离子注入方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种离子注入方法及设备。使用离子束的束电流、 到基板的剂量，以及基准扫描速度，计算作为其中小数点后面的数字 被截掉的整数值的基板的扫描次数。如果扫描次数小于2，则中断处理。 如果扫描次数等于或者大于2，则确定扫描次数是偶数还是奇数。如果 扫描次数是偶数，则将当前的扫描次数设置为实际的扫描次数。如果 扫描次数是奇数，则获得比奇数扫描次数小1的偶数扫描次数，并将 获得的偶数扫描次数设置为实际的扫描次数。通过使用实际的扫描次 数、束电流以及剂量计算基板的实际的扫描速度。

【技术实现步骤摘要】

图6示出此种离子注入设备的现有技术的示例。离子注入设备具 有下述构造使用带状离子束4和在与离子束4的主面4b (参见图8) 交叉的方向上机械地扫描基板2的操作，通过基板驱动装置10将离子 注入基板(例如，半导体基板)2 (的例如，整个表面)。参考图8，例如，离子束4在X方向(例如，水平方向)上进行 电扫描处理，该处理基于由束扫描器(未示出)产生的电场或者磁场， 并且离子束4具有带状截面形状，在截面形状中X方向中的尺寸大于 与X方向正交的Y方向(例如，竖直方向)中的尺寸。例如，电扫描 操作之前的离子束4具有诸如如图8中的附图标记4a所表示的小的圆 或者环的截面形状。或者，在没有在X方向中进行此种电扫描处理的 情况下，离子束4 (例如，离子束本身从离子源中衍生)可以具有带状 截面形状，其中，X方向中的尺寸大于Y方向中的尺寸。在该示例中，基板驱动装置10具有固定器12，该固定器12固 定基板2;马达14，该马达14如箭头A所指示地(或者在相反的方向) 围绕基板2的中心部分2a将固定器12与基板2 —起旋转(该马达被称 作为扭转马达，以便于与将会在后面描述的马达16区分)；以及马达 16，该马达16如箭头B所指示地将固定器12与基板2以及扭转马达 14一起驱动(彼此地摆动)，以改变固定器12和基板2的倾斜角e (该 马达被称作为倾斜马达，以便于与扭转马达14区分)。例如，能够在 从0度(即，固定器12是竖直的状态)至90度的竖直(即，固定器 12处于水平的状态)范围内改变倾斜角e 。基板驱动装置10进一步包括扫描装置18，该扫描装置18机械地 扫描固定器12、基板2等等，以致如箭头C所指示地在扫描的一端(例 如，下端)20和另一端(例如，上端)22之间往复，从而在与离子束 4的主面4b交叉的方向中(例如，Y方向)机械地扫描的基板2。基 板2的扫描方向不限于箭头C的方向(Y方向)。在某些情况下，可 以平行于基板2的表面执行扫描。在本申请中，基板2的一次扫描意 味着单向扫描。基板驱动装置具有与专利文献1中公开的基板驱动装置10的构造基本相同的构造。如图7中所示，例如，在扫描的一端20将固定器12设置为基本 上水平的状态的同时，执行相对于固定器12的基板2的更换(例如， 在离子注入之前用基板2代替离子注入的基板2)。6在到基板2的离子注入中，根据表达式1或者是在数学上与其等 价的表达式，例如，通过使用离子束4的束电流、到基板2的剂量、 以及被用作用于计算基板2的扫描次数的基准的基准扫描速度计算基板2的扫描次数。通常，计算的扫描次数是带有小数点之后的数字的混合小数。因此，计算其中小数点之后的数字被截掉的扫描次数，或 者其为整数的扫描次数，并且计算的次数被设置为实际使用的扫描次数。在计算的扫描次数是3.472的情况下，例如，3被设置为实际使用 的扫描次数。根据表达式2或者在数学上与其等价的表达式，例如， 通过实际使用的扫描次数来计算实际使用的扫描速度。在现有技术中， 根据以此种方式计算的扫描次数和扫描速度对基板2执行离子注入。扫描次数=剂量x基本电荷x系数sec| 扫描速度:束电流x10—6C/sec]x扫描次数剂量x系数在上述表达式1和2中，基本电荷是1.602X 1(T19,并且系数是 对离子注入设备来说特定的系数。这也适用于将会在后面加以描述的 表达式4和表达式5。图9示出在使用现有技术离子注入方法(设备)的情况下基板2 的扫描次数和扫描速度的示例。图9是示出在固定剂量和减少束电流 的情况下扫描次数和扫描速度的变化的图。基准扫描速度是320 mm/7秒。为了使剂量恒定，根据束电流的减少来增加扫描次数。同样在固 定束电流和增加剂量的情况下，获得类似的趋势。同样从图9中可以看出，扫描次数是偶数或者奇数取决于包括束 电流和剂量的注入情况。例如，同样在专利文献2中描述了扫描次数 是偶数或者奇数的现象。JP-A-2004-95434 (段落至，图6) 日本专利No.3,341，749 (表2，图3)在现有技术离子注入方法(设备)中，在基板2的扫描次数是奇 数的情况下，在到基板2的离子注入的末端处的基板2、固定器12等 等位于在如图6中的双点划线所示的扫描的另一端22处。如上所述， 相对于固定器12的基板2的更换的位置处于扫描的末端20中(请参 见图6和7)。在离子注入之后，因此，必须将基板2、固定器12等 等移动(在本示例中，降低)与一次扫描相对应的距离。用于一次扫 描的移动时间是额外的并且成为时间损失。例如，每个基板的时间损 失大约是1至1.6秒。时间损失导致离子注入的吞吐量被降低
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了离子注入方法及其设备，其中，防 止基板的扫描次数奇数化，以消除在扫描次数是奇数的情况下的时间 损失，从而提高了吞吐量。根据本专利技术的第一方面的离子注入方法的特征在于该方法包括8通过利用离子束的束电流、到基板的剂量，以及被用作用于计算 基板的扫描次数的基准的基准扫描速度计算作为其中小数点后面的数 字被截掉的整数值的基板的扫描次数；确定计算的扫描次数是否为2或更大；如果扫描次数小于2，则中断获得实际的扫描次数和实际的扫描速度的处理；如果扫描次数等于或者大于2，则确定计算的扫描次数是偶数还是奇数；如果扫描次数是 偶数，则将当前的扫描次数设置为实际的扫描次数；并且，如果扫描次数是奇数，则获得比奇数扫描次数小1的偶数扫描次数，并将获得的偶数扫描次数设置为实际的扫描次数；通过利用实际的扫描次数、束电流、以及剂量计算基板的实际的 扫描速度；以及根据实际的扫描次数和实际的扫描速度对基板执行离子注入。根据本专利技术的第二方面的离子注入设备的特征在于该设备包括 具有执行如下处理的功能的控制装置(a)通过利用离子束的束 电流、到基板的剂量，以及被用作用于计算基板的扫描次数的基准的 基准扫描速度计算作为其中小数点后面的数字被截掉的整数值的基板 的扫描次数；(b)确定计算的扫描次数是否为2或更大；如果扫描次 数小于2，则中断获得实际的扫描次数和实际的扫描速度的处理；如果 扫描次数等于或者大于2，则确定计算的扫描次数是偶数还是奇数；如 果扫描次数是偶数，则将当前的扫描次数设置为实际的扫描次数；并 且，如果扫描次数是奇数，则获得比奇数扫描次数小1的偶数扫描次 数，并将获得的偶数扫描次数设置为实际的扫描次数；(c)通过利用 实际的扫描次数、束电流、以及剂量计算基板的实际的扫描速度；以 及(d)根据实际的扫描次数和实际的扫描速度对基板执行离子注入。在离子注入方法或者设备中，防止基板的扫描次数被奇数化，并 且能够确保基板的实际的扫描次数是偶数化的。根据本专利技术的第三方面的离子注入方法利用带状离子束、在与 离子束的主面交叉的方向上的基板的机械扫描以及下述离子注入的执 行来将离子注入基板，其中在所述离子束中，在执行或者不执行X方 向电扫描的情况下，X方向上的尺寸都大于与X方向正交的Y方向上的尺寸，并且在当离子束没有在基板上发生碰撞的时间段期间，使基板围绕基板的中心部分以360/m度的步进值旋转，并且将基板的一个旋转划分为m个注入步骤的同时执行所述离子注入，其中m个为复数个，所述方法包括通过利用离子束的束电流、到基板的剂量、注入步骤数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子注入方法，其利用带状离子束和在与离子束的主面交叉的方向上对基板的机械扫描来将离子注入基板，其中在所述离子束中，在执行或者不执行Ｘ方向的电扫描的情况下，Ｘ方向上的尺寸都大于与Ｘ方向正交的Ｙ方向上的尺寸，所述方法包括：　通过利用离子束的束电流、到基板的剂量、以及被用作用于计算基板的扫描次数的基准的基准扫描速度，来计算作为其中小数点后面的数字被截掉的整数值的基板的扫描次数；　确定计算的扫描次数是否为２或更大；如果扫描次数小于２，则中断获得实际的扫描次数和实际的扫描速度的处理；如果扫描次数等于或者大于２，则确定计算的扫描次数是偶数还是奇数；如果扫描次数是偶数，则将当前的扫描次数设置为实际的扫描次数；并且，如果扫描次数是奇数，则获得比奇数扫描次数小１的偶数扫描次数，并且将获得的偶数扫描次数设置为实际的扫描次数；　通过利用实际的扫描次数、束电流、以及剂量来计算基板的实际的扫描速度；以及　根据实际的扫描次数和实际的扫描速度对基板执行离子注入。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：日野雅泰，
申请(专利权)人：日新离子机器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP