[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2012年8月31日申请的日本专利申请第2012-192420号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及离子注入，具体而言，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，以改变导电性为目的、改变半导体晶圆的结晶结构为目的等，正在规范地实施对半导体晶圆注入离子的工序(以下，有时称作“离子注入工序”)。在离子注入工序中使用的装置通常被称作离子注入装置，其具有形成通过离子源而被离子化之后被加速的离子束的功能、及将该离子束传输至半导体晶圆并对所述晶圆进行照射的功能。

离子注入装置构成为例如离子源、引出电极、质谱分析磁铁装置、质谱分析狭缝、加速/减速装置、晶圆处理室等沿着射束线配置，且对作为半导体用基板的晶圆注入离子。

通常，希望照射到晶圆的离子束的状态是稳定的，但是有时会因各种因素而变化。因此必须通过某种方法来检测离子束的变化并根据需要控制离子注入装置的各部分，否则难以稳定地制造具有所希望的性能的半导体。从而，研究出一种离子注入装置，其具备在规定的定时测量离子束的束电流的法拉第杯(参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-262748号公报

然而，在离子注入装置中，有时发生会影响离子束的放电现象。这种放电现象影响基于离子束的离子注入且成为使最终制造出的半导体性能产生差异的原因之一。因此，在离子注入工序中检测放电现象很重要。但是，仅通过所述法拉第杯检测离子束的电流难以准确地检测放电现象。

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适当地检测在离子注入过程中的放电现象的技术。

为了解决所述课题，本发明的一种方式的离子注入方法为，将由离子源产生的离子传输至晶圆，并利用离子束照射晶圆而注入离子的离子注入方法，其中，所述方法包括状态判断工序，该工序在向晶圆注入离子的过程中，使用多个能够检测存在放电可能性的现象的检测部，并根据检测出的存在放电可能性的现象的有无来判断离子束的状态。

本发明的另一种方式为离子注入装置。该装置具备：构成将由离子源产生的离子传输至晶圆的射束线的设备；多个检测部，在用离子束照射晶圆而注入离子的过程中，能够检测存在放电可能性的现象；以及判断部，根据通过多个检测部检测出的存在放电可能性的现象的有无来判断离子束的状态。

另外，将以上构成要件的任意组合或本发明的构成要件或表现，在方法、装置以及系统等之间彼此置换，作为本发明仍有效。

发明的效果

根据本发明，能够适当地检测离子注入过程中的放电现象。

附图说明

图1(a)是表示第1实施方式所涉及的混合式扫描离子注入装置的基本结构的俯视图，图1(b)是表示第1实施方式所涉及的混合式扫描离子注入装置的基本结构的侧视图。

图2是表示用于说明第1实施方式所涉及的离子注入方法的流程图。

图3是表示混合式扫描离子注入装置的电源分类的例子的图。

图4是表示混合式扫描离子注入装置的电源分类的其他例子的图。

图5是用于说明第1实施方式所涉及的放电现象的检测和放电判定之间的关系的图。

图6是用于说明第2实施方式所涉及的放电现象的检测和放电判定之间的关系的图。

图7是用于说明第3实施方式所涉及的放电现象的检测和放电判定之间的关系的图。

图8是用于说明第4实施方式所涉及的放电现象的检测和放电判定之间的关系的图。

图9是用于说明第4实施方式所涉及的放电现象的检测和放电判定之间的关系的图。

图10是用于说明第5实施方式所涉及的放电现象的检测和放电判定之间的关系的图。

图中：1-离子源，2-引出电极，3-质谱分析磁铁装置，4-质谱分析狭缝，5-射束扫描仪，6-平行透镜，7-角能量过滤器，8-剂量杯，9-晶圆区域射束测定装置，10-半导体晶圆，11-机械扫描装置，12-静电透镜，13-静电射束转向装置，14-集束电极，21～27-电源电压测定部，30-判断部，100-离子注入装置。

具体实施方式

首先，说明实现本发明的经过。在半导体制造工序中采用的离子注入工序有很多种。通常的离子注入工序中，使赋予离子注入工序以特征的物理量均匀的同时，使离子入射于半导体晶圆的整个面。