(57)【要約】【解決手段】本方法および装置は走査されたイオンビームのプロファイルを調節するものである。走査されていないイオンビームの空間分布が測定される。イオンビームは開始走査速度で走査され、走査されたイオンビームのビームプロファイルが測定される。測定されたビームプロファイルが仕様内にないとき、所望のプロファイル補正を生成する走査速度補正が、走査されていないイオンビームの空間分布に基づく計算を使用して決定される。走査速度補正は、結果を生成するために、走査されていないイオンビームの空間分布とともに、候補の走査速度補正の畳込みを行うことにより決定できる。多次元サーチアルゴリズムが候補の走査速度補正を選択するために使用できる。イオンビームは、補正されたビームプロファイルを生成するために、開始走査速度および走査速度補正に基づく補正された走査速度で走査される。
2004530265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査されたイオンビームのプロファイルを調節する方法であって、
（a）走査されていないイオンビームの空間分布U(x)を走査方向xで測定する工程と、
（b）走査されたイオンビームを生成するために、イオンビームを開始走査速度W0(x)で走査する工程と、
（c）走査されたイオンビームの走査ビームプロファイルS(x)を測定する工程と、
（d）測定されたビームプロファイルが仕様内であるかどうかを決定する工程と、
（e）測定されたビームプロファイルが仕様内にないときに、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)に基づく計算を使用して、所望のプロファイル補正を生成する走査速度補正C(x)を決定する工程と、
（f）補正されたビームプロファイルを生成するために、開始走査速度W0(x)および走査速度補正C(x)に基づく、補正された走査速度Wc(x)で、イオンビームを走査する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
走査速度補正を決定する工程が、候補の走査速度補正を選択する工程、結果を生成するために、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)とともに、候補の走査速度補正の畳込みを行う工程、およびその結果が所望のプロファイル補正に十分に近いものかどうかを決定する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
候補の走査速度補正を選択する工程が、所望のプロファイル補正を生成する、走査速度補正C(x)のためのサーチを実行することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
サーチが多次元サーチアルゴリズムからなる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
サーチがダンヒル・シンプレックス・アルゴリズムからなる請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ビームプロファイルが仕様内となるまで、工程(c)ないし(f)を繰り返す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
所定回数の工程(c)ないし(f)の繰り返し後、ビームプロファイルが仕様内になく、連続繰り返しを改良しないときに、調節プロセスを終了する工程をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
走査速度補正C(x)が、所定の走査間隔にわたった走査速度補正をそれぞれが示す別個の値のセットからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
補正されたビームプロファイルが予め選択された制限内で一様である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
所望のプロファイル補正が1/S(x)からなり、補正された走査速度WC(x)がW0(x)/C(x)からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
走査されたイオンビームのプロファイルを調節する装置であって、
走査されていないイオンビームの空間分布U(x)を走査方向xで測定する手段と、
走査されたイオンビームを生成するために、イオンビームを開始走査速度W0(x)で走査する手段と、
走査されたイオンビームのイオンプロファイルS(x)を測定する手段と、
測定されたビームプロファイルが仕様内にあるかどうかを決定する手段と、
測定されたビームプロファイルが仕様内にないとき、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)に基づく計算を使用して、所望のプロファイル補正を生成する走査速度補正C(x)を決定する手段と、
補正されたビームプロファイルを生成するために、開始走査速度W0(x)および走査速度補正C(x)に基づく、補正された走査速度Wc(x)で、イオンビームを走査する手段と、
を含む装置。
【請求項１２】
補正されたビームプロファイルが予め選択された制限内で一様である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
走査速度補正を決定する手段が、候補の走査速度補正を選択する手段、結果を生成するために、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)とともに、候補の走査速度補正の畳み込みを行う手段、およびその結果が所望のプロファイル補正に十分に近いものかどうかを決定する手段を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
候補の走査速度補正を選択する手段が、所望のプロファイル補正を生成する、走査速度補正C(x)のためのサーチを実行する手段からなる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
サーチが多次元サーチアルゴリズムからなる、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
サーチがダンヒル・シンプレックス・アルゴリズムからなる請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
走査速度W(x)で、方向xに走査されるイオンビームのビームプロファイルを見積もる方法であって、
走査されていないイオンビームの空間分布U(x)を測定する工程と、
走査されていないイオンビームの空間分布U(x)および走査速度W(x)に基づいてビームプロファイルS(x)を計算する工程と、
を含む方法。
【請求項１８】
ビームプロファイルS(x)を計算する工程が、空間分布U(x)および走査速度W(x)の畳込みを行うことを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
走査速度W(x)が、所定の走査間隔にわたった走査速度をそれぞれが示す別個の値のセットからなる、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、その他ワークピースへのイオン注入のためのシステムおよび方法に関し、特に、走査イオンビームのプロファイルを調節するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入は、半導体ウエアに電気伝導性を変える不純物を導入する標準的な技術である。所望の不純物がイオン源でイオン化され、イオンは所期のエネルギーをもつイオンビームを形成するために加速され、イオンビームはウエハの表面に向けられる。イオンビーム中のエネルギーをもつイオンは半導体材料のバルク内に侵入し、半導体材料の結晶格子内に埋め込まれ、所望の伝導性の領域を形成する。
【０００３】
イオン注入システムは通常、ガスまたは固体物質を、よく画成されたイオンビームに変換するためのイオン源を含む。イオンビームは不所望のイオン種を除去するために質量分析され、所望のエネルギーに加速され、ターゲット面に向けられる。ビームの走査により、ターゲットの移動により、またはビームの走査とターゲットの移動を組み合わせることにより、ビームをターゲット領域にわたって分布させる。ビーム走査およびターゲットの移動の組み合わせを利用するイオン注入器が、特許文献１（Berrian等の、1990年5月1日に発行された）に開示されている。
【特許文献１】
米国特許第4,922,106号明細書
【０００４】
ビーム走査のアプローチにおいて、イオンビームが、走査の原点として参照される点から発散するイオン軌道を形成するために、走査システムにより走査される。走査ビームはつぎに、集束を行うイオン光学要素を通過する。イオン光学要素は発散するイオン軌道を、半導体ウエハに至る平行なイオン軌道に集束する。集束は、角度補正磁石により、または静電レンズにより行うことができる。
【０００５】
走査装置は典型的に、イオンビームを偏向する走査プレート、および走査電圧を走査プレートに適用する走査発生器を含む。走査プレートの電圧はイオンビームのイオンを偏向する走査プレートの間の領域に電場を形成する。走査電圧波形が典型的に、ノコギリまたは三角波形で、ウエハの移動と組み合わせて、ウエハ表面にわたってビームを分布させるものである。
【０００６】
半導体ウエハの表面にわたるイオンの一様な注入は多くの応用例において、重要な要件である。一様性はウエハの表面にわたってイオンドーズ量における割合の変化として表すことができる。ひとつのアプローチとして、一様性の最適化プロセスは、ウエハの表面にわたって所望の一様性を達成するために採用されている。従来技術のイオン注入システムでは、線形走査波形が最初に走査プレートに適用され、その結果走査プレートは一定速度で、一次元にイオンビームを走引する。走査されたイオンビームの一様性は測定され、走査波形は調節され、半導体ウエハにわたってイオンビームの分布に変化を与える。走査波形は典型的に、折線状である。走査波形の調節は、走査波形の折線部分のそれぞれの傾斜を定義する値を調節することに関する。一般的に、開始の線形走査波形は半導体ウエハにわたって所望の一様性をもたらすことができず、調節された走査波形が必要となる。ビームの一様性の測定および走査波形の調節は、所望の一様性が達成されるまで繰り返される。
【０００７】
イオン注入システムの典型的なユーザーにとって、異なるエネルギーおよびドーズ量で、異なるイオン種の多数の注入をセットアップすることが必要である。セットアッププロセスは典型的に、注入パラメータの各セットに対して繰り返される。セットアッププロセスは典型的に、時間を浪費し、イオン注入のスループットを減少させる。
【０００８】
多くの場合、イオン注入器のためのセットアップは自動化されている。自動化されたプロセスは、一様性の最適化プロセス（ここではビームの一様性が測定され、走査波形が調節され、ビームの一様性が再度測定される）の所定の数の繰り返しを可能にする。所望の一様性が所定の数の繰り返しで達成されないと、最適化プロセスは終了する。したがって、成功率として知られるパラメータが自動化した一様性の最適化プロセスと関連する。プロセスは、所望の一様性が所定の回数の繰り返し内で達成されるならば、成功したものとなる。実際には、自動化した最適化プロセスでさえ、時間を浪費し、イオン注入スループットを減少させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、走査イオンビームの一様性を最適化する改良された方法および装置の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様にしたがって、走査イオンビームのプロファイルを調節する方法が提供される。本発明は、(a)走査方向xで、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)を測定する工程と、(b)走査ビームを生成するために、開始走査速度W0(x)でイオンビームを走査する工程と、(c)走査されたイオンビームのビームプロファイルS(x)を測定する工程と、(d)測定されたビームプロファイルが仕様内にあるかどうかを決定する工程、(e)測定されたビームプロファイルが仕様内にないとき、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)に基づく計算を使用して、所望のプロファイル補正を生成する走査速度補正C(x)を決定する工程と、(f)補正されたビームプロファイルを生成するために、開始速度W0(x)および走査速度補正C(x)に基づく、補正された走査速度We(x)で、イオンビームを走査する工程とを含む。好適な実施例では、補正されたビームプロファイルは予め選択された制限内で一様である。
【００１１】
走査速度補正は、候補の走査速度補正を選択し、その候補の走査速度補正を走査されていないイオンビームの空間分布U(x)の畳込みを行って結果を生成し、その結果が所望のプロフィール補正に十分に近いかどうかどうかを決定することにより、決定され得る。候補の走査速度補正は、所望のプロフィール補正を生成する走査速度補正C(x)のためのサーチを行うことにより選択される。サーチは、ダンヒル・シンプレックス・アルゴリズム（downhill simplex algorithm）のような多次元サーチアルゴリズムを含むことができる。好適な実施例では、所望のプロフィール補正は、1/S(x)から成り、補正され走査速度Wc(x)はWo(x)/C(x)からなる。
【００１２】
工程(c)ないし(f)は、ビームプロファイルが仕様内となるまで繰り返される。調節プロセスは、ビームプロファイルが仕様内になく、連続した繰り返を改良しないときに、工程(c)ないし(f)を予め決定した回数の繰り返し後に終了してもよい。
【００１３】
本発明の他の態様にしたがって、走査イオンビームのプロファイルを調節する装置が提供される。本装置は、走査方向xで、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)を測定する手段と、走査ビームを生成するために、開始走査速度W0(x)でもってイオンビームを走査する手段と、走査されたイオンビームのビームプロファイルS(x)を測定する手段と、測定されたビームプロファイルが仕様内にあるかどうかを決定する手段、測定されたビームプロファイルが仕様内にないとき、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)に基づく計算を使用して、所望のプロファイル補正を生成する走査速度補正C(x)を決定する手段と、補正されたビームプロファイルを生成するために、開始速度W0(x)および走査速度補正C(x)に基づく、補正された走査速度We(x)で、イオンビームを走査する手段とを含む。
【００１４】
本発明の他の態様にしたがって、走査速度W(x)で走査方向xに走査されるイオンビームのビームプロファイルを見積もる方法が提供される。この方法は、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)を測定する工程と、走査されていないイオンビームの空間分布U(x)と走査速度W(x)に基づいたビームプロファイルS(x)を計算する工程とを含む。ビームプロファイルS(x)は空間分布U(x)および走査速度W(x)の畳込みを行うことによって計算される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の最良の理解のために、ここに添付される図面が参照される。
【００１６】
本発明の組み込みに適したイオン注入器の例の、簡略化したブロック図が図１に示さている。イオンビーム発生器10が所望の種のイオンビームを発生し、所望のエネルギーをもつまでイオンビームを加速し、エネルギーおよび質量汚染を除去するために、イオンビームの質量/エネルギー分析を実施し、エネルギーおよび質量汚染が低レベルのイオンビーム12を供給する。走査システム16（スキャナー20および角度補正器24を含む）が、平行あるいは平行に近い軌道をもつ、走査されたイオンビーム30を形成するために、イオンビームを偏向する。エンドステーション32が、所望の種のイオンが半導体ウエハ34に注入されるように、走査されたイオンビーム30の経路に、半導体ウエハ34（または他のワークピース）を支持するプラテン36を含む。イオン注入器は従来から周知の付加的な要素を含み得る。たとえば、エンドステーション32は典型的に、ウエハをイオン注入器に導入し、注入後ウエハを除去する自動化した取り扱い設備、ドーズ料測定システム、電子供給銃などを含む。イオンビームが通過する全経路はイオン注入の間、排気されることは理解されよう。
【００１７】
イオンビーム発生器10の主要な要素は、イオンビームソース40、ソースフィルター42、加速/減速カラム44および質量分析計50を含む。ソースフィルター42は好適に、イオンビームソース40に近接して配置される。加速/減速カラム44はソースフィルター42と質量分析計50との間に位置する。質量分析計50は双極分析磁石52および分解開口56を有するマスク54を含む。
【００１８】
スキャナー20（静電スキャンナーであってもよい）は、走査原点60から発散するイオン軌道をもつ走査されたイオンビームを形成するために、イオンビーム12を偏向する。スキャナー20は走査発生器82に連結された、間隔の空けられた走査プレート80および81を含んでもよい。走査発生器82は、走査プレート80および81の間の電界にしたがって、イオンビームを走査するために、鋸歯状または矩形の波形のような、走査電圧波形を適用する。
【００１９】
スキャナー20の一実施例では、走査プレート80および81には、双極走査波形を形成する+/−20キロボルト高電圧増幅器により電力が加えられる。ビームは走査波形によりいずれかの方向に偏向される。偏向角は典型的に、プラスマイナス13.5度である。
【００２０】
角度補正器24が、平行なイオン軌道をもつ、走査されたイオンビーム30を形成するために、走査されたイオンビーム中のイオンを偏向し、したがって走査されたイオンビームが集束されるように、設計されている。特に、角度補正器24は、間隙を画成するために間隔が空けられた磁気ポールピース26、および電源28に接続された磁石コイル（図示せず）を含み得る。走査されたイオンビームは、ポールピース26の間の間隙を通過し、間隙内の磁場にしたがって偏向される。磁場は、磁石コイルを流れる電流を変えることで調節することができる。ビームの走査およびビームの集束は、水平面のような選択された面において達成される。
【００２１】
イオン注入器は、ウエハ34の面70にまたはその近くに配置されたファラデービームプロファイラー90を含む。ビームプロファイラー90は矢印92により示されたウエハ34の面70と平行に移動する。走査イオンビーム30の一様性はウエハの面にわたってビームプロファイラー90を移動し、ビーム電流をモニターすることにより決定される。ウエハ面におけるビーム電流の分布は、下述するように、走査波形の形状を変化させることにより調節される。ビームプロファイラー90からの出力電流はコントローラ94へ供給される。
【００２２】
一実施例において、コントローラ94は、イオン注入器のセットアップおよび走査を制御するためにプログラムされた汎用コンピュータを含む。特に、コントローラ94は下述するように、一様性調節プロセスを実行するためにプログラムされてもよい。一実施例において、コントローラ94は、走査の制御に部分的にまたは全面的に寄与する汎用性コントローラまたはローカルコントローラであってもよい。
【００２３】
従来技術にしたがった走査イオンビームの一様性を最適化するプロセスのフローチャートが図２に示されている。工程100において、線形走査波形が走査プレート80および81に適用される。イオンビームの一様性は工程102において測定される。工程104では、一様性が仕様内にあるかどうかの決定がされる。工程104で一様性が仕様内にあることが決定されると、注入が工程106で実行される。一様性が仕様内にないときは、走査波形は、所望の一様性を達成するために、工程108において調節される。特に、走査波形は、イオンビームがビーム電流を減少させるためにより早く走査され、またはビーム電流を増加させるためにより遅く走査されるように、調節される。下述するように、従来技術の一様性調節プロセスは、走査されていないビームが、その断面積がゼロの線であることを仮定する。プロセスはつぎに、一様性の測定を繰り返すために工程102に戻る。プロセスは、所望の一様性を達成するために、一様性の測定および走査波形の調整を含むルーティンの、何度かの繰り返しを必要とする。
【００２４】
図２に示された、上述したプロセスは時間を消費し、特に数度の繰り返しが所望の一様性を達成するために必要となるものである。ビームの同調プロセスが自動化された典型的なシステムにおいて、図２に示された最適化プロセスは、実行される繰り返しの数に所定の制限を与える。所定の数の繰り返しが実行され、一様性が仕様内ないときには、プロセスは終了し、操作者の介入が必要となる。この場合、ビーム同調プロセスは遅延する。
【００２５】
図１のイオン注入器において、イオンビームは、それを静電的に偏向することにより水平方向に走査される。ビームは走査プレート80と81（電位差をもつ）との間を通過する。走査プレート80と81との間の電位差は、二つの走査プレートのうちのより負の電位の方に正のイオンを加速する電場を形成する。イオンビームの偏向はビームラインの端部の位置で変わり、そこでは走査プレート80と81の電圧とビームが測定されるところの位置との間に正確な対応がある。最適な場合では、この対応は線形であるが、既知の非線形関係が利用できる。走査プレート80と81の電位は、時間とともに変化する電圧で、イオンビームは時間の関数で前後に走引される。
【００２６】
走査波形は種々の方法で、数学的に記述できる。ひとつのアプローチでは、波形は時間の関数として電圧を特定することにより記述される。しかし、好適な実施例では、波形はビームの位置（電圧に正確に対応する）とその位置でのイオンビームの走引のレートとを特定することにより記述される。この定式化は、ある位置でのイオンビームの走引レートが、走査されたビームのプロファイルを測定するときに、その位置で測定された電流量に関連する。ビームが、或る位置よりゆっくりと走引されると、その位置での測定電流は増加する。逆に、ビームが、或る位置で急速に走引されると、その位置での測定電流は減少する。
【００２７】
（位置、勾配）で表される走引波形は、（時間、電圧）で表される波形の導関数のように見える。−Vから+Vボルトの間で、一定のレートの傾斜をもつ走査波形が、電圧対時間でグラフを描くと上向き傾斜の線となるが、傾斜対位置でブラフを描くと一定の高さの平坦な線となる。一実施例において、走査波形が一連の30デジタル値（それぞれは、走査における特定の位置の走査速度を示す）として表される。
【００２８】
理論的には、一定の傾斜レートの電圧またはビームの位置をもつ走査波形が、一様、すなわちどこでも一定のビーム電流を形成しなければならない。実際上、このことは、ビーム光学系の収差、ビームが偏向したときのビーム形状の僅かな変化、電圧とビーム位置との間の関係における非線形性などのために、決して生じない。
【００２９】
一様性を調節する従来技術の方法において、走査波形の変化は局所的なものと仮定している。したがって、ビーム電流が位置xで非常に高いとき、波形の傾斜は、短時間でその位置にビームがいないように増加し、位置xの電流を減少させる。このアプローチは非常の難しく、特に、走査されていないビームの断面が比較的多きときはなおさらである。位置xでの波形の傾斜を変化させると、ビームの幅に対応する位置の範囲にわたってビームプロファイルが変化する。走査波形の変化が調和した方法でなされると、いろいろな位置での補正が互いに相殺され、または付け加えられる。このような補正の典型的な結果は一様性が仕様内にないものとなる。従来技術の方法は調和した方法で、波形を調節することができない。
【００３０】
走査ビームプロファイルが迅速に測定できると、傾斜は調節でき、生じたビームプロファイルは測定できる。このアプローチは、最も良い一様性を生成する走査波形を体系的に、探すために利用できる。実際に、ビームプロファイルの測定には時間を要するため、適切な走査波形を迅速に識別する方法が必要となる。全走査波形を変化させる効果を見積もる計算が必要となる。
【００３１】
重畳（畳込み）積分が標準的な計算方法である（変数の値の範囲にわたって効果または応答が分布されている）。下述するように、重畳（畳込み）積分は走査波形を変化させる、走査ビームにおける効果を見積もるために使用することができる。
【００３２】
本発明の実施例にしたがった、走査ビームのプロファイルを調節する方法のフローチャートが図３に示されている。工程200において、走査方向xにおける走査されていないイオンビームの空間分布U(x)が測定される。次の工程で、固定電圧が走査プレート80および81に適用され、その結果走査されていないイオンビームがターゲット面70へと送られる。好適に、走査されていないイオンビームはターゲット面の中心に位置する。ビームプロファイル90は、走査されていないビームイオンの空間分布U(x)を決定するために使用される。ビームプロファイル90はx方向に平行移動し、ビーム電流の測定値をコントローラ94に与える。走査されていないイオンビームの位置およびビームプロファイル90の平行移動はコントローラ94により制御される。
【００３３】
走査されていないイオンビー空間分布U(x)の例が図４に示され、ここで図示のために、空間分布の幅が寄せ集められている。図４において、各パラメータが走査方向の位置xの関数で示され、ここで、破線は走査の両端を示す。図４に図示のパラメータは単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではないことは理解されよう。
【００３４】
工程202において、イオンビームは開始走査速度W0(x)で走査される。コントローラ94は、イオンビームを開始走査速度W0(x)で偏向するように、開始走査波形を走査プレート80に適用すべく、走査発生器92を制御する。図４に示されているように、開始走査速度W0(x)は一定の速度（線形傾斜電圧波形に対応）であってもよい。これに代えて、選択されたビームパラメータに対してほぼ一様な走査ビームプロファイルを与えるために、既知の走査速度W0(x)が使用できる。工程204において、開始走査プロファイルS0(x)が測定されるが、イオンビームは開始走査速度W0(x)で走査される。ビームプロファイル90はx方向で、ウエハ面にわたって平行移動され、ビーム電流の測定値はコントローラ94に与えられ、したがって、走査ビームのプロファイルが与えられる。図４に図示の開始走査ビームプロフィールS0(x)の例は、中心よりも走査の両端近くで高ビーム電流であることを示す。このことは、中心よりもウエハの外側端部近くでより高いイオンのドーズ両の、不所望の結果を生成する。
【００３５】
工程206において、開始走査ビームプロファイルS0(x)が一様性の仕様に合致するどうかについて決定がなされる。一様性は典型的に、ウエハ面にわたって0.5％以下となるひとつの標準偏差のように、一様性が或るパーセンテージ内にあることを必要とする。一様性が仕様内にあると、開始走査速度W0(x)は工程208において注入を実行せるために使用できる。一様性が工程206で、仕様内にあるかが決定されると、走査波形の調整は不要である。
【００３６】
工程210において、所望のプロファイル補正を生成する走査速度補正C(x)が決定される。走査速度補正C(x)の決定は、走査されていないイオンビームの空間波形U(x)に基づく。すあわち、走査速度補正は、イオンビームの断面を点として処理するのではなく、有限な断面および断面にわたって一様な部分布をもつといる事実を考慮している。走査速度補正C(x)は、所望の走査ビームプロファイルを与えるように、典型的には走査の幅にわたって一様であるよう、開始走査速度W0(x)を補正するために使用される。補正された走査速度W0(x)が、走査速度補正C(x)で、開始走査速度W0(x)を割ることにより決定され得る。これに代え、補正された走査速度Wc(x)は、乗算のために定式化された走査速度補正を、開始走査速度に掛けることにより決定されてもよい。走査速度補正C(x)を決定する工程210のプロセスは、図５に示され、下述される。W0(x)/C(x)として決定されて、対応する補正された走査速度Wc(x)は図４に示されている。
【００３７】
工程212において、ビームは補正された走査速度Wc(x)で走査される。コントローラ94は、補正された走査速度でイオンビームを偏向するために、各位置での補正された走査速度に対応する値を走査発生器82に与える。工程214において、補正されたビームプロファイルSc(x)は測定される。補正されたビームプロファイルは開始ビームプロファイルと同じようにして測定されてもよい。特に、ビームプロファイル90はウエハ面にわたって平行移動され、測定電流値はコントローラ94に与えられる。補正されたビームプロファイルSc(x)の例が図４に示されている。プロセスは、補正されたビームプロファイルSc(x)の一様性が仕様内であるかどうを決定するために、工程206に戻る。一様性が仕様内にあると、工程208で注入が実行される。一様性が仕様外のままであるときは、工程206，210、212および214を含む調整プロセスは、所望の一様性が達成されるまで、繰り返される。
【００３８】
調節プロセスには、実行される調節工程の繰り返し数に制限（図示せず）が与えられてもよい。所望の一様性が繰り返しの所定の数内で達成されないとき、調節プロセスは終了し、成功せずと宣言される。ひとつのアプローチにおいて、調節プロセスは、ビームプロファイルが仕様内になく、連続した繰り返しによっても改善されないとき、所定の数の繰り返し後終了する。しかし、調節プロセスは、ビームプロファイルが連続した繰り返しで改善されるならば、所定の数の繰り返し後続けられてもよい。
【００３９】
図３の工程210に対応する、走査速度補正C(x)を決定するプロセスが図５に示されている。工程300において、候補の走査速度補正Ci(x)が多次元サーチアルゴリズムを使用して選択される。図５の例では、補正された走査速度Wc(x)が、走査速度補正C(x)で割った開始走査速度W0(x)として計算されることが仮定されている。候補の走査速度補正の選択が走査波形の、多数の傾斜の調節に関連することから、多次元サーチアルゴリズムが使用される。上述したように、走査波形は走査における各位置での走査速度を示す一連の値として表すことができる。一実施例において、走査波形は一連の30個のデジタル値（それぞれが走査において異なる位置の走査速度を示す）として表すことができる。走査速度の値のいくつかまたは全ては、所望の一様性または他の所望のビームプロファイルを達成するために調節されてもよい。さらに、上述したように、ひとつの位置での走査速度の調節は、イオンビームの空間分布のために、近隣の位置の一様性に影響を与える。多次元のサーチアルゴリズムは従来より知られている。好適な実施例において、ダンヒル・シンプレックス・サーチ・アルゴリズムが使用される。ダンヒル・シンプレックス・サーチ・アルゴリズムはたとえば、Numerical Recipes in Pascal: The Art of Scientific Computing（William H. Pressなど、Cambridge University Press, 1986, New York, NY, pp. 326-331）に記述されている。
【００４０】
工程302において、候補の走査速度補正Ci(x)および走査されていないイオンビームの空間分布U(x)の重畳（畳込み）が計算される。この重畳（畳込み）積分は当業者には知られている。計算の結果は、候補の走査速度補正Ci(x)を利用することにより得られる、見積もられたプロファイル補正である。
【００４１】
工程304において、重畳（畳込み）計算の結果は所望のプロファイル補正と比較される。図５の例では、所望のプロファイル補正は、1/S0(x)、すなわち開始走査ビームプロファイルS0(x)の逆数である。工程302での重畳（畳込み）計算の結果が所望のプロファイル補正1/S0(x)に十分に近いものであるかの決定がなされる。xの値の範囲にわたって比較がなされ、その比較の結果が所望のプロファイル補正に十分に近いものかどうかを決定するために、決定プロセスが利用される。たとえば、各比較点は、所望のプロファイル補正の特定に制限内であるように要求することができる。
【００４２】
重畳（畳込み）計算の結果が所望のプロファイル補正に十分に近いものではないと、プロセスは工程300に戻り、新しい候補の走査速度補正Ci(x)が多次元サーチアルゴリズムを使用して選択される。プロセスは、受け入れ可能なプロファイル補正が得られるまで繰り返される。
【００４３】
重畳（畳込み）計算の結果が所望のプロファイル補正に十分に近いものであると、候補の走査速度補正Ci(x)は工程306において、走査速度補正C(x)として使用される。補正された走査速度は工程308において、W0(x)/C(x)として決定される。プロセスは、補正された走査速度の見積もりのために、図３の工程210に戻る。
【００４４】
本発明の調節プロセスは、一様なビームプロファイルが必要となる典型的な場合に関連した記述されてきた。しかし、本発明の調節プロセスは、所望のプロファイル（一様であろうと、非一様であろうと）を生成するために使用することができる。
【００４５】
本発明の好適実施例が開示され、説明されてきたが、当業者には、特許請求の範囲により画成される本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更、修正がなし得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の実施に適した、イオン注入器の略示図である。
【図２】図２は、従来技術の一様性調節プロセスを示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施例にしたがった一様性調節プロセスを示すフローチャートである。
【図４】図４は、ウエハ面での位置xの関数で、本発明の一様性調節プロセスと関連した種々のパラメータの例を図示するグラフである。
【図５】図５は、走査速度補正を決定するプロセスの実施例を示すフローチャートである。
【図１】
2004530265.tif 000003
【図２】
2004530265.tif 000004
【図３】
2004530265.tif 000005
【図４】
2004530265.tif 000006
【図５】
2004530265.tif 000007
【国際公開パンフレット】
2004530265.tif 000008
2004530265.tif 000009
2004530265.tif 000010
2004530265.tif 000011
2004530265.tif 000012
2004530265.tif 000013
2004530265.tif 000014
2004530265.tif 000015
2004530265.tif 000016
2004530265.tif 000017
2004530265.tif 000018
2004530265.tif 000019
2004530265.tif 000020
2004530265.tif 000021
2004530265.tif 000022
2004530265.tif 000023
2004530265.tif 000024
2004530265.tif 000025
2004530265.tif 000026
2004530265.tif 000027
2004530265.tif 000028
2004530265.tif 000029
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004530265.tif 000030
2004530265.tif 000031
【国際調査報告】
2004530265.tif 000032
2004530265.tif 000033