KR20200113278A - 내부의 입자들을 감소시키기 위한 에너지 퓨리티 모듈, 이온 주입 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

이온 주입기 내의 입자들을 감소시키기 위한 접근 방식들이 본원에서 제공된다. 정전 필터는 하우징 및 하우징 내의 복수의 전도성 빔 광학부들을 포함할 수 있다. 전도성 빔 광학부들은 웨이퍼를 향해 지향되는 이온 빔-라인 주위에 배열되며, 하우징의 입구 개구에 근접한 입구 개구 전극들을 포함할 수 있다. 전도성 빔 광학부들은, 입구 개구 전극들로부터 이온 빔-라인을 따라 하류측의 에너지 전극들 및 에너지 전극들로부터 하류측의 접지 전극들을 더 포함할 수 있다. 에너지 전극들은 입구 전극들 및 접지 전극들보다 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치되며, 그에 따라서 에너지 전극들이 웨이퍼로부터 복귀하는 백-스퍼터링 재료의 엔빌로프에 의해 충돌되는 것으로부터 물리적으로 차단되게끔 한다. 정전 필터는 전도성 빔 광학부들의 각각에 전압 및 전류를 독립적으로 전달하기 위한 전기 시스템을 더 포함할 수 있다.

Description

내부의 입자들을 감소시키기 위한 에너지 퓨리티 모듈, 이온 주입 시스템 및 방법
본 개시는 전반적으로 이온 주입기들에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 입자 축적을 감소시킴으로써 프로세싱 챔버 내의 컴포넌트들의 성능을 개선하고 수명을 연장시키기 위한 전도성 빔 광학부들에 관한 것이다.
이온 주입은 충돌을 통해 도펀트들 또는 불순물들을 기판 내로 도입하는 프로세스이다. 반도체 제조에 있어, 도펀트들은 전기적, 광학적, 또는 기계적 속성들을 변경하기 위하여 도입된다. 예를 들어, 도펀트들은 기판의 전도성의 유형 및 레벨을 변경하기 위하여 진성 반도체 기판 내로 도입될 수 있다. 집적 회로(integrated circuit; IC)의 제조에 있어, 보통 정밀한 도핑 프로파일이 개선된 IC 성능을 제공한다. 희망되는 도핑 프로파일을 달성하기 위하여, 하나 이상의 도펀트들이 상이한 도우즈(dose)로 그리고 상이한 에너지 레벨들로 이온들의 형태로 주입될 수 있다.
이온 주입 시스템들은 이온 소스 및 일련의 빔-라인 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이온 소스는 희망되는 이온들이 생성되는 챔버를 포함할 수 있다. 이온 소스는 또한 전원 및 챔버 근처에 배치되는 추출 전극 어셈블리를 포함할 수 있다. 빔-라인 컴포넌트들은, 예를 들어, 질량 분석기, 제 1 가속 또는 감속 스테이지, 콜리메이터(collimator), 및 제 2 가속 또는 감속 스테이지를 포함할 수 있다. 광 빔을 조작하기 위한 일련의 광학적 렌즈들과 매우 유사하게, 빔-라인 컴포넌트들은 희망되는 종, 형상, 에너지 및 다른 수량들을 갖는 이온들 또는 이온 빔을 필터링하고, 포커싱하며, 조작할 수 있다. 이온 빔은 빔-라인 컴포넌트들을 통과하여, 플래튼(platen) 또는 클램프(clamp) 상에 장착된 기판 또는 웨이퍼를 향해 보내질 수 있다. 기판은, 때때로 로플랫(roplat)으로 지칭되는 장치에 의해 하나 이상의 차원들에서 이동(예를 들어, 병진이동, 회전, 및 틸팅(tilt))될 수 있다.
이온 주입기는 안정적이고 명확한 다양하고 상이한 이온 종 및 추출 전압들을 생성한다. 소스 가스들(예컨대 AsH3, PH3, BF3, 및 다른 종)을 사용하는 몇 시간의 동작 이후에, 빔은 궁극적으로는 빔 광학부 상에 증착물들을 생성한다. 웨이퍼의 시야 내의 빔 광학부가 또한 Si 및 포토레지스트 화합물들을 포함하는 웨이퍼로부터의 잔여물들로 코팅되게 된다. 빔-라인 컴포넌트들 상에 축적된 이러한 잔여물들이 동작 동안 DC 전위들(예를 들어, 전기적으로 바이어싱된 컴포넌트들)에서 스파이크들을 야기한다. 궁극적으로는, 박리된 잔여물들이 웨이퍼 상의 미립자 오염의 증가된 가능성을 초래한다.
재료 축적의 효과를 방지하기 위한 하나의 방식은, 이온 주입기 시스템의 빔-라인 컴포넌트들을 간헐적으로 교체하는 것이다. 대안적으로, 빔-라인 컴포넌트들은, 이온 소스의 전력 차단 및 시스템 내의 진공의 릴리즈(release)를 포함하여, 수동으로 세정될 수 있다. 빔-라인 컴포넌트들의 교체 또는 세정 이후에, 시스템이 동작 조건에 도달하기 위하여 배기되고 전력이 공급된다. 따라서, 이러한 유지보수 프로세스들이 매우 시간 소모적일 수 있다. 이에 더하여, 빔-라인 컴포넌트가 유지보수 프로세스 동안 사용되지 않는다. 이와 같이, 빈번한 유지보수 프로세스들은 IC 생산을 위해 이용이 가능한 시간을 감소시킬 수 있으며, 그에 따라서 전체 제조 비용을 증가시킬 수 있다.
이상을 고려하여, EPM 내의 입자 축적을 감소시키기 위해 에너지 퓨리티 모듈(energy purity module; EPM) 내에 복수의 전도성 빔 광학부들을 구성하기 위한 시스템들 및 방법들이 본원에서 제공된다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 이온 주입기 시스템은 이온 빔을 웨이퍼로 전달하기 위한 정전 필터를 포함한다. 정전 필터는, 웨이퍼에 근접한 출구를 갖는 하우징 및 하우징 내의 복수의 전도성 빔 광학부들을 포함할 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들은 이온 빔-라인 주위에 배열된다. 복수의 전도성 빔 광학부들은, 하우징의 입구 개구에 근접한 입구 개구 전극들의 세트 및 입구 개구 전극들의 세트로부터 이온 빔-라인을 따른 하류측의 에너지(energetic) 전극들의 세트를 포함할 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들은 에너지 전극들의 세트의 이온 빔-라인을 따른 하류측의 접지 전극들의 세트를 더 포함할 수 있으며, 여기에서 에너지 전극들의 세트는 입구 개구 전극들의 세트 및 접지 전극들의 세트보다 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치될 수 있다. 이온 주입기 시스템은 정전 필터와 연통하는 전기 시스템을 더 포함할 수 있으며, 전기 시스템은 복수의 전도성 빔 광학부들에 전압 및 전류를 공급하도록 동작할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에 있어서, 이온 빔을 작업물로 전달하기 위한 에너지 퓨리티 모듈(energy purity module; EPM)은 웨이퍼에 근접한 출구를 갖는 하우징 및 하우징 내의 복수의 전도성 빔 광학부들을 포함할 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들은, 하우징의 입구 개구에 근접한 입구 개구 전극들의 세트 및 입구 개구 전극들의 세트로부터 이온 빔-라인을 따른 하류측의 에너지 전극들의 세트를 포함할 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들은 에너지 전극들의 세트의 이온 빔-라인을 따른 하류측의 접지 전극들의 세트를 더 포함할 수 있으며, 여기에서 에너지 전극들의 세트는 입구 개구 전극들의 세트 및 접지 전극들의 세트보다 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치된다. EPM은 복수의 전도성 빔 광학부들과 연통하는 전기 시스템을 더 포함할 수 있으며, 전기 시스템은 복수의 전도성 빔 광학부들의 각각에 전압 및 전류를 독립적으로 공급하도록 동작할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에 있어서, 이온 주입 시스템 내의 입자들을 최소화하기 위한 방법은, 이온 빔-라인 주위에 배열되는 복수의 전도성 빔 광학부들을 배열하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들은, 하우징의 입구 개구에 근접하여 배치되는 입구 개구 전극들의 세트 및 입구 개구 전극들의 세트로부터 이온 빔-라인을 따라 하류측에 배치되는 에너지 전극들의 세트를 포함할 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들은 에너지 전극들의 세트의 이온 빔-라인을 따른 하류측에 배치되는 접지 전극들의 세트를 더 포함할 수 있으며, 여기에서 에너지 전극들의 세트는 입구 개구 전극들의 세트 및 접지 전극들의 세트보다 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치된다. 방법은, 복수의 전도성 빔 광학부들에 독립적으로 전압 및 전류를 공급하도록 전기 시스템을 인에이블(enable)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 이온 주입 시스템을 예시하는 개략도이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 개시의 실시예들에 따른 도 1에 도시된 이온 주입 시스템의 컴포넌트를 예시하는 반-투명 등각 투영도들이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 도 2의 컴포넌트들을 예시하는 측면 단면도이다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 전기 시스템을 가지고 동작하는 도 3의 컴포넌트를 예시하는 측면 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 가스 공급부를 가지고 동작하는 도 3의 컴포넌트를 예시하는 측면 단면도이다.
도 6 내지 도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 릴레이들의 세트를 가지고 동작하는 도 3의 컴포넌트를 예시하는 측면 단면도들이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 방법을 예시하는 순서도이다.
도면들이 반드시 축적이 맞춰져야 하는 것은 아니다. 도면들은 단지 표현들이며, 본 개시의 특정 파라미터들을 표현하도록 의도되지 않는다. 도면들은 본 개시의 예시적인 실시예들을 묘사하도록 의도되며, 따라서 범위를 제한하는 것으로서 간주되지 않아야 한다. 도면들 내에서, 유사한 번호들이 유사한 엘리먼트들을 나타낸다. 또한, 도면들 중 일부 도면들에서 예시적인 명료성을 위하여 특정 엘리먼트들이 생략되거나 또는 축적이 맞춰지지 않고 예시된다. 또한, 명료성을 위하여, 일부 참조 번호들이 특정 도면들에서 생략될 수 있다.
본 개시에 따른 시스템 및 방법이 이제 이하에서 시스템 및 방법의 실시예들이 도시된 첨부된 도면들을 참조하여 더 완전하게 설명될 것이다. 시스템 및 방법은 다수의 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본원에서 기술되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 개시가 완전하고 철저해질 수 있도록 제공되며, 시스템 및 방법의 범위를 당업자들에게 완전하게 전달할 것이다.
편의성 및 명료성을 위하여, "상단", "하단", "상부", "하부", "수직", "수평", "측방" 및 "길이 방향"과 같은 용어들은 본원에서, 도면들에서 나타나는 바와 같은 다양한 디바이스의 컴포넌트 및 그들의 구성 부분들의 상대적인 배치 및 배향을 설명하기 위하여 사용될 것이다. 이러한 용어는 특별히 언급되는 단어들, 그 파생어들, 및 유사한 의미의 단어들을 포함할 것이다.
본원에서 사용될 때, 단수로 언급되고 및 단어 "일" 또는 "하나"가 선행되는 엘리먼트 또는 동작은 이러한 배제가 명백하게 언급되지 않는 한 복수의 엘리먼트들 또는 동작들을 배제하지 않는 것으로 이해되어야만 한다. 또한, "본 발명의 "일 실시예"에 대한 언급들은, 언급된 특징들을 또한 통합하는 추가적인 실시예의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다.
이온 주입기 내의 입자들을 감소시키기 위한 접근 방식들이 본원에서 제공된다. 정전 필터는 하우징 및 하우징 내의 복수의 전도성 빔 광학부들을 포함할 수 있다. 전도성 빔 광학부들은 웨이퍼를 향해 지향되는 이온 빔-라인 주위에 배열되며, 하우징의 입구 개구에 근접한 입구 개구 전극들을 포함할 수 있다. 전도성 빔 광학부들은, 입구 개구 전극들로부터 이온 빔-라인을 따른 하류측의 에너지 전극들 및 에너지 전극들로부터 하류측의 접지 전극들을 더 포함할 수 있다. 에너지 전극들은 입구 전극들 및 접지 전극들보다 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치되며, 그에 따라서 에너지 전극들이 웨이퍼로부터 복귀하는 백-스퍼터링(back-sputter) 재료의 엔빌로프(envelope)에 의해 코팅되는 것으로부터 물리적으로 차단되거나 또는 차폐되게끔 한다. 정전 필터는 전도성 빔 광학부들의 각각에 전압 및 전류를 전달하기 위한 전기 시스템을 더 포함할 수 있다.
정전 필터는 접지 전극들 뒤에 "감춰진(hidden)" 복수의 에너지 전극들을 갖는 에너지 퓨리티 모듈일 수 있으며, 따라서 백-스퍼터링 재료가 에너지 전극들에 도달할 가능성이 더 적다. 일부 실시예들에 있어서, EPM의 하나 이상의 전도성 빔 광학부들은 그것의 온도를 상승시키도록 동작할 수 있는 내부 가열 엘리먼트를 포함한다. EPM 내의 가스 방출(bleed)로부터의 인 시튜(in situ) 세정 및 화학적 에칭은 에너지 전극들 및 개구들을 백-스퍼터링 재료의 증착의 염려가 없게 유지한다. 결과적으로, 이온 주입기의 성능 및 정확도가 개선된다.
이제 도 1을 참조하면, 이온 빔을 웨이퍼 또는 작업물로 전달하기 위한, 그리고 정전 필터 내의 전도성 빔 광학부들과 같은 하나 이상의 컴포넌트들의 인-시튜 플라즈마 세정을 수행하기 위한 이온 주입기 또는 이온 주입 시스템(이하에서 "시스템")(10)을 예증하는 예시적인 실시예가 도시된다. 시스템(10)은, 다른 컴포넌트들 중에서도 특히, 이온 빔(18)을 생성하기 위한 이온 소스(14), 이온 주입기, 및 일련의 빔-라인 컴포넌트들을 포함하는 프로세스 챔버를 나타낸다. 이온 소스(14)는 가스(24)의 흐름을 받아들이고 이온들을 생성하기 위한 챔버를 포함할 수 있다. 이온 소스(14)는 또한 전원 및 챔버 근처에 배치되는 추출 전극 어셈블리를 포함할 수 있다. 빔-라인 컴포넌트들(16)은, 예를 들어, 질량 분석기(34), 제 1 가속 또는 감속 스테이지(36), 콜리메이터(38), 및 제 2 가속 또는 감속 스테이지에 대응하는 에너지 퓨리티 모듈(EPM)(40)을 포함할 수 있다. 설명을 위하여 빔-라인 컴포넌트들(16)의 EPM(40)과 관련하여 본원에서 설명되지만, 인-시튜 플라즈마 세정을 위한 본원에서 설명되는 실시예들이 시스템(10)의 상이한/추가적인 컴포넌트들에 또한 적용이 가능하다.
예시적인 실시예들에 있어서, 빔-라인 컴포넌트들(16)은 희망되는 종, 형상, 에너지 및 다른 수량들을 갖도록 이온들 또는 이온 빔(18)을 필터링하고, 포커싱하며, 조작할 수 있다. 이온 빔(18)은 빔-라인 컴포넌트들(16)을 통과하여, 프로세스 챔버(46) 내의 플래튼 또는 클램프 상에 장착된 기판을 향해 보내질 수 있다. 기판은 하나 이상의 차원들에서 이동(예를 들어, 병진이동, 회전, 및 틸팅)될 수 있다. 이온 빔(18)은 도시된 이온 빔(18)의 대략적인 중심에 대응하는 이온 빔-라인을 따라 이동한다.
도시된 바와 같이, 이온 소스(14)의 챔버와 함께 동작이 가능한 하나 이상의 공급 소스들(28)이 존재할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 공급 소스(28)로부터 제공되는 재료는 소스 재료 및/또는 추가 재료를 포함할 수 있다. 소스 재료는 이온들의 형태로 기판 내로 도입되는 도펀트 종을 함유할 수 있다. 반면, 추가 재료는 이온 소스(14)의 챔버 내의 소스 재료의 농도를 희석시키기 위하여 소스 재료와 함께 이온 소스(14)의 이온 소스 챔버 내로 도입되는 희석제를 포함할 수 있다. 추가 재료는 또한 빔-라인 컴포넌트들(16) 중 하나 이상을 세정하기 위하여 이온 소스(14)의 챔버 내로 도입되고 시스템(10)으로 운반되는 세정제(예를 들어, 에칭제 가스)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 있어서, 상이한 종이 소스 및/또는 추가 재료로서 사용될 수 있다. 소스 및/또는 추가 재료의 예들은, 붕소(B), 탄소(C), 산소(O), 게르마늄(Ge), 인(P), 비소(As), 실리콘(Si), 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 질소(N), 수소(H), 불소(F), 및 염소(Cl)를 함유하는 원자 또는 분자 종을 포함할 수 있다. 당업자들은, 이상에서 열거된 종들이 비-제한적이며, 다른 원자 또는 분자 종들이 또한 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 애플리케이션(들)에 따라서, 종은 도펀트들 또는 추가 재료로서 사용될 수 있다. 특히, 하나의 애플리케이션에서 도펀트들로서 사용되는 하나의 종이 다른 애플리케이션에서 추가 재료로서 사용될 수 있거나, 또는 이의 역일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 소스 및/또는 추가 재료는 가스상 또는 증기 형태로 이온 소스(14)의 이온 소스 챔버 내로 제공된다. 소스 및/또는 추가 재료가 비-가스상 또는 비-증기 형태인 경우, 기화기(미도시)가 재료를 가스상 또는 증기 형태로 변환하기 위하여 공급 소스(28) 근처에 제공될 수 있다. 시스템(10) 내로 제공되는 소스 및/또는 추가적인 재료의 레이트 및 양을 제어하기 위하여, 흐름 레이트(flowrate) 제어기(30)가 제공될 수 있다.
EPM(40)은 이온 빔(18)의 편향, 감속, 및 포커싱을 독립적으로 제어하도록 동작이 가능한 빔-라인 컴포넌트이다. 일 실시예에 있어서, EPM(40)은 수직 정전 에너지 필터(vertical electrostatic energy filter; VEEF) 또는 정전 필터(electrostatic filter; EF)이다. 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, EPM(40)은 이온 빔(18) 위에 배치되는 상부 전극들의 세트 및 이온 빔(18) 아래에 배치되는 하부 전극들의 세트를 포함하는 전극 구성을 포함할 수 있다. 상부 전극들의 세트 및 하부 전극들의 세트는 고정적일 수 있으며 고정된 위치들을 가질 수 있다. 상부 전극들의 세트와 하부 전극들의 세트 사이의 전위들의 차이가 또한 이온 빔의 편향, 감속, 및/또는 포커싱을 독립적으로 제어하기 위하여 중심 이온 빔 궤적을 따라 각각의 지점에서 이온 빔의 에너지를 반사하기 위해 중심 이온 빔 궤적을 따라 변화될 수 있다.
이제 도 2a 내지 도 2b를 참조하여, 예시적인 실시예들에 따른 EPM(40)이 더 상세하게 설명될 것이다. 도시된 바와 같이, EPM(40)은 EPM(40) 위로 연장하며 이를 부분적으로 케이싱(encase)하는 EPM 챔버(50)를 포함한다. EPM 챔버(50)는 가스를 받아들이고 그 안에 플라즈마를 생성하도록 동작이 가능하다. 일 실시예에 있어서, 도 2a에 도시된 바와 같이, EPM 챔버(50)는 가스 주입구(52)에서 측벽(54)을 통해 이온 소스(14)로부터 가스(24)(도 1)의 흐름을 받아들일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, EPM 챔버(50)는 EPM 챔버(50)의 상단 섹션(60)을 통해 가스 주입구(58)에서 가스(56)의 흐름을 받아들일 수 있다. 가스(56)는 이온 소스(14)로부터의 가스(24)의 흐름과 분리된 보충 가스 소스(62)로부터 공급될 수도 있다. 예시적인 실시예에 있어서, EPM 챔버(50) 내로의 가스(56)의 주입 레이트는 흐름 제어기(64)(예를 들어, 밸브)에 의해 제어될 수 있다.
EPM(40)은 EPM 챔버(50)의 압력을 조정하기 위한 하나 이상의 진공 펌프들(66)(도 1)과 함께 추가로 동작한다. 예시적인 실시예들에 있어서, 진공 펌프(66)는 프로세스 챔버(46)에 결합되며, EPM 챔버(50) 내의 압력은 하나 이상의 흐름 경로들(68)을 통해 조정된다. 다른 실시예에 있어서, EPM(40)은 EPM 챔버(50)에 더 많이 직접적으로 결합된 하나 이상의 추가 펌프들을 포함할 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 본 개시에 따른 EPM(40)의 구조 및 동작을 예증하는 예시적인 실시예가 도시된다. 도시된 바와 같이, EPM(40)은, 이온 빔(18)의 대향되는 측면을 따라 배치되는 복수의 흑연 전극 로드(rod)들과 같은 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P)을 포함할 수 있다. 이온 빔(18)은 EPM(40)을 통해 전달되어, 하우징(49)의 입구 개구(53)에 진입하고, 웨이퍼(57) 및 도우즈 컵(59)과 충돌하기 위해 출구(47)를 빠져나온다. 도시된 바와 같이, 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P)은 이온 빔(18)(예를 들어, 리본 빔)이 거기를 통과하는 것을 허용하기 위한 공간/개구부를 제공한다. 이상에서 설명된 바와 같이, 진공 펌프(66)가 그 안의 환경의 압력을 조정하기 위하여 하우징(49)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 전도성 빔 광학부들(70A-P)은 서로 전기적으로 결합된 전도성 피스(piece)들의 쌍들을 포함한다. 대안적으로, 전도성 빔 광학부들(70A-P)은, 각각이 이온 빔이 통과하기 위한 개구를 포함하는 일련의 단일 구조체들일 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 각각의 전극 쌍의 상부 및 하부 부분들은 이를 통과하는 이온 빔을 편향시키기 위하여 상이한 전위들(예를 들어, 별개의 전도성 피스들에서)을 가질 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P)이 열 여섯(16) 개의 엘리먼트들을 포함하는 것으로 도시되지만, 상이한 수의 엘리먼트들(또는 전극들)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전도성 빔 광학부들(70A-P)의 구성은 세(3) 개 내지 열(10) 개의 전극 세트들의 범위를 사용할 수 있다.
비제한적인 일 실시예에 있어서, 전도성 빔 광학부들(70A-P)은 하우징(49)의 입구 개구(53)에 근접한 입구 개구 전극들, 또는 개구 단자들(70A-B)의 세트를 포함할 수 있다. 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트의 하류측에는 에너지 전극들(70C-F)의 세트가 존재한다. 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트와 에너지 전극들(70C-F)의 세트 사이에 단자 전극들(70G-H)의 세트가 존재할 수 있다. 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P)은 접지 전극들(70I-P)의 세트를 더 포함할 수 있으며, 여기에서 접지 전극들(70M, 70N, 70O, 및 70P)은 출구(47)에 근접하여 위치된 출구 개구들의 세트를 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 에너지 전극들(70C-F)의 세트는 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트 및 접지 전극들(70I-P)보다 이온 빔(18)으로부터 더 멀리에 위치된다.
추가로 도시된 바와 같이, 하우징(49)은 이로부터 연장하는 출구 플레이트들(45)의 세트를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 출구 플레이트들(45)의 세트는 각기 이온 빔(18)의 이동 방향에 대략적으로 평행하게 배향된다. 도시된 바와 같이, 접지 전극들(70O 및 70P)과 같은 출구 개구들의 제 1 쌍은 출구 플레이트들(45)의 세트의 하류측 단부(51)에 근접하여 위치된다. 접지 전극들(70M 및 70N)과 같은 출구 개구들의 제 2 쌍은 출구 플레이트들(45)의 세트의 상류측 단부(41)에 근접하여 위치된다. 출구 개구들의 제 1 및 제 2 쌍들은 이온 빔(18)을 웨이퍼(57)로 전달하도록 그리고 이온 빔(18)의 방향을 따라서 그리고 EPM(40) 내로의 웨이퍼(57)로부터 다시 튀어나오는 재료를 제어하도록 동작할 수 있다.
예를 들어, 사용 동안, 웨이퍼(57) 상의 이온 빔(18)의 충돌은 이온 빔(18)을 따라서 그리고 EPM(40) 내로 상류측으로 이동하는 경향을 갖는 재료를 생성한다. 출구 개구들(70M-P)의 세트는 백-스퍼터링 재료의 최대 엔빌로프(61) 및 출구 개구들(70M-P)의 세트 사이에서 웨이퍼(57)로부터 그리고 출구(47)를 통해 이동하는 백-스퍼터링 재료의 실제 엔빌로프(63)를 획정(define)한다. 일부 실시예들에 있어서, 최대 엔빌로프(61)는 출구 개구들(70O 및 70P) 사이의, 그리고 접지 전극들(70K 및 70L) 사이의 EPM(40) 내의 영역에 의해 획정된다. 실제 엔빌로프(63)는, 예를 들어, 하우징(49)의 출구(47)에 근접한, 이온 빔(18)의 상부 및 하부 경계들/에지들에 의해 획정될 수 있다.
도시된 바와 같이, 출구 개구들(70M-P)의 세트 및 접지 전극들(70I, 70J, 70K, 및 70L)에 대한 에너지 전극들(70C-F)의 세트의 위치는 백-스퍼터링 재료의 최대 엔빌로프(61) 및 백-스퍼터링 재료의 실제 엔빌로프(63) 둘 모두가 에너지 전극들(70C-F)의 세트에 도달하는 것을 방지한다. 달리 말하면, 에너지 전극들(70C-F)의 세트는 출구 개구들(70M-P)의 세트 및 접지 전극들(70I, 70J, 70K, 및 70L) 뒤에 숨겨지거나 또는 차단되도록 이온 빔(18)으로부터 멀리에 위치된다.
이제 도 4를 참조하여, 본 개시의 실시예들에 따른 EPM(40)과 연통하는 전기 시스템(65)이 더 상세하게 설명될 것이다. 도시된 바와 같이, 전기 시스템(65)은 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P)의 각각에 전압 및 전류를 공급하도록 동작할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P)은, 전압 및 전류의 독립적인 조정을 가능하게 하기 위하여 각기 전기 시스템(65)을 통해 병렬로 연결된다. 일부 실시예들에 있어서, 전기 시스템(65)은 제 1 전원(67)(예를 들어, 단자) 및 제 2 전원(69)(예를 들어, 접지)을 포함할 수 있다. 제 2 전원(67) 및 제 2 전원(69)은 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P)로 고 전압(예를 들어, 200V)을 전달하도록 동작할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 제 1 전원(67)은, 제 1 전기 경로(73)를 통해, 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트와, 그리고 단자 전극들(70G-H)의 세트와 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 제 2 전원(69)은, 제 2 전기 경로(75)를 통해, 에너지 전극들(70C-F)의 세트의 각각과, 그리고 접지 전극들(70I-P)의 세트의 각각과 연결될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 에너지 전극들은 제 1 또는 제 2 전원들(67, 69) 중 하나로부터 고 전압을 수신하는 전극들을 지칭한다.
일부 실시예들에 있어서, 복수의 전도성 빔 광학부들(70A-P) 중 적어도 하나의 전도성 빔 광학부는 그것의 온도를 증가시키도록 동작할 수 있는 내부 가열 엘리먼트를 포함한다. 예를 들어, 내부 가열 엘리먼트(55)는 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트 중 하나 이상 내에 그리고 단자 전극들(70G-H)의 세트 중 하나 이상 내에 존재할 수 있다. 내부 가열 엘리먼트(55)는 또한 접지 전극들(70I-P)의 각각 내에 존재할 수 있다. 도시된 바와 같이, 내부 가열 엘리먼트들(55)은 제 3 전기 경로(77) 및 제 4 전기 경로(79)를 통해 전력이 공급될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 내부 가열 엘리먼트(55)는, 고체 백-스퍼터링 재료들(78)을 EPM(40)으로부터 펌핑될 가스상 형태로 기화시키기 위하여 각각의 개별적인 전극 내에 매립된 석영 히터 램프일 수 있다.
도 4의 비제한적인 실시예에 있어서, 네(4) 개의 에너지 전극들(70C-F)이 제공된다. 에너지 전극들(70C-F)은 접지 전극들(70I-P)의 세트 뒤에 "감춰"지도록 위치되며, 따라서 최대 엔빌로프(61) 및/또는 실제 엔빌로프(63) 내에서 에너지 전극들(70C-F)에 백-스퍼터링 재료가 튀는 것 및/또는 이들이 백-스퍼터링 재료로 코팅되는 것을 방지한다. 백-스퍼터링 재료는 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트, 단자 전극들(70G-H)의 세트, 및 접지 전극들(70I-P)의 세트에 의해 정지되고 수집된다. 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트, 단자 전극들(70G-H)의 세트, 및/또는 접지 전극들(70I-P)의 세트 중 하나 이상 내에 매립된 가열 엘리먼트(들)는 고체 백-스퍼터링 재료(78)를 EMP(40)으로부터 펌핑될 가스상 형태로 기화시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 고체 백-스퍼터링 재료의 축적이 더 심각할 수 있으며, 예를 들어, 카르보레인, SiF4 또는 GeF4가 소스 재료로서 사용될 때 그러하다. 과도한 축적을 방지하기 위하여, 본 개시의 EPM(40)은 2개의 모드들, 즉, 프로세싱 모드 및 세정 모드로 동작할 수 있다. 프로세싱 모드 동안, EPM(40)은 이온 빔(18)을 프로세싱하기 위하여 정상적으로 동작할 수 있다. 세정 모드 동안, EPM(40)는 인 시튜 세정될 수 있다. 비제한적인 일 실시예에 있어서, 2 전압 및 제 2 전류가 EPM(40)의 전도성 빔 광학부들(70A-P)에 공급될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전도성 빔 광학부들(70A-P)은 균일한 및/또는 독립적인 세정을 가능하게 하기 위하여 병렬로(예를 들어, 개별적으로) 또는 직렬로 전기적으로 구동될 수 있다. 제 2 전압 및 제 2 전류는 제 1 전원 공급장치(67)에 의해 공급될 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, EPM(40)은 세정 모드 동안 인 시튜 세정될 수 있다. 세정을 달성하기 위하여, 에칭제 가스(예를 들어, H2 또는 O2)가 선택된 흐름/주입 레이트로 가스 공급 컴포넌트(81)로부터 EPM(40) 내로 도입될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 가스 공급 컴포넌트(81)는, 에칭제 가스가 EPM(40) 내에서 분산되는 것을 가능하게 하기 위하여 그 내부에 형성된 복수의 개구들을 갖는 도관을 포함하는 가스 배출 디바이스이다. 예를 들어, 가스 배출 디바이스를 통해, 1 내지 5의 분 당 표준 입방 센티미터(standard cubic centimeters per minute; SCCM)의 O2 또는 H2와 같은 가스가 EPM 챔버 내로 도입될 수 있다. 가스는 입구 개구 전극들(70A-B)의 세트, 단자 전극들(70G-H)의 세트, 및 접지 전극들(70I-P)의 세트로부터 백-스퍼터링 재료(78)의 증착물들을 화학적으로 에칭한다. 다른 비제한적인 예들에 있어서, 에칭제 가스는 약 25 SCCM 내지 약 200 SCCM의 흐름 레이트로 도입될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 에칭제 가스는 전도성 빔 광학부들(70A-P) 주변에 고압 흐름을 유지하기 위하여 약 50 SCCM 내지 100 SCCM으로 도입될 수 있다.
다양한 종들이 에칭제 가스의 세정제로서 도입될 수 있다. 세정제는 화학적 반응성 종을 함유하는 원자 또는 분자 종일 수 있다. 이러한 종은, 이온화될 때, 전도성 빔 광학부들(70A-P) 중 하나 이상에 축적된 증착물들과 화학적으로 반응할 수 있다. 화학적으로 반응성의 종을 갖는 세정제가 본원에서 설명될 것이지만, 본 개시가 화학적으로 비활성의 종을 배제하지는 않는다. 다른 실시예에 있어서, 세정제는 이온화될 때 높은 원자 질량 단위(atomic mass unit; amu)를 갖는 이온들을 형성하기 위하여 무거운 원자 종을 함유할 수 있다. 세정제의 비-제한적인 예들은 H, He, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, 및 Xe, 또는 이들의 조합을 함유하는 원자 또는 분자 종을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, NF3, O2, 또는 Ar 및 F2의 혼합물, 또는 이들의 조합이 세정제로서 사용될 수 있다.
에칭제 가스의 조성은 전도성 빔 광학부들(70A-P) 상에 형성된 증착물(들)의 조성에 기초하여 화학적 에칭을 최적화하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 불소-기반 플라즈마는 B, P, 및 As를 함유하는 빔 컴포넌트들을 에칭하기 위하여 사용될 수 있으며, 반면 산소-기반 플라즈마는 포토레지스트 재료들을 에칭하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, Ar 또는 다른 무거운 종을 플라즈마 혼합물에 부가하는 것이 이온 충돌을 증가시키며, 이는 화학적 강화 이온 스퍼터링(sputtering) 프로세스를 사용할 때 전도성 빔 광학부들(70A-P)로부터의 증착물(들)의 개선된 제거 레이트를 야기한다. 플라즈마 또는 이온 충돌이 또한 표면들의 가열을 유발하여 화학적 에칭 레이트들을 보조하고 전도성 빔 광학부들(70A-P)의 표면으로부터 증착물(들)을 뒤흔드는 것을 돕는다.
이제 도 6 내지 도 7을 참조하여, 본 개시의 실시예들에 따른 EPM(40) 내의 릴레이들(84A-D)의 세트의 동작이 더 상세하게 설명될 것이다. 도시된 바와 같이, EPM(40)은 고 전압 제 1 전원 공급장치(67)와 제 2 전원 공급장치(69)(접지) 사이에서 에너지 전극들(70C-F)의 세트의 각각을 스위칭하도록 동작할 수 있는 릴레이들(84A-D)의 세트를 포함할 수 있다. 도시된 구성에 있어서, 에너지 전극들(70C-F)은 그 내부에 매립된 내부 가열 엘리먼트들(55)을 가질 수 있다. 이온 주입 동안, 도 6에 도시된 바와 같이, 에너지 전극들(70C-F)은 고 전압 전원 공급장치(67)에 연결되며, 내부 가열 엘리먼트들(55)은 턴 오프된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 빔 셋업(setup) 동안, 또는 주입이 아이들(idle)인 기간 동안, 에너지 전극들(70C-F)은 제 2 전원 공급장치(69)에 연결되며, 내부 가열 엘리먼트들(55)이 턴 온될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 에너지 전극들(70C-F)은, 에너지 전극들(70C-F)이 가스상 백-스퍼터링 재료들의 농축에 기인하는 증착의 염려가 없다는 것을 보장하기 위해 주입 동안 200℃ 이상으로 유지된다. EPM(40) 내의 가스 공급 컴포넌트(81)로부터의 인 시튜 세정 및 화학적 에칭은 에너지 전극들(70C-F) 및 출구 개구들(70M, 70N, 70O, 및 70P)을 백-스퍼터링 재료들의 증착의 염려가 없게 유지한다. 결과적으로, 이온 주입기의 성능 및 정확도가 개선된다.
이제 도 8을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 이온 주입기 내의 입자들을 감소시키기 위한 방법(100)을 예시하는 순서도가 도시된다. 방법(100)은 도 1 내지 도 7에 도시된 표현들과 관련하여 설명될 것이다.
블록(101)에서, 방법(100)은 EPM의 하우징의 입구 개구 근처에 배치되는 입구 개구 전극들의 세트를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, EMP는, 입구 개구 전극들의 세트를 포함하는 복수의 전도성 빔 광학부들을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 복수의 전도성 빔 광학부들은 복수의 전극 로드들을 포함한다.
블록(103)에서, 방법(100)은, 입구 개구 전극들의 세트로부터 이온 빔-라인을 따라 하류측에 배치되는 에너지 전극들의 세트를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 블록(105)에서, 방법(100)은, 에너지 전극들의 세트의 이온 빔-라인을 따라 하류측에 배치되는 접지 전극들의 세트를 제공하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기에서 에너지 전극들의 세트는 입구 개구 전극들의 세트 및 접지 전극들의 세트보다 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치된다.
일부 실시예들에 있어서, 방법(100)의 블록(105)은, 출구에 근접하여 접지 전극들의 세트의 출구 개구들의 세트를 제공하는 단계, 및 하우징으로부터 연장하는 출구 플레이트들의 세트를 제공하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기에서 출구 개구들의 세트는 이온 빔-라인에 대략적으로 평행하게 배향된다. 방법(100)의 블록(105)은 출구 플레이트들의 세트의 하류측 단부에 근접하여 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 1 쌍을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기에서 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 2 쌍은 출구 플레이트들의 세트의 상류측 단부에 근접하여 위치된다. 출구 개구들의 세트는 웨이퍼로부터 그런 다음 출구 개구를 통해 이동하는 백-스퍼터링 재료의 엔빌로프를 획정할 수 있다.
블록(107)에서, 방법(100)은, 복수의 전도성 빔 광학부들에 독립적으로 전압 및 전류를 공급하도록 전기 시스템을 인에이블(enable)하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 프로세싱 모드 동안 제 1 전압 및 제 1 전류이 복수의 전도성 빔 광학부들에 공급된다. 일부 실시예들에 있어서, 제 1 전압 및 제 2 전류는 직류(DC) 전원 공급장치에 의해 공급된다. 일부 실시예들에 있어서, 방법(100)은 프로세싱 모드로부터 세정 모드로 스위칭하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 블록(107)은, 미리 결정된 문턱값이 달성되는 경우, 예를 들어, 빔 글리치(beam glitch)들의 최대 용인가능 수가 달성되는 경우에 프로세싱 모드로부터 세정 모드로 자동으로 스위칭하는 단계를 포함한다.
세정 모드 동안, 제 2 전압 및 제 2 전류가 전도성 빔 광학부들에 공급될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제 2 전압 및 제 2 전류는 플라즈마를 생성하기 위하여 전도성 빔 광학부들에 인가된다. 일부 실시예들에 있어서, 제 2 전압 및 제 2 전류는 직류(DC) 전원 공급장치 또는 라디오 주파수(RF) 전원 공급장치로부터 공급된다.
블록(109)에서, 방법(100)은 이온 주입기 내의 입자들을 감소시키기 위하여 그리고 에칭을 가능하게 하기 위하여 복수의 전도성 빔 광학부들 중 하나 이상의 온도를 조정하는 단계 및/또는 에칭제 가스를 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 에칭제 가스의 주입 레이트가 조정된다. 일부 실시예들에 있어서, 에칭제 가스의 조성은 컴포넌트의 표면 상에 형성된 증착물의 조성에 기초하여 컴포넌트의 에칭을 최적화하도록 선택된다. 일부 실시예들에 있어서, 복수의 전도성 빔 광학부들 중 적어도 하나의 전도성 빔 광학부는 그것의 온도를 증가시키도록 동작할 수 있는 내부 가열 엘리먼트를 포함한다.
이상을 고려하면, 적어도 다음의 장점들이 본원에 개시된 실시예들에 의해 달성된다. 제 1 장점에서, EPM은, EPM 전극들 및 개구들 상으로의 백-스퍼터링 재료들의 증착을 제거하거나 또는 크게 감소시킴으로써 입자들을 감소시키며, 그에 따라서 이온 주입기의 디바이스 수율 및 생산성을 개선한다. 제 2 장점에 있어서, EPM은 접지 전극들 및 개구들 뒤에 감춰진 단지 네(4) 개의 에너지 전극들을 포함할 수 있으며, 그에 따라서 백-스퍼터링 재료가 에너지 전극들에 튀는 것 및 이를 코팅하는 것을 방지한다. 백-스퍼터링 재료들은 접지 전극들/개구들 및 단자 전극들/개구들에 의해 정지되고 수집된다. 제 3 장점에서, 전도성 빔 광학부들 중 하나 이상은 백-스퍼터링 재료를 EPM으로부터 펌핑될 가스상 형태로 기화시키기 위하여 그 내부에 매립된 히터 램프를 포함할 수 있다. 감춰진 에너지 전극들에 더하여, 자체 및 인 시튜 세정 메커니즘은, EPM 전극들 및 개구들 모두를 주입 동안 증착되는 백-스퍼터링 재료들의 염려가 없게 유지하는 것을 돕는다.
본 개시의 특정 실시예들이 본원에서 설명되었지만, 본 개시가 당업계에서 허용할 그리고 명세서가 유사하게 판독될 수 있는 바와 같이 광범위한 범위이기 때문에 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 따라서, 이상의 설명이 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다. 당업자들은 본원에 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내의 다른 수정예들을 구상할 것이다.

Claims (15)

  1. 이온 주입 시스템으로서,
    이온 빔을 웨이퍼로 전달하기 위한 정전 필터로서, 상기 정전 필터는,
    상기 웨이퍼에 근접한 출구를 갖는 하우징; 및
    상기 하우징 내의 복수의 전도성 빔 광학부들로서, 상기 복수의 전도성 빔 광학부들은 이온 빔-라인 주위에 배열되는, 상기 복수의 전도성 빔 광학부들을 포함하며, 상기 복수의 전도성 빔 광학부들은,
    상기 하우징의 입구 개구 근처의 입구 개구 전극들의 세트;
    상기 입구 개구 전극들의 세트로부터 상기 이온 빔-라인을 따른 하류측의 에너지(energetic) 전극들의 세트; 및
    상기 에너지 전극들의 세트의 상기 이온 빔-라인을 따른 하류측의 접지 전극들의 세트로서, 상기 에너지 전극들의 세트는 상기 입구 개구 전극들의 세트 및 상기 접지 전극들의 세트보다 상기 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치되는, 상기 접지 전극들의 세트를 포함하는, 상기 정전 필터; 및
    상기 정전 필터와 연통하는 전기 시스템으로서, 상기 전기 시스템은 상기 복수의 전도성 빔 광학부들에 전압 및 전류를 공급하도록 동작할 수 있는, 상기 전기 시스템을 포함하는, 이온 주입 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 전도성 빔 광학부들의 각각은 상기 전압 및 상기 전류의 독립적인 조정을 가능하게 하기 위하여 병렬로 연결되는, 이온 주입 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 주입 시스템은 상기 하우징으로부터 연장하는 출구 플레이트들의 세트를 더 포함하며, 상기 출구 플레이트들의 세트는 상기 이온 빔의 이동 방향에 대략적으로 평행하게 배향되고, 상기 접지 전극들의 세트는 상기 출구에 근접한 출구 개구들의 세트를 포함하는, 이온 주입 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 출구 개구들의 세트는, 상기 출구 개구들의 세트 사이에서 상기 웨이퍼로부터 그리고 상기 출구를 통해 이동하는 백-스퍼터링(back-sputter) 재료의 최대 엔빌로프(envelope)를 획정(define)하며, 상기 출구 개구들의 세트에 대한 상기 에너지 전극들의 세트의 위치는 백-스퍼터링 재료의 상기 최대 엔빌로프가 상기 에너지 전극들의 세트에 도달하는 것을 방지하는, 이온 주입 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 1 쌍은 상기 출구 플레이트들의 세트의 하류측 단부 근처에 위치되며, 상기 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 2 쌍은 상기 출구 플레이트들의 세트의 상류측 단부 근처에 위치되는, 이온 주입 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 주입 시스템은 상기 입구 개구 전극들의 세트와 상기 에너지 전극들의 세트 사이에 위치된 단자(terminal) 전극들의 세트를 더 포함하는, 이온 주입 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 주입 시스템은 상기 에너지 전극들의 세트의 각각을 고 전압 전원 공급장치와 접지 사이에서 스위칭하도록 동작할 수 있는 릴레이들의 세트를 더 포함하는, 이온 주입 시스템.
  8. 이온 빔을 작업물로 전달하기 위한 에너지 퓨리티 모듈(energy purity module; EPM)로서,
    상기 작업물에 근접한 출구를 갖는 하우징; 및
    상기 하우징 내의 복수의 전도성 빔 광학부들로서, 상기 복수의 전도성 빔 광학부들은,
    상기 하우징의 입구 개구 근처의 입구 개구 전극들의 세트;
    상기 입구 개구 전극들의 세트로부터 이온 빔-라인을 따른 하류측의 에너지 전극들의 세트; 및
    상기 에너지 전극들의 세트의 상기 이온 빔-라인을 따른 하류측의 접지 전극들의 세트로서, 상기 에너지 전극들의 세트는 상기 입구 개구 전극들의 세트 및 상기 접지 전극들의 세트보다 상기 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치되는, 상기 접지 전극들의 세트를 포함하는, 상기 복수의 전도성 빔 광학부들; 및
    상기 복수의 전도성 빔 광학부들과 연통하는 전기 시스템으로서, 상기 전기 시스템은 상기 복수의 전도성 빔 광학부들에 전압 및 전류를 독립적으로 공급하도록 동작할 수 있는, 상기 전기 시스템을 포함하는, EPM.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 EPM은,
    상기 출구 근처에 위치되는 상기 접지 전극들의 세트의 출구 개구들의 세트; 및
    상기 하우징으로부터 연장하는 출구 플레이트들의 세트로서, 상기 출구 플레이트들의 세트는 상기 이온 빔-라인에 대략적으로 평행하게 배향되며, 상기 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 1 쌍은 상기 출구 플레이트들의 세트의 하류측 단부 근처에 위치되고, 상기 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 2 쌍은 상기 출구 플레이트들의 세트의 상류측 단부 근처에 위치되는, 상기 출구 플레이트들의 세트를 더 포함하는, EPM.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 출구 개구들의 세트는, 상기 출구 개구들의 세트 사이에서 상기 작업물로부터 그리고 상기 출구를 통해 이동하는 백-스퍼터링 재료의 최대 엔빌로프를 획정하며, 상기 출구 개구들의 세트에 대한 상기 에너지 전극들의 세트의 위치는 상기 에너지 전극들의 세트에 도달하는 백-스퍼터링 재료의 양을 최소화하는, EPM.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 EPM은 상기 입구 개구 전극들의 세트와 상기 에너지 전극들의 세트 사이에 위치되는 단자 전극들의 세트를 더 포함하는, EPM.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 EPM은,
    상기 에너지 전극들의 세트의 각각 내의 내부 가열 엘리먼트로서, 상기 내부 가열 엘리먼트는 상기 에너지 전극들의 세트의 각각의 온도를 증가시키도록 동작할 수 있는, 상기 내부 가열 엘리먼트; 및
    상기 에너지 전극들의 세트의 각각 내의 상기 내부 가열 엘리먼트를 온(ON) 구성과 오프(OFF) 구성 사이에서 스위칭하도록 동작할 수 있는 릴레이들의 세트를 더 포함하는, EPM.
  13. 이온 주입 시스템 내의 입자들을 최소화하기 위한 방법으로서,
    이온 빔-라인 주위에 배열되는 복수의 전도성 빔 광학부들을 배열하는 단계로서, 상기 복수의 전도성 빔 광학부들은,
    상기 하우징의 입구 개구 근처에 배치되는 입구 개구 전극들의 세트;
    상기 입구 개구 전극들의 세트로부터 상기 이온 빔-라인을 따라 하류측에 배치되는 에너지 전극들의 세트; 및
    상기 에너지 전극들의 세트의 상기 이온 빔-라인을 따라 하류측에 배치되는 접지 전극들의 세트로서, 상기 에너지 전극들의 세트는 상기 입구 개구 전극들의 세트 및 상기 접지 전극들의 세트보다 상기 이온 빔-라인으로부터 더 멀리에 위치되는, 상기 접지 전극들의 세트를 포함하는, 상기 복수의 전도성 빔 광학부들을 배열하는 단계; 및
    상기 복수의 전도성 빔 광학부들에 독립적으로 전압 및 전류를 공급하도록 전기 시스템을 인에이블(enable)하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 출구 근처에 상기 접지 전극들의 세트의 출구 개구들의 세트를 제공하는 단계; 및
    상기 하우징으로부터 연장하는 출구 플레이트들의 세트를 제공하는 단계로서, 상기 출구 개구들의 세트는 상기 이온 빔-라인에 대략적으로 평행하게 배향되는, 단계를 더 포함하며,
    상기 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 1 쌍은 상기 출구 플레이트들의 세트의 하류측 단부 근처에 위치되고,
    상기 출구 개구들의 세트의 출구 개구들의 제 2 쌍은 상기 출구 플레이트들의 세트의 상류측 단부 근처에 위치되며,
    상기 출구 개구들의 세트는 웨이퍼로부터 그리고 상기 출구 개구를 통해 이동하는 백-스퍼터링 재료의 최대 엔빌로프를 획정하는, 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 방법은,
    내부 가열 엘리먼트를 사용하여 상기 복수의 전도성 빔 광학부들 중 적어도 하나의 온도를 조정하는 단계; 및
    상기 내부 가열 엘리먼트를 온 구성과 오프 구성 사이에서 스위칭하도록 동작할 수 있는 릴레이들의 세트를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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