【手続補正書】
【提出日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドと、
前記シールドのビーム進行方向の下流に配置され、長い方の寸法と短い方の寸法とを有し、前記ビームの強度を感知するビームセンサと、
前記ビームセンサに対して前記シールドを並進させるアクチュエータと、
を備え、
前記シールドは、前記ビームセンサに対して並進されるに伴い、前記ビームセンサからの前記ビームの少なくとも一部分を遮断し、前記ビームセンサに対する前記シールドの一部分における変化に関連する前記強度の測定値は、前記ビームセンサの前記長い方の寸法により定められる第１の方向における前記ビームのビーム密度分布を表す、ビーム密度測定システム。
【請求項２】
前記ビームはイオンビームを含み、前記ビームセンサは、ビーム電流センサを含み、前記強度は、前記イオンビームのビーム電流を含み、前記ビーム密度分布は、前記第１の方向における前記イオンビームのビーム電流密度分布を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アクチュエータは、前記シールドを並進経路に沿って並進させ、前記シールドの前記長い方の寸法の向きは、前記並進経路と直交する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記シールドは、第１の特徴および第２の特徴を有し、前記第２の特徴は、前記第２の特徴における位置の関数としての、前記第１の特徴との可変間隔を有する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の特徴は、前記並進経路に対し直角の直線外側エッジを含み、前記第２の特徴は、前記並進経路に対し直角でない直線外側エッジを含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記並進経路の一の方向における前記イオンビームのビーム電流密度分布を表す信号を受信し、前記第１の方向における前記イオンビームの前記ビーム電流密度分布を表す信号を受信し、かつ、前記並進経路の前記方向、および、前記第１の方向において、前記ビーム電流の二次元マップを生成するコントローラをさらに備える、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の方向における前記イオンビームの前記ビーム電流密度分布を表す信号を受信し、前記信号に応じて、前記第１の方向における前記イオンビームの高さを決定するコントローラをさらに備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の方向における前記イオンビームの前記ビーム電流密度分布を表す信号を受信し、前記ビーム電流密度分布を閾値と比較して、前記ビーム電流密度分布が前記閾値を超える場合は、修正処置をとるコントローラをさらに備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項９】
ビームを生成するビーム発生器と、
ビーム密度測定システムと、を備え、
前記ビーム密度測定システムは、
シールドと、
前記シールドのビーム進行方向の下流に配置され、長い方の寸法と短い方の寸法とを有し、前記ビームの強度を感知するビームセンサと、
前記ビームセンサに対して前記シールドを並進させるアクチュエータと、
を備え、
前記シールドは、前記ビームセンサに対して並進されるに伴い、前記ビームセンサからの前記ビームの少なくとも一部分を遮断し、前記ビームセンサに対する前記シールドの一部分における変化に関連する前記強度の測定値は、前記ビームセンサの前記長い方の寸法により定められる第１の方向における前記ビームのビーム密度分布を表す、装置。
【請求項１０】
前記ビーム発生器は、イオンビーム発生器を含み、前記ビームは、イオンビームを含み、前記ビームセンサは、ビーム電流センサを含み、前記強度は、前記イオンビームのビーム電流を含み、前記ビーム密度分布は、前記イオンビームの前記第１の方向におけるビーム電流密度分布を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記イオンビームは、スポットビームを含み、前記ビーム電流センサは、前記スポットビームの前記第１の方向における前記ビーム電流密度分布を提供する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記イオンビームは、スポットビームを含み、前記ビーム電流センサは、前記ビーム電流センサに対する前記シールドの複数の位置のそれぞれに対し、前記スポットビームの前記第１の方向における前記ビーム電流密度分布を提供する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
可動プロファイルセンサをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記イオンビームの並進経路の一の方向におけるビーム電流密度分布を表す信号を供給するために、前記可動プロファイルセンサを前記並進経路に沿って並進させ、前記シールドは、前記可動プロファイルセンサに結合され、前記可動プロファイルセンサは、前記イオンビームが基板に注入される間、前記基板により定められる基板平面の上流に配置され、前記ビーム電流センサは、前記基板平面の下流に配置されるファラデーセンサを含む、請求項１０から１２の何れか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記シールドは、前記イオンビームが基板に注入される間、前記基板により定められる基板平面の下流に配置され、前記ビーム電流センサは、前記基板平面の下流に配置されるファラデーセンサを含む、請求項１０から１３の何れか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記シールドは、前記イオンビームが基板に注入される間、前記基板により定められる基板平面の上流に配置され、前記ビーム電流センサは、前記基板平面の上流に配置される可動プロファイルセンサであるファラデーセンサを含む、請求項１０から１３の何れか１項に記載の装置。
【請求項１６】
シールドのビーム進行方向の下流に配置され、長い方の寸法と短い方の寸法とを有するビームセンサを提供する段階と、
前記ビームセンサに対して前記シールドを並進させることにより、前記シールドは、前記ビームセンサからの前記ビームの少なくとも一部を遮断する段階と、
前記ビームセンサに対する前記シールドの異なる位置について、前記ビームセンサにより前記ビームの強度を測定する段階と、
を備え、
前記ビームセンサに対する前記シールドの位置の変化に関連する前記強度の測定値は、前記ビームセンサの前記長い方の寸法により定められる前記ビームの第１の方向におけるビーム密度分布を表す、方法。
【請求項１７】
前記ビームはイオンビームを含み、前記ビームセンサは、ビーム電流センサを含み、前記強度は、前記イオンビームのビーム電流を含み、前記ビーム密度分布は、前記第１の方向における前記イオンビームのビーム電流密度分布を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記並進させる段階は、前記シールドを並進経路に沿い並進させる段階を含み、前記シールドの前記長い方の寸法の向きは、並進経路と直交する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記イオンビームは、スポットビームを含み、前記ビーム電流センサは、前記並進経路に沿った前記シールドの複数の位置のそれぞれに、前記スポットビームの前記第１の方向における前記ビーム電流密度分布を提供する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記イオンビームの前記ビーム電流密度分布と、閾値とを比較する段階と、
前記ビーム電流密度分布の一部分が前記閾値を上回る場合に修正処置をとる段階と、
をさらに備える、請求項１７から１９の何れか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ビーム電流センサ２４２は、長い方の寸法と短い方の寸法とを有する。長い方および短い方の寸法は、センサ自身により定められる。あるいは、長い方および短い方の寸法は、シールドと同様の寸法を有する大型のビーム電流センサの上流に位置するシールド内のスロット（図示せず）によって定められうる。一実施形態では、ビーム電流センサ２４２の長い方の寸法は、Ｙ方向に位置合わせされてよく、並進経路１７２は、イオンビーム電流密度測定システム２４０がイオンビームのビーム電流密度分布をＹ方向に提供するようなＸ方向にあってよい。他の実施形態では、ビーム電流センサ２４２の長い方の寸法は、Ｘ方向に位置合わせされてよく、並進経路１７２は、イオンビーム電流密度測定システム２４０がイオンビームのビーム電流密度分布をＸ方向に提供するようなＹ方向にあってよい。図１のビームセンサ１４２は、長い方の寸法と短い方の寸法とを同様に有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
イオン源２２０は、イオンを生成することができ、イオンチャンバと、イオン化されるガスを収容するガスボックスとを備えうる。ガスは、イオンチャンバに供給されてそこでイオン化される。生成されたイオンは、イオン源２２０から抽出される。引出電極セット２２２および引出電源は、イオン源からのイオンを加速させうる。引出電源は、コントローラ１２０により制御されるように調整可能である。イオン源の構造および動作は、当業者には周知である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図４は、ビーム電流センサ２４２に対し第１の位置にある図３のシールド１５０を示す正面図である。シールド１５０は、並進経路１７２と直交するシールド１５０の外側エッジ３０４が前縁であり、もう一方の外側エッジ３０２が後縁であるよう、負のＸ方向に並進される。並進経路１７２に沿ったシールド１５０の並進は、連続しても、あるいは、不連続な段階を有していてもよい。前縁である外側エッジ３０４が位置Ｘ０にある場合、シールド１５０は、ビーム電流センサ２４２からのイオンビーム２０４を完全に遮断しうる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図５は、ビーム電流センサ２４２に対し第２の位置にある図３のシールドの正面図を示す。図４の第１の位置と比べ、シールド１５０は、距離ΔＸを並進しているので、前縁である外側エッジ３０４は、位置−Ｘ１にある。距離ΔＸは既知であり、シールド１５０の配置も既知なので、ビーム電流センサ２４２の覆われていない領域のＹ位置またはΔＹにおける対応する変化は、方程式（１）により決定される。（１）ΔＹ＝（ΔＸ）（ｔａｎθ）
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
図６は、ビーム電流センサ２４２に対し第３の位置にある図３のシールドのさらなる他の正面図を示す。図５の第２の位置と比べ、シールドは、同様の距離ΔＸを並進しているので、前縁である外側エッジ３０４は、位置−Ｘ２にある。したがって、シールド１５０の後縁である外側エッジ３０２は、ビーム電流センサ２４２のさらなる垂直距離ΔＹを覆わない。したがって、前の位置に比べて、イオンビームの位置および高さに依存する（垂直方向における）イオンビームのより大きい部分がビーム電流センサ２４２により感知されうる。シールド１５０は、後縁である外側エッジ３０２がビーム電流センサ２４２からのイオンビームのいかなる部分も遮断しなくなるまで、並進し続ける。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図７は、シールド１５０の異なる水平Ｘ位置に関するシールド位置の関数としての、ビーム電流センサ２４２により測定されたビーム電流のプロット７００を示す。Ｘ座標は、シールド１５０の前縁である外側エッジ３０４の位置に対応する。前縁は、負のＸ方向に並進されるに伴い、Ｘ１位置に達する頃にイオンビームセンサ２４２からのイオンビームを遮断する。それゆえ、ビーム電流センサ２４２により検知されるイオンビーム電流は、位置Ｘ１でほぼ０に達するまでに急速に降下する。後縁である外側エッジ３０２がイオンビームの一部分が導かれるビーム電流センサ２４２の領域を露出させ始めるまでは、ビーム電流センサにより測定されるビーム電流は、ほぼ０のままである。このことは、位置Ｘ０と−Ｘ１とのほぼ中間で見られる。後縁である外側エッジ３０２は、ビーム電流センサ２４２をさらに露出させ、前縁がほぼ位置−Ｘ３に達するまでには比較的大量の合計ビーム電流が測定される。その場合、イオンビームの全高がビーム電流センサ２４２により測定される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図８は、負のＸ方向に並進されるに伴い、ビーム電流センサ２４２を露出させていくエッジ３０２に関連して測定されたビーム電流の一部を示すシールドＸ位置の関数としてのビーム電流のプロット８００である。図８の例では、等距離のＸ位置における合計ビーム電流がプロットされている。それゆえ、測定されたビーム電流の変化率は、プロット８００の傾きに直接影響する。一般的に、プロット８００の傾きが大きいほど、イオンビーム電流センサの特定のＹ領域に起因するビーム電流は高くなる。例えば、Ｘ位置−Ｘ５と−Ｘ４との間の傾きｍ３などの、閾値と比較して過剰な傾きは、シールドのＸ位置に関連する特定のＹ位置という点でイオンビームの「ホットスポット」を示しうる。Ｙ方向における測定されたビーム電流密度の一部分が閾値を超える場合、イオンビーム電流密度測定システムのコントローラは、修正処置をとりうる。修正処置は、基板にイオンを注入させないことを含みうる。測定されたビーム電流密度の一部が閾値を超える場合、結果としての線量率は、許容範囲内の線量率より高くてよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図１０は、本発明に従うイオンビーム電流密度測定システムのリボンビーム１００６と、複数のビーム電流センサとを示す正面断面図である。図１０の実施形態では、７つのビーム電流センサ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８、１０３０、および、１０３２が示されているが、１つ以上のビーム電流センサが利用されてよい。説明を明確にすべく、図１０ではシールド１５０を省略している。ビーム電流センサ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８、１０３０、および、１０３２のそれぞれは、特定のＸ位置に固定される。シールド１５０が並進経路１７２に沿って並進されてそれぞれのビーム電流センサを通り過ぎる際、図９において詳述された動作に従う方法により、ビーム電流センサ１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８、１０３０、および、１０３２のそれぞれにＹ方向における垂直ビーム電流密度分布が生じる。例えば、Ｙ方向における垂直ビーム電流密度プロフィール１００８［Ｉ（ｙ）＠ｐｏｓｉｔｉｏｎ−Ｘ３］は、センサ１０２０だけでなく、他のセンサ１０２２、１０２４、１０２６、１０２８、１０３０、および、１０３２のそれぞれのＸ位置で生じうる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
図１９は、特定のシールドおよびビーム電流センサ位置を示す、図１Ｂのイオンビーム電流密度測定システム２４０に従うイオンビーム電流密度測定システム２４０ａの第１の実施形態を示す。シールド１５０は、例えば、周知の可動ファラデーセンサなどの可動プロファイルセンサ１９０２に結合されうる。本実施形態における可動プロファイルセンサ１９０２およびシールド１５０は、イオンビームが基板に注入される間に、基板により定められる基板平面１５８内を進行しうる。ビーム電流センサ２４２は、シールドのＺ方向の下流に配置されてよい。ビーム電流センサ２４２は、基板平面１５８の下流のエンドステーションに位置するサンプルファラデーカップなどのサンプルファラデーセンサであってよい。