(57)【要約】本発明は、一般に、イオン注入プロセスの欠陥検出および制御方法、およびその実行システムに関する。１つの例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツール１０に対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツール１０の少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、イオン注入ツール１０において実行されるイオン注入プロセスの欠陥検出モデルを選択または作成するステップと、選択または作成された欠陥検出モデルを用いて、イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスをモニタリングするステップとを含む。別の例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツール１０に対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツール１０の少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、イオン注入ツール１０において実行されたイオン注入プロセスを受けた少なくとも１つの基板に形成された注入領域の履歴計測データに基づいて、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定するステップとを含む。
2007538383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン注入ツール（１０）に対して調整プロセスを実行することで、前記イオン注入ツール（１０）の少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、
前記調整プロセスから得た前記少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、前記イオン注入ツール（１０）において実行されるイオン注入プロセスの欠陥検出モデル（２４）を選択するステップと、
前記選択された欠陥検出モデル（２４）を用いて、前記イオン注入ツール（１０）において実行されたイオン注入プロセスをモニタリングするステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記イオン注入ツール（１０）において、前記調整プロセスが実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記イオン注入ツール（１０）において新しいイオン注入レシピが実行されるときに、前記調整プロセスが実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記調整プロセスにより、前記イオン注入ツール（１０）に対して複数のツールパラメータが得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記選択された欠陥検出モデル（２４）が、複数の既存の欠陥検出モデルから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記選択された欠陥検出モデル（２４）が、前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのツールパラメータと、前記複数の欠陥検出モデルの１つにある対応するツールパラメータとの比較に基づいて、複数の欠陥検出モデルから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのツールパラメータが、注入ドーズ、注入エネルギーレベル、ビーム電流、ねじれ角度、アーク電流、アーク電圧、フィラメント電流、フィラメント電圧、ガス流量、磁石電流、引出電流、引出電圧、抑圧電流、および抑圧電圧の少なくとも１つからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記イオン注入プロセス中に少なくとも１つのツールパラメータをモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた少なくとも１つのツールパラメータが、前記選択された欠陥検出モデルによって確立された予め選択された許容可能な制限値内にないとき、欠陥状況を明らかにするステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、前記イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、
前記調整プロセスから得た前記少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、前記イオン注入ツールにおいて実行されるイオン注入プロセスの欠陥検出モデルを作成するステップと、
前記作成された欠陥検出モデルを用いて、前記イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスをモニタリングするステップとを含む、方法。
【請求項１０】
前記イオン注入プロセス中に少なくとも１つのツールパラメータをモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた少なくとも１つのツールパラメータが、前記作成された欠陥検出モデルによって確立された予め選択された許容可能な制限値内にないとき、欠陥状況を明らかにするステップとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、前記イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、
前記イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスを受けた少なくとも１つの基板に形成された注入領域の履歴計測データに基づいて、前記調整プロセスから得た前記少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定するステップとを含む、方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのツールパラメータが、許容可能であると決定されれば、前記調整プロセスから得た前記少なくとも１つのツールパラメータを用いて、前記ツールにおいてイオン注入プロセスを実行するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのツールパラメータが、許容不可能であると決定されれば、前記イオン注入ツールに対して別の調整プロセスを実行するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定する前記ステップが、前記少なくとも１つのツールパラメータに関連付けられた信頼性値に基づいたものである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定する前記ステップが、前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのツールパラメータと、前記履歴計測データに関連付けられた対応するツールパラメータとの比較に基づいたものである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのツールパラメータが、許容可能であると決定されれば、前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、前記イオン注入ツールにおいて実行されるイオン注入プロセスに対する欠陥検出モデルを選択するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのツールパラメータが、許容可能であると決定されれば、前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、前記イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスに対する欠陥検出モデルを作成するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、前記イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、
前記少なくとも１つのツールパラメータと調整設定点モデルの集まりとの比較に基づいて、前記調整プロセスから得た前記少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定するステップとを含む、方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのツールパラメータが、許容可能であると決定されれば、前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのツールパラメータを用いて、前記ツールにおいてイオン注入プロセスを実行するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのツールパラメータが、許容不可能であると決定されれば、前記イオン注入ツールに対して別の調整プロセスを実行するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのパラメータが許容可能であるかを決定するステップが、前記少なくとも１つのツールパラメータが、前記調整設定点モデルの集合の選択された群の１つと一致するかを決定するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのパラメータが許容可能であるかを決定するステップが、前記少なくとも１つのツールパラメータが、前記設定点モデルの集合にある前記モデルのどれとも一致しないことを決定するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定する前記ステップが、前記調整プロセスから得られた前記少なくとも１つのパラメータと、前記イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスを受けた少なくとも１つの基板に形成された注入領域に対する対応するツールパラメータに関連する履歴計測データとを比較するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、半導体デバイスの製造の分野に関し、さらに詳しく言えば、イオン注入プロセスの欠陥検出および制御方法、およびその実行システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体業界では、例えば、マイクロプロセッサ、メモリデバイスなどの集積回路デバイスの品質、信頼性、およびスループットの向上に向けて、たゆまぬ努力が続けられている。このような努力は、より高信頼性に動作するより高品質のコンピュータおよび電子デバイスを求める顧客の需要によってさらに勢いが増している。これらの需要があることで、例えば、トランジスタなどの半導体デバイスの製造とともに、このようなトランジスタを組み込んだ集積回路デバイスの製造における改良が続けられている。さらに、典型的なトランジスタのコンポーネントの製造における欠陥を低減させることで、トランジスタ当たりの総コスト、さらには、このようなトランジスタを組み込んだ集積回路デバイスのコストも下がる。
【０００３】
一般に、フォトリソグラフィステッパ、エッチング装置、堆積装置、研磨装置、高速熱処理装置、イオン注入装置などを含む種々のプロセスツールを用いて多数のウェハに、処理ステップのセットが実行される。ここ数年にわたって、半導体プロセスツールの基礎をなす技術に対して注目が集まってきていることで、その技術も実質的に洗練されてきた。しかしながら、この分野での進歩にかかわらず、現在市販されているプロセスツールの多くは、不完全なところがある。特に、このようなツールには、ユーザが使いやすい形式で履歴パラメトリックデータとともに、イベントログを提供する機能、現在の処理パラメータおよびラン全体の処理パラメータの両方のリアルタイムグラフィカル表示、およびリモート、すなわちローカルサイトおよびワールドワイドのモニタリングなどの高度なプロセスデータモニタリング機能がない場合が多い。これらの不完全性により、スループット、精度、安定性および反復性、処理温度、機械ツールパラメータなどの臨界処理パラメータが最適に制御されなくなることがある。このような変動は、ラン内の不一致、ランごとの不一致、ツール（装置）ごとの不一致となって現れ、製品の品質の性能の偏りへと広がることもあるのに対して、このようなツールの理想的なモニタリングおよび診断システムは、この変動をモニタリングする手段を提供するとともに、臨界パラメータの制御を最適化するための手段を提供する。
【０００４】
半導体処理ラインの動作を改良するための１つの技術は、さまざまなプロセスツールの動作を自動的に制御するために、工場規模の制御システムを使用することを含む。製造装置（ツール）は、製造フレームワークまたは処理モジュール網と通信状態にある。各製造装置（ツール）は、一般に、機器インタフェースに接続される。機器インタフェースは、製造装置と製造フレームワークとの間を通信状態にするマシンインタフェースに接続される。マシンインタフェースは、一般に、先進的プロセス制御（ＡＰＣ：ａｄｖａｎｃｅｄ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）システムの一部であり得る。ＡＰＣシステムは、製造モデルに基づいて制御スクリプトを開始し、これは、製造プロセスを実行するのに必要なデータを自動的に引き出すソフトウェアプログラムであり得る。多くの場合、半導体デバイスは、複数のプロセスの複数の製造ツールによって段階的に処理され、処理された半導体デバイスの品質に関するデータを生成する。
【０００５】
作製プロセス中、作製中のデバイスの性能に影響を及ぼすさまざまな事象が起こることもある。すなわち、作製プロセスステップが変動すると、デバイス性能も変動する。フィーチャの臨界寸法、ドーピングレベル、コンタクト抵抗、粒子汚染物質などの要因はすべて、デバイスの最終的な性能に潜在的に影響を及ぼす可能性がある。処理ラインでのさまざまなツールは、処理の変動を低減するために、性能モデルに応じて制御される。一般的に制御されたツールは、フォトリソグラフィステッパ、イオン注入ツール、研磨ツール、エッチングツール、および堆積ツールを含む。ツールのプロセスコントローラに、前処理および／または後処理計測データが供給される。処理時間などの動作レシピパラメータは、可能な限りターゲット値に近い後処理結果を達成しようとするために、性能モデルおよび計測情報に基づいて、プロセスコントローラによって計算される。このような方法で変動を低減すると、高スループット、低コスト、高デバイス性能などが図られ、それらすべては、収益性を高めることになる。
【０００６】
イオン注入は、集積回路デバイスの製造において、非常に複雑かつ広く使用されているプロセスである。イオン注入は、ある一定のドーパント濃度およびプロファイルを有する非常に精密な注入領域を形成するために、ドーパント材料、例えば、ヒ素やホウ素を構造体、例えば、基板に注入するために用いられる技術である。イオン注入プロセスはまた、ドーパント材料を材料層に注入するために用いられてもよい。最終的な集積回路製品の性能の能力に注入領域がもたらし得る影響により、イオン注入プロセスを非常に精密に制御することが望まれる。例えば、最終的なデバイスが意図したとおりに動作するようにしたければ、トランジスタのソース／ドレイン領域を形成したり、トランジスタのしきい値電圧を制御したりするために実行されるイオン注入プロセスの精密制御が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
典型的に、最新の半導体製造施設において、例えば、ウェハなどの基板の群またはバッチ単位で、イオン注入プロセスが実行される。各バッチにおいて処理される基板の数は、プロセスを実行するために使用されるイオン注入装置に応じて変動してもよい。バッチタイプのイオン注入装置のほとんどは、一度に１３〜１７枚のウェハにイオン注入プロセスを実行するものであってもよい。このようなイオン注入ツールで実行されるプロセスを確実に正確に実行しようとする試みに多くの関心が集まっている。さらに、場合によっては、イオン注入プロセスが不正確に実行されれば、このような不正確なプロセスを受けた基板は破棄しなければならない。すなわち、不可能ではないにしても、誤ったイオン注入プロセスを受けた基板を再加工することは、非常に困難である。
【０００８】
イオン注入プロセスを制御する試みにおいて、プロセスが許容可能な範囲で実行されたかを決定するために、イオン注入プロセスが実行された後、計測データがとられる。このような計測データは、生産またはテストウェハから獲得されてもよい。例えば、結晶格子の問題を決定するために、Ｔｈｅｒｍａｗａｖｅ製のＴＰ４２０および／またはＴＰ５００モデル計測ツールが使用されてもよい。別の例として、注入プロセスが実行された後、注入された領域のドーパント濃度プロファイルを決定するために、テストウェハに、Ｐｒｏｍｅｔｒｉｘモデル番号ＲＳ５５計測ツールが使用されてもよい。場合によっては、計測データは、計測データは、テストウェハにＣａｍｅｃａ製の二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｉｏｎ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）ツールを使用して獲得されてもよい。しかしながら、このようなプロセスは、比較的長い時間がかかることもあり、例えば、シート抵抗データの場合、プロセスは、このような計測テストを実行するために、基板当たりおよそ１０分かかることもある。さらに、このような計測テストは、典型的に、注入プロセスが完了してから十分な時間が経過するまで、例えば、イオン注入プロセスが終了してから数時間または数日実行されない。その結果、計測データは、望みどおりに適時に与えられないことになる。例えば、計測データの獲得期間中、望ましくない品質の注入領域を製造しているツールパラメータを用いたイオン注入ツールで、さらなる基板が処理されることもある。
【０００９】
前述したように、イオン注入プロセスは非常に複雑であり、このようなイオン注入プロセスの正常な性能は、プロセスの多数の関連パラメータ、例えば、注入ドーズ（dose）、注入エネルギーレベル、ガス流量フィラメントの電流および電圧レベル、イオンビーム電流、走査数などに応じる。望みどおりの目標とする結果を得るために、最新のイオン注入機器は、ツールによって実行された注入プロセスが許容可能な結果を確実に生み出すように、注入プロセスを実行する前に、イオンビームを自動的に調節または調整してもよい。すなわち、これらのパラメータの選択した組み合わせが、意図した結果を生み出すように、イオン注入ツールは、複数のこれらの関連パラメータの調整または調節を試みる。調整プロセスは、比較的時間のかかるプロセスである。このような内部調整は、典型的に、注入ツール内のファラデーカップでイオン注入ビームの方向を決め、ツールパラメータの１つ以上を変動することによって達成される。残念ながら、ターゲットの条件または値が変化、新しいイオン注入レシピの実行、および／またはツールマウントによって処理される基板の量により、プロセスがあまり安定しなくなることで、イオン注入プロセスに誤差を導入してしまうことにもなりかねない。その結果、結果的に得られる注入領域、およびこのような注入領域からなるデバイスは、性能の点から見て、あまり望ましいものではないことがある。
【００１０】
さらに、上述した調整プロセスは、典型的に、イオン注入ツールが新しい注入レシピを実行しようとするときはいつでも実行される。ターゲットとなる注入領域およびプロセスを達成するために変動されてもよいツールパラメータが膨大な数あるとすると、ターゲット注入領域およびプロセスが同じであったとしても、調整プロセスは、このようなパラメータの膨大な数の組み合わせを生じかねない。その結果、このようなイオン注入ツールおよびプロセスの有効なモニタリングが困難である。
【００１１】
イオン注入ツールおよびプロセスの有効なモニタリングおよび制御を適時に行うことができるシステムおよび方法が望まれる。本発明は、上述した問題のいくつかまたはすべてを解決、または少なくとも軽減し得る方法およびシステムに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、一般に、イオン注入プロセスの欠陥検出および制御方法、およびその実行システムに関する。１つの例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツール（装置）に対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、イオン注入ツールにおいて実行されるイオン注入プロセスの欠陥検出モデルを選択するステップと、選択された欠陥検出モデルを用いて、イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスをモニタリングするステップとを含む。
【００１３】
別の例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、イオン注入ツールにおいて実行されるイオン注入プロセスの欠陥検出モデルを作成するステップと、作成された欠陥検出モデルを用いて、イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスをモニタリングするステップとを含む。
【００１４】
さらなる別の例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスを受けた少なくとも１つの基板に形成された注入領域の履歴計測データに基づいて、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定するステップとを含む。
【００１５】
さらなる例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、ツールパラメータと調整設定点モデルの集まりとの比較に基づいて、調整プロセスから得たツールパラメータが許容可能であるかを決定するステップとを含む。
【００１６】
本発明は、添付の図面と組み合わせて以下の記載を参照しながら理解されてもよく、図面において、同様の参照番号は、同様の要素を表すものとする。
【００１７】
本発明は、さまざまな修正および別の形態を受け入れることができるが、本発明の特定の実施形態は、図面に例示的に示されており、本願明細書に詳細に記載される。しかしながら、本願明細書における特定の実施形態の記載は、開示された特定の形態に本発明を限定するものではなく、本発明は、特許請求の範囲に規定されているような本発明の趣旨および範囲内にあるすべての修正例、均等物、および代替例に及ぶものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の例示的な実施形態について記載する。説明を明確にするため、本願明細書では実際の実施例における特徴をすべて記載しているわけではない。言うまでもなく、このような実際の実施形態を開発するにあたっては、いずれの場合もシステム関連の制約やビジネス関連の制約を踏まえるなど、実施例ごとにさまざまな判断を下して開発者等の意図する目的を達成していく必要があり、これは実施例によって異なることは理解できよう。さらに、このような開発作業は複雑かつ時間を要するものになる場合があるが、それでも本願の開示内容を理解できる当業者等にとっては日常業務の一環であることも理解できよう。
【００１９】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明について記載する。本願明細書において使用する語彙や語句は、当業者等が理解しているこれらの語彙および語句と同じ意味を有するものとして理解および解釈されるべきである。用語または語句の特別な定義、すなわち、当業者等によって理解されているような通常および慣習的な意味とは異なる定義が、本願明細書において用語または語句を一貫して使用することで意味をもたせるように意図したものではない。用語または語句が、特別な意味、すなわち、当業者等によって理解されるもの以外の意味をもつように意図される限り、このような特別な定義は、用語または語句に特別な定義を直接かつ明確に与える定義方法で、本願明細書において明確に示される。
【００２０】
一般に、本発明は、イオン注入プロセスおよびツールの欠陥を検出し制御するためのさまざまなシステムおよび方法に関する。本発明をすべて読むことで当業者等に容易に明らかなように、本発明は、種々の異なるタイプのイオン注入ツールを用いたイオン注入プロセスの性能と、種々の異なるドーパント材料、例えば、Ｎ型およびＰ型のドーパント材料の注入に応用可能である。さらに、本発明は、論理デバイス、メモリデバイスなどを含むが、これらに限定されるものではない種々のデバイスを形成するという状況で用いられてもよい。本発明は、複数枚または１枚のウェハがイオン注入プロセスを受けるイオン注入ツールで用いられてもよい。
【００２１】
図１は、本発明の１つの態様により用いられてもよい例示的なイオン注入ツール１０の簡易ブロック図である。イオン注入ツール１０は、本質的に、任意の種々の市販されたイオン注入ツールを代表するものとして例示されることを意図している。例えば、１つの例示的な実施形態において、イオン注入ツール１０は、Ｖａｒｉａｎ製のＭｏｄｅｌ  ＶＩＩＳｉｏｎ８０である。ツール１０は、矢印１３で示すように、イオンを発生するために使用される略図的に示すイオン源１２から構成され、イオンは、ツール１０に配置された複数の基板１４に注入される。基板１４は、基板ホルダ１６によってツール１０内の適所に保持される。基板ホルダ１６は、場合によっては、１枚または複数枚のウェハを、すなわち、シリアルまたはバッチ処理構成で保持してもよい。言うまでもなく、当業者等によって理解されるように、典型的なイオン注入ツール１０は、本発明を明確にするように、図１に示していない多数のコンポーネントを含む非常に複雑な機器である。米国特許第６，０５５，４６０号は、本発明により使用されてもよいイオン注入ツールの１つの例示的な実施形態を示す。米国特許第６，０５５，４６０号の内容全体は、本願明細書に参照により援用されたものとする。当業者等に認識されているように、図１に示すツール１０は、本質的に略図である。基板１４とイオン源１２との相対位置は、例示的にのみ与えたものである。さらに、ツール１０は、注入プロセスが実行されている間、基板１４を移動させるための手段を含んでもよい。したがって、略図的に示すイオン注入ツール１０の特定の構成は、本発明を限定するものとみなされるべきではない。また、本発明は、一度に単一の基板１４のみを処理する注入ツール１０で用いられてもよいことに留意されたい。
【００２２】
コントローラ１８が、イオン注入ツール１０に作動的に連結されてもよく、命令を実行可能な任意のタイプのデバイスであってもよい。いくつかの実施形態において、コントローラ１８は、マイクロプロセッサまたはコンピュータであってもよい。コントローラ１８は、イオン注入ツール１０上にあってもよく、スタンドアローンデバイスであってもよく、または集積回路の製造施設において実行された動作の１つ以上の態様を制御するように適応された全コンピュータシステムの一部であってもよい。コントローラ１８は、本願明細書に記載するさまざまな機能を実行するために用いられてもよい。コントローラ１８によって実行された機能は、複数のコンピューティング資源によって実行されてもよい。
【００２３】
図１に示す基板１４は、種々の異なる材料、例えば、シリコン、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）構造、ＩＩＩ〜ＩＶ族材料などからなる基板１４にイオンを注入する状況下で用いることができる、本質的に代表的な例として意図したものである。本発明はまた、すでに形成された材料層にドーパント材料を注入する状況下で用いられてもよい。さらに、本発明は、種々の異なる型のドーパント材料、例えば、リン（Ｐ）またはヒ素（Ａｓ）などのＮ型ドーパント材料、またはホウ素（Ｂ）や二フッ化ホウ素（ＢＦ２）などのＰ型ドーパント材料を注入する場合も用いられてもよい。したがって、本発明は、このような限定が特許請求の範囲において明確に示されていなければ、いずれかの特定の型のドーパント材料の注入に限定されるものとみなされるべきではない。
【００２４】
本発明の一部および対応する詳細な記載が、ソフトウェアや、コンピュータメモリ内のデータビットでの演算のアルゴリズムおよび記号表現の観点から与えられる。これらの記載および表現は、当業者等が、他の当業者等に研究内容を効果的に伝達するために使用する手段である。アルゴリズムとは、本願明細書において使用する場合、一般に使用されているように、所望の結果にいたる首尾一貫したステップシーケンスであると考えられる。ステップは、物理量の物理的操作を要求するものである。通常、必須ではないが、これらの量は、格納し、転送し、組み合わせ、比較し、およびその他の方法で操作することが可能な光学信号、電気信号、または磁気信号の形態をとる。主として一般的に使用するために、場合によっては、このように参照すると都合のよいこともあることが分かっている。
【００２５】
しかしながら、これらの用語および同様な語が適切な物理量に関連するものであり、これらの量に適用される都合のよいラベルに過ぎないことに留意されたい。特段の記載がないかぎり、または記載から明らかなように、「処理」、「算出」、「計算」、「決定」、「表示」などの用語は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内に物理電子量として表されるデータを、コンピュータシステムメモリまたはレジスタや他のこのような情報格納、伝送、または表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに操作および変換するコンピュータシステム、または同様の電子計算デバイスの動作およびプロセスについて言及するものであることに留意されたい。
【００２６】
このような製造システムにおいて使用するのに適した例示的な情報交換およびプロセス制御フレームワークとして、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ，Ｉｎｃ．が提供するＣａｔａｌｙｓｔシステムを用いて実行されてもよいような先進的プロセス制御（ＡＰＣ）フレームワークがある。Ｃａｔａｌｙｓｔシステムは、半導体製造装置材料協会（ＳＥＭＩ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）コンピュータ統合生産（ＣＩＭ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）フレームワークに準拠したシステム技術を用い、先進的プロセス制御（ＡＰＣ）フレームワークをベースにしている。ＣＩＭ（ＳＥＭＩ  Ｅ８１−０６９９−ＣＩＭフレームワークドメインアーキテクチャの暫定仕様書）およびＡＰＣ（ＳＥＭＩ  Ｅ９３−０９９９−ＣＩＭフレームワーク先進的プロセス制御コンポーネントの暫定仕様書）の仕様書は、カリフォルニア州マウンテンビューに本社があるＳＥＭＩから公開された入手可能なものである。
【００２７】
本願の背景部分に示すように、実際のイオン注入プロセスが実行され、または周期的に調整される前、イオン注入ツールは、典型的に、自動的に「調整」される。自動調整プロセスの目的は、種々の異なるパラメータまたは設定値、例えば、ビーム電流、傾斜角度、ねじれ角度、走査数、ドーズ、フィラメント電流などを選択することであり、これらは、イオン注入プロセスが実際に実行されるときに使用される。関与するパラメータが多数与えられたとすると、ツールパラメータの非常に多数の組み合わせの可能性がある。さらに、ツールパラメータの異なる組み合わせは、同じ所望の注入レシピを実行するために使用されてもよい。イオン注入ツールが「調整」された後、イオン注入プロセスは、イオン注入ツールに配置された基板に実行される。しかしながら、パラメータが多数あり、これらのパラメータが有してもよい値の範囲が比較的大きいとすると、有意な欠陥検出を実行することが困難なこともある。例えば、調整プロセスから生じるツールパラメータが、多くの異なる値を有してもよいという事実により、過度の欠陥が生じることもあり、自動調整プロセスの実行方法に応じて、このような値に大きな差が生じることもある。欠陥を過度に検出せずに、イオン注入プロセスの比較的厳密な制御を達成することができる、欠陥検出方法が望ましい。
【００２８】
一般に、イオン注入プロセスの成功、不成功は、注入プロセスが完了し、イオン注入ツールから基板が除去されてから十分に時間が経過するまで決定されない。イオン注入プロセスの合否判定は、種々のテスト、例えば、電気テスト、視覚検査などによって決定されてもよく、そのうちのいくつかは本質的に破壊的である。残念ながら、このような評価プロセスには時間がかかり、不足がちな計測用のリソースおよび人員を使ってしまう。したがって、このようなプロセスからのフィードバックは、望まれているほどタイムリーなものではない。さらに、「調整された」イオン注入ツールは、イオン注入プロセスの合否判定に関するフィードバックを受ける前に、さらに追加の基板を処理してしまう。検査の結果、イオン注入プロセスから得られた注入領域が許容できないという結論に達すれば、基板は通常破棄される。すなわち、基板に許容できる注入領域を形成するに至らないイオン注入プロセスは、非常に無駄であり、生産効率および製品の歩留まりに悪影響を及ぼしてしまう。
【００２９】
前述した問題の１つ以上を解決または軽減するために、本発明は、イオン注入プロセスの動作と関連してさまざまなモデルおよび制御ルーチンを用いる。図２に示すように、１つの例示的な実施形態において、本発明は、イオン注入調整プロセス２０およびイオン注入ランモデル２２からの結果を用いる。場合によっては、ランモデル２２は、１つ以上の欠陥検出モデル（ＦＤＭ）２４−１〜２４−ｎや再生可能な欠陥検出モデル２５へのアクセスを有してもよい。本願明細書に示すように、本発明は、本願明細書に記載する目的のために、１つ以上の多変数モデルまたは単変数モデルの作成を伴ってもよい。本願明細書に記載するモデルを作成するために、当業者等に公知の種々の技術が用いられてもよい。例えば、本願明細書において作成されるモデルは、カナダ、ブリティッシュコロンビア州ナナイモのＴｒｉａｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．によって販売されているＭｏｄｅｌＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアパッケージを用いて、作成され、変更され、および更新されてもよい。本願明細書に記載するモデルは、一般に知られている線形または非線形技術を用いて経験的に発展されてもよい。モデルは、比較的簡単な方程式ベースのモデル（例えば、線形、指数、荷重平均など）であってもよく、または神経回路網モデル、主成分分析（ＰＣＡ：ｐｒｉｎｃｉｐａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ａｎａｌｙｓｉｓ）モデル、または潜在構造への射影（ＰＬＳ：ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ｌａｔｅｎｔ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）モデルなどのより複雑なモデルであってもよい。モデルの詳細な実施例は、選択したモデリング技術に応じて変動するものであってよい。
【００３０】
最初に、例えば、ヒ素、ホウ素などのある種のドーパント種、ドーパント濃度、および深さなどのある種のレシピに応じて注入領域を形成するように注入プロセスを実行するために、注入ツール１０に対して要求が出される。このような要求に応じて、調整プロセス２０は、ブロック２１に示すように、さまざまなツールパラメータの設定点および／またはトレースデータの組み合わせを生成するために、イオン注入ツール１０によって実行され、それによって被ドープ領域は、所望のドーパントプロファイルおよび濃度を有することになる。１つの実施形態において、調整プロセス２０は、イオン注入ツール１０に常駐するソフトウェアによって達成される。調整プロセス２０から得られたツール設定点パラメータは、ビーム電流、ねじれ角度、または上記に特定した他のツールパラメータの任意のものなどの種々のパラメータを含んでもよい。トレースデータはまた、イオン注入ツール１０のさまざまな態様を反映した種々の内部または外部センサおよび／または入力、および／または、イオン注入プロセスが実行される条件から得られた種々のパラメータに関係するものであってもよい。例えば、このようなトレースデータは、圧力、温度、ツール状態データ、ツールのメンテナンス履歴、加速器電圧、加速器電流、抑圧器電圧、抑圧器電流、ソース電圧、フィラメント電圧、フィラメント電流、基板ホルドのスピン速度などを含んでもよい。
【００３１】
調整プロセス２０の間、コントローラ１８は、ビーム密度が所望の均一性に到達するのに十分であると考えられるツールパラメータの組み合わせに達するまで、多くの可能性のあるツールパラメータの組み合わせを試すことができる。すなわち、コントローラ１８は、イオンビームが比較的安定し、所望の結果を生み出すことが可能になるように、イオン注入プロセスに関連するさまざまなツールパラメータの調整または調節を試みることになる。イオン注入ツール１０の性能に影響する関連するツールパラメータには多くのものがある。このような要因は、注入ドーズ、注入エネルギーレベル、ビーム電流、傾斜またはねじれ角度、アーク電流、アーク電圧、フィラメント電流、フィラメント電圧、ガス流量、磁石電流、引出電流、引出電圧、抑圧電流、抑圧電圧などを含むが、これらに限定されるものではない。これらのパラメータの多くのさまざまな組み合わせは、調整プロセス２０によって生じるものであってもよい。
【００３２】
特定の例として、調整プロセス２０は、ビーム電流に対して８〜１２ｍＡの範囲の値を生成し、ねじれ角度に対して２３〜２７度の値を生成することができる。他のツールパラメータ、例えば、引出電流などに対して、異なる範囲の値を生じてもよい。調整プロセス２０から生じたツールパラメータの１つ以上に対する値の集合が、図２のブロック２１に略図的に示されている。１つの例示的な実施形態において、調整プロセス２０から生じるツールパラメータ２１は、平均したツールパラメータの集合に達するように平均化される。すなわち、調整プロセス２０の間、例えば、ビーム電流、傾斜角度、またはねじれ角度などの所与の変数の値は、他のツールパラメータに対して選択された値に応じて、１０個の異なる値を有してもよい。調整プロセス２０が完了した後、各パラメータのさまざまな値を平均化してもよい。
【００３３】
１つの態様において、本発明は、調整プロセス２０の合否判定を決定するために用いられてもよい。これは、図２に示す決定点２６によって示される。決定点への１つの入力は、ブロック２７に示すように、種々のビジネスルールであってもよい。一般に、ビジネスルールは、調整プロセス２０の合否判定を決定するために考慮される種々の異なる要因であってもよい。例えば、ビジネスルールは、調整プロセスから得られたツールパラメータを用いて、イオン注入プロセスを実行するのにどの程度時間がかかるかを考慮するものであってもよい。すなわち、調整プロセス２０によって生成されたパラメータを用いて実行される走査数に基づいた１つの例示的な例において、結果的に得られるイオン注入プロセスは、時間がかかりすぎて実行できないこともある。考慮してもよいビジネスルールの別の例は、イオン注入ツール２２の１つ以上のコンポーネントの年数および／または状態である。例えば、調整プロセス２０により、さまざまなツールパラメータの設定点が生じてもよく、それによって、例えば、フィラメントなどのコンポーネントが、比較的高電流、高電圧で機能を果たすものと予想される。例えば、これまでの使用時間数など、このフィラメントの使用前に関する情報に基づいて、イオンツール注入１０の既存フィラメントが、調整プロセス２０から得られたパラメータを用いて、イオン注入プロセスを実行し得ることが明らかなこともある。調整プロセス２０からのツール設定点パラメータ２１が、許容不可能であるとみなされれば、調整プロセス２０の結果は拒絶され、ブロック２６Ａに示すように、イオン注入ツール１０は元に戻る。調整プロセス２０からのツール設定点パラメータ２１が許容可能であれば、イオン注入プロセスを、ブロック２６Ｂに示すように、調整プロセス２０から得られたツール設定点パラメータ２１を用いて実行することができる。さらに、いくつかの実施形態において、ツール設定点パラメータ２１が許容可能であるとみなされれば、イオン注入モデル２２を、さらに以下に詳細に記載するように、イオン注入プロセスに対して欠陥検出モデルを決定または選択するように使用することができる。
【００３４】
調整プロセス２０によって生じたツール設定点パラメータ２１の合否判定は、種々の技術によって決定することができる。１つの例示的な実施形態において、ブロック２１における設定点パラメータは、信頼性レベル、例えば、１つの信頼性数値または数値の範囲を生成するために使用してもよく、このレベルは、調整プロセス（平均化または他の処理）から得られたパラメータ２１が、許容可能な注入領域の生成、プロセス時間の短縮などの観点で許容可能な結果を生じるという信頼性を反映する。
【００３５】
例えば、信頼性レベルに達するために、調整プロセスから得られたツール設定点パラメータ２１は、基準データと比較され、このデータは、履歴ウェハ計測データに基づいて、所望の濃度および／またはドーパントプロファイルを有する注入領域を生じるものと考えられる１つ以上のツールパラメータの集合である。この基準データは、イオン注入ツール１０を介して処理された１つ以上の生産基板またはテスト基板に実行されたさまざまな計測および／または電気テストに基づいて決定することができる。例えば、基板が注入ツール１０を走行した後、イオン注入プロセスおよび／またはイオン注入プロセスに関するトレースデータ中に実際に用いられるツール設定点パラメータは、記録され、基板またはロット番号ごとにイオン注入プロセスを受ける基板に関連付けられてもよい。その後、一部が破壊的なものである場合もある、１つ以上の計測または電気テストは、注入ツール１０に生じた注入領域の合否判定を決定するために実行される。このようなテストは、イオン注入プロセスが実行されてから十分に時間が経過した後に行われなくてもよい。例えば、このような電気テストは、１つ以上の金属化層がデバイスの上方に形成された後に、標準的なウェハ電気テスト（ＷＥＴ：ｗａｆｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｅｓｔｉｎｇ）の一部であってもよい。
【００３６】
この参照データ、すなわち、履歴計測データおよびそれに関連するツールパラメータの集合は、コントローラ１８によってアクセスされてもよいデータベースに格納されてもよい。信頼性レベルが、この履歴データに関連付けられてもよい。コントローラ１８に、調整プロセス２０から得られたツール設定点パラメータ２１が提供されると、履歴計測データおよびそれに関連するツールパラメータの集合にアクセスされてもよい。調整プロセス２０から得られたツール設定点パラメータ２１は、種々の公知のマッチング技術を用いて履歴データの集合にある項目の１つ以上と一致させてもよい。データベースからの一致した項目により、関連する計測データによって決定されるような、許容可能な注入領域が得られれば、イオン注入プロセスは、調整プロセス２０から生じた設定点パラメータ２１を用いて実行されてもよい。調整プロセス２０から生じたツールパラメータ２１と履歴データの集合とを比較することで得られた結果は、信頼性レベルであっても、単純な「進め／止まれ（ＧＯ／ＮＯ  ＧＯ）」命令であってもよい。
【００３７】
時間の経過とともに、このプロシージャにより、許容可能な注入領域、例えば、所望のドーパント濃度およびドーパントプロファイルを呈する注入領域をこれまで生じてきたさまざまなツール設定点パラメータ（またはその組み合わせ）に対する値、または値の範囲、すなわち基準データが得られなければならない。例えば、このようなプロシージャにより、１つ以上のパラメータ、例えば、ビーム電流が、８〜１２ｍＡの範囲内に留まる限り、許容可能な注入領域が生じるという結論に導かれることもある。この分析は、任意の数のパラメータまたはこのようなパラメータの任意の組み合わせに対して適用することができる、すなわち、多変数分析である。他の形態として、信頼性レベルを生成する代わりに、調整プロセス２０によって生じたツールパラメータ２１は、ツールパラメータ２１が許容可能な結果をもたらす見込みがあるかを決定するために、履歴計測データに関連付けられた調整パラメータと直接比較されてもよい。
【００３８】
イオン注入ツール１０のツール設定点パラメータと、ツール１０において処理された基板の計測データとの間の相関が確立されると、コントローラ１８は、イオン注入プロセスを制御するために使用される。例えば、コントローラ１８は、計測データに基づいて、許容可能な注入領域を生じる可能性が高い調整プロセス２０からのパラメータの組み合わせのみが実行されるように使用してもよい。例えば、計測データに基づいて、例えば、ビーム電流、アーク電圧、ガス流量などの所与のパラメータが、設定値を超えると、許容不可能な品質のイオン注入領域が生じるということが決定されてもよい。したがって、コントローラ１８により、その状況下で、イオン注入ツール１０は、このようなパラメータを用いて注入プロセスを実行できなくなる。別の例として、計測データおよびツールパラメータの分析により、相関が得られてもよく、それによって、予め選択された範囲内において１つ以上のツールパラメータ（またはその組み合わせ）が維持される限り、許容可能な注入領域になる見込みがある。本発明は、調整プロセス２０からのパラメータが、最大値を下回り、最小値を超え、値の範囲内にあり、または値の範囲外にあり得る状況下で用いられてもよい。このような計測は、調整プロセス２０から生じるツールパラメータ２１の所与の組み合わせに対する信頼性レベル（または範囲）を確立するために用いられてもよい。
【００３９】
本発明の１つの態様において、調整プロセス２０からのパラメータ２１は、イオン注入プロセスが実行されるべきか否かを決定するために、参照データと比較されてもよい。本発明のこの態様を説明するために、非常に簡単な例を挙げる。参照データは、ビーム電流が１０〜１２ｍＡの範囲内にあるときに、許容可能な注入領域が形成されることに反映してもよい。調整プロセス２０によって予測された平均ビーム電流パラメータ２１が、ある場合には、３ｍＡであり、別の場合には、７ｍＡであり、別の場合では、９ｍＡであると仮定する。これらの値をビーム電流の参照データと比較すると、１番目の設定値（３ｍＡ）の信頼性レベルは最も低く、２番目の設定値（７ｍＡ）の信頼性レベルは、中程度であり、３番目の設定値（９ｍＡ）の信頼性レベルは、上記で挙げたこの簡単な例において最も高い。このような信頼性レベルは、種々の公知の技術によって確立されてもよい。例えば、上記に特定した平均パラメータ値からの標準偏差に基づいて、さまざまな信頼性レベルに変動が割り当てられてもよい。このように、セットアップモデルから得られたパラメータに対して信頼性レベルが確立される方法は、このような制限が特許請求の範囲に特に明記されていなければ、制限とみなされるべきではない。
【００４０】
この履歴計測データを作成するために、基板に形成された注入領域の任意の態様またはイオン注入プロセスそのものを決定するさいに有益である任意のタイプの計測ツールが使用されてもよい。例えば、このような計測ツールは、注入領域の深さ、ドーパント濃度プロファイル、注入領域が示す表面積、注入領域の抵抗率、注入された化学種、イオン移動度などを測定してもよく、またはそれらを決定するさいの助けとなってもよい。１つの例示的な実施形態において、計測ツールは、前述したＰｒｏｍｅｔｒｉｘツールであってもよい。
【００４１】
別の態様において、本発明は、調整プロセス２０から得られたツール設定点パラメータ２１の合否判定を決定するために、ビジネスルールなどのさまざまな要求を確立してもよい。このような要求は、許容可能な注入領域を作るためのツール１０の能力に直接関係しないこともある。例えば、注入プロセスの持続時間を比較的長くすると、注入ツール１０が最大走査数内で注入プロセスを実行しなければならないというビジネスルールが確立されてもよい。例えば、調整プロセス２０が、最大許容数を超える走査数を要求するツール設定点パラメータ２１を生じれば、コントローラ１８は、調整プロセスによって生じたパラメータ２１を拒絶し、調整プロセスが再度実行されてもよいことを命令してもよい。この態様において、本発明は、許容可能な品質の注入領域を生じながら、生産効率を上げるために用いられてもよい。
【００４２】
本発明の別の態様において、イオン注入ランモデル２２は、図２に示すように、多数のすでに作成された欠陥検出モデル（ＦＤＭ：ｆａｕｌｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌ）２４−１〜２４−ｎの１つを選択するために用いられてもよい。参照しやすいように、欠陥検出モデル（ＦＤＭ）は、参照番号２４で個別に、かつ総称して参照されてもよい。特定の欠陥検出モデルの選択は、調整プロセス２０からのパラメータ２１と、欠陥検出モデル２４の各々における対応するパラメータとの比較に基づいている。欠陥検出モデル２４は、注入ランモデル２２に格納されても、またはそれによってアクセス可能にされてもよく、すなわち、このようなモデル２４は、データベースに格納されてもよい。本発明のこの態様において、注入プロセス２０からのパラメータと最良に近似または一致する欠陥検出モデル２４は、調整プロセス２０から得たツールパラメータ２１を用いて、注入ツール１０において実行されるイオン注入プロセスをモニタリングするための欠陥検出モデル２０として選択される。選択された欠陥検出モデル２４は、すべてではないにしろ、ツールパラメータ２１の一部の値または値の範囲を有することになる。
【００４３】
以下、本発明の１つの例示的な態様を説明するために、別の単純な例を与える。調整プロセス２０が、イオン注入ツール１０のビーム電流が９．５ｍＡでなければならないと指示すると仮定する。言うまでもなく、調整プロセス２０からの出力は、前述したように、パラメータの値の範囲または平均値であり得る。次いで、ビーム電流値９．５ｍＡに基づいて、イオン注入モデル２２は、ビーム電流の特定された値と密接に近似または一致する欠陥検出モデル２４の１つを選択してもよい。例えば、欠陥検出モデル２４−１、２４−２、および２４−３のビーム電流値の範囲は、それぞれ、６〜８ｍＡ、１０〜１２ｍＡ、および１４〜１８ｍＡであってもよい。調整プロセス２０によって選択されたビーム電流値９．５ｍＡに基づいて、イオン注入ランモデル２２は、欠陥検出もでる２４−２を選択してもよく、その欠陥検出モデルが、調整プロセスによって選択されたビーム電流値９．５ｍＡに最も近い値をもつためである。この簡単な例において、１つの変数しか検討していない。実際には、適切な欠陥検出モデル（ＦＤＭ）２４を選択するには、多変数分析を伴うこともある。
【００４４】
次いで、上述したように、選択した欠陥検出モデル、例えば、２４−２は、調整プロセス２０から得られたツールパラメータ２１を用いて実行されるとき、イオン注入ツール１０におけるプロセスをモニタリングするために使用される。言うまでもなく、欠陥検出モデル２４−１〜２４−ｎは、例えば、ビーム電流、傾斜またはねじれ角度、フィラメント電流などのツールパラメータの組み合わせに基づいて分離されてもよい。調整プロセス２０から得られるツールパラメータ２１に最良に合致するモデル２４は、種々の公知の統計技術、例えば、補間などによって決定されてもよい。場合によっては、モデル２４−１〜２４−ｎは、イオン注入プロセスにおいて使用されるツールパラメータ以外の変数を包含してもよい。例えば、モデル２４−１〜２４−ｎは、メンテナンスプロシージャがツール１０に最後に実行されてからの処理時間数（または時間範囲）など、ツール１０の状態に対する変数を含んでもよい。
【００４５】
このようにして、イオン注入ツール１０の動作に対して、より良好な制御および欠陥検出機能が実現されてもよい。調整プロセスから得られるパラメータ２１に基づいて、欠陥検出モデル２４を選択することによって、より厳格なプロセス制御が達成されてもよい。すなわち、イオン注入ツール１０においてイオン注入プロセスを実行するさいに実際に用いられてもよいツールパラメータをより反映した欠陥検出モデル（ＦＤＭ）に基づいて、欠陥検出方法が用いられてもよい。この方法を用いて、１つ以上のパラメータの許容可能な変動の大きさを最小限に抑える欠陥検出モデルを用いることによって達成されてもよい。  
【００４６】
注入プロセスが実行されているとき、または完了した後、さまざまなツールパラメータの値、または値の範囲に対して、トレースデータが収集されてもよい。次いで、このようにして獲得したトレースデータは、選択した欠陥検出モデル２４、例えば、２４−２の対応するパラメータの値と比較されてもよい。例えば、ビーム電流、ねじれ角度などのパラメータの測定値と、選択した欠陥検出モデル２４−２の該当するパラメータの値（または値の範囲）との間に相違があれば、欠陥状況が指し示され、または特定されてもよい。場合によっては、測定したパラメータが、選択した欠陥検出モデルのパラメータの値を所定の量だけ超えた場合に限り、欠陥が指摘されてもよい。
【００４７】
欠陥状況が特定されると、さまざまなアクションをとることができる。最初に、イオン注入ツールにおいて処理された基板は、疑いのある基板グループ、すなわち、選択した欠陥検出モデル、例えば、モデル２４−２によって予測された値にしたがってイオン注入プロセスが進行しなかったグループであると特定してもよい。別の実施形態において、処理された基板を、スクラップとしてすぐに特定してもよい。さらなる別の態様において、欠陥を特定することで、メンテナンス要員がツールを検査する可能性がある時間まで、特定のイオン注入ツール１０の使用を取り止めることもある。別の例として、欠陥を特定すると、可能な限りすぐに特定のイオン注入ツールの使用を開始することをメンテナンス部に通知してもよい。
【００４８】
本発明の別の態様において、このシステムは、データベースに格納されてもよい複数の欠陥検出モデル２４−１〜２４−ｎの代わりに、またはそれに加えて再生されてもよい一般的な再生可能な欠陥検出モデル２５（図２を参照）を用いてもよい。この場合、イオン注入ランモデル２２は、調整プロセス２０から得られたツールパラメータ２１に対して特有の欠陥検出モデル２５を発生してもよい。すなわち、イオン注入ランモデル２２は、調整プロセス２０から得られたツールパラメータ２１の集合に合わせて調整される特殊な欠陥検出モデルを作成または発生するために用いられてもよい。前述したように、この技術を用いて、イオン注入ツール１０において実行されようとするツールパラメータに合わせて特別に調整された再生された欠陥検出モデルを使用することにより、イオン注入ツール１０の欠陥検出方法が改良されてもよい。
【００４９】
図３は、本発明により用いられてもよい別の方法を示す。この実施形態において、複数の注入調整設定点モデル（ＳＰＭ：ｓｅｔｐｏｉｎｔ  ｍｏｄｅｌ）３０（１〜ｎ）が、調整プロセス２０の合否判定を決定するプロセスの一環として使用されてもよい。参照しやすいように、設定点モデル（ＳＰＭ）は、参照番号３０によって個別に、および／または総称して参照されてもよい。この実施形態において、ブロック２１に示すようなツール設定点パラメータおよび／またはトレースデータは、注入調整設定点モデル３２に与えられてもよい。次いで、注入調整設定点モデル３２は、（調整プロセス２０からの）ツール設定点データ２１と、すでに確立された設定点モデル（ＳＰＭ）３０−１，３０−２，３０−３，．．．３０−ｎの１つ以上とを一致させようとしてもよい。設定点モデル（ＳＰＭ）３０は、履歴性能データに基づいた履歴計測データおよび／または信頼性レベルに基づいて確立されてもよい。例えば、１つの例において、調整プロセス２０から得られたツール設定点パラメータ２１は、設定点モデル３０の任意のものと一致してもよい。この状況は、調整プロセス２０が、モデルが大量の履歴データに基づいたものであっても、ツール設定点モデル（ＳＰＭ）３０の任意のものに一致しないツールパラメータ２１を提示しているという点で異常な状況を示すものであってもよい。このような状況は、調整プロセス２０の結果が、すでに確立された基準から非常に変動するため、調整プロセス２０からのツールパラメータ２１の拒絶に至ることもある。別の例において、製造される製品は、高性能集積回路デバイス、例えば、高性能マイクロプロセッサであってもよい。この状況において、履歴データは、設定点モデル（ＳＰＭ）３０の集合の２つまたは３つのみ、許容可能な結果を生み出すことを示してもよい。この場合、調整プロセス２０からのツール設定点パラメータ２１が、これらの２つまたは３つの設定点モデル（ＳＰＭ）３０の１つに一致しなければ、調整プロセス２０は拒絶されてもよい。簡潔に言えば、この実施形態において、設定点モデル３０は、調整プロセス２０の合否判定を決定するさいの少なくとも１つの要因として用いられてもよい。言うまでもなく、図３に示すように、種々のビジネスルール２７が、上述したように、意思決定プロセスにおいて用いられてもよい。この結果が、設定点モデル（ＳＰＭ）３０を考慮することによって得られたさらなる入力に基づいて許容可能であれば、イオン注入プロセスが実行されてもよく、上述したように、欠陥検出モデル（ＦＤＭ）が選択されてもよい。
【００５０】
１つの例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、イオン注入ツールにおいて実行されるイオン注入プロセスの欠陥検出モデルを選択するステップと、選択された欠陥検出モデルを用いて、イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスをモニタリングするステップとを含む。
【００５１】
別の例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータに基づいて、イオン注入ツールにおいて実行されるイオン注入プロセスの欠陥検出モデルを作成するステップと、作成された欠陥検出モデルを用いて、イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスをモニタリングするステップとを含む。
【００５２】
さらなる別の例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、イオン注入ツールにおいて実行されたイオン注入プロセスを受けた少なくとも１つの基板に形成された注入領域の履歴計測データに基づいて、調整プロセスから得た少なくとも１つのツールパラメータが許容可能であるかを決定するステップとを含む。
【００５３】
さらなる例示的な実施形態において、この方法は、イオン注入ツールに対して調整プロセスを実行することで、イオン注入ツールの少なくとも１つのツールパラメータを得るステップと、ツールパラメータと調整設定点モデルの集まりとの比較に基づいて、調整プロセスから得たツールパラメータが許容可能であるかを決定するステップとを含む。
【００５４】
上述した特定の実施形態は例示的なものにすぎず、本発明は、本願明細書の教示の利益を有する当業者等に明らかである異なるが同等の方法で修正および実施されてもい。例えば、上述したプロセスステップは、異なる順序で実行されてもよい。さらに、特許請求の範囲に記載するもの以外、本願明細書に示す構成または設計の詳細に限定を加えるものはないことが意図される。したがって、上述した特定の実施形態が変更または修正されてもよく、このような変形例はすべて、本発明の範囲および趣旨内であるとみなされる。したがって、本願明細書において求める保護は、特許請求の範囲に示されるようなものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の１つの実施形態による例示的なシステムの簡易ブロック説明図である。
【図２】本発明によるさまざまな例示的な方法を説明する簡易ブロック図である。
【図３】本発明の別の態様による他の例示的な方法を説明する簡易ブロック図である。
【図１】
2007538383.tif 000003
【図２】
2007538383.tif 000004
【図３】
2007538383.tif 000005
【国際調査報告】
2007538383.tif 000006
2007538383.tif 000007
2007538383.tif 000008