(57)【要約】  フォトレジストのアウトガスによる影響を低減する技術を開示する。１つの特定の例示的な実施形態では、この技術は、イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する装置として実現されうる。この装置は、エンドステーションと上流のビームラインコンポーネントとの間に位置付けられるドリフト管を含みうる。装置は更に、ドリフト管とエンドステーションとの間の第１の可変アパーチャを含みうる。装置は更に、ドリフト管と上流のビームラインコンポーネントとの間の第２の可変アパーチャを含みうる。第１の可変アパーチャ及び第２の可変アパーチャは、差動ポンピングを容易にするよう調節可能である。【選択図】  図１
2009518865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する装置であって、
エンドステーションと上流のビームラインコンポーネントとの間に位置付けられるドリフト管と、
前記ドリフト管と前記エンドステーションとの間の第１の可変アパーチャと、
前記ドリフト管と前記上流のビームラインコンポーネントとの間の第２の可変アパーチャと、
を含み、
前記第１の可変アパーチャ及び前記第２の可変アパーチャを調節可能とすることで、差動ポンピングを容易にする、装置。
【請求項２】
前記第１の可変アパーチャ及び前記第２の可変アパーチャを、イオンビームの少なくとも１つの寸法に基づいて調節可能とすることで前記イオンビームの少なくとも一部を通過させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ドリフト管内に位置付けられる複数の極低温冷却されたパネルのアレイを更に含み、
前記複数の極低温冷却されたパネルは、前記エンドステーションから上流方向に移動する粒子の少なくとも一部を捕捉する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の可変アパーチャを、前記複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、完全に閉鎖可能とすることで、前記ドリフト管を前記エンドステーションから隔離し、
前記第２の可変アパーチャを、前記複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、完全に閉鎖可能とすることで、前記ドリフト管を前記上流のビームラインコンポーネントから隔離する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記エンドステーション内のアウトガス粒子が凝集する１つ以上の場所の近くに配置される１つ以上の極低温冷却されたパネルを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記アウトガス粒子を、前記１つ以上の極冷温冷却されたパネルに向けて導く複数のバッフルを更に含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記上流のビームラインコンポーネントは、補正マグネットを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記補正マグネットの第１の部分と前記補正マグネットの第２の部分との間に位置付けられる中間真空チャンバと、
前記中間真空チャンバに結合されて前記補正マグネットに関連付けられる真空レベルを高める、１つ以上のポンプ素子と、
を更に含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記補正マグネットの前記第１の部分及び前記補正マグネットの前記第２の部分は、複数のイオン軌道を同じ方向に曲げる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記補正マグネットの前記第１の部分及び前記補正マグネットの前記第２の部分は、複数のイオン軌道を対向する方向に曲げる、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
フォトレジストのアウトガスによる影響を低減する方法であって、
ドリフト管を、エンドステーションと上流のビームラインコンポーネントとの間に位置付けることと、
差動ポンピングを容易にするよう、前記ドリフト管と前記エンドステーションとの間の第１の可変アパーチャ、及び、前記ドリフト管と前記上流のビームラインコンポーネントとの間の第２の可変アパーチャを調節することと、
を含む、方法。
【請求項１２】
イオンビームの少なくとも一部を通過させるよう前記イオンビームの少なくとも１つの寸法に基づいて前記第１の可変アパーチャ及び前記第２の可変アパーチャを調節することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記エンドステーションから上流方向に移動する粒子の少なくとも一部を捕捉するよう前記ドリフト管内に複数の極低温冷却されたパネルのアレイを配置することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、前記ドリフト管を前記エンドステーションから隔離するよう前記第１の可変アパーチャを完全に閉鎖することと、
前記複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、前記ドリフト管を前記上流のビームコンポーネントから隔離するよう前記第２の可変アパーチャを完全に閉鎖することと、
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記エンドステーション内のアウトガス粒子が凝集する１つ以上の場所の近くに１つ以上の極低温冷却されたパネルを配置することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記アウトガス粒子を、前記１つ以上の極冷温冷却されたパネルに向けて導く複数のバッフルを設けることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記上流のビームラインコンポーネントは、補正マグネットを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記補正マグネットの第１の部分と前記補正マグネットの第２の部分との間に中間真空チャンバを挿入することと、
前記補正マグネットに関連付けられる真空レベルを高めるよう前記中間真空チャンバをポンピングすることと、
を更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１１に記載の方法を行うコンピュータプロセスを実行するよう少なくとも１つのプロセッサに命令するよう前記少なくとも１つのプロセッサによって可読である複数の命令を含むコンピュータプログラムを伝送する、少なくとも１つの搬送波内に具現化される少なくとも１つの信号。
【請求項２０】
請求項１１に記載の方法を行うコンピュータプロセスを実行するよう少なくとも１つのプロセッサに命令するよう前記少なくとも１つのプロセッサによって可読である複数の命令を含むコンピュータプログラムを格納する、少なくとも１つのプロセッサ可読担体。
【請求項２１】
イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する装置であって、
マグネットの第１の部分と前記マグネットの第２の部分との間に位置付けられる中間真空チャンバと、
前記中間真空チャンバに結合されて前記マグネットに関連付けられる真空レベルを高める、１つ以上のポンプ素子と、
を含む、装置。
【請求項２２】
前記マグネットの前記第１の部分及び前記マグネットの前記第２の部分は、複数のイオン軌道を同じ方向に曲げる、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記マグネットの前記第１の部分及び前記マグネットの前記第２の部分は、複数のイオン軌道を対向する方向に曲げる、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する方法であって、
マグネットの第１の部分と前記マグネットの第２の部分を設けることと、
前記第１の部分と前記第２の部分との間に中間真空チャンバを位置付けることと、
前記マグネットに関連付けられる真空レベルを高めるよう前記中間真空チャンバをポンピングすることと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本願は、２００５年１２月７日に出願した米国特許仮出願番号第６０／７４８，０６８号の優先権を主張する。この仮出願は、その全体を本願に参照として組み込む。
【０００２】
本願は、２００６年１２月６日に出願した、「Techniques for Preventing Parasitic Beamlets from Affecting Ion Implantation」なる名称の米国特許出願に関連する。この出願も、その全体を本願に参照として組み込む。
【技術分野】
【０００３】
本開示は、一般に、半導体製造に係り、より具体的には、フォトレジストのアウトガスによる影響を低減する技術に係る。
【背景技術】
【０００４】
イオン注入装置は、材料の伝導性を選択的に変更する目的で半導体製造において広く使用される。一般的なイオン注入装置では、イオン源から発生したイオンは、１つ以上の分析マグネット及び／又は補正マグネットと複数の電極を含みうる一連のビームラインコンポーネントを通り下流方向に輸送される。分析マグネットは、所望のイオン種を選択し、且つ、汚染種、即ち、望ましくないエネルギーを有するイオンを除去する目的で使用されうる。補正マグネットは、ターゲットウェーハに到達する前に、イオンビームの形状を操作する又はイオンビームの品質を調節する目的で使用されうる。好適な形状を有する電極を使用して、イオンビームのエネルギー及び形状を変更できる。イオンビームは、一連のビームラインコンポーネントを通して輸送された後、エンドステーション内に導かれてイオン注入が行われうる。
【０００５】
図１は、従来のイオン注入システム１００を示す。多くのイオン注入装置において一般的であるように、システム１００は、高真空環境内に収容される。イオン注入システム１００は、イオン源１０２と、イオンビーム１０がその中を通過する一連のビームラインコンポーネントを含みうる。一連のビームラインコンポーネントは、例えば、引出しマニピュレータ１０４、フィルタマグネット１０６、加速又は減速カラム１０８、分析マグネット１１０、回転質量スリット１１２、走査器１１４、及び補正マグネット１１６を含みうる。光線ビームを取り扱う一連の光学レンズと略同様に、イオン注入装置のコンポーネントは、イオンビーム１０を、ターゲットウェーハ１１８に向けて操向する前に、フィルタリング及び収束することができる。ターゲットウェーハ１１８は、一般的に、高真空下のウェーハエンドステーション（図示せず）内に収容される。
【０００６】
半導体製造において、ターゲットウェーハのイオン注入は、しばしば、ウェーハ面の選択領域に対してのみ行われ、ウェーハ面の残りの領域は、一般的に、「フォトレジスト」として知られる感光材料でマスキングされる。ターゲットウェーハは、フォトリソグラフィプロセスを介して、フォトレジスト材料のパターニングされた層で被覆され、イオン注入が望まれるウェーハ面の選択領域だけが露出されうる。イオン注入時、イオンビームは、ウェーハ面の露出された部分だけでなく、フォトレジスト層上にも衝突する。エネルギーイオンは、しばしば、フォトレジスト材料内の化学結合を切断し、揮発性有機化合物及び／又は他の粒子を、ターゲットウェーハを収容する真空チャンバ（即ち、ウェーハエンドステーション）内に放出させる。この現象は、「フォトレジストのアウトガス」と知られる。
【０００７】
イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスは、イオンビームに幾つかの有害な影響を及ぼす。例えば、フォトレジストから放出された粒子は、高真空のウェーハエンドステーション内の圧力増加又は圧力変動を引き起こしうる。アウトガス粒子は、ウェーハエンドステーションから、図１に示すような補正マグネット１１６及び走査器１１４といった他のビームラインコンポーネントに向けて上流方向に移動して、イオン注入装置のこれらの部分における真空レベルにも影響を及ぼしうる。
【０００８】
アウトガス粒子は、しばしば、例えば、ビームのイオンと電荷を交換することで入射イオンビームと相互作用する。その結果、例えば、単一の正電荷を有するイオンは、アウトガス粒子に対してその電荷を放出して中性化し、また、二重荷電イオンは、１つの正電荷を、アウトガス粒子に対して放出して一価となりうる。従って、アウトガスにより引き起こされる電荷交換は、イオン注入装置内のイオン線量測定システムに干渉してしまう。一般的なイオン線量測定システムは、測定したビーム電流を時間で積分し、特定のイオン種は既知の電荷状態を有するという仮定に基づき、積分したビーム電流（即ち、総イオン電荷）を総線量に変換することでイオン線量を決定する。しかし、アウトガスにより引き起こされる電荷交換によってイオン種の電荷状態がランダムに変化され、それにより、イオン線量測定システムが依存する電荷状態の仮定が成立しなくなる。例えば、アウトガス粒子が陽イオンから正電荷を奪う傾向がある場合、上述したような電荷交換によって、線量測定システムは、実際より少なくそのイオン種を計数し、それにより、ターゲットウェーハに対してそのイオン種を過剰に供給してしまう。
【０００９】
上述したようなアウトガス粒子の上流方向への移動によって、一部の電荷交換は、補正マグネット内で生じうる。電荷が変化したイオンは、電荷交換を経ていない同じイオン種とは異なるローレンツ力の影響を受ける。従って、電荷が変化したイオンは、主イオンビーム経路から逸脱し、ターゲットウェーハへの照射が不均一となってしまう。電荷が変化したイオンのストリームにより形成されるビームレットは、以下、「寄生ビームレット」と呼ぶ。寄生ビームレットを発生すること以外に、電荷交換は更に、影響を受けるイオンのエネルギー及び角度を変化し、これらは、ターゲットウェーハにおける最終的なドーパントのプロファイルに影響を与える。
【００１０】
当業者は容易に理解するように、上述した寄生ビームレットの問題は、分子イオンビームを走行させるイオン注入装置においても同様に発生する。分子イオンビームとイオン注入装置内の残留ガスとの相互作用により分子が切断し、それにより、イオンの電荷が変化し、且つ、質量も変化する。従って、分子の切断もイオン注入プロセスに汚染をもたらしうる。
【００１１】
アウトガスにより引き起こされる電荷交換の影響を軽減する目的で幾つかの技術が開発されている。例えば、電荷交換の線量測定への影響を補償する目的で、直流（ＤＣ）オフセットをビーム電流積分プロセスに含めることが提案されている。ＤＣオフセットは、ウェーハエンドステーション内のガス圧に関連付けられている。しかし、この線量測定補償方法は、寄生ビームレットによって引き起こされる問題の一側面しか対処しない。
【００１２】
別の方法では、フォトレジストのアウトガスにより引き起こされる上述したような圧力変動が、ウェーハエンドステーション内にアウトガスレベルより相当大きい量の不活性ガスを流入することにより軽減されうる。この方法は、ウェーハエンドステーション内のガス圧を安定化しうる一方で、結果として得られる最適よりも高い圧力は、イオン注入に悪影響を及ぼしうる。
【００１３】
図２に示す更に別の方法では、ウェーハエンドステーション２０４と、ビームラインコンポーネント２０６との間にコンダクタンス制限アパーチャ２０２が設けられうる。コンダクタンス制限アパーチャ２０２は、一般的に、固定のアパーチャであり、走査イオンビーム２０を通過可能にするのにちょうど十分な幅を有する。コンダクタンス制限アパーチャ２０２は、２つの目的を意図する。即ち、アウトガス粒子の上流方向への移動の低減と、ウェーハエンドステーション２０４内への寄生ビームレットの侵入の阻止である。しかし、コンダクタンス制限アパーチャ２０２は、ターゲットウェーハ２０８の直径より幅が大きくなければならないので、この方法では、アウトガス粒子のコンダクタンスの低減又は寄生ビームレットの阻止の実現は限られてしまう。
【００１４】
上述を鑑みて、上述したような不適切な点及び欠点を解決する、フォトレジストのアウトガスの影響を低減する解決策を提供することが望ましい。
【開示の概要】
【００１５】
フォトレジストのアウトガスによる影響を低減する技術を開示する。１つの特定の例示的な実施形態では、この技術は、イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する装置として実現されうる。この装置は、エンドステーションと上流のビームラインコンポーネントとの間に位置付けられるドリフト管を含みうる。装置は更に、ドリフト管とエンドステーションとの間の第１の可変アパーチャを含みうる。装置は更に、ドリフト管と上流のビームラインコンポーネントとの間の第２の可変アパーチャを含みうる。第１の可変アパーチャ及び第２の可変アパーチャを調節可能とすることで、差動ポンピングを容易にする。
【００１６】
この特定の例示的な実施形態の別の側面では、第１の可変アパーチャ及び第２の可変アパーチャをイオンビームの少なくとも１つの寸法に基づいて調節可能とすることで、イオンビームの少なくとも一部を通過させる。
【００１７】
この特定の例示的な実施形態の更に別の側面では、装置は更に、ドリフト管内に位置付けられる複数の極低温冷却されたパネルのアレイを含み、複数の極低温冷却されたパネルは、エンドステーションから上流方向に移動する粒子の少なくとも一部を捕捉しうる。更に、第１の可変アパーチャを、複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、完全に閉鎖可能とすることで、ドリフト管をエンドステーションから隔離し、また、第２の可変アパーチャを、複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、完全に閉鎖可能とすることで、ドリフト管を上流のビームラインコンポーネントから隔離する。
【００１８】
この特定の例示的な実施形態の追加的な側面では、装置は更に、エンドステーション内のアウトガス粒子が凝集する１つ以上の場所の近くに配置される１つ以上の極低温冷却されたパネルを含みうる。装置は更に、アウトガス粒子を、１つ以上の極冷温冷却されたパネルに向けて導く複数のバッフルを含みうる。
【００１９】
この特定の例示的な実施形態の別の側面では、上流のビームラインコンポーネントは、補正マグネットを含みうる。装置は更に、補正マグネットの第１の部分と補正マグネットの第２の部分との間に位置付けられる中間真空チャンバと、中間真空チャンバに結合されて補正マグネットに関連付けられる真空レベルを高める１つ以上のポンプ素子を含みうる。補正マグネットの第１の部分及び補正マグネットの第２の部分は、複数のイオン軌道を同じ方向に曲げうる。或いは、補正マグネットの第１の部分及び補正マグネットの第２の部分は、複数のイオン軌道を対向する方向に曲げうる。
【００２０】
別の特定の例示的な実施形態では、上述の技術は、フォトレジストのアウトガスによる影響を低減する方法として実現されうる。この方法は、ドリフト管を、エンドステーションと上流のビームラインコンポーネントとの間に位置付けることを含みうる。この方法は更に、差動ポンピングを容易にするよう、ドリフト管とエンドステーションとの間の第１の可変アパーチャ、及び、ドリフト管と上流のビームラインコンポーネントとの間の第２の可変アパーチャを調節することを含みうる。
【００２１】
この特定の例示的な実施形態の別の側面では、この方法は更に、イオンビームの少なくとも一部を通過させるよう該イオンビームの少なくとも１つの寸法に基づいて第１の可変アパーチャ及び第２の可変アパーチャを調節することを含みうる。
【００２２】
この特定の例示的な実施形態の更なる側面では、この方法は更に、エンドステーションから上流方向に移動する粒子の少なくとも一部を捕捉するようドリフト管内に複数の極低温冷却されたパネルのアレイを配置することを含みうる。この方法は追加的に、複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、ドリフト管をエンドステーションから隔離するよう第１の可変アパーチャを完全に閉鎖することと、複数の極低温冷却されたパネルの再生時に、ドリフト管を上流のビームコンポーネントから隔離するよう第２の可変アパーチャを完全に閉鎖することを含みうる。
【００２３】
この特定の例示的な実施形態の追加的な側面では、この方法は更に、エンドステーション内のアウトガス粒子が凝集する１つ以上の場所の近くに１つ以上の極低温冷却されたパネルを配置することを含みうる。この方法は追加的に、アウトガス粒子を、１つ以上の極冷温冷却されたパネルに向けて導く複数のバッフルを設けることを含みうる。
【００２４】
この特定の例示的な実施形態の別の側面では、上流のビームラインコンポーネントは、補正マグネットを含む。この方法は更に、補正マグネットの第１の部分と補正マグネットの第２の部分との間に中間真空チャンバを挿入することと、補正マグネットに関連付けられる真空レベルを高めるよう中間真空チャンバをポンピングすることを含みうる。
【００２５】
更に別の特定の例示的な実施形態では、上述の技術は、上述したような方法を行うコンピュータプロセスを実行するよう少なくとも１つのプロセッサに命令するよう該少なくとも１つのプロセッサによって可読である複数の命令を含むコンピュータプログラムを伝送する、少なくとも１つの搬送波内に具現化される少なくとも１つの信号として実現されうる。
【００２６】
更に別の特定の例示的な実施形態では、上述の技術は、上述したような方法を行うコンピュータプロセスを実行するよう少なくとも１つのプロセッサに命令するよう該少なくとも１つのプロセッサによって可読である複数の命令を含むコンピュータプログラムを格納する、少なくとも１つのプロセッサ可読担体として実現されうる。
【００２７】
更なる特定の例示的な実施形態では、上述の技術は、イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する装置として実現されうる。この装置は、マグネットの第１の部分と該マグネットの第２の部分との間に位置付けられる中間真空チャンバを含みうる。この装置は更に、マグネットに関連付けられる真空レベルを高めるよう中間真空チャンバに結合される１つ以上のポンプ素子を含みうる。
【００２８】
この特定の例示的な実施形態の別の側面では、マグネットの第１の部分及びマグネットの第２の部分は、複数のイオン軌道を同じ方向に曲げうる。
【００２９】
この特定の例示的な実施形態の更なる側面では、マグネットの第１の部分及びマグネットの第２の部分は、複数のイオン軌道を対向する方向に曲げうる。
【００３０】
更なる特定の例示的な実施形態では、上述の技術は、イオン注入装置におけるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する方法として実現されうる。この方法は、マグネットの第１の部分と該マグネットの第２の部分を設けることを含みうる。この方法は更に、第１の部分と第２の部分との間に中間真空チャンバを位置付けることを含みうる。この方法は更に、マグネットに関連付けられる真空レベルを高めるよう中間真空チャンバをポンピングすることを含みうる。
【００３１】
本開示を、添付図面に示す本開示の例示的な実施形態を参照してより詳細に説明する。本開示は、例示的な実施形態を参照して以下に説明するが、それに限定されないことを理解すべきである。本願に記載する教示内容を入手できる当業者は、本願に記載する本開示の範囲内である追加の実施、変更、及び実施形態、並びに、本開示が非常に有用でありうる他の利用分野を認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本開示のより完全な理解を容易にする目的で、添付図面を参照する。添付図面中、同様の素子には同様の参照符号が付される。これらの図面は、例示的に過ぎず、本開示を限定すると解釈すべきではない。
【００３３】
【図１】従来のイオン注入装置を示す図である。
【００３４】
【図２】フォトレジストのアウトガスの影響を低減する既存の方法を示す図である。
【００３５】
【図３】本開示の一実施形態による、アウトガス粒子を低減する例示的な差動ポンピング方法を示す図である。
【００３６】
【図４】本開示の一実施形態による、戦略的に配置された低温ポンプ素子を使用してアウトガス粒子を低減する別の例示的な方法を示す図である。
【００３７】
【図５】本開示の一実施形態による、中間真空チャンバの例示的な実施を示す図である。
【００３８】
【図６】本開示の一実施形態による、中間真空チャンバの例示的な実施を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本開示の実施形態は、差動ポンピング及び低温ポンピング配置に基づいてイオン注入時のフォトレジストのアウトガスの影響を低減する様々な技術を提供する。中間真空チャンバが、ウェーハエンドステーションを上流側のコンポーネントから分離し、また、カスケードされた差動ポンプスキームが、ウェーハエンドステーション、中間真空チャンバ、及び上流側のコンポーネントの間で実施されうる。ある実施形態では、極低温冷却されたドリフト管は、イオンビームの下流方向への輸送を可能にするが、アウトガス粒子の上流方向への流れは低減しうる。
【００４０】
図３を参照するに、本開示の一実施形態による、アウトガス粒子を低減する例示的な差動ポンピング方法を示す。この実施形態では、２段の差動ポンピングスキームが、エンドステーション３０４とビームラインチャンバ３０６とを離す中間真空チャンバ３０２を使用して実施される。ビームラインチャンバ３０６は、例えば、補正マグネット（図示せず）を収容しうる。第１のアパーチャ３０８は、中間真空チャンバ３０２とエンドステーション３０４との間のコンダクタンスを制限しうる。第２のアパーチャ３１０は、中間真空チャンバ３０２とビームラインチャンバ３０６との間のコンダクタンスを制限しうる。好適には、第１のアパーチャ３０８及び第２のアパーチャ３１０は、所望のコンダクタンス、及び、ビーム高さ及び／又はビーム幅に基づいて調節されうるよう可変開口を有する。３つの真空チャンバは、それぞれ、ポンプ素子３１２、３１４、及び３１６によってポンプされる。フォトレジストのアウトガスによるガス圧は、エンドステーション３０４からビームラインチャンバ３０６に向かって徐々に低くなりうる。差動ポンピングは、アウトガス粒子が、ビームラインにおいて最後のアクティブコンポーネント（例えば、補正マグネット）に到達することを阻止するか、又は、システム内のガス圧を最小限にしうる。
【００４１】
イオン注入時、ポンプ素子３１２は、エンドステーション３０４からアウトガス粒子の少なくとも一部を除去することで、アウトガス粒子の上流方向への移動に対する第１の防衛線でありうる。一部のアウトガス粒子は、中間真空チャンバ３０２内に漏れうるが、中間真空チャンバ３０２において、ポンプ素子３１４が、アウトガス粒子に対する第２の防衛線となりうる。ビームラインチャンバ３０６内に入り込む任意の残留粒子は、ポンプ素子３１６により迅速に除去されうる。ポンプ素子３１２、３１４、及び３１６の動作は、注意深く調整され、また、可変アパーチャ３０８及び３１０は、エンドステーション３０４、中間真空チャンバ３０２、及びビームラインチャンバ３０６間で所望の圧力差を維持するよう調節される。この構成により、全部ではないが相当量のアウトガス粒子が、エンドステーション３０４から上流側にあるビームライン素子に到達することが阻止されうる。
【００４２】
中間真空チャンバ３０２は、差動ポンピングのためだけに使用しうる。或いは、中間真空チャンバ３０２は、減速レンズといった１つ以上のビームラインコンポーネントを収容してもよい。一実施形態では、中間真空チャンバ３０２のポンピングは、マグネットポールピースを介して行われるか、又は、マグネットポールピースは、低温ポンピング用の冷表面に変換されうる。
【００４３】
図４は、本開示の一実施形態による、戦略的に配置された低温ポンプ素子を使用してアウトガス粒子を低減する別の例示的な方法を説明する。ドリフト管４０２が、ウェーハエンドステーション４１４と、上流側のビームラインコンポーネント４１６との間に位置付けられうる。ウェーハエンドステーション４１４は、入射イオンビーム４０に対して機械的に走査可能なウェーハ４１５を収容しうる。上流側のビームラインコンポーネント４１６は、イオンビーム４０がウェーハエンドステーション４１４に入る前にその中を通過する補正マグネット又は他のビームライン素子でありうる。
【００４４】
ドリフト管４０２は、イオンビーム４０を通過可能とするのに十分な幅を有する。ドリフト管４０２は、ドリフト管４０２内に位置付けられる極低温冷却されたパネルのアレイによって低温ポンピングされうる。これらのパネルは、ポンピングのために所望の冷表面積量を与えうる。ドリフト管４０２の低温ポンピングは、コントローラ４０６によって管理されうる。
【００４５】
第１の弁／アパーチャ４０８が、ビームラインコンポーネント４１６とドリフト管４０２との間に設けられうる。第２の弁／アパーチャ４１０が、ドリフト管４０２とウェーハエンドステーション４１４との間に設けられうる。各弁／アパーチャは、２つの目的を果たす単一の機構で実施されうる。弁／アパーチャ４０８及び４１０のそれぞれは、一方で、所望のコンダクタンスのために及び／又はイオンビーム４０の高さ／幅に応じて調節されうる可変アパーチャとして機能し、他方で、ドリフト管４０２の加温及び冷却に必要な時間量を削減するよう低温パネルの再生時にはドリフト管４０２を隔離するよう閉鎖可能な仕切り弁として機能しうる。
【００４６】
ある実施形態では、ウェーハエンドステーション４１４に１つ以上の追加の低温ポンプ素子４０４を実装することが好適でありうる。ウェーハエンドステーション４１４からのアウトガス粒子のポンピングは、最初に、アウトガスが凝集する１つ以上の場所を決定することで大幅に向上しうる。ウェーハ４１５の走査動作と、アウトガス粒子がフォトレジスト層を透過しウェーハエンドステーション４１４内に放射するのにかかる時間によって、アウトガス粒子は、例えば、図４に示すような場所といった、ウェーハ４１５の前方であるがイオンビーム４０の片側に凝集する傾向がありうる。従って、低温ポンプ素子４０４を、これらのアウトガスが凝集する場所の近くに戦略的に配置することで、アウトガス粒子はより効果的に排気されるようになる。ある実施形態では、バッフル４１８を設けてアウトガス粒子を、ドリフト管４０２から離す方向で、且つ、低温ポンプ素子４０４に向けて方向付けることが好適でありうる。バッフル４１８は更に、ウェーハエンドステーション４１４につながる可変アパーチャ（図示せず）上に取り付けられてもよい。
【００４７】
ある実施形態では、例えば、図３に示すビームラインチャンバ３０６内のビームライン素子に関連付けられる真空レベルを向上する目的で、マグネットは、２つの部分に分割され、中間真空チャンバは、その２つの部分の間に挿入されうる。この構成は、通常、マグネットは、ポール間の間隙が小さいことによりポンピングすることが困難であるので、有利でありうる。小さいポール間隙は、マグネットの上流側又は下流側に位置付けられる真空ポンプの有効なポンピングを阻止する傾向がある。マグネットのある場所における専用の真空チャンバは、マグネットに関連付けられる真空レベルを向上しうる。
【００４８】
図５は、本開示の一実施形態による、中間真空チャンバの例示的な実施を示す。この実施形態では、７０°の補正マグネット５０２が、２つの部分５０４及び５０６に分割されうる。この２つの新しいマグネット５０４及び５０６は、元の補正マグネット５０２と同様の全体的な弧形状を維持しうる。中間真空チャンバ５００を、マグネット５０４と５０６との間に挿入しうる。中間真空チャンバ５００は、差動ポンピングをサポートしうる、及び／又は、ビームライン素子を収容しうる。
【００４９】
図６は、本開示の一実施形態による、中間真空チャンバの別の例示的な実施を示す。この実施形態では、補正マグネット６０２が、２つの部分に分割され、中間真空チャンバ６００が、結果として得られるマグネット６０４と６０６の間に挿入されうる。図５に示す実施形態とは対照的に、マグネット６０６はひっくり返されて、マグネット６０４及び６０６がＳ字形状を形成しうる。
【００５０】
この段階において、上述したような本開示によるフォトレジストのアウトガスによる影響を低減する技術は、一般的に、入力データの処理及び出力データの生成がある程度関連することに留意されたい。この入力データ処理及び出力データ生成は、ハードウェア又はソフトウェアで実施されうる。例えば、特定の電子コンポーネントを、イオン注入装置、又は、同様又は関連の回路内で使用して、上述したように本開示によるフォトレジストのアウトガスによる影響の低減に関連付けられる機能を実施しうる。或いは、格納された命令に応じて動作する１つ以上のプロセッサが、上述したように本開示によるフォトレジストのアウトガスによる影響の低減に関連付けられる機能を実施しうる。そのような場合、上述の命令が、１つ以上のプロセッサ可読担体（例えば、磁気ディスク）上に格納されるか、又は、１つ以上の信号を介して１つ以上のプロセッサに伝送されうることは本開示の範囲内である。
【００５１】
本開示は、本願に記載した特定の実施形態によって範囲を限定されるものではない。本願に記載した実施形態に加えて本開示の他の様々な実施形態及び変形も、上述の説明及び添付図面から当業者には明らかであろう。従って、そのような他の実施形態及び変形は、本開示の範囲内であることを意図する。更に、本開示は、特定の目的のために特定の環境における特定の実施のコンテキストで本願において説明したが、当業者には、本開示の有用性は、それらに限定されるのではなく、また、本開示は、任意の数の目的のために任意の数の環境において有利に実施しうることを認識するであろう。従って、特許請求の範囲における請求項一式は、本願に記載する本開示内容の広義及び精神に基づき解釈すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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