[发明专利]离子注入装置及离子注入方法

说明书

一种离子注入装置及离子注入方法。控制装置保持多个注入处方，多个注入处方中的每一个包含晶片处理面内的二维不均匀剂量分布、根据在晶片处理面内在第2方向上不同的多个位置上的第1方向的多个一维剂量分布而规定的多个校正函数及将二维不均匀剂量分布与多个校正函数建立对应关联的相关信息。控制装置在新获取了二维不均匀剂量分布的目标值时，从多个注入处方中确定包含与目标值相似的二维不均匀剂量分布的注入处方。控制装置根据所确定的注入处方中所包含的多个校正函数及相关信息来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，并向晶片处理面注入与目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。

技术领域

本申请主张基于2019年8月7日申请的日本专利申请第2019-145226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装置及离子注入方法。

背景技术

在半导体器件制造工序中，为了改变半导体的导电性的目的、改变半导体的晶体结构的目的等而标准地实施向半导体晶片注入离子的工序(也称为离子注入工序)。在离子注入工序中使用的装置被称作离子注入装置。在离子注入工序中，有时要求特意使晶片处理面内的二维剂量分布不均匀的“不均匀注入”。例如，通过根据在晶片处理面内照射离子束的第1方向及第2方向的射束照射位置来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，从而使用离子注入装置实现所期望的不均匀注入(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2017-69055号公报

上述不均匀注入例如是为了校正在离子注入工序以外的半导体器件制造工序中产生的半导体器件的特性的偏差而实施的，其能够大大有助于改善半导体器件的成品率。然而，作为目标值的二维不均匀剂量分布在每个晶片或每个批次中有可能不同，因此需要根据目标值个别地制作用于控制射束扫描速度及晶片扫描速度的数据组。并且，还需要使用所制作的数据组实际实施离子注入，测定形成于晶片面内的二维不均匀剂量分布，并根据测定值微调数据组。这种数据组的制作及调整复杂且花费劳力，因此对于离子注入装置的使用者而言，成为很大的负担，并且还导致离子注入装置的生产率的下降。

发明内容

本发明的一种方式的例示性目的之一在于提供一种减轻用于使用离子注入装置实现所期望的不均匀注入的使用者的负担，并提高离子注入装置的生产率的方法。

本发明的一种方式的离子注入装置具备：射束生成装置，生成离子束；射束扫描仪，使离子束沿第1方向往复扫描；压板驱动装置，一边保持晶片以使往复扫描的离子束照射到晶片处理面，一边使晶片沿与第1方向正交的第2方向往复扫描；及控制装置，根据在晶片处理面内照射离子束的第1方向及第2方向的射束照射位置来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，以使所期望的二维不均匀剂量分布的离子注入到晶片处理面。控制装置保持多个注入处方(recipe)，多个注入处方中的每一个包含晶片处理面内的二维不均匀剂量分布、根据在晶片处理面内在第2方向上不同的多个位置上的第1方向的多个一维剂量分布而规定的多个校正函数及将二维不均匀剂量分布与多个校正函数建立对应关联的相关信息。控制装置在新获取了二维不均匀剂量分布的目标值时，从多个注入处方中确定包含与目标值相似的二维不均匀剂量分布的注入处方。控制装置根据所确定的注入处方中所包含的多个校正函数及相关信息来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，并向晶片处理面注入与目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。

本发明的另一种方式是使用一种方式的离子注入装置的离子注入方法。该方法具备：新获取晶片处理面内的二维不均匀剂量分布的目标值；从多个注入处方中确定包含与目标值相似的二维不均匀剂量分布的注入处方；及根据所确定的注入处方中所包含的多个校正函数及相关信息来改变第1方向的射束扫描速度及第2方向的晶片扫描速度，并向晶片处理面注入与目标值相似的二维不均匀剂量分布的离子。

另外，将以上的构成要件的任意组合或本发明的构成要件或表述在方法、装置、系统等之间相互替换的方式，也作为本发明的方式而有效。