离子注入装置及测定装置制造方法及图纸

技术编号:21896349 阅读:26 留言:0更新日期:2019-08-17 16:17
一种离子注入装置及测定装置。本发明专利技术实现离子束的角度分布的评价的高速化。本发明专利技术的测定装置(50)包括:多个狭缝(74a~74c),使离子束入射;束电流测定部(54),设置于从多个狭缝沿射束行进方向分离的位置;及测定控制部。束电流测定部(54)构成为能够在与射束行进方向正交的第1方向的位置不同的多个测定位置测定束电流。多个狭缝(74a~74c)以第1方向与狭缝宽度方向一致的方式沿第1方向隔着间隔配置,且以沿第1方向可移动的方式构成。测定控制部一边使多个狭缝沿第1方向移动,一边获取通过束电流测定部在第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值。

Ion Implantation Device and Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
离子注入装置及测定装置
本申请主张基于2018年2月8日申请的日本专利申请第2018-020944号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。本专利技术涉及一种离子注入装置及测定装置。
技术介绍
半导体制造工序中,出于改变半导体的导电性的目的、改变半导体的晶体结构的目的等,标准性地实施向半导体晶圆注入离子的工序(也称为离子注入工序)。已知根据照射至晶圆的离子束的角度,离子束与晶圆的相互作用的方式发生变化,并影响离子注入的处理结果,因此在离子注入前测定离子束的角度分布。例如,利用沿狭缝宽度方向排列的多个电极来测定通过狭缝的射束的电流值,由此能够获得狭缝宽度方向的角度分布(例如,参考专利文献1)。专利文献1:日本特开2016-4614号公报为了准确掌握离子束的角度信息,不仅获得射束截面内的特定位置的角度分布,还优选获得射束捆束整体的角度分布。然而,为了测定射束捆束整体的角度分布,需要一边使狭缝沿横切射束的方向移动一边在射束截面内的多个位置测定角度,因此至测定结束为止需要时间。为了提高半导体制造工序的吞吐量,优选能够在更短的时间内评价射束的角度分布。本专利技术的一方式的例示性目的之一为,提供一种高速评价离子束的角度分布的技术。
技术实现思路
本专利技术的一方式的离子注入装置具备:束线装置,输送照射至晶圆的离子束;及测定装置,测定离子束的角度信息。测定装置包括:多个狭缝,使离子束入射;束电流测定部,设置于从多个狭缝沿射束行进方向分离的位置;及测定控制部。束电流测定部构成为在与射束行进方向正交的第1方向的位置不同的多个测定位置能够测定束电流,多个狭缝以第1方向与狭缝宽度方向一致的方式沿第1方向隔着间隔配置,且以沿第1方向可移动的方式构成,测定控制部一边沿第1方向移动多个狭缝,一边获取通过束电流测定部在第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值。本专利技术的另一方式为测定装置。该装置测定离子束的角度信息,该测定装置具备:多个狭缝,使离子束入射;束电流测定部,设置于从多个狭缝沿射束行进方向分离的位置;及测定控制部。束电流测定部构成为能够在与射束行进方向正交的第1方向的位置不同的多个测定位置测定束电流,多个狭缝以第1方向与狭缝宽度方向一致的方式沿第1方向隔着间隔配置,且以沿第1方向可移动的方式构成,测定控制部一边沿第1方向移动多个狭缝,一边获取通过束电流测定部在第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值。另外,在方法、装置、系统等之间相互置换以上的构成要件的任意组合、本专利技术的构成要件和表现的形式,作为本专利技术的方式也有效。专利技术效果根据本专利技术,能够实现离子束的角度分布的评价的高速化。附图说明图1是概略地表示实施方式的离子注入装置的顶视图。图2是详细表示基板传送处理单元的结构的侧视图。图3(a)、图3(b)是概略地表示掩模板及束电流测定部的结构的俯视图。图4是示意地表示基于测定装置的射束的角度分布的测定例的侧视图。图5(a)~图5(d)是示意地表示具有不同的角度分布的射束的测定例的侧视图。图6(a)、图6(b)是示意地表示基于测定装置的束电流的测定结果的曲线图。图7是示意地表示移动掩模板的状态的侧视图。图8是示意地表示基于测定装置的射束的角度分布的测定例的侧视图。图9(a)、图9(b)是示意地表示基于测定装置的束电流的测定结果的曲线图。图10是示意地表示射束捆束整体的相位空间分布的图。图11是示意地表示判定为异常的射束的测定例的侧视图。图12是示意地表示射束捆束的局部相位空间分布的图。图13是表示实施方式的离子注入方法的流程的流程图。图14是示意地表示基于变形例的测定装置的射束的角度分布的测定例的侧视图。图中:W-晶圆,50-测定装置,54-束电流测定部,56-测定控制部,74、75-横向狭缝,76、77-电流检测部,78、79-电极,100-离子注入装置,150-测定装置,154-束电流测定部,154a-法拉第杯,154b-移动机构。具体实施方式以下,参考图示对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。另外,图示说明中对相同要件标注相同符号,并适当省略重复说明。并且,以下所述的结构为示例,并不对本专利技术的范围进行任何限定。图1是概略地表示本专利技术的一实施方式的离子注入装置100的顶视图。离子注入装置100为所谓高能量离子注入装置。高能量离子注入装置为具有高频线性加速方式的离子加速器和高能量离子输送用束线的离子注入装置,对在离子源10产生的离子进行加速,将如此获得的离子束B沿束线输送至被处理物(例如基板或晶圆W),并在被处理物注入离子。高能量离子注入装置100具备:离子束生成单元12,生成离子并进行质谱分析;高能量多段线性加速单元14,对离子束进行加速而使其成为高能量离子束;射束偏转单元16,进行高能量离子束的能量分析、轨道校正、能量分散的控制;射束输送线路单元18,将经过分析的高能量离子束输送至晶圆W;及基板传送处理单元20,将输送的高能量离子束注入于半导体晶圆。离子束生成单元12具有离子源10、引出电极11及质谱分析装置22。离子束生成单元12中,射束从离子源10通过引出电极11被引出的同时被加速,被引出加速的射束通过质谱分析装置22被质谱分析。质谱分析装置22具有质谱分析磁铁22a、质谱分析狭缝22b。质谱分析狭缝22b有时还配置于质谱分析磁铁22a的刚刚后方,但实施例中,配置于其下一个结构即高能量多段线性加速单元14的入口部内。通过质谱分析装置22进行的质谱分析的结果,只选出注入所需的离子种类,被选出的离子种类的离子束被导入接下来的高能量多段线性加速单元14。高能量多段线性加速单元14具备进行离子束的加速的多个线性加速装置即隔着一个以上的高频共振器的加速间隙。高能量多段线性加速单元14能够通过高频(RF)电场的作用来对离子进行加速。高能量多段线性加速单元14具备具有高能量离子注入用的基本的多段的高频共振器的第1线性加速器15a。高能量多段线性加速单元14也可以额外具备具有超高能量离子注入用的附加的多段的高频共振器的第2线性加速器15b。通过高能量多段线性加速单元14而进一步被加速的离子束的方向通过射束偏转单元16而发生变化。从将离子束加速至高能量的高频方式的高能量多段线性加速单元14出来的高能量离子束具有一定范围的能量分布。因此,为了在高能量多段线性加速单元14的下游对高能量的离子束进行射束扫描及射束平行化而照射至晶圆,需要预先实施高精度的能量分析、轨道校正及射束会聚发散的调整。射束偏转单元16进行高能量离子束的能量分析、轨道校正、能量分散的控制。射束偏转单元16具备至少两个高精度偏转电磁铁、至少一个能量宽度限制狭缝、至少一个能量分析狭缝、至少一个横向会聚设备。多个偏转电磁铁构成为进行高能量离子束的能量分析、离子注入角度的精密的校正及能量分散的抑制。射束偏转单元16具有能量分析电磁铁24、抑制能量分散的横向会聚四极透镜26、能量分析狭缝28及提供转向(轨道校正)的偏转电磁铁30。另外,能量分析电磁铁24有时也被称为能量过滤电磁铁(EFM)。高能量离子束通过射束偏转单元16而转换方向,并朝向晶圆W的方向。射束输送线路单元18为输送从射束偏转单元16出来的离子束B的束线装置,其具有由会聚/发散透镜组构成的射束整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子注入装置,其特征在于,具备:束线装置,输送照射至晶圆的离子束;及测定装置,测定所述离子束的角度信息,所述测定装置包括:多个狭缝,使所述离子束入射;束电流测定部,设置于从所述多个狭缝沿射束行进方向分离的位置;及测定控制部,所述束电流测定部构成为能够在与所述射束行进方向正交的第1方向的位置不同的多个测定位置测定束电流,所述多个狭缝以所述第1方向与狭缝宽度方向一致的方式沿所述第1方向隔着间隔配置,且以沿所述第1方向能够移动的方式构成,所述测定控制部一边使所述多个狭缝沿所述第1方向移动,一边获取通过所述束电流测定部在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值。

【技术特征摘要】
2018.02.08 JP 2018-0209441.一种离子注入装置,其特征在于,具备:束线装置,输送照射至晶圆的离子束;及测定装置,测定所述离子束的角度信息,所述测定装置包括:多个狭缝,使所述离子束入射;束电流测定部,设置于从所述多个狭缝沿射束行进方向分离的位置;及测定控制部,所述束电流测定部构成为能够在与所述射束行进方向正交的第1方向的位置不同的多个测定位置测定束电流,所述多个狭缝以所述第1方向与狭缝宽度方向一致的方式沿所述第1方向隔着间隔配置,且以沿所述第1方向能够移动的方式构成,所述测定控制部一边使所述多个狭缝沿所述第1方向移动,一边获取通过所述束电流测定部在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值。2.根据权利要求1所述的离子注入装置,其特征在于,所述测定控制部根据所述多个狭缝的所述第1方向的位置及在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值来计算所述离子束的射束捆束整体的所述第1方向的角度分布。3.根据权利要求1或2所述的离子注入装置,其特征在于,所述测定控制部根据所述多个狭缝的所述第1方向的位置及在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值来计算所述离子束的所述第1方向的相位空间分布。4.根据权利要求1至3中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述测定控制部一边使所述多个狭缝沿所述第1方向以与狭缝宽度相同的距离逐次移动一边获取在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值。5.根据权利要求1至3中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述测定控制部一边使所述多个狭缝沿所述第1方向以恒定速度移动一边获取在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定的多个束电流值。6.根据权利要求1至5中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述测定控制部使所述多个狭缝移动与所述多个狭缝的所述第1方向的间隔相同的距离。7.根据权利要求1至6中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述多个狭缝的所述第1方向的间隔为狭缝宽度的整数倍。8.根据权利要求1至7中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述多个狭缝包括第1狭缝及与所述第1狭缝在所述第1方向上相邻设置的第2狭缝,所述多个狭缝的所述第1方向的间隔被设定为通过所述第2狭缝的所述离子束的第2部分不入射至能够测定通过所述第1狭缝的所述离子束的第1部分的一个以上的测定位置。9.根据权利要求1至8中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述测定装置具备包括所述多个狭缝的一个射束屏蔽体。10.根据权利要求1至9中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述多个狭缝包括分别配置于所述第1方向的两端的第1端部狭缝及第2端部狭缝,所述束电流测定部构成为在比所述第1端部狭缝至所述第2端部狭缝为止的所述第1方向的距离长的区间,能够在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定束电流。11.根据权利要求10所述的离子注入装置,其特征在于,所述束电流测定部构成为在比所述第1端部狭缝至所述第2端部狭缝为止的所述第1方向的距离和所述多个狭缝的所述第1方向的移动距离的合计长的区间,能够在所述第1方向的位置不同的多个测定位置测定束电流。12.根据权利要求1至11中任一项所述的离子注入装置,其特征在于,所述测定控制部当所述束电流测定部在所述多个测定位置中分别位于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:井门德安狩谷宏行大浦正英
申请(专利权)人:住友重机械离子科技株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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