TW201546882A - 射束照射裝置及射束照射方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種提高射束照射處理品質之技術。本發明的射束照射裝置(10)具備：射束掃描器(26)，使帶電粒子束(B)沿規定的掃描方向往復掃描；測定器(42)，能夠測量射入到作為測量對象之區域之帶電粒子的角度成份；及資料處理部，利用測定器(42)的測定結果，計算帶電粒子束(B)的有效照射發射度。測定器(42)在沿掃描方向往復掃描之帶電粒子束(B)通過作為測量對象之區域而射入到測定器(42)之時間內測量針對帶電粒子束(B)的角度分佈的時間變化值，資料處理部將測定器所測量之角度分佈的時間變化值中包含之時間資訊轉換為位置資訊來計算有效照射發射度。有效照射發射度表示針對假想射束的發射度，前述假想射束能夠藉由將沿掃描方向掃描而射入到作為測量對象之區域之帶電粒子束的一部份相加而形成。

Description

射束照射裝置及射束照射方法
本發明係有關一種射束照射裝置及射束照射方法。
半導體元件的製造製程中，為了改變半導體的導電性之目的或改變半導體的晶體結構之目的等，標準地實施有向半導體晶圓植入離子之離子植入製程。離子植入製程中使用之裝置稱為離子植入裝置，具有藉由離子源生成離子並加速所生成之離子來形成離子束之功能、及將該離子束傳輸至植入處理室並向處理室內的晶圓照射離子束之功能。該種離子植入裝置為用於向對象物照射由離子或電子等帶電粒子構成之帶電粒子束的射束照射裝置的一例。
作為表示相對於帶電粒子束的行進方向之收斂或發散的狀態之指標，有稱作“發射度”之概念。發射度例如藉由將與射束軌道正交之平面內之位置x、和該位置上之帶電粒子的行進方向與射束軌道所呈之角度θ標繪於x-θ平面之x-θ分佈來規定。例如，利用拍攝元件測量藉由小孔切出離子射束並且通過小孔之射束射入到螢光板而產生之發光，藉此測量離子束的入射角度以及發射度(例如，參閱 專利文獻1)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2005-63874號公報
已知若射入到晶圓之離子束的角度發生變化，則離子束與晶圓的相互作用的態樣發生變化，對離子植入的處理結果帶來影響。因此，為了適當地控制離子植入製程，要求掌握離子束的角度資訊。尤其，為了評價相對於整個晶圓之離子植入處理的品質，對具有何種入射角度之離子在晶圓的各地點照射多少程度的了解很重要。換言之，從晶圓的某個地點觀察而非測量照射到晶圓之離子束所具有之角度資訊之視點時，要求測量射入到該地點之離子的角度資訊之視點。
本發明係鑑於該種情況而完成者，其目的為提供一種提高射束照射處理品質之技術。
為了解決上述課題，本發明的一態樣為一種射束照射裝置，其用於向對象物照射帶電粒子束，具備：射束掃描器，使帶電粒子束沿規定的掃描方向往復掃描；測定器，能夠測量射入到作為測量對象之區域之帶電粒子的角度成 份；及資料處理部，利用測定器的測量結果，計算帶電粒子束的有效照射發射度。測定器在沿掃描方向往復掃描之帶電粒子束通過作為測量對象之區域而射入到測定器之時間內，測量帶電粒子束的角度分佈的時間變化值，資料處理部將測定器所測量的角度分佈的時間變化值中包含之時間資訊轉換為位置資訊來計算有效照射發射度，有效照射發射度為表示針對假想射束的掃描方向的發射度，前述假想射束能夠藉由將沿掃描方向掃描而射入到作為測量對象之區域之帶電粒子束的一部份相加而形成。
本發明的另一態樣為一種射束照射方法。該方法為用於向對象物照射帶電粒子束之射束照射方法，具備：使帶電粒子束沿規定的掃描方向往復掃描之製程；利用能夠測量射入到作為測量對象之區域之帶電粒子的角度成份的測定器，在沿掃描方向往復掃描之帶電粒子束通過作為測量對象之區域而射入到測定器之時間內測量帶電粒子束的角度分佈的時間變化值之製程；及將所測量之角度分佈的時間變化值中包含之時間資訊轉換為位置資訊來計算帶電粒子束的有效照射發射度之製程。有效照射發射度表示假想射束的掃描方向的發射度，前述假想射束能夠藉由將沿掃描方向掃描而射入到作為測量對象之區域之帶電粒子束的一部份相加而形成。
另外，在方法、裝置、系統等之間相互置換以上的構成要件的任意組合或本發明的構成要件和表現形式，作為本發明的態樣同樣有效。
依據本發明，能夠提高射束照射處理品質。
A‧‧‧照射面
B‧‧‧帶電粒子束
C1‧‧‧照射範圍
10‧‧‧射束照射裝置
26‧‧‧射束掃描器
42‧‧‧測定器
44‧‧‧驅動裝置
52‧‧‧狹縫
54‧‧‧集電極
56‧‧‧測定電路
65‧‧‧模式切換部
66‧‧‧資料處理部
67‧‧‧資料輸出部
第1圖係模式表示被掃描之帶電粒子束射入到對象物的照射面之情況之圖。
第2圖係模式表示構成帶電粒子束之帶電粒子的角度成份之圖。
第3圖係表示帶電粒子束的角度分佈的一例之曲線圖。
第4圖係表示被掃描之帶電粒子束射入到微小區域之情況之圖。
第5圖係模式表示射入到微小區域之假想射束之圖。
第6圖(a)係表示實施形態之射束照射裝置的概略構成之頂視圖，第6圖(b)係表示實施形態之射束照射裝置的概略構成之側視圖。
第7圖係表示被往復運動之晶圓與被往復掃描之射束之間的關係之前視圖。
第8圖係表示角度檢測部的概略構成之立體圖。
第9圖係表示角度檢測部的概略構成之剖面圖。
第10圖係模式表示被掃描之帶電粒子束與角度檢測部相互作用之情況之圖。
第11圖係表示角度檢測部所測量之角度分佈的時間 變化值的一例之曲線圖。
第12圖係表示有效照射發射度的一例之曲線圖。
第13圖係模式表示被固定之帶電粒子束與移動之角度檢測部相互作用之情況之圖。
第14圖(a)係表示帶電粒子束的角度分佈的時間變化值的一例之曲線圖，第14圖(b)係表示帶電粒子束的角度強度分佈的一例之曲線圖。
第15圖係表示發射度內的射束強度分佈值的一例之曲線圖。
第16圖係表示控制裝置的功能構成之方塊圖。
第17圖係表示射束照射裝置的動作流程之流程圖。
以下，參閱附圖對用於實施本發明的形態進行詳細說明。另外，附圖說明中，對相同要件標註相同元件符号，並適當省略重複說明。並且，以下說明之構成為例示，並不限定本發明的範圍。
在說明實施形態之前，對本發明的概要進行敘述。本實施形態之射束照射裝置具備使帶電粒子束往復掃描之射束掃描器、能夠測量射入到作為測量對象之區域之帶電粒子的角度成份的測定器、及利用測定器的測量結果計算帶電粒子束的有效照射發射度之資料處理部。測定器在沿掃描方向往復掃描之帶電粒子束通過作為測量對象之區域而射入到測定器之時間內測量帶電粒子束的角度分佈的時間 變化值。資料處理部將測定器所測量之角度分佈的時間變化值中包含之時間資訊轉換為位置資訊來計算有效照射發射度。
本實施形態中，作為評價射入到對象物所處之特定區域之帶電粒子束的角度資訊之指標，計算“有效照射發射度”。其中，有效照射發射度表示針對假想射束的發射度，前述假想射束藉由將沿掃描方向掃描而射入到某個特定區域之帶電粒子束的一部份相加而形成。例如，一邊使光點的帶電粒子束往復掃描一邊進行照射時，在對象物的特定區域射入有被掃描之帶電粒子束的一部份，射入到該區域之射束的一部份所具有之角度成份與伴隨掃描之射束位置的變化一同逐漸變化。藉由連續連結該逐漸變化之射束的一部份，假設射入到該地點之假想射束，並將該射束的發射度作為“有效照射發射度”來求出。
通常，若射入到對象物之帶電粒子束的角度發生變化，則與射束的相互作用的態樣發生變化，有可能對照射處理結果帶來影響。因此，為了適當地控制射束照射製程，要求掌握帶電粒子束的角度資訊。本實施形態中，藉由獲得該“有效照射發射度”，更適當地評價用於射束照射處理之帶電粒子束，提高射束照射處理品質。
首先，參閱第1圖~第5圖對有效照射發射度的觀點進行說明。
第1圖係模式表示被掃描之帶電粒子束B射入到對象物的照射面A之情況之圖。具有光點射束剖面形狀之帶電 粒子束B沿以箭頭X表示之方向掃描，在掃描範圍C中射入到對象物的照射面A。在本說明書中，為了便於說明，將設計上的帶電粒子束B的行進方向設為z方向，將與z方向垂直的面定義為xy面。並且，掃描帶電粒子束B時，將射束的掃描方向設為x方向，將與z方向及x方向垂直的方向設為y方向。
並且，針對射束掃描方向，與以照射面A中之位置作為基準之x座標系一同使用以帶電粒子束B的射束中心O的位置作為基準之rx座標系。x座標系主要用於表示被掃描之帶電粒子束B的射束位置，rx座標系用於表示帶電粒子束的角度資訊。第1圖中，示出帶電粒子束B的射束中心O位於x座標系上之位置x1的情況，此時的rx座標系的原點為位置x1。
第2圖係模式表示構成帶電粒子束B之帶電粒子的角度成份之圖。沿箭頭Z的方向行進之帶電粒子束B由大致沿z方向行進之帶電粒子群形成，整體沿z方向行進。其中，構成帶電粒子束B之各個帶電粒子並不是全部沿z方向行進，而是分別具有固有的行進方向。如第2圖所示，當為如伴隨射束的行進而擴散之帶電粒子束B時，在相當於射束中心之rx座標系的原點附近，沿著z軸行進之帶電粒子的比例有可能會較多。另一方面，在遠離射束中心之位置rx1上，沿從z軸向x方向僅傾斜θ1的方向行進之帶電粒子的比例有可能較多，在位置rx2上，沿從z軸向x方向僅傾斜θ2之方向行進之帶電粒子的比例有可 能較多。如此，構成帶電粒子束B之各個帶電粒子能夠具有與位置rx相應之角度成份。
第3圖係表示帶電粒子束的角度分佈的一例之曲線圖，係將上述之位置rx與角度θx的關係曲線圖化之圖。各個位置rx上之帶電粒子的角度θx上有一定寬度，藉由標繪各個帶電粒子所具有之位置rx與角度θx的關係，可獲得標繪所佔之範圍E的外廓。該範圍E的rx方向的寬度Wx與x方向的射束束徑對應，θx方向的寬度Φ與射束的發散角對應。並且，範圍E的面積值稱為“發射度”。通常，“發射度”用於表示範圍E的面積值，但在本說明書中，在廣義上解釋“發射度”一詞，還用作表示範圍E的形狀和藉由範圍E表示之位置rx與角度θx的關係性之用語。
藉由測量該“發射度”，能夠知道帶電粒子束的角度特性，並且評價射入到照射有帶電粒子束之地點之帶電粒子的角度成份。例如，向對象物照射射束中心的位置被固定之未被掃描之帶電粒子束時，可從第3圖所示之發射度得知射入到特定地點之帶電粒子群的角度分佈。另一方面，當帶電粒子束被掃描時，特定地點與射束中心的相對位置關係隨著時間經過而發生變化，因此為了準確地掌握射入到特定地點之帶電粒子群的角度分佈，需考慮其位置關係。
第4圖係表示被掃描之帶電粒子束B1~B5射入到微小區域D之情況之圖。本圖中，對於與時間的經過一同沿 +x方向掃描之帶電粒子束，表示各時間t1~t5中之帶電粒子束B1~B5的照射位置。帶電粒子束B1~B5的射束中心O的位置沿+x方向行進，射入到設定有微小區域D之位置x1之一部份射束的徑向位置rx逐漸變化。其結果，在時間t1，構成位於徑向位置rx1附近之射束B1的一部份F1之帶電粒子射入到微小區域D。同樣地，在時間t2，位於徑向位置rx2附近之射束B2的一部份F2射入到微小區域D，在時間t3，位於徑向位置原點附近之射束B3的一部份F3射入到微小區域D。而且，在時間t4，位於徑向位置-rx2附近之射束B4的一部份F4射入到微小區域D，在時間t5，位於徑向位置-rx1附近之射束B5的一部份F5射入到微小區域D。
假設不同射束位置x的帶電粒子束B1~B5的發射度完全不發生變化，則有可能能夠藉由該些帶電粒子束的發射度表示射入到微小區域D之帶電粒子群的角度特性。然而，若由於掃描，射束位置x發生變化，則由於射束掃描器所施加之電場或磁場的影響和從射束掃描器至照射面A的射束行程差等，帶電粒子束的發射度有可能發生變化。若與射束位置x相應地，帶電粒子束B1~B5的發射度發生變化，則無法藉由被掃描之帶電粒子束B1~B5的任意發射度表示射入到微小區域D之帶電粒子的角度特性。因此，本實施形態中，為了更準確地表示射入到微小區域D之帶電粒子群的角度特性，導入了“假想射束”之概念。
第5圖係模式表示射入到微小區域D之假想射束Bv 之圖，相當於將第4圖所示之帶電粒子束B1~B5的一部份F1~F5相加之圖。第4圖及第5圖中，使用離散性經過時間t1~t5來例示性地示出了分割成5個部份之情況，但實際上，藉由重疊按每一微小時間dt的經過切出之帶電粒子的一部份來形成“假想射束Bv”。
一邊使該假想射束Bv掃描一邊進行照射之結果和與位置x對應地照射不同發射度之帶電粒子束B1~B5之結果在微小區域D中一致。因此，只要能夠計算針對該假想射束Bv的發射度就能夠更準確地表示射入到微小區域D之帶電粒子群的角度特性。本實施形態中，將針對該假想射束Bv的發射度作為以被照射物的視點表示之發射度，稱為“有效照射發射度”。藉由獲得該“有效照射發射度”，能夠更適當地評價射入到微小區域D之帶電粒子群的角度特性，並提高射束照射處理品質。
接著，對本實施形態之射束照射裝置10進行說明。第6圖係概略表示實施形態之射束照射裝置10之圖。第6圖(a)係表示射束照射裝置10的概略構成之頂視圖，第6圖(b)係表示射束照射裝置10的概略構成之側視圖。
射束照射裝置10構成為向對象物W的表面照射帶電粒子束。本實施形態之射束照射裝置10為構成為向對象物W進行離子植入處理之射束照射裝置。對象物W例如為基板，例如為半導體晶圓。因此，以下內容中為了便於說明，有時將對象物W稱作晶圓W，但這並不表示將植 入處理的對象限定於特定物體。並且，本實施形態中，將射束照射裝置10作為離子植入裝置來進行說明，但在其他實施例中，亦可構成為用於照射電子等的離子以外的帶電粒子的射束照射裝置。
射束照射裝置10構成為藉由射束的往復掃描及晶圓W的往復運動，遍及整個晶圓W而照射帶電粒子束B。相對於對象物W掃描帶電粒子束B時，射束的往復掃描沿箭頭X的方向進行，晶圓W的往復運動沿箭頭Y的方向進行。
射束照射裝置10具備離子源12、射束線路裝置14及植入處理室16。離子源12構成為對射束線路裝置14賦予帶電粒子束B。射束線路裝置14構成為從離子源12向植入處理室16傳輸離子。並且，射束照射裝置10具備用於向離子源12、射束線路裝置14及植入處理室16提供所希望的真空環境之真空排氣系(未圖示)。
射束線路裝置14例如從上游依次具備質量分析部18、可變孔徑20、射束收斂部22、射束測量部24、射束掃描器26、平行化透鏡30或射束平行化裝置及角能量過濾器(AEF；Angular Energy Filter)34。另外，射束線路裝置14的上游係指靠近離子源12的一側，下游係指靠近植入處理室16(或射束阻擋器38)的一側。
質量分析部18設置於離子源12的下游，構成為藉由質量分析從離子源12引出之帶電粒子束B選擇必要的離子種類。可變孔徑20為能夠調整開口寬度的孔徑，藉由 改變開口寬度來調整通過孔徑之帶電粒子束B的射束強度。射束收斂部22具備四極收斂裝置(Q透鏡)等收斂透鏡，構成為收斂通過可變孔徑20之帶電粒子束B，藉此整形為所希望的剖面形狀。
射束測量部24係以能夠取出和放入射束線路上之方式配置為測定帶電粒子束之強度以及電流之注入器旗標法拉第杯(Injector flag Faraday cup)。射束測量部24具有測量射束電流之法拉第杯24b及使法拉第杯24b上下移動之驅動部24a。如第6圖(b)的虛線所示，在射束線路上配置有法拉第杯24b時，帶電粒子束B被法拉第杯24b切斷。另一方面，如第6圖(b)的實線所示，從射束線路上取下法拉第杯24b時，帶電粒子束B的切斷被解除。
射束掃描器26構成為提供射束的往復掃描，係沿x方向掃描被整形之帶電粒子束B之偏向機構。射束掃描器26具有相對於x方向設置之掃描電極對28。掃描電極對28連接於可變電壓電源(未圖示)，藉由使施加於掃描電極對28之電壓週期性地發生變化，改變在電極間產生之電場來使帶電粒子束B偏向。如此，帶電粒子束B遍及x方向的掃描範圍而被掃描。另外，第6圖(a)中，以箭頭X例示出射束的掃描方向及掃描範圍，以一點虛線表示掃描範圍中的帶電粒子束B的複數個軌跡。另外，射束掃描器26可以係藉由施加磁場來掃描帶電粒子束之磁場式偏向機構。
平行化透鏡30構成為使被掃描之帶電粒子束B的行進方向平行。平行化透鏡30具有圓弧形狀的複數個P透鏡電極32，前述P透鏡電極的中央部設置有帶電粒子束的通過狹縫。P透鏡電極32連接於高壓電源(未圖示)，使藉由電壓施加產生之電場作用於帶電粒子束B，將帶電粒子束B的行進方向調整為平行。
角能量過濾器(AEF)34構成為分析帶電粒子束B的能量並向下方偏向所需能量的離子來引入植入處理室16。角能量過濾器34具有電場偏向用AEF電極對36。AEF電極對36連接於高壓電源(未圖示)。第6圖(b)中，藉由對上側的AEF電極施加正電壓並對下側的AEF電極施加負電壓，使帶電粒子束B向下方偏向。另外，角能量過濾器34可由磁場偏向用磁鐵裝置構成，亦可由電場偏向用AEF電極對與磁鐵裝置的組合構成。
如此，射束線路裝置14向植入處理室16供給應照射於晶圓W之帶電粒子束B。
植入處理室16具備往復運動裝置40(參閱第7圖)，其保持1片或複數片晶圓W，並構成為依據需要對晶圓W提供相對於帶電粒子束B之相對移動(例如y方向)。第6圖中，藉由箭頭Y例示出晶圓W的往復運動。並且，植入處理室16具備射束阻擋器38。在射束軌道上並不存在晶圓W時，帶電粒子束B射入到射束阻擋器38。
植入處理室16中設置有用於測量帶電粒子束B在晶 圓W的表面中之射束強度或角度分佈之測定器42。測定器42設為可動式，構成為能夠藉由驅動裝置44沿X方向移動。測定器42例如在離子植入時以不干涉晶圓的方式避開，在晶圓W不在照射位置時，插入到帶電粒子束B的照射範圍。測定器42一邊沿X方向移動一邊測量射束強度及角度分佈，從而測量射束掃描方向的射束強度分佈及角度分佈的時間變化值。測定器42的測量值發送至控制裝置60。
控制裝置60控制構成射束照射裝置10之各設備的動作。控制裝置60生成用於使帶電粒子束往復掃描的控制波形並輸出至射束掃描器26，並調整帶電粒子束的掃描速度分佈和掃描週期。並且，控制裝置60獲取測定器42所測量之射束強度和角度分佈的時間變化值，計算並輸出用於評價有效照射發射度等射束品質的各種指標。
第7圖係表示被往復運動之晶圓W與被往復掃描之帶電粒子束B之間的關係之前視圖。第7圖中，帶電粒子束B沿橫向(X方向)往復掃描，晶圓W保持於往復運動裝置40而沿縱向(Y方向)往復運動。第7圖中，藉由圖示最上位置的晶圓W1與最下位置的晶圓W2，示出往復運動裝置40的動作範圍。
並且，對於藉由射束掃描器被掃描之帶電粒子束B，藉由圖示掃描端位置的帶電粒子束BL、BR的位置來示出帶電粒子束的掃描範圍C。帶電粒子束B構成為能夠超過配置有保持於往復運動裝置40之晶圓W之照射範圍C1 而過掃描至未向晶圓W照射射束之非照射範圍C2。另外，第7圖中，示出了掃描有橫長帶電粒子束B之情況，但帶電粒子束B的形狀可以係縱長，亦可以係接近圓形的形狀。
並且，第7圖示出以能夠沿X方向移動的方式構成的測定器42之測定範圍。測定器42構成為能夠至少遍及照射範圍C1而測定。如圖示，測定器42可包含強度檢測部48及角度檢測部50。強度檢測部48為主要用於測量帶電粒子束B的強度的檢測部，例如由法拉第杯構成。角度檢測部50為主要用於測量帶電粒子束B的角度分佈的檢測部。強度檢測部48及角度檢測部50均配置成z方向的測量位置位於對象物的照射面A。
本實施形態中，排列配置強度檢測部48與角度檢測部50，並且藉由驅動裝置44沿x方向移動，藉此能夠遍及照射範圍C1而同時測量帶電粒子束B的強度及角度分佈。驅動裝置44需要數秒左右，優選需要1~2秒左右來使測定器42從照射範圍C1的一端移動至另一端。藉此，能夠在數秒之內測量遍及整個照射範圍C1的射束強度及發射度。另外，變形例中，可以不設置強度檢測部48，而是由角度檢測部50兼作射束強度的測量。
驅動裝置44可包含用於檢測測定器42的x方向的位置的位置檢測部46。位置檢測部46檢測藉由驅動裝置44移動之測定器42的x方向的位置，並將所檢測出之位置資訊發送至控制裝置60。藉由設置位置檢測部46，能夠 與檢測位置對應地獲取藉由測定器42測量之射束強度及角度分佈的資訊。
第8圖係表示角度檢測部50的概略構成之立體圖，第9圖係表示角度檢測部50的概略構成之剖面圖。角度檢測部50具有狹縫52及複數個集電極54a~54g(以下，還總稱為集電極54)。角度檢測部50構成為針對射入到狹縫52之帶電粒子檢測相對於射束行進方向(z方向)之掃描方向(x方向)的角度成份θx。
狹縫52設置於角度檢測部50的上表面50a，沿y方向具有細長的形狀。狹縫52形成為x方向的寬度S小於帶電粒子束的x方向的射束束徑，劃分作為測量對象之區域，從具有規定大小之射束中切出應測量的一部份成份。優選狹縫52具有x方向的寬度沿+z方向擴展之錐形狀，以免擋住從狹縫52朝向集電極54傾斜射入之帶電粒子。另一方面，狹縫52的y方向的寬度形成為大於帶電粒子束的y方向的射束束徑。藉此，對於y方向，整個帶電粒子束成為測量對象。
集電極54為沿y方向具有細長形狀之棒狀電極體，從設置有狹縫52之上表面50a沿z方向分開設置。複數個集電極54a~54g的每一個相互沿x方向遠離並以等間隔設置。本實施形態中，設置有7個集電極54，以設置於與狹縫52對向之位置之集電極54d為中心，在左右各配置有3個。優選集電極54設置成沿y方向比狹縫52更長，以便能夠檢測射入到狹縫52之所有帶電粒子群。另 外，集電極54的個數和配置僅為例示，角度檢測部50可具有不同個數的集電極54。
各個集電極54檢測具有符合規定的角度範圍之角度成份之帶電粒子。例如，就藉由設置於中心集電極54d的右側第2個位置之集電極54b檢測之帶電粒子的角度成份的中心值而言，若將狹縫52與集電極54的z方向的距離設為L，將集電極54的間隔設為P，則成為θ2=arctan(2P/L)。概括來講，設置於中心集電極54d起第n個位置之集電極所檢測之帶電粒子的角度成份的中心值θn，成為θn=arctan(nP/L)。如此，各個集電極54a~54g藉由與狹縫52的幾何學配置關係來檢測符合不同角度範圍之角度成份的帶電粒子。
角度檢測部50具有分別連接於複數個集電極54a~54g的測定電路56。測定電路56檢測帶電粒子射入到集電極54而產生之電流，藉由來自複數個集電極54a~54g的每一個的電流值檢測射入到狹縫52之帶電粒子束B的角度分佈。並且，測定電路56具有在規定測量時間內檢測來自集電極54的電流的時間變化值之功能。藉此，能夠測量有關射入到狹縫52之帶電粒子束B之角度分佈的時間變化值。而且，測定電路56可具有藉由在測量時間內積算來自集電極54的電流來檢測射束的角度分佈的積算強度之功能。
第10圖係模式表示被掃描之帶電粒子束與角度檢測部50相互作用之情況之圖。角度檢測部50配置成狹縫 52的前表面的z方向的位置位於與晶圓的照射面A相同的位置。角度檢測部50配置成狹縫52成為位置x1，狹縫52中射入有沿X方向掃描之帶電粒子束B1、B5。由於狹縫52的x方向的寬度小於射束束徑，因此朝向角度檢測部50之帶電粒子束中，只有向狹縫52的x方向的寬度內側飛來之一部份範圍的帶電粒子進入角度檢測部50的內部。例如，當為射束中心比位置x1更靠左側之帶電粒子束B1時，只有位於比射束中心更靠右側之一部份帶電粒子射入到狹縫52。並且，當為射束中心比位置x1更靠右側之帶電粒子束B5時，只有位於比射束中心更靠左側之一部份帶電粒子射入到狹縫52。角度檢測部50，係在如沿X方向被掃描之帶電粒子束的至少一部份射入到狹縫52的期間，換言之，在帶電粒子束與角度檢測部50相互作用期間內測量帶電粒子束的角度分佈的時間變化值。
第11圖係表示角度檢測部50所測量之角度分佈的時間變化值的一例之曲線圖。曲線圖所示之波形a~g與在連接於複數個集電極54a~54g的每一個之測定電路56中被檢測之電流的時間變化值對應。波形a~g所示之電流值的每一個與以分別不同之角度θx射入到狹縫52之帶電粒子的量對應。因此，角度檢測部50之測量結果能夠表示於將橫軸設為時間t、將縱軸設為角度θx的曲線圖上。
在此，若使狹縫52與第4圖所示之微小區域D對 應，則角度檢測部50還能夠在經過時間t1~t5內測量射入到微小區域D之帶電粒子的角度成份θx。第4圖中，若使用射束的掃描速度v(t)，則能夠將經過時間t與射束中心的位置x的關係表示為x=ʃv(t)dt。並且，第4圖中，射束中心的位置x和與微小區域D的位置x1對應之射束的徑向位置rx能夠表示為rx=x1-x，因此能夠從經過時間t轉換為所對應之徑向位置rx。藉此，能夠將第11圖所示之t-θx分佈轉換為表示“有效照射發射度”之rx-θx分佈。
第12圖係表示藉由時間t-位置rx的轉換處理獲得之有效照射發射度ER的一例之曲線圖。藉由將角度檢測部50所測量之射束的角度分佈的時間變化值中包含之時間t的資訊轉換為徑向位置rx的資訊，能夠獲得有效照射發射度ER。如上述公式rx=x1-x所示，射束中心的位置x與射束的徑向位置rx為正負相反的關係，因此第12圖所示之曲線圖相對於第11圖所示之曲線圖呈左右反轉之形狀。該有效照射發射度ER係表示位置x1之射束的角度特性者，因此能夠藉由該有效照射發射度評價以被照射物的視點觀察之角度資訊。
另外，角度檢測部50可設為測量通常的發射度。第13圖係模式表示被固定之帶電粒子束B與移動之角度檢測部50相互作用之情況之圖。本圖中，與第10圖所示之情況對照地，帶電粒子束B並未被掃描而是固定於特定的射束位置x1，而角度檢測部50沿X方向移動。藉由 使角度檢測部50沿X方向移動，能夠測量各個射束徑向位置rx中之角度分佈。藉此，獲得帶電粒子束B的“發射度”。
接著，對上述之計算有效照射發射度之控制裝置60的構成進行說明。第16圖係表示控制裝置60的功能構成之方塊圖。控制裝置60具備掃描控制部62及測量控制部64。
本說明書的方塊圖中示出之各方塊，在硬體上能夠藉由以電腦的CPU為首之元件或機械裝置實現，在軟體上可藉由電腦程式等實現，但在此描述藉由該等聯合來實現之功能方塊。因此，本領域技術人員可理解該等功能方塊能夠藉由硬體、軟體的組合以各種方式實現。
掃描控制部62向射束掃描器26輸出規定的控制波形，依據所輸出之控制波形使帶電粒子束往復掃描。掃描控制部62藉由對控制波形的掃描週期、波形形狀等進行控制，改變帶電粒子束的掃描態樣。掃描控制部62例如生成具有數Hz~數kHz左右的掃描週期之控制波形，並輸出至射束掃描器26。
掃描控制部62可輸出如掃描速度v(t)相對於時間t成為恆定值的控制波形，亦可輸出如掃描速度v(t)相對於時間t發生變化的控制波形。例如，若使帶電粒子束以等速往復，射束強度依據射束位置x而不同時，能夠藉由將掃描速度設為非等速來使射束強度均勻化。更具體而言，在射束強度相對較大的位置加快掃描速度，在射束強 度相對較小的位置減慢掃描速度，藉此能夠使射束強度均勻化。掃描控制部62藉由利用由強度檢測部48測量之射束強度分佈，生成實現使射束強度均勻化之非等速掃描速度之控制波形，並輸出至射束掃描器26。
測量控制部64控制測定器42及驅動裝置44的動作並從測定器42獲取射束強度和角度分佈，計算並輸出有效照射發射度等用於評價射束品質的各種指標。測量控制部64包含模式切換部65、資料處理部66及資料輸出部67。
模式切換部65控制射束掃描器26、測定器42及驅動裝置44的動作，切換有關帶電粒子束的角度分佈之測量模式。模式切換部65提供用於測量有效照射發射度的第1測量模式及用於測量發射度的第2測量模式。
如第10圖所示，第1測量模式為使帶電粒子束往復掃描來測量作為測量對象之位置x1中之有效照射發射度之模式。第1測量模式中，藉由射束掃描器26，帶電粒子束B被往復掃描，因此在比較短時間內獲取第11圖所示之角度分佈的時間變化值。例如，以1kHz的頻率使射束往復掃描時，帶電粒子束B在掃描範圍C內往復所需之時間為1毫秒，因此測量所需的時間為0.5毫秒以內。該測量時間還稱為被往復掃描之帶電粒子束通過狹縫52所需之時間。本說明書中，還將第1測量模式中之1次測量時間稱為“第1時間”。
另外，第1測量模式中，可藉由使驅動裝置44驅動 來使角度檢測部50從照射範圍C1的一端朝向另一端移動。藉由一邊使角度檢測部50移動一邊在複數個位置x測量角度分佈的時間變化值，連續獲取複數個位置x之射束的角度分佈資料。例如，使角度檢測部50以2秒鐘從照射範圍C1的一端移動至另一端，並在照射範圍C1的2000點的位置x獲取資料時，移動到相鄰之測定點所需之時間為1毫秒。因此，若使帶電粒子束以1kHz的頻率往復掃描，則能夠在各個測定點測量去路和電路的射束雙方。如此，藉由驅動裝置44一邊使角度檢測部50移動一邊獲取資料，並對藉由位置檢測部46檢測之資料獲取位置建立對應關係，藉此能夠在短時間內獲取遍及整個照射範圍C1之射束的角度分佈資料。
並且，第1測量模式中，可藉由調整帶電粒子束B的掃描速度和角度檢測部50的移動速度來增加各個測定點的測量次數。例如，將角度檢測部50的移動速度減半，或者將基於射束掃描器26之掃描速度設為2倍，從而將能夠測量之次數增加為2倍。而且，還可藉由將相同測定點的測量資料相加來提高測量資料的信噪比。
並且，在第1測量模式中，可在進行使用角度檢測部50之角度分佈的測量的同時進行使用強度檢測部48之射束強度的測量。第1測量模式中，使測定器42遍及整個照射範圍C1而移動，因此藉由同時測定還能夠同時測量遍及整個照射範圍C1之射束強度的均勻性。藉由進行同時測量，與分別測量射束的角度分佈與強度時相比，能夠 縮短雙方的測量所需之時間。
另一方面，如第13圖所示，第2測量模式為停止帶電粒子束的往復掃描並使角度檢測部50沿x方向移動來測量射束中心位於位置x1之射束的發射度之模式。第2測量模式中，一邊使角度檢測部50遍及與射束束徑對應之rx方向的範圍移動一邊獲取射束的角度分佈的時間變化值。因此，在第2測量模式中，1次測量所需之時間與第1測量模式相比變得相對較長。例如，若rx方向的射束束徑為照射範圍C1的寬度的1/10~1/100左右，則1次測量時間為20~200毫秒左右。並且，當為rx方向的射束束徑與照射範圍C1的寬度大致相等的帶狀射束時，1次測量時間為2秒左右。該測量時間還稱為測定器通過分佈有未被往復掃描的帶電粒子束之掃描方向的範圍所需之時間。本說明書中，還將第2測量模式中之1次測量時間稱為“第2時間”。
模式切換部65在第1測量模式與第2測量模式之間切換測量模式時，改變射束掃描器26及驅動裝置44的動作，並且在“第1時間”與“第2時間”之間切換基於測定器42之1次測量時間。亦即，模式切換部65藉由切換基於測定電路56之1次測量時間，實現測量模式的切換。
資料處理部66將角度檢測部50所測量之射束的角度分佈的時間變化值中包含之時間t的資訊轉換為位置rx的資訊，計算有效照射發射度或發射度。在第1測量模式 中獲取到射束的角度資料時，資料處理部66使用獲取到資料之測定點的位置x之射束的掃描速度v(x)，將“第1時間”內之時間t轉換為位置rx。例如，當射束的掃描速度v(x)為非等速時，依據狹縫52的位置x利用不同之非等速的射束掃描速度進行轉換處理。另一方面，在第2測量模式中獲取到射束的角度資料時，資料處理部66利用角度檢測部50的移動速度將“第2時間”內之時間t轉換為位置rx。
資料處理部66可藉由針對時間對角度檢測部50所測量之角度分佈的時間變化值進行積分來計算射束的角度強度分佈。第14圖(a)係表示帶電粒子束的角度分佈的時間變化值的一例之曲線圖，第14圖(b)係表示帶電粒子束的角度強度分佈的一例之曲線圖。第14圖(b)所示之射束的角度強度分佈可藉由將第14圖(a)的曲線圖中以斜線表示之時間變化的積分值作為射束的積算強度I來獲得。另外，當測定電路56具有對來自集電極54的電流值進行時間積算之功能時，可將從角度檢測部50獲取之已積算之電流值作為射束的角度強度分佈。
並且，資料處理部66不僅計算有效照射發射度或發射度，亦可以計算發射度內的強度分佈值。第15圖係表示發射度內的強度分佈值的一例之曲線圖。該強度分佈值可視化為在位置rx的軸及角度θx的軸上加上射束強度I的軸之3維曲線圖，第15圖中，以用虛線表示之等高線表示射束強度I的高度。藉由計算發射度內的強度分佈 值，能夠更詳細地獲得有關射入到特定位置x之帶電粒子之角度資訊。
並且，資料處理部66可判定計算出之有效照射發射度或發射度是否滿足規定條件。資料處理部66例如可分析計算出之有效照射發射度來判定遍及整個照射範圍C1在射束的角度分佈上有無產生偏差。在判定為射束的角度分佈的偏差落在一定值以內，並且計算出之有效照射發射度滿足規定條件時，資料處理部66可判斷為能夠進行射束照射處理並開始向對象物的射束照射。
資料輸出部67輸出有關與資料處理部66計算出之有效照射發射度或發射度之資料。資料輸出部67將有效照射發射度或發射度曲線圖化並顯示於控制裝置60所具有之顯示裝置上。例如，如第12圖所示，在具有rx軸及θx軸之座標系中描繪有效照射發射度來顯示。資料輸出部67可顯示上述之射束的角度強度分佈、發射度內的強度分佈值的曲線圖等。並且，資料輸出部67不僅在顯示裝置上顯示，亦可向控制裝置60的外部輸出資料本身。
對具有以上構成之射束照射裝置10的動作進行說明。第17圖係表示射束照射裝置10的動作流程之流程圖。若測量模式為第1測量模式(S12的是)，則相對於被往復掃描之帶電粒子束測量角度分佈的時間變化值(S14)，並將所測量之角度分佈的時間資訊轉換為位置資訊，藉此計算掃描射束的有效照射發射度(S16)。若 測量模式不是第1測量模式(S12的否)，而是第2測量模式(S18的是)，則相對於未被掃描的固定射束測量角度分佈的時間變化值(S20)，將所測量之角度分佈的時間資訊轉換為位置資訊，藉此計算固定射束的發射度(S22)。輸出計算出之有效照射發射度或發射度(S24)，若有效照射發射度或發射度滿足射束照射處理的開始條件(S26的是)，則開始射束照射處理(S28)。若不滿足射束照射處理的開始條件(S26的否)，則跳過S28而結束本流程。並且，若在S18中不是第2測量模式(S18的否)，則跳過S20~S28而結束本流程。
依據本實施形態，一邊使角度檢測部50沿射束掃描方向移動一邊測量射束的角度分佈，因此能夠在較短時間內測量遍及整個射束的照射範圍C1之射束的角度資訊。當遍及照射範圍C1而掃描有射束時，能夠相對於角度檢測部50的狹縫52的位置之假想射束測量角度分佈的時間變化值，因此能夠計算從照射對象物觀察之有效照射發射度。藉此，能夠在相對於對象物進行射束照射處理之前獲得遍及整個照射範圍C1之有效照射發射度。藉此，能夠事前確認是否遍及整個照射範圍而向對象物照射適當的射束。因此，依據本實施形態，與以光點測量射束的角度資訊時相比，能夠提高射束照射處理的品質。
藉由射束掃描器26使帶電粒子束往復掃描時，由於使掃描射束平行化之平行化透鏡30的電壓值等，有時會導致射入到對象物之射束的角度分佈因射束位置而有所不 同。平行化透鏡30沿掃描方向(x方向)改變掃描射束的行進方向來實現射束的平行化，因此尤其x方向的角度分佈易因射束位置而改變。例如，若為向半導體晶圓植入離子之製程，則由於角度分佈的偏差，離子植入態樣依據晶圓上的x方向的位置而有所不同，有可能無法對整個晶圓進行均勻的離子植入。如此一來，有可能導致良品率下降。
本實施形態中，當使用掃描射束時，測量基於射束位置之角度易發生變化的掃描方向(x方向)的角度分佈，因此能夠在向對象物照射之前確認射束角度分佈的掃描方向的均勻性。假設射束角度分佈的均勻性並不充份時，能夠在事前改變射束線路裝置14的設定等來提高射束角度分佈的均勻性。藉此，能夠提高射束照射處理品質。
並且，本實施形態中，能夠在測量射束角度分佈的均勻性的同時測量射束強度的均勻性。為了遍及整個照射物而實施均勻的射束照射處理，不僅是射束角度分佈，射束強度的均勻亦很重要。本實施形態中，能夠同時測量射束強度與角度分佈，因此與分別測量每一個時相比，能夠縮短測量時間。藉此，能夠縮短射束照射之前的測量時間，並提高射束照射裝置10的生產性。
並且，本實施形態中，作為射束的角度分佈的測量模式準備有第1測量模式及第2測量模式，因此不僅是掃描射束，還能夠測量固定射束的角度分佈。藉此，不僅是從對象物觀察之角度資訊，還能夠獲得射束本身的角度資 訊。另外，其他實施例中，亦可只準備第1測量模式與第2測量模式中的任一個。
以上，參閱上述各實施形態對本發明進行了說明，但本發明並不限定於上述各實施形態，適當組合各實施形態的構成或置換之內容亦包含於本發明。並且，能夠依據本領域技術人員的知識對各實施形態之組合或處理順序進行適當重組或對實施形態添加各種設計變更等變形，但添加有該種變形之實施形態亦可包含於本發明的範圍內。
上述實施形態中，示出了角度檢測部50構成為能夠測量x方向的角度分佈之情況。在其他實施例中，亦可構成為角度檢測部50能夠測量y方向的角度分佈。角度檢測部50例如可具有沿x方向細長的狹縫及沿y方向相互分開排列之複數個集電極。並且，角度檢測部50亦可構成為能夠測量x方向及y方向雙方的角度分佈。角度檢測部50例如可具有能夠測量x方向的角度分佈的x方向檢測部及能夠測量y方向的角度分佈的y方向檢測部。
10‧‧‧射束照射裝置
12‧‧‧離子源
14‧‧‧射束線路裝置
16‧‧‧植入處理室
18‧‧‧質量分析部
20‧‧‧可變孔徑
22‧‧‧射束收斂部
24‧‧‧射束測量部
24a‧‧‧驅動部
24b‧‧‧法拉第杯
26‧‧‧射束掃描器
28‧‧‧掃描電極對
30‧‧‧平行化透鏡
32‧‧‧P透鏡電極
34‧‧‧角能量過濾器
36‧‧‧AEF電極對
38‧‧‧射束阻擋器
42‧‧‧測定器
44‧‧‧驅動裝置
60‧‧‧控制裝置
B‧‧‧帶電粒子束
W‧‧‧對象物(晶圓)
X‧‧‧箭頭
Y‧‧‧箭頭

Claims (22)

  1. 一種射束照射裝置，其用於向對象物照射帶電粒子束，其特徵為，具備：射束掃描器，使前述帶電粒子束沿規定的掃描方向往復掃描；測定器，能夠測量射入到作為測量對象之區域之帶電粒子的角度成份；及資料處理部，利用前述測定器的測量結果，計算帶電粒子束的有效照射發射度，前述測定器在沿前述掃描方向往復掃描之帶電粒子束通過作為前述測量對象之區域而射入到前述測定器之時間內，測量前述帶電粒子束的角度分佈的時間變化值，前述資料處理部將前述測定器所測量之角度分佈的時間變化值中包含之時間資訊轉換為位置資訊來計算前述有效照射發射度，前述有效照射發射度為表示針對假想射束的前述掃描方向的發射度，前述假想射束能夠藉由將沿前述掃描方向掃描而射入到作為前述測量對象之區域之帶電粒子束的一部份相加而形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之射束照射裝置，其中，還具備驅動裝置，其能夠使前述測定器沿前述掃描方向移動來使作為前述測量對象之區域沿前述掃描方向移動， 前述測定器一邊沿前述掃描方向移動一邊測量前述往復掃描之帶電粒子束的角度分佈的時間變化值，前述資料處理部將前述測定器所測量之角度分佈的時間變化值中包含之時間資訊轉換為前述掃描方向的位置資訊來計算前述有效照射發射度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之射束照射裝置，其中，前述驅動裝置具有位置檢測部，其能夠遍及前述帶電粒子束的前述掃描方向的照射範圍而移動前述測定器，並能夠檢測前述測定器的前述掃描方向的位置，前述資料處理部設定與前述位置檢測部檢測之前述測定器的位置間之關連對應來計算前述有效照射發射度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之射束照射裝置，其中，前述測定器遍及前述帶電粒子束的前述照射範圍而測量前述掃描方向的複數個位置之前述角度分佈的時間變化值，前述資料處理部遍及前述帶電粒子束的前述照射範圍而計算前述掃描方向的複數個位置之前述有效照射發射度。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之射束照射裝置，其中，還具備模式切換部，其控制前述射束掃描器及前述驅動裝置的動作來切換有關前述帶電粒子束的角度分佈之測 量模式，前述模式切換部具有：第1測量模式，藉由前述射束掃描器使前述帶電粒子束往復掃描，使前述測定器針對沿前述掃描方向往復掃描之帶電粒子束測量角度分佈的時間變化值；及第2測量模式，停止基於前述射束掃描器之前述帶電粒子束的往復掃描，並且使前述測定器沿前述掃描方向移動，藉此使前述測定器針對未被往復掃描之帶電粒子束的角度分佈的時間變化值進行測量，前述資料處理部在前述第1測量模式中計算前述有效照射發射度，並在前述第2測量模式中計算前述未被往復掃描的帶電粒子束的發射度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之射束照射裝置，其中，前述第1測量模式中，在被往復掃描之帶電粒子束通過作為前述測量對象之區域所需之第1時間內進行基於前述測定器之測量，前述第2測量模式中，在前述測定器通過未被往復掃描之帶電粒子束所處之前述掃描方向的範圍所需之第2時間內進行基於前述測定器之測量，前述模式切換部將基於前述測定器之測定時間變更為比前述第1時間相對較長的前述第2時間，藉此從前述第1測量模式切換為前述第2測量模式。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之射束照 射裝置，其中，前述資料處理部利用前述帶電粒子束通過作為前述測量對象之區域時的前述掃描方向的掃描速度，將前述時間資訊轉換為前述位置資訊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之射束照射裝置，其中，前述射束掃描器使前述帶電粒子束以非等速掃描速度往復掃描，以便前述掃描速度可與前述掃描方向的位置相應地發生變化，前述資料處理部利用前述非等速掃描速度將前述時間資訊轉換為前述位置資訊。
  9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之射束照射裝置，其中，前述射束掃描器使前述帶電粒子束以規定的掃描週期往復掃描，前述測定器與前述掃描週期同步地對前述角度分佈的時間變化值進行多次測量。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之射束照射裝置，其中，前述資料處理部將與前述掃描週期同步地測量多次之前述角度分佈的時間變化值相加來計算前述有效照射發射度。
  11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之射束照射裝置，其中， 前述測定器遍及前述帶電粒子束的照射範圍而測量前述角度分佈的時間變化值，並且遍及前述帶電粒子束的照射範圍而測定前述帶電粒子束的射束強度，並測量前述掃描方向的射束強度的均勻性。
  12. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之射束照射裝置，其中，還具備資料輸出部，其輸出前述資料處理部之計算結果，前述輸出部將前述計算出之有效照射發射度可視化為具有前述掃描方向的軸及前述角度成份的軸之座標系。
  13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之射束照射裝置，其中，前述測定器具有：狹縫，沿前述掃描方向的交叉方向具有細長形狀，對前述作為測量對象之區域進行劃分；及複數個集電極，沿前述交叉方向具有細長形狀，從前述狹縫沿射束行進方向遠離，沿前述掃描方向排列配置，由前述複數個集電極檢測通過前述狹縫之帶電粒子來測量前述角度分佈的時間變化值。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之射束照射裝置，其中，前述複數個集電極的前述交叉方向的長度比前述狹縫更長。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之射束照射裝置，其 中，前述測定器構成為能夠將前述狹縫的前表面配置於前述對象物的射束照射面與射束行進方向一致之位置，對通過前述射束照射面之帶電粒子束測量前述角度分佈的時間變化值。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之射束照射裝置，其中，前述測定器具有與用於測量前述角度分佈的時間變化值的集電極不同的用於測量前述帶電粒子的射束強度的法拉第杯，前述法拉第杯構成為能夠配置於前述對象物的射束照射面與射束行進方向一致之位置。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之射束照射裝置，其中，前述測定器還具有測定電路，其連接於前述複數個集電極，並構成為能夠分別測定在前述複數個集電極的每一個中檢測之電流的時間變化值，前述資料處理部利用在前述複數個集電極的每一個中檢測之電流的時間變化值計算前述有效照射發射度。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之射束照射裝置，其中，前述測定電路構成為能夠測定積算電流量，前述計算電流量藉由在一定時間內積算在前述複數個集電極的每一個中檢測之電流的時間變化值來獲得， 前述資料處理部利用前述積算電流量計算有關前述帶電粒子束之前述掃描方向的角度分佈。
  19. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之射束照射裝置，其中，前述資料處理部藉由針對時間對前述測定器所測量之角度分佈的時間變化值進行積分，計算有關前述帶電粒子束之前述掃描方向的角度分佈。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之射束照射裝置，其中，還具備資料輸出部，其輸出前述資料處理部的計算結果，前述輸出部將前述計算出之角度分佈可視化為具有表示前述帶電粒子束的射束強度之軸及前述角度成份的軸之座標系。
  21. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之射束照射裝置，其中，前述資料處理部判定前述計算出之有效照射發射度是否滿足規定條件，當判定為滿足前述規定條件時，開始向前述對象物照射帶電粒子束。
  22. 一種射束照射方法，其向對象物照射帶電粒子束，其特徵為，具備：使帶電粒子束沿規定的掃描方向往復掃描之製程；利用能夠測量射入到作為測量對象之區域之帶電粒子的角度成份的測定器，在沿前述掃描方向往復掃描之帶電 粒子束通過前述作為測量對象之區域而射入到前述測定器之時間內測量前述帶電粒子束的角度分佈的時間變化值之製程；及將所測量之角度分佈的時間變化值中包含之時間資訊轉換為位置資訊來計算帶電粒子束的有效照射發射度之製程，前述有效照射發射度表示針對假想射束的前述掃描方向的發射度，前述假想射束能夠藉由將沿前述掃描方向掃描而射入到作為前述測量對象之區域之帶電粒子束的一部份相加而形成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI756210B (zh) * 2016-03-18 2022-03-01 日商住友重機械離子技術有限公司 離子植入裝置及測定裝置
TWI786261B (zh) * 2018-02-08 2022-12-11 日商住友重機械離子科技股份有限公司 離子植入裝置及離子植入方法
TWI791655B (zh) * 2017-11-03 2023-02-11 美商瓦里安半導體設備公司 監測離子束的裝置、控制離子束的裝置與方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2541391B (en) * 2015-08-14 2018-11-28 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Detector and slit configuration in an isotope ratio mass spectrometer
JP6644596B2 (ja) * 2016-03-18 2020-02-12 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入方法およびイオン注入装置
JP6985951B2 (ja) 2018-02-08 2021-12-22 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置および測定装置
JP6982531B2 (ja) * 2018-03-26 2021-12-17 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置および測定装置
US20230139138A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Axcelis Technologies, Inc. Charge filter magnet with variable achromaticity

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2689137B2 (ja) 1988-08-11 1997-12-10 住友重機械工業株式会社 荷電粒子ビーム計測装置
US5198676A (en) * 1991-09-27 1993-03-30 Eaton Corporation Ion beam profiling method and apparatus
JPH06131999A (ja) * 1992-10-17 1994-05-13 Ulvac Japan Ltd イオンビームのエミッタンス測定装置
US7138629B2 (en) * 2003-04-22 2006-11-21 Ebara Corporation Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus
JP2005056698A (ja) 2003-08-05 2005-03-03 Seiko Epson Corp イオン注入装置及びイオンビームエミッタンス測定器、半導体装置の製造方法
DE10337935A1 (de) * 2003-08-18 2005-03-17 Siemens Ag Vorrichtung für die Aufnahme von Strukturdaten eines Objekts
JP2005063874A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Nissin Electric Co Ltd イオン注入装置
JP2005085618A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Ebara Corp 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
JP2005285518A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Toshiba Corp イオン注入装置およびイオン注入方法
US7868305B2 (en) * 2005-03-16 2011-01-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for ion beam angle spread control
JP5057008B2 (ja) 2005-09-05 2012-10-24 株式会社アルバック イオン注入装置
JP4151703B2 (ja) 2006-04-04 2008-09-17 日新イオン機器株式会社 イオンビーム測定装置、測定方法およびイオンビーム照射装置
US7521691B2 (en) * 2006-12-08 2009-04-21 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Magnetic monitoring of a Faraday cup for an ion implanter
US8168941B2 (en) * 2009-01-22 2012-05-01 Axcelis Technologies, Inc. Ion beam angle calibration and emittance measurement system for ribbon beams
JP5352262B2 (ja) * 2009-02-06 2013-11-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
CN102194636B (zh) * 2010-03-18 2013-04-10 上海凯世通半导体有限公司 离子注入系统及方法
DE102010053323B3 (de) * 2010-12-02 2012-05-24 Xtreme Technologies Gmbh Verfahren zur räumlich aufgelösten Messung von Parametern in einem Querschnitt eines Strahlenbündels energiereicher Strahlung mit hoher Intensität
JP2013171959A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Canon Inc 荷電粒子線描画装置、それを用いた物品の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI756210B (zh) * 2016-03-18 2022-03-01 日商住友重機械離子技術有限公司 離子植入裝置及測定裝置
TWI791655B (zh) * 2017-11-03 2023-02-11 美商瓦里安半導體設備公司 監測離子束的裝置、控制離子束的裝置與方法
TWI786261B (zh) * 2018-02-08 2022-12-11 日商住友重機械離子科技股份有限公司 離子植入裝置及離子植入方法

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