(57)【要約】本発明の１つ以上の構成は、供給ガスの流量の１つのパラメータを選択的に調整することによって、イオン注入システム内のイオンビームの電流又は密度を安定化する事に関する。ガス流量の調整は、他の作動パラメータに対する調整を必ずしも必要ではなく、これにより、安定化処理を単純化する。ビーム電流が、比較的早く安定化させるためにイオン注入は、中断されず促進的に始動されかつ続けられる。これは、関連した注入コストを削減するとともに処理能力を改善する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンを加工物に注入する方法であって、
ヒストリカルな作動パラメータ値を用いてイオン注入処理を開始し、
所望の安定化したビーム電流を達成するために、イオン源ガスの供給を調整し、
前記加工物内にイオンを注入するために、互いに対して、イオンビームと前記加工物を選択的に指向させる、各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
イオン源の下流で、ビーム電流を測定し、
前記測定されたビーム電流に基づいて、前記イオン源ガスの供給を調整する、
各工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ビーム電流は、エンドステーション内で測定されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ビーム電流の得られた対応測定値に基づいて、前記イオン源ガスの供給に対して継続した調整を行うために、制御フィードバックループを実行する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記ビーム電流を安定化させるために、前記イオン源ガスの供給が手動で調整されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記イオン源ガスは、ホスフィンからなることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項７】
イオン化室は、少なくともモリブデン及びタングステンの一方を含んでいることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
イオン源ガスの供給を調整して、所望の引出電流を達成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
イオン源の下流でビーム電流を測定し、
前記測定されたビーム電流に基づいて、前記イオン源ガスの供給を調整する、
各工程を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ビーム電流は、エンドステーション内で測定されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ビーム電流の得られた対応測定値に基づいて、前記イオン源ガスの供給に対して継続した調整を行うために、制御フィードバックループを実行する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記引出電流を安定化させるために、イオン源ガスの供給が手動で調整されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
イオンを加工物に注入する方法であって、
イオン注入システムを用いてイオンビームを発生させ、
前記イオン注入システム内のビーム電流を測定し、
前記加工物内にイオンを注入するために、互いに対して、前記イオンビームと前記加工物を選択的に指向させる、各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
イオン源の下流で、ビーム電流を測定し、
前記測定されたビーム電流に基づいて、前記イオン源のガス供給を調整する、
各工程を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ビーム電流の得られた対応測定値に基づいて、前記イオン源ガスの供給に対して継続した調整を行うために、制御フィードバックループを実行する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
所望の引出電流を達成するために、イオン源ガスの供給を調整する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
イオン注入システム内のビーム電流を安定化するための方法であって、
前記イオン注入システムにおいて、イオンビームを発生させ、
イオン源ガスの供給を調整して、前記ビーム電流の測定値に基づいて所望の安定したビーム電流を達成する、各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記ビーム電流の得られた対応測定値に基づいて、前記イオン源ガスの供給に対して継続した調整を行うために、制御フィードバックループを実行する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記イオンビームは、ヒストリカルな作動パラメータ値を用いて最初に展開されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記イオンビームは、ヒストリカルな作動パラメータ値を用いて最初に展開されることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、イオン注入システムに関し、特に、ガス供給制御ループを介してビーム電流を安定させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入システムは、集積回路の製造において、ドーパント又は不純物を用いて、半導体基板にドーピングするために利用される機構である。このようなシステムにおいて、ドーパント材料はイオン化され、そこからイオンビームが生成される。イオンビームは、ドーパント元素をウエハに注入するために、半導体ウエハの表面に向かう。イオンビームのイオンは、ウエハの表面を貫き、所望の導電率の領域を形成する。一般的なイオン注入装置は、イオンビームを発生させるイオン源、磁界を用いてイオンビーム内のイオンを方向付けおよび／またはフィルタ処理（たとえば、質量分析）するための質量分析器を含むビームラインアセンブリ、及びイオンビームによって注入される１つ以上の半導体ウエハ又は加工物を収容するターゲットチャンバを含んでいる。
【０００３】
イオン注入装置は、シリコン基板内に注入されるドーパントの量及び配置に関して精度を維持できるので利点がある。特に、所定の利用に対する所望の注入を達成するために、注入されるイオンの線量及びエネルギーを変えることができる。イオン線量は、所定の半導体材料に対する所望の注入濃度を制御する。一般的に、高電流イオン注入機は、高い線量の注入に用いられ、一方、中電流イオン注入機は、低い線量の利用のために用いられる。他方、イオンエネルギーは、イオンが加工物に注入される度合いまたは注入されたイオンの深さを制御するのに用いられ、加工物は、例えば、半導体素子の異なる接合深さを確定するのに利用することができる。
【０００４】
商業的に利用されるイオン注入装置は、注入室から離れたイオン源室を含むイオン源を用い、ここで、１つ以上の加工物がイオン源からのイオンによって処理される。イオン源室に設けた出口開口は、イオンがイオン源から排出することができ、その結果、これらのイオンが整形され、分析され、そして、加速されて、イオンビーイオンビームを形成する。
【０００５】
イオンビームは、排気されたビーム経路に沿ってイオン注入室に向かい、この注入室で、イオンビームが１つ以上の加工物、一般的に円形ウエハに衝突する。このイオンビームは、イオンが注入室内でウエハに衝突して、ウエハを貫通するのに十分なエネルギーを有する。このように選択的なイオン注入により、集積回路を製造することができる。
【０００６】
イオンビームの密度又は単位面積あたりのイオンの数は、制御のために重要である。例えば、イオンを用いて加工物を均一に注入することが望ましく、その結果、一致したかつ予想可能な方法で加工物を処理することにより多数の素子が形成される。他の例では、他のものより、いくつかの加工物またはその面積内により多くのドーパントイオンを注入することが望ましい。とにかく、コストの削減、資源の節約、及び処理能力及び生産量を増加させるために、製造処理を促進させることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の基本的ないくつかの構成を理解するために、本発明の単純化した要約を以下に示す。この要約は、本発明の拡張された全体の概要を示すものではない。また、本発明の主要部、即ち、重要な部分を識別するためのものでもなく、本発明の範囲を正確に概説するためのものでもない。むしろ、第１の目的は、後で説明する詳細な説明の序文として単純化した形式で本発明の１つまたはそれ以上の概念を単に示すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つ以上の構成は、供給ガスの流れの唯一のパラメータを選択的に調整することによって、イオン注入システム内のイオンビームの電流または密度を安定させることに関係する。ガス供給を調整することは、他の作動パラメータの調整を必ずしも必要としない。これにより、安定化処理を単純化する。これは、ビーム電流を比較的早急に安定化させることができ、イオン注入は、促進され、邪魔されることなく続けられる。これにより、処理能力が改善されるとともに、関連した注入コストを削減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記および関連する目的を達成するために、以下の記載及び添付の図面により、本発明の詳細な例示的な構成及び本発明を実現するために説明される。これらは、本発明の１つ以上の構成を用いる種々の方法を例示しているにすぎない。
本発明の他の構成、利点、および新規な特徴は、添付する図面にとともに以下で詳細に説明される。
【００１０】
本発明の１つ以上の構成は、図面を参照して説明される。ここで、同等の参照番号は、同等の要素を指すために用いられるが、種々の構造が必ずしも寸法を同じにするものではない。説明の目的で、以下の記載では、本発明の１つ以上の構成を理解するために、多くの特定の構成例が説明されている。しかし、本発明の１つ以上の構成は、これらの特定の詳細をより少ない程度で示されていることが、当業者には明らかであろう。他の例において、良く知られた構造及び装置は、本発明の構成における説明を容易にするためにブロック図の形式で示されている。
【００１１】
上記で触れたように、半導体製造処理において、半導体ウエハ又は加工物は、荷電された粒子またはイオンで注入される。これらのイオンは、正電荷または負電荷による電気的特性を示す。これらの半導体処理に関連して用いられるとき、このようなイオン化された材料は、ドーピング用、またはイオン注入されるベースまたは他の層の電気的特徴を変えるためのドーパントと呼ばれ、所望の及び予想できる電気的振る舞いを有する層を生じさせる。
【００１２】
図１は、イオン注入システム１００を形成する概略ブロック図を示しており、このシステムは、本発明の複数の構成が実現できる。イオン注入システム１００は、イオン源１１２、ビームラインアセンブリ１１４、及びターゲット即ちエンドステーション１１６を含む。イオン源１１２は、イオン発生室１２０及びイオン引出（および／または抑制）アセンブリ１２２を含む。イオン化されるドーパント材料（図示略）の（プラズマ）ガスは、発生室１２０内に配置される。
このドーパントガスは、例えば、ガス源（図示略）から発生室１２０に供給される。エネルギーは、電源（図示略）を介してドーパントガスに分与され、発生室１２０内にイオンの発生を容易にする。
【００１３】
イオン源１１２は、例えば、ＲＦ またはマイクロ波励起源、電子ビーム注入源、電磁源、および／または発生室内にアーク放電を作り出すカソード等の適当な機構（全ての示していないが）をイオン室内に自由電子を励起するために、用いることができる。励起された電子は、発生室１２０内でドーパントガス分子と衝突し、そこでイオンを発生させる。一般的に、正のイオンを発生させるけれども、本発明は、イオン源１１２によって負のイオンを発生させるシステムにも利用可能である。イオンは、イオン引出アセンブリ１２２によって発生室１２０に設けたスリット１１８を介して制御されて引き出される。このイオン引出アセンブリは、複数の引出電極および／または抑制電極１２４を含む。引出アセンブリ１２２は、例えば、引出電極および／または抑制電極１２４をバイアスする引出電源（図示略）を含むことができ、ビームラインアセンブリ１１４内のイオンを質量分析磁石１２８に導く軌道に沿ってイオン源１１２からイオンを加速する。
【００１４】
従って、イオン引出アセンブリ１２２は、プラズマ発生室１２０からのイオンのビームを引き出す機能を有し、この引き出されたイオンは、ビームラインアセンブリ１１４内に向けて加速され、そして、特に質量分析磁石１２８によって加速される。質量分析磁石１２８は、約９０°の角度に形成され、そこに磁界が発生する。イオンビーム１２６は、磁石内に入って磁界により曲げられ、その結果、不適当な電荷質量比のイオンが排除される。特に、電荷質量比が特に大きいイオンまたは特に小さいイオンは、質量分析磁石１２８の側壁内に偏向（１３０）される。このように、磁石１２８は、イオンビーム１２６のうち所望の電荷質量比を有するイオンのみをその通路を通過させる。制御機器又はコントローラ１３４は、特に磁界の強さと方位を調整することを含んでいる。磁界は、例えば、磁界１２８の界磁巻線を流れる電流の量を調整することによって制御される。コントローラ１３４は、プログラム可能なマイクロコントローラ、プロセッサ、および／または他の形式のシステム１００（例えば、オペレータによって、以前および／または現在得られたデータおよび／またはプログラム）を制御するための計算機構を含むことができる。
【００１５】
ビームラインアセンブリ１１４は、例えば、加速器１３６を含み、この加速器は、イオンを加速および／または減速させるように配置されかつバイアスされる複数の電極１３８を含み、イオンビーム１２６を集束、偏向、および／または汚染物質を除去する。さらに、質量分析磁石１２８を含んで、イオン源１１２からエンドステーション１１６の全体のビームラインアセンブリ１１４が、１つ以上のポンプ（図示略）によって排気することができるように、イオンビームが、他の粒子と衝突してビーム強度を低下させることがわかるであろう。加速器１３６の下流には、エンドステーション１１６があり、このエンドステーションは、ビームラインアセンブリ１１４から質量分析されたイオンビーム１２６を受け入れる。エンドステーション１１６は、支持体又はエンドエフェクタ１４２を含む走査システム１４０を含み、処理される加工物１４４が、選択された動きができるようにエンドエフェクタ上に取付られる。エンドエフェクタ１４２及び加工物１４４は、イオンビーム１２６の方向に対してほぼ直交するターゲット面上に配置される。
【００１６】
加工物１４４は、第１の、即ち、高速スキャン経路１７４に沿って（例えば、ｘ軸に沿って）、前後方向に１５４，１６４に（エンドエフェクタ１４２を介して）移動する。また、加工物１４４は、加工物１４４が第１スキャン経路１７４に沿って前後に揺れながら、第２の、即ち、低速スキャン経路１７８に沿って（例えば、ｙ軸に沿って）、低速スキャン方向１５８，１６８に移動する。一例として、図１に示されたシステム１００では、加工物１４４は、方向１５４への高速スキャンが完了すると、高速スキャン方向１６４に戻るようになり、加工物は、低速スキャン経路１５８（または１６８）に沿ってインデックスされる。
【００１７】
測定コンポーネント１８０（例えば、ファラデーカップ）は、エンドステーション１１６内に組み込まれる。測定コンポーネント１８０は、（例えば、イオン注入処理に対して邪魔にならないように）加工物の背後に配置される。そして、加工物１４４がイオンビーム１２６を通過するときおよび／またはイオンビームが開口を介して加工物１４４内を通過する場所のビーム電流を測定する。測定コンポーネント１８０は、コントローラ１３４に対する測定されたビーム電流を示す信号を出力する。
【００１８】
プラズマ源（図示略）は、エンドステーション１１６内に含むことができ、中性プラズマ内にイオンビーム１２６を入れて、ターゲット加工物１４４上に蓄積される正電荷の数を軽減する。プラズマシャワーは、例えば、正に荷電されたイオンビームによって注入される結果として、ターゲット加工物１４４上に蓄積される電荷を中性化させる。
【００１９】
従って、本発明の１つ以上の構成によれば、ビーム電流は、イオン発生室１２０内に供給されるガスを調整することによって安定化される。例えば、選択的に発生室１２０に供給されるガスの量を選択的に変化させるために、測定コンポーネント１８０によって読み取られた値が、コントローラ１３４に用いられる。イオン源ガスの流れを調整することにより、他の作動パラメータを調整することなく、ビーム電流を安定化させることができる。
【００２０】
図２を見ると、本発明の１つ以上の構成を実現するための他のイオン注入システム２００が、概略的なブロック図で示されている。システム２００は、図１のシステム１００と同様であるが、より詳細にイオン源を示している。システム２００は、イオンの発生するためのイオン源を含んでいる。例示において、イオン源２０２は、カソード２０４、アノード２０６、ミラー電極２０８、ガス供給源２１０、及び磁石コンポーネント２１２ａ、２１２ｂを含む。電源２１４及びアーク電源２１６は、カソード２０４に接続して作動する。他の供給源２１８は、例示のように、磁石コンポーネント２１２ａ、２１２ｂに接続される。
【００２１】
作動において、ガス供給源２１０は、１つ以上の前駆ガス（例えば、導管を介して）をイオン源２０２の領域２２２内に供給し、そこで、イオンが発生する。カソード２０４は、一例では、フィラメントの形状（例えば、タングステン又はタングステン合金で作られたロッド）で形成され、電源２１４（例えば、約2000度ケルビン）によって加熱され、そこに電子を励起する。次に、アーク供給源２１６は、カソード２０４に付加的なエネルギーを供給し、電子をカソード２０４からガスが配置された領域２２２内にジャンプさせる。アノード２０６は、電子を領域２２２に引き出すのを手助けし、さらに、例えば、イオン源２０６の側壁（図示略）を含んでいる。また、供給源２１６は、アノード２０６に接続され、カソード２０４とアノード２０６との間にあるバイアスが設定され、電子が領域２２２に引き出すのを容易にする。
【００２２】
ミラー電極２０８は、領域２２２内に電子を維持させる手助けをする。特に、ミラー電極２０８に付与されるバイアスは、カソードから放射された電子を反発して領域２２２に戻すように働く。同様に、磁石コンポーネントによってイオン源２０２内に磁界を導かれ、電子を領域内に維持しかつイオン源２０２の側壁（図示略）から遠さける。
【００２３】
図示した例では、磁石の２つのコンポーネント２１２ａ、２１２ｂが示されている。これらは、例えば、巻線の断面図、および／または電磁石のヨークを示している。領域２２２内で移動する電子は、領域２２２内でガス状分子と衝突し、イオンを作り出す。特に、電子は、十分な力で、ガス状分子と衝突し、１つ以上の電子が、分子から取り除かれるようになり、その結果、正電荷のガス状イオンが生じる。
イオン源磁石によって加えられた磁界は、カソードとミラー電極の間のラインに平行となり、電子経路の長さを増加させ、そして、領域内のイオンと電子との両方のプラズマを保持するのを助ける。
【００２４】
本発明は、負電荷イオンの場合にも考慮しておりかつ利用できることを理解してほしい。さらに、本発明では、上述したように、アーク放電源以外の他の形式のイオン源を用いることもできる。例えば、イオン源は、イオンを発生させるためにＲＦ励起器の手段を含む。このようなイオン源は、米国特許第5,661,308号明細書に開示されており、この開示内容全体は、参考文献としてここに包含されている。付加的な例では、イオンを発生するための電子ビーム放射による励起器の手段を含むイオン源がある。これは、どきどき、「ソフトイオン化」形式のイオン源と呼ばれる。このようなイオン源の例として、米国特許第6,452,338号明細書に開示されており、この開示内容全体は、参考文献としてここに包含されている。イオン源の付加的な例として本発明に利用できるものとして、複数のイオンを発生させるためにマイクロ励起器の手段を含むイオン源がある。
【００２５】
イオンビーム２２６を構成するイオンは、電極２３０によってイオン源２０２に設けたスリット（図示略）を通って引き出される（例えば、数キロボルトで）。電極２３０は、一般的に、イオン源２０２に対して負にバイアスされている。イオン源からイオンを引き出すことに加えて、電極２３０は、一般的に、正のバイアスによってイオン源２０２に引き寄せられる電子を抑制する機能を備える。このとき、イオンビーム２２６は、ビームガイド２３６と関連する分析磁石２３８内を通過する。ビームガイド２３６及び質量分析磁石２３８において、所望の電荷質量比に従って分離された後、イオンビーム２２６は、プレート２４２により形成された分析開口に入り、さらに、所望種のイオンを分離する。イオンビーム２２６は、プラズマに曝される前に、別の一組の電極２４４に遭遇する。プラズマは、空間電荷を中性化し、そうでなければ、ターゲット加工物に蓄積されるであろう電荷を形成する。そして、イオンビーム２２６は、エンドステーション内に配置された１つ以上の加工物（図示略）に衝突する。
【００２６】
イオンがエンドステーション２４６で加工物内に注入されないとき、イオンビーム２２６が衝突するように配置された、測定コンポーネント２６８（例えば、ファラデーカップ）を含んでいる。測定コンポーネント２６８は、ビーム電流を測定し、コントローラ２６４において示される信号を供給する。本発明の１つ以上の構成によれば、ガス供給源２１０は、ビーム電流を安定化するために測定コンポーネント２６８によって測定された値に応じて調整される。ガスの流量は、測定コンポーネント２６８によって測定された値に応じて、イオン注入システムのオペレータにより手動で、またはコントローラ２６４によって自動的に調整することができる。そして、このような調整は、フィードバックループ形式の装置において、断続的に又は連続的になされる。
【００２７】
イオン注入システムがイオンビームを発生させるために始動するとき、ビーム電流はかなり変動し、そして、イオン注入処理中の、変動し続ける。このように、ここで記載したように、イオンビームを安定化させることは、より予想可能なイオン注入を確立するのに役に立つ。ビーム電流における変動の一例は、イオン源ガスの分離に関係し、ここで、より多くのイオンが予想以上に発生する。特に、ホスフィン（Ｐｈ3）は、イオン源ガスとして一般的に用いられ、正のイオンを発生させる。しかし、イオン源の内壁表面は、モリブデンを含んでいる。ホスフィン分子は、モリブデンと相互に作用し合って、ＨとＰ（水素とリン）および／またはＨとＰＨ2に分離することができ、例えば、室内のアークプラズマ内の電子によって、容易にイオン化できる。ホスフィンは、イオン源内の部品の温度、例えば、４００〜１００℃の高温度で分解を生じやすい。この分離によって生じる余分のイオンは、イオンビーム電流を安定させるのにかかる時間（例えば、１０分またはそれ以上）を増加させる。
【００２８】
たとえば、図３を見ると、グラフ表示３００は、イオンビーム３０２が安定するまでにかかる時間を示し、ここで、イオン注入システムは、初期状態が達成された後、ビーム電流を制御するためのパラメータを調整することなく、所望のビーム電流（例えば、所望の電流密度を有する）を生じさせるのに用いられるヒストリカルなパラメータ（historical parameters）の組を用いて始動される。イオンビーム３０２は、約２００秒程度で安定し始め、さらに、約８００秒で次第に、１０ミリアンペア近くにますます安定することがわかる。ビーム電流における変化は、いくつかのファクターの関数であり、これらのいくつかは、イオン源３０４内の圧力及び引出電流３０６等の他のものより測定可能である。ここで、引出電流は、イオン源をバイアスする高電圧源を通ってイオン源に達する全電流、あるいは、終端電位／引出電圧に対してイオン源をバイアスする電源上に負荷された全電流に相当する。容易に測定されないファクターは、例えば、ホスフィン、ＰＨ2，又はイオン源内の他の汚染物質等に対するリンの割合を含んでいる。
【００２９】
図４を見ると、グラフ表示４００は、イオン源のスリットに対する引出電極の方位４０４に応じたビーム電流における変化を示している。とりわけ、引出電極とイオン源の出口スリットとの間の距離は、ビーム電流４０２を調整することによって変化する。この距離の変化は、図４において、「ギャップ」プロット４０４として表される。図示する例において、引出電極は、ビーム電流４０２を約８ミリアンペアに増加させるために、第１の２００秒の間、動かされる。しかし、一旦、電極が保持され、そして、ギャッププロット４０４は、平坦となり、ビーム電流は、次第に下降（約８００秒後、４ミリアンペアになるまで、）する。
【００３０】
引出電極は、約９ミリアンペアに戻るようにビーム電流を増加させるように動く。その後、電流は安定し比較的一定にとどまる。しかし、作動パラメータを調整してビーム電流を調整することは、問題のあることである。例えば、ドーズ量の注入均一性は、（図１において、加工物が、方向１５４，１６４に移動するとき）維持されなければならない。例えば、一旦ギャップが調整されると、光学系も再調整されなければならない。そして、アーク電流もまた調整されなければならない。こうして、この方法において、ビーム電流を再調整する前に注入を（多数のインターバルで）中断することは、能率的でなく、また、所望のイオン注入を達成するために時間を消費する技術となる。
【００３１】
図５は、本発明の１つ以上の構成に従うイオン源ガスの流量を単に調整する結果としてのビーム電流５０２の安定化を示している。特に、図３に図示するように、自然にビーム電流が安定するのを待つ場合、または図４に図示するように、多数のパラメータを多数回調整（再調整）する場合、供給ガスの流量を調整することができ、他の作動パラメータに対する１つ以上の調整を行うことなく、ビーム電流を安定化させる。図３に示す状況と同様に、イオン注入システムは、図５において、所望のビーム電流を与えるために前に用いられたヒストリカルな作動パラメータ値を用いて始動される。以前のように、ビーム電流５０２、イオン源５０４内の圧力、及び引出電流５０６は、始めは不安定である。しかし、約２００秒で、ビーム電流は、ガス流量を調整（増加）することによって約１０ミリアンペアの所望レベルに落ち着く。ガス流量比は、選択的に再調整（例えば、フィードバックループを介して）され、所望のレベル（約１０ミリアンペア）のビーム電流に維持される。ここに記載したように、ビーム電流の変動は、例えば、ホスフィンの分離等のイオン源ガスに関係した問題に起因するので、ビーム電流を安定化するために、イオン源のガス流量を調整ことは、好ましい安定化技術である。
【００３２】
このように、ここで記載した技術は、イオン源ガスの流量比率以外の作動パラメータ（例えば、アーク電源および／または電極ギャップ）が選択的に調整される場合等に起こる悪影響を単に処理するよりも、イオン源の問題に対処しまたは抑えるものである。
【００３３】
図５において、引出電流５０６がビーム電流５０２に比例していることに注目してほしい。これによれば、引出電流５０６は、ガスの流量を単に調整することによって調整又は安定化することができる。他のファクターが、ビームラインの終端において、ビーム電流の測定値をゆがめることになるので、引出電流を調整することは望ましい。例えば、ファラデーカップは、一般的に、加工物の背後に配置され、そこで、イオンビームが加工物を通過した後、又はイオンビームが加工物に設けた孔または他の形式の開口を通過するとき、ビーム電流を測定する。しかし、イオンビームと加工物との相互作用により、人工的に電流読取値を上げ下げすることができる。
【００３４】
例えば、イオンビームが加工物上のレジスト材料に衝突するとき、レジスト材料のいくらかは、蒸発しかついくつかのイオンビームを中性化しかつエンドステーション内の圧力を変えることができるガスを発生させる。次に、例えば、人工的にビーム電流の読取値を下げることもできる。所望レベルに引出電流を維持することにより、エンドステーションにおいて、外部要因に関係することなく、また、ビーム電流が引出電流にほぼ比例ことが与えられる人工的効果に関連することなく、安定化すべきビーム電流が可能になる。
【００３５】
本発明を１つ以上の実施例に関して図示しかつ記載してきたが、この明細書と添付された図面とを読んで理解すると、他の同業者にも同等の変更や修正を見出すことができるであろう。本発明は、このような修正例及び変形例の全てを含み、また、特許請求の範囲によってのみ制限される。特に上述の構成要素（アセンブリ、装置、回路、システム等）によって実行される種々の機能に関して、そのような構成要素を説明するために使用される用語（「手段」に対する参照を含めて）は、他に表示されていなければ、たとえ開示された構成に構造的に同等でなくても、本発明のここで図示された例示的実施においてその機能を果たすものであれば、説明された構成要素の特定された機能を実行する（即ち、機能的に同等である）いずれかの構成要素に相当するものと意図されている。
【００３６】
更に、本発明の特定の特徴が幾つかの実施の内のただ一つに対して開示されてきたものであるが、そのような特徴は、いずれかの或る又は特定の用途にとって望ましくかつ有利な他の実施形態における一つ以上の特徴と組み合わせられるものである。更に、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」及びそれらの変形が詳細な説明か特許請求の範囲のいずれかで使用されている限り、これらの用語は、用語の『構成されている』と同様に包含されるものであると理解すべきである。
また、ここで用いられる「典型的」は、最善のものというよりも、単に一例であることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の１つ以上の構成によって実行されるイオン注入システムを説明するための概略ブロック図である。
【図２】本発明の１つ以上の構成によって実行されるイオン注入システムを説明するための別の概略ブロック図である。
【図３】ビーム電流の自然な安定化を説明するためのグラフである。
【図４】イオン源に対する電極の方位に応じてビーム電流の安定化を説明するグラフである。
【図５】本発明の１つ以上の構成に従うイオン源ガスの流量に対する調整に応じて、ビーム電流の安定化を説明するグラフである。
【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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【国際調査報告】
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