[发明专利]离子注入方法及离子注入装置

说明书

本发明提供一种用于提高离子注入处理的注入精度的技术。还提供一种使离子束沿x方向往复扫描，并使晶片沿y方向往复运动而对晶片进行离子注入的离子注入方法。该方法具备如下步骤：对以满足规定的面沟道效应条件的方式配置的第1晶片照射离子束，并测量射束照射后的第1晶片的电阻；对以满足规定的轴沟道效应条件的方式配置的第2晶片照射离子束，并测量射束照射后的第2晶片的电阻；及使用第1晶片及第2晶片的电阻测量结果，调整离子束的x方向及y方向的注入角度分布。

技术领域

本申请主张基于2015年12月10日于日本申请的日本专利申请第2015-240793号的优先权，并将其内容援用于此。

本发明涉及一种离子注入方法及离子注入装置，尤其涉及一种控制离子束的注入角度分布的技术。

背景技术

半导体制造工序中，以改变半导体的导电性及改变半导体的晶体结构为目的等，常规实施对半导体晶片注入离子的工序(以下，也称为“离子注入工序”)。离子注入工序中所使用的装置被称为离子注入装置，且具有由离子源生成离子并对所生成的离子进行加速而形成离子束的功能及将该离子束传送至注入处理室并对处理室内的晶片照射离子束的功能。为了对成为处理对象的晶片的整面注入离子，例如，离子束通过射束扫描仪往复扫描，晶片沿与射束扫描方向正交的方向往复运动。

已知有若改变入射于晶片的离子束的角度，则离子束与晶片的相互作用的方式发生变化，并影响离子注入的处理结果。例如，当沿晶片的晶轴或晶面入射离子束时，与非此方式的情形相比，发生注入离子从射束的入射面到达更深位置的沟道效应现象，影响作为注入处理的结果所得到的晶片内的载体浓度分布。因此，提出有控制用于注入处理的离子束的入射角的方法(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2006-245506号公报

作为入射于晶片的离子束的角度特性，除了作为射束整体的平均值的入射角以外可举出构成离子束的离子粒子群的角度分布。入射于晶片的离子束虽然微乎其微但有时也会发散或收敛，构成射束的离子粒子群具有带有某种扩散的角度分布。此时，即使在作为射束整体的平均值的入射角不满足沟道效应条件的情况下，当入射角偏离的一部分离子粒子的角度成分满足沟道效应条件时，也会发生由其一部分离子引起的沟道效应现象。相反，即使在作为射束整体的平均值的入射角满足沟道效应条件的情况下，当入射角偏离的一部分离子粒子的角度成分不满足沟道效应条件时，也会发生由其一部分离子引起的沟道效应现象的抑制。因此，若要更精密地控制晶片内所形成的载体浓度分布的形状乃至范围，则也有必要正确地控制射束的角度分布。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种用于提高离子注入处理的注入精度的技术。

本发明的一方式为使离子束沿x方向往复扫描，并使晶片沿y方向往复运动而对晶片进行离子注入的离子注入方法。该方法具备如下步骤：对以满足规定的面沟道效应条件的方式配置的第1晶片照射离子束，并测量射束照射后的第1晶片的电阻；对以满足规定的轴沟道效应条件的方式配置的第2晶片照射离子束，并测量射束照射后的第2晶片的电阻；及使用第1晶片及第2晶片的电阻测量结果，调整相对于离子束的晶片的x方向及y方向的注入角度分布。

本发明的又一方式为离子注入装置。该装置具备：两个以上的透镜装置，其使电场及磁场中的至少一个对离子束发挥作用而使离子束收敛或发散；射束扫描仪，其使离子束沿x方向往复扫描；压板驱动装置，其使被往复扫描的离子束所照射的晶片沿y方向往复运动；电阻测量仪，其测量射束照射后的晶片的电阻；及控制装置，其根据电阻测量仪的测量结果决定两个以上的透镜装置的工作参数而执行离子注入处理。控制装置对以满足规定的面沟道效应条件的方式配置在压板驱动装置中的第1晶片照射离子束，通过电阻测量仪测量照射后的第1晶片的电阻，对以满足规定的轴沟道效应条件的方式配置在压板驱动装置中的第2晶片照射离子束，通过电阻测量仪测量照射后的第2晶片的电阻，使用第1晶片及第2晶片的电阻测量结果决定两个以上的透镜装置的工作参数，调整相对于离子束的晶片的x方向及y方向的注入角度分布。