JP6517163B2 - イオン注入装置及びスキャン波形作成方法 - Google Patents
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Description
Claims (20)
- スキャン波形に従ってビームスキャン方向に往復ビームスキャンを提供するビームスキャナと、
メカニカルスキャン方向に基板を往復運動させるメカニカルスキャナと、
目標2次元不均一ドーズ量分布が基板表面に与えられるよう前記ビームスキャナ及び前記メカニカルスキャナを制御する制御装置と、
前記ビームスキャナの下流でビームスキャン方向のビーム電流強度分布を測定するビーム電流測定部と、を備え、
前記制御装置は、
前記目標2次元不均一ドーズ量分布を、各々がビームスキャン方向のドーズ量分布でありメカニカルスキャン方向に異なる位置に形成される複数の目標ドーズ量分布へと変換する目標設定部と、
前記複数の目標ドーズ量分布それぞれに対応するスキャン波形を注入用スキャン波形データベースから取得し、取得されたスキャン波形からいずれかをメカニカルスキャン方向の基板位置に応じて選択し、選択されたスキャン波形を用いて前記ビームスキャナを駆動するビームスキャナ駆動部と、を備え、
前記複数の目標ドーズ量分布は、少なくとも1つの目標不均一ドーズ量分布を含み、
前記制御装置は、さらに、
所与のスキャン波形のもとで前記ビーム電流測定部により測定される測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定し、適合する場合には、前記所与のスキャン波形を前記目標不均一ドーズ量分布に対応づけて前記注入用スキャン波形データベースに格納するスキャン波形作成部を備え、
前記スキャン波形作成部は、予め定められた遷移領域を除外して、前記測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することを特徴とするイオン注入装置。 - 前記スキャン波形作成部は、前記測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合しない場合には、前記所与のスキャン波形を修正し、修正されたスキャン波形のもとで新たに測定される測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、所定の手順でスキャン波形を作成し、作成されたスキャン波形のもとで前記ビーム電流測定部により測定される測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することを、適合する測定ビーム電流強度分布が見出されるまで繰り返すことを特徴とする請求項1または2に記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、前記基板表面へのイオン注入のための前記ビームスキャナによるスキャン範囲にわたり、前記測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記目標不均一ドーズ量分布は、第1目標ドーズ量に設定される第1精密注入領域と、第2目標ドーズ量に設定され前記第1精密注入領域とビームスキャン方向に隣接する第2精密注入領域と、を有し、
前記制御装置は、前記第1精密注入領域と前記第2精密注入領域との間に前記遷移領域を設定する遷移領域設定部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のイオン注入装置。 - 前記ビームスキャナの上流または下流に配設され、前記基板表面でのビームスキャン方向のビーム幅を調整可能であるビームライン構成要素をさらに備え、
前記制御装置は、前記ビーム幅が遷移領域のビームスキャン方向の長さより短くなるように前記ビームライン構成要素を制御するビーム幅調整部を備えることを特徴とする請求項5に記載のイオン注入装置。 - 遷移領域のビームスキャン方向の長さは、5mm以上30mm以下であることを特徴とする請求項5または6に記載のイオン注入装置。
- 前記複数の目標ドーズ量分布は、各々が遷移領域を有しメカニカルスキャン方向に並ぶ一群の目標不均一ドーズ量分布を含み、前記一群の目標不均一ドーズ量分布にわたり遷移領域が連なっていることを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、前記目標不均一ドーズ量分布に関連する目標ビーム電流強度分布と前記測定ビーム電流強度分布を比較することによって、前記測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、前記目標不均一ドーズ量分布に関連する目標ビーム電流強度分布で前記測定ビーム電流強度分布を規格化し、規格化された測定ビーム電流強度分布の均一性を評価することによって、前記測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、前記測定ビーム電流強度分布と前記目標ビーム電流強度分布との差であるビーム電流強度分布差の均一性を評価することを特徴とする請求項10に記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、前記測定ビーム電流強度分布と前記目標ビーム電流強度分布との比であるビーム電流強度分布比の均一性を評価することを特徴とする請求項10に記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、前記基板表面へのイオン注入のための前記ビームスキャナによるスキャン範囲にわたり、前記測定ビーム電流強度分布を前記目標ビーム電流強度分布で規格化し、規格化された測定ビーム電流強度分布の均一性を評価することを特徴とする請求項10から12のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記スキャン波形作成部は、前記予め定められた遷移領域を除外して、前記測定ビーム電流強度分布を前記目標ビーム電流強度分布で規格化し、規格化された測定ビーム電流強度分布の均一性を評価することを特徴とする請求項10から12のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記ビーム電流測定部は、ビームスキャン方向に30mm以下の測定位置精度を有することを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記ビーム電流測定部は、基板表面と同じ位置でビームスキャン方向のビーム電流強度分布を測定することを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記ビーム電流測定部は、基板表面に対し上流または下流の位置でビームスキャン方向のビーム電流強度分布を測定することを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載のイオン注入装置。
- 前記複数の目標ドーズ量分布は、少なくとも2つの目標不均一ドーズ量分布を含み、
前記スキャン波形作成部は、前記少なくとも2つの目標不均一ドーズ量分布の各々について、所与のスキャン波形のもとで前記ビーム電流測定部により測定される測定ビーム電流強度分布が目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定し、適合する場合には、前記所与のスキャン波形を前記目標不均一ドーズ量分布に対応づけて前記注入用スキャン波形データベースに格納することを特徴とする請求項1から17のいずれかに記載のイオン注入装置。 - ビームスキャン方向に往復ビームスキャンを提供するビームスキャナと、
前記ビームスキャナの下流でビームスキャン方向のビーム電流強度分布を測定するビーム電流測定部と、
所与のスキャン波形のもとで前記ビーム電流測定部により測定される測定ビーム電流強度分布が目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定し、適合する場合には、前記所与のスキャン波形を前記目標不均一ドーズ量分布に対応づけるスキャン波形作成部と、を備え、
前記スキャン波形作成部は、予め定められた遷移領域を除外して、前記測定ビーム電流強度分布が前記目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することを特徴とするイオン注入装置。 - イオン注入装置用のスキャン波形作成方法であって、
前記イオン注入装置は、ビームスキャン方向に往復ビームスキャンを提供するビームスキャナと、前記ビームスキャナの下流でビームスキャン方向のビーム電流強度分布を測定するビーム電流測定部と、を備え、
予め定められた遷移領域を除外して、所与のスキャン波形のもとで前記ビーム電流測定部により測定される測定ビーム電流強度分布が目標不均一ドーズ量分布に適合するか否かを判定することと、
適合する場合には、前記所与のスキャン波形を前記目標不均一ドーズ量分布に対応づけることと、を備えることを特徴とするスキャン波形作成方法。
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