[发明专利]离子注入方法以及离子注入装置

说明书

技术领域

本申请主张基于2014年4月25日申请的日本专利申请2014-091762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。

本发明涉及一种离子注入方法以及离子注入装置。

背景技术

在半导体制造工序中，出于改变导电性的目的、以及改变半导体晶片的结晶结构的目的等，规范地实施着向半导体晶片注入离子的工序(以下，有时称为“离子注入工序”)。在离子注入工序中所使用的装置被称为离子注入装置，该装置具有形成通过离子源被离子化之后被加速的离子束的功能、及将该离子束传输到注入处理室并向处理室内的晶片照射离子束的功能。

为了将离子注入到作为处理对象的晶片的整个面，离子束通过射束扫描器进行往复扫描，晶片沿着与射束扫描方向正交的方向往复运动。此时，通过与晶片的照射位置对应地改变射束扫描速度和往复运动速度，能够控制照射到晶片的各处的离子照射量(例如参考专利文献1)。

专利文献1：日本特表平1-500310号公报

通过与晶片的各处对应地改变射束扫描速度，能够控制照射到各处的离子照射量，但此时会因射束扫描速度的改变而导致照射到各处的每单位时间的离子照射量发生变化。因离子注入赋予晶片的损伤的形态会根据每单位时间的离子照射量而发生变化，因此每单位时间的离子照射量发生变化时，可能会对半导体生产的质量维持产生影响。

发明内容

本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于，提供一种控制离子照射量分布及每单位时间的离子照射量这二者的技术。

本发明的一种方式的离子注入方法中，往复扫描离子束，并向与射束扫描方向正交的方向使晶片往复运动，从而向晶片注入离子，所述离子注入方法具备如下工序：将基准控制波形输出到射束扫描器，从而往复扫描离子束；测定根据基准控制波形进行往复扫描的离子束在射束扫描方向的离子照射量分布；利用测定出的离子照射量分布生成补正控制波形；及将已生成的补正控制波形输出到射束扫描器，并将根据补正控制波形进行往复扫描的离子束照射到晶片。基准控制波形是将表示晶片位置上的射束扫描方向的各射束位置的时间变化值的扫描速度分布设为第1扫描速度分布，并且将扫描周期设为第1扫描周期来往复扫描离子束的控制波形。离子照射量分布是表示以规定次数往复扫描离子束时，在晶片位置上的射束扫描方向的各射束位置上被累计照射的离子照射量的分布。补正控制波形是将扫描速度分布设为第2扫描速度分布，并且将扫描周期设为第2扫描周期来往复扫描离子束的控制波形。第2扫描速度分布是用于往复扫描离子束以使离子照射量分布成为目标分布的扫描速度分布。第2扫描周期是被调整为，被以第2扫描速度分布往复扫描的离子束照射的每单位时间的离子照射量分布成为目标值的扫描周期。生成补正控制波形的工序包括：利用第1扫描速度分布及测定出的离子照射量分布计算第2扫描速度分布；及利用计算出的第2扫描速度分布计算第2扫描周期。

本发明的另一种方式为一种离子注入装置。该装置具备：射束扫描器；往复运动装置，设置于射束扫描器的下游，并沿着与射束扫描方向正交的方向使晶片往复运动；射束测量部，能够测定晶片位置上的射束扫描方向的离子照射量分布；及控制部，将用于往复扫描离子束的控制波形输出到射束扫描器。控制部包括：输出部，将基准控制波形输出到射束扫描器；获取部，从射束测量部获取对根据基准控制波形进行往复扫描的离子束而测定出的离子照射量分布；及生成部，利用已获取的离子照射量分布生成补正控制波形。基准控制波形是将表示晶片位置上的射束扫描方向的各射束位置的时间变化值的扫描速度分布设为第1扫描速度分布，并且将扫描周期设为第1扫描周期来往复扫描离子束的控制波形。离子照射量分布是表示以规定次数往复扫描离子束时，在晶片位置上的射束扫描方向的各射束位置上被累计照射的离子照射量的分布。补正控制波形是将扫描速度分布设为第2扫描速度分布，并且将扫描周期设为第2扫描周期来往复扫描离子束的控制波形。第2扫描速度分布是用于往复扫描离子束以使离子照射量分布成为目标分布的扫描速度分布。第2扫描周期是被调整为，被以第2扫描速度分布往复扫描的离子束照射的每单位时间的离子照射量分布成为目标值的扫描周期。生成部具有：第1计算部，利用第1扫描速度分布及已获取的离子照射量分布计算第2扫描速度分布；及第2计算部，利用计算出的第2扫描速度分布计算第2扫描周期。将已生成的补正控制波形输出到射束扫描器，并将根据补正控制波形进行往复扫描的离子束照射到晶片。

另外，在方法、装置、系统等之间相互置换以上构成要件的任意组合或本发明的构成要件和表现形式，作为本发明的方式同样有效。

发明效果