KR20080018224A - 이온 빔 각 처리 제어를 위한 기술 - Google Patents

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Abstract

이온 빔 각 처리 제어를 위한 기술이 기재된다. 한 특정 실시예에서, 본 기술은 이온 주입기 시스템의 이온 빔 각 처리 제어를 위한 방법으로서 구현될 수 있다. 본 방법은 기판 표면에 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 유도하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 하나 또는 그 이상의 이온 빔들이 기판 표면을 타격하는 입사각들의 평균 확산을 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 이온 빔 입사각들의 원하는 확산을 생성하기 위해 입사각들의 평균 확산에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

이온 빔 각 처리 제어를 위한 기술{TECHNIQUE FOR ION BEAM ANGLE PROCESS CONTROL}
본원 발명은 일반적으로 반도체 장비에 관한 것이며, 특히 이온 빔 각 처리 제어를 위한 기술에 관한 것이다.
이온 주입은 에너지화된 이온들로 기판의 직접 타격에 의해 기판 내로 화학종(chemical species)을 증착하는 처리이다. 반도체 제조에서, 이온 주입기들은 목표 재료들의 도전성의 유형 및 레벨을 변화시키는 도핑 처리들에 기본적으로 사용된다. 집적 회로(IC) 기판 및 이의 박막 구조 내의 정밀한 도핑 프로파일(doping profile)은 적합한 IC 성능에 많은 경우에 중대하다. 원하는 도핑 프로파일을 달성하기 위해, 하나 또는 그 이상의 이온종(ion species)이 다른 주입량(dose)들 및 다른 에너지 레벨들에서 주입될 수 있다. 이온종, 주입량들, 및 에너지들의 상세한 설명은 이온 주입 방법에 언급된다.
도 1은 이온 주입기 시스템(100)의 선행 기술을 도시한다. 전형적인 대부분의 이온 주입기 시스템과 같이, 시스템(100)은 고진공(high-vacuum) 환경에 수용된다. 이온 주입기 시스템(100)은 이온 소스(102), 및 이온 빔(10)이 통과하는 복합 연속적인 구성 요소들을 포함할 수 있다. 연속된 구성 요소들은 예를 들면, 추출 조작기(104), 필터 자석(106), 가속 또는 감속 열(column)(108), 분광기 자석(110), 회전 매스 슬릿(rotating mass slit; 112), 스캐너(114), 및 수정기 자석(116)을 포함할 수 있다. 광 빔을 조작하는 연속된 광 렌즈들과 같이, 이온 주입기 구성 요소들은 목표 기판(118)을 향해 이온 빔(10)을 조정하기 전에 이온 빔(10)을 필터링하고 초점을 맞춘다. 기재된 목적들에 대하여, 이 구성 요소들은 "빔-선(line) 구성 요소들"로 자주 언급된다.
제조에 있어서, 반도체 웨이퍼들은 전형적으로 이온 빔으로 스캐닝된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 리본-형상의(ribbon-shaped) 이온 빔(202)은 고정되도록 유지될 수 있는 한편, 연속된 웨이퍼들(204)은 선(20)을 따라 흘러가고, 리본-형상의 이온 빔을 건너갈 수 있다. 대안적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 스폿 빔(spot beam; 302)은 빔 경로(30)를 형성하는 2개의 단부들(308, 310) 사이에서 앞뒤로 스캐닝될 수 있는 한편, 연속된 웨이퍼들(304)은 선(32)을 따라 흘러가고, 빔 경로(30)를 건너갈 수 있다. 이하 사용되는 바와 같이, 이온 빔의 "스캐닝"은 웨이퍼 또는 기판 표면에 대하여 이온 빔의 관련 있는 움직임을 언급한다.
종래의 이온 주입기 시스템에서, 이온 빔은 전형적으로 기판 표면상의 특정 입사각을 갖도록 조정되고, 단일 이온 빔의 입사각의 임의의 확산은 일반적으로 최소화되거나 단순히 무시된다. 그러나, 실제적으로는, 이온 빔은 항상 특정 각으로 목표 기판을 정확하고 타격하지는 않으며, 이온 빔은 자주 무시할 수 없는 한정된 각 확산을 갖는다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 리본-형상의 이온 빔(400)은 전형적 으로 복수의 빔렛(404)을 포함한다. 빔 방사 및/또는 발산으로 인해, 빔렛(404)들은 기판 표면(402)을 다른 입사각들로 타격한다. 따라서, 기판 표면(402)은 이온 빔 입사각들의 고유 확산에 노출된다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 빔렛(404)은 예를 들면, 공간-전하 효과로 인해 입사각들의 고유 확산을 가질 수도 있다. 즉, 이온들은 평균적인 방향 내에서 빔렛 이동을 형성하지만, 평균 방향 주변의 가우시안 분포에 따라 확산한다. 유사하게, 전형적인 스폿 빔은 고유 각 확산을 또한 갖고, 빔 조정 에러들로 인해 스폿 빔은 특정 입사각으로 목표를 정확하게 타격할 수 없다.
이온 빔 입사각들 및 고유 각 확산은 이온 주입 처리에서 각 변형들을 일으킨다. 전형적인 3개 유형의 각 변형들이 있으며, 이들의 원인들 및 효과들이 도 5-7에 각각 도시되어 있다.
도 5a 및 도 5b는 웨이퍼-대-웨이퍼(또는, 내부-웨이퍼) 각 변형들을 도시하고, 여기서 웨이퍼들(502, 504)은 동일한 이온 주입기 시스템에서 동일한 방법에 기초하여 개별적으로 처리된 다른 웨이퍼들이다. 이온 주입기 시스템의 설정의 작은 차이들 및/또는 빔 조정 에러들로 인해, 웨이퍼(502)는 제 1 각 θ에서 이온 빔(50) 입사로 주입될 수 있는 한편, 웨이퍼(504)는 제 2 각 θ'에서 이온 빔(52) 입사로 주입될 수 있고, 여기서 θ'는 θ와 동일하지 않다. θ 및 θ'는 웨이퍼 표면의 정해진 방향에 대해 측정된 "각 에러들"이다. 후술하는 바와 같이, 각 에러들은 웨이퍼 표면의 정상적 입사에 대해 측정된다. 그러나, 일반적으로, 이러한 각 에러들은 임의의 미리 정해진 각으로 측정될 수 있다. 각 에러들은 일반적으로 웨 이퍼들(502, 504) 상의 모든 구조들에 영향을 미치고, 각 차이는 장치 성능의 웨이퍼-대-웨이퍼 변형들을 야기한다. 이온 빔들(50, 52)은 또한 2개의 웨이퍼들 사이의 부가적 도핑 변형들을 야기할 수 있는 다른 고유 각 확산들을 가질 수 있다.
도 6은 웨이퍼-내의(또는 내부-웨이퍼) 각 변형들을 도시하고, 웨이퍼(602)의 다른 부분들은 예를 들면, 이온 빔(60) 내의 고유 각 확산으로 인해, 다른 이온 빔 입사각들(θ1, θ2, θ3 등)을 가질 수 있다. 대안적으로, 불규칙한 표면(예를 들면, 오목 또는 볼록 표면)을 가진 웨이퍼는 완벽히 평행한 이온 빔(즉, 0도 확산의 이온 빔)에 노출될지라도, 중대한 내부-웨이퍼 각 변형들을 가질 수 있다. 빔 흐름의 불균일성들은 웨이퍼를 가로질러 이온 빔을 스캐닝하여 평균될 수 있는 한편, 기판의 다른 부분들의 이온 빔 입사각들은 각 확산이 국부적으로 좁지만(즉, 기판의 임의의 부분에서), 여전히 한 위치에서 다른 위치로 변화하는 것과 같이, 제어되지 않은 채 지속될 수 있다. 이러한 내부-웨이퍼 각 변형들은 동일한 웨이퍼의 다른 부분들에 위치된 장치들에 대한 중대한 성능 변형들을 야기할 수 있다.
도 7은 장치-레벨 각 변형들을 도시한다. 도시된 바와 같이, 제 1 이온 빔(70) 및 제 2 이온 빔(72)은 각 에러가 있든지 없든지, 트렌치(trench; 702), 또는 메사(mesa; 704) 가 입사각들의 확산이 일어나도록 할 수 있다. 결과적으로, 트렌치(702)의 바닥은 측벽들과 다른 도펀트(dopant) 프로파일을 가질 수 있다. 그리고, 각각의 트렌치(702)의 측벽은 다른 측벽과 다른 도펀트 프로파일을 가질 수 있다. 유사하게, 메사(704)는 반대 측면보다 더 많이 도핑된 한 측면을 가질 수 있 다. 특정 응용들에서, 이러한 비대칭의 도펀트 프로파일은 허용될 수 없을 것이다.
이온 빔 입사각들 및/또는 각 확산이 주입 및 도핑 처리들에서 적절히 제어되지 않는다면, 상술된 각 변형들은 다수의 문제들을 일으킬 것이다.
한 문제가 "등각(conformal) 도핑"의 환경에서 일어날 수 있고, 여기서 일정한 도펀트 프로파일은 불규칙적인 표면 토폴로지(topology)를 가진 기판에서 요구된다. 등각 도핑을 위한 종래의 방법들은 기판 표면상에 도펀트 함유 막을 증착함으로 시작한다. 그 후, 열 확산과 같은 일부 차후-주입 처리는 기판 내로 도펀트들을 이동시키기 위해 요구된다. 일정한 도펀트 프로파일을 달성하기 위해, 종래의 방법들은 전형적으로 열 구동 처리의 균일성에 초점을 맞춘다. 이러한 방법들은 열 확산에 의존하기 때문에, 처리 순서 내의 각각의 도핑 단계를 위한 열 부담 제한들에 의해 제한된다.
도 8a 및 8b는 이온 빔 각 변형들에 의해 야기되는 다른 문제를 도시한다. 도 8a는 0도 각 에러 및 작은 각 확산을 갖는 이온 빔(80)을 도시한다. 이온 빔(80)은 기판 표면(802)을 도핑하도록 사용되고, 기판 표면(802)의 일부는 수직 측벽들을 갖는 구조(804)(예를 들면 게이트 적층)에 의해 덮힌다. 이온 빔(80)이 측벽들로 정렬되기 때문에, 구조(804)의 측면 중 어느 하나 상의 결과적 도펀트 프로파일들(82, 84)은 대칭적이다. 그러나, 이온 빔(80)이 도 8b에 도시된 것과 같은 작은 각 에러를 갖는다면, 구조(804)로부터의 그림자 효과(shadowing effect)는 도펀트 프로파일들(86, 88)이 그늘진 측면이 무용하게 되는 매우 비대칭적으로 되도록 결과한다.
구조(804)는 기판 표면(802)의 장치들 중 단지 하나일 수 있고, 구조(804)의 토폴로지는 이온 빔 각 변형들(예를 들면, 빔 조정 에러들, 및 각 확산들)에 민감하게 만든다는 것을 주지해야 한다. 이온 빔(80)의 각 에러 및/또는 각 확산이 적절히 제어되지 않으면, 유사한 다른 변형 효과들은 기판 표면(802)의 다른 부분들에 걸쳐서 또는 다른 웨이퍼들에 걸쳐서 보일 수 있다. 장치 형태 크기가 작아짐에 따라, 제어되지 않은 채 유지된다면, 장치-레벨, 웨이퍼-레벨, 및 웨이퍼-대-웨이퍼 각 변형들은 더 큰 성능 변형들 및 다른 불리한 효과들을 야기할 수 있다.
이온 빔 각 변형들은 이온 주입기 시스템의 처리 재현성(repeatability) 문제들을 야기할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 제어되지 않는 이온 빔 입사각들 및 각 확산은 동일한 주입기 내에서 처리된 다른 웨이퍼들 사이의 중대한 성능 변형들을 야기할 수 있다. 이온 주입기 시스템을 설정하기 위한 현존하는 방법들은 주입량의 재현성에 초점을 맞춘다. 이온 빔 입사각에 관하여, 현존하는 접근은 평균적인 입사각들의 수정으로만 제한된다. 이온 빔 입사각들뿐만 아니라 주입량에 관한 실제 처리 재현성을 달성할 수 있는 공지된 방법은 없다.
전술한 바와 같이, 상술된 부적절한 점들과 결점들을 극복하는 이온 빔 주입 제어를 위한 해결책을 제공하는 것이 요구된다.
이온 빔 각 처리 제어를 위한 기술이 개시된다. 한 특정 실시예에서, 본 기술은 이온 주입기 시스템의 이온 빔 각 처리 제어를 위한 방법으로서 구현될 수 있다. 본 방법은 기판 표면에 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 유도하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한 하나 또는 그 이상의 이온 빔들이 기판 표면을 타격하는 입사각들의 평균 확산을 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 이온 빔 입사각들의 원하는 확산을 생성하기 위해 입사각들의 평균 확산에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 다른 측면들에 따라, 본 방법은 각각의 하나 또는 그 이상의 이온 빔들에 대한 고유 각 확산 및 입사각을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 추가적 측면들에 따라, 본 방법은 빔-선 구성 요소 파라미터들의 이론적 모델링(modelling)에 기초하여 입사각들의 평균 확산을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 부가적인 측면들에 따라, 본 방법은 인-시튜(in-situ) 계측으로 입사각들의 평균 확산을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 다른 측면에 따라, 본 방법은 주입 처리 동안 실질적 실시간으로 입사각들의 평균 확산을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 또한 실시간 측정에 기초하여 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 동적으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 특정 실시예에서, 본 기술은 상술된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로세스(process)를 실행하기 위한 적어도 하나의 프로세서를 명령하기 위해, 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독가능하도록 구성된 명령들의 컴퓨터 프로그램을 송신하는 적어도 하나의 반송파에 구현된 적어도 하나의 신호에 의해 구현될 수 있다.
또 다른 특정 실시예에서, 본 기술은 상술된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로세스를 실행하기 위한 적어도 하나의 프로세서를 명령하기 위해, 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독가능하도록 구성된 명령들의 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 적어도 하나의 프로세서 판독가능 운반기(carrier)에 의해 구현될 수 있다.
그 외의 다른 특정 실시예에서, 본 기술은 이온 주입기 시스템에서 이온 빔 각 처리 제어를 위한 시스템에 의해 구현될 수 있다. 시스템은 기판 표면에서 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 유도하는 수단을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 또한 하나 또는 그 이상의 이온 빔들이 기판 표면을 타격하는 입사각들의 평균 확산을 판단하는 수단을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 이온 빔 입사각들의 원하는 확산을 생성하기 위해 입사각들의 평균 확산에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 조정하는 수단을 더 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 다른 측면에 따라, 본 시스템은 하나 또는 그 이상의 이온 빔들 각각에 대한 고유 각 확산 및 입사각을 측정하는 수단을 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 다른 측면들에 따라, 본 시스템은 빔-선 구성 요소 파라미터들의 이론적 모델링에 기초하여 입사각들의 평균 확산을 추정하는 수단을 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 부가적 측면들에 따라, 본 시스템은 인-시튜 계측으로 입사각들의 평균 확산을 측정하는 수단을 포함할 수 있다.
이 특정 실시예의 다른 측면에 따라, 본 시스템은 주입 처리 동안 실질적 실시간으로 입사각들의 평균 확산을 측정하는 수단을 포함할 수 있다. 본 시스템은 또한 실시간 측정에 기초하여 동적으로 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 조정하는 수단을 포함할 수 있다.
본원 발명은 첨부된 도면들과 함께 실시예들을 참조하여 더 자세히 기술될 것이다. 본원 발명이 실시예들에 참조되어 하기에 기술되는 한편, 본원 발명은 실시예들에 제한되지 않는 것을 이해해야 한다. 당해 기술의 숙련자들은 부가적 구현들, 변형들, 실시들뿐만 아니라 본원에 기재된 본원 발명의 범위 내에 있고, 본원 발명이 중요하게 이용될 수 있는 사용 영역들을 본원에서 인지할 수 있다.
본원 발명을 더 쉽게 이해하기 위해, 참조 부호는 첨부된 도면들에 기재되어 있으며, 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 부호들로 참조된다. 이 도면들은 본원 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 예시로서만 의도된다.
도 1은 이온 주입기 시스템의 선행 기술을 도시한다.
도 2는 리본-형상의 이온 빔으로 웨이퍼들을 스캐닝하기 위한 방법의 선행 기술을 도시한다.
도 3은 스폿 빔으로 웨이퍼들을 스캐닝하기 위한 방법의 선행 기술을 도시한다.
도 4a 및 4b는 리본-형상의 빔 및 빔렛들에 대한 고유 각 확산들을 도시한다.
도 5a 및 5b는 예시적인 웨이퍼-대-웨이퍼 각 변형들을 도시한다.
도 6은 내부-웨이퍼 각 변형들을 도시한다.
도 7은 장치-레벨 각 변형들을 도시한다.
도 8a 및 8b는 이온 빔 각 변형들에 의해 야기되는 그림자 효과를 도시한다.
도 9는 본원 발명의 한 실시예에 따른 이온 빔 각 확산 제어를 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 10은 본원 발명의 한 실시예에 따른 제어된 이온 빔 각 확산의 예시적인 효과를 도시한다.
도 11은 본원 발명의 한 실시예에 따른 이온 빔 입사각들을 제어하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 12a-c는 본원 발명의 한 실시예에 따른 이온 빔 입사각들을 제어하기 위한 다른 예시적인 방법을 도시한다.
도 13은 본원 발명의 한 실시예에 따른 개량된 응용들에 대한 이온 빔 각 확산 제어를 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 14는 본원 발명의 한 실시예에 따라 기판의 이온 빔 입사각들 및 주사된 이온 범위들 사이의 예시적인 관계를 도시한다.
도 15는 본원 발명의 한 실시예에 따라 제어된 이온 빔 각-에너지 분포 및 각-주입량 분포로 트렌치 구조를 도핑하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 16은 본원 발명의 한 실시예에 따라 이온 빔 각 처리 제어를 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 17은 본원 발명의 한 실시예에 따라 이온 빔 각 확산 제어 및/또는 처리 제어를 위한 예시적인 시스템을 도시한 블록도이다.
도 18은 본원 발명의 한 실시예에 따라 다중 이온 빔들로 트렌치 구조를 도핑하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 19는 본원 발명의 한 실시예에 따라 장치 성능상의 이온 빔 각 확산의 효과를 도시한다.
이온 주입기 시스템들에 존재하는 상술된 결점들 및 다른 결점들을 감소시키거나 극복하기 위해, 이온 빔 입사각들의 제어된 확산은 이온 주입 처리에 도입되거나 지속될 수 있고, 또는 이온 빔 각 변형들은 특정 응용들에 기초하여 다른 방법으로 제어될 수 있다. 본원 발명의 실시예들에 따라, 하나 또는 그 이상의 이온 빔들은 2개 또는 그 이상의 다른 입사각들로 기판 표면을 타격하도록 될 수 있고, 그에 따라 이온 빔 입사각들의 제어된 확산으로 기판 표면을 노광할 수 있다. 이하 사용되는 바와 같이, "각 확산"은 기판 표면(예를 들면, 하나 또는 그 이상의 장치들 또는 구조들), 단일 웨이퍼, 또는 다중 웨이퍼들의 일부에 의해 보이는 이온 빔 입사각들의 분산을 가리킨다.
도 9는 본원 발명의 한 실시예에 따른 이온 빔 각 확산 제어를 위한 방법을 도시한다. 기판 표면은 파형(902)에 의해 도시된 것과 같이, 작은 각 에러 (또는 평균 입사각) -φ, 및 미리 정해진 각 확산을 갖는 제 1 이온 빔(92)으로 스캐닝될 수 있다. 기판 표면은 파형(904)에 의해 도시된 것과 같이, 작은 각 에러 (또는 평균 입사각) +φ, 및 미리 정해진 각 확산을 갖는 제 2 이온 빔(94)으로 스캐닝될 수 있다. 설명을 위한 목적때문에 별개의 이온 빔들로서 도시되었음에도 불구하고, 제 1 이온 빔(92) 및 제 2 이온 빔(94)은 동일한 이온 빔의 2개의 상태를 표현한다. 즉, 2개의 입사각들이 있는 기판 표면의 스캐닝은 단일 이온 빔 또는 다중 이온 빔들 중 어느 하나, 및 단일 스캐닝 경로 또는 다중 스캐닝 경로들 중 어느 하나로 달성될 수 있다. 예를 들면, 단일 이온 빔은 여러 번 기판 표면을 스캐닝하도록 할 수 있고, 여기서 이온 빔 입사각은 각각의 스캐닝 통과 후에 -φ 및 +φ 사이에서 전환될 수 있다. 대안적으로, 단일 이온 빔은 오직 한번 스캐닝 통과로 기판 표면을 스캐닝할 수 있다. 단일 스캐닝 통과 동안, 빔 각은 스캐닝 속도보다 실질적으로 빠른 주파수로 입사각들 -φ 및 +φ 사이에서 교체될 수 있고, 2개의 다른 입사각들을 갖는 2개의 이온 빔들로 동시에 스캐닝되는 기판 표면을 시험한다. 다른 실시예에서, 2개의 입사각들 -φ 및 +φ 각각에서 지속되는 2개의 별개의 이온 빔들은 기판 표면을 스캐닝하도록 사용될 수 있다.
제 1 이온 빔(92) 및 제 2 이온 빔(94)의 결합된 효과는 파형(906)에 의해 도시된 것과 같이, 더 작은 평균적 입사각 및/또는 더 넓은 각 확산을 가진 이온 빔(96)과 동등하다. 즉, 2개의 입사각들에 영향을 받는 기판 표면은 감소된 각 에러 및/또는 더 크고 더 많이 제어된 각 확산이 일어난다. 단지 2개의 이온 빔들이 도 9에 도시되었을지라도, 여러 개의 이온 빔들이 원하는 각 확산을 달성하기 위해 사용될 수 있다는 것을 주지해야 한다.
더 큰 각 확산의 장점은 도 8a 및 도 8b에 도시된 것과 같은 동일한 기판 표면(802) 및 구조(804)를 도시하는 도 10에서 볼 수 있다. 도 10의 이온 빔(100)은 도 8b의 이온 빔(80)과 같이 동일한 작은 각 에러를 가질 수 있다. 유일한 차이점 은 이온 빔(100)은 이온 빔(80)에 비해 더 큰 각 확산을 갖는다는 점이다. 각 확산들(1002, 1004)로 도시된 바와 같이, 더 큰 각 확산은 그림자 효과를 감소시키며(각 분포의 더 넓은 단편이 주입에 유용하기 때문이다), 따라서 도펀트 프로파일들의 결과가 더욱 대칭이 되도록 한다. 더 넓고 또한 제어된 각 확산으로서, 구조(804) 주변 영역의 도핑 처리는 각 에러 또는 빔 조정 에러들에 덜 민감하게 된다.
더 큰 각 확산의 다른 유리한 점이 도 19에 도시되며, 여기서 다른 입사각들 및 각 확산들을 가진 이온 빔들은 결과적인 장치 성능의 효과에 기초하여 비교된다. 도 19에 비교된 성능 파라미터는 다른 빔 각 상태들을 가진 이온 빔들로 주입된 트랜지스터 장치의 소스-드레인 전류 스큐(current skew)이다. 소스-드레인 전류 스큐는 2개의 전류들의 평균값에 의해 나누어진 드레인-소스 전류 및 소스-드레인 전류 사이의 차이로서 정의된다. 곡선(1902)은 0도 확산을 가진 이온 빔들로부터 결과하는 전류 스큐 값들을 도시한다. 곡선(1904)은 2도 확산을 가진 이온 빔들로부터 결과하는 전류 스큐 값들을 도시한다. 곡선(1906)은 5도 확산을 가진 이온 빔들로부터 결과하는 전류 스큐 값들을 도시한다. 곡선(1908)은 10도 확산을 가진 이온 빔들로부터 결과하는 전류 스큐 값들을 도시한다. 이 곡선들은 2가지 주목할 만한 결과를 나타낸다. 첫째로, 전류 스큐는 각 에러와 함께 단조롭게 증가하며, 둘째로, 각각의 주어진 각 에러에 대해, 장치-레벨 각 확산이 증가함에 따라, 전류 스큐는 감소한다. 즉, 더 큰 각 확산은 빔 각 에러들의 효과를 차단하도록 돕는다.
제어된 각 확산은 또한 내부-웨이퍼 및 웨이퍼 사이의 주입 균일성을 향상시 킨다. 예를 들면, 매우 불규칙한 기판 표면의 등각 도핑을 위해, 더 넓고 또한 제어된 각 확산은 기판 표면상의 비평면 구조들의 도펀트들의 더 균일한 분산을 생성할 수 있다.
다수의 기술들이 이온 빔 입사각들을 제어하고 변화시키기 위해 적용될 수 있다. 한 접근에 따르면, 이온 빔은 빔 경로 내의 하나 또는 그 이상의 빔-선에 의해 원하는 각들로 편향될 수 있다. 이온 빔의 편향은 하나 또는 그 이상의 정전기장들(electrostatic fields), 또는 하나 또는 그 이상의 자기장들, 또는 이들의 조합을 변경하여 달성될 수 있다.
도 11은 다중 빔-선 구성 요소들을 가진 예시적인 이온 주입기 시스템(1100)을 도시한다. 이온 소스(1104)는 전력 공급기(1102)에 의해 원하는 주입 포텐셜(potential)로 고정될 수 있다. 이온 빔(11)은 추출 조작기(1106)가 이온 소스로부터 이온들을 끌어당길 때 생성될 수 있다. 이온 빔(11)은 90도 분광기 자석(1108)으로 정제될 수 있다. 이온 빔(11)은 그 후, 제 1 억제 스테이지(1110) 및 제 1 감속기 스테이지(1112)를 통과할 수 있고, 70도 수정기 자석(1114)에 의해 모양을 갖춘다. 결국, 이온 빔(11)은 지면 포텐셜에 고정되는 기판(1120)을 타격하기 전에, 제 2 억압 스테이지(1116) 및 제 2 감속기 스테이지(1118)를 통과할 수 있다. 추출 조작기(1106) 또는 빔-선 조작기(예를 들면 1110)에 연관된 정전기장들은 이온 빔 각들을 맞추도록 변경될 수 있다. 이온 주입기 시스템(1100)이 전자기 스캐너 플레이트(plate)들(도 11에 도시되지 않음)로 구비된다면, 스캐너 플레이트들의 형상 또는 외형은 다른 이온 빔 각들을 달성하기 위해 변경될 수 있다.
대안적으로, 70도 수정기 자석(1114)내의 자기장은 이온 빔(11)이 정해진 입사각으로부터 편향되도록 변경될 수 있다. 예를 들면, 시간-변경 전류는 리본 빔의 여러 부분들에서 입사각들을 변경하는 국부 자기장들을 제어하도록 수정기 자석(1114)의 다중-극들(도시되지 않음)에 공급될 수 있다. 유사하게, 수정기 자석(1114) 내부의 자기장을 형성하는 하나 또는 그 이상의 철 막대들(도시되지 않음)의 위치들은 이온 빔 각들을 제어하도록 변경될 수 있다.
본원 발명의 실시예들에 따라, 이온 빔 입사각들은 연속적으로 또는 증가적으로 변경될 수 있다. 예를 들면, 수정기 자석(1114)이 이온 빔(11)을 편향시키도록 사용된다면, 자기장을 변경시키는 전류는 연속적인 파형 또는 계단형의 변화들을 가진 파형 중 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 전류 파형은 저속-변경 또는 고속-진동 중 어느 하나일 수 있다.
다른 접근에 따라, 원하는 이온 빔 입사각들은 입사 이온 빔에 관한 하나 또는 그 이상의 각들로 목표 기판을 기울여 달성될 수 있다. 도 12a-c는 본원 발명의 실시예에 따른 다중-위치 기판 홀더(holder)(1200)를 도시한다. 도 12a는 기판 홀더(1200)의 측면도이고, 도 12b는 기판 홀더(1200)의 상면도이며, 도 12c는 기판 홀더(1200) 상의 웨이퍼(1202)의 단순화된 개략도이다. 기판(1202)은 웨이퍼 홀더(1200)에 안전하게 부착될 수 있다. 기판(1202)이 경사지지 않은 위치에 있을 때, 이온 빔(1208)은 기판 표면상에 정상적인 입사각을 가질 수 있다. 이온 빔(1208)의 입사각을 변경하기 위해, 도 12a에 도시된 바와 같이, 기판(1202)은 종이에 수직으로 뻗은 제 1 축(1204) 둘레에서 위아래로 기울어질 수 있다. 예를 들 면, 기판(1202)이 각 θx에 의해 위로 기울어진다면, 이온 빔(1208)의 입사각은 기판(1202)의 정상적인 입사에 대하여 θx로 될 것이다. 기판(1202)은 또한 도 12b에 도시된 바와 같이, 종이에 수직으로 뻗은 제 2 축(1206) 둘레에서 좌우로 기울어질 수 있다. 예를 들면, 기판(1202)이 각 θy에 의해 좌측으로 기울어진다면, 이온 빔(1208)의 입사각은 기판(1202)의 정상적인 입사에 대하여 θy로 될 것이다. 선택적으로, 기계적 중지 장치(1210)는 예를 들면, 기판(1202)의 측면 기울기를 제한하도록 제공될 수 있다. 일부 실시예들에 따라, 이온 빔(1208)에 기준하여 기판(1202)을 회전시키는 것이 유리할 수 있다. 회전은 도펀트 분산의 균일성을 향상시키고, 각 변경들 상의 평균적인 효과를 갖도록 부분적 주입들 후에 시작될 수 있다. 회전은 도 12c에 도시된 바와 같이, 기판 표면에 수직인 z 축 둘레에 있을 수 있다. 회전은 연속적으로 또는 증가적으로 기판 위치를 변경할 수 있다. 회전각은 예를 들면 기판(1202)의 격자 구조 위치의 관찰로 판단될 수 있다. 본원 발명의 실시예들에 따라, 기판(1202)의 기울기 및/또는 회전은 한번에 하나 또는 다른 것과 합하여 구현될 수 있다.
이온 빔 입사각들을 제어하고 변경하기 위한 추가적 접근은 이온 빔을 자기장 또는 정전기장으로 편향시키는 전술된 방법, 및 기판을 기울이거나 회전시키는 방법의 조합을 포함할 수 있다. 본원 발명의 실시예들에 따라 이온 빔 입사각들을 제어하고 변경하기 위한 다른 방법들은 당해 기술의 숙련자들에게 인지될 수 있는 바와 같이 적용될 수도 있다.
개량된 응용들에서, 이온 빔 주입량 및 에너지는 원하는 각-주입량 및/또는 각-에너지 분산들을 달성하도록 다른 입사각들로 변경될 수 있다. 이러한 이온 빔 각-주입량 및/또는 각-에너지 분산들은 불규칙적인 표면을 가진 기판에 정밀하게 제어된 도펀트 프로파일들을 이끌어낼 수 있다. 이렇게 얻어진 도펀트 프로파일들은 예를 들면 열적 부담 한계들에서 자유롭고, 개량된 무확산 열처리들에 관련하여 사용될 수 있다.
도 13은 본원 발명의 한 실시예에 따른 개량된 응용들을 위한 이온 빔 각 확산 제어를 위한 실시예를 도시한다. 도 13에서, 복합적 토폴로지를 가진 핀펫(FinFET) 모양의 구조(1300)가 도시된다. 정밀하게 제어된 도펀트 프로파일을 얻기 위해, 구조(1300)는 여러 입사각들에서 다수의 이온 빔 상태들로 영향받을 수 있다. 예를 들면, 에너지 1을 가진 이온 빔(1301)은 각 1로 구조(1300)로 유도될 수 있고, 이온 주입량 1을 운반한다. 에너지 2를 가진 이온 빔(1302)은 각 2로 구조(1300)로 유도될 수 있고, 이온 주입량 2를 운반한다. 에너지 3을 가진 이온 빔(1303)은 각 3으로 구조(1300)로 유도될 수 있고, 이온 주입량 3을 운반한다. 각각의 입사각을 위한 적절한 이온 에너지 및 주입량은 수학적 시뮬레이션(simulation) 및/또는 실험적 데이터에 기초하여 판단될 수 있다. 이온 빔들(1301, 1302, 1303, 등)이 도 13에 별개의 이온 빔들로 도시되었을지라도, 이들은 단일 이온 빔의 다른 표현들일 수 있다. 그리고, 다른 이온 빔 상태들은 단일 스캐닝 경로 또는 다중 경로들에 제공될 수 있다.
제어된 각-에너지 분산은 불규칙한 표면을 가진 기판의 등각의 도핑에 특히 유용할 수 있다. 도 14는 이온 빔 입사각들 및 주사된 이온 깊이 사이의 예시적 관계를 도시한다. 여기에 사용된 이온들은 10 keV, 20 keV, 및 30keV의 비소(As)이다. 10 keV 이온들에 경우에, 이온 입사각들이 정상적인 입사에서(즉, 0도인 입사각) 비스듬한 입사까지(즉, 90도인 입사각) 변함에 따라, 130 앵스트롬 이상으로부터 40 앵스트롬 이하까지 주사된 이온 깊이의 감소가 지속되는 것을 볼 수 있다. 유사한 경향이 20 keV 및 30 keV 이온들에서 명백하다. 다시 말해서, 입사각이 증가함에 따라, 이온들은 기판 재료를 덜 관통하게 된다. 결과적으로, 기판 표면 구조들이 모든 각도들에서 균일하게 도핑되는 것을 보장하기 위해, 더 큰 입사각들에서 이온 에너지를 증가시키는 것이 바람직하다. 목표물이 기판에 대해 수직인 균일하게 도핑된 측벽을 갖는 특정 경우에서, 도펀트 프로파일 균일성은 이온들의 반사 및 스퍼터링(sputtering) 등으로 인해 측벽들의 상부로부터 주입량 손실들에 의해 영향받을 수 있다. 이러한 도펀트 손실들은 감소된 에너지를 갖지만 더 큰 이온 빔 입사각으로(바닥에 시선 없이) 보상될 수 있다. 대안적으로, 상부에 너무 많이 도펀트가 있다면, 반대 도핑 종은 구조 측벽에 순 도핑(net doping)을 균형맞추도록 주입될 수 있다.
도 15는 도펀트 프로파일이 제어된 각-에너지 분산 및/또는 각-주입량 분산으로부터 이득을 얻는 직각 트렌치 구조(1500)를 도시한다. 트렌치(1500)의 등각 도핑은 측벽 표면뿐만 아니라 트렌치 바닥 아래에 균일하게 도핑된 영역(1600)을 요구할 수 있다. 다시 말해서, 도펀트들의 깊이 및 집중도는 트렌치 측벽 또는 트렌치 바닥이 다르지 않다. 등각 도핑 요구에 기초하여, 이온 빔에 대한 각-에너지 분산 및 각-주입량 분산은 계산되고 시험될 수 있다. 대칭적 평균 각 확산은 측벽들의 도펀트 대칭을 보장할 것이 요구될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 큰 각 이온 빔들(예를 들면, 빔들(1504, 1506))이 측벽들 내로 도펀트들을 증착하기 위해 요구될지라도, 평균적 입사각은 트렌치 바닥에 수직일 수 있다. 큰 각 이온 빔들은 트렌치 바닥과 같이 측벽들의 동일한 관통 깊이를 달성하기 위해 정상적인 입사 빔들(예를 들면, 이온 빔(1502))의 에너지보다 높은 에너지를 가질 수 있다. 마스킹되지 않았다면, 상부면은 모든 입사각들의 이온 빔들에 노출되기 때문에, 웨이퍼의 상부면은 전형적으로 트렌치(1500) 내부의 표면들보다 더 많이 도핑될 수 있다.
여러 입사각들에 대한 이온 주입량은 다수의 방법들로 제어될 수 있다. 기판의 특정 부분에 의해 받아들이는 이온 주입량은 스캐닝하는 이온 빔으로의 노출의 양에 비례적이다. 따라서, 이온 빔 스캐닝 속도의 변화는 이온 주입량의 변화에 어느 정도 영향을 미칠 수 있다. 스캐닝의 속도를 상승시키는 것은 이온 주입량을 낮출 수 있고, 스캐닝의 속도를 낮추는 것은 이온 주입량을 상승시킬 수 있다. 대안적으로, 이온 추출 처리는 조정될 수 있고, 또는 이온 주입량의 원하는 변화를 또한 일으킬 수 있는 빔-선 구성 요소들은 조정될 수 있다.
본원 발명의 실시예들에 따라, 빔 각들의 선택을 기판 표면 토폴로지에 적응시키는 것이 대체적으로 유리하다. 도 18에 도시된 한 예에서, 이온 빔(1802)은 트렌치 구조(1800)의 완성된 측벽의 시선(a line of sight)을 갖도록 입사각 θi로 위로 기울어질 수 있다. 최대 입사각 θi는 트렌치들의 편평비(aspect ratio) H/L에 의해 판단될 수 있다. 트렌치(1800)의 상부 및 하부 부분들 사이의 전술된 이온 주입량 차이를 보상하기 위해, 더 큰 입사각들(예를 들면, θj)을 갖지만 이온 빔(1802)보다 더 작은 에너지를 갖는 하나 또는 그 이상의 부가적인 이온 빔들(예를 들면, 1804)이 이용될 수 있다. 트렌치 형상 및 이온 주입량 손실들에 기초하여 적응된 이온 빔 각들 및 에너지들로, 원하는 도펀트 프로파일은 트렌치의 바닥에서뿐만 아니라 측벽들에서도 달성될 수 있다.
웨이퍼-대-웨이퍼, 또는 설정-대-설정으로부터 각 변형들을 최소화하기 위해, 이온 빔 입사각들의 제어된 확산은 처리 재현성을 지속하기 위하여 이온 빔 설정 및/또는 실시간 조정에 사용될 수 있는 핵심 처리 파라미터로서 다루어질 수 있다. 원하는 각 확산이 판단 및/또는 시험되면, 각각의 후속하는 주입 실행이 원하는 각 확산에 따라 설정될 수 있다.
도 16은 본원 발명의 한 실시예에 따른 이온 빔 각 처리 제어를 위한 예시적인 방법을 도시한다. 단계 1602에서, 현재의 이온 빔 각 확산이 판단될 수 있다. 단계 1602는 개별적으로 또는 조합하여 구현될 수 있는 하나 또는 그 이상의 서브-단계들을 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 이온 빔 각 확산은 다른 입사각들 및 고유 각 확산들을 가진 하나 또는 그 이상의 이온 빔들에 의해 일어날 수 있다. 서브-단계 1604에서, 개별적인 이온 빔 각 및 이의 각 확산은 개별적으로 측정될 수 있다. 개별적인 빔 각들의(또는 구성 요소 빔 각들의) 결과는 현재의 이온 빔 각 확산을 판단하기 위해 모을 수 있다. 대안적으로, 서브-단계 1606에서, 개별적인 입사각들은 빔-선 파라미터들의 이론적 모델링으로부터 추정될 수 있다. 또는, 서브-단계 1608에서, 현재의 이온 빔 각 확산은 인-시튜 계측을 사용하여 직접적으로 측정될 수 있다. 그 후에, 단계 1610에서, 현재의 각 확산은 원하는 각 확산과 비교될 것이다. 원하는 각 확산은 전의 시험된 각 확산을 반영하는 처리 파라미터들의 설정 세트에 의해 정의될 수 있다. 단계 1612에서, 원하는 각 확산에 도달했다고 판단되면, 주입은 단계 1614에서 원하는 각 확산으로 진행될 것이다. 그렇지 않으면, 단계 1616에서, 개별적 빔 각들 또는 각 확산들은 생성된 원하는 각 확산으로 조정될 것이다. 조정은 개괄적인 각 확산을 변경하도록 하나 또는 그 이상의 개별적 빔 각들의 도입 또는 제거를 포함할 수 있고, 이온 빔을 통한 하나 또는 그 이상의 스캐닝들 동안 기판 방위의 조정 및/또는 빔-선 구성 요소들의 조정에 의해 달성될 수 있다. 단계 1616, 1602(서브-단계들 1604, 1606, 및 1608을 포함함), 및 1610의 방법은 원하는 각 확산에 도달할 때까지 반복될 수 있다.
도 16에 도시된 방법 단계들은 이온 주입기 시스템의 초기 설정 동안 또는 이온 주입 동안 실질적인 실시간으로 수행될 수 있다. 실시간 구현에서, 피드백 순환은 이온 빔 각 확산을 동적으로 제어하고 유지하도록 설정될 수 있다.
도 17은 본원 발명의 한 실시예에 따른 이온 빔 각 확산 제어 및/또는 처리 제어를 위한 예시적인 시스템(1700)을 도시한다. 시스템(1700)은 마이크로프로세서, 마이크로-제어기, PC(personal computer), 또는 임의의 다른 처리 장치일 수 있는 프로세서 유닛(1702)을 포함할 수 있다. 시스템(1700)은 또한 프로세서 유닛(1702)로부터 수신된 명령들에 따라 주입기 시스템(1704)에 조정들을 만드는 빔 각 제어기(1706)를 포함할 수 있다. 시스템(1700)은 프로세서 유닛(1702)이 이온 주입기 시스템(1704)으로부터 측정 데이터를 받을 수 있는 측정 인터페이스(1708)를 포함할 수 있다.
동작에 있어서, 프로세서 유닛(1702)은 이론적인 시뮬레이션, 또는 실험적인 각 확산 데이터 중 어느 하나에 기초하여 원하는 이온 빔 각 확산을 판단할 수 있다. 그 후에, 프로세서 유닛(1702)은 빔 각 제어기(1706)가 이온 주입기 시스템(1704)에서 하나 또는 그 이상의 시험 스캐닝들을 실행하도록 명령할 수 있고, 측정 인터페이스(1708))를 통해 이온 빔 각 측정들을 수신할 수 있다. 프로세서 유닛(1702)은 원하는 각 확산을 얻기 위해, 현재의 각 확산을 판단할 수 있고, 빔 각 제어기(1706)에 의해 취해진 조정 동작들을 식별할 수 있다. 조정 동작들은 빔 각 제어기(1706)에 의해 실행될 수 있고, 추가적 조정이 필요한지 판단하기 위해 결과 측정 데이터는 프로세서 유닛(1702)에 의해 조사될 수 있다. 각 조정들에 부가하여, 빔 각 제어기(1706)는 입사각들과 함께 이온 에너지 및 이온 주입량을 변경하도록 할 수도 있고, 이에 따라 프로세서 유닛(1702)에 의해 명령된 바와 같이 원하는 각-에너지 분산들 및 각-주입량 분산들을 실현할 수 있다.
여기서 상술된 바와 같은 본원 발명에 따른 이온 빔 각 처리 제어를 위한 기술은 전형적으로 얼마간의 입력 데이터의 처리 및 출력 데이터의 생성을 포함할 수 있다는 것을 주지해야 한다. 이 입력 데이터 처리 및 출력 데이터 생성은 하드웨어 또는 소프트웨어에 구현될 수 있다. 예를 들면, 특정 전자 구성 요소들은 전술된 본원 발명에 따른 이온 빔 각 제어 처리에 관련된 기능들을 구현하기 위한 이온 주 입기 시스템 또는 유사하거나 관련된 회로에서 적용될 수 있다. 대안적으로, 저장된 명령들에 관련하여 동작하는 하나 또는 그 이상의 프로세서들은 상술된 본원 발명에 따라 이온 빔 각 처리 제어에 관련된 기능들을 구현할 수 있다. 이러한 경우라면, 명령들이 운반자들(carriers)(예를 들면 자기 디스크)이 판독가능한 하나 또는 그 이상의 프로세서들 상에 저장되거나, 또는 그 이상의 신호들을 통해 하나 또는 그 이상의 프로세서들에 송신될 수 있다.
본원 발명은 본원에 기재된 특정 실시예들의 범위에 제한되지 않는다. 게다가, 본원 발명의 다른 다양한 실시예들 및 변경들은 본원에 기재된 내용에 부가하여, 본원의 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 해당 기술 분야의 숙련자에게 자명할 것이다. 따라서, 이러한 다른 실시예들 및 변경들은 본원 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는다. 또한, 본원 발명이 특정 목적을 위한 특정 환경에서 특정 구현의 배경에서 본원에 기재되었을지라도, 당해 기술의 숙련자들은 본원 발명이 본원에 제한되지 않고, 임의의 다수의 목적들을 위한 임의의 다수의 환경들에서 유리하게 구현될 수 있도록 유용하다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 후술하는 청구항들은 본원에 기재된 본원 발명의 전체 넓이와 사상의 관점에서 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 이온 주입기 시스템의 이온 빔 각 처리 제어를 위한 방법에 있어서,
    기판 표면에 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 유도하는 단계;
    상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들이 상기 기판 표면을 타격하는 입사각들의 평균 확산을 판단하는 단계; 및
    이온 빔 입사각들의 원하는 확산을 생성하도록 입사각들의 평균 확산의 적어도 부분적으로 기초하여 상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 조정하는 단계를 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들에 대한 입사각 및 고유 각 확산을 측정하는 단계를 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    빔-선(beam-line) 구성 요소 파라미터들의 이론적 모델링(modeling)에 기초하여 입사각들의 상기 평균 확산을 추정하는 단계를 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    인-시튜(in-situ) 계측으로 입사각들의 상기 평균 확산을 측정하는 단계를 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    주입 처리 동안 실질적인 실시간으로 입사각들의 상기 평균 확산을 측정하는 단계; 및
    실시간 측정에 기초하여 상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 동적으로 조정하는 단계를 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 방법.
  6. 제 1 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로세스(process)를 실행하기 위해, 적어도 하나의 프로세서(processor)를 명령하기 위한 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독가능하도록 구성된 명령들의 컴퓨터 프로그램을 송신하기 위한 적어도 하나의 반송파 내에 구현된 적어도 하나의 신호.
  7. 제 1 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로세스를 실행하기 위해, 적어도 하나의 프로세서를 명령하기 위한 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독가능하도록 구성된 명령들의 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 적어도 하나의 프로세서 판독가능한 운반기(carrier).
  8. 이온 주입기 시스템의 이온 빔 각 처리 제어를 위한 시스템에 있어서,
    기판 표면에 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 유도하기 위한 수단;
    상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들이 상기 기판 표면을 타격하는 입사각들의 평균 확산을 판단하기 위한 수단; 및
    이온 빔 입사각들의 원하는 확산을 생성하도록 입사각들의 상기 평균 확산에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 조정하기 위한 수단을 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각각의 상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들에 대한 입사각 및 고유 각 확산을 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    빔-선 구성 요소 파라미터들의 이론적 모델링에 기초하여 입사각들의 상기 평균 확산을 추정하기 위한 수단을 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    인-시튜(in-situ) 계측으로 입사각들의 상기 평균 확산을 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    주입 처리 동안 실질적인 실시간으로 입사각들의 상기 평균 확산을 측정하기 위한 수단; 및
    실시간 측정에 기초하여 상기 하나 또는 그 이상의 이온 빔들을 동적으로 조정하기 위한 수단을 더 포함하는 이온 빔 각 처리 제어 시스템.
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