 로드 또는 한 쌍의 수직 로드를 개별적으로 포함하는 수직 열을 포함한다. 수평 행 및 수직 열은 전하 출력 측정치가 획득되는 교차점에서 교차한다.

방법(1100)은 초기 수평 행이 선택되는 블록(1102)에서 개시한다. 초기 수평 행과 관련된 수평 로드는 전하 출력 회로에 접속된다. 블록(1104)에서, 초기 수직 열이 선택된다. 초기 수직 열과 관련된 수직 로드는 입력 펄스 회로에 접속된다.

펄스는 블록(1106)에서 초기 수직 열에 인가되고, 2차 전자를 수집할 구성 및 극성을 토대로 양이거나 음일 수 있다. 펄스는 약 1 밀리초의 시간 주기 및 약 20 볼트의 전압 값을 가질 수 있다. 빔렛은 동시에 2차 전자 방출이 생성되도록 하는 관련된 수평 및 수직 로드에 충돌한다. 이들 방출은 변환되어, 전류 교차점에 대한 전하 출력 측정치로서 획득된다.

블록(1110)에서 부가적인 수직 열이 처리되도록 남아 있는지에 관해 결정이 행해진다. 그럴 경우, 다음 인접한 수직 열은 블록(1112)에서 선택되고, 방법은 블록(1106)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 블록(1114)에서 부가적인 수직 행이 처리되도록 남아 있는지에 관해 결정이 행해진다. 그럴 경우, 다음 수평 행은 블록(1116)에서 선택되고, 방법은 블록(1104)으로 복귀하며, 여기서, 수직 열의 처리는 다음 수평 행에 대해 실행된다. 그렇지 않으면, 교차점의 측정치는 획득되고, 이 측정치는 한 세트로서 수집되어, 블록(1118)에서 다음의 강도, 형상 및/또는 발산도 중 하나 이상에 대해 이온 빔의 균일도를 개선하도록 피드백으로서 이용된다. 이 방법은 전하 출력 값의 부가적인 세트를 획득하도록 원하는 횟수로 반복될 수 있다.

이 방법에 의해 획득된 전하 출력 값은 사이즈, 형상, 강도 및 발산도에 대한 입사 이온 빔을 특정하는데 이용될 수 있다. 이 방법의 처리는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같은 설계의 간략화로 인해 비교적 고속으로 행해질 수 있는 것으로 이해된다. 예컨대, 30 행 × 30 열 검출기는 수 밀리초에서 모든 교차점(900 교차점)에서 전하 측정치를 획득할 수 있다.

도 12는 본 발명의 양태에 따른 다차원 입사각 및 입사 이온 빔의 강도를 획득하는 방법(1200)이다. 이 방법(1200)은 이중 로드 균일도 검출기의 단일 교차점에 대한 이들 특성을 획득한다.

이 방법은 한 쌍의 수직 로드 및 한 쌍의 수평 로드가 선택되는 블록(1202)에서 개시한다. 상술한 바와 같이, 수직 로드는 펄스 생성 회로에 접속되고, 수평 로드는 전하 출력 회로에 접속된다. 통상적으로, 선택이라는 것은 관련된 로드에 대한 멀티플렉서 스위치가 턴온된다는 것을 의미한다.

펄스(예컨대, 음의 펄스)는 수직 로드의 쌍 중 제 1 수직 로드에 인가되고, 블록(1204)에서 제 1 및 2 전하 측정치는 수평 로드의 쌍에서 획득된다. 펄스는 수직 로드의 쌍 중 제 2 수직 로드에 인가되고, 블록(1206)에서 제 3 및 4 전하 측정치는 수평 로드의 쌍에서 획득된다. 불록(1208)에서, 빔 강도는 제 1, 2, 3 및 4 전하 측정치에 따라 현재 교차점에 대해 결정된다. 연속하여, 수직 치수의 입사각은 블록(1210)에서 제 1 및 2 전하 측정치의 함수로서 결정된다. 이들 측정은 입사각을 나타내는 비율을 정한다. 수평 치수의 입사각은 이때 블록(1212)에서 제 1 및 3 전하 측정치의 함수로서 결정된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 제 2 및 4 전하 측정치는 수평 치수의 입사각을 결정하는데 이용될 수 있다.

본 발명이 하나 이상의 구성에 대해 도시되고 기술되었지만, 등가 변경 및 수정이 당업자에게는 본 명세서 및 첨부한 도면의 판독 및 이해로 행해질 수 있음이 자명하다. 특히, 상술한 구성 요소(조립체, 장치, 회로, 시스템 등)에 의해 실행된 여러 기능에 대해, 이와 같은 구성 요소를 기술하는데 이용된 ("수단"에 대한 참조를 포함하는) 용어는, 달리 지시되지 않으면, 여기에 도시된 본 발명의 예시적인 구성에서의 기능을 실행하는 개시된 구조체와 구조적으로 등가가 아닐지라도, 기술된 구성 요소의 특정 기능(즉, 기능적으로 등가임)을 실행하는 임의의 구성 요소에 대응한다. 게다가, 수개의 실시예 중 하나만에 대해 본 발명의 특정의 특징이 개시되었지만, 이와 같은 특징은 어느 소정 또는 특정 응용에 바람직하고 원하는 대로 다른 구성의 하나 이상의 다른 특징과 조합될 수 있다. 더욱이, 용어 "포함한다", "포함하는", "갖는다", "갖는", "가진" 및 이들의 변형이 이용된다는 점에서, 이들 용어는 용어 "구비하는"과 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.

Claims (20)

1. 빔 균일도 측정 시스템에 있어서,

   수직 로드 선택 메카니즘을 통해 선택적으로 펄스 신호를 수신하는 제 1 방향으로 연장하는 많은 수직 로드;

   제 1 방향과 비병렬인 제 2 방향으로 연장하고, 많은 수직 로드의 업스트림에 있으며, 음의 펄스 신호의 전압 위로 바이어스되는 많은 수평 로드로서, 많은 측정 교차점은 많은 수평 로드 및 많은 수직 로드의 교점으로 정의되는 많은 수평 로드 및;

   입사 이온 빔에 응답하여 많은 수평 로드로부터의 2차 전자 방출에 대응하는 신호를 획득하도록 수평 로드 선택 메카니즘을 통해 많은 수평 로드를 선택적으로 주사하는 전하 출력 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   하위 측정 교차점으로 통과하는 입사 이온 빔으로부터 빔렛을 선택으로 획득하는 많은 개구를 포함하는 수평 로드의 업스트림 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 개구는 잡음 및 신호 세기를 포함하는 원하는 빔렛 특성의 함수인 직사 각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전하 출력 회로는 수신된 2차 전자 방출에 따라 많은 측정 교차점에서 빔 강도를 결정하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전하 출력 회로는 수신된 2차 전자 방출에 따라 전하 출력 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 전하 출력 회로는 수신된 2차 전자 방출에 따라 빔 형상을 결정하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
7. 빔 균일도 측정 시스템에 있어서,

   양의 펄스 신호를 선택적으로 수신하는 많은 쌍의 수직 로드;

   많은 쌍의 수직 로드의 업스트림에 있고, 음의 펄스 신호의 전압 위로 바이어스되는 많은 쌍의 수평 로드로서, 많은 쌍의 수평 로드는 많은 쌍의 수직 로드와 실질적으로 직교하고, 많은 측정 교차점은 많은 쌍의 수평 로드 및 많은 쌍의 수직 로드의 교점으로 정의되는 많은 쌍의 수평 로드 및;

   입사 이온 빔에 응답하여 많은 쌍의 수평 로드로부터의 2차 전자 방출을 선택적으로 수신하는 전하 출력 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 전하 출력 회로는 수신된 2차 전자 방출에 따라 많은 측정 교차점에서 빔 강도를 결정하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 전하 출력 회로는 수신된 2차 전자 방출에 따라 많은 측정 교차점에서 수직 및 수평 치수의 입사각 측정치를 결정하는 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 많은 쌍의 수평 로드는 30개이고, 상기 많은 쌍의 수직 로드는 30개이며, 상기 많은 측정 교차점은 900개인 것을 특징으로 하는 빔 균일도 측정 시스템.
11. 교차점 측정치 획득 방법에 있어서,

    많은 수평 행의 초기 수평 행을 선택하는 단계;

    많은 수직 열의 초기 수직 열을 선택하는 단계;

    펄스를 선택된 열에 인가하는 단계;

    현재 교차점 측정치를 획득하는 단계;

    다음 수직 열을 반복적으로 선택하고, 펄스를 인가하여, 부가적인 교차점 측정치를 획득함으로써 부가적인 수직 열을 처리하는 단계 및;

    다음 수평 행을 반복적으로 선택하고, 많은 수직 열을 처리하여, 부가적인 행 교차점 측정치를 획득함으로써 부가적인 수평 행을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 많은 수평 행은 제각기 수평 로드의 쌍을 포함하고, 상기 많은 수직 열은 제각기 수직 로드의 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 많은 수평 행은 제각기 단일 수평 로드를 포함하고, 상기 많은 수직 열은 제각기 단일 수직 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
14. 제 11 항에 있어서,

    획득된 교차점 측정치에 따라 입사 이온 빔에 대한 빔 강도를 결정하는 단계 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
15. 제 11 항에 있어서,

    획득된 교차점 측정치에 따라 입사 이온 빔에 대한 빔 발산도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
16. 검출기 동작 방법에 있어서,

    한 쌍의 수직 로드 및 한 쌍의 수평 로드를 선택하는 단계로서, 수직 로드는 수평 로드와 직교하여 배치되고, 상기 쌍의 수직 로드 및 상기 쌍의 수평 로드는 입사 이온 빔을 수신하는 단계;

    음의 펄스를 상기 쌍의 수직 로드의 제 1 수직 로드에 인가하여, 상기 쌍의 수평 로드로부터 제 1 및 2 전하 측정치를 획득하는 단계 및;

    음의 펄스를 상기 쌍의 수직 로드의 제 2 수직 로드에 인가하여, 상기 쌍의 수평 로드로부터 제 3 및 4 전하 측정치를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1, 2, 3 및 4 전하 측정치에 따라 빔 강도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 및 2 전하 측정치의 함수로서 수직 방향의 입사각 측정치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
19. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 및 3 전하 측정치의 함수로서 수평 방향의 입사각 측정치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.
20. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 및 2 전하 측정치의 함수로서 빔 형상을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교차점 측정치 획득 방법.

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