(57)【要約】【課題】一つの半導体基板にいろいろな条件のイオンを注入できるように特定領域に選択的にイオン注入が可能なイオン注入システム及びこれを用いたイオン注入方法を提供する。【解決手段】イオンビームを提供するソース部と、ソース部から抽出されたイオンビームを加速し、加速されたイオンビームを半導体基板の第１方向にスキャンするように制御するビームライン部と、半導体基板がスキャンするイオンビームと対面するように半導体基板を固定させ、第１方向とは異なる第２方向に動くプラテン（ｐｌａｔｅｎ）を有するターゲットチャンバと、スキャンされるイオンビームの第１方向の幅を調節して半導体基板にイオン注入するように、第１方向に沿って開口部分のサイズ調節が可能な開口を有する第１可変スクリーンアパーチュアと、スキャンされるイオンビームの量を測定するためのドーズカップとを有するファラデー部とを備える。【選択図】      図１
2007200896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームを提供するソース部と、
前記ソース部から抽出されたイオンビームを加速し、該加速されたイオンビームを半導体基板の第１方向にスキャンするように制御するビームライン部と、
前記半導体基板が前記スキャンするイオンビームと対面するように半導体基板を固定させ、前記第１方向とは異なる第２方向に動くプラテン（ｐｌａｔｅｎ）を有するターゲットチャンバと、
前記スキャンされるイオンビームの前記第１方向の幅を調節して前記半導体基板にイオン注入するように、前記第１方向に沿って開口部分のサイズ調節が可能な開口を有する第１可変スクリーンアパーチュアと、前記スキャンされるイオンビームの量を測定するためのドーズカップとを有するファラデー部とを備えることを特徴とするイオン注入システム。
【請求項２】
前記ファラデー部の第１可変スクリーンアパーチュアは、前記開口を形成するように前記第１方向に配列された一対のスクリーン部材を含み、該一対のスクリーン部材の各々は、前記第１方向に沿ってそれぞれ独立して移動可能なことを特徴とする請求項１に記載のイオン注入システム。
【請求項３】
前記ファラデー部の第１可変スクリーンアパーチュアは、グラファイトで形成されることを特徴とする請求項２に記載のイオン注入システム。
【請求項４】
前記ファラデー部は、前記ターゲットチャンバ内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のイオン注入システム。
【請求項５】
前記ビームライン部は、前記イオンビームを加速するための加速部と、
前記加速されたイオンビームが前記第１方向にスキャンされるように制御するスキャン部と、
前記スキャンされるビームを集束する集束部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のイオン注入システム。
【請求項６】
前記ファラデー部は、前記スキャンされるイオンビームの前記第２方向の幅を調節するように、前記第２方向に沿って開口部分のサイズ調節が可能な開口を有する第２可変スクリーンアパーチュアをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のイオン注入システム。
【請求項７】
前記第１方向及び前記第２方向は、互いに直交することを特徴とする請求項１に記載のイオン注入システム。
【請求項８】
前記ファラデー部の第２可変スクリーンアパーチュアは、前記開口を形成するように前記第２方向に配列された一対のスクリーン部材を含み、該一対のスクリーン部材の各々は、前記第２方向に沿ってそれぞれ独立して移動可能なことを特徴とする請求項７に記載のイオン注入システム。
【請求項９】
ソース部にてイオンビームを抽出するステップと、
前記抽出したイオンビームを加速させるステップと、
前記加速されたイオンビームを第１方向にスキャンするステップと、
前記第１方向に沿って開口部分のサイズを調節できる第１可変スクリーンアパーチュアを利用して、前記スキャンされるイオンビームの前記第１方向の範囲を調節するステップと、
前記幅が調節されたスキャンされるイオンビームによってターゲットチャンバ内のプラテンに固定された半導体基板にイオン注入するステップと、
前記イオン注入するステップ中に、前記ターゲットチャンバ内のプラテンを前記第１方向とは異なる第２方向に移動させるステップとを有することを特徴とするイオン注入方法。
【請求項１０】
前記スキャンされるイオンビームの範囲を調節するステップは、前記半導体基板に対して前記スキャンするイオンビームの幅及び位置を調節するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載のイオン注入方法。
【請求項１１】
前記スキャンされるイオンビームの幅及び位置の調節するステップは、前記第１可変スクリーンアパーチュアの一対のスクリーン部材を前記第１方向に沿ってそれぞれ独立して移動させることによって行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のイオン注入方法。
【請求項１２】
前記スキャンされるイオンビームの幅及び位置の調節するステップは、前記第１可変スクリーンアパーチュアの開口を前記半導体基板の半分に対応するように調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のイオン注入方法。
【請求項１３】
前記スキャンされるイオンビームの幅及び位置の調節するステップは、前記第１可変スクリーンアパーチュアの開口を前記半導体基板の一つのダイ（ｄｉｅ）に対応するように調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のイオン注入方法。
【請求項１４】
前記スキャンされるイオンビームの幅及び位置の調節するステップは、前記第１可変スクリーンアパーチュアの開口の位置を前記第１方向に沿って第１速度で移動させるステップと、前記チャンバ内のプラテンを前記第２方向に沿って第２速度で移動させるステップとを含むことを特徴とする請求項１１に記載のイオン注入方法。
【請求項１５】
前記イオン注入するステップ中に、前記第１方向の範囲が調節されたスキャンするイオンビームの前記第２方向の幅を調節するステップをさらに有することを特徴とする請求項９に記載のイオン注入方法。
【請求項１６】
前記イオンビームの第２方向の幅は、前記第２方向に配置された第２可変スクリーンアパーチュアの開口部分のサイズを調節することによって調節することを特徴とする請求項１５に記載のイオン注入方法。
【請求項１７】
前記第２可変スクリーンアパーチュアは、前記開口を形成するように前記第２方向に配列された一対のスクリーン部材を含み、前記第２可変スクリーンアパーチュアの開口のサイズは、前記一対のスクリーン部材の各々を前記第２方向に沿ってそれぞれ独立して移動させることによって調節することを特徴とする請求項１６に記載のイオン注入方法。
【請求項１８】
前記第１方向及び前記第２方向は互いに直交することを特徴とする請求項９に記載のイオン注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の製造のための装置に関し、特に、半導体基板の特定領域に選択的にイオンを注入できるイオン注入システム及びこれを用いたイオン注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板に対する不純物ドーピングは、概ねイオン注入システムを利用したイオン注入により行われる。例えば、半導体基板内のウェル領域、チャンネル領域、ソース領域及びドレイン領域は、このようなイオン注入方法により形成されうる。このようなイオン注入方法のイオン注入条件は、半導体素子の特性に大きく影響をおよぼす。したがって、一つの半導体素子を製造するためには、多くのイオン注入条件がテストされ、そのうち最適のイオン注入条件が選定されうる。
【０００３】
しかし、従来のイオン注入システム及びイオン注入方法によれば、一つの半導体基板には一つの条件のイオン注入のみされうる。したがって、いろいろなイオン注入条件をテストするためには、複数枚の半導体基板を利用しなければならない。しかし、イオン注入条件をテストするためには半導体素子を完成させなければならないので、その製造中にいろいろな変数がテスト結果に影響を及ぼすことがある。すなわち、イオン注入条件に対する正確なテスト結果を得ることは難しい。
【０００４】
他の方法として、いろいろなイオン注入条件をテストするために、フォトレジストパターンをイオン注入に対するマスクとして利用できる。すなわち、一つの半導体基板上に複数のフォトレジストパターンを順に形成し、各フォトレジストパターンをイオン注入マスクとして、一つの半導体基板に複数の条件のイオンを注入できる。しかし、このようなフォトリソグラフィ法を利用した方法は、かなり高コストが要求され生産性を落とす要因になる。
【０００５】
さらに他の方法として、例えば、特許文献１には、ステンシルマスクを利用して半導体基板の所定領域のみにイオンを注入する方法が開示されている。しかし、このような所定パターンを持つステンシルマスクを利用する場合、半導体素子のパターン形状によって毎度ステンシルマスクを取り替えねばならないという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６９３０３１６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記従来のイオン注入システムにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、一つの半導体基板にいろいろな条件のイオンを注入できるように、半導体基板の特定領域に選択的にイオンを注入できるイオン注入システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、一つの半導体基板にいろいろな条件のイオンを注入できるように、半導体基板の特定領域に選択的にイオンを注入できるイオン注入方法を提供するとことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明によるイオン注入システムは、イオンビームを提供するソース部と、前記ソース部から抽出されたイオンビームを加速し、該加速されたイオンビームを半導体基板の第１方向にスキャンするように制御するビームライン部と、前記半導体基板が前記スキャンするイオンビームと対面するように半導体基板を固定させ、前記第１方向とは異なる第２方向に動くプラテン（ｐｌａｔｅｎ）を有するターゲットチャンバと、前記スキャンされるイオンビームの前記第１方向の幅を調節して前記半導体基板にイオン注入するように、前記第１方向に沿って開口部分のサイズ調節が可能な開口を有する第１可変スクリーンアパーチュアと、前記スキャンされるイオンビームの量を測定するためのドーズカップとを有するファラデー部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
前記ファラデー部の第１可変スクリーンアパーチュアは、前記開口を形成するように前記第１方向に配列された一対のスクリーン部材を含み、該一対のスクリーン部材の各々は、前記第１方向に沿ってそれぞれ独立して移動可能なことが好ましい。
前記ファラデー部の第１可変スクリーンアパーチュアは、グラファイトで形成されることが好ましい。
前記ファラデー部は、前記ターゲットチャンバ内に配置されることが好ましい。
前記ビームライン部は、前記イオンビームを加速するための加速部と、前記加速されたイオンビームが前記第１方向にスキャンされるように制御するスキャン部と、前記スキャンするビームを集束する集束部とを含むことが好ましい。
前記ファラデー部は、前記スキャンされるイオンビームの前記第２方向の幅を調節するように、前記第２方向に沿って開口部分のサイズ調節が可能な開口を有する第２可変スクリーンアパーチュアをさらに有することが好ましい。
前記第１方向及び前記第２方向は、互いに直交することが好ましい。
前記ファラデー部の第２可変スクリーンアパーチュアは、前記開口を形成するように前記第２方向に配列された一対のスクリーン部材を含み、該一対のスクリーン部材の各々は、前記第２方向に沿ってそれぞれ独立して移動可能なことが好ましい。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明によるイオン注入方法は、ソース部にてイオンビームを抽出するステップと、前記抽出したイオンビームを加速させるステップと、前記加速されたイオンビームを第１方向にスキャンするステップと、前記第１方向に沿って開口部分のサイズを調節できる第１可変スクリーンアパーチュアを利用して、前記スキャンするイオンビームの前記第１方向の範囲を調節するステップと、前記幅が調節されたスキャンされるイオンビームによってターゲットチャンバ内のプラテンに固定された半導体基板にイオン注入するステップと、前記イオン注入するステップ中に、前記ターゲットチャンバ内のプラテンを前記第１方向とは異なる第２方向に移動させるステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るイオン注入システム及びこれを用いたイオン注入方法によれば、可変スクリーンアパーチュアを利用して半導体基板の特定領域にイオンを選択的に注入できる。したがって、本発明のイオン注入システムを利用すれば、従来に使われた高コストのフォトレジストパターン形成工程が省略されるので、従来よりコストダウンできるという効果がある。
【００１２】
また、可変スクリーンアパーチュアの開口のサイズ及び／又は位置を変えつつ多様な条件のイオン注入を一つの半導体基板に注入できる。したがって、従来複数の半導体基板を利用してテストする場合に比べて半導体基板の消費を大きく低減することができる。さらに、一つの半導体基板でいろいろなイオン注入条件がテスト可能であるので、半導体基板の間に介在されうる変数が除去されて、テストの信頼性が向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係るイオン注入システム及びこれを用いたイオン注入方法を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現され、ただし、本実施形態は本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものである。図面で構成要素は説明の便宜のためにその大きさが誇張されうる。
【００１５】
本発明の実施形態によるイオン注入システムは、注入する不純物イオンの種類に制限されない。例えば、イオン注入システムは、半導体基板に燐イオン、ホウ素イオン、ゲルマニウムイオン、シリコンイオン、インジウムイオン、アンチモンイオン、窒素イオン及びアルゴンイオン等を注入するために利用されうる。本発明の実施形態で、イオンビームという用語は、一つ以上の線を形成する複数のイオンを称し、複数のイオンと混用されて使われうる。
【００１６】
図１は、本発明である一実施形態によるイオン注入システムを示す概略図である。
図１を参照すれば、イオン注入システム１００は、ソース部１１５、ビームライン部１４０及びターゲットチャンバ１５０を備える。イオンビーム１０２はソース部１１５から抽出されて、ビームライン部１４０で加速され、一方向にスキャンされてターゲットチャンバ１５０内の半導体基板１６０に注入される。したがって、ソース部１１５とビームライン部１４０とは、イオンビーム１０２が移動するように互いに連結され、ビームライン部１４０は、ターゲットチャンバ１５０にイオンビーム１０２を提供できるように連結されている。
【００１７】
イオン注入システム１００は、ハイブリッドタイプのスキャン方式を持つ。イオンビーム１０２は、ビームライン部１４０で電磁気的な方法で一方向、例えば、図２のＸ１方向にスキャンされる。一方、半導体基板１６０を固定するターゲットチャンバ１５０内のプラテン１５５は他の方向、例えば、図３のＸ３方向に機械的な方法で移動する。したがって、イオンビーム１０２は、電磁気的な方法及び機械的な方法の併合、すなわち、ハイブリッドタイプのスキャン方式を利用して半導体基板１６０上の所望の領域または全体に注入することができる。
【００１８】
半導体基板１６０は、複数の半導体チップを製造するために、ダイ（ｄｉｅ、図示せず）単位で区分されうる。例えば、複数のダイは、半導体基板１６０上に行または列のマトリックスで配列されうる。例えば、半導体基板１６０は、シリコン基板、ゲルマニウム基板またはシリコン−ゲルマニウム基板等を含む。
【００１９】
次に、イオン注入システム１００のそれぞれの構成要素をさらに詳細に説明する。
ソース部１１５は、イオンビーム１０２を生成して選別する役割を行う。ソース部１１５は、当該技術分野において通常的な構造を持つことができる。例えば、ソース部１１５は、イオンソース１０５及び質量分析器１１０を備えることができる。イオンソース１０５は、不純物をイオン化させた後に、このようなイオンを質量分析器１１０に提供する。
質量分析器１１０は、マグネット（図示せず）を備えており、このようなマグネットを利用して、所望の質量の不純物イオンのみを選別してビームライン部１４０に提供できる。
【００２０】
ビームライン部１４０は、ソース部１１５から抽出されたイオンビーム１０２を所定のエネルギーで加速させ、また、加速されたイオンビーム１０２を一つのライン方向にスキャンする役割を行う。さらに、ビームライン部１４０は必要に応じて、スキャンするイオンビーム１０２を所定方向に集束する役割をさらに行う。
【００２１】
例えば、ビームライン部１４０は、加速部１２５、スキャン部１３０及び集束部１３５を備えることができる。加速部１２５は、ソース部１１５から抽出されたイオンビーム１０２を所望のエネルギーで加速させる役割を行う。スキャン部１３０は、加速されたイオンビーム１０２を一方向にスキャンさせることができる。集束部１３５は、スキャンされるイオンビーム１０２の方向を変え、また所定範囲に集束させる役割を行う。
【００２２】
さらに具体的にみれば、スキャン部１３０は、加速されたイオンビーム１０２が一方向、例えば、図２のＸ１方向にスキャンされるように制御できる。これにより、ライン形態の加速されたイオンビーム１０２がスキャン部１３０により一平面上のイオンビーム１０２に変換されうる。すなわち、スキャン部１３０は、ライン形態に加速されたイオンビーム１０２を一平面上に順次に広げる役割を行える。スキャン部１３０は、当該技術分野で周知の通常的な構造を持つことができるので、その具体的な構造についての説明を省略する。
【００２３】
ビームライン部１４０を経てスキャンされ集束されたイオンビーム１０２は、第１可変スクリーンアパーチュア１７５によりその範囲が調節されて、ターゲットチャンバ１５０内の半導体基板１６０に注入される。半導体基板１６０は、プラテン１５５により固定される。ターゲットチャンバ１５０内部については、図２〜図４を参照してさらに詳細に説明する。
【００２４】
図２は、図１のイオン注入システムのターゲットチャンバ内部を示す（Ｘ１−Ｘ２）平面図であり、図３は、図２のターゲットチャンバ内部のプラテン部分を示す概略（Ｘ２−Ｘ３）平面図であり、そして図４は、図２のターゲットチャンバ内のファラデー部を示す正面図である。
【００２５】
図２〜図４を参照すれば、スキャンされ集束されたイオンビーム１０２は、ファラデー部１８０を経てその範囲が調節されて半導体基板１６０に注入される。ファラデー部１８０は、ターゲットチャンバ１５０の内部に、そしてビームライン部（図１の１４０）の前に配置されうる。しかし、本発明の変形された例として、ファラデー部１８０は、ターゲットチャンバ１５０とビームライン部１４０との間に適切に配置することもできる。
【００２６】
ファラデー部１８０は、ドーズカップ１７０、固定スクリーンアパーチュア１６５、及び第１可変スクリーンアパーチュア１７５を備える。ドーズカップ１７０は、イオンビーム１０２の量を測定するのに利用される。例えば、ドーズカップ１７０は、イオンビーム１０２による電流を測定することによってイオンビーム１０２の量、すなわち、イオンドーズ量を測定できる。ドーズカップ１７０を過ぎたイオンビーム１０２は、Ｘ１方向にＷ０の幅を持つことができる。
【００２７】
第１可変スクリーンアパーチュア１７５は、開口１７８の幅を調節してイオンビーム１０２のＸ１方向の幅を調節できる。例えば、開口１７８は、Ｗ１の幅を持つことができ、これにより、第１可変スクリーンアパーチュア１７５を過ぎたイオンビーム１０２の幅は、Ｗ０からＷ１に減少する。その結果、半導体基板１６０の限定された領域、例えばＸ１方向に配置された所定面積のダイにイオンが注入される。
【００２８】
例えば、第１可変スクリーンアパーチュア１７５は、開口１７８を限定する一対のスクリーン部材１７５ａ、１７５ｂを備えて構成できる。スクリーン部材１７５ａ、１７５ｂは、Ｘ１方向にそれぞれ独立して移動させ、これにより、開口１７８の大きさ及び位置を自由に調節することができる。例えば、第１可変スクリーンアパーチュア１７５は、グラファイトで形成されうる。
【００２９】
固定スクリーンアパーチュア１６５は、イオンビーム１０２がドーズカップ１７０を大きく外れてチャンバ内部に注入されることを防止する役割を行う。すなわち、固定スクリーンアパーチュア１６５は、その位置が固定されている。しかし、第１可変スクリーンアパーチュア１７５も固定スクリーンアパーチュア１６５と類似した機能を行うので、本発明の変形された実施形態として、固定スクリーンアパーチュア１６５は省略することも可能である。
【００３０】
半導体基板１６０を固定するプラテン１５５は、支持台１５２に沿って、すなわち、Ｘ３方向に沿って移動できる。すなわち、プラテン１５５の動きは、機械的にイオンビーム１０２を半導体基板１６０のＸ３方向に沿って注入するようにできる。例えば、Ｘ１方向とＸ３方向は互いに直交する。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、従来とは異なって、第１可変スクリーンアパーチュア１７５を利用して半導体基板１６０の特定領域にイオンを選択的に注入できる。したがって、本発明の実施形態によるイオン注入システム１００を利用すれば、従来に使われた高コストのフォトレジストパターン形成工程が省略されうるので、従来よりコストダウンになりうる。
【００３２】
また、本発明の実施形態によれば、第１可変スクリーンアパーチュア１７５の開口１７８の大きさ及び／又は位置を変えつつ、多様な条件のイオン注入を一枚の半導体基板１６０に注入できる。したがって、従来複数の半導体基板１６０を利用してテストする場合に比べて、半導体基板１６０の消耗を大きく低減できる。さらに、一枚の半導体基板１６０でいろいろなイオン注入条件がテストできるので、半導体基板１６０の間に介在されうる変数が除去されて、テストの信頼性が向上する。
【００３３】
以下では、図１のイオン注入システム１００を利用したイオン注入方法をさらに詳細に説明する。
図１を参照すれば、ソース部１１５からイオンビーム１０２を抽出する。抽出されたイオンビーム１０２は加速部１２５で加速される。加速されたイオンビーム１０２は、スキャン部１３０で第１方向、例えば、図２のＸ１方向にスキャンされる。スキャンされたイオンビーム１０２は、第１可変スクリーンアパーチュア１７５を利用してスキャン方向の範囲が調節される。範囲が調節されたイオンビーム１０２は、プラテン１５５に固定された半導体基板１６０に注入される。注入ステップ中に、プラテン１５は第２方向、例えば、図３のＸ３方向に移動する。これにより、半導体基板１６０の特定領域にイオンビーム１０２を注入することができる。
【００３４】
図５〜図７は、特定列に対するイオン注入のためのスキャン範囲の調節方法を例示的に説明するための平面図である。
図５を参照すれば、第１可変スクリーンアパーチュア１７５の開口１７８が半導体基板１６０のイオン注入領域、例えば、一つのダイに対応するように調節する。例えば、開口１７８の幅がＷ２になるようにスクリーン部材１７５ａ、１７５ｂの位置が調節される。この場合、開口１７８の位置は、半導体基板１６０の所望の列のダイの位置に合せることができる。
【００３５】
図６を参照すれば、半導体基板１６０がプラテン１５５により移動し、イオンビーム１０２が一つのダイに対応するように調節されてスキャンされることによって、半導体基板１６０の特定列のダイ領域Ａ１にイオンが注入される。さらに、開口１７８の位置を変えつつ、前述したイオン注入の手順を反復すれば、半導体基板１６０に列単位でイオン注入を行うことができる。この場合、各列のイオン注入条件、例えば、エネルギーまたはドーズを互いに異ならせれば、一つの半導体基板１６０にいろいろな条件のイオン注入が列単位で行うことができる。
【００３６】
図７は、半導体基板１６０の傾斜したライン領域Ａ２にイオンが注入されたことを示す。このような場合は、半導体基板１６０がプラテン１５５に傾斜してローディングされた場合に適用できる。すなわち、半導体基板１６０にダイが傾斜して配置された場合、その傾斜に合せて該当ダイに選択的にイオン注入を行うことができる。
【００３７】
図５及び図７を共に参照して、傾斜イオン注入方法をより詳細に説明する。傾斜イオン注入は、図６の特定列に対しイオン注入する方法を変形して説明されうる。例えば、プラテン１５５のＸ３軸への移動と連動して、第１可変スクリーンアパーチュア１７５の開口１７８の位置をＸ１軸に沿って移動させる。この場合、開口１７８の大きさは一定に維持できる。傾斜角、開口１７８の移動速度、及びプラテン１５５の移動速度は下の数式１の関係を満足するようにする。
【００３８】
（数１）
Ｖｏ＝Ｖｐ／ｔａｎ（θ）
但し、θは傾斜したライン領域Ａ２がＸ２軸に対して持つ傾斜角、Ｖｐはプラテン１５５の移動速度、Ｖｏは開口１７８の移動速度をそれぞれ表す。
【００３９】
したがって、開口１７８及びプラテン１５５の移動速度を調節して適切な傾斜角を持つ傾斜したライン領域Ａ２にイオンを注入することができる。
【００４０】
次に、図８及び図９を参照して、半導体基板１６０の半分の領域Ａ３に選択的にイオンを注入する方法を説明する。
第１可変スクリーンアパーチュア１７５の開口１７８を半導体基板１６０の半分の領域Ａ３に対応するように調節する。例えば、一つのスクリーン部材１７５ｂの一端を半導体基板の中心付近に合せ、他の一つのスクリーン部材１７５ａの一端を半導体基板１６０のエッジ付近に合せる。逆に、二つのスクリーン部材１７５ａ、１７５ｂの位置を入れ替えることによって、半分の領域Ａ３の反対側の半分領域（図示せず）を選択することもできる。
【００４１】
上述したイオン注入方法は、図１のイオン注入システム１００を利用して例示的に説明されたものである。しかし、本発明の実施形態によるイオン注入方法は、その思想の範囲内でイオン注入システム１００を変形して適用されることもあるということは明らかである。
【００４２】
次に、図１０〜図１２を参照して、本発明の他の実施形態によるイオン注入システムを説明する。他の実施形態によるイオン注入システムは、図１の一実施形態によるイオン注入システム１００を大部分参照できる。以下では、一実施形態と他の実施形態との差異点についてのみ説明する。
【００４３】
図１０は、本発明の他の実施形態によるイオン注入システムのターゲットチャンバ内部を示す（Ｘ１−Ｘ２）平面図であり、図１１は、図１０のターゲットチャンバ内部の第２可変スクリーンアパーチュア部分を示す概略（Ｘ２−Ｘ３）平面図であり、図１２は、図１０のターゲットチャンバ内部を示す正面図である。
【００４４】
図１０〜図１２を参照すれば、ファラデー部１８０ａは、一実施形態によるファラデー部（図２の１８０）に比べて第２可変スクリーンアパーチュア１８５をさらに備えている。第２可変スクリーンアパーチュア１８５は、Ｘ３方向に沿って配置されて開口１８８を形成する一対のスクリーン部材１８５ａ、１８５ｂを備える。一対のスクリーン部材１８５ａ、１８５ｂの位置をＸ３方向にそれぞれ独立して移動させることによってイオンビーム１０２のＸ３方向の幅を調節することができる。例えば、第２可変スクリーンアパーチュア１８５を経つつ、イオンビーム１０２のＸ３方向の幅がｈ０からｈ１に調節される。例えば、一対のスクリーン部材１８５ａ、１８５ｂは、グラファイトで形成できる。
【００４５】
第２可変スクリーンアパーチュア１８５は、Ｘ３方向の幅を精密に制御するだけでなく、特定領域では開口１８８を完全に閉鎖させることによってイオンビーム１０２を遮断する機能を行うこともできる。このような遮断機能は、半導体基板１６０の特定ダイ部分にイオンビーム１０２を注入する場合に使われうる。
例えば、図１３に示すように、半導体基板１６０の一つのダイ部分Ａ４のみにイオンビーム１０２を注入することができる。このようなイオン注入は、図６で説明したイオン注入方法を変形して達成できる。例えば、列単位のイオン注入中、プラテン１５５がダイ部分Ａ４を過ぎる場合にのみ第２可変スクリーンアパーチュア１８５の開口１８８を開放させ、その他の領域では開口１８８が閉鎖されるようにする。
【００４６】
他の例として、図１４に示すように、半導体基板１６０の１／４領域Ａ５にイオンビーム１０２を注入することもできる。このようなイオン注入は、図９で説明したイオン注入方法を変形して達成されうる。例えば、半分領域のイオン注入中、プラテン１５５が１／４領域Ａ５を過ぎる場合にのみ第２可変スクリーンアパーチュア１８５の開口１８８を開放させ、その他の領域では開口１８８が閉鎖されるようにする。
上述したように、本発明の他の実施形態によるイオン注入システムを利用すれば、半導体基板１６０のダイ単位の特定領域にまで選択的なイオン注入が可能になる。
【００４７】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、半導体素子の製造関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態によるイオン注入システムを示す解略図である。
【図２】図１のイオン注入システムのターゲットチャンバ内部を示す（Ｘ１−Ｘ２）平面図である。
【図３】図２のターゲットチャンバ内部のプラテン部分を示す概略（Ｘ２−Ｘ３）平面図である。
【図４】図２のターゲットチャンバ内のファラデー部を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態によるイオン注入方法を説明するためのターゲットチャンバ内部を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態によるイオン注入方法によりイオンが注入された半導体基板を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態によるイオン注入方法によりイオンが注入された半導体基板を示す平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態によるイオン注入方法を説明するためのターゲットチャンバ内部を示す平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態によるイオン注入方法によりイオンが注入された半導体基板を示す平面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるイオン注入システムのターゲットチャンバ内部を示す（Ｘ１−Ｘ２）平面図である。
【図１１】図１０のターゲットチャンバ内部の第２可変スクリーンアパーチュア部分を示す概略（Ｘ２−Ｘ３）平面図である。
【図１２】図１０のターゲットチャンバ内部を示す正面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態によるイオン注入方法によりイオンが注入された半導体基板を示す平面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態によるイオン注入方法によりイオンが注入された半導体基板を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００        イオン注入システム
１０２        イオンビーム
１０５        イオンソース
１１０        質量分析器
１１５        ソース部
１２５        加速部
１３０        スキャン部
１３５        集束部
１４０        ビームライン部
１５０        ターゲットチャンバ
１５２        支持台
１５５        プラテン
１６０        半導体基板
１６５        固定スクリーンアパーチュア
１７０        ドーズカップ
１７５        第１可変スクリーンアパーチュア
１７５ａ、１７５ｂ    スクリーン部材
１７８、１８８    開口
１８０        ファラデー部
１８５        第２可変スクリーンアパーチュア
１８５ａ、１８５ｂ    スクリーン部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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