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TW201611078A - 離子植入裝置及離子束的調整方法 - Google Patents

離子植入裝置及離子束的調整方法 Download PDF

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TW201611078A
TW201611078A TW104124910A TW104124910A TW201611078A TW 201611078 A TW201611078 A TW 201611078A TW 104124910 A TW104124910 A TW 104124910A TW 104124910 A TW104124910 A TW 104124910A TW 201611078 A TW201611078 A TW 201611078A
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slit opening
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ion
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Kazuhiro Watanabe
Yuuji Takahashi
Yusuke Ueno
Original Assignee
Sumitomo Heavy Ind Ion Technology Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種離子植入裝置及離子束的調整方法，其課題在於在避免離子植入裝置的生產率的下降的同時實現能量精度的提高。本發明的離子植入裝置的能量分析狹縫(28)構成為可切換標準狹縫開口(110)與高精度狹縫開口(112)，前述標準狹縫開口使用於在所給植入條件下進行之植入處理；前述高精度狹縫開口具有比標準狹縫開口(110)高的能量精度，且為調整高頻線性加速器的加速參數而使用。加速參數取決於所給植入條件，以便使向高頻線性加速器供給之離子的至少一部份加速至目標能量，並且使藉由射束測量部測量之射束電流量與目標射束電流量相當。

Description

離子植入裝置及離子束的調整方法
本發明係有關一種離子植入裝置及離子束的調整方法。
已知有一種具有高頻線性加速器之離子植入裝置。這種離子植入裝置通常使用於高能量離子植入。藉由高頻線性加速器加速或減速之離子束具有某種能量寬度。亦即從高頻線性加速器離開之離子束不僅包括具有所希望的能量之離子還包括具有比所希望的能量高的(或低的)能量之離子。因此，可以在高頻線性加速器的下游設置能量分析磁鐵及能量分析狹縫。能量分析磁鐵能夠將被加速或減速之離子之間的能量偏離轉換成離子軌道的偏離。能量分析狹縫配置於具有某種特定能量之離子的軌道上，因此具有該能量之離子通過能量分析狹縫而導入被處理物。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特公平6-28146號公報
專利文獻2：日本專利第3448731號公報
最為理想的是，能量分析狹縫僅供具有所希望的能量之離子通過，並截斷具有與之不同能量之離子。但是，實際上能量分析狹縫具有某種較小的狹縫寬度。因此，能量分析狹縫不僅供具有所希望的能量之離子通過，還供具有比所希望的能量稍高的(或稍低的)離子通過。
能量分析狹縫的狹縫寬度越窄分解能越高，這有助於對於被處理物的植入能量精度的提高。但是，通過狹縫之離子束量變小，因此使得離子植入裝置的生產率下降。這樣，在現有的高能量離子植入裝置中，有關能量分析狹縫的設計，處於能量精度與生產率之間的平衡關係。
本發明的一種態樣的例示性目的之一在於，避免離子植入裝置的生產率的下降的同時實現能量精度的提高。
依本發明的一種態樣提供離子植入裝置，其中，前述離子植入裝置具備：高頻線性加速器，按照加速參數對所供給之離子進行加速；能量分析磁鐵，配設於前述高頻線性加速器的下游；能量分析狹縫組件，配設於前述能量分析磁鐵的下游；射束測量部，在前述能量分析狹縫組件的下游測量射束電流量；及控制器，根據所給植入條件確定前述加速參數，前述加速參數被確定為，使前述供給之離 子的至少一部份加速至目標能量，並且使藉由前述射束測量部測量之射束電流量與目標射束電流量相當，前述能量分析狹縫組件構成為可切換標準狹縫開口與高精度狹縫開口，前述標準狹縫開口使用於在前述所給植入條件下進行之植入處理；前述高精度狹縫開口具有比前述標準狹縫開口高的能量精度，且為調整前述加速參數而使用。
依本發明的一種態樣提供離子植入裝置，其中，前述離子植入裝置具備：高頻線性加速器，按照加速參數對所供給之離子進行加速；能量分析磁鐵，配設於前述高頻線性加速器的下游，向與射束行進方向正交之縱向生成離子偏向磁場；能量分析狹縫組件，配設於前述能量分析磁鐵的下游，且構成為可切換標準狹縫開口與高精度狹縫開口，前述標準狹縫開口在與前述射束行進方向及前述縱向正交之橫向具有第1狹縫寬度；前述高精度狹縫開口在前述橫向具有比前述第1狹縫寬度窄的第2狹縫寬度；射束測量部，在前述能量分析狹縫組件的下游測量射束電流量；及控制器，依據使用前述高精度狹縫開口並藉由前述射束測量部測量之射束電流量確定前述加速參數。
依本發明的一種態樣提供離子束的調整方法，其中，該方法為離子植入裝置中的離子束的調整方法，前述離子植入裝置具備：高頻線性加速器，按照加速參數對所供給之離子進行加速；能量分析磁鐵，配設於前述高頻線性加速器的下游；及能量分析狹縫組件，配設於前述能量分析磁鐵的下游，前述能量分析狹縫組件構成為可切換標準狹 縫開口與高精度狹縫開口，前述標準狹縫開口使用於在所給植入條件下進行之植入處理；前述高精度狹縫開口具有比前述標準狹縫開口高的能量精度，且用於確定前述加速參數，前述方法具備如下步驟：將前述能量分析狹縫組件切換成前述高精度狹縫開口；在前述高精度狹縫開口的下游測量射束電流量；根據前述所給植入條件確定前述加速參數，以便前述所供給之離子的至少一部份加速成目標能量，並且所測量之射束電流量與目標射束電流量相當。
另外，將以上構成要件的任意組合或本發明的構成要件或表現在方法、裝置、系統、電腦程式、資料構造、儲存媒體等之間相互置換者亦可作為本發明的有效形態。
依本發明，能夠在避免離子植入裝置的生產率的下降的同時實現能量精度的提高。
10‧‧‧離子源
12‧‧‧離子束生成單元
14‧‧‧高能量多級直線加速單元
14a‧‧‧高頻諧振器
15a‧‧‧第1線性加速器
15b‧‧‧第2線性加速器
16‧‧‧射束偏向單元
18‧‧‧射束傳輸線單元
20‧‧‧基板處理供給單元
21‧‧‧真空處理室
24‧‧‧能量分析磁鐵
26‧‧‧橫向收斂四極透鏡
27‧‧‧能量寬度限制狹縫
28‧‧‧能量分析狹縫
38‧‧‧最終能量過濾器
40‧‧‧晶圓
54‧‧‧控制運算裝置
70‧‧‧參數儲存裝置
80a‧‧‧第1射束測量器
80b‧‧‧第2射束測量器
80c‧‧‧第3射束測量器
90‧‧‧晶圓輸送裝置
92‧‧‧裝卸台
100‧‧‧離子植入裝置
110‧‧‧標準狹縫開口
112‧‧‧高精度狹縫開口
114‧‧‧狹縫板
116‧‧‧狹縫驅動部
B‧‧‧離子束
W1‧‧‧第1狹縫寬度
W2‧‧‧第2狹縫寬度
第1圖係概略表示本發明的一種實施形態之離子植入裝置之俯視圖。
第2圖係概略表示第1圖所示之離子植入裝置的構成要件的配置之圖。
第3圖係表示第1圖及第2圖所示之高能量多級直線加速單元的控制器的概略構成之方塊圖。
第4圖係本發明的一種實施形態之能量分析狹縫的示 意圖。
第5圖係例示本發明的一種實施形態之離子植入方法之流程圖。
第6圖係例示本發明的一種實施形態之離子束的調整方法的流程圖。
第7圖係例示本發明的一種實施形態之離子植入方法之流程圖。
第8圖係例示出本發明的一種實施形態之能量頻譜。
第9圖係表示能量寬度為0%、且中心能量偏離為0%的射束通過置於其焦點附近的1條能量分析狹縫的情況之示意圖。
第10圖係表示在偏向單元最初具有±4%的能量寬度之射束藉由一條能量分析狹縫被截斷而變成具有±2.5%的能量寬度之射束之情形之示意圖。
第11圖係用於說明在第10圖的能量分析電磁鐵(EFM)入口(5.6m附近)及能量分析狹縫的入口和出口(7.4m附近)之射束的橫向空間分佈以及所對應之能量分佈之圖。
第12圖係表示在具有能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫的偏向單元最初具有±4%的能量寬度的射束藉由一條能量分析狹縫截斷而變成具有±2.5%的能量寬度的射束度情況之示意圖。
第13圖係用於在說明第12圖的能量分析電磁鐵(EFM)入口、能量寬度限制狹縫的入口和出口及能量分 析狹縫的入口和出口之射束的橫向空間分佈以及所對應之能量分佈之圖。
第14圖係表示能量寬度為0%、且中心能量偏離為3%的射束通過能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫的情況之示意圖。
第15圖係表示能量寬度為±4%、且中心能量偏離為+3%的射束被整形之情況之示意圖。
第16圖係用於說明在第15圖的能量分析電磁鐵(EFM)入口、能量寬度限制狹縫的入口和出口及能量分析狹縫的入口和出口的射束的橫向空間分佈與所對應之能量分佈之圖。
以下，參考附圖對用於實施本發明之形態進行詳細說明。另外，附圖說明中對相同的要件標註相同的符號，並適當省略重複說明。並且，以下所述構成為例示，並不對本發明的範圍做任何限定。
第1圖係概略表示本發明的一種實施形態之離子植入裝置100之俯視圖。第2圖係概略表示第1圖所示之離子植入裝置100之的構成要件的配置之圖。離子植入裝置100適於所謂的高能量離子植入裝置。高能量離子植入裝置為具有高頻線性加速方式的離子加速器和高能量離子傳輸用射束線之離子植入裝置。高能量離子植入裝置將在離子源10產生之離子加速為高能量，並沿著射束線將以此 獲得之離子束B傳輸至被處理物(例如基板或者晶圓40)，將離子植入到被處理物。
如第1圖和/或第2圖所示，離子植入裝置100具備：離子束生成單元12，生成離子並進行質量分析；高能量多級直線加速單元14，按照加速參數對從離子束生成單元12供給之離子進行加速；射束偏向單元16，將離子束B的軌道彎曲成U字形；射束傳輸線單元18，將離子束B傳輸至晶圓40；及基板處理供給單元20，將所傳輸之離子束B均勻地植入到半導體晶圓。
如第2圖所示，離子束生成單元12具有離子源10、引出電極11及質量分析裝置22。離子束生成單元12中，射束從離子源10通過引出電極11被引出的同時被加速，被引出加速之射束藉由質量分析裝置22進行質量分析。質量分析裝置22具有質量分析磁鐵22a和質量分析狹縫22b。質量分析狹縫22b配置於質量分析裝置22的下一個構成要件即高能量多級直線加速單元14的入口部內。另外，質量分析狹縫22b亦可以配置於質量分析磁鐵22a的正後方(即高能量多級直線加速單元14的正前方)。
高能量多級直線加速單元14的直線加速部殼體內的最前方配置有用於測量離子束的總射束電流之第1射束測量器80a。第1射束測量器80a構成為可藉由驅動機構在射束線上從上下方向進出。第1射束測量器80a例如為法拉第杯。該法拉第杯亦被稱為植入器法拉第杯。植入器法 拉第杯構成為在垂直方向偏長的長方形的鬥狀形狀，且使開口部朝向射束線上游側。第1射束測量器80a在調整離子源10和/或質量分析磁鐵22a時為測量離子束B的總射束電流而使用。並且，第1射束測量器80a亦可以依據需要在射束線上為完全截斷到達射束線下游的離子束B而使用。
藉由質量分析裝置22進行質量分析的結果，僅篩選出植入所需的離子種類，所選之離子種類的離子束B被導入到下一個高能量多級直線加速單元14。高能量多級直線加速單元14具備使用於一般的高能量離子植入的第1線性加速器15a。第1線性加速器15a具備1個以上的(例如複數個)高頻諧振器14a。高能量多級直線加速單元14除第1線性加速器15a之外亦可以具備第2線性加速器15b。第2線性加速器15b為進行超高能量離子植入而與第1線性加速器15a一起使用。第2線性加速器15b具備1個以上的(例如複數個)高頻諧振器14a。藉由高能量多級直線加速單元14加速之離子束B的方向藉由射束偏向單元16發生變化。
第1線性加速器15a具備複數個高頻諧振器14a和複數個收斂發散透鏡64。高頻諧振器14a具備筒狀的電極。收斂發散透鏡64例如為電場透鏡(例如靜電四極電極(Q透鏡))。收斂發散透鏡64亦可以係磁場透鏡(例如四極電磁鐵)。高頻諧藉由振器14a的筒狀電極與收斂發散透鏡64(例如Q透鏡)成一列交替排列，離子 束B通過它們的中心。第2線性加速器15b亦與第1線性加速器15a同樣具備複數個高頻諧振器14a和複數個收斂發散透鏡64。
收斂發散透鏡64為了在加速中途或加速之後控制離子束B的收斂發散並有效傳輸離子束B而設。在高頻線性加速器的內部或其前後配置有所需數量之收斂發散透鏡64。橫向收斂透鏡64a與縱向收斂透鏡64b交替排列。亦即橫向收斂透鏡64a配置於高頻諧振器14a的筒狀電極的前方(或者後方)，縱向收斂透鏡64b配置於高頻諧振器14a的筒狀電極的後方(或者前方)。並且，第2線性加速器15b的末端的橫向收斂透鏡64a的後方配置有新增的縱向收斂透鏡64b。通過高能量多級直線加速單元14之離子束B的收斂及發散被調整，藉此，最佳的二維射束輪廓(profile)的離子束B入射到後級的射束偏向單元16。
高頻線性加速器中作為高頻(RF)的加速參數考慮施加於各高頻諧振器14a的筒狀電極之電壓的振幅V[kV]、頻率f[Hz]。進行複數級高頻加速時將高頻諧振器14a彼此的相位[deg]亦追加到加速參數中。這些振幅V、頻率f及相位為高頻(RF)的參數。頻率f亦可以使用固定值。並且，亦考慮收斂發散透鏡64的運轉參數(亦稱為收斂發散參數)。收斂發散參數例如為Q透鏡電壓。
從高能量多級直線加速單元14離開之高能量的離子束B具有某種範圍的能量分佈。因此，希望事先實施高精 度的能量分析、中心軌道補正及射束收斂發散的調整，以便經過高能量的離子束B的掃描及平行化而以所希望的植入精度照射到晶圓40。
射束偏向單元16進行高能量離子束的能量分析、中心軌道補正及能量分散的控制。射束偏向單元16具備至少2個高精度偏向電磁鐵、至少1個能量寬度限制狹縫及能量分析狹縫以及至少1個橫向收斂設備。複數個偏向電磁鐵構成為進行高能量離子束的能量分析、離子植入角度的精密補正及能量分散的抑制。
射束偏向單元16自上游依次具備能量分析磁鐵24、能量寬度限制狹縫27、橫向收斂四極透鏡26、能量分析狹縫組件(以下亦稱為能量分析狹縫)28及轉向磁鐵30。能量分析磁鐵24配設於高能量多級直線加速單元14的下游。能量寬度限制狹縫27及能量分析狹縫28的詳細內容將後述。橫向收斂四極透鏡26抑制能量分散。轉向磁鐵30提供轉向(軌道補正)。離子束B的方向藉由射束偏向單元16被轉換，而朝向晶圓40的方向。
能量分析狹縫28的下游設置有測量射束電流量之第2射束測量器80b。第2射束測量器80b配置於掃描室內的最前方即射束整形器32的正前方。第2射束測量器80b構成為可藉由驅動機構在射束線上從上下方向進出。第2射束測量器80b例如為法拉第杯。該法拉第杯亦被稱為分解器法拉第杯。分解器法拉第杯構成為在水平方向偏長的長方形的鬥形形狀，使開口部朝向射束線上游側。第 2射束測量器80b在調整高能量多級直線加速單元14和/或射束偏向單元16時為測量離子束B的總射束電流而使用。並且，第2射束測量器80b可以依據需要為在射束線上完全截斷到達射束線下游之離子束B而使用。
能量分析磁鐵24為射束偏向單元16的複數個偏向電磁鐵中最上游側的1個磁鐵。能量分析磁鐵24有時亦被稱為能量過濾磁鐵(EFM)。轉向磁鐵30為射束偏向單元16的複數個偏向電磁鐵中最下游側的1個磁鐵。
在通過射束偏向單元16的偏向電磁鐵之離子上施加有離心力和洛侖茲力，通過這些力之平衡描繪圓弧形軌邊。若以公式表示該平衡，則為mv=qBr。m為離子的質量，v為速度，q為離子價，B為偏向電磁鐵的磁通量密度，r為軌邊的曲率半徑。只有該軌邊的曲率半徑r與偏向電磁鐵的磁極中心的曲率半徑一致的離子才能通過偏向電磁鐵。換言之，離子價相同時，能夠通過施加有恆定磁場B之偏向電磁鐵的只有具有特定動量mv之離子。能量分析電磁鐵24實際上為分析離子的動量之裝置。同樣，轉向磁鐵30和質量分析磁鐵22a亦均為動量過濾器。
射束偏向單元16通過使用複數個電磁鐵能夠使離子束B偏向180°。藉此，能夠以簡單的構成實現射束線為U字形的高能量離子植入裝置。能量分析電磁鐵24及轉向電磁鐵30的偏向角度分別為90度，其結果，合計偏向角度為180度。另外，用一個磁鐵進行之偏向量不限於90°，亦可以是下列組合。
(1)1個偏向量為90°的磁鐵+2個偏向量為45°的磁鐵
(2)3個偏向量為60°的磁鐵
(3)4個偏向量為45°的磁鐵
(4)6個偏向量為30°的磁鐵
(5)1個偏向量為60°的磁鐵+1個偏向量為120°的磁鐵
(6)1個偏向量為30°的磁鐵+1個偏向量為150°的磁鐵
能量分析電磁鐵24需要較高的磁場精度，因此其上安裝有進行精密的磁場測定的高精度磁場測定器86。磁場測定器86係適當組合亦被稱為MRP(磁共振探針)之NMR(核磁共振)探針與霍爾探針之設備者，MRP使用於霍爾探針的校正；霍爾探針使用於磁場恆定的反饋控制。並且，能量分析磁鐵24以嚴格的精度制成，以使磁場的不均性小於0.01%。在轉向磁鐵30上亦同樣設有磁場測定器86。另外，轉向磁鐵30的磁場測定器86上可以僅安裝有霍爾探針。此外，能量分析磁鐵24及轉向磁鐵30上分別連接有電流設定精度和電流穩定度在1×10-4以內的電源及其控制設備。
射束傳輸線單元18係傳輸從射束偏向單元16離開之離子束B者，且具有由收斂發散透鏡組構成的射束整形器32、射束掃描器34、射束平行化器36及靜電式最終能量過濾器38。最終能量過濾器38包括最終能量分析狹縫。 射束傳輸線單元18的長度配合離子束生成單元12和高能量多級直線加速單元14的總長而設計。射束傳輸線單元18藉由射束偏向單元16與高能量多級直線加速單元14連結，整體形成U字形佈局。
射束傳輸線單元18的下游側的末端設有基板處理供給單元20。基板處理供給單元20具有用於在植入處理中將離子束B照射到晶圓40之真空處理室21。在真空處理室21內容納有：射束監測器，測量離子束B的射束電流、位置、植入角度、收斂發散角、上下左右方向的離子分佈等；抗靜電裝置，防止由離子束B產生之晶圓40的靜電；晶圓輸送機構，搬入和搬出晶圓40並設置到適當的位置/角度；ESC(Electro Static Chuck)，在離子植入過程中保持晶圓40；及晶圓掃描機構，在植入過程中以與射束電流的變動相應之速度使晶圓40向射束掃描方向和直角方向移動。
基板處理供給單元20中，第3射束測量器80c設置於離子植入位置的後方。第3射束測量器80c例如為測量離子束B的總射束電流之固定式橫長法拉第杯。該橫長法拉第杯亦被稱為調節法拉第杯。第3射束測量器80c具有能夠在晶圓區域測量離子束B的整體掃描範圍之射束電流測量功能。第3射束測量器80c構成為在射束線的最下游測量最終設置的射束。
如第1圖所示，基板處理供給單元20中與真空處理室21相鄰設有晶圓輸送裝置90。晶圓輸送裝置90具備 中間輸送室、過渡室及大氣輸送部。晶圓輸送裝置90構成為將儲存於裝卸台92之晶圓等被處理物輸送至真空處理室21。晶圓從裝卸台92經由大氣輸送部、過渡室及中間輸送室被搬入到真空處理室21。另一方面，離子植入處理完畢之晶圓經由中間輸送室、過渡室及大氣輸送部被搬出到裝卸台92。
這樣，離子植入裝置100的射束線部構成為具有對置的2條長直線部之水平U字形的折回型射束線。上游的長直線部由對在離子源10生成之離子束B加速之複數個單元構成。下游的長直線部由通過調整方向相對於上游的長直線部被轉換之離子束B而植入到晶圓40之複數個單元構成。2條長直線部構成為長度幾乎相同。2條長直線部之間設有用於進行維護作業的充份寬敞的作業空間R1。
這樣將單元配置成U字形之高能量離子植入裝置可抑制設置面積的同時確保良好的作業性。並且，高能量離子植入裝置中，通過將各單元和裝置設為模組構成，能夠配合射束線基準位置進行裝卸和組裝。
並且，由於高能量多級直線加速單元14與射束傳輸線單元18折回配置，因此能夠抑制高能量離子植入裝置的全長。以往裝置中它們大致配置成直線形。並且，構成射束偏向單元16之複數個偏向電磁鐵的曲率半徑以裝置寬度最小的方式被優化。藉由這些構成能夠將裝置的設置面積最小化的同時，在夾於高能量多級直線加速單元14與射束傳輸線單元18之間之作業空間R1對高能量多級直 線加速單元14或射束傳輸線單元18的各裝置進行作業。並且，維護間隔較短的離子源10和需要供給/取出基板的基板處理供給單元20相鄰配置，因此工作人員可以較少移動。
第3圖係表示第1圖及第2圖所示之高能量多級直線加速單元14的控制器的概略構成之方塊圖。作為用於高能量多級直線加速單元14的控制的構成要件而設有用於供操作人員輸入所需的條件之輸入裝置52、用於根據所輸入之條件進行各種參數之數值計算，並進一步控制各構成要件之控制運算裝置54、用於調整高頻電壓振幅之振幅控制裝置56、用於調整高頻相位之相位控制裝置58、用於控制高頻頻率之頻率控制裝置60、用於高頻諧振器14a的高頻電源62、用於收斂發散透鏡64的收斂發散透鏡電源66、用於顯示加速參數、收斂發散參數及其他資訊之顯示裝置68以及用於儲存已確定之參數之參數儲存裝置70。
輸入裝置52中輸入有植入條件和/或用於基於植入條件之參數計算的初始條件。所輸入之條件中例如有作為入射條件的引出電極11的引出電壓、離子質量、離子價、作為出射條件的最終能量。
高頻線性加速器的控制運算裝置54中內置有用於預先將各種參數數值計算之數值計算碼(程式)。控制運算裝置54藉由內置之數值計算碼以所輸入之條件為依據模擬離子束的加速以及收斂發散，並以可獲得最佳的傳輸效 率的方式計算加速參數(電壓振幅、頻率、相位)。並且，控制運算裝置54亦計算用於有效地傳輸離子束之收斂發散透鏡64的運轉參數(例如Q線圈電流、或者Q電極電壓)。所輸入之條件及計算之各種參數顯示於顯示裝置68。對於超過高能量多級直線加速單元的14的能力之加速條件，在顯示裝置68顯示無解。加速參數及收斂發散參數的計算方法的一例的詳細內容公開於其整體例如藉由參考援用於本說明書中的日本專利第3448731號公報。
電壓振幅參數從控制運算裝置54被送到振幅控制裝置56，振幅控制裝置56調整高頻電源62的振幅。相位參數被送到相位控制裝置58，相位控制裝置58調整高頻電源62的相位。頻率參數被送到頻率控制裝置60。頻率控制裝置60控制高頻電源62的輸出頻率，並且控制高能量多級直線加速單元14的高頻諧振器14a的共振頻率。控制運算裝置54並且還藉由所計算之收斂發散參數控制收斂發散透鏡電源66。
控制運算裝置54可以構成為控制離子植入裝置100的其他構成要件(例如包含於離子束生成單元12、射束偏向單元16、射束傳輸線單元18及基板處理供給單元20中的任一個中的至少1個構成要件)。控制運算裝置54可以依據離子植入裝置100的至少1個測量部(例如第1射束測量器80a、第2射束測量器80b和/或第3射束測量器80c)的測量結果控制離子植入裝置100的至少1個構成要件(例如能量分析狹縫28)。並且，分別連接於能 量分析磁鐵24及轉向磁鐵30之電源及其控制設備可藉由控制運算裝置54得到控制。
然而，藉由高頻線性加速器加速或者減速之射束具有某種能量寬度。能量分析狹縫28的狹縫寬度由於具有有限的大小(即狹縫寬度為非零)，因此能量分析狹縫不僅可供具有所希望的能量之離子，還供能量稍高於所希望的能量之(或者稍低的)離子通過。因此，傳輸至射束線的下游之射束亦依據狹縫寬度而具有一定能量寬度。
如上所述，離子植入裝置100在射束線的最下游具有進行能量分析之最終能量過濾器38。最終能量過濾器38的設定電壓取決於所通過之離子的能量。最終能量過濾器38中離子的彎曲角與能量成反比例。當彎曲角例如為15度時，若能量發生1%之變化，則彎曲角彎曲0.15度。亦即1%的能量誤差相當於0.15度的植入角度誤差。尤其在高能量離子植入中，這種植入角度誤差時常無法被忽略。例如，當向較高的溝槽構造的底部植入時，植入角度相對於晶圓的法線有可能大致呈0度。此時，離子的植入深度對於通道(channeling)現象非常敏感，會因微小的角度差而導致深度方向的離子的密度分佈產生較大變化。
若充份地將能量分析狹縫28的狹縫寬度縮小，則有可能減少或防止上述植入角度誤差。但是，狹縫寬度的縮小會帶來所傳輸之離子束量的減少，因此降低離子植入裝置100的生產率。當重視生產率時，希望採用某種較寬的狹縫寬度。例如，用於根據某種裝置規格而確保所希望的 生產率之狹縫寬度例如相當於2.5%的能量精度。
進行所給植入處理之生產階段之前期，準備有用於其植入處理的離子束B。這種準備階段包括所謂的自動射束安裝(auto beam setup)。自動射束安裝為在能量分析狹縫28的下游監測射束電流，同時自動調整(調節)離子植入裝置100的各設備以使離子束量成為所希望的值之處理。自動射束安裝期間，射束電流例如藉由第2射束測量器80b或者第3射束測量器80c而被監測。
通常能想到的被能量分析之離子束B的能量分佈為以狹縫寬度的中心具有峰值之單峰型形狀的分佈。但是藉由本發明人等的研究發現這種認識某些情況有可能會不準確。例如，當採用如上所述的較寬的狹縫寬度(例如±2.5%)並利用該狹縫執行自動射束安裝時，經自動射束安裝之後獲得之射束線下游的離子束B有可能具有偏離理想的單峰形狀之能量分佈。這樣一來，所植入之離子束B中有可能意外包含具有不同於目標能量之能量之離子。因此，以下對應對這種課題之方法進行詳述。
一種實施形態中，離子植入裝置100構成為藉由高能量多級直線加速單元14對離子束B進行加速，並藉由能量分析磁鐵24和能量分析狹縫28進行能量分析。離子植入裝置100構成為在將配置於能量分析磁鐵24的後方之能量分析狹縫28的橫向開口寬度設得比一般的寬度窄的狀態下，調整離子植入裝置100的至少1個參數，並藉由對經調整的射束測量結果進行反饋，而獲得最佳的能量精 度及最佳射束電流量的射束。
第4圖係本發明的一種實施形態之能量分析狹縫28的示意圖。能量分析狹縫28構成為可切換標準狹縫開口110與高精度狹縫開口112。標準狹縫開口110使用於在所給植入條件下進行之植入處理。高精度狹縫開口112具有比標準狹縫開口110高的能量精度，且為調整加速參數而使用。
標準狹縫開口110橫向具有第1狹縫寬度W1。高精度狹縫開口112橫向具有第2狹縫寬度W2。橫向上第2狹縫寬度W2比第1狹縫寬度W1窄。第2狹縫寬度W2例如為第1狹縫寬度W1的1/5。在此，橫向為與射束行進方向及縱向正交之方向。縱向為能量分析磁鐵24生成之磁場的方向。如上所述，能量分析磁鐵24生成磁場以使從高能量多級直線加速單元14離開之離子偏向。亦即高精度狹縫開口112中，能量分析磁鐵24的偏向面內與離子束B的基準軌道垂直方向的寬度比標準狹縫開口110窄。
高精度狹縫開口112與標準狹縫開口110獨立形成。如第4圖所示，標準狹縫開口110及高精度狹縫開口112形成於1個狹縫板114。在狹縫板114上，高精度狹縫開口112形成於與標準狹縫開口110不同之橫向位置。並且，高精度狹縫開口112形成為縱向位於與標準狹縫開口110相同的位置且具有相同的寬度。
能量分析狹縫28構成為可在標準狹縫開口110和高 精度狹縫開口112之中進行選擇。能量分析狹縫28具備橫向驅動狹縫板114之狹縫驅動部116。各自使用標準狹縫開口110和高精度狹縫開口112時，橫向定位，以供具有目標能量之離子通過。第4圖的上部示出離子束B入射到標準狹縫開口110之情況，第4圖的下部示出離子束B入射到高精度狹縫開口112之情況。能量分析狹縫28亦能夠被稱為可選擇的鑒別孔隙(SRA)。
第5圖係例示本發明的一種實施形態之離子植入方法之流程圖。該方法包括準備階段和生產階段。準備階段包括前期準備或者準備製程(S100)。生產階段包括離子植入裝置100的實際運用(S200)。
控制器(例如控制運算裝置54，下同)在獲得新的植入條件(亦稱為植入配方)時執行前期準備。詳細而言，如參考第6圖所說明的，前期準備中使用高精度狹縫開口112創建資料集履歷。資料集按照每個植入條件製作。
結束前期準備之後，利用輸送容器(例如晶圓盒)晶圓40被搬入離子植入裝置100。藉此，加速參數在晶圓40輸送到真空處理室21(例如裝卸台92)之前被確定。亦即加速參數在所謂批量處理開始之前被確定。
輸送容器為用於在離子植入裝置100與其他裝置之間輸送晶圓40之容器，能夠容納1片或複數片晶圓40。輸送容器以可將晶圓40從輸送容器搬入(或可搬出)到真空處理室21的方式安裝於輸送裝置90。輸送容器可藉由 輸送裝置自動輸送，或者可藉由操作人員人工輸送。
若輸送容器安裝於真空處理室21，則控制器能夠開始實際運用。詳細而言，如參考第7圖所說明的，實際運用中控制器使用標準狹縫開口110執行自動射束安裝及植入處理。控制器可收到允許執行自動射束安裝(或者植入處理)之操作人員的指令而開始自動射束安裝(或者植入處理)。
第6圖係例示本發明的一種實施形態之離子束的調整方法之流程圖。該方法相當於第5圖所示之前期準備(S100)。作為前期準備，控制器確定與接下來要執行之新的植入條件對應之資料集。控制器依據藉由射束測量部測量之射束電流量確定資料集。
資料集例如包括高能量多級直線加速單元14的運轉參數(上述加速參數及收斂發散參數)及源參數。源參數例如包括離子源10的控制參數和引出電極11的設定值。作為離子源10的控制參數例如有電弧電流、電弧電壓、源氣體流量、源磁鐵電流。源磁鐵形成電子封閉磁場。作為引出電極11的設定值例如有引出間隙間隔、電極左右位置及電極傾斜率。
資料集以所測量之射束電流量與目標射束電流量相當的方式被確定。將加速參數確定為，高能量多級直線加速單元14中離子加速成目標能量，並且所測量之射束電流量與目標射束電流量相當。其中，目標能量及目標射束電流量取決於所賦予之植入條件。例如，目標能量及目標射 束電流量各自可以相等於植入到晶圓40的植入能量及植入射束電流量。
如第6圖所示，前期準備(S100)中控制器最開始製作初始資料集(S102)。初始資料集為依據所輸入之新的植入條件確定的資料集的初始值。控制器能夠利用適當的任意公知方法確定初始資料集。例如，控制器利用如上所述的公開於日本專利第3448731號公報的方法確定加速參數及收斂發散參數的初始值。控制器可以將所輸入之植入條件及被確定之參數初始值儲存於參數儲存裝置70或者其他儲存裝置。
控制器執行源射束啟動(S104)。亦即控制器使用初始資料集開始離子植入裝置100的運轉。離子束生成單元12及高能量多級直線加速單元14被起動，按照源參數、加速參數及收斂發散參數的各個初始值生成離子束B。
控制器將能量分析狹縫28從標準狹縫開口110切換成高精度狹縫開口112(S106)。當能量分析狹縫28已被切換成高精度狹縫開口112時，高精度狹縫開口112維持在其位置。這樣，高精度狹縫開口112以配置於離子束B的軌道上的方式被橫向定位。
控制器調整(調節)包含於資料集中之參數(S108)。控制器例如按照規定順序調整源參數、加速參數及收斂發散參數。控制器可以每調整一次都將所調整之參數儲存於參數儲存裝置70。
接著，控制器判定是否獲取峰值射束電流(S110)。 例如，控制器判定在能量分析狹縫28的下游測量之射束電流量是否達到某種臨限值。該臨限值為例如小於依據目標射束電流量而定之目標射束電流量之值。射束電流例如藉由第2射束測量器80b測量。此時能量分析狹縫28被切換成高精度狹縫開口112，因此而測量通過高精度狹縫開口112之離子束B的射束電流。
當所測量之射束電流小於臨限值時(S110的N(否))，控制器再次執行資料集的調整(S108)，且再次判定是否獲取峰值射束電流(S110)。
如此，控制器能夠將資料集的各參數調整為使所測量之射束電流量增加。初次參數調整中，控制器將資料集的各參數調整為使所測量之射束電流量從初始射束電流量增加。初始射束電流量為按照參數的初始值運轉離子植入裝置100時使用高精度狹縫開口112而測量之射束電流量。以後的參數調整中，控制器將資料集的各參數重新調整為所測量之射束電流量從上一次調整射束電流量增加。在此，上一次調整射束電流量為按照上一次所調整之參數運轉離子植入裝置100時使用高精度狹縫開口112而測量之測量射束電流量。
例如加速參數的初始調整中，控制器將加速參數調整為，使測量之射束電流量與按照加速參數的初始值運轉高能量多級直線加速單元14時相比增加。並且，加速參數的接下來的調整中，控制器將加速參數重新調整為，使所測量之射束電流量與按照上一次調整之加速參數運轉高能 量多級直線加速單元14時相比增加。控制器對於源參數及收斂發散參數亦進行同樣的調整。
當所測量之射束電流達到臨限值時(S110的Y(是))，控制器將能量分析狹縫28從高精度狹縫開口112切換成標準狹縫開口110(S112)。以標準狹縫開口110配置於離子束B的軌道上的方式被橫向定位。這樣，在控制器進行參數調整(S108)之後切換能量分析狹縫28。
控制器判定是否獲取目標射束電流量(S114)。例如，控制器判定在能量分析狹縫28的下游測量之射束電流量是否達到目標射束電流量。此時能量分析狹縫28被切換成標準狹縫開口110，藉此而測量通過標準狹縫開口110之離子束B的射束電流。射束電流例如藉由第2射束測量器80b測量。
當所測量之射束電流小於目標射束電流量時(S114的N)，控制器再度將能量分析狹縫28從標準狹縫開口110切換成高精度狹縫開口112(S106)。接著，控制器如上所述再次執行參數的調整(S108)，並再次判定是否獲取峰值射束電流(S110)。如此，控制器一邊切換標準狹縫開口110與高精度狹縫開口112，一邊重複調節參數，直至獲得目標的射束電流量。
當所測量之射束電流達到目標射束電流量時(S114的Y)，控制器將所調整之參數儲存於參數儲存裝置70(S116)。尤其，控制器將所調整之加速參數作為有關所 輸入之植入條件(例如植入能量)的最佳加速參數而儲存於參數儲存裝置70。
如此，控制器執行參數的優化處理。亦即控制器從基於所給植入條件的臨時設定的初始值逐漸調整參數，以滿足該植入條件之離子束有效地傳輸至射束線下游的方式將參數更新為最佳值。例如，關於加速參數，控制器從基於目標能量之臨時設定之初始值逐漸調整加速參數，並以離子在高能量多級直線加速單元14中有效地加速為該目標能量的方式將加速參數更新為最佳值。
另外，控制器不僅在所測量之射束電流小於上述臨限值或者目標射束電流量時，而且在射束電流過剩時亦可以重新調整資料集的至少1個參數。此時，控制器重新調整加速參數以外的參數為較佳。假如重新調整加速參數，則會出現加速能量脫離重新調整之前的最佳值之不良結果。因為，通過如此進行重新調整能夠簡單地減少射束電流。因此，控制器可以為減少射束電流而例如重新調整上述源參數。或者，控制器可以為減少射束電流而控制用於調整入射到高頻線性加速器之離子束量之射束電流調整裝置。該射束電流調整裝置可以具備配置於質量分析狹縫22b的下游(例如正後方)之可變孔徑(例如，CVA(Continuously Variable Aperture))。可變孔徑可以配置於高頻線性加速器的入口。
參考第6圖說明之離子束調整方法通常只在向控制器賦予新的植入條件時執執行一次。但是，當進行離子植入 裝置100(例如高能量多級直線加速單元14)的維護或修理時，控制器可按照之前所獲得之植入條件藉由本方法修正資料集。
第7圖係例示本發明的一種實施形態之離子植入方法之流程圖。該方法相當於第5圖所示之實際運用(S200)。控制器載入植入配方(S202)。即控制器從參數儲存裝置70或者其他儲存裝置讀取此次執行之植入處理的植入條件。
控制器將能量分析狹縫28從高精度狹縫開口112切換成標準狹縫開口110(S204)。當能量分析狹縫28已被切換成標準狹縫開口110時，標準狹縫開口110維持該位置。如此，標準狹縫開口110以配置於離子束B的軌道上的方式被橫向定位。
實際運用中，在此之後控制器可以禁止從能量分析狹縫28的標準狹縫開口110到高精度狹縫開口112的切換。控制器至少在自動射束安裝期間禁止能量分析狹縫28的切換。因此，在自動射束安裝及繼該自動射束安裝之後的植入處理中使用標準狹縫開口110。
控制器從參數儲存裝置70讀取與載入之植入配方對應之資料集，並按照該資料集設定離子植入裝置100的各設備(S206)。例如，控制器從參數儲存裝置70讀取與植入條件中的植入能量對應之最佳加速參數，並將該參數設定在高能量多級直線加速單元14。
控制器執行自動射束安裝(S208)。藉由自動射束安 裝準備滿足所讀取之植入條件之離子束B。
該自動射束安裝為通過調整與高頻諧振器14a不同之離子植入裝置100的至少1個構成要件而調整射束電流量之處理。具體而言，控制器如上所述一邊監測射束電流一邊調整離子植入裝置100的各設備，以使離子束量成為所希望的值。射束電流例如藉由第2射束測量器80b或第3射束測量器80c測量。控制器在自動射束安裝中例如調整離子源10的控制參數、引出電極11的設定值和/或收斂發散透鏡64的運轉參數。這些調整不會影響基於高能量多級直線加速單元14之加速能量。另外自動射束安裝中除射束電流調整之外還可以包含射束角度調整和/或均勻性調整。
控制器禁止自動射束安裝中的最佳加速參數的變更。藉此，自動射束安裝及植入處理期間，高能量多級直線加速單元14按照在預處理(S100)中確定之最佳加速參數而運轉。
若自動安裝結束，則控制器執行對於晶圓40的植入處理(S210)。一片或複數片晶圓40藉由晶圓輸送裝置90搬入到真空處理室21的離子植入位置，並將離子束B照射到晶圓40。之後，晶圓40藉由晶圓輸送裝置90從真空處理室21被搬出。重複這種植入處理，直至處理完所需片數的晶圓40。
接著，控制器可以執行使用其他植入條件之植入處理。此時，讀取其他植入條件，藉由自動射束安裝準備滿 足該植入條件之離子束B。如此，執行植入處理。在某種植入條件下，可以使用高精度狹縫開口112而不使用標準狹縫開口110。例如，在該植入條件下所要求之能量寬度比藉由標準狹縫開口110實現之能量寬度小時，可以使用高精度狹縫開口112。此時，在執行自動射束安裝之前，控制器可以將能量分析狹縫28從標準狹縫開口110切換成高精度狹縫開口112。但是，當藉由使用高精度狹縫開口112，而使得射束電流量低於該植入條件下的目標射束電流量時，可使用標準狹縫開口110，而不使用高精度狹縫開口112。
第8圖例示出本發明的一種實施形態之能量頻譜。第8圖中縱軸表示射束電流，橫軸表示能量。橫軸的能量為換算能量分析磁鐵24中的偏向磁場的能量值的、相對於目標能量的相對值。因此，具有良好的能量精度之優選離子束在能量值為1時，向射束電流賦予具有清晰的峰值之能量頻譜。
第8圖所示之能量頻譜D係使用高精度狹縫開口112來執行加速參數的調整時獲得者。能量頻譜E係使用標準狹縫開口110來執行加速參數的調整時獲得者。能量頻譜F係調整加速參數之前者。第8圖中作為參考圖示出與所使用之標準狹縫開口110及高精度狹縫開口112各自的狹縫寬度對應之能量寬度。
從能量頻譜F可知，參數調整之前的離子束在目標能量上不具有清晰的峰值，而包含加速成廣泛的能量範圍之 離子。另一方面，依能量頻譜D及E可知，相對應之離子束中包含很多具有目標能量及其附近的能量之離子。但是，能量頻譜E不具有與目標能量一致之峰值，而在低於目標能量之一側具有一個峰值，在高於目標能量一側還有一個峰值。因此，具有與目標能量一致之能量之離子比較少。2個峰值分別從目標能量大致偏離1%。如上所述，具有這種能量偏離之離子具有與偏離相應之角度誤差而植入到晶圓40。
與此相對，能量頻譜D具有與目標能量一致之單一且顯著的峰值。如此，能夠獲得最佳的能量精度以及最佳射束電流量的離子束B。因此，藉由使用高精度狹縫開口112能夠在維持離子植入裝置的生產率的同時實現能量精度的提高。
與狹縫寬度的縮小成反比例，而提高能量分解能。藉此，例如當高精度狹縫開口112具有標準狹縫開口110的1/5的狹縫寬度時，能量分解能提高5倍。
並且，如上所述在自動射束安裝中禁止能量分析狹縫28的切換。藉此，能夠防止基於狹縫切換之揚塵。並且，與進行切換時相比，能夠縮短自動射束安裝所需之時間。
此外，在自動射束安裝禁止變更加速參數。這亦與自動射束安裝中調整加速參數時相比有助於縮短自動射束安裝所需之時間。
原理上，在能量分析磁鐵24的入口與出口這兩處配 置高精度狹縫之狀態下確定加速參數為較佳。但是，如第8圖所示，但實際上僅通過將高精度狹縫開口112配置於能量分析磁鐵24的出口側亦能夠獲得充份的效果。
以上，依據實施形態對本發明進行說明。本發明並不限定於上述實施形態，可通過加以各種設計變更而成為各種變形例，並且這種變形例亦同樣屬於本發明的範圍，當然亦被本領域技術人員所理解。
一種實施形態中，可以在能量分析磁鐵24的入口(即高能量多級直線加速單元14的出口)配設有第1上游狹縫組件。第1上游狹縫組件可以構成為具有與高精度狹縫開口112對應的第1上游高精度狹縫，且可與能量分析狹縫28聯動地切換。例如，控制器可以將第1上游狹縫組件驅動成，使用高精度狹縫開口112時，將第1上游高精度狹縫配置在離子束B的軌道上；使用標準狹縫開口110時，將第1上游高精度狹縫移動到偏離離子束B的軌道之場所。如此能夠進一步提高精度。
一種實施形態中，可以除第1上游狹縫組件之外或者代替第1上游狹縫組件設置第2上游狹縫組件。第2上游狹縫組件配設於能量分析磁鐵24的出口中能量分析狹縫28的上游，且可以構成為可與能量分析狹縫28聯動地進行切換。第2上游狹縫組件可以係能量寬度限制狹縫27。此時，能量寬度限制狹縫27可以與能量分析狹縫28同樣構成為可切換標準狹縫開口與橫向上比該標準狹縫開口窄的高精度狹縫開口。如此，能夠進一步提高精度。
一種實施形態中，能量分析狹縫28可以具備可從標準狹縫開口110切換成高精度狹縫開口112以及可從高精度狹縫開口112切換成標準狹縫開口110之可變狹縫。可變狹縫可以係可連續變更狹縫寬度之單一狹縫。
本說明書中提及之控制器(或者控制裝置)可以係作為該控制器所執行之功能者而提及之執行1個以上的功能之單一的控制器，或者可以係協同這種1個以上的功能來執行之複數個控制器。藉此，例如執行本說明書中所提及之1個以上的功能之某1個控制器可以藉由執行這行功能中的一部份之第1控制器以及執行這些功能中的剩餘功能之第2控制器來實現。
一種實施形態中，更具體而言，能量寬度限制狹縫27及能量分析狹縫28可如下配置。上述能量分析磁鐵24、能量寬度限制狹縫27、橫向收斂四極透鏡26及能量分析狹縫28分別與以下說明的能量分析電磁鐵、能量寬度限制狹縫、橫向收斂透鏡QR1及能量分析狹縫對應。
一種實施形態之離子植入裝置具有：射束取出系，利用靜電場取出在離子源生成之離子，並生成離子束；高頻加速器，對已取出之離子束進一步進行加速；至少1台收斂要件，用於調整已加速之射束的射束尺寸(空間分佈)；及至少1台偏向電磁鐵，作為能量分析電磁鐵來使用。並且，在其能量分析電磁鐵的下游側設置能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫。
用於調整射束尺寸(離子的空間分佈)之收斂要件設 置於高頻加速器與能量分析電磁鐵之間，及能量分析電磁鐵與能量分析狹縫之間，並調整為沒有能量寬度之射束(未向高頻加速器施加高頻電場，並以維持被取出之狀態的能量而傳輸之射束)在能量分析狹縫的位置連結焦點。
構成具有能量寬度之離子束的各個離子的軌道依據各自的能量而藉由能量分析電磁鐵在偏向面內空間性地擴大(能量分散)。能量寬度限制狹縫設置於能量分析狹縫的上游且其能量分散與沒有能量寬度之射束的射束尺寸成為相同程度的位置。該位置成為能量分析電磁鐵的出口附近。
對於如上前述配置之能量分析電磁鐵和由2條狹縫進行之能量分析之詳細情況，以有2台90°偏向電磁鐵且在其之間設置有2條狹縫之情況為例進行以下說明。
以下的公式(1)給出射束線中心軸上的任意位置(距離射束線起點的飛行距離)s中的水平面(偏向面)內橫向(與射束軸正交的方向)的離子束的尺寸σ(s)(橫向射束尺寸)。
其中，ε為射束的發射度，E為射束能量，△EW為能量寬度。β(s)被稱為電子迴旋加速器函數(振幅)，為射束傳輸方程式的解。η(s)被稱為分散(dispersion) 函數，為能量偏離之射束傳輸方程式的解。
從離子源被取出之離子束中的各離子相對於射束(所有離子的集團)中心軸具有位置及角度的分佈。在此，將取距離各離子的射束中心軸的距離為橫軸，並取由各離子的行進方向向量與射束中心軸所成之角度為縱軸之曲線圖稱為相位空間繪圖。將該位置的分佈範圍和角度的分佈範圍之積(射束在相位空間所佔之面積)稱為發射度，使其以動量標準化者(標準化發射度)成為從離子源取出出口到射束傳輸路徑的末端不發生變化的不變量。
前述的公式(1)的第1項：
為起因於該初始的離子分佈之射束寬度σ 1，以下將σ 1稱為“基於發射度之射束寬度”。並且，發射度分別獨立地定義橫向方向和上下方向，但其中成為問題的只是橫向方向，因此以下若沒有特別說明則發射度ε係指橫向的發射度。
如前述，除了由空間分佈而產生之射束的擴大以外，藉由高頻線形加速裝置被加速之射束，還具有能量分佈(寬度)。具有能量分佈(寬度)之射束通過偏向電磁鐵時，能量比較高的離子通過曲率半徑較大的外側的軌道，能量比較低的離子通過曲率半徑較小的內側的軌道。因 此，即使以1點(沒有空間分佈)射入偏向電磁鐵，亦會在出口產生與能量寬度對應之空間分佈(橫向分佈)。公式(1)的第2項：
表示該能量分佈發生變化而產生之空間分佈。以下，將能量分佈藉由偏向逐漸變化成空間分佈之現象稱為能量分散，並將由該結果產生之射束寬度σ 2稱為由能量分散得到之射束寬度或者僅稱為分散。公式(1)表示射束尺寸為基於發射度之射束寬度與由能量分散得到之射束寬度之和。
本發明中使用能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫這2條狹縫，但首先，以藉由1條能量分析狹縫截斷射束之習知之方法為例來說明從能量分析電磁鐵至能量分析狹縫的區域的射束的分佈。
第9圖係表示能量寬度0%且中心能量偏離0%的射束通過放置於其焦點附近的1條能量分析狹縫時之情況之示意圖。
第10圖係表示在偏向單元最初具有±4%的能量寬度之射束藉由1條能量分析狹縫被截斷而變成具有±2.5%的能量寬度之射束之情況之示意圖。橫軸表示距離離子源出口的離子飛行距離，縱軸表示射束的寬度及各狹縫的開口 寬度。在緊挨其橫軸的上方顯示有能量分析電磁鐵(EFM)和偏向電磁鐵(BM)等的位置。
第11圖係用於說明在第10圖的能量分析電磁鐵(EFM)入口(5.6m附近)及能量分析狹縫的入口和出口(7.4m附近)之射束的橫向空間分佈與所對應之能量分佈之圖。空間分佈的橫軸為距離設計中心軌道的橫向距離，能量分佈的橫軸為與預定植入能量的差除以預定植入能量之值。縱軸在任何分佈中均為射束電流密度(單位時間所通過之離子的數量密度)。能量分析狹縫設置於基於發射度的射束寬度成為極小之位置。
假定能量分析電磁鐵(EFM)入口處的空間分佈為接近於高斯型的分佈，能量分佈為均勻分佈。若射束進入EFM而開始分散，則橫向的空間分佈被拉長而擴大。偏向電磁鐵具有使分散產生之作用及使基於發射度之射束寬度收斂(使β變小)之作用，因此由公式(3)的分散得到之射束寬度σ 2不斷增大，與此相對，公式(2)的σ 1不斷減小，橫向空間分佈的端部變得清晰。在此期間能量分佈不發生變化。
EFM與BM之間插入有橫向收斂透鏡QR1。該透鏡停止能量分散的擴大，並使其朝向縮小方向，並且有促進基於發射度之射束寬度σ 1縮小之作用。能量分析狹縫設置於σ 1成為極小之位置，因此依據橫向收斂透鏡QR1的效果設置位置向EFM側移動，能夠節約空間。由能量分散得到之射束寬度σ 2在橫向收斂透鏡QR1的中心附近成為 最大。如果沒有橫向收斂透鏡QR1，則分散的擴大持續到BM出口附近。
在能量分析狹縫的入口，σ 2仍然非常大，而σ 1為極小(通過橫向收斂透鏡QR1或高頻加速器出口的收斂要件調整為如此)，因此橫向空間分佈的端部變得非常清晰，整體成為接近於能量分佈的形狀(均勻分佈)。
該射束通過能量分析狹縫被空間性地截斷。首先，對由空間性截斷而引起之能量分佈的形狀如何發生變化之情況進行一般性說明。該部份作為支持本發明之原理係非常重要的。
能量分佈為矩形分佈(均勻分佈)，若由能量分散得到之射束寬度σ 2充份大於基於發射度之射束寬度σ 1，並且充份大於狹縫寬度WA，則被截斷後的空間分佈成為完整的矩形分佈(均勻分佈)。此時能量分佈亦被截斷成與狹縫寬度對應之能量寬度。該能量寬度由公式(3)可知為如下。
然而，已截斷之能量分佈與空間分佈不同，無法成為完整的矩形分佈。這是因為在已截斷之能量分佈的兩端部，只有與基於發射度的射束寬度σ 1對應的能量寬度上沒有使能量備齊。將與σ 1對應之能量寬度設為△Eedge/E ，則與公式(4)相同地求出。
在能量分佈端部的由公式(5)給出之範圍內，射束電流密度從矩形分佈的值向零變化。
亦即，以狹縫被空間性地截斷為矩形分佈之射束的能量分佈成為如下形狀：在-WA/η-2σ1/η~-WA/η+2σ1/η的區間射束電流密度從零上升到截斷前的值，在-WA/η+2σ1/η~+WA/η-2σ1/η的區間為恆定(截斷前的值)，在+WA/η-2σ1/η~+WA/η+2σ1/η的區間下降到零。並且，其有效寬度成為公式(4)的值。
藉此，通常在通過狹縫前後，橫向的空間分佈和能量分佈的形狀交替，能量分佈不再是矩形。但是，如第11圖的例子，在射束的焦點位置放置1條能量分析狹縫來截斷射束時，σ1與WA相比充份小(WA=25mm、σ1=0.6mm)，因此，已截斷之能量分佈亦可看做係大致矩形。
第12圖係表示在具有能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫之偏向單元最初具有±4%的能量寬度之射束藉由1條能量分析狹縫被截斷而變成具有±2.5%的能量寬度之射束之情況之示意圖。第13圖係用於說明在第12圖的能量分析電磁鐵(EFM)入口、能量寬度限制狹縫的入口和出口 及能量分析狹縫的入口和出口之射束的橫向空間分佈與所對應之能量分佈之圖。
在EFM出口附近，由能量分散得到之射束寬度σ 2向最大值逐漸增加，基於發射度之射束尺寸σ 1向最小值逐漸減小，雖然σ 2大於σ 1，但是σ 1仍為相當大的狀態。若在此放置能量寬度限制狹縫並截斷射束，則空間分佈暫時成為矩形分佈，但能量分佈中，公式(5)的使邊緣變鈍之效果起作用而成為與矩形相去甚遠的平緩的分佈。
即使將能量寬度限制狹縫的開口寬度例如設定為相當於3%的能量寬度之值，由於基於發射度之射束寬度σ 1較大，因此相對於預定植入能量具有3%以上的能量差之離子亦將大量通過。由於分散的擴大，這些較大地能量偏離之離子的軌道逐漸遠離中心，結果使得包括射束外緣之射束尺寸變得相當大。如第13圖，例如若從高頻加速器離開之射束的能量寬度為4%，且在能量寬度限制狹縫位置計算之公式(4)和公式(5)的能量寬度之和超過4%，則包括外緣部之射束尺寸與沒有能量寬度限制狹縫時的射束尺寸相同。但是，由於由狹縫進行之截斷和由分散引起之擴大而使得該外緣部的離子密度變得非常小。如此，將未被狹縫截斷之射束外緣的密度較小的部份稱為暈。
為了去除這種射束暈而確定能量，在σ 1成為極小之位置仍需要能量分析狹縫。如第13圖的最後所示，由能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫施加了雙重過濾之射束的能量分佈，即使原本係矩形分佈，亦會變成圓頂狀的分 佈。藉此，能夠使有效的能量寬度減小中心部的射束電流密度相對提高之量。並且，從高頻線形加速器離開之離子束的能量分佈通常原本為圓頂狀，因此能量寬度降低效果進一步變大。
而且，雙狹縫發揮縮小能量寬度之作用，同時對具有微小的中心能量偏離之射束發揮減小中心能量偏離之作用。
第14圖係表示能量寬度0%、且中心能量偏離3%的射束通過能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫時的情況之示意圖。如第14圖所示，在沒有能量寬度之射束(例如設定加速能量90keV時為90keV±0.000)的能量分析中，以能量分析狹縫的開口寬度完全排除引起規定以上的中心能量偏離之射束(例如中心能量偏離+3%時為92.7keV)。這種情況下，簡單地藉由縮小狹縫的開口寬度就能夠提高能量精度。
即使為具有能量寬度之射束(例如設定加速能量為3MeV、能量寬度為±3%之情況下分佈範圍為2.91MeV~3.09MeV)，若縮小能量分析狹縫，亦能夠提高能量精度，但是大部份的射束在此被浪費，因此能夠利用之束電流值大幅下降，生產能力大幅降低。
因此，需要維持擴大能量分析狹縫之狹縫寬度而降低中心能量偏離(偏移(shift))的技術。如前述，該技術能夠藉由在與由能量分散得到之射束寬度相比、向基於發射度之射束寬度大到無法忽略的程度之位置插入能量寬度 限制狹縫來實現。
第15圖係表示能量寬度±4%且中心能量偏離+3%的射束被整形之情況之示意圖。第16圖係用於說明在第15圖的能量分析電磁鐵(EFM)入口、能量寬度限制狹縫的入口和出口及能量分析狹縫的入口和出口之射束的橫向空間分佈與所對應之能量分佈之圖。
如第15圖及第16圖所示，表示能量寬度±4%，中心能量偏離+3%的射束被整形之情況。若在EFM出口附近安裝狹縫寬度相當於±3%之能量寬度的能量寬度限制狹縫，則所允許之能量範圍成為預定植入能量的-1%~+3%。
此時，如果能量分析狹縫的寬度為相當於±1%以上，則能量低於預定植入能量的離子(-1%~0%)全部通過2條狹縫。藉此，能量分佈亦在負側保存原來的形狀，如果是矩形分佈則仍維持矩形分佈直至到達晶圓。
有關能量高於預定植入能量的離子，其能量分佈以與前述的具有能量寬度且沒有中心能量偏離時的由雙狹縫進行之整形完全相同的方式被整形。矩形的能量分佈被整形為(半)圓頂狀的分佈，因此分佈的重心移動到比矩形分佈更靠原點側。亦即，通過能量分析狹縫後的射束的能量中心與預定植入能量接近。例如，若將能量分析狹縫的寬度設定為相當於能量寬度±2.5%，則原來具有3%的中心能量偏離成為0.5%以下。
原來的能量分佈比起矩形(均勻)分佈更接近於高斯 型的分佈時，由能量寬度限制狹縫進行之能量中心的校正效果進一步得到提高。
如此，藉由縮小在相對於設定射束能量具有最大幾個%左右的能量寬度(能量分佈)並且具有中心能量偏離的可能性之加速系統被加速之射束的能量寬度和能量中心的偏離中的任意一個或者兩個而提高能量精度，為此有效的係由設置於如下位置的雙狹縫進行之能量限制，前述位置為由能量分散得到之射束尺寸和基於發射度之射束尺寸適當地被控制之位置。
作為用於排除能量偏離之離子的能量分析電磁鐵的運用方法，採取將磁場固定成與特定能量相當的值的方法。分析電磁鐵的磁場(磁通量密度)B[T]與離子的能量E[keV]之間具有以下嚴密的關係。
E=4.824265×104×(B2‧r2‧n2)/m……公式(6)
其中，m[amu]為離子的質量數、n為離子的電價數、r[m]為電磁鐵內的射束中心軌道的曲率半徑(稱此為偏向電磁鐵的曲率半徑)。其中，m與n為由植入條件決定之固定值，r為在設計電磁鐵的時刻決定之固定值。藉此，固定磁場B來運用係表示特定離子的能量E之情況。
若設置能量寬度限制狹縫和能量分析狹縫，以使只有通過了磁極的中心附近之離子能夠通過，則只有具有該特定能量之離子通過分析狹縫。能量比基準值偏離一定程度 以上之離子撞擊該狹縫的壁部，藉此從射束線被排除。
本來的射束的能量稍微偏離(偏移)且射束電流不足時，微調線性加速器的加速相位和加速電壓來補正能量，並增加射束電流。為了調整射束電流值(射束中心軌道位置)，不會微調能量分析電磁鐵的磁場。
作為能量分析電磁鐵所使用之偏向電磁鐵具有依據其磁場值確定離子束的植入能量的重要作用，因此磁場必須被精密地設定並均勻地分佈。這藉由製作磁極面平行度為±50μm的電磁鐵並將磁場不均勻性抑制為±0.01%以下來實現。
藉由如此配置能量分析電磁鐵、能量寬度限制狹縫及能量分析狹縫，能夠對藉由線性加速器被加速之具有能量寬度之射束保證高能量精度。
28‧‧‧能量分析狹縫
110‧‧‧標準狹縫開口
112‧‧‧高精度狹縫開口
114‧‧‧狹縫板
116‧‧‧狹縫驅動部
W1‧‧‧第1狹縫寬度
W2‧‧‧第2狹縫寬度
B‧‧‧離子束

Claims (24)

  1. 一種離子植入裝置，其特徵為，具備：高頻線性加速器，按照加速參數對所供給之離子進行加速；能量分析磁鐵，配設於前述高頻線性加速器的下游；能量分析狹縫組件，配設於前述能量分析磁鐵的下游；射束測量部，在前述能量分析狹縫組件的下游測量射束電流量；及控制器，根據所給植入條件確定前述加速參數，前述加速參數被確定為，使前述所供給之離子的至少一部份加速至目標能量，並且使藉由前述射束測量部測量之射束電流量與目標射束電流量相當，前述能量分析狹縫組件構成為可切換標準狹縫開口與高精度狹縫開口，前述標準狹縫開口使用於在前述所給植入條件下進行之植入處理；前述高精度狹縫開口具有比前述標準狹縫開口高的能量精度，且為調整前述加速參數而使用。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之離子植入裝置，其中，前述標準狹縫開口在與射束行進方向正交之橫向具有第1狹縫寬度，前述高精度狹縫開口在前述橫向具有比前述第1狹縫 寬度窄的第2狹縫寬度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之離子植入裝置，其中，前述能量分析磁鐵縱向生成使從前述高頻線性加速器離開之離子偏向之磁場，前述縱向與前述射束行進方向及前述橫向正交。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之離子植入裝置，其中，前述標準狹縫開口及前述高精度狹縫開口在各自使用時在前述橫向上被定位，以便通過具有前述目標能量之離子。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之離子植入裝置，其中，前述高精度狹縫開口與前述標準狹縫開口獨立形成，前述能量分析狹縫組件構成為，可在前述標準狹縫開口與前述高精度狹縫開口中進行選擇。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之離子植入裝置，其中，前述能量分析狹縫組件具備可變狹縫，前述可變狹縫可將前述標準狹縫開口切換成前述高精度狹縫開口，以及將前述高精度狹縫開口切換成前述標準狹縫開口。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之離子植入裝置，其中，前述控制器將被確定之加速參數作為與前述所給植入 條件相關的最佳加速參數而儲存於儲存部。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之離子植入裝置，其中，前述控制器為執行前述植入處理而從前述儲存部讀取前述最佳加速參數以設定到前述高頻線性加速器。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之離子植入裝置，其中，前述高頻線性加速器具備1個以上的高頻諧振器，前述控制器藉由調整與前述高頻諧振器不同之前述離子植入裝置的至少1個構成要件，由此使調整射束電流量之自動射束安裝在前述高頻線性加速器按照前述最佳加速參數運轉時執行。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之離子植入裝置，其中，前述控制器禁止前述自動射束安裝中的前述能量分析狹縫組件的從前述標準狹縫開口到前述高精度狹縫開口的切換。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之離子植入裝置，其中，前述控制器禁止前述自動射束安裝中的前述最佳加速參數的變更。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之離子植入裝置，其中，前述控制器進行如下控制： 使用前述高精度狹縫開口並藉由前述射束測量部測量射束電流量，以使所測量之射束電流量與按照前述加速參數的初始值而運轉前述高頻線性加速器時相比增加的方式調整前述加速參數。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之離子植入裝置，其中，前述控制器進行如下控制：調整前述加速參數之後使前述能量分析狹縫組件將前述高精度狹縫開口切換成前述標準狹縫開口，按照所調整之加速參數運轉前述高頻線性加速器時，使用前述標準狹縫開口並藉由前述射束測量部測量射束電流量，判定所測量之射束電流量是否與前述目標射束電流量相當。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之離子植入裝置，其中，當使用前述標準狹縫開口而測量到的射束電流量與前述目標射束電流量相當時，前述控制器將經前述調整之加速參數作為關於前述所給植入條件的最佳加速參數儲存於儲存部。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之離子植入裝置，其中，當使用前述標準狹縫開口而測量到的射束電流量與前 述目標射束電流量不相當時，前述控制器使用前述高精度狹縫開口再次調整前述加速參數。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之離子植入裝置，其中，前述控制器依據前述所給植入條件製作前述加速參數的初始值。
  17. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之離子植入裝置，其中，前述離子植入裝置還具備處理室，在前述植入處理中將離子束照射到被處理物，前述控制器在輸送容器安裝於前述處理室之前確定前述加速參數，以便能夠從用於在前述離子植入裝置與其他裝置之間輸送前述被處理物的前述輸送容器將前述被處理物搬入到前述處理室。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之離子植入裝置，其中，在前述輸送容器安裝於前述處理室之後，前述控制器使用前述標準狹縫開口執行前述植入處理。
  19. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之離子植入裝置，其中，還具備：上游狹縫組件，配置於前述能量分析磁鐵的入口和/或出口，並且構成為能夠與前述能量分析狹縫組件聯動地進行切換。
  20. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之離子 植入裝置，其中，在採用不同於前述所給植入條件的植入條件之其他植入處理中，前述控制器將前述能量分析狹縫組件切換成前述高精度狹縫開口。
  21. 一種離子植入裝置，其特徵為，具備：高頻線性加速器，按照加速參數對所供給之離子進行加速；能量分析磁鐵，配設於前述高頻線性加速器的下游，向與射束行進方向正交之縱向生成離子偏向磁場；能量分析狹縫組件，配設於前述能量分析磁鐵的下游，且構成為可切換標準狹縫開口與高精度狹縫開口，前述標準狹縫開口在與前述射束行進方向及前述縱向正交之橫向具有第1狹縫寬度；前述高精度狹縫開口在前述橫向具有比前述第1狹縫寬度窄的第2狹縫寬度；射束測量部，在前述能量分析狹縫組件的下游測量射束電流量；及控制器，根據使用前述高精度狹縫開口並藉由前述射束測量部測量到的射束電流量確定前述加速參數。
  22. 一種離子束的調整方法，其為離子植入裝置中的離子束的調整方法，前述方法的特徵為，前述離子植入裝置具備：高頻線性加速器，按照加速參數對所供給的離子進行加速；能量分析磁鐵，配設於前述高頻線性加速器的下游；及能量分析狹縫組件，配設於前述能量分析磁鐵的下游， 前述能量分析狹縫組件構成為可切換標準狹縫開口與高精度狹縫開口，前述標準狹縫開口使用於以所給植入條件下進行之植入處理；前述高精度狹縫開口具有比前述標準狹縫開口高的能量精度，且用於確定前述加速參數，前述方法具備如下步驟：將前述能量分析狹縫組件切換成前述高精度狹縫開口；在前述高精度狹縫開口的下游測量射束電流量；及根據前述所給植入條件確定前述加速參數，以便前述所供給之離子的至少一部份加速成目標能量，並且所測量之射束電流量與目標射束電流量相當。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之離子束的調整方法，其中，前述離子植入裝置還具備：處理室，在前述植入處理中將離子束照射到被處理物，在輸送容器安裝於前述處理室之前，確定前述加速參數，以便從用於在前述離子植入裝置與其他裝置之間輸送前述被處理物的前述輸送容器可將前述被處理物搬入到前述處理室。
  24. 一種離子植入方法，其係使用申請專利範圍第23項所述的離子束的調整方法者，其特徵為具備如下步驟：將前述能量分析狹縫組件切換成前述標準狹縫開口；及在前述輸送容器被安裝到前述處理室之後，使用前述 標準狹縫開口執行前述植入處理。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI678132B (zh) * 2017-05-01 2019-11-21 日商東芝能源系統股份有限公司 加速器控制裝置、加速器控制方法、及粒子束治療裝置
US10818473B2 (en) 2018-08-14 2020-10-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Implanter calibration
TWI739915B (zh) * 2016-11-21 2021-09-21 日商住友重機械離子科技股份有限公司 離子植入方法及離子植入裝置
TWI771769B (zh) * 2019-10-25 2022-07-21 美商應用材料股份有限公司 離子植入系統以及與其一起使用的監測電路
TWI786261B (zh) * 2018-02-08 2022-12-11 日商住友重機械離子科技股份有限公司 離子植入裝置及離子植入方法
TWI786319B (zh) * 2018-07-31 2022-12-11 台灣積體電路製造股份有限公司 離子佈植系統及調諧離子佈植設備與最終能量磁鐵的方法
TWI794557B (zh) * 2018-11-20 2023-03-01 美商應用材料股份有限公司 離子植入設備、用於控制離子束的方法及高束彎曲靜電過濾器總成
TWI794558B (zh) * 2018-11-20 2023-03-01 美商應用材料股份有限公司 離子植入設備、離子植入機及靜電過濾器模組
TWI797680B (zh) * 2020-08-03 2023-04-01 美商應用材料股份有限公司 離子植入系統、操作其的方法以及線性加速器
TWI861948B (zh) * 2022-06-22 2024-11-11 大陸商深圳市恒運昌真空技術股份有限公司 電流控制方法和能量輻射系統

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190101677A (ko) * 2018-02-23 2019-09-02 주식회사 모비스 강화학습과 머신러닝 기법을 이용한 가속기 성능 최적화를 위한 제어 패러미터 결정 시스템
US10763071B2 (en) 2018-06-01 2020-09-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Compact high energy ion implantation system
US10964522B2 (en) * 2018-06-06 2021-03-30 Kla Corporation High resolution electron energy analyzer
JP7405368B2 (ja) * 2020-03-13 2023-12-26 東芝エネルギーシステムズ株式会社 粒子加速器の診断装置、粒子加速器の作動方法及び粒子加速器の診断プログラム
US11576252B2 (en) * 2020-03-24 2023-02-07 Applied Materials, Inc. Controller and control techniques for linear accelerator and ion implanter having linear accelerator
JP7602923B2 (ja) * 2021-01-27 2024-12-19 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入方法およびイオン注入装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56156662A (en) * 1980-05-02 1981-12-03 Hitachi Ltd Device for ion implantation
US4667111C1 (en) 1985-05-17 2001-04-10 Eaton Corp Cleveland Accelerator for ion implantation
JPS62115640A (ja) 1985-11-14 1987-05-27 Nissin Electric Co Ltd イオン注入装置
JPH0628146A (ja) 1992-07-10 1994-02-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd マウスによる入力機能付き表示装置
US5861623A (en) * 1996-05-10 1999-01-19 Bruker Analytical Systems, Inc. Nth order delayed extraction
JP3448731B2 (ja) 1998-06-19 2003-09-22 住友イートンノバ株式会社 イオン注入装置
US6194734B1 (en) * 1999-02-19 2001-02-27 Axcelis Technologies, Inc. Method and system for operating a variable aperture in an ion implanter
JP3827132B2 (ja) * 1999-07-30 2006-09-27 株式会社 Ｓｅｎ−Ｓｈｉ・アクセリス カンパニー イオン注入装置及びイオン注入方法
US6635890B2 (en) * 2001-08-23 2003-10-21 Axcelis Technologies, Inc. Slit double gap buncher and method for improved ion bunching in an ion implantation system
JP2003331764A (ja) 2002-05-17 2003-11-21 Jeol Ltd エネルギーフィルタ
JP2005005402A (ja) * 2003-06-10 2005-01-06 Nsk Ltd 位置合わせ装置
US6992308B2 (en) * 2004-02-27 2006-01-31 Axcelis Technologies, Inc. Modulating ion beam current
DE102004019835B4 (de) * 2004-04-23 2007-08-02 Vistec Electron Beam Gmbh Beleuchtungskondensor für ein Partikeloptik-Projektionssystem
US7462843B2 (en) * 2004-05-18 2008-12-09 Advanced Ion Bean Technology Inc. Apparatus and methods for ion beam implantation
US7442944B2 (en) * 2004-10-07 2008-10-28 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion beam implant current, spot width and position tuning
JP5100963B2 (ja) * 2004-11-30 2012-12-19 株式会社Ｓｅｎ ビーム照射装置
CN101692369B (zh) * 2009-07-23 2012-05-16 胡新平 用于宽带离子束的质量分析磁铁
JP2013089409A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Sen Corp イオン注入装置及びイオン注入方法
JP5959413B2 (ja) * 2012-11-13 2016-08-02 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置及びイオン注入方法
JP5963662B2 (ja) * 2012-12-04 2016-08-03 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置
JP6253362B2 (ja) * 2013-11-21 2017-12-27 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 高エネルギーイオン注入装置、ビーム電流調整装置、及びビーム電流調整方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI739915B (zh) * 2016-11-21 2021-09-21 日商住友重機械離子科技股份有限公司 離子植入方法及離子植入裝置
TWI678132B (zh) * 2017-05-01 2019-11-21 日商東芝能源系統股份有限公司 加速器控制裝置、加速器控制方法、及粒子束治療裝置
TWI786261B (zh) * 2018-02-08 2022-12-11 日商住友重機械離子科技股份有限公司 離子植入裝置及離子植入方法
TWI786319B (zh) * 2018-07-31 2022-12-11 台灣積體電路製造股份有限公司 離子佈植系統及調諧離子佈植設備與最終能量磁鐵的方法
US11862429B2 (en) 2018-07-31 2024-01-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Ion implantation method and device
TWI725512B (zh) * 2018-08-14 2021-04-21 台灣積體電路製造股份有限公司 離子植入設備及其校準方法
US11264204B2 (en) 2018-08-14 2022-03-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Implanter calibration
US10818473B2 (en) 2018-08-14 2020-10-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Implanter calibration
TWI794557B (zh) * 2018-11-20 2023-03-01 美商應用材料股份有限公司 離子植入設備、用於控制離子束的方法及高束彎曲靜電過濾器總成
TWI794558B (zh) * 2018-11-20 2023-03-01 美商應用材料股份有限公司 離子植入設備、離子植入機及靜電過濾器模組
TWI771769B (zh) * 2019-10-25 2022-07-21 美商應用材料股份有限公司 離子植入系統以及與其一起使用的監測電路
TWI797680B (zh) * 2020-08-03 2023-04-01 美商應用材料股份有限公司 離子植入系統、操作其的方法以及線性加速器
TWI861948B (zh) * 2022-06-22 2024-11-11 大陸商深圳市恒運昌真空技術股份有限公司 電流控制方法和能量輻射系統

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