KR20210018097A - 이온주입장치 및 이온주입방법 - Google Patents

이온주입장치 및 이온주입방법 Download PDF

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Abstract

원하는 불균일주입을 실현하기 위한 유저의 부담을 경감한다.
제어장치는, 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 취득한 경우, 웨이퍼처리면 내에 있어서 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 제1 방향의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 집약함수와, 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값과 복수의 집약함수를 대응시키는 상관정보를 생성한다. 제어장치는, 복수의 집약함수 및 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출하고, 추정값이 목푯값과 유사하도록 복수의 집약함수를 수정하여 복수의 보정함수를 생성한다. 제어장치는, 복수의 보정함수 및 상관정보에 근거하여 제1 방향의 빔스캔속도 및 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 웨이퍼처리면에 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입한다.

Description

이온주입장치 및 이온주입방법{ION IMPLANTER AND ION IMPLANTATION METHOD}
본 발명은, 이온주입장치 및 이온주입방법에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 8월 7일에 출원된 일본 특허출원 제2019-145266호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.
반도체디바이스 제조공정에서는, 반도체의 도전성을 변화시킬 목적, 반도체의 결정구조를 변화시킬 목적 등을 위하여, 반도체웨이퍼에 이온을 주입하는 공정(이온주입공정이라고도 함)이 표준적으로 실시되고 있다. 이온주입공정에 사용되는 장치는, 이온주입장치라 불린다. 이온주입공정에서는, 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 도스양분포를 의도적으로 불균일로 하는 "불균일주입"이 요구되는 경우가 있다. 예를 들면, 웨이퍼처리면 내에 있어서 이온빔이 조사되는 제1 방향 및 제2 방향의 빔조사위치에 따라, 제1 방향의 빔스캔속도 및 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시킴으로써, 이온주입장치를 이용하여 원하는 불균일주입이 실현된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본 특허공개공보 제2017-69055호
상술한 불균일주입은, 예를 들면, 이온주입공정 이외의 반도체디바이스 제조공정에 있어서 발생하는 반도체디바이스의 특성의 편차를 보정하기 위하여 실시되고, 반도체디바이스의 수율개선에 크게 기여할 수 있다. 그러나, 목푯값으로 하는 이차원 불균일 도스양분포는, 웨이퍼마다나 로트마다 다를 수 있기 때문에, 빔스캔속도 및 웨이퍼스캔속도를 제어하기 위한 데이터세트를 목푯값에 따라 개별로 작성할 필요가 있다. 또, 작성한 데이터세트를 사용하여 실제로 이온주입을 실시하고, 웨이퍼면 내에 형성되는 이차원 불균일 도스양분포를 측정하여, 측정값에 근거하여 데이터세트를 미조정(微調整)할 필요도 있다. 이와 같은 데이터세트의 작성 및 조정은 복잡하고 노력이 들기 때문에, 이온주입장치의 유저에게 있어서 큰 부담이 되고, 또, 이온주입장치의 생산성의 저하로도 이어진다.
본 발명의 일 양태의 예시적인 목적의 하나는, 이온주입장치를 이용하여 원하는 불균일주입을 실현하기 위한 유저의 부담을 경감하고, 이온주입장치의 생산성을 향상시키는 수법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 양태의 이온주입장치는, 이온빔을 생성하는 빔생성장치와, 이온빔을 제1 방향으로 왕복스캔시키는 빔스캐너와, 왕복스캔되는 이온빔이 웨이퍼처리면에 조사되도록 웨이퍼를 지지하면서, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 웨이퍼를 왕복스캔시키는 플래튼구동장치와, 웨이퍼처리면에 원하는 이차원 불균일 도스양분포의 이온이 주입되도록, 웨이퍼처리면 내에 있어서 이온빔이 조사되는 제1 방향 및 제2 방향의 빔조사위치에 따라, 제1 방향의 빔스캔속도 및 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시키는 제어장치를 구비한다. 제어장치는, 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 취득한 경우, 웨이퍼처리면 내에 있어서 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 제1 방향의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 집약함수와, 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값과 복수의 집약함수를 대응시키는 상관정보를 생성한다. 제어장치는, 복수의 집약함수 및 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출하고, 추정값이 목푯값과 유사하도록 복수의 집약함수를 수정하여 복수의 보정함수를 생성한다. 제어장치는, 복수의 보정함수 및 상관정보에 근거하여 제1 방향의 빔스캔속도 및 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 웨이퍼처리면에 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입한다.
본 발명의 다른 양태는, 일 양태의 이온주입장치를 이용하는 이온주입방법이다. 이 방법은, 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 취득하는 것과, 목푯값에 근거하여, 웨이퍼처리면 내에 있어서 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 제1 방향의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 집약함수와, 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값과 복수의 집약함수를 대응시키는 상관정보를 생성하는 것과, 복수의 집약함수 및 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출하는 것과, 추정값에 근거하여, 추정값이 목푯값과 유사하도록 복수의 집약함수를 수정하여 복수의 보정함수를 생성하는 것과, 복수의 보정함수 및 상관정보에 근거하여 제1 방향의 빔스캔속도 및 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 웨이퍼처리면에 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 구비한다.
부언하면, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나 본 발명의 구성요소나 표현을, 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.
본 발명에 의하면, 이온주입장치를 이용하여 원하는 불균일주입을 실현하기 위한 유저의 부담을 경감하고, 이온주입장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시형태에 관한 이온주입장치의 개략구성을 나타내는 상면도이다.
도 2는 도 1의 이온주입장치의 개략구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 주입처리실 내의 개략구성을 나타내는 정면도이다.
도 4는 주입레시피의 데이터구조를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 5의 (a), (b)는, 이차원 도스양분포를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 6은 보정함수파일 및 상관정보파일의 일례를 나타내는 도이다.
도 7은 상관정보파일의 일례를 나타내는 테이블이다.
도 8은 복수 스텝 주입을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 9는 제어장치의 기능구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다.
도 10은 복수의 일차원 불균일 도스양분포를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 11은 규격화된 복수의 초기함수의 일례를 나타내는 도이다.
도 12는 집약전 및 집약후의 함수의 일례를 나타내는 도이다.
도 13은 실시형태에 관한 이온주입방법의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 14는 데이터세트의 작성처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또, 이하에 서술하는 구성은 예시이며, 본 발명의 범위를 전혀 한정하지 않는다.
실시형태를 상세하게 서술하기 전에 개요를 설명한다. 본 실시형태는, 웨이퍼에 원하는 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하도록 구성되는 이온주입장치이다. 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 도스양분포를 의도적으로 불균일로 하는 "불균일주입"은, 예를 들면, 이온주입공정 이외의 반도체디바이스 제조공정에 있어서 발생하는 반도체디바이스의 특성의 편차를 보정하기 위하여 실시된다. 웨이퍼처리면 내에 있어서의 반도체디바이스의 특성의 편차에 따라 도스양을 의도적으로 변화시킴으로써, 반도체디바이스의 수율을 크게 개선할 수 있다. 이와 같은 불균일주입은, 제1 방향(예를 들면 x방향)의 빔스캔속도를 가변으로 함과 함께, 제2 방향(예를 들면 y방향)의 웨이퍼스캔속도를 가변으로 함으로써 실현된다.
빔스캔속도 및 웨이퍼스캔속도를 제어하기 위한 데이터세트는, 목푯값으로 하는 이차원 불균일 도스양분포에 따라 개별로 작성할 필요가 있다. 또, 의도하는 이차원 불균일 도스양분포를 고정밀도로 실현하기 위해서는, 작성한 데이터세트를 사용하여 실제로 이온주입을 실시하고, 웨이퍼면 내에 형성되는 이차원 불균일 도스양분포를 측정하여, 측정값에 근거하여 데이터세트를 미조정할 필요도 있다. 이와 같은 데이터세트의 작성 및 조정은 복잡하고 노력이 들기 때문에, 이온주입장치의 유저에게 있어서 큰 부담이 되고, 또, 이온주입장치의 생산성의 저하로도 이어진다. 또한, 목푯값으로 하는 이차원 불균일 도스양분포는, 보정해야 할 반도체디바이스의 특성의 편차에 따라 웨이퍼마다나 로트마다 다를 수 있지만, 웨이퍼마다나 로트마다 데이터세트를 준비하는 것은 용이하지 않다.
그래서, 본 실시형태에서는, 과거에 사용한 데이터세트를 축적해 두고, 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 실현할 수 있는 데이터세트를 검색하여 재이용함으로써, 데이터세트를 신규작성하는 수고를 줄일 수 있도록 한다. 여기에서 "유사하다"란, 소정의 계산식 등에 근거하여 결정되는 유사성의 지표가 소정의 조건을 충족시키고 있는 것을 의미한다. 반대로 "유사하지 않다"란, 소정의 계산식 등에 근거하여 결정되는 유사성의 지표가 소정의 조건을 충족시키지 않은 것을 의미한다. 또, 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 실현할 수 있는 데이터세트가 축적되어 있지 않은 경우여도, 데이터세트를 자동작성함으로써 데이터세트를 신규작성하는 수고를 경감할 수 있도록 한다. 이와 같이 하여 데이터세트의 작성 부담을 경감함으로써, 웨이퍼마다나 로트마다 적절한 불균일주입을 실시할 수 있다. 또, 데이터세트를 작성 및 조정하기 위한 이온주입장치의 가동시간을 저감할 수 있기 때문에, 이온주입장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 실시형태에 관한 이온주입장치(10)를 개략적으로 나타내는 상면도이고, 도 2는, 이온주입장치(10)의 개략구성을 나타내는 측면도이다. 이온주입장치(10)는, 피처리물(W)의 표면에 이온주입처리를 실시하도록 구성된다. 피처리물(W)은, 예를 들면 기판이며, 예를 들면 반도체웨이퍼이다. 설명의 편의를 위하여, 본 명세서에 있어서 피처리물(W)을 웨이퍼(W)라고 부르는 일이 있지만, 이것은 주입처리의 대상을 특정의 물체에 한정하는 것을 의도하지 않는다.
이온주입장치(10)는, 빔을 일방향으로 왕복주사시키고, 웨이퍼(W)를 주사방향과 직교하는 방향으로 왕복운동시킴으로써 웨이퍼(W)의 처리면 전체에 걸쳐서 이온빔을 조사하도록 구성된다. 본 명세서에서는 설명의 편의상, 설계상의 빔라인(A)을 따라 진행되는 이온빔의 진행방향을 z방향이라 하고, z방향에 수직인 면을 xy면이라 정의한다. 이온빔을 피처리물(W)에 대하여 주사하는 경우에 있어서, 빔의 주사방향을 x방향이라 하고, z방향 및 x방향에 수직인 방향을 y방향이라 한다. 따라서, 빔의 왕복주사는 x방향으로 행해지고, 웨이퍼(W)의 왕복운동은 y방향으로 행해진다.
이온주입장치(10)는, 이온생성장치(12)와, 빔라인장치(14)와, 주입처리실(16)과, 웨이퍼반송장치(18)를 구비한다. 이온생성장치(12)는, 이온빔을 빔라인장치(14)에 부여하도록 구성된다. 빔라인장치(14)는, 이온생성장치(12)로부터 주입처리실(16)로 이온빔을 수송하도록 구성된다. 주입처리실(16)에는, 주입대상이 되는 웨이퍼(W)가 수용되며, 빔라인장치(14)로부터 부여되는 이온빔을 웨이퍼(W)에 조사하는 주입처리가 이루어진다. 웨이퍼반송장치(18)는, 주입처리전의 미처리 웨이퍼를 주입처리실(16)로 반입하고, 주입처리후의 처리완료 웨이퍼를 주입처리실(16)로부터 반출하도록 구성된다. 이온주입장치(10)는, 이온생성장치(12), 빔라인장치(14), 주입처리실(16) 및 웨이퍼반송장치(18)에 원하는 진공환경을 제공하기 위한 진공 배기계(도시하지 않음)를 구비한다.
빔라인장치(14)는, 빔라인(A)의 상류측으로부터 순서대로, 질량분석부(20), 빔파크장치(24), 빔정형부(30), 빔주사부(32), 빔평행화부(34) 및 각도에너지필터(AEF; Angular Energy Filter)(36)를 구비한다. 또한, 빔라인(A)의 상류란, 이온생성장치(12)에 가까운 측을 말하고, 빔라인(A)의 하류란 주입처리실(16)(또는 빔스토퍼(46))에 가까운 측을 말한다.
질량분석부(20)는, 이온생성장치(12)의 하류에 마련되며, 이온생성장치(12)로부터 인출된 이온빔으로부터 필요한 이온종을 질량분석에 의하여 선택하도록 구성된다. 질량분석부(20)는, 질량분석자석(21)과, 질량분석렌즈(22)와, 질량분석슬릿(23)을 갖는다.
질량분석자석(21)은, 이온생성장치(12)로부터 인출된 이온빔에 자장을 인가하고, 이온의 질량전하비 M=m/q(m은 질량, q는 전하)의 값에 따라 다른 경로에서 이온빔을 편향시킨다. 질량분석자석(21)은, 예를 들면 이온빔에 y방향(도 1 및 도 2에서는 -y방향)의 자장을 인가하여 이온빔을 x방향으로 편향시킨다. 질량분석자석(21)의 자장강도는, 원하는 질량전하비 M을 갖는 이온종이 질량분석슬릿(23)을 통과하도록 조정된다.
질량분석렌즈(22)는, 질량분석자석(21)의 하류에 마련되며, 이온빔에 대한 수렴/발산력을 조정하도록 구성된다. 질량분석렌즈(22)는, 질량분석슬릿(23)을 통과하는 이온빔의 빔진행방향(z방향)의 수렴위치를 조정하고, 질량분석부(20)의 질량분해능 M/dM을 조정한다. 여기서, 질량분석렌즈(22)는 필수의 구성은 아니며, 질량분석부(20)에 질량분석렌즈(22)가 마련되어 있지 않아도 된다.
질량분석슬릿(23)은, 질량분석렌즈(22)의 하류에 마련되며, 질량분석렌즈(22)로부터 떨어진 위치에 마련된다. 질량분석슬릿(23)은, 질량분석자석(21)에 의한 빔편향방향(x방향)이 슬릿폭이 되도록 구성되며, x방향이 상대적으로 짧고, y방향이 상대적으로 긴 형상의 개구(23a)를 갖는다.
질량분석슬릿(23)은, 질량분해능의 조정을 위하여 슬릿폭이 가변이 되도록 구성되어도 된다. 질량분석슬릿(23)은, 슬릿폭방향으로 이동 가능한 2매의 차폐체에 의하여 구성되고, 2매의 차폐체의 간격을 변화시킴으로써 슬릿폭이 조정 가능해지도록 구성되어도 된다. 질량분석슬릿(23)은, 슬릿폭이 다른 복수의 슬릿 중 어느 하나로 전환함으로써 슬릿폭이 가변이 되도록 구성되어도 된다.
빔파크장치(24)는, 빔라인(A)으로부터 이온빔을 일시적으로 퇴피하여, 하류의 주입처리실(16)(또는 웨이퍼(W))을 향하는 이온빔을 차폐하도록 구성된다. 빔파크장치(24)는, 빔라인(A)의 도중의 임의의 위치에 배치할 수 있는데, 예를 들면, 질량분석렌즈(22)와 질량분석슬릿(23)의 사이에 배치할 수 있다. 질량분석렌즈(22)와 질량분석슬릿(23)의 사이에는 일정한 거리가 필요하기 때문에, 그 사이에 빔파크장치(24)를 배치함으로써, 다른 위치에 배치하는 경우보다 빔라인(A)의 길이를 짧게 할 수 있어, 이온주입장치(10)의 전체를 소형화할 수 있다.
빔파크장치(24)는, 한 쌍의 파크전극(25)(25a, 25b)과, 빔덤프(26)를 구비한다. 한 쌍의 파크전극(25a, 25b)은, 빔라인(A)를 사이에 두고 대향하며, 질량분석자석(21)의 빔편향방향(x방향)과 직교하는 방향(y방향)에 대향한다. 빔덤프(26)는, 파크전극(25a, 25b)보다 빔라인(A)의 하류측에 마련되며, 빔라인(A)으로부터 파크전극(25a, 25b)의 대향방향으로 떨어져서 마련된다.
제1 파크전극(25a)은 빔라인(A)보다 중력방향 상측에 배치되고, 제2 파크전극(25b)은 빔라인(A)보다 중력방향 하측에 배치된다. 빔덤프(26)는, 빔라인(A)보다 중력방향 하측으로 떨어진 위치에 마련되며, 질량분석슬릿(23)의 개구(23a)의 중력방향 하측에 배치된다. 빔덤프(26)는, 예를 들면, 질량분석슬릿(23)의 개구(23a)가 형성되어 있지 않은 부분으로 구성된다. 빔덤프(26)는, 질량분석슬릿(23)과는 별체로서 구성되어도 된다.
빔파크장치(24)는, 한 쌍의 파크전극(25a, 25b)의 사이에 인가되는 전장(電場)을 이용하여 이온빔을 편향시켜, 빔라인(A)으로부터 이온빔을 퇴피시킨다. 예를 들면, 제1 파크전극(25a)의 전위를 기준으로 하여 제2 파크전극(25b)에 부전압을 인가함으로써, 이온빔을 빔라인(A)으로부터 중력방향 하방으로 편향시켜 빔덤프(26)에 입사시킨다. 도 2에 있어서, 빔덤프(26)를 향하는 이온빔의 궤적을 파선으로 나타내고 있다. 또, 빔파크장치(24)는, 한 쌍의 파크전극(25a, 25b)을 동일 전위로 함으로써, 이온빔을 빔라인(A)을 따라 하류측으로 통과시킨다. 빔파크장치(24)는, 이온빔을 하류측으로 통과시키는 제1 모드와, 이온빔을 빔덤프(26)에 입사시키는 제2 모드를 전환하여 동작 가능해지도록 구성된다.
질량분석슬릿(23)의 하류에는 인젝터 패러데이컵(28)이 마련된다. 인젝터 패러데이컵(28)은, 인젝터구동부(29)의 동작에 의하여 빔라인(A)에 출입 가능해지도록 구성된다. 인젝터구동부(29)는, 인젝터 패러데이컵(28)을 빔라인(A)이 뻗는 방향과 직교하는 방향(예를 들면 y방향)으로 이동시킨다. 인젝터 패러데이컵(28)은, 도 2의 파선으로 나타내는 바와 같이 빔라인(A) 상에 배치된 경우, 하류측을 향하는 이온빔을 차단한다. 한편, 도 2의 실선으로 나타내는 바와 같이, 인젝터 패러데이컵(28)이 빔라인(A) 상으로부터 분리된 경우, 하류측을 향하는 이온빔의 차단이 해제된다.
인젝터 패러데이컵(28)은, 질량분석부(20)에 의하여 질량분석된 이온빔의 빔전류를 계측하도록 구성된다. 인젝터 패러데이컵(28)은, 질량분석자석(21)의 자장(磁場)강도를 변화시키면서 빔전류를 측정함으로써, 이온빔의 질량분석 스펙트럼을 계측할 수 있다. 계측한 질량분석 스펙트럼을 이용하여, 질량분석부(20)의 질량분해능을 산출할 수 있다.
빔정형부(30)는, 수렴/발산 사중극렌즈(Q 렌즈) 등의 수렴/발산장치를 구비하고 있고, 질량분석부(20)를 통과한 이온빔을 원하는 단면형상으로 정형하도록 구성되어 있다. 빔정형부(30)는, 예를 들면, 전장식의 삼단 사중극렌즈(트리플릿 Q 렌즈라고도 함)로 구성되며, 3개의 사중극렌즈(30a, 30b, 30c)를 갖는다. 빔정형부(30)는, 3개의 렌즈장치(30a 내지 30c)를 이용함으로써, 이온빔의 수렴 또는 발산을 x방향 및 y방향의 각각에 대하여 독립적으로 조정할 수 있다. 빔정형부(30)는, 자장식의 렌즈장치를 포함해도 되고, 전장과 자장의 쌍방을 이용하여 빔을 정형하는 렌즈장치를 포함해도 된다.
빔주사부(32)는, 빔의 왕복주사를 제공하도록 구성되며, 정형된 이온빔을 x방향으로 주사하는 빔편향장치이다. 빔주사부(32)는, 빔주사방향(x방향)으로 대향하는 주사전극쌍을 갖는다. 주사전극쌍은 가변전압전원(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 주사전극쌍의 사이에 인가되는 전압을 주기적으로 변화시킴으로써, 전극 사이에 발생하는 전계를 변화시켜 이온빔을 다양한 각도로 편향시킨다. 그 결과, 이온빔이 x방향의 주사범위 전체에 걸쳐서 주사된다. 도 1에 있어서, 화살표 X에 의하여 빔의 주사방향 및 주사범위를 예시하고, 주사범위에서의 이온빔의 복수의 궤적을 일점쇄선으로 나타내고 있다.
빔평행화부(34)는, 주사된 이온빔의 진행방향을 설계상의 빔라인(A)의 궤도와 평행으로 하도록 구성된다. 빔평행화부(34)는, y방향의 중앙부에 이온빔의 통과슬릿이 마련된 원호형상의 복수의 평행화 렌즈전극을 갖는다. 평행화 렌즈전극은, 고압전원(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 전압인가에 의하여 발생하는 전계를 이온빔에 작용시켜, 이온빔의 진행방향을 평행으로 맞춘다. 부언하면, 빔평행화부(34)는 다른 빔평행화장치로 치환되어도 되며, 빔평행화장치는 자계를 이용하는 자석장치로서 구성되어도 된다.
빔평행화부(34)의 하류에는, 이온빔을 가속 또는 감속시키기 위한 AD(Accel/Decel)칼럼(도시하지 않음)이 마련되어도 된다.
각도에너지필터(AEF)(36)는, 이온빔의 에너지를 분석하여 필요한 에너지의 이온을 하방으로 편향하여 주입처리실(16)로 유도하도록 구성되어 있다. 각도에너지필터(36)는, 전계편향용의 AEF 전극쌍을 갖는다. AEF 전극쌍은, 고압전원(도시하지 않음)에 접속된다. 도 2에 있어서, 상측의 AEF 전극에 정전압, 하측의 AEF 전극에 부전압을 인가시킴으로써, 이온빔을 하방으로 편향시킨다. 부언하면, 각도에너지필터(36)는, 자계편향용의 자석장치로 구성되어도 되고, 전계편향용의 AEF 전극쌍과 자석장치의 조합으로 구성되어도 된다.
이와 같이 하여, 빔라인장치(14)는, 웨이퍼(W)에 조사되어야 할 이온빔을 주입처리실(16)에 공급한다.
주입처리실(16)은, 빔라인(A)의 상류측으로부터 순서대로, 에너지슬릿(38), 플라즈마샤워장치(40), 사이드컵(42), 센터컵(44) 및 빔스토퍼(46)를 구비한다. 주입처리실(16)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 1매 또는 복수 매의 웨이퍼(W)를 지지하는 플래튼구동장치(50)를 구비한다.
에너지슬릿(38)은, 각도에너지필터(36)의 하류측에 마련되며, 각도에너지필터(36)와 함께 웨이퍼(W)에 입사하는 이온빔의 에너지분석을 한다. 에너지슬릿(38)은, 빔주사방향(x방향)으로 가로로 긴 슬릿으로 구성되는 에너지제한슬릿(EDS; Energy Defining Slit)이다. 에너지슬릿(38)은, 원하는 에너지값 또는 에너지범위의 이온빔을 웨이퍼(W)를 향하여 통과시키고, 그 이외의 이온빔을 차폐한다.
플라즈마샤워장치(40)는, 에너지슬릿(38)의 하류측에 위치한다. 플라즈마샤워장치(40)는, 이온빔의 빔전류량에 따라 이온빔 및 웨이퍼(W)의 표면(웨이퍼처리면)에 저에너지 전자를 공급하고, 이온주입으로 발생하는 웨이퍼처리면의 정전하의 차지업을 억제한다. 플라즈마샤워장치(40)는, 예를 들면, 이온빔이 통과하는 샤워튜브와, 샤워튜브 내에 전자를 공급하는 플라즈마발생장치를 포함한다.
사이드컵(42)(42R, 42L)은, 웨이퍼(W)로의 이온주입처리 중에 이온빔의 빔전류를 측정하도록 구성된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 사이드컵(42R, 42L)은, 빔라인(A) 상에 배치되는 웨이퍼(W)에 대하여 좌우(x방향)로 어긋나서 배치되어 있으며, 이온주입시에 웨이퍼(W)를 향하는 이온빔을 차단하지 않는 위치에 배치된다. 이온빔은, 웨이퍼(W)가 위치하는 범위를 넘어 x방향으로 주사되기 때문에, 이온주입시에 있어서도 주사되는 빔의 일부가 사이드컵(42R, 42L)에 입사한다. 이로써, 이온주입처리 중의 빔전류량이 사이드컵(42R, 42L)에 의하여 계측된다.
센터컵(44)은, 웨이퍼처리면에 있어서의 빔전류를 측정하도록 구성된다. 센터컵(44)은, 구동부(45)의 동작에 의하여 가동이 되도록 구성되며, 이온주입시에 웨이퍼(W)가 위치하는 주입위치로부터 퇴피되고, 웨이퍼(W)가 주입위치에 없을 때에 주입위치에 삽입된다. 센터컵(44)은, x방향으로 이동하면서 빔전류를 측정함으로써, x방향의 빔주사범위의 전체에 걸쳐 빔전류를 측정할 수 있다. 센터컵(44)은, 빔주사방향(x방향)의 복수의 위치에 있어서의 빔전류를 동시에 계측 가능해지도록, 복수의 패러데이컵이 x방향으로 나열하여 어레이상으로 형성되어도 된다.
사이드컵(42) 및 센터컵(44) 중 적어도 일방은, 빔전류량을 측정하기 위한 단일의 패러데이컵을 구비해도 되고, 빔의 각도정보를 측정하기 위한 각도계측기를 구비해도 된다. 각도계측기는, 예를 들면, 슬릿과, 슬릿으로부터 빔진행방향(z방향)으로 떨어져 마련되는 복수의 전류검출부를 구비한다. 각도계측기는, 예를 들면, 슬릿을 통과한 빔을 슬릿폭방향으로 나열되는 복수의 전류검출부에서 계측함으로써, 슬릿폭방향의 빔의 각도성분을 측정할 수 있다. 사이드컵(42) 및 센터컵(44) 중 적어도 일방은, x방향의 각도정보를 측정 가능한 제1 각도측정기와, y방향의 각도정보를 측정 가능한 제2 각도측정기를 구비해도 된다.
플래튼구동장치(50)는, 웨이퍼지지장치(52)와, 왕복운동기구(54)와, 트위스트각조정기구(56)와, 틸트각조정기구(58)를 포함한다. 웨이퍼지지장치(52)는, 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 정전척 등을 포함한다. 왕복운동기구(54)는, 빔주사방향(x방향)과 직교하는 왕복운동방향(y방향)으로 웨이퍼지지장치(52)를 왕복운동시킴으로써, 웨이퍼지지장치(52)에 지지되는 웨이퍼를 y방향으로 왕복운동시킨다. 도 2에 있어서, 화살표 Y에 의하여 웨이퍼(W)의 왕복운동을 예시한다.
트위스트각조정기구(56)는, 웨이퍼(W)의 회전각을 조정하는 기구이며, 웨이퍼처리면의 법선을 축으로 하여 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 웨이퍼의 외주부에 마련되는 얼라인먼트마크와 기준 위치의 사이의 트위스트각을 조정한다. 여기에서, 웨이퍼의 얼라인먼트마크란, 웨이퍼의 외주부에 마련되는 노치나 오리엔테이션 플랫을 말하며, 웨이퍼의 결정축방향이나 웨이퍼의 둘레방향의 각도위치의 기준이 되는 마크를 말한다. 트위스트각조정기구(56)는, 웨이퍼지지장치(52)와 왕복운동기구(54)의 사이에 마련되며, 웨이퍼지지장치(52)와 함께 왕복운동된다.
틸트각조정기구(58)는, 웨이퍼(W)의 기울기를 조정하는 기구이며, 웨이퍼처리면을 향하는 이온빔의 진행방향과 웨이퍼처리면의 법선의 사이의 틸트각을 조정한다. 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 경사각 중, x방향의 축을 회전의 중심축으로 하는 각도를 틸트각으로서 조정한다. 틸트각조정기구(58)는, 왕복운동기구(54)와 주입처리실(16)의 내벽의 사이에 마련되어 있으며, 왕복운동기구(54)를 포함하는 플래튼구동장치(50) 전체를 R방향으로 회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 틸트각을 조정하도록 구성된다.
플래튼구동장치(50)는, 이온빔이 웨이퍼(W)에 조사되는 주입위치와, 웨이퍼반송장치(18)와의 사이에서 웨이퍼(W)가 반입 또는 반출되는 반송위치의 사이에서 웨이퍼(W)가 이동 가능해지도록 웨이퍼(W)를 지지한다. 도 2는, 웨이퍼(W)가 주입위치에 있는 상태를 나타내고 있고, 플래튼구동장치(50)는, 빔라인(A)과 웨이퍼(W)가 교차하도록 웨이퍼(W)를 지지한다. 웨이퍼(W)의 반송위치는, 웨이퍼반송장치(18)에 마련되는 반송기구 또는 반송로봇에 의하여 반송구(48)를 통하여 웨이퍼(W)가 반입 또는 반출될 때의 웨이퍼지지장치(52)의 위치에 대응한다.
빔스토퍼(46)는, 빔라인(A)의 최하류에 마련되고, 예를 들면, 주입처리실(16)의 내벽에 장착된다. 빔라인(A) 상에 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 경우, 이온빔은 빔스토퍼(46)에 입사한다. 빔스토퍼(46)는, 주입처리실(16)과 웨이퍼반송장치(18)의 사이를 접속하는 반송구(48)의 가까이에 위치하고 있으며, 반송구(48)보다 연직하방의 위치에 마련된다.
이온주입장치(10)는, 제어장치(60)를 구비한다. 제어장치(60)는, 이온주입장치(10)의 동작 전반을 제어한다. 제어장치(60)는, 하드웨어적으로는, 컴퓨터의 CPU나 메모리를 비롯한 소자나 기계장치로 실현되며, 소프트웨어적으로는 컴퓨터프로그램 등에 의하여 실현된다. 제어장치(60)에 의하여 제공되는 각종 기능은, 하드웨어 및 소프트웨어의 연계에 의하여 실현될 수 있다.
도 3은, 도 1의 주입처리실(16) 내의 개략구성을 나타내는 정면도이며, 이온빔(B)이 조사되는 웨이퍼(W)의 처리면(WS)을 정면에서 보고 있다. 이온빔(B)은, 화살표 X로 나타나는 바와 같이 제1 방향(x방향)으로 왕복스캔되고, x방향으로 왕복스캔된 스캔빔(SB)으로서 웨이퍼(W)에 입사한다. 웨이퍼(W)는, 플래튼구동장치(50)에 지지되어 화살표 Y로 나타나는 바와 같이 제2 방향(y방향)으로 왕복스캔된다. 도 3에서는, 플래튼구동장치(50)의 동작에 의하여 y방향으로 왕복스캔하는 웨이퍼(W)에 대하여, 최상위치의 웨이퍼(W1)와 최하위치의 웨이퍼(W2)를 파선으로 도시하고 있다. 또, 주입공정에 있어서 웨이퍼처리면(WS)에 스캔빔(SB)이 입사하여 이온이 주입되는 주입위치(C)를 가는 실선으로 나타내고 있다.
이온빔(B)은, 웨이퍼(W)가 위치하는 주입범위(C1)와, 주입범위(C1)보다 외측의 모니터범위(C2L, C2R)를 포함하는 조사범위(C3)에 걸쳐 왕복스캔된다. 좌우의 모니터범위(C2L, C2R)의 각각에는, 좌우의 사이드컵(42L, 42R)이 배치되어 있다. 좌우의 사이드컵(42L, 42R)은, 주입공정에 있어서 모니터범위(C2L, C2R)까지 오버스캔되는 이온빔(B)을 측정할 수 있다. 주입위치(C)의 x방향의 위치는, 주입범위(C1)와 일치한다. 주입위치(C)의 y방향의 위치는, 이온빔(B) 또는 스캔빔(SB)의 y방향의 위치와 일치한다. 주입위치(C)의 z방향의 위치는, 웨이퍼처리면(WS)의 z방향의 위치와 일치한다.
센터컵(44)은, 주입공정에 있어서 조사범위(C3)보다 외측의 비조사범위(C4R)로 퇴피되어 있다. 도시하는 구성에서는, 구동부(45)가 우측에 배치되고, 주입공정에 있어서, 센터컵(44)이 우측의 비조사범위(C4R)로 퇴피되어 있다. 부언하면, 구동부(45)가 좌측에 배치되는 구성에서는, 주입공정에 있어서, 센터컵(44)이 좌측의 비조사범위(C4L)로 퇴피되어도 된다.
센터컵(44)은, 주입공정의 사전에 실행되는 준비공정에 있어서, 주입범위(C1)에 배치되고, 주입범위(C1)에 있어서의 이온빔(B)의 빔전류를 측정한다. 센터컵(44)은, 주입범위(C1)에 있어서 x방향으로 이동하면서 빔전류를 측정하고, 스캔빔(SB)의 x방향의 빔전류밀도분포를 측정한다.
도 4는, 주입레시피(70)의 데이터구조를 모식적으로 나타내는 도이다. 제어장치(60)는, 주입레시피에 따라 이온주입공정을 제어한다. 주입레시피(70)는, 기본설정데이터(71)와, 상세설정데이터(72)를 포함한다. 기본설정데이터(71)는, 설정이 필수가 되는 주입조건을 정한다. 기본설정데이터(71)는, 예를 들면, 1) 이온종, 2) 빔에너지, 3) 빔전류, 4) 빔사이즈, 5) 웨이퍼틸트각, 6) 웨이퍼트위스트각, 및, 7) 평균도스양의 설정데이터를 포함한다. 평균도스양은, 웨이퍼처리면에 주입되어야 할 도스양분포의 면내평균값을 나타낸다.
상세설정데이터(72)는, 웨이퍼처리면에 주입해야 할 이온의 도스양분포를 의도적으로 불균일로 하는 "불균일주입"을 실행하는 경우에 설정된다. 상세설정데이터(72)는, 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 도스양분포를 일정값으로 하는 "균일주입"을 실행하는 경우에는 설정되지 않아도 된다. 상세설정데이터(72)는, 8) 이차원 도스양분포, 및 9) 보정데이터세트를 포함한다. 이차원 도스양분포는, 예를 들면, 불균일주입을 실시한 경우에 웨이퍼처리면(WS) 내에 실현되는 이차원 불균일 도스양분포의 실적값이다. 보정데이터세트는, 빔주사부(32)에 의한 제1 방향(x방향)의 빔스캔속도와, 플래튼구동장치(50)에 의한 제2 방향(y방향)의 웨이퍼스캔속도를 가변제어하기 위하여 이용된다. 보정데이터세트는, 이차원 불균일 도스양분포를 실현하기 위한 보정함수파일 및 상관정보파일을 포함한다.
도 5의 (a), (b)는, 이차원 불균일 도스양분포(73)를 모식적으로 나타내는 도이다. 도 5의 (a)는, 원형의 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서 불균일로 설정되는 이차원 도스양분포를 나타내고, 웨이퍼처리면(WS) 내의 영역(74a, 74b, 74c, 74d)의 농담에 의하여 도스양의 크기를 나타내고 있다. 도시하는 예에서는, 제1 영역(74a)의 도스양이 가장 크고, 제4 영역(74d)의 도스양이 가장 작다. 이차원 불균일 도스양분포(73)는, 플래튼구동장치(50)에 지지되는 웨이퍼(W)의 방향을 기준으로 정해진다. 구체적으로는, 기본설정데이터(71)에 정해지는 웨이퍼트위스트각이 되도록 웨이퍼(W)를 플래튼구동장치(50)에 배치했을 때의 빔스캔방향(제1 방향 또는 x방향)과 웨이퍼스캔방향(제2 방향 또는 y방향)을 기준으로 정해진다. 도시하는 예에서는, 웨이퍼(W)의 중심(O)으로부터 얼라인먼트마크(WM)를 향하는 방향이 +y방향으로 되어 있지만, 얼라인먼트마크(WM)의 위치는 웨이퍼트위스트각에 따라 다를 수 있다.
도 5의 (b)는, 이차원 불균일 도스양분포(73)를 정의하기 위한 복수의 격자점(75)을 모식적으로 나타낸다. 복수의 격자점(75)은, 예를 들면, 웨이퍼처리면(WS)에 있어서 등간격으로 설정된다. 이차원 불균일 도스양분포(73)는, 예를 들면, 복수의 격자점(75)의 각각의 위치좌표와, 복수의 격자점(75)의 각각에 있어서의 도스양을 대응시키는 데이터에 의하여 정의된다. 예를 들면, 직경 300mm의 웨이퍼의 경우, 웨이퍼처리면(WS)의 중심(O)을 원점으로 하는 31×31의 격자점(75)이 설정되고, 인접하는 격자점(75)의 간격(d1)은 10mm이다. 복수의 격자점(75)의 간격(d1)은, 이온빔(B)의 빔사이즈보다 작아지도록 설정된다. 이온빔(B)의 빔사이즈의 일례는 20mm 내지 30mm 정도이다.
도 6은, 보정함수파일(77) 및 상관정보파일(78)의 일례를 나타내는 도이다. 보정함수파일(77)은, 제1 방향(x방향)의 일차원 불균일 도스양분포에 근거하여 정해지는 보정함수 h(x)를 정의한다. 보정함수파일(77)은, 하나의 이차원 불균일 도스양분포(73)에 대하여 복수 정의되고, 도시하는 예에서는 6개의 보정함수파일(77A, 77B, 77C, 77D, 77E, 77F)이 정의된다. 복수의 보정함수파일(77A 내지 77F)의 각각은, 보정함수 h(x)의 형상이 서로 다르다. 복수의 보정함수파일(77A 내지 77F)의 수는, 예를 들면, 하나의 이차원 불균일 도스양분포(73)에 대하여 5개 내지 10개 정도 정의된다.
상관정보파일(78)은, 이차원 불균일 도스양분포(73)와, 복수의 보정함수파일(77)을 대응시키는 상관정보를 정의한다. 웨이퍼처리면(WS)은, 제2 방향(y방향)으로 복수의 분할영역(76_1 내지 76_31)(총칭하여 분할영역(76)이라고도 함)으로 분할되고, 복수의 분할영역(76)의 각각에 복수의 보정함수파일(77A 내지 77F) 중 어느 것이 대응된다. 복수의 분할영역(76)의 y방향의 분할폭(d2)은, 격자점(75)의 간격(d1)과 동일하고, 예를 들면 10mm이다. 복수의 분할영역(76)의 각각의 y방향의 중심위치는, 격자점(75)의 위치에 대응할 수 있다. 복수의 분할영역(76)의 y방향의 분할폭(d2)은, 이온빔의 빔사이즈(예를 들면 20mm 내지 30mm)보다 작아지도록 설정된다.
복수의 보정함수파일(77)의 개수는, 복수의 분할영역(76)의 개수보다 적다. 따라서, 적어도 하나의 보정함수파일(77)은, 복수의 분할영역(76)에 대응된다. 반대로 말하면, 복수의 분할영역(76)에 대하여 하나의 보정함수파일(77)에 정해지는 보정함수 h(x)가 공통으로 이용된다. 보정함수 h(x)는, 복수의 분할영역(76)에서 이용 가능해지도록 규격화되어 있으며, 예를 들면, 보정함수 h(x)의 최댓값, 평균값 또는 제1 방향에 있어서의 적분값이 소정 값이 되도록 정의되어 있다. 상관정보파일(78)은, 복수의 분할영역(76)의 각각의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)와, D(x)에 대응하는 보정함수 h(x)의 비율을 보정계수 k로서 유지한다. 복수의 분할영역(76)의 각각의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)는, 보정함수 h(x)에 보정계수 k를 곱한 k·h(x)에 대응한다. 보정계수 k의 값은, 상대적으로 고(高)도스양이 되는 분할영역(76)에 있어서 커지고, 상대적으로 저(低)도스양이 되는 분할영역(76)에 있어서 작아지는 경향이 있다. 보정계수 k는, 제2 방향(y방향)의 웨이퍼스캔속도를 제어하기 위하여 이용된다.
도 7은, 상관정보파일(78)의 일례를 나타내는 테이블이다. 상관정보파일(78)은, 복수의 분할영역(76)을 식별하는 영역번호 "1" 내지 "31"의 각각에 대하여, 웨이퍼처리면(WS)이 존재하는 x방향 및 y방향의 범위와, 보정함수파일(77)을 식별하는 번호 A 내지 F와, 보정계수 k의 값을 정한다. 웨이퍼처리면(WS)은 원형상이기 때문에, 웨이퍼처리면(WS)의 중심(O)으로부터 멀어질수록 웨이퍼처리면(WS)이 존재하는 x방향의 범위가 작아진다. 예를 들면, 영역번호 "1"에서는, 웨이퍼처리면(WS)의 중심(O)에 대하여 ±20mm의 범위에만 웨이퍼처리면(WS)이 존재하고, 그것보다 외측의 범위에는 웨이퍼처리면(WS)은 존재하지 않는다. 한편, 웨이퍼처리면(WS)의 중심(O)에 대응하는 영역번호 "16"에서는, 웨이퍼처리면(WS)의 직경에 상당하는 ±150mm의 범위 전체에 웨이퍼처리면(WS)이 존재한다. 도시하는 예에서는, 복수의 분할영역(76)의 각각의 y방향의 폭이 일정값(10mm)이지만, 복수의 분할영역(76)의 각각의 y방향의 폭이 영역마다 달라도 된다.
도 8은, 복수 스텝 주입을 모식적으로 나타내는 도이다. 불균일주입을 실시하는 경우, 웨이퍼(W)의 얼라인먼트마크(WM)를 기준으로 하는 이차원 불균일 도스양분포를 고정한 채로, 웨이퍼트위스트각을 변화시켜 복수 회의 이온주입을 실시하는 "복수 스텝 주입"을 실시하는 일이 있다. 웨이퍼트위스트각을 변화시키면, 이온주입장치(10)의 좌표계를 기준으로 하는 이차원 불균일 도스양분포도 함께 회전한다. 도 8은, 웨이퍼트위스트각을 90도씩 회전시켜 4회의 이온주입을 실시하는 경우를 나타내고 있다. 제1 이차원 불균일 도스양분포(73a)는, 상술한 도 5의 (a)의 이차원 불균일 도스양분포(73)와 동일하다. 제2 이차원 불균일 도스양분포(73b)는, 제1 이차원 불균일 도스양분포(73a)를 우회전으로 90도 회전시킨 것이다. 마찬가지로, 제3 이차원 불균일 도스양분포(73c)는, 제2 이차원 불균일 도스양분포(73b)를 우회전으로 90도 회전시킨 것이고, 제4 이차원 불균일 도스양분포(73d)는, 제3 이차원 불균일 도스양분포(73c)를 우회전으로 90도 회전시킨 것이다. 복수 스텝 주입에 있어서의 복수의 이차원 불균일 도스양분포(73a 내지 73d)의 각각은, 이온주입장치(10)의 x방향 및 y방향의 좌표계에서 보아 다른 형상을 갖고 있다. 그 때문에, 복수 스텝 주입에서는, 복수의 이차원 불균일 도스양분포(73a 내지 73d)의 각각에 대하여 보정데이터세트가 정해진다. 4회의 스텝 주입을 실시하는 경우, 주입레시피(70)에는 4회의 주입공정에 대응하는 4개의 상세설정데이터(72)가 포함된다.
도 9는, 제어장치(60)의 기능구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다. 제어장치(60)는, 주입처리제어부(61)와, 주입레시피관리부(65)를 구비한다. 주입처리제어부(61)는, 주입레시피(70)에 근거하여 이온주입장치(10)의 동작을 제어하고, 주입레시피(70)에 따른 주입공정을 실현한다. 주입레시피관리부(65)는, 주입공정에 이용하는 주입레시피(70)를 관리한다.
주입처리제어부(61)는, 빔조건제어부(62), 빔스캔제어부(63) 및 플래튼제어부(64)를 포함한다. 빔조건제어부(62)는, 주입레시피에 정해지는 1) 이온종, 2) 빔에너지, 3) 빔전류, 및, 4) 빔사이즈를 제어한다. 빔스캔제어부(63)는, 보정함수파일에 따라 빔스캔속도를 제어한다. 플래튼제어부(64)는, 주입레시피에 정해지는 5) 웨이퍼틸트각, 및, 6) 웨이퍼트위스트각을 제어함과 함께, 상관정보파일에 따라 웨이퍼스캔속도를 제어한다. 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서 이온빔이 조사되는 제1 방향 및 제2 방향의 빔조사위치에 따라, 빔스캔속도와 웨이퍼스캔속도를 적절히 제어함으로써, 8) 이차원 불균일 도스양분포가 실현된다. 주입처리제어부(61)는, 웨이퍼처리면(WS)에 이온빔이 조사되는 주입시간을 조정함으로써, 7) 평균도스양을 제어한다.
빔조건제어부(62)는, 이온생성장치(12)의 가스종이나 인출전압, 질량분석부(20)의 자장강도 등을 조정함으로써 이온빔의 이온종을 제어한다. 빔조건제어부(62)는, 이온생성장치(12)의 인출전압, 빔평행화부(34)의 인가전압, AD 칼럼의 인가전압, 각도에너지필터(36)의 인가전압 등을 조정함으로써 이온빔의 빔에너지를 제어한다. 빔조건제어부(62)는, 이온생성장치(12)의 가스량, 아크전류, 아크전압, 소스마그넷전류와 같은 각종 파라미터나, 질량분석슬릿(23)의 개구폭 등을 조정함으로써 이온빔의 빔전류를 제어한다. 빔조건제어부(62)는, 빔정형부(30)에 포함되는 수렴/발산장치의 동작 파라미터 등을 조정함으로써, 웨이퍼처리면(WS)에 입사하는 이온빔의 빔사이즈를 제어한다.
빔스캔제어부(63)는, 보정함수파일(77)에 근거하여 빔주사부(32)의 주사전극쌍에 인가하는 주사전압을 지정하기 위한 주사전압 파라미터를 생성한다. 빔주사부(32)에 의하여 실현되는 빔스캔속도 vB는, 주사전극쌍에 인가되는 제어전압 V의 시간 t에 대한 변화율 dV/dt에 거의 비례한다. 빔스캔방향(제1 방향 또는 x방향)의 일차원 도스양분포를 균일로 하는 경우, 제어전압의 시간변화율 dV/dt가 일정해지도록 주사전압 파라미터가 정해진다. 빔스캔방향(제1 방향 또는 x방향)의 일차원 도스양분포를 불균일로 하는 경우, 빔스캔방향의 위치에 따라 제어전압의 시간변화율 dV/dt가 변화하도록 주사전압 파라미터가 정해진다. 구체적으로는, 상대적으로 고도스양으로 하는 개소에 대해서는, 빔스캔속도 vB가 느려지도록 제어전압의 시간변화율 dV/dt를 작게 한다. 반대로, 상대적으로 저도스양으로 하는 개소에 대해서는, 빔스캔속도 vB가 빨라지도록 제어전압의 시간변화율 dV/dt를 크게 한다. 예를 들면, x방향의 위치에 따른 빔스캔속도 vB(x)는, 일차원 불균일 도스양분포를 나타내는 보정함수 h(x)의 역수 1/h(x)에 비례하도록 설정된다. 즉, 빔스캔속도 vB(x)는, 일차원 불균일 도스양분포를 나타내는 보정함수 h(x)에 반비례한다.
플래튼제어부(64)는, 상관정보파일(78)에 근거하여 왕복운동기구(54)의 왕복운동속도, 즉, 웨이퍼스캔속도 vW를 지정하기 위한 속도 파라미터를 생성한다. 웨이퍼스캔방향(제2 방향 또는 y방향)의 도스양분포를 균일로 하는 경우, 웨이퍼스캔속도 vW가 일정해지도록 속도 파라미터가 정해진다. 한편, 웨이퍼스캔방향(제2 방향 또는 y방향)의 도스양분포를 불균일로 하는 경우, 웨이퍼스캔방향의 위치에 따라 웨이퍼스캔속도 vW(y)가 변화하도록 속도 파라미터가 정해진다. 구체적으로는, 상대적으로 고도스양으로 하는 개소에 대해서는 웨이퍼스캔속도 vW(y)가 느려지고, 상대적으로 저도스양으로 하는 개소에 대해서는 웨이퍼스캔속도 vW(y)가 빨라지도록 속도 파라미터가 정해진다. 예를 들면, y방향의 위치에 따른 웨이퍼스캔속도 vW(y)는, 상관정보파일(78)에 정해지는 복수의 분할영역(76)의 각각의 보정계수 k의 역수 1/k에 비례하도록 설정된다. 즉, y방향의 위치에 따른 웨이퍼스캔속도 vW(y)는, y방향의 위치에 따른 보정계수 k에 반비례한다.
주입레시피관리부(65)는, 기억부(66), 검색부(67), 신규작성부(68) 및 시뮬레이션부(69)를 포함한다. 기억부(66)는, 과거의 주입공정에서 사용한 주입레시피를 기억한다. 기억부(66)는, 예를 들면, 제어장치(60)에 내장되는 메모리나 하드디스크 등의 내부기억장치이다. 기억부(66)는, 제어장치(60)의 외부에 마련되는 서버 등의 외부기억장치에 기억되는 주입레시피를 읽어내어, 일시적으로 주입레시피를 기억하도록 구성되어도 된다.
검색부(67)는, 유저가 지정하는 주입레시피와 유사한 주입레시피를 기억부(66)에 기억되는 주입레시피 중에서 검색한다. 검색부(67)는, 지금부터 실시하려고 하는 주입공정의 각종 조건을 지정하는 주입레시피와 유사한 주입레시피를 검색함으로써, 과거의 주입레시피 중에서 유용 가능한 주입레시피를 특정한다. 과거의 주입레시피를 유용함으로써, 주입레시피의 신규작성에 필요한 수고를 생략할 수 있다.
신규작성부(68)는, 검색부(67)의 검색에 의하여 유사한 주입레시피가 발견되지 않은 경우에, 유저가 지정하는 주입조건을 실현하기 위한 새로운 주입레시피를 작성한다. 시뮬레이션부(69)는, 신규작성부(68)가 작성하는 새로운 주입레시피에 따른 주입공정을 시뮬레이션함으로써, 유저가 지정하는 주입조건을 실현할 수 있는지 여부를 검증한다. 신규작성부(68)는, 시뮬레이션부(69)의 시뮬레이션결과에 근거하여 주입레시피를 수정함으로써, 원하는 주입조건을 고정밀도로 실현할 수 있는 주입레시피를 작성한다.
기억부(66)는, 불균일주입을 실시하기 위한 주입레시피로서, 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값과 실적값의 쌍방을 포함하는 주입레시피를 기억해도 된다. 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값은, 유저에 의하여 지정되는 이차원 불균일 도스양분포이며, 보정데이터세트를 작성하기 위한 기초가 되는 이차원 불균일 도스양분포이다. 이차원 불균일 도스양분포의 실적값은, 주입레시피에 포함되는 보정데이터세트에 따라 웨이퍼처리면(WS)에 이온을 주입했을 때에 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서 실제로 실현되는 이차원 불균일 도스양분포이다. 이차원 불균일 도스양분포의 실적값은, 예를 들면, 이온주입후의 웨이퍼처리면(WS)에 있어서의 도스양의 면내분포를 측정함으로써 얻어지는 실측값이다.
기억부(66)는, 이차원 불균일 도스양분포의 실적값으로서, 보정데이터세트에 따른 불균일주입을 시뮬레이션했을 때의 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서의 도스양의 추정값을 기억해도 된다. 불균일주입의 시뮬레이션은, 예를 들면, 시뮬레이션부(69)에 의하여 실행된다. 시뮬레이션부(69)는, 보정데이터세트에 따라 빔주사부(32) 및 플래튼구동장치(50)를 동작시켰을 때의 불균일주입을 시뮬레이션하여, 웨이퍼처리면(WS) 내에 주입되는 이온의 이차원 도스양분포를 추정한다.
기억부(66)는, 이온주입장치(10)에 있어서 사용실적이 있는 주입레시피만을 기억해도 된다. 기억부(66)는, 이온주입장치(10)에 있어서 사용실적이 없는 주입레시피를 기억해도 된다. 기억부(66)는, 실제의 이온주입처리에 사용되고 있지 않지만, 신규작성부(68)에 의하여 신규작성되고, 시뮬레이션부(69)에 의하여 시뮬레이션이 실행되기만 한 주입레시피를 기억해도 된다. 기억부(66)는, 다른 이온주입장치에서 사용실적이 있는 주입레시피를 기억해도 되고, 다른 이온주입장치에서 신규작성되고, 시뮬레이션된 주입레시피를 기억해도 된다.
검색부(67)는, 불균일주입을 실시하기 위한 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 새로 취득한 경우, 취득한 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함한 주입레시피를 과거의 주입레시피 중에서 특정한다. 검색부(67)는, 예를 들면, 기억부(66)에 기억되어 있는 주입레시피에 포함되는 이차원 불균일 도스양분포의 실적값을 검색하여, 새로운 목푯값과 유사한 실적값을 특정한다. 검색부(67)는, 주입레시피에 포함되는 이차원 불균일 도스양분포의 시뮬레이션에 의한 추정값을 검색대상으로 해도 되고, 주입레시피에 포함되는 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 검색대상으로 해도 된다.
검색부(67)는, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같은 복수의 격자점(75)의 각각에 있어서의 도스양을 비교함으로써, 이차원 불균일 도스양분포의 유사성을 평가한다. 검색부(67)는, 예를 들면, 복수의 격자점(75)의 도스양의 차의 표준편차가 소정의 기준값 이하인 경우에 비교한 이차원 불균일 도스양분포가 유사하다고 판정한다. 검색부(67)는, 다른 수법에 근거하여 이차원 불균일 도스양분포의 유사성을 평가해도 되고, 코사인유사도, 피어슨상관 등의 상관계수나, 유클리드거리, 마하라노비스거리, 체비쇼프거리 등의 거리계량(distance metric)을 이용해도 된다.
검색부(67)는, 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 검색하기 전의 준비처리로서, 새로 취득한 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 비교 가능한 데이터 형식으로 변환해도 된다. 검색부(67)는, 새로 취득한 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값이 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같은 복수의 격자점(75)에 있어서의 도스양을 정하는 데이터 형식이 아닌 경우, 복수의 격자점(75)에 있어서의 도스양을 정하는 데이터 형식으로 변환해도 된다.
검색부(67)는, 주입레시피에 포함되는 이차원 불균일 도스양분포 이외의 주입조건을 검색조건으로서 사용해도 된다. 예를 들면, 주입레시피에 정해지는 1) 이온종, 2) 빔에너지, 3) 빔전류, 4) 빔사이즈와 같은 빔조건 중 적어도 하나가 일치 또는 유사한 주입레시피를 특정하도록 해도 된다. 이 경우, 이차원 불균일 도스양분포의 새로운 목푯값과 함께 빔조건 중 적어도 하나를 취득하고, 취득한 적어도 하나의 빔조건에 대응하는 주입레시피 중에서 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 특정해도 된다.
검색부(67)는, 새로 취득한 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값에 근거하여, 빔조건 중 적어도 하나를 결정해도 된다. 예를 들면, 검색부(67)는, 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 실현하기 위하여 필요한 빔전류나 빔사이즈의 제약조건을 결정해도 된다. 검색부(67)는, 결정한 적어도 하나의 빔조건과 일치 또는 유사한 주입레시피 중에서 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 특정해도 된다.
검색부(67)는, 검색결과를 디스플레이에 표시해도 된다. 검색부(67)는, 새로 취득한 이차원 불균일 도스양의 목푯값을 나타내는 제1 맵과, 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 나타내는 제2 맵을 디스플레이에 표시하여, 제1 맵과 제2 맵을 유저가 비교검증할 수 있도록 해도 된다. 검색부(67)는, 제1 맵과 제2 맵의 차를 나타내는 차분맵을 생성하여 디스플레이에 표시해도 된다. 검색부(67)는, 제1 맵과 제2 맵의 유사도를 평가하는 지표를 디스플레이에 표시해도 되고, 표준편차나 상관계수, 거리계량 등의 유사성의 지표를 나타내는 값을 디스플레이에 표시해도 된다.
검색부(67)는, 새로 취득한 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 복수 특정해도 된다. 검색부(67)는, 특정한 복수의 주입레시피를 디스플레이에 표시하여, 표시된 주입레시피 중 어느 것을 유저가 선택할 수 있도록 해도 된다. 검색부(67)는, 특정한 복수의 주입레시피를 유사도의 크기순으로 재배열하여 표시해도 된다.
신규작성부(68)는, 새로 취득한 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 실현하기 위한 보정데이터세트를 자동작성한다. 신규작성부(68)는, 목푯값으로 하는 이차원 불균일 도스양분포를 y방향으로 분할하고, 복수의 분할영역의 각각에 있어서의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)로 변환한다. 신규작성부(68)는, 복수의 분할영역의 각각에 있어서의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)를 규격화하여 복수의 초기함수 f(x)를 생성한다. 신규작성부(68)는, 복수의 초기함수 중 서로 유사한 함수를 초기 집약하여, 복수의 초기함수의 개수보다 적은 개수의 복수의 집약함수 g(x)를 생성한다. 시뮬레이션부(69)는, 생성된 복수의 집약함수 g(x)에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션하여, 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출한다. 신규작성부(68)는, 산출된 추정값이 목푯값과 유사하도록 복수의 집약함수 g(x)를 수정함으로써, 복수의 보정함수 h(x)를 생성한다.
도 10은, 복수의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)의 일례를 나타내는 도이다. 도 6과 동일하게, 웨이퍼처리면(WS)이 y방향으로 분할되어 복수의 분할영역(86)이 설정된다. 웨이퍼처리면(WS) 내의 목푯값이 되는 이차원 불균일 도스양분포(83)는, 복수의 분할영역(86)의 각각에 있어서의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)로 변환된다. 복수의 분할영역(86)의 각각에 설정되는 일차원 불균일 도스양분포 D(x)는, 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서 제2 방향(y방향)으로 다른 복수의 위치에 있어서의 제1 방향(x방향)의 일차원 도스양분포를 나타낸다.
도 10에서는, 웨이퍼처리면(WS)을 31개의 분할영역(86)으로 분할함과 함께, 1번째의 분할영역(86a), 4번째의 분할영역(86b), 8번째의 분할영역(86c), 12번째의 분할영역(86d), 16번째의 분할영역(86e), 20번째의 분할영역(86f)에 있어서의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)를 예시하고 있다. 도시하는 예에서는, 31개의 분할영역(86)에 대응하여 31개의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)가 생성된다. 복수의 분할영역(86)의 분할폭(d3)은, 이온빔(B)의 빔사이즈보다 작아지도록 설정되며, 예를 들면 10mm로 설정된다.
복수의 분할영역(86)의 각각은, 웨이퍼처리면(WS)이 위치하는 주입범위(81)가 설정된다. 주입범위(81)는, 도 7의 상관정보파일에 설정되는 X범위와 동등하다. 복수의 분할영역(86)의 각각은, 웨이퍼처리면(WS)이 위치하지 않는 비주입범위(82)가 설정될 수 있다. 비주입범위(82)는, 주입범위(81)의 외측의 범위이며, 도 7의 상관정보파일에 설정되는 X범위 이외의 범위이다. 주입범위(81) 및 비주입범위(82)는, 웨이퍼처리면(WS) 내의 제2 방향(y방향)의 위치에 있어서의 웨이퍼처리면(WS)의 제1 방향(x방향)의 크기에 따라 다를 수 있다. 부언하면, 분할영역(86)의 전체가 주입범위(81)가 되는 경우, 그 분할영역(86)에는 비주입범위(82)가 설정되지 않아도 된다. 도 10의 예에서는, 분할영역(86d 내지 86f)에 있어서 주입범위(81)만 설정되고, 비주입범위(82)가 설정되어 있지 않다. 한편, 분할영역(86a 내지 86c)에 있어서는, 주입범위(81) 및 비주입범위(82)의 쌍방이 설정되어 있다.
도 11은, 규격화된 복수의 초기함수 f(x)의 일례를 나타내는 도이다. 복수의 초기함수 f(x)는, 복수의 분할영역(86)의 각각에 대하여 생성되고, 복수의 일차원 불균일 도스양분포 D(x)를 규격화함으로써 생성된다. 예를 들면, 31개의 분할영역(86)에 대응하여 31개의 초기함수 f(x)가 생성된다. 도 11에서는, 도 10과 동일한 6개의 분할영역(86a 내지 86f)에 있어서 생성되는 초기함수 f(x)를 나타내고 있다.
초기함수 f(x)는, 기초가 되는 일차원 불균일 도스양분포 D(x)에 비례하는 함수이다. 일차원 불균일 도스양분포 D(x)와 초기함수 f(x)의 비례 계수는, 상술한 보정계수 k에 상당하고, D(x)=k·f(x)의 관계성이 성립한다. 보정계수 k의 값은, 복수의 분할영역(86)의 각각에 대하여 다를 수 있다. 보정계수 k의 값은, 초기함수 f(x)의 생성시에 결정된다.
초기함수 f(x)는, 초기함수 f(x)의 최댓값, 평균값 또는 초기함수 f(x)를 제1 방향(x방향)으로 적분한 적분값이 소정값이 되도록 설정된다. 초기함수 f(x)는, 예를 들면, 주입범위(81)에 있어서의 초기함수 f(x)의 평균값이 소정값 f0이 되도록 정해진다. 예를 들면, 주입범위(81)의 범위를 (x1≤x≤x2)로 하면, 주입범위(81)에 있어서의 초기함수의 적분값 ∫f(x)dx가 f0·(x2-x1)의 값과 동등해지도록 초기함수 f(x)가 설정된다. 즉, 다음 식 (1)이 성립하도록 초기함수 f(x)가 설정된다.
[수학식 1]
Figure pat00001
계속하여, 복수의 초기함수 f(x) 중 서로 유사한 함수를 집약하고, 복수의 초기함수 f(x)의 개수보다 적은 개수의 복수의 집약함수 g(x)를 생성한다. 일례를 들면, 31개의 초기함수 f(x)를 집약함으로써, 5개 내지 10개 정도의 집약함수 g(x)를 생성한다. 신규작성부(68)는, 집약대상으로 하는 초기함수 f(x)를 리스트업한 함수리스트를 작성하고, 함수리스트에 포함되는 복수의 함수 중 가장 유사성이 높은 2개의 함수 fA(x) 및 fB(x)를 선택한다. 신규작성부(68)는, 선택한 2개의 함수 fA(x) 및 fB(x)를 평균화함으로써 새로운 함수(집약함수 g(x)라고도 함)를 생성한다. 신규작성부(68)는, 선택한 2개의 함수 fA(x) 및 fB(x)를 함수리스트로부터 삭제하고, 새롭게 생성한 집약함수 g(x)를 함수리스트에 등록한다. 이로써, 함수리스트에 등록되는 함수의 개수가 하나 감소한다.
신규작성부(68)는, 함수리스트에 포함되는 함수의 집약을 반복실행함으로써, 함수리스트에 등록되는 함수의 개수를 줄여 간다. 2번째 이후의 집약처리에서는, 초기함수 f(x)와 초기함수 f(x)를 집약하는 경우, 초기함수 f(x)와 집약함수 g(x)를 집약하는 경우, 집약함수 g(x)와 집약함수 g(x)를 집약하는 경우가 있을 수 있다. 집약처리는 소정 조건을 충족할 때까지 반복된다. 집약처리는, 예를 들면, 함수리스트에 포함되는 함수의 개수가 소정수 이하(예를 들면 10개)가 될 때까지, 또는 서로 유사한 함수가 함수리스트에 포함되지 않게 될 때까지 실행된다. 최종적인 함수리스트에는, 복수의 집약함수 g(x)가 포함된다. 최종적인 함수리스트에는, 한번도 집약처리가 이루어지지 않은 초기함수 f(x)가 포함되는 경우도 있다. 최종적으로 남는 함수의 개수는, 초기함수의 개수의 절반 이하여도 된다.
신규작성부(68)는, 함수리스트에 포함되는 복수의 함수 중 임의의 2개의 함수의 유사성을 나타내는 지표를 계산하여, 유사성이 가장 높아지는 2개의 함수의 조합을 특정한다. 신규작성부(68)는, 임의의 2개의 함수 f1(x) 및 f2(x)의 차 f1(x)-f2(x)의 표준편차에 근거하여 유사성을 평가해도 되고, 2개의 함수 f1(x) 및 f2(x)의 거리계량 α에 근거하여 유사성을 평가해도 된다. 거리계량 α는, 예를 들면 다음 식 (2)로 나타난다.
[수학식 2]
Figure pat00002
도 12는, 집약전 및 집약후의 함수의 일례를 나타내는 도이며, 집약전의 2개의 초기함수 f1(x), f2(x)와, 집약후의 집약함수 g(x)를 나타내고 있다. 신규작성부(68)는, 2개의 함수 f1(x), f2(x)의 유사성을 평가하는 경우, 2개의 함수 f1(x), f2(x)의 주입범위(81)가 겹치는 범위의 함수형상에 근거하여 유사성을 평가해도 된다. 도시되는 바와 같이, 제1함수 f1(x)의 주입범위(81)(x11≤x≤x12)보다 제2함수 f2(x)의 주입범위(81)(x21≤x≤x22)가 작은 경우, 즉, x11<x21이며 x22<x12인 경우, 제2함수 f2(x)의 주입범위(81)(x21≤x≤x22)에 있어서 2개의 함수 f1(x), f2(x)의 유사성을 평가해도 된다. 구체적으로는, 2개의 함수 f1(x) 및 f2(x)의 거리함수 α를 제2함수 f2(x)의 주입범위(81)(x21≤x≤x22)에 있어서 계산하고, 산출된 값에 근거하여 2개의 함수 f1(x) 및 f2(x)의 유사성을 평가해도 된다.
신규작성부(68)는, 유사한 2개의 함수 f1(x), f2(x)를 집약하는 경우, 2개의 함수 f1(x), f2(x)의 주입범위(81)가 겹치는 범위에 대해서는 양자를 평균화하고, 주입범위(81)가 겹치지 않는 범위에 대해서는 일방의 함수의 값만을 채용해도 된다. 도시되는 바와 같이, 2개의 함수 f1(x), f2(x)의 주입범위(81)가 겹치는 범위(x21≤x≤x22)에 대해서는, 집약함수 g(x)의 값을 2개의 함수의 평균값 [f1(x)+f2(x)]/2로 한다. 한편, 2개의 함수 f1(x), f2(x)의 주입범위(81)가 겹치지 않는 범위, 보다 구체적으로는 제1함수 f1(x)의 주입범위(81)가 제2함수 f2(x)의 비주입범위(82)(즉, x11≤x<x21, x22<x≤x12)에 대해서는, 집약함수 g(x)의 값을 제1 함수 f1(x)의 값으로 한다. 이와 같이 하여, 2개의 함수 f1(x), f2(x)를 집약하여 집약함수 g(x)가 산출된다.
집약함수 g(x)에 있어서도 주입범위(81)가 설정된다. 집약함수 g(x)의 주입범위(81)는, 기초의 2개의 함수 f1(x), f2(x)가 적어도 일방에 있어서 주입범위(81)로 설정되는 범위이다. 도 12에 나타나는 예에서는, 제1함수 f1(x)의 주입범위(81)(x11≤x≤x12)가 집약함수 g(x)의 주입범위(81)가 된다. 집약함수 g(x)에 있어서의 주입범위(81)의 외측은, 비주입범위(82)로서 설정될 수 있다. 집약함수 g(x)의 전체가 주입범위(81)가 되는 경우, 집약함수 g(x)에 대하여 비주입범위(82)가 설정되지 않아도 된다.
집약함수 g(x)에는, 집약수 n이 설정된다. 집약수 n은, 집약함수 g(x)를 생성하기 위한 기초가 된 초기함수 f(x)의 개수에 상당한다. 예를 들면, 2개의 초기함수 f(x)를 집약하여 집약함수 g(x)를 생성한 경우에는, 집약수는 n=2가 된다. 초기함수 f(x)의 집약수는 n=1이며, 집약함수 g(x)의 집약수는, 집약한 2개의 함수의 집약수의 합이 된다. 예를 들면, 집약수 n1의 제1 집약함수 g1(x)와 집약수 n2의 제2 집약함수 g2(x)를 집약하여 제3 집약함수 g3(x)를 생성한 경우, 제3 집약함수 g3(x)의 집약수 n3은, n3=n1+n2가 된다.
집약수 n은, 집약대상이 되는 2개의 함수의 유사성을 평가할 때나, 2개의 함수를 평균화하여 집약할 때의 가중에 이용되어도 된다. 예를 들면, 집약수 n1의 제1 집약함수 g1(x)와 집약수 n2의 제2 집약함수 g2(x)를 집약하여 제3 집약함수 g3(x)를 생성하는 경우에는, g3(x)={n1·g1(x)+n2·g2(x)}/(n1+n2)로 할 수 있다.
신규작성부(68)는, 복수의 초기함수 f(x)를 집약해 나가는 과정에서, 함수리스트에 등록되는 복수의 함수와 복수의 분할영역(86)을 대응시키는 상관정보파일을 생성한다. 집약처리를 실행하기 전의 상관정보파일은, 복수의 분할영역(86)의 각각에 대응하는 초기함수 f(x)를 관련시키고 있다. 신규작성부(68)는, 집약처리를 실행하면, 집약전의 2개의 함수가 관련되어 있던 각각의 분할영역에 대하여 집약후의 집약함수를 관련시킨다. 집약처리의 실행시에 상관정보파일을 갱신해 감으로써, 복수의 분할영역(86)의 각각에 대하여 집약완료후의 복수의 집약함수 중 어느 것이 관련된다.
시뮬레이션부(69)는, 작성된 집약함수 및 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션하고, 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출한다. 시뮬레이션부(69)는, 집약함수 g(x)에 근거하여 빔주사부(32)를 동작시켰을 때의 주입위치(C)에 있어서의 제1 방향(x방향)의 빔전류밀도분포를 추정한다. 시뮬레이션부(69)는, 빔주사부(32)의 응답특성을 고려하여 빔전류밀도분포를 추정한다. 시뮬레이션부(69)는, 예를 들면, 집약함수 g(x)에 근거하여 빔주사부(32)에 지령하는 주사전압 파라미터를 생성하고, 빔주사부(32)의 응답을 모의한 시뮬레이터에 주사전압 파라미터를 입력하여, 스캔빔(SB)의 제1 방향(x방향)의 빔스캔속도분포 vB(x)를 출력으로서 얻는다. 시뮬레이션부(69)는, 이온빔의 빔전류 I를 주사속도분포 vB(x)로 제산(除算)함으로써, 빔전류밀도분포를 반영한 값인 I/vB(x)를 산출한다. 시뮬레이션을 실시할 때에는, 제1 방향(x방향)의 빔사이즈를 참조함으로써, 보다 실제의 주입에 가까운 상태를 모방한 I/vB(x)를 산출해도 된다.
시뮬레이션부(69)는, 복수의 집약함수의 각각에 대하여 빔전류밀도분포의 추정값을 산출한다. 시뮬레이션부(69)는, 상관정보에 정해지는 복수의 분할영역(86)의 각각에 있어서의 보정계수 k에 근거하여 제2 방향(y방향)의 웨이퍼스캔속도분포 vW(y)를 산출한다. 시뮬레이션부(69)는, 빔전류밀도분포 I/vB(x)와 웨이퍼스캔속도 분포 vW(y)를 조합함으로써, 웨이퍼처리면(WS) 내의 특정의 위치좌표(x, y)에 입사하는 이온빔의 빔전류밀도분포를 반영한 값인 I/(vB(x)·vW(y))를 산출한다. 시뮬레이션부(69)는, 복수의 격자점(75)의 각각에 있어서의 빔전류밀도를 계산함으로써, 웨이퍼처리면(WS) 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출한다. 시뮬레이션을 실시할 때에는, 제2 방향(y방향)의 빔사이즈를 참조함으로써, 보다 실제의 주입에 가까운 상태를 모방한 I/(vB(x)·vW(y))를 산출해도 된다.
시뮬레이션부(69)는, 시뮬레이션한 이차원 불균일 도스양분포의 추정값과, 집약함수 및 상관정보의 생성의 기초로 한 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 비교하여, 양자의 유사성을 평가한다. 시뮬레이션부(69)는, 검색부(67)와 동일한 수법으로 이차원 불균일 도스양분포의 추정값과 목푯값의 유사성을 평가해도 된다. 신규작성부(68)는, 이차원 불균일 도스양분포의 추정값과 목푯값이 유사하면, 작성한 집약함수 및 상관정보를 보정데이터세트로서 주입레시피에 등록한다. 작성된 복수의 집약함수 g(x)의 각각은 보정함수 h(x)로서 주입레시피에 등록된다. 한편, 신규작성부(68)는, 이차원 불균일 도스양분포의 추정값과 목푯값이 유사하지 않으면, 작성한 집약함수 및 상관정보를 수정한다.
신규작성부(68)는, 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 변경하여 집약함수 및 상관정보를 재작성함으로써, 집약함수 및 상관정보를 수정해도 된다. 이차원 불균일 도스양분포의 당초 목푯값을 DT(x, y)로 하고, 시뮬레이션에 의하여 얻어진 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 DS(x, y)로 한다. 추정값 DS(x, y)가 당초 목푯값 DT(x, y)과 유사하지 않은 경우, 양자의 차분값 ΔD(x, y)=DT(x, y)-DS(x, y)를 당초 목푯값에 가산한 합곗값 DN(x, y)=DT(x, y)+m·ΔD(x, y)(m>0)를 새로운 목푯값으로 하여 집약함수 및 상관정보를 재작성한다. 차분값 ΔD의 가중을 조정하는 계수 m은, m=1이어도 되고, m<1이어도 되며, m>1이어도 된다. 집약함수 및 상관정보의 재작성방법은, 상술한 당초 목푯값에 근거하는 집약함수 및 상관정보의 작성방법과 동일하다.
시뮬레이션부(69)는, 재작성한 집약함수 및 상관정보에 따라 이온주입을 시뮬레이션하여 이차원 불균일 도스양분포의 새로운 추정값을 산출한다. 시뮬레이션부(69)는, 산출한 이차원 불균일 도스양분포의 새로운 추정값을 당초 목푯값과 비교하여, 양자의 유사성을 평가한다. 신규작성부(68)는, 이차원 불균일 도스양분포의 새로운 추정값과 당초 목푯값이 유사하면, 재작성한 집약함수 및 상관정보를 보정데이터세트로서 주입레시피에 등록한다. 재작성된 복수의 집약함수 g(x)의 각각은 보정함수 h(x)로서 주입레시피에 등록된다. 한편, 신규작성부(68)는, 이차원 불균일 도스양분포의 추정값과 목푯값이 유사하지 않으면, 집약함수 및 상관정보를 재작성한다.
신규작성부(68)는, 당초 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 실현하는 보정데이터세트가 발견될 때까지 집약함수 및 상관정보의 재작성을 반복해도 된다. 신규작성부(68)는, 재작성횟수가 소정수에 도달한 경우에 재작성을 중지하고 얼러트(alert)를 출력하여, 보정데이터세트의 자동작성을 할 수 없는 취지를 유저에게 통지해도 된다.
신규작성부(68)는, 집약함수 및 상관정보의 재작성을 반복하고, 복수 작성된 집약함수 및 상관정보 중에서 당초 목푯값과 가장 유사한 추정값에 대응하는 집약함수 및 상관정보를 보정데이터세트로서 등록해도 된다. 이 경우, 당초 목푯값과 가장 유사한 추정값에 대응하는 복수의 집약함수 g(x)의 각각이 보정함수 h(x)로서 주입레시피에 등록된다.
신규작성부(68)는, 자동작성한 집약함수 g(x)를 보정함수 h(x)로서 주입레시피에 등록하기 전에, 집약함수 g(x)에 평활화처리를 실시해도 된다. 신규작성부(68)는, 집약함수 g(x)에 대하여 평활화처리를 실시한 함수를 보정함수 h(x)로서 주입레시피에 등록해도 된다. 평활화처리는, 함수의 제1 방향(x방향)의 변화율이 상대적으로 작아지도록 실행된다. 신규작성부(68)는, 임의의 평활화필터를 적용함으로써 집약함수의 평활화처리를 실행해도 되고, 예를 들면 이동평균필터나 가중평균필터 등을 집약함수에 적용해도 된다. 집약함수 g(x)에 실시되는 평활화처리는, 시뮬레이션부(69)가 집약함수 g(x) 및 상관정보에 근거하는 시뮬레이션을 실시하기 전에 행해져도 된다. 즉, 평활화처리를 실시한 보정함수 h(x) 및 상관정보에 근거하여 시뮬레이션부(69)에 의한 시뮬레이션이 행해져도 된다.
신규작성부(68)는, 함수의 제1 방향의 변화율이 소정값보다 작아질 때까지 평활화처리를 반복해도 된다. 신규작성부(68)는, 빔주사부(32)의 응답특성에 따라 평활화처리를 반복해도 된다. 예를 들면, 빔주사부(32)의 제어전압의 시간변화율 dV/dt에 상한값이 설정되어 있는 경우, 집약함수의 제1 방향의 변화율이 전압변화율의 상한값에 대응하는 변화율을 초과하지 않도록 집약함수가 평활화된다.
신규작성부(68)는, 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 실현하기 위한 복수의 집약함수 중, 적어도 하나의 집약함수에 대하여 평활화처리를 실시해도 되고, 모든 집약함수에 대하여 평활화처리를 실시해도 된다. 복수의 집약함수의 각각의 함수형상에 따라, 복수의 집약함수의 각각에 대한 평활화처리의 처리내용이나 처리횟수를 함수마다 다르게 해도 된다. 신규작성부(68)는, 복수의 집약함수의 각각에 대하여 동일한 평활화처리를 실시해도 된다.
신규작성부(68)는, 집약함수에 근거하여 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 실제로 측정되는 제1 방향(x방향)의 빔전류밀도분포에 따라, 집약함수에 평활화처리를 실시해도 된다. 신규작성부(68)는, 집약함수에 근거하여 이온빔을 왕복스캔시켰을 때의 빔전류밀도분포의 측정값이 집약함수와 유사한 형상인지를 확인한다. 신규작성부(68)는, 빔전류밀도분포의 측정값이 집약함수와 유사한 형상이 아닌 경우, 집약함수를 평활화하여 보정함수를 생성해도 된다. 신규작성부(68)는, 평활화된 보정함수에 근거하여 이온빔을 왕복스캔시켰을 때의 빔전류밀도분포의 측정값이 보정함수와 유사한 형상인지를 확인해도 된다. 신규작성부(68)는, 빔전류밀도분포의 측정값이 보정함수와 유사한 형상이 아닌 경우, 보정함수를 더 평활화해도 된다.
도 13은, 실시형태에 관한 이온주입방법의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 제어장치(60)는, 이차원 불균일 도스양분포의 새로운 목푯값을 취득하고(S10), 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 검색한다(S12). 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피가 있으면(S14의 Y), 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 실현하는 보정데이터세트를 취득한다(S16). 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피가 없으면(S14의 N), 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 실현하는 보정데이터세트를 작성한다(S18).
제어장치(60)는, 보정데이터세트에 따라 이온빔을 스캔하고, 스캔되는 이온빔의 빔전류밀도분포의 측정값을 취득한다(S20). 빔전류밀도분포의 측정값이 목푯값으로 하는 이차원 불균일 도스양분포에 대응하고 있으면(S22의 Y), 보정데이터세트에 따라 웨이퍼에 이온을 주입한다(S24). 빔전류밀도분포의 측정값이 목푯값으로 하는 이차원 불균일 도스양분포에 대응하고 있지 않고(S22의 N), 빔 조정 가능하면(S26의 Y), 빔을 조정하여(S30), S20 내지 S22의 처리를 반복한다. 제어장치(60)는, S30에 있어서, 예를 들면, 빔사이즈가 작아지도록 빔조정하거나, 빔전류가 작아지도록 빔조정하거나 할 수 있다. 제어장치(60)는, S26에 있어서 빔조정이 불가능하면(S26의 N), 얼러트를 출력한다(S28).
도 14는, S18의 데이터세트의 작성처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 제어장치(60)는, 목푯값으로 하는 이차원 불균일 도스양분포를 제2 방향(y방향)으로 분할하여, 복수의 제1 방향(x방향)의 일차원 도스양분포 D(x)를 생성한다(S30). 제어장치(60)는, 복수의 일차원 도스양분포 D(x)를 규격화하여 복수의 초기함수 f(x)를 생성한다(S32). 제어장치(60)는, 서로 유사한 초기함수 f(x)를 집약하여 복수의 집약함수 g(x)를 생성한다(S34). 제어장치(60)는, 복수의 집약함수 g(x)와 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션하여 이차원 불균일 도스양분포의 추정값 DS(x, y)를 산출한다(S36). 산출한 추정값 DS(x, y)가 당초 목푯값 DT(x, y)와 유사하면(S38의 Y), 복수의 집약함수 g(x)를 평활화하여 복수의 보정함수 h(x)를 생성하여, 보정데이터세트를 결정한다(S40). 산출한 추정값 DS(x, y)가 당초 목푯값 DT(x, y)와 유사하지 않으면(S38의 N), 목푯값과 추정값의 차분값 ΔD(x, y)를 목푯값에 가산한 합곗값 DN(x, y)를 새로운 목푯값으로 설정하여(S42), S30 내지 S38의 처리를 반복한다.
제어장치(60)는, 동일 로트에 포함되는 복수의 웨이퍼에 대하여 합쳐서 도 13 및 도 14에 나타나는 방법을 적용해도 된다. 이로써, 로트마다 다른 목푯값이 되는 이차원 불균일 도스양분포를 실현하는 이온주입처리를 실행할 수 있다. 로트마다 목푯값을 다르게 하는 경우여도, 과거의 주입레시피 중에서 유사한 레시피를 특정함으로써, 주입레시피를 신규작성하는 수고를 생략할 수 있다. 또, 과거의 주입레시피 중에 유사한 레시피가 없는 경우여도, 보정데이터세트를 자동작성할 수 있기 때문에, 보정데이터세트를 매뉴얼로 작성하는 수고를 생략할 수 있다. 이로써, 로트마다 최적인 이차원 불균일 도스양분포가 실현되도록 불균일주입을 실시하는 경우여도, 불균일주입의 준비작업에 걸리는 공정수를 저감시킬 수 있어, 이온주입장치(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
제어장치(60)는, 동일 로트에 포함되는 복수의 웨이퍼의 각각에 대하여 개별로 도 13 및 도 14에 나타나는 방법을 적용해도 된다. 이로써, 웨이퍼마다 다른 목푯값이 되는 이차원 불균일 도스양분포를 실현하는 이온주입처리를 실행할 수 있다. 웨이퍼마다 목푯값을 변경하는 경우에는, 로트마다 목푯값을 변경하는 경우에 비하여 주입레시피를 준비하는 준비작업에 걸리는 공정수가 대폭 증가할 수 있다. 그러나, 본 실시형태에 의하면, 보정데이터세트의 특정 또는 신규작성이 자동화되어 있기 때문에, 웨이퍼마다 필요해지는 불균일주입의 준비작업에 걸리는 공정수를 대폭 저감할 수 있다. 이로써, 이온주입장치(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 로트단위 또는 웨이퍼단위로 최적의 불균일주입을 실현하는 것이 용이해지기 때문에, 이온주입공정 이외의 제조공정에서 발생하는 특성의 편차를 불균일주입에 의하여 적절히 보정하는 것이 용이해진다. 이로써, 이온주입장치(10)의 생산성을 과도하게 저하시키는 일 없이, 반도체디바이스의 수율의 개선에 크게 공헌할 수 있다.
이상, 본 발명을 상술한 각 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 각 실시형태의 구성을 적절히 조합한 것이나 치환한 것에 대해서도 본 발명에 포함되는 것이다. 또, 당업자의 지식에 근거하여 각 실시형태에 있어서의 조합이나 처리의 순번을 적절히 조합하는 것이나 각종 설계변경 등의 변형을 실시형태에 대하여 더하는 것도 가능하며, 그와 같은 변형이 더해진 실시형태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
본 실시형태의 일 양태는 이하와 같다.
(항 1-1)
이온빔을 생성하는 빔생성장치와,
상기 이온빔을 제1 방향으로 왕복스캔시키는 빔스캐너와,
상기 왕복스캔되는 이온빔이 웨이퍼처리면에 조사되도록 웨이퍼를 지지하면서, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 웨이퍼를 왕복스캔시키는 플래튼구동장치와,
상기 웨이퍼처리면에 원하는 이차원 불균일 도스양분포의 이온이 주입되도록, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 이온빔이 조사되는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 빔조사위치에 따라, 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시키는 제어장치를 구비하고,
상기 제어장치는, 복수의 주입레시피를 보유하고, 상기 복수의 주입레시피의 각각은, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포와, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 상기 제1 방향의 복수의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 보정함수와, 상기 이차원 불균일 도스양분포와 상기 복수의 보정함수를 대응시키는 상관정보를 포함하며,
상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 새로 취득한 경우, 상기 목푯값과 유사한 상기 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 상기 복수의 주입레시피 중에서 특정하고,
상기 제어장치는, 상기 특정한 주입레시피에 포함되는 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 웨이퍼처리면에 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
(항 1-2)
상기 복수의 주입레시피의 각각에 포함되는 상기 이차원 불균일 도스양분포는, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 복수의 격자점의 위치와 도스양을 대응시키는 데이터에 의하여 정의되고,
상기 제어장치는, 상기 복수의 격자점의 각각의 도스양을 비교하여 상기 이차원 불균일 도스양분포의 유사성을 평가하는 것을 특징으로 하는 항 1-1에 기재된 이온주입장치.
(항 1-3)
상기 제어장치는, 상기 복수의 격자점의 도스양의 차의 표준편차에 근거하여 상기 유사성을 평가하는 것을 특징으로 하는 항 1-2에 기재된 이온주입장치.
(항 1-4)
상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값을 상기 복수의 격자점의 위치와 도스양을 대응시키는 데이터로 변환하여, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 유사성을 평가하는 것을 특징으로 하는 항 1-2 또는 항 1-3에 기재된 이온주입장치.
(항 1-5)
상기 복수의 주입레시피의 각각은, 상기 이온빔의 이온종, 에너지, 빔전류 및 빔사이즈를 정하는 빔조건을 더 포함하고,
상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 함께 상기 빔조건의 적어도 일부를 취득하고, 상기 복수의 주입레시피 중, 상기 취득한 적어도 일부의 빔조건에 대응하는 주입레시피 중에서, 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 특정하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-4 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-6)
상기 복수의 주입레시피의 각각은, 상기 이온빔의 이온종, 에너지, 빔전류 및 빔사이즈를 정하는 빔조건을 더 포함하고,
상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값에 근거하여 상기 빔조건의 적어도 일부를 결정하고, 상기 복수의 주입레시피 중, 상기 결정한 적어도 일부의 빔조건에 대응하는 주입레시피 중에서, 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 특정하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지항 1-5 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-7)
상기 이온주입장치는, 이온주입시에 상기 웨이퍼처리면이 위치하는 주입위치에 있어서 상기 이온빔의 상기 제1 방향의 빔전류밀도분포를 측정 가능한 빔측정장치를 더 구비하고,
상기 제어장치는, 상기 웨이퍼처리면에 이온을 주입하기 전에, 상기 특정한 주입레시피에 포함되는 상기 복수의 보정함수의 각각에 근거하여 상기 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 상기 빔측정장치에 의하여 측정되는 복수의 빔전류밀도분포가 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 유사한 형상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-6 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-8)
상기 이온빔의 빔사이즈를 조정하기 위한 수렴/발산장치를 더 구비하고,
상기 제어장치는, 상기 특정한 주입레시피에 포함되는 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나에 근거하여 상기 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 상기 빔측정장치로 측정되는 적어도 하나의 빔전류밀도분포가 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 유사한 형상이 아닌 경우, 상기 이온빔의 빔사이즈가 작아지도록 상기 수렴/발산장치의 파라미터를 조정하는 것을 특징으로 하는 항 1-7에 기재된 이온주입장치.
(항 1-9)
상기 제어장치는, 상기 특정한 주입레시피에 포함되는 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나에 근거하여 상기 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 상기 빔측정장치로 측정되는 적어도 하나의 빔전류밀도분포가 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 유사한 형상이 아닌 경우, 상기 이온빔의 빔전류가 작아지도록 상기 빔생성장치의 파라미터를 조정하는 것을 특징으로 하는 항 1-7 또는 항 1-8에 기재된 이온주입장치.
(항 1-10)
상기 복수의 주입레시피 중 적어도 하나에 포함되는 상기 이차원 불균일 도스양분포는, 상기 이온주입장치가 상기 복수의 주입레시피 중 적어도 하나에 따라 이온을 주입했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 도스양의 실측값에 근거하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-9 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-11)
상기 복수의 주입레시피 중 적어도 하나에 포함되는 상기 이차원 불균일 도스양분포는, 상기 이온주입장치와는 다른 이온주입장치가 상기 복수의 주입레시피 중 적어도 하나에 따라 이온을 주입했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 도스양의 실측값에 근거하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-10 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-12)
상기 복수의 주입레시피 중 적어도 하나에 포함되는 상기 이차원 불균일 도스양분포는, 상기 복수의 주입레시피 중 적어도 하나에 따른 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 도스양의 추정값에 근거하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-11 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-13)
상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값을 나타내는 제1 맵, 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포를 나타내는 제2 맵, 및 상기 제1 맵과 상기 제2 맵의 차를 나타내는 차분맵 중 적어도 하나를 디스플레이에 표시시키는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-12 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-14)
상기 제어장치는, 상기 복수의 주입레시피에 포함되는 이차원 불균일 도스양분포 모두 상기 목푯값과 유사하지 않은 경우, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값을 실현하기 위한 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보를 신규작성하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-13 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-15)
상기 제어장치는, 동일 로트에 포함되는 복수의 웨이퍼의 각각에 설정되는 상기 이차원 불균일 도스양분포의 복수의 목푯값을 새로 취득한 경우, 상기 복수의 목푯값과 유사한 상기 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 상기 복수의 주입레시피 중에서 특정하고,
상기 제어장치는, 상기 특정한 주입레시피에 포함되는 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 복수의 웨이퍼의 각각의 웨이퍼처리면에 상기 복수의 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-14 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-16)
상기 제어장치는, 동일 로트에 포함되는 복수의 웨이퍼의 각각에 설정되는 상기 이차원 불균일 도스양분포의 복수의 목푯값을 새로 취득한 경우, 상기 복수의 목푯값의 각각과 유사한 상기 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 상기 복수의 주입레시피 중에서 상기 복수의 웨이퍼의 각각에 대하여 특정하고,
상기 제어장치는, 상기 복수의 웨이퍼의 각각에 대하여 특정한 주입레시피에 포함되는 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 복수의 웨이퍼의 각각의 웨이퍼처리면에 상기 복수의 목푯값의 각각과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 특징으로 하는 항 1-1 내지 항 1-14 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 1-17)
항 1-1 내지 항 1-16 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치를 이용하는 이온주입방법으로서,
상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 상기 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 새로 취득하는 것과,
상기 목푯값과 유사한 상기 이차원 불균일 도스양분포를 포함하는 주입레시피를 상기 복수의 주입레시피 중에서 특정하는 것과,
상기 특정한 주입레시피에 포함되는 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 웨이퍼처리면에 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
본 실시형태의 다른 양태는 이하와 같다.
(항 2-1)
이온빔을 생성하는 빔생성장치와,
상기 이온빔을 제1 방향으로 왕복스캔시키는 빔스캐너와,
상기 왕복스캔되는 이온빔이 웨이퍼처리면에 조사되도록 웨이퍼를 지지하면서, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 웨이퍼를 왕복스캔시키는 플래튼구동장치와,
상기 웨이퍼처리면에 원하는 이차원 불균일 도스양분포의 이온이 주입되도록, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 이온빔이 조사되는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 빔조사위치에 따라, 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시키는 제어장치를 구비하고,
상기 제어장치는, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 취득한 경우, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 상기 제1 방향의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 집약함수와, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 상기 복수의 집약함수를 대응시키는 상관정보를 생성하며,
상기 제어장치는, 상기 복수의 집약함수 및 상기 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출하고, 상기 추정값이 상기 목푯값과 유사하도록 상기 복수의 집약함수를 수정하여 복수의 보정함수를 생성하고,
상기 제어장치는, 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 웨이퍼처리면에 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
(항 2-2)
상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값을 상기 제2 방향으로 분할함으로써, 상기 제2 방향으로 분할된 상기 웨이퍼처리면 내의 복수의 영역의 각각에 있어서의 상기 제1 방향의 복수의 일차원 불균일 도스양분포를 생성하고,
상기 제어장치는, 상기 복수의 일차원 불균일 도스양분포에 대응하는 복수의 초기함수를 생성하고, 상기 복수의 초기함수 중 유사한 함수를 집약함으로써, 상기 복수의 초기함수의 개수보다 적은 개수의 상기 복수의 집약함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 항 2-1에 기재된 이온주입장치.
(항 2-3)
상기 제어장치는, 상기 복수의 초기함수의 각각의 최댓값, 상기 복수의 초기함수의 각각의 평균값, 또는 상기 복수의 초기함수의 각각을 상기 제1 방향으로 적분한 적분값이 소정값이 되도록 상기 복수의 일차원 불균일 도스양분포를 규격화함으로써, 상기 복수의 초기함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 항 2-2에 기재된 이온주입장치.
(항 2-4)
상기 복수의 초기함수는, 상기 웨이퍼처리면이 위치하는 주입범위와, 상기 웨이퍼처리면을 넘어 상기 이온빔이 상기 제1 방향으로 오버스캔되는 비주입범위를 포함하는 빔스캔범위에 걸쳐서 정의되고,
상기 제어장치는, 상기 복수의 초기함수의 각각의 상기 주입범위에 있어서의 함수의 유사성에 근거하여 상기 복수의 초기함수를 집약하는 것을 특징으로 하는 항 2-2 또는 항 2-3에 기재된 이온주입장치.
(항 2-5)
상기 제어장치는, 상기 주입범위에 있어서의 함수가 서로 유사한 2 이상의 초기함수를 평균화하여 상기 2 이상의 초기함수를 하나의 집약함수로 집약하는 것을 특징으로 하는 항 2-4에 기재된 이온주입장치.
(항 2-6)
상기 복수의 초기함수의 각각의 상기 주입범위는, 상기 복수의 초기함수의 각각이 생성되는 상기 웨이퍼처리면 내의 상기 제2 방향의 위치에 있어서의 상기 웨이퍼처리면의 상기 제1 방향의 크기에 따라 다를 수 있고,
상기 제어장치는, 제1 초기함수와, 상기 제1 초기함수보다 상기 주입범위가 작은 제2 초기함수를 집약하는 경우, 상기 제1 초기함수의 상기 주입범위와 상기 제2 초기함수의 상기 주입범위가 겹치는 상기 제1 방향의 위치에 있어서 상기 제1 초기함수와 상기 제2 초기함수를 평균화하고, 상기 제1 초기함수의 상기 주입범위와 상기 제2 초기함수의 상기 비주입범위가 겹치는 상기 제1 방향의 다른 위치에 있어서 상기 제1 초기함수의 값을 채용함으로써, 상기 제1 초기함수 및 상기 제2 초기함수를 집약하는 것을 특징으로 하는 항 2-4 또는 항 2-5에 기재된 이온주입장치.
(항 2-7)
상기 제어장치는, 서로 유사한 초기함수와 집약함수를 집약하거나, 또는 서로 유사한 2 이상의 집약함수를 집약하여 새로운 집약함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 항 2-2 내지 항 2-6 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-8)
상기 제어장치는, 서로 유사한 초기함수 또는 집약함수가 존재하지 않게 될 때까지, 또는 집약함수의 개수가 소정수 이하가 될 때까지, 초기함수 또는 집약함수의 집약을 반복하는 것을 특징으로 하는 항 2-7에 기재된 이온주입장치.
(항 2-9)
상기 복수의 집약함수의 개수는, 상기 복수의 초기함수의 개수의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 항 2-2 내지 항 2-8 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-10)
상기 제2 방향으로 분할된 상기 웨이퍼처리면 내의 상기 복수의 영역의 각각의 상기 제2 방향에 있어서의 크기는, 상기 이온빔의 상기 제2 방향에 있어서의 빔사이즈의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 항 2-2 내지 항 2-9 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-11)
상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 상기 추정값의 차분값을 산출하고, 상기 목푯값과 상기 차분값의 합곗값을 산출하며, 상기 합곗값을 새로운 목푯값으로 설정하여 상기 복수의 집약함수를 새로 생성함으로써, 상기 복수의 보정함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 항 2-1 내지 항 2-10 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-12)
상기 제어장치는, 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 새로운 추정값을 산출하고, 상기 새로운 추정값이 상기 목푯값과 유사하도록 상기 복수의 집약함수를 수정하는 것을 반복하는 것을 특징으로 하는 항 2-1 내지 항 2-11 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-13)
상기 제어장치는, 상기 빔스캐너의 빔스캔속도변화의 응답성 및 상기 플래튼구동장치의 웨이퍼스캔속도변화의 응답성에 근거하여, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 추정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 항 2-1 내지 항 2-12 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-14)
상기 이온주입장치는, 이온주입시에 상기 웨이퍼처리면이 위치하는 주입위치에 있어서 상기 이온빔의 상기 제1 방향의 빔전류밀도분포를 측정 가능한 빔측정장치를 더 구비하고,
상기 제어장치는, 상기 웨이퍼처리면에 이온을 주입하기 전에, 상기 복수의 보정함수의 각각에 근거하여 상기 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 상기 빔측정장치에 의하여 측정되는 빔전류밀도분포가 대응하는 보정함수와 유사한 형상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 항 2-1 내지 항 2-13 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-15)
상기 제어장치는, 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나에 근거하여 상기 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 상기 빔측정장치에 의하여 측정되는 적어도 하나의 빔전류밀도분포가 대응하는 보정함수와 유사한 형상이 아닌 경우, 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나의 상기 제1 방향에 있어서의 변화율이 소정값보다 작아지도록 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나를 평활화하는 것을 특징으로 하는 항 2-14에 기재된 이온주입장치.
(항 2-16)
상기 제어장치는, 상기 복수의 집약함수의 각각의 상기 제1 방향에 있어서의 변화율이 소정값보다 작아지도록 상기 복수의 집약함수를 평활화함으로써, 상기 복수의 보정함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 항 2-1 내지 항 2-15 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치.
(항 2-17)
항 2-1 내지 항 2-16 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치를 이용하는 이온주입방법으로서,
상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 취득하는 것과,
상기 목푯값에 근거하여, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 상기 제1 방향의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 집약함수와, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 상기 복수의 집약함수를 대응시키는 상관정보를 생성하는 것과,
상기 복수의 집약함수 및 상기 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출하는 것과,
상기 추정값에 근거하여, 상기 추정값이 상기 목푯값과 유사하도록 상기 복수의 집약함수를 수정하여 복수의 보정함수를 생성하는 것과,
상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 웨이퍼처리면에 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
10…이온주입장치
32…빔주사부
44…센터컵
50…플래튼구동장치
60…제어장치
61…주입처리제어부
62…빔조건제어부
63…빔스캔제어부
64…플래튼제어부
65…주입레시피관리부
66…기억부
67…검색부
68…신규작성부
69…시뮬레이션부
70…주입레시피
73…이차원 불균일 도스양분포
74…격자점
77…보정함수파일
78…상관정보파일
81…주입범위
82…비주입범위
B…이온빔
W…웨이퍼
WS…웨이퍼처리면

Claims (17)

  1. 이온빔을 생성하는 빔생성장치와,
    상기 이온빔을 제1 방향으로 왕복스캔시키는 빔스캐너와,
    상기 왕복스캔되는 이온빔이 웨이퍼처리면에 조사되도록 웨이퍼를 지지하면서, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 웨이퍼를 왕복스캔시키는 플래튼구동장치와,
    상기 웨이퍼처리면에 원하는 이차원 불균일 도스양분포의 이온이 주입되도록, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 이온빔이 조사되는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 빔조사위치에 따라, 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시키는 제어장치를 구비하고,
    상기 제어장치는, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 취득한 경우, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 상기 제1 방향의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 집약함수와, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 상기 복수의 집약함수를 대응시키는 상관정보를 생성하며,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 집약함수 및 상기 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출하고, 상기 추정값이 상기 목푯값과 유사하도록 상기 복수의 집약함수를 수정하여 복수의 보정함수를 생성하고,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 웨이퍼처리면에 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값을 상기 제2 방향으로 분할함으로써, 상기 제2 방향으로 분할된 상기 웨이퍼처리면 내의 복수의 영역의 각각에 있어서의 상기 제1 방향의 복수의 일차원 불균일 도스양분포를 생성하고,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 일차원 불균일 도스양분포에 대응하는 복수의 초기함수를 생성하고, 상기 복수의 초기함수 중 유사한 함수를 집약함으로써, 상기 복수의 초기함수의 개수보다 적은 개수의 상기 복수의 집약함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 초기함수의 각각의 최댓값, 상기 복수의 초기함수의 각각의 평균값, 또는 상기 복수의 초기함수의 각각을 상기 제1 방향으로 적분한 적분값이 소정값이 되도록 상기 복수의 일차원 불균일 도스양분포를 규격화함으로써, 상기 복수의 초기함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수의 초기함수는, 상기 웨이퍼처리면이 위치하는 주입범위와, 상기 웨이퍼처리면을 넘어 상기 이온빔이 상기 제1 방향으로 오버스캔되는 비주입범위를 포함하는 빔스캔범위에 걸쳐서 정의되고,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 초기함수의 각각의 상기 주입범위에 있어서의 함수의 유사성에 근거하여 상기 복수의 초기함수를 집약하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 주입범위에 있어서의 함수가 서로 유사한 2 이상의 초기함수를 평균화하여 상기 2 이상의 초기함수를 하나의 집약함수로 집약하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 초기함수의 각각의 상기 주입범위는, 상기 복수의 초기함수의 각각이 생성되는 상기 웨이퍼처리면 내의 상기 제2 방향의 위치에 있어서의 상기 웨이퍼처리면의 상기 제1 방향의 크기에 따라 다를 수 있고,
    상기 제어장치는, 제1 초기함수와, 상기 제1 초기함수보다 상기 주입범위가 작은 제2 초기함수를 집약하는 경우, 상기 제1 초기함수의 상기 주입범위와 상기 제2 초기함수의 상기 주입범위가 겹치는 상기 제1 방향의 위치에 있어서 상기 제1 초기함수와 상기 제2 초기함수를 평균화하고, 상기 제1 초기함수의 상기 주입범위와 상기 제2 초기함수의 상기 비주입범위가 겹치는 상기 제1 방향의 다른 위치에 있어서 상기 제1 초기함수의 값을 채용함으로써, 상기 제1 초기함수 및 상기 제2 초기함수를 집약하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어장치는, 서로 유사한 초기함수와 집약함수를 집약하거나, 또는 서로 유사한 2 이상의 집약함수를 집약하여 새로운 집약함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어장치는, 서로 유사한 초기함수 또는 집약함수가 존재하지 않게 될 때까지, 또는 집약함수의 개수가 소정수 이하가 될 때까지, 초기함수 또는 집약함수의 집약을 반복하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수의 집약함수의 개수는, 상기 복수의 초기함수의 개수의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 방향으로 분할된 상기 웨이퍼처리면 내의 상기 복수의 영역의 각각의 상기 제2 방향에 있어서의 크기는, 상기 이온빔의 상기 제2 방향에 있어서의 빔사이즈의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 상기 추정값의 차분값을 산출하고, 상기 목푯값과 상기 차분값의 합곗값을 산출하며, 상기 합곗값을 새로운 목푯값으로 설정하여 상기 복수의 집약함수를 새로 생성함으로써, 상기 복수의 보정함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 새로운 추정값을 산출하고, 상기 새로운 추정값이 상기 목푯값과 유사하도록 상기 복수의 집약함수를 수정하는 것을 반복하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 빔스캐너의 빔스캔속도변화의 응답성 및 상기 플래튼구동장치의 웨이퍼스캔속도변화의 응답성에 근거하여, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 추정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온주입장치는, 이온주입시에 상기 웨이퍼처리면이 위치하는 주입위치에 있어서 상기 이온빔의 상기 제1 방향의 빔전류밀도분포를 측정 가능한 빔측정장치를 더 구비하고,
    상기 제어장치는, 상기 웨이퍼처리면에 이온을 주입하기 전에, 상기 복수의 보정함수의 각각에 근거하여 상기 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 상기 빔측정장치에 의하여 측정되는 빔전류밀도분포가 대응하는 보정함수와 유사한 형상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나에 근거하여 상기 이온빔을 왕복스캔시켰을 때에 상기 빔측정장치에 의하여 측정되는 적어도 하나의 빔전류밀도분포가 대응하는 보정함수와 유사한 형상이 아닌 경우, 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나의 상기 제1 방향에 있어서의 변화율이 소정값보다 작아지도록 상기 복수의 보정함수 중 적어도 하나를 평활화하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 복수의 집약함수의 각각의 상기 제1 방향에 있어서의 변화율이 소정값보다 작아지도록 상기 복수의 집약함수를 평활화함으로써, 상기 복수의 보정함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 이온주입장치를 이용하는 이온주입방법으로서,
    상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 목푯값을 취득하는 것과,
    상기 목푯값에 근거하여, 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서 상기 제2 방향으로 다른 복수의 위치에 있어서의 상기 제1 방향의 일차원 도스양분포에 근거하여 정해지는 복수의 집약함수와, 상기 이차원 불균일 도스양분포의 상기 목푯값과 상기 복수의 집약함수를 대응시키는 상관정보를 생성하는 것과,
    상기 복수의 집약함수 및 상기 상관정보에 근거하는 이온주입을 시뮬레이션했을 때의 상기 웨이퍼처리면 내에 있어서의 이차원 불균일 도스양분포의 추정값을 산출하는 것과,
    상기 추정값에 근거하여, 상기 추정값이 상기 목푯값과 유사하도록 상기 복수의 집약함수를 수정하여 복수의 보정함수를 생성하는 것과,
    상기 복수의 보정함수 및 상기 상관정보에 근거하여 상기 제1 방향의 빔스캔속도 및 상기 제2 방향의 웨이퍼스캔속도를 변화시켜, 상기 웨이퍼처리면에 상기 목푯값과 유사한 이차원 불균일 도스양분포의 이온을 주입하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
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