离子注入装置及离子注入方法制造方法及图纸

一种离子注入装置及离子注入方法。控制装置在获取了晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的目标值时，生成根据在晶片处理面内在第2方向上不同的多个位置上的第1方向的一维剂量分布而规定的多个聚合函数和将二维不均匀剂量分布的所述目标值与多个聚合函数建立对应关联的相关信息。控制装置计算出模拟了基于多个聚合函数及相关信息的离子注入时的晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的推断值，并修正多个聚合函数，以使推断值与目标值相似，由此生成多个校正函数。控制装置根据多个校正函数及相关信息来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，并向晶片处理面注入与目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。

【技术实现步骤摘要】
离子注入装置及离子注入方法


[0001]本申请主张基于2019年8月7日申请的日本专利申请第2019-145267号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
[0002]本专利技术涉及一种离子注入装置及离子注入方法。

技术介绍

[0003]在半导体器件制造工序中，为了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而标准地实施向半导体晶片注入离子的工序(也称为离子注入工序)。在离子注入工序中使用的装置被称作离子注入装置。在离子注入工序中，有时要求特意使晶片处理面内的二维剂量分布不均匀的“不均匀注入”。例如，通过根据在晶片处理面内照射离子束的第1方向及第2方向的射束照射位置来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，从而使用离子注入装置实现所期望的不均匀注入(例如，参考专利文献1)。
[0004]专利文献1：日本特开2017-69055号公报
[0005]上述不均匀注入例如是为了校正在离子注入工序以外的半导体器件制造工序中产生的半导体器件的特性的偏差而实施的，其能够大大有助于改善半导体器件的成品率。然而，作为目标值的二维不均匀剂量分布在每个晶片或每个批次中有可能不同，因此需要根据目标值个别地制作用于控制射束扫描速度及晶片扫描速度的数据组。并且，还需要使用所制作的数据组实际实施离子注入，测定形成于晶片面内的二维不均匀剂量分布，并根据测定值微调数据组。这种数据组的制作及调整复杂且花费劳力，因此对于离子注入装置的使用者而言，成为很大的负担，并且还导致离子注入装置的生产率的下降。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一种方式的例示性目的之一在于提供一种减轻用于使用离子注入装置实现所期望的不均匀注入的使用者的负担，并提高离子注入装置的生产率的方法。
[0007]本专利技术的一种方式的离子注入装置具备：射束生成装置，生成离子束；射束扫描仪，使离子束沿第1方向往复扫描；压板驱动装置，一边保持晶片以使往复扫描的离子束照射到晶片处理面，一边使晶片沿与第1方向正交的第2方向往复扫描；及控制装置，根据在晶片处理面内照射离子束的第1方向及第2方向的射束照射位置来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，以使所期望的二维不均匀剂量分布的离子注入到晶片处理面。控制装置在获取了晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的目标值时，生成根据在晶片处理面内在第2方向上不同的多个位置上的第1方向的一维剂量分布而规定的多个聚合函数和将二维不均匀剂量分布的所述目标值与多个聚合函数建立对应关联的相关信息。控制装置计算出模拟了基于多个聚合函数及相关信息的离子注入时的晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的推断值，并修正多个聚合函数，以使推断值与目标值相似，由此生成多个校正函数。控制装置根据多个校正函数及相关信息来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，并向晶片处理面注入与目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。
[0008]本专利技术的另一种方式是使用一种方式的离子注入装置的离子注入方法。该方法具备：获取所述晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的目标值；根据目标值生成根据在晶片处理面内在第2方向上不同的多个位置上的第1方向的一维剂量分布而规定的多个聚合函数和将二维不均匀剂量分布的目标值与多个聚合函数建立对应关联的相关信息；计算出模拟了基于多个聚合函数及相关信息的离子注入时的晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的推断值；根据推断值修正多个聚合函数，以使推断值与目标值相似，由此生成多个校正函数；及根据多个校正函数及相关信息来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，并向晶片处理面注入与目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。
[0009]另外，将以上的构成要件的任意组合或本专利技术的构成要件或表述在方法、装置、系统等之间相互替换的方式，也作为本专利技术的方式而有效。
[0010]专利技术效果
[0011]根据本专利技术，能够减轻用于使用离子注入装置实现所期望的不均匀注入的使用者的负担，并提高离子注入装置的生产率。
附图说明
[0012]图1是表示实施方式所涉及的离子注入装置的概略结构的俯视图。
[0013]图2是表示图1的离子注入装置的概略结构的侧视图。
[0014]图3是表示图1的注入处理室内的概略结构的主视图。
[0015]图4是示意性地表示注入处方的数据结构的图。
[0016]图5(a)、(b)是示意性地表示二维剂量分布的图。
[0017]图6是表示校正函数文件及相关信息文件的一例的图。
[0018]图7是表示相关信息文件的一例的表。
[0019]图8是示意性地表示多步骤注入的图。
[0020]图9是示意性地表示控制装置的功能结构的框图。
[0021]图10是示意性地表示多个一维不均匀剂量分布的图。
[0022]图11是表示经标准化的多个初始函数的一例的图。
[0023]图12是表示聚合前及聚合后的函数的一例的图。
[0024]图13是表示实施方式所涉及的离子注入方法的流程的流程图。
[0025]图14是表示数据组的制作处理的流程的流程图。
[0026]图中：10-离子注入装置，32-射束扫描部，44-中心杯，50-压板驱动装置，60-控制装置，61-注入处理控制部，62-射束条件控制部，63-射束扫描控制部，64-压板控制部，65-注入处方管理部，66-存储部，67-检索部，68-重新制作部，69-模拟部，70-注入处方，73-二维不均匀剂量分布，74-格点，77-校正函数文件，78-相关信息文件，81-注入范围，82-非注入范围，B-离子束，W-晶片，WS-晶片处理面。
具体实施方式
[0027]以下，参考附图对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。另外，在附图的说明中对相同要件标注相同符号，并适当地省略重复说明。并且，以下叙述的结构为例示，并不对本专利技术的范围进行任何限定。
[0028]在详细叙述实施方式之前说明概要。本实施方式是构成为向晶片注入所期望的二维不均匀剂量分布的离子的离子注入装置。例如，为了校正在离子注入工序以外的半导体器件制造工序中产生的半导体器件的特性的偏差而实施特意使晶片处理面内的二维剂量分布不均匀的“不均匀注入”。通过根据晶片处理面内的半导体器件的特性的偏差来特意改变剂量，能够大大改善半导体器件的成品率。这种不均匀注入是通过使第1方向(例如x方向)的射束扫描速度可变并且使第2方向(例如y方向)的晶片扫描速度可变来实现的。
[0029]用于控制射束扫描速度及晶片扫描速度的数据组需要根据作为目标值的二维不均匀剂量分布来个别地进行制作。并且，为了以高精度实现所意图的二维不均匀剂量分布，还需要使用所制作的数据组实际实施离子注入，测定形成于晶片面内的二维不均匀剂量分布，并根据测定值微调数据组。这种数据组的制作及调整复杂且花费劳力，因此对于离子注入装置的使用者而言，成为很大的负担，并且还导致离子注入装置的生产率的下降。另外，作为目标值的二维不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子注入装置，其特征在于，具备：射束生成装置，生成离子束；射束扫描仪，使所述离子束沿第1方向往复扫描；压板驱动装置，一边保持晶片以使所述往复扫描的离子束照射到晶片处理面，一边使所述晶片沿与所述第1方向正交的第2方向往复扫描；及控制装置，根据在所述晶片处理面内照射所述离子束的所述第1方向及所述第2方向的射束照射位置来改变所述第1方向的射束扫描速度及所述第2方向的晶片扫描速度，以使所期望的二维不均匀剂量分布的离子注入到所述晶片处理面，所述控制装置在获取了所述晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的目标值时，生成根据在所述晶片处理面内在所述第2方向上不同的多个位置上的所述第1方向的一维剂量分布而规定的多个聚合函数和将所述二维不均匀剂量分布的所述目标值与所述多个聚合函数建立对应关联的相关信息，所述控制装置计算出模拟了基于所述多个聚合函数及所述相关信息的离子注入时的所述晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的推断值，并修正所述多个聚合函数，以使所述推断值与所述目标值相似，由此生成多个校正函数，所述控制装置根据所述多个校正函数及所述相关信息来改变所述第1方向的射束扫描速度及所述第2方向的晶片扫描速度，并向所述晶片处理面注入与所述目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。2.根据权利要求1所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制装置通过沿所述第2方向分割所述二维不均匀剂量分布的所述目标值而生成沿所述第2方向分割的所述晶片处理面内的多个区域中的每一个中的所述第1方向的多个一维不均匀剂量分布，所述控制装置生成与所述多个一维不均匀剂量分布相对应的多个初始函数，并将所述多个初始函数中的相似的函数聚合，由此生成个数比所述多个初始函数的个数少的所述多个聚合函数。3.根据权利要求2所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制装置对所述多个一维不均匀剂量分布进行标准化，以使所述多个初始函数中的每一个的最大值、所述多个初始函数中的每一个的平均值或将所述多个初始函数中的每一个在所述第1方向上进行积分而得到的积分值成为规定值，由此生成所述多个初始函数。4.根据权利要求2或3所述的离子注入装置，其特征在于，遍及包含所述晶片处理面所在的注入范围和所述离子束超过所述晶片处理面而沿所述第1方向过扫描的非注入范围的射束扫描范围而定义所述多个初始函数，所述控制装置根据所述多个初始函数中的每一个的所述注入范围中的函数的相似性来将所述多个初始函数聚合。5.根据权利要求4所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制装置对所述注入范围中的函数彼此相似的两个以上的初始函数进行平均化来将所述两个以上的初始函数聚合为一个聚合函数。6.根据权利要求4或5所述的离子注入装置，其特征在于，所述多个初始函数中的每一个的所述注入范围可以根据生成所述多个初始函数中的
每一个的所述晶片处理面内的所述第2方向的位置上的所述晶片处理面的所述第1方向的大小而不同，当将第1初始函数和所述注入范围比所述第1初始函数小的第2初始函数聚合时，所述控制装置在所述第1初始函数的所述注入范围与所述第2初始函数的所述注入范围重叠的所述第1方向的位置上对所述第1初始函数和所述第2初始函数进行平均化，在所述第1初始函数的所述注入范围与所述第2初始函数的所述非注入范围重叠的所述1方向的另一位置上采用所述第1初始函数的值，由此将所述第1初始函数及所述第2初始函数聚合。7.根据权利要求2至6中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制装置将彼此相似的初始函数和聚合函数聚合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石桥和久，
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：