(57)【要約】正のスロット構造及び負のスロット構造（１０４，１０６）を用いることによって、イオン注入の軸に沿った測定入射角を得る。正のスロット構造は、入射開口部（１２０）、出射開口部（１２２）、及び、該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部を備えている。正のスロット構造は、正の方向において選択された角度範囲を有するイオンビームの一部分を得る。負のスロット構造は、入射開口部（１２１）、出射開口部（１２３）、及び、該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部とを備えている。負のスロット構造は、負の方向において選択された角度範囲を有するイオンビームの一部分を得る。第一の電流測定装置（１２４）は、正の角におけるビーム電流測定値を得るために、正の部分のビーム電流を測定する。第二の電流測定装置（１２６）は、負の角におけるビーム電流測定値を得るために、負の部分のビーム電流を測定する。分析コンポーネントは、上記正の角におけるビーム電流測定値及び上記負の角におけるビーム電流測定値を用いて、測定入射角を算出する。
2009519582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームを生成するイオン源と、
上記イオン源が生成した上記イオンビームを受け取り、上記イオンビームを処理するビームラインアセンブリと、
上記ビームラインアセンブリからの上記イオンビームを受け取る角度検出器と、
上記ビームラインアセンブリからの上記イオンビームを受け取るターゲットロケーションと、を備えたイオン注入システムであって、
上記角度検出器は、
入射開口部、出射開口部、及び、該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部を有するスロット構造であって、該入射開口部と該出射開口部とが種々の形状を有し、かつ／または、該スロット外形部が第一の方向において上記イオンビームの一部分を選択的に通過させる角度範囲として選択された角度範囲に応じた形状を有するスロット構造と、
上記イオンビームの一部分を受け取るとともに、該イオンビームの一部分のビーム電流測定値を得るセンサ機構と、を備えている、
イオン注入システム。
【請求項２】
上記ビームラインアセンブリの下流に配置された端部ステーションをさらに備えており、
上記端部ステーションは、上記ターゲットロケーションとしてターゲットウエハを支持する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
上記端部ステーションは、プロセスディスクをさらに備えており、
上記角度検出器の上記スロット構造は、上記プロセスディスクの上に載置されている、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
上記端部ステーションは、１つのウエハ端部ステーションである、
請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
上記スロット外形部は、三角形である、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
上記入射開口部は、上記出射開口部よりも大きい、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
上記出射開口部は、上記入射開口部よりも大きい、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
上記角度検出器は、
入射開口部、出射開口部、及び、該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部を有する第二のスロット構造であって、該入射開口部と該出射開口部とが種々の形状を有し、かつ／または、該スロット外形部が上記第一の方向と反対の方向である第二の方向において上記イオンビームの第二の部分を選択的に通過させる角度範囲として選択された角度範囲に応じた形状を有するスロット構造と、
上記イオンビームの上記第二の部分を受け取るとともに、該イオンビームの上記第二の部分のビーム電流測定値を得る第二のセンサ機構と、
をさらに備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
上記センサ機構からの上記ビーム電流測定値を得るとともに、上記第二のセンサ機構からの上記第二のビーム電流測定値を得る分析コンポーネントであって、上記第一のビーム電流測定値及び上記第二のビーム電流測定値の少なくとも一部から、上記入射イオンビームの測定入射角を算出する、分析コンポーネントをさらに備えている、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
上記ビームラインアセンブリは、選択された入射角に応じた上記ターゲットロケーションに対する上記イオンビームの入射角を調整する、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
上記測定入射角は、上記選択された入射角とほぼ等しい、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
イオンビームを生成するイオン源と、
上記イオン源が生成した上記イオンビームを受け取り、上記イオンビームを処理するビームラインアセンブリと、
上記ビームラインアセンブリからの上記イオンビームを受け取る角度検出器と、
上記ビームラインアセンブリからの上記イオンビームを受け取るターゲットロケーションと、を備えたイオン注入システムであって、
上記角度検出器は、
第一の角度範囲に応じた上記イオンビームの一部分を選択的に通過させるためのスロットを規定する第一の非対称マスクと、
上記イオンビームの一部分を受け取るとともに、上記一部分のビーム電流測定値を得るセンサ機構と、を備えている、
イオン注入システム。
【請求項１３】
上記角度検出器は、第二の角度範囲に応じた上記イオンビームの第二の部分を選択的に通過させるためのスロットを規定する第二の非対称マスクをさらに備えている、
請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
上記イオンビームの上記第二の部分を受け取るとともに、上記第二の部分の第二のビーム電流測定値を得る第二のセンサ機構をさらに備えている、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
上記第二の角度範囲は、上記第一の角度範囲の反対の方向である、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
上記ビームラインアセンブリの下流に配置された端部ステーションをさらに備えており、
上記端部ステーションは、上記ターゲットロケーションとしてターゲットウエハを支持する、
請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
上記端部ステーションは、複数のターゲット装置を、一群の上記イオンビームの通路に移動するターゲット装置操作システムを備えている、
請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
上記端部ステーションは、１つのターゲット装置を、上記イオンビームの通路に移動するターゲット装置操作システムを備えている、
請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
入射開口部、出射開口部、及び、該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部を有するスロット構造であって、該入射開口部と該出射開口部とが種々の形状を有し、かつ／または、該スロット外形部が第一の方向において上記イオンビームの一部分を選択的に通過させる角度範囲として選択された角度範囲に応じた形状を有するスロット構造と、
上記イオンビームの上記通過した一部分を受け取るとともに、上記イオンビームの一部分のビーム電流測定値を得るセンサ機構と、を備えている、
イオン注入システムに使用されるイオンビーム角度検出器。
【請求項２０】
上記センサ機構は、集電装置を備えている、
請求項１９に記載の角度検出器。
【請求項２１】
上記スロット構造は、導電体から構成されており、接地されている、
請求項１９に記載の角度検出器。
【請求項２２】
上記スロット構造は、アルミニウム、シリコン被膜されているアルミニウム、グラファイト、及び陽極化アルミニウムよりなる群から選択された１つの材料から構成されている、
請求項１９に記載の角度検出器。
【請求項２３】
スロットは、適切な信号対雑音比を生じる縦横比を有している、
請求項１９に記載の角度検出器。
【請求項２４】
入射開口部、出射開口部、及び、該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部を有する第二のスロット構造であって、該入射開口部と該出射開口部とが種々の形状を有し、かつ／または、該スロット外形部が上記第一の方向と反対の方向である第二の方向において上記イオンビームの第二の部分を選択的に通過させる角度範囲として選択された角度範囲に応じた形状を有するスロット構造と、
上記イオンビームの上記第二の部分のビーム電流を受け取るとともに、測定するように構成されている、第二のセンサ機構と、
をさらに備えている、請求項１９に記載の角度検出器。
【請求項２５】
プロセスチャンバーと、
上記プロセスチャンバーの中に１つまたは複数の軸に対して調整可能に配置されたプロセス支持構造と、
上記プロセス支持構造の下流に配置されたビーム電流測定装置と、を備えたイオン注入システムの端部ステーションであって、
上記プロセス支持構造は、１つまたは複数のウエハを支持する縞模様ウエハプロセスディスクであって、１つまたは複数の正のスロットアレー及び１つまたは複数の負のスロットアレーを有している縞模様ウエハプロセスディスクを備えており、
上記ビーム電流測定装置は、上記１つまたは複数の正のスロットアレーからの正の角のビーム電流及び上記１つまたは複数の負のスロットアレーからの負の角のビーム電流を測定する、
イオン注入システムの端部ステーション。
【請求項２６】
上記プロセスチャンバーを支持するとともに、上記１つまたは複数の軸に対する上記プロセス支持構造の調整機構を支持するチャンバーマウントをさらに備えている、
請求項２５に記載の端部ステーション。
【請求項２７】
上記１つまたは複数の軸はアルファ軸及びベータ軸を含む、
請求項２５に記載の端部ステーション。
【請求項２８】
上記正の角のビーム電流及び上記負の角のビーム電流からの上記１つまたは複数の軸より選択された１つの軸に沿った測定入射角を算出する分析コンポーネントをさらに備えている、
請求項２５に記載の端部ステーション。
【請求項２９】
上記分析コンポーネントは、上記測定入射角及び所望の入射角に応じて修正量をさらに算出する、
請求項２８に記載の端部ステーション。
【請求項３０】
上記１つまたは複数の負のスロットアレーは、スロット構造内に形成された複数のスロットを備えており、
上記スロットは入射開口部、出射開口部、及び上記１つまたは複数の軸のうちの１つに沿った上記負の方向において選択された角度範囲に応じたスロット外形部を有している、
請求項２５に記載の端部ステーション。
【請求項３１】
上記スロット外形部は、三角形のビーム区別構造によって規定される、
請求項３０に記載の端部ステーション。
【請求項３２】
上記スロット外形部は、Ｌ形状を有するビーム区別構造によって規定される、
請求項３０に記載の端部ステーション。
【請求項３３】
上記１つまたは複数の正のスロットアレーは、スロット構造内に形成された複数のスロットを備えており、
上記スロットは入射開口部、出射開口部、及び高速走査方向の上記正の方向において選択された角度範囲に応じたスロット外形部を有している、
請求項２５に記載の端部ステーション。
【請求項３４】
測定入射角を得る方法であって、
イオン注入の第一の軸に沿った正の方向において選択された角度範囲を有する入射イオンビームの正の部分を得る工程と、
上記第一の軸に沿った負の方向において選択された角度範囲を有する上記入射イオンビームの負の部分を得る工程と、
正の角のビーム電流測定値を得るために上記正の部分を測定する工程と、
負の角のビーム電流測定値を得るために上記負の部分を測定する工程と、
上記正の角のビーム電流測定値及び上記負の角のビーム電流測定値に応じて上記測定入射角を算出する工程と、を含む方法。
【請求項３５】
上記入射イオンビームの正の部分を得る工程は、
上記入射イオンビームの通路に沿って位置する正のスロットアレーであって、上記正の方向において上記選択された角度範囲に応じた入射開口部及び出射開口部を有する１つまたは複数のスロットを備えたスロットアレーを用意する工程を含んでいる、
請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
上記測定入射角及び所望の入射角に応じて修正量を算出する工程をさらに含む、
請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
上記イオン注入の第二の軸に沿った正の方向において第二の選択された角度範囲を有する上記入射イオンビームの第二の正の部分を得る工程と、
上記第二の軸に沿った負の方向において上記第二の選択された角度範囲を有する上記入射イオンビームの第二の負の部分を得る工程と、
第二の正の角のビーム電流測定値を得るために、上記第二の正の部分を測定する工程と、
第二の負の角のビーム電流測定値を得るために、上記第二の負の部分を測定する工程と、
上記第二の正の角のビーム電流測定値及び上記第二の負の角のビーム電流測定値に応じて第二の測定入射角を算出する工程と、をさらに含む、
請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
上記測定入射角に応じて上記入射イオンビームにおける測定角度の広がりを算出する工程をさらに含む、
請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
上記測定角度広がりに応じて、上記入射イオンビームの角度の広がりを修正する工程をさらに含む、
請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、半導体素子製造及びイオン注入に広く関する分野、特に測量中つまりその位置において、イオンビーム入射角の方向を測定、検知及び／または修正する分野に関するものである。
【０００２】
〔従来技術〕
イオン注入は、半導体素子製造において行われる物質的な処理である。イオン注入は、ドーパントを半導体及び／またはウエハ物質に選択的に注入することである。上述のように、イオン注入における作用はドーパントと半導体物質との化学的な相互作用に頼るものではない。イオン注入に使用されるために、ドーパント原子／分子はイオン化され、加速され、ビームに形成され、分析され、ウエハを横切るように通過する。または、ウエハはビームを通り抜けるように通過する。ドーパントイオンは物理的にウエハに衝突してウエハの表面に入り込む。そして、ウエハの表面の下においてそのエネルギーに応じた深さの位置に停止する。
【０００３】
イオン注入システムは、精巧なサブシステムの集まりである。サブシステムの各々はドーパントイオンに特別な働きを行う。ドーパント素子は、気体または固形においてイオン化チャンバーの中に配置される。そこで、適当なイオン化プロセスによってイオン化される。例示的な１つのプロセスを示す。まず、イオン化チャンバーは低気圧に保たれる（真空）。続いて、フィラメントはイオン化チャンバーの中に配置される。続いて、フィラメントはフィラメント源から電子が作られる程度まで熱せられる。続いて、負に帯電した電子はイオン化チャンバーの中においても反対に帯電した陽極に引き付けられる。続いて、フィラメントから陽極に移動する間に、電子はドーパントソース素子（例えば分子または原子）に衝突する。これにより、電子は分子における素子から正に帯電したイオンの集団を作る。
【０００４】
一般的に、他の正のイオンは所望のドーパントイオンに加えて作られる。所望のドーパントイオンは、分析、集団分析、選択、またはイオン分類として参照されるプロセスによってイオンから選択される。選択は、イオン化チャンバーからのイオンが通り抜け出来る磁界を作る質量分析コンポーネントを利用して達成される。イオンは比較的高速においてイオン化チャンバーを離れて、磁界によって弧を描くように曲げられる。弧の半径は、個々のイオンの塊、速度、及び磁界の強さによって決められる。質量分析コンポーネントの出口は、ただ一種類のイオンすなわち所望のドーパントイオンしか通さない。加速システムは、ドーパントイオンがウエハの表面を突き抜けるように、所望のドーパントイオンを所定の推進力（例えばそれ自身の速度によって増加されたドーパントイオンの質量）に加速または減速させるために使用される。加速システムは、その軸に沿った環状の電源電極とともに、一般的に加速に適するように直線形状である。それゆえに、ドーパントイオンはここに入ると加速される。
【０００５】
しかしながら、イオン注入処理中に、いくつかの予期される問題が発生することがある。これにより、製造中の半導体素子を損害及び／または破壊することがある。イオン注入時における予期される問題の１つは、ウエハ表面における電荷（ウエハ電荷）が過度になることである。例えば、イオンビームはウエハ表面において帯電または蓄積する正電荷を過度に運ぶ。この正電荷は、ウエハ表面、その大部分、イオンビーム、構成物、層、及び似たようなものから中性電子を取り出す。これにより、そのような構成部品を悪化または破壊する。さらに、電荷の過度の蓄積により、適用された電圧及び／または電流が制御できない状態になり半導体素子成分に作用する。これにより、半導体素子成分にダメージを与える。
【０００６】
イオン注入時に起こり得る他の問題として注入角度の誤りがある。一般的に、イオン注入はウエハ表面に対して特定の角度で行われる。もし、目盛りの誤りまたは角度の誤りが起こった場合に（例えば処理装置が適切に調整されなかったなど）、イオン注入が意図されたものとは違った角度、位置及び／または深さによって実行され得る。このような誤りは、イオン注入における特定事項を望まないように修正してしまう。これにより、イオンを所定の領域に注入することに失敗する。また、ドーパントを意図しない領域に注入したり、装置構造にダメージを与えたり、誤った深さにイオンを注入したり、同様のことをしたりする。
【０００７】
〔発明の要約〕
以下に、本発明の１つまたは複数の特徴に関して、基本的な理解をもたらすために簡易化した要約を示す。この要約は、本発明における広範囲の概略ではない。さらに、本発明における重要な部分または重大な要素を特定することを意図するものでもないし、本発明における範囲を限定するものでもない。むしろ本要約の主要な目的は、後に提示するより詳細な記述の前置きとして、簡単な形式において本発明のいくつかの概念を表すことである。
【０００８】
本発明は半導体素子製造を容易にする。その方法は、イオン注入処理前及び／または処理中に、イオンビーム入射に対する入射値の角度を検知または測定することによって、角度の誤りを状況に応じて修正するものである。本発明は、１つまたは複数の規定されたスロットを有する構造であるスロットアレーを採用する。スロットアレーは、入射したイオンビームの正のイオン及び負のイオンの一部分を選択する。入射したイオンビームの、正の角及び負の角におけるビーム電流の測定値が得られる。入射値の角度、例えばその平均または中間値の角度は、得られた正の角及び負の角におけるビーム電流の測定値によって算出され得る。また、イオン注入処理またはイオン注入システムにおける調整は、正の角及び負の角におけるビーム電流の測定値のバランスをとるためにされ得る。これにより、それらは例えばほぼ等しくなる。
【０００９】
スロットアレーを構成するスロットは、例えば略０より小さい角度を遮る一方で、特定の方向における選択された角度範囲を通過させるように形成されている。これにより、イオンビームの一部分がスロットを通り抜ける。そして、特定の方向におけるビーム電流を得るために測定される。他のスロットアレーは、例えば０より小さい角度を遮りもするスロットとともに存在しており、上記特定の方向の反対の方向における選択された角度範囲を通過させるように形成されている。イオンビームの他の部分は他のスロットアレーを通り抜けて、反対方向におけるビーム電流を得るために測定される。これにより、正反対の方向におけるビーム電流測定値を得ることが可能になるとともに、測定入射角を算出する。
【００１０】
本発明における１つの特徴点に従って、イオン注入の軸に沿った測定入射角は、正のスロット構造及び負のスロット構造を用いることによって得られる。正のスロット構造は、入射開口部、出射開口部、及び該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部を有する。スロット外形部は、正の方向において選択された角度範囲を有するイオンビームの一部分を得る。負のスロット構造は、入射開口部、出射開口部、及び該入射開口部と該出射開口部とを結ぶスロット外形部を有する。スロット外形部は、負の方向において選択された角度範囲を有するイオンビームの一部分を得る。第一のビーム測定機構は、正の角のビーム電流測定値を得るためにビーム電流の正のイオンを測定する。第二のビーム測定機構は、負の角のビーム電流測定値を得るためにビーム電流の負のイオンを測定する。また、１つのビーム測定機構が、異なる時間において両方の測定値を得ることもできる。１つの分析コンポーネントが、正の角のビーム電流測定値及び負の角のビーム電流測定値を用いることにより、測定入射角を算出する。また、他のシステム、方法、及び検出器が開示される。
【００１１】
上記の目的及び上記に関連した目的を達成するために、本発明は下文に完全に記載された特徴及び特に請求項において指摘された特徴を含む。以下の記載及び添付の図面は、本発明のいくつかの実例となる特徴及び実施形態を詳細に説明するものである。これらは暗示的なものであるが、２、３の様々な方法が本発明の原則において使用され得る。本発明に係る他の目的、有利点、及び斬新な特徴は、図を参照して考慮し、本発明に係る以下の詳細な記述から明らかになる。
【００１２】
〔図面の簡単な説明〕
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る、角度検出器の上面図である。
【００１３】
図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る、イオンビーム角度検出器を示す側面断面図である。
【００１４】
図２は、本発明の一実施形態に係る、選択された角度範囲に応じて入射イオンビームの一部分を選択するスロット構造を示す側面断面図である。
【００１５】
図３は、本発明の一実施形態に係る、一組のスロットについてのビーム電流の差異を示すグラフである。
【００１６】
図４は、本発明の一実施形態に係る、イオン注入装置に対する端部ステーションを示す斜視図である。
【００１７】
図５は、本発明の一実施形態に係る、イオン注入システムに対する端部ステーションを示す斜視図である。
【００１８】
図６は、本発明の一実施形態に係る、プロセスディスクにおけるスロットアレーの構成を示す平面図である。
【００１９】
図７Ａは、本発明の一実施形態に係る、スロットアレーを示す上面図である。
【００２０】
図７Ｂは、図７Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレーを示す側面断面図である。
【００２１】
図８Ａは、本発明の一実施形態に係る、スロットアレーを示す上面図である。
【００２２】
図８Ｂは、図８Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレーを示す側面断面図である。
【００２３】
図９Ａは、本発明の一実施形態に係る、スロットアレーを示す上面図である。
【００２４】
図９Ｂは、図９Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレーを示す側面断面図である。
【００２５】
図１０は、本発明の一実施形態に係る、入射角の値を得る方法を示すフロー図である。
【００２６】
〔発明の詳細な説明〕
本発明は、添付の図面を参照して詳細に説明される。参照される数値は全文を通して原理を参照するために使用される。本発明は、ここに示される実施形態並びに下文において説明及び詳細に記載される特徴に限定されるものではなく、この方法における技術によって正しく理解されるものである。
【００２７】
本発明は半導体素子製造を容易にする。その方法は、イオン注入処理前及び／または処理中に、イオンビーム入射についての入射値の角度を検知または測定することによって、角度の誤りを状況に応じて修正するものである。本発明は、１つまたは複数の規定されたスロットをそれ自体に有する構造であるスロットアレーを採用する。スロットアレーは、入射したイオンビームの正のイオン及び負のイオンの一部分を選択する。入射したイオンビームの、正の角及び負の角におけるビーム電流の測定値が得られる。入射値の角度、例えばその平均または中間値の角度は、得られた正の角及び負の角におけるビーム電流の測定値から算出され得る。また、イオン注入処理またはイオン注入システムにおける調整は、正の角及び負の角におけるビーム電流の測定値のバランスをとるためにされ得る。これにより、それらは例えばほぼ等しくなる。
【００２８】
図１Ａ及び図１Ｂに本発明に係るイオンビーム入射角度検出器１００を示す。角度検出器１００は、第一の方向及び第二の方向において入射するイオンビームについて入射角の値を測定及び算出することができる。角度検出器１００は、１つ及び一群のイオン注入システムの両方に使用され得る。また、角度検出器１００はそれ単体またはさらなる角度検出器とともに使用され得る。さらに角度検出器１００は、準備、測定、及び／またはイオン注入時に、適当なイオン注入の角度に修正及び／または選択するために使用される。
【００２９】
図１Ａは、本発明に係る角度検出器１００の上面図である。この図は本発明を説明するための図であるが、本発明をこれに限定するものではない。角度検出器の他の構成は、本発明に従って認められる。
【００３０】
角度検出器１００は、図において明確に示される第一のスロット１０４及び第二のスロット１０６を有する構造１０２からなる。第一のスロット１０４と第二のスロット１０６とは、通常は対称的なものではない。上記第一のスロットは第一の非対称マスクの一部分としても参照され得るし、第二のスロット１０６は第二の非対称マスクの一部分としても参照され得る。第一のスロット１０４は、入射イオンビームの第一の方向における第一の部分のみが通り抜ける。第二のスロット１０６は、入射イオンビームの第二の方向における第二の部分のみが通り抜ける。第二の方向は第一の方向の反対方向である。構造１０２は通常は例えば金属（例えばアルミニウム）といった伝導性の金属から構成されており、接地されている。また、構造１０２はいくつかの他の電圧値にバイアスされ得ることも本発明の範疇に含まれる。
【００３１】
第一のスロット１０４及び第二のスロット１０６は、長径１１０及び幅１１２を有する。長径１１０は、通常入射イオンビームの全てを受け取るのに十分な長さである。他の方法として長径１１０が短い場合には、イオンビームの入射角を測定するためにスロット１０４及びスロット１０６を通り抜けたイオンビーム、イオンビームを通り抜けたスロット１０４もしくはスロット１０６またはスロットの列（不図示）を走査する必要がある。第一のスロット１０４はブロック部１１６を有している。ブロック部１１６は、第一のスロット１０４全体におけるイオンビームの通路を限定または阻止する。幅１１４を有するふたなしの部分は、選択された範囲以内の入射角のイオンがそこを通ることを可能にする。
【００３２】
検出器１００は、ビーム全体に適応する特徴を得るために通常は両方の側面におけるビーム全体を集める。しかしながら他の特徴として、ビーム全体のある部分のみ例えばビーム中央のみを角度を算出するために測定し得ると理解される。第一のスロット１０４及び第二のスロット１０６は、多様で適切な形状及び大きさになり得る。第一のスロット１０４及び第二のスロット１０６は、ビーム全体の高さの範囲に備えるために一側面において長くなり得るが、ビームの幅全体は走査される。また、第一のスロット１０４及び第二のスロット１０６は両方向において、両方向におけるビームまたはスロットの走査が要求されるイオンビームよりも小さくなり得る。使用されるスロットの大きさ及びスロットの数に関する他の変動は、本発明における他の特徴点によって予期される。
【００３３】
図１Ｂは、本発明に係るイオンビーム角度検出器１００の側面断面図である。ここで、入射イオンビーム１２８は、角度検出器１００を通りぬけるように示される。
【００３４】
第一のスロット１０４には、入射開口部すなわち開口１２０及び出射開口部１２２が形成されている。第一のスロット１０４は、入射開口部１２０及び出射開口部１２２とを結ぶスロット外形部を有している。第一のスロット１０４は高さ１１３を有している。入射開口部１２０の大きさ及び形状、出射開口部１２２の大きさ及び形状、及びそこにおけるスロット外形部から、イオンビーム１２８のイオンが通過する第一の選択された角度範囲が算出される。一般的に、０度より少ない角度であればイオンビームは遮られる。しかしながら、他の遮り角、例えば+３度または−５度にすることも可能である。第一のスロット１０４は図１Ｂに例示される。第一のスロット１０４は、開口１２０から出射開口部１２２まで、直線状または一直線のスロット外形部を有している。第一のスロット１０４の高さは１１３に示される。
【００３５】
第二のスロット１０６も、入射開口部１２１及び出射開口部１２３とともに示される。第二のスロット１０６は、入射開口部１２１及び出射開口部１２３とを結ぶスロット外形部を有している。第二のスロット１０６は高さ１１３を有している。入射開口部１２１の大きさ及び形状、出射開口部１２３の大きさ及び形状、及びそこのスロット外形部から、イオンビーム１２８のイオンが通過する第二の選択された角度範囲が算出される。第二のスロット１０６は図１Ｂに例示される。第二のスロット１０６は、開口１２１から出射開口部１２３まで直線状または一直線のスロット外形部を有している。第二のスロット１０６の高さは１１３に示される。
【００３６】
本発明の理解を容易にするために、角度範囲及びその後の測定値は正の角及び負の角として参照されることに留意されたい。しかしながら、そのような専門用語は、ただ正の角または負の角とするものに制限されないことに留意されたい。
【００３７】
第一の電荷測定装置１２４は、第一の選択された角度範囲にしたがってイオンビーム１２８の第一の部分１３０のビーム電流を測定する。第一の電荷測定装置１２４は、例えばファラデー、偏光ピックアップなどである。第一の電荷測定装置１２４は、第一のスロット１０４の出射開口部１２２に隣接してか、少し離れた下流に配置される。
【００３８】
第二の電流測定装置１２６は、第二の選択された角度範囲にしたがってイオンビーム１２８の第二の部分１３２のビーム電流を測定する。第二の電流測定装置１２６は、第二のスロット１０６の出射開口部１２３に隣接してか、少し離れた下流に配置される。本発明の他の特徴点によって以下の事に留意されたい。それは１つの電流測定装置が、若干異なる時間において両方の測定値を得るために使用され得ることである。
【００３９】
第一の電流測定装置１２４によって得られた第一の測定値は、第一の方向におけるビーム電流を表示つまり意味する。第二の電流測定装置１２６によって得られた第二の測定値は、第二の方向におけるビーム電流を表示つまり意味する。第二の方向は第一の方向と反対の方向である。
【００４０】
分析コンポーネント（不図示）は、第一の測定値及び第二の測定値に従って、入射イオンビームにおける入射値の平均値または中間値を算出することができる。分析コンポーネント（不図示）は例えば、システムまたは論理回路に基づいた処理装置から構成される。システムまたは論理回路は、第一のビーム電流測定値及び第二のビーム電流測定値を得ることによって入射角の値を算出する。分析コンポーネント（不図示）は、入射角の値を算出するために以下の事項を用いることができる。それは、入射開口部１２０及び１２１の大きさ及び形状、出射開口部１２２及び１２３の大きさ及び形状、第一のスロット１０４及び第二のスロット１０６のスロット外形部、並びにスロット外形部の高さ１１３などである。
【００４１】
さらに一例として、分析コンポーネント（不図示）は、第一のビーム電流測定値から第二のビーム電流測定値を差し引いた値を求め、合計ビーム電流測定値で除算することによって、測定値と入射角の値とを関連づけることができる。他の例として、分析コンポーネントは、第一のビーム電流測定値を第２のビーム電流測定値で割った値を求めることよっても、測定値と入射角の値とを関連づけることができる。さらに別例として、分析コンポーネントは、第一のビーム電流測定値から第二のビーム電流測定値を差し引いた値を求め、第一のビーム電流測定値と第二のビーム電流測定値との和で除算することによって、測定値と入射角の値とを関連づけることもできる。
【００４２】
入射角の値はその後フィードバックとしてイオンビーム１２８を修正及び／または調整するために使用される。例えば、イオンビーム１２８は対象となる装置のために調整される。対象となる装置はイオンビーム１２８のために調整される。また、対象となる装置のためにイオンビーム１２８の所望の入射角を得るために両方の調整が行われる。
【００４３】
図２は、典型的なスロット構造２００の側面断面図である。スロット構造２００は、本発明の１つの特徴点にしたがって選択された範囲内の角度において、入射ビームの一部分を選択するものである。
【００４４】
構造２００は、入射開口部２１２と出射開口部２１４と、そこに形成されたスロット２０２とを含んでいる。スロット２０２は、他のスロットとの組み合わせか非対称マスクそれ自体から構成され得る。作動中、入射イオンビームの選択された部分は入射開口部２１２から入り、続いて出射開口部２１４を通じてスロット２０２から出る。次に、ビーム電流測定装置（不図示）は、イオンビームの選択された部分におけるビーム電流を測定する。ビーム電流測定装置（不図示）は、スロット２０２の下流に配置される。伝播の方向は反対方向でもよい。すなわち、上記とは反対にイオンビームが出射開口部２１４から入り入射開口部２１２を通じてスロット２０２から出ることも、本発明の範疇であることに留意されたい。
【００４５】
スロット２０２は、最小の幅２０４及び高さ２０６を有している。通常、高さ／幅の縦横比は１より大きい。そして、ａｒｃｔａｎ（幅／高さ）に等しい受入角度フィー２１０を生じる。受入角度フィー２１０は通常適切な信号対雑音比と両立するように、入射イオンビーム広がりにおける最大の予期される角度より極端に大きくなることはない。受入角度とは遮断角度のことである。それは、イオンビームが平行でありかつ通常のスロット口と比較してより大きい角度において入射する場合に、イオンビームの全てがスロットを通り抜けられない角度である。角度フィー２１０は、入射イオンビームの角度の広がりとほぼ等しいか、より小さくなり得る。一例として、縦横比１３．３から１を有するスロットは、約＋／−４．３の遮断角度を有する。非対称の角度シータ２０８は、イオンビームと検出器（不図示）との間の最大の角度とほぼ等しいか、通常はより大きい。また、受入角度フィー２１０よりも大きい。
【００４６】
図３は、本発明の特徴に従った一組のスロットにおける、ビーム電流の差異を示すグラフ３００である。例えば図２、図１Ａ及び図１Ｂに示した正のスロットは、正の角の範囲において、入射イオンビームの第一の部分を選択する。負のスロットは、負の角の範囲において、入射イオンビームの第二の部分を選択する。正の角のビーム電流は、正のスロットに対して測定される。負の角度ビーム電流は、負のスロットに対して測定される。その測定は例えば、１つまたは複数のファラデーカップを使用することによって行われる。
【００４７】
正のスロット及び負のスロットは、約１０から１の幅により分割された高さにおける縦横比を有する。これらのスロットは角度を補正できる。すなわち、最大５またはそれ以上の角度について、一定の角度の広がりに角度を補正できる。しかしながら、ビームの角度の広がりはいつも認識されるわけではない。一例として、０．２から３度の広がりの角度について、図３に示すように、もし（正―負）／計＝０．５であったら、角度は３度＋／−０．２度と見積もられる。
【００４８】
グラフ３００における、Ｘ軸は度を単位としたビームの平均角度を示す。Ｙ軸は測定された電流の比を示す。測定された電流の比はこの例においては、正のスロット及び負のスロットにおける合計ビーム電流測定値により除算した正の測定値及び負の測定値との差に等しい。
【００４９】
第一の線３０４は、約０．２０度のビーム広がり角度を持つ入射イオンビームのビーム平均角度を表す。第二の線３０６は、約０．７０度のビーム広がり角度を持つ別の入射イオンビームのビーム平均角度を表す。第三の線３０８は、約１．５０度のビーム広がり角度を持つ入射イオンビームのビーム平均角度を表す。第四の線３１０は、約２．００度のビーム広がり角度を持つさらにもう１つの入射イオンビームのビーム平均角度を表す。第五の線３１２は、約３．００度のビーム広がり角度を持つ他の入射イオンビームのビーム平均角度を表す。第六の線３１４は、約５．００度のビーム広がり角度を持つ他の入射イオンビームのビーム平均角度を表す。
【００５０】
グラフ３００はこの実例において以下の事を明らかにする。それは、１０．０から１までの縦横比は、３度以下のビームは２度以下のビーム広がりに対して０．２度の範囲内で測定されることである。本発明は他の縦横比も意図しており、上記に記載された以外のビーム広がり角度を持つイオンビームにも使用され得ることも理解される。
【００５１】
続いて図４に、本実施例に係るイオン注入装置の端部ステーション４００の斜視図を示す。端部ステーション４００は、その位置において、実施可能に測定及び調整され得る。端部ステーション４００は、正確なイオン注入処理を可能にするように機能する。これにより半導体装置の製造を容易にする。
【００５２】
端部ステーション４００は、通常はプロセスチャンバー４０２及びチャンバーマウント４０１を備えている。チャンバーマウント４０１はプロセスチャンバー４０２を支持している。プロセスチャンバー４０２は、複数のウエハ４０６を支持するプロセスディスク４０４からなる。柔軟性のあるステンレスビロウ４０８は、イオンビームに対して、上記端部ステーションを１つまたは複数の軸を回転軸として回転させる。ウエハ４０６は、精査／処理エリアまたは領域内の上記プロセスディスクに配置される。精査／処理エリア及び領域は、イオン注入処理の実施中にイオンビームが通過する領域である。プロセスディスク４０４は、直交する軸４１０及び４１２（アルファ軸及びベータ軸）を回転軸として回転可能である。軸４１０及び４１２は、プロセスディスクの傾き及びねじれに関連している。イオン注入処理中に、通常はプロセスディスクは回転軸４１４の周りを回転する。その速度は、製造される装置及び実行されるイオン注入によって異なる。典型的な回転速度は１分に１２００回転である。しかしながら、他の適当な回転速度も本発明において使用され得る。イオン注入処理の実施中に、イオンビーム４２０はプロセスディスク４０４を垂直方向４１０に横切って精査される。このように、イオンビーム４２０はウエハ４０６を横切って通過する。ウエハ４０６はイオンビームによって精査される領域に配置される。
【００５３】
プロセスディスク４０４は、付加的に１つまたは複数のスロット配列４２２を含む。非対称マスクの説明においても参照したように、スロット配列４２２はイオンビーム４２０のビームレットを、選択された角度及び方向の範囲に応じてそこを通過するようにする。例えばファラデーカップのようなビーム電流測定装置（不図示）は、ビームレットのビーム電流を測定する。ビームレットは、１つまたは複数のスロット配列４２２を通過する。スロット配列４２２と並んだビーム電流測定装置は、指向性の角度検出器として機能する。測定されたビーム電流または電荷は、正の方向または負の方向におけるプロセスディスクに関したイオンビーム４２０の角度における機能となる。
【００５４】
スロット配列４２２は精査領域内に配置され得るか、または代わりにイオンビーム４２０の到達可能な領域であり、通常の精査／処理領域の外に配置され得る。必ずしも必要ではないが、通常はスロット配列４２２の一部分は正に指定される。そして、正の方向における選択された角度についての電荷またはビーム電流の測定を可能にする。同様に、スロット配列４２２の他の部分は負に指定され、負の方向における選択された角度についての電荷またはビーム電流の測定を可能にする。この結果、正及び負の測定値はイオンビーム４２０の方向を定めるために、比較または他の分析をされ得る。
【００５５】
半導体装置製造工程は通常はイオン注入処理を含んでいる。イオン注入処理は特定の角度での実施／注入が要求される。上述したように、プロセスディスク４０４は、アルファ軸４１０及びベータ軸４１２を回転軸として回転する。アルファ軸４１０及びベータ軸４１２の各々は、ウエハのねじれ及び傾きに応じて回転してもよい。この特性により、アルファ及びベータ角度を修正することによって、制御された角度においてウエハにイオンを注入し得る。このアルファ及びベータ角度の各々は、アルファ軸４１０及びベータ軸４１２に関連した角度である。イオン注入処理の実施前にプロセスディスク４０４は測定され得る。これは、加工中のビームの標準である０度のアルファ及びベータ角度に対して通常は行われる。複数の適当な装置が、この測定を行うために使用され得る。
【００５６】
１つの適切な装置は、一組の検査ウエハに複数のイオン注入を実施する。これにより、実際の注入と予期される注入とを比較する。複数の異なるアルファ角度及びベータ角度における一連の注入が検査ウエハについて行われる。これは、誤った角度を特定及び／または修正するために行われる。検査ウエハは、テストのために特別に製造された（例えば、同一の結晶ブール細工）特別な品質のウエハである。したがって、後で半導体装置を製造するために使用することはできない。この結果、この測定装置は時間と材料の点から高価になり得る。他の特徴と同様に注入の深さ及び／または特性は、測定及び／または別の方法により得られる。この特性は、注入の深さ及び例えばチャネリング特性などの位置の特性により異なるものである。異なるアルファ及びベータ角度について一度得られたこれらの測定値はお互いに比較され得る。そして、もし測定及び／または角度の誤りがあれば、期待される／望まれる結果が算出される。これらの特質を測定するために、複数の適当な測定技法が使用され得る。１つには、走査型電子顕微鏡、スキャタロメーター、偏光解析法、及びリフレクトグラフィーなどによって、注入の特性を直接測定する方法。他には、注入量に対するイオン注入の深さによって変化するシート抵抗を測定する方法がある。他の適する技術も使用され得る。得られた測定値は、予期される結果と比較される。これにより、誤った角度として言及された測定エラーであるかどうかを確定する。もし測定エラーであれば、アルファ及びベータ測定要素を、アルファ及びベータ角度が０度になるように調整する。続いて、測定値が適切であるかを検証する検査テストが実行され得る。もし修正に失敗したら、十分な修正が達成されるまで他の修正が実行される。
【００５７】
他の適当な装置も、プロセスディスク４０４を修正するためにスロットアレー４２２を使用される。また、スロットアレー４２２は、精度を良くするとともに、信号対雑音比を軽減する縦横比を有している。
【００５８】
測定した後にイオン注入処理が行われ得る。もし検査ウエハが測定のために使用されたとしたら、プロセスウエハはこの時にプロセスディスク４０４に挿入される。または、プロセスウエハは既に挿入されている。一度イオン注入処理が始まると、スロットアレー４２２の測定値はフィードバックデータとなる。このフィードバックデータが、正の方向及び負の方向について測定された電荷／電流が、４２０などの軸に沿った入射角を算出するために使用され得る。この算出された入射角の値は、予期または所望の入射角の値と比較される。もしこれらにばらつきがあれば、注入処理を停止させることなく、調整及び／または修正が実行され得る。
【００５９】
図５は本発明に係るイオン注入システムにおける端部ステーション５００の斜視図である。端部ステーション５００は、実際に正確なイオン注入処理を可能にするとともに、実行する。これにより、半導体装置製造を容易にする。
【００６０】
端部ステーション５００は、プロセスディスク５０２及びディスクファラデー５０４を備えている。プロセスディスク５０２は複数のウエハを備えている（例えば検査ウエハ、プロセスウエハなど）。プロセスディスク５０２は選択された回転速度で回転する。プロセスディスク５０２は、例えば上記に記載した複数のスロットアレーまたは非対称マスクを備えている。これにより、選択された角度及び方向の範囲にあるイオンビーム５０６のビームレットが、プロセスディスク５０２を通過することを可能にする。ディスクファラデー５０４は、例えば３個の面を有するディスクファラデーであり、プロセスディスク５０４の後方に配置される。ディスクファラデー５０４は、ビームレットのビーム電流を測定する。測定されたビーム電流の値は、上記に記載されたスロットアレーを通り抜ける帯電したイオンに基づいている。
【００６１】
ディスクファラデー５０４は静止しているか、プロセスディスクの周りを回転している。ディスクファラデー５０４は、イオン注入処理中またはその前に、注入量をコントロールするために使用され得る。さらにディスクファラデー５０４は、本発明に係る１つまたは複数の角度検出器を通過したビーム電流を測定するために使用され得る。本発明の他の特徴として、ディスクファラデー５０４の代わりに他の電流測定装置を代用できることに留意されたい。
【００６２】
次に図６について説明する。図６は、本発明に係るプロセスディスク６００におけるスロットアレーの構成を示す平面図である。非対称マスクとしても参照したスロットアレーは、入射イオンビームの一部分をスロットアレーを通過させる。入射イオンビームは角度の値及び方向に応じて測定され得る。
【００６３】
図６に示すように、第一のスロットアレー６０２、第二のスロットアレー６０４、第三のスロットアレー６０６、及び第四のスロットアレー６０８は、プロセスディスク６１０におけるプロセスウエハにおいて、イオン注入領域の精査可能な範囲内に配置される。
【００６４】
一例として、第一のスロットアレー６０２及び第三のスロットアレー６０６は正として指定され得る。これにより、入射イオンビームの一部分を、正の方向における選択された角度範囲内においてそこを通らせることを可能にする。次の例においては、第二のスロットアレー６０４及び第四のスロットアレー６０８は負として指定され得る。これにより、入射イオンビームの一部分を、負の方向における選択された角度範囲内においてそこを通らせることを可能にする。
【００６５】
指向性のビーム電流測定値を得るために、ビーム電流測定値はスロットアレーを通り抜けたイオンビームの一部分について得られる。上記の例においては、第一のスロットアレー６０２及び第三のスロットアレー６０６は、正の角のビーム電流測定値を提供する。また、第二のスロットアレー６０４及び第四のスロットアレー６０８は、負の角のビーム電流測定値を提供する。
【００６６】
ビーム電流測定値は、実際の入射角の値及びその角度の方向を算出するために、その後比較され得る。もしイオンビームがプロセスディスク６００にとって標準的なものであれば、正の角及び負の角のビーム電流測定値はほぼ等しいはずである。もしそうでない場合であって、正の角のビーム電流が負の角のビーム電流よりも高い場合には、角度補正の方向は正であり、負の角のビーム電流が正の角のビーム電流よりも高い場合には、角度補正の方向は負である。
【００６７】
図６に示した構成は、本発明に係る多くの可能な構成の１つにすぎないことに留意されたい。例えば、他の適当な構成では正の角のビーム電流を得るために、ただ１つのスロットアレーを使用してもよいし、負の角のビーム電流を得るために、ただ１つのスロットアレーを使用してもよい。さらに本発明の他の特徴点は、複数のスロットを使用できることである。これにより、水平面及び垂直面（アルファ及びベータ）方向における正の角及び負の角のビーム電流を検出できる。
【００６８】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明に係るスロットアレー構造７００を示す図である。スロットアレー構造７００は、非対称マスクでも参照したように、正の方向における選択された角度範囲に応じて入射イオンビームのビームレットを生じる。スロットアレー構造７００は、１つまたは一群のイオン注入システムにおいて使用され得る。
【００６９】
図７Ａは、本発明に係るスロットアレー構造７００の上面図である。スロットアレー構造７００は、入射イオンビームの視界に入る。スロットアレー構造７００は、それ自体に形成された複数の個々のスロット７０２を備えている。図７では４個のスロットを示しているが、本発明においては１つのスロットアレーにおいて任意の適当な数のスロットが意図されている。スロット７０２においてイオンの通路を遮っている部分を示すために陰影が使用されている。
【００７０】
図７Ｂは、図７Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレー構造７００の横断面図である。ここに形成された複数のスロット７０２とともに、スロットアレー構造７００が再度示される。スロット７０２は、ビーム区別構造７０４によって部分的に規定される。スロット７０２は、イオンビームの一部分またはビームレットが通過する入射開口部７０６及び出射開口部７０８を備えている。
【００７１】
測定装置７１０は、スロットアレー構造７００の下方または下流に配置される。測定装置７１０は、ビームレットについての電荷またはビーム電流を測定する。ビームレットは正の方向における選択された角度範囲を有しており、スロット７０２を通過する。測定されたビーム電流は例えば、入射イオンビームについての平均の角度を含む入射角の値を算出するために使用され得る。
【００７２】
図８Ａ及び図８Ｂは、負の方向における本発明に係るスロットアレー構造８００を示す図である。スロットアレー構造８００は、非対称マスクでも参照したように、負の方向における選択された角度範囲に応じて入射イオンビームのビームレットを生じる。負の方向は、図７Ａ及び図７Ｂに関して上記に記載した正の方向と反対の方向である。スロットアレー構造８００は、１つまたは一群のイオン注入システムにおいて使用され得る。
【００７３】
図８Ａは、本発明に係るスロットアレー構造８００の上面図である。スロットアレー構造８００は、入射イオンビームの視界に入る。スロットアレー構造８００は、それ自体に形成された複数の個々のスロット８０２を備えている。図８に示したスロットアレー構造８００は４個のスロットを示しているが、本発明においては１つのスロットアレーにおいて任意の適当な数のスロットが意図されている。それはスロットアレー構造８００内に１つのスロットのみある場合も含む。スロット８０２におけるイオンの通路を遮っている部分を示すために陰影が使用されている。
【００７４】
図８Ｂは、図８Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレー構造８００の横断面図である。ここに形成された複数のスロット８０２とともに、スロットアレー構造８００が再度示される。スロット８０２は、ビーム区別構造８０４によって部分的に規定される。スロット８０２は、イオンビームの一部分またはビームレットが通り抜ける入射開口部８０６及び出射開口部８０８を備えている。
【００７５】
測定装置８１０は、スロットアレー構造８００の下方または下流に配置される。測定装置８１０は、ビームレットについての電荷またはビーム電流を算出する。ビームレットは負の方向における選択された角度範囲を有しており、スロット８０２を通過する。測定されたビーム電流は例えば、入射イオンビームについての平均の角度を含む入射角の値を算出するために使用され得る。
【００７６】
図９Ａ及び図９Ｂは、さらに本発明に係る他のスロットアレー構造９００を示す図である。スロットアレー構造９００は、非対称マスクでも参照したように、正の方向において選択された角度範囲に従って入射イオンビームのビームレットを生じる。スロットアレー構造９００は、１つまたは一群のイオン注入システムにおいて使用され得る。スロットアレー構造９００は、図７Ａ及び図７Ｂのスロットアレー構造７００と同様に正の角を選択するが、その機構はスロットアレー構造７００と異なる。
【００７７】
図９Ａは、本発明に係るスロットアレー構造９００の上面図である。スロットアレー構造９００は、入射イオンビームの視界に入る。スロットアレー構造９００は、そこに形成された複数の個々のスロット９０２を備えている。図９に示したスロットアレー構造９００は４個のスロットを示しているが、本発明においては１つのスロットアレーにおいて任意の適当な数のスロットが意図されている。スロット９０２におけるイオンの通路を遮っている部分を示すために陰影が使用されている。
【００７８】
図９Ｂは、図９Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレー構造９００の横断面図である。ここに形成された複数のスロット９０２とともに、スロットアレー構造９００が再度示される。スロット９０２は、ビーム区別構造９０４によって部分的に規定される。スロット９０２は、イオンビームの一部分またはビームレットが通り抜ける入射開口部９０６及び出射開口部９０８を備えている。ビーム区別構造９０４は、スロット９０２を別の形状に特徴つける。しかしながら、入射開口部９０６及び出射開口部９０８は、図７Ａ及び図７Ｂに示したスロット７０２と、同じ角度区別特性を生じる。測定装置９１０は、スロットアレー構造９００の下方または下流に配置される。
【００７９】
図１０は、本発明に係る入射値の角度を得る方法１０００のフロー図である。方法１０００は測定及び検査の目的のため使用され得る。または、方法１０００はイオン注入処理中に修正を実行する方法である。方法１０００は、１つの軸または方向について入射角の値を算出することに関して記載されている。しかしながら本発明は、複数の軸においても適用され得る。例えば方法１０００は、高速の検査軸及び／または低速の検査軸における入射角の値を得るために採用され得る。さらに方法１０００は、１つ及び／または一群のイオン注入システムに採用され得る。
【００８０】
この方法はブロック１００２から始まる。ブロック１００２において、イオン注入処理は、選択された入射角の値を有するイオンビームが、ターゲットに直接向かうことによって開始される。イオン注入処理は、イオン注入処理において作用するいくつかの適切なイオンまたはドーパントを含んでいる。イオンビームは、例えば特別な製造処理に応じて、選択されたエネルギー及びドーパント濃度において生成される。選択された入射角は、通常はイオン注入システムにおける実施可能な範囲内において用いられる。一例として、選択される入射角は特別な製造工程または修正処理にしたがって選択され得る。ターゲットは、生産ウエハまたは検査ウエハなどといったターゲットウエハになり得るし、測定の目的のため他のターゲットにもなり得る。
【００８１】
正のスロットアレーまたは正の非対称マスクは、入射イオンビームの通路に沿って備えられる。通常は、ブロック１００４においてターゲットの近くに備えられる。正のスロットアレーは、ブロック１００４においてイオンビームの一部分を得る。このイオンビームは、例えば高速の検査軸に沿った正の方向などの正の方向において選択された角度範囲内にある。正のスロットアレーは、例えば上図において記載したように１つまたは複数のスロットからなる。このスロットは、入射開口部、出射開口部、スロット外形部、及び縦横比を有している。
【００８２】
負のスロットアレーまたは負の非対称マスクは、入射イオンビームの通路に沿って備えられる。通常は、ブロック１００６においてターゲットの近くに備えられる。負のスロットアレーは、ブロック１００６においてイオンビームの一部分を得る。このイオンビームは、例えば高速の走査軸に沿った負の方向などの負の方向において選択された角度範囲を有する。負のスロットアレーは、例えば上図において記載したように１つまたは複数のスロットからなる。このスロットは、入射開口部、出射開口部、スロット外形部、及び縦横比を有している。
【００８３】
正のイオンビームの測定値は、ブロック１００８においてイオンビームの正のイオンから得られる。正のイオンビームの測定値は、例えば正のスロットアレーの下流のファラデーカップなどの、ビーム測定装置を用いて得られる。正のイオンビームの測定値は、１つまたは複数の個々の測定値を含み得る。
【００８４】
同様に、負のイオンビームの測定値は、ブロック１０１０においてイオンビームの負のイオンから得られる。負のイオンビームの測定値は、ビーム測定装置または負のスロットアレーの下流に配置された他のビーム測定装置を用いて得られる。負のイオンビームの測定値は、１つまたは複数の個々の測定値を含んでいる。
【００８５】
正のイオンビーム及び負のイオンビームの測定値は、ブロック１０１２において測定入射角を算出するために使用される。正のイオンビームの測定値は、正の方向におけるビーム電流を算出する。負のイオンビームの測定値は、負の方向におけるビーム電流を算出する。これにより、正または負の両方向におけるイオンビームを比較する。正のスロットアレー及び負のスロットアレーの特質を利用することによって、測定入射角の値が算出され得る。正のスロットアレー及び負のスロットアレーの特質とは例えば、縦横比、許容角度などといったものである。測定入射角は例えば、平均値または中央値となり得る。
【００８６】
一度平均角度が算出されれば、例えば全体の電流によって分配された１つのスロットにおける電流を測定することによって、角度の広がりが見積もられる。もし正のスロットを通過した全ての電流の合計が入射した電流と同じであったとしたら、その結果全てのビームの平均角度が算出されビーム角度の広がりが見積もられる。
【００８７】
測定入射角は、ブロック１０１４において選択された入射角と比較される。これは、もし必要であればイオン注入処理に対して１つまたは複数の修正を算出するために行われる。例えばもし測定入射角が１．５度であり、選択された入射角が２．５度と算出されたとしたら、例えば一団の処理システムの傾斜軸及び／またはねじれ軸に対して修正が実行され得る。さらに、測定された角度の広がりは適切な角度の広がりの値と比較され得る。これは、イオンビームの角度の広がりについての修正を算出するために行われる。
【００８８】
修正量は、ブロック１０１６において適用される。これは例えば、プロセスディスクの傾斜角を調整するといった、イオン注入システムにおける外的な角度の修正も含む。さらに上述したように、正の方向及び負の方向におけるビーム電流を再度測定することによって、修正が検証され得る。これにより、新たな入射角が算出され、この新たな入射角が選択された入射角に十分近似しているかどうかが算出される。さらに、イオンビームの角度の広がりに対して正確な調整が実行され得る。
【００８９】
方法１０００及び本発明に係る他の形状に関した方法１０００の他の変形例についても同様に正しく理解され得る。さらに、方法１０００及びそこに記述された方法は、上記に記載された本発明に係る他の特徴点をより容易に理解するために使用され得る。
【００９０】
また、説明を簡単にするために方法１０００は連続的に実行するものとして表現及び記述されているが、本発明は記述された順序に限定されるものではないとして理解及び認識される。すなわち、本発明に従ったいくつかの特徴点は異なる順序及び／またはここに表現及び記述された他の特徴点と同時に起こり得る。例えば、ブロック１０１０において得られる負のイオンビームの測定は、ブロック１００８において得られる正のイオンビームの測定に先立って起こる。また、説明した特徴点の全てが、本発明の特徴点に従った手順を実行するために必要とされるわけではない。
【００９１】
本発明は１つまたは複数の実施形態について図示及び記載されている。しかしながら同等の変更及び修正は、この詳説及び添付図面の解釈及び理解に基づいた他の方法においても可能である。上記に記載された構成要素（組み立て部品、装置、回路、システムなど）によって実行される特に多様な機能に関して、上記の構成要素を記述するために使用される用語（「手段」についての言及も含む）は、他に示唆が無ければ以下に記述するものに合致すると意図される。それは、たとえ開示された構成と構造的に等しくなくても、記載された構成要素の特定の機能を実行する構成要素と合致すると意図される。開示された構成は、本発明に係るここに図示された実施形態において機能を実行する構成である。また、本発明の特徴は、いくつかの実施形態のうちの１つのみについて開示しているかもしれないが、そのような特徴は他の実施形態における１つまたは複数の他の特徴と組み合わされてもよい。この他の特徴は、いくつかの与えられたまたは特定の適用にとって、所望及び有利となるかもしれない特徴である。また、ここに使用された典型的な用語は、ただ１つの例として解釈されることに留意されたい。さらに、「含んでいる」、「含む」、「有している」、「有する」、「とともに」、またはそれらの変形した用語の範囲において、上記の用語は詳細な説明及び請求項どちらにおいても使用される。このような用語は、いわば、用語「からなっている」と同様に広く解釈されると意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る、角度検出器の上面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係るイオンビーム角度検出器を示す側面断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、選択された角度範囲に応じて入射イオンビームの一部分を選択するスロット構造を示す側面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、一組のスロットについてのビーム電流の差異を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る、イオン注入装置に対する端部ステーションを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、イオン注入システムに対する端部ステーションを示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、プロセスディスクにおけるスロットアレーの構成を示す平面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係る、スロットアレーを示す上面図である。
【図７Ｂ】図７Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレーを示す側面断面図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る、スロットアレーを示す上面図である。
【図８Ｂ】図８Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレーを示す側面断面図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る、スロットアレーを示す上面図である。
【図９Ｂ】図９Ａにおける線Ａ−Ａに沿ったスロットアレーを示す側面断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、入射角の値を得る方法を示すフロー図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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