基板処理技術
本明細書には、改良された基板処理技術が記載されている。ある特定の例示的な実施形態において、上記の技術は、基板処理用のマスクを用いて実現されてよい。上記のマスクは、例えば、イオン注入システムのような基板処理システムに組み込まれてもよい。上記のマスクは、第１のベース部と、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を備えてよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板を処理する技術に関連する。特に、基板に、ドーパントまたは不純物を導入する技術に関連する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造において、基板本来の機械的、光学的または電気的な特性を変化させる目的で、基板にドーパントまたは不純物が導入（introduce）される。メモリデバイスの製造においては、シリコン基板にホウ素イオンが導入される。ホウ素イオンおよびシリコン原子は、結晶格子中において異なる電気的特性を有するので、十分な量のホウ素イオンを導入することで、シリコン基板の電気的特性を変化させることができる。
【０００３】
ドーパントの導入には、イオン注入技術（ion implantation technique）が用いられてよい。この技術においては、目的とする（特定の）種（species）を含む供給原料がイオン化される。その後、供給原料のイオンが、十分なエネルギーを有するイオンビームの形態で、基板に向けられ、注入される。異なる種のイオンを含む場合には、それぞれのイオンが、基板の特性を変化させることができる。
【０００４】
シリコン基板にイオンまたはドーパントを導入することで、太陽電池のほか、シリコン基板を利用したデバイスを製造することができる。従来、ドーパントは、拡散プロセスを用いて導入されていた。つまり、ガラスまたは鉛ガラス（paste）を含むドーパントがシリコン基板上に配置される。その後、基板が加熱され、熱拡散により、ガラスまたは鉛ガラス中のドーパントが基板中に拡散する。
【０００５】
拡散プロセスはコスト的に有利であるが、多くの欠点を有する。例えば、太陽電池に関して、選択的にドーピングして、基板の選択された領域にだけドーパントを導入することが求められる場合がある。しかしながら、拡散プロセスは制御が難しく、拡散による選択的ドーピングは、実現が困難な場合がある。結果として、不明確なドーピング（imprecise doping）をもたらすことになる、または不均一なドーピング領域を形成することになる場合がある。さらに、拡散プロセスの間に、ドーパントに加えて、空洞（void）もしくは気泡またはその他の物質が基板中に混入する可能性がある。
【０００６】
このような欠点に対処することを目的として、イオン注入プロセスを利用したドーピングが提案されている。提案されているプロセスによれば、基板が、フォトレジスト層で覆われ、リソグラフィープロセスが実施されて、基板の一部が露出させられる。その後、イオン注入が実施され、ドーパントが基板の露出した部分に注入される。このプロセスを用いることで、正確な選択的ドーピングを実施することができるが、当該プロセスは安価なプロセスではない。フォトレジストの塗布、パターニングおよび除去のための追加的な工程および時間が必要であり、追加的な工程のそれぞれは、製造工程のコストを増加させる。露出させられるべき領域が極めて小さい場合には、これらの工程はより複雑になる可能性がある。
【０００７】
太陽電池の製造工程における付加費用は、いかなるものであっても、太陽電池が低コストのエネルギーを発生させる能力を減退させるであろう。一方、高効率で高性能な太陽電池の製造工程においてコストを削減することができれば、どのようなものであれ、世界的な太陽電池の推進にプラスの効果を与えるであろう。これにより、より幅広く利用することができるようになり、クリーンエネルギー技術を採用することができるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、新しい技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
改良された基板処理技術が開示される。ある特定の一実施形態において、上記技術は、基板を処理するためのマスクを用いることで実現されてよい。マスクは、第１のベース部と、複数のフィンガー部とを含んでよい。複数のフィンガー部は、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する。
【００１０】
上記の実施形態の他の側面によれば、複数のフィンガー部のそれぞれは、第１の端部（end）と、第２の端部とを有し、第１の端部は、第１のベース部上に配される。
【００１１】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、複数のフィンガー部の第２の端部は、支持されていなくてよい。
【００１２】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、マスクは、石英（quartz）、グラファイト、サファイア、シリコン、炭かシリコンおよび窒化シリコンから選択される少なくとも１つの材料を含んでよい。
【００１３】
他の例示的な実施形態において、本技術は、基板処理装置を用いて実現されてよい。 上記の装置は、目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、基板を収容するエンドステーションと、イオン源および基板の間に配されるマスクとを備えてよい。上記の装置において、基板およびマスクの一方は、基板およびマスクの他方に対して移動するように構成されてよい。
【００１４】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクは、イオンビームに対して特定の位置に位置決めされてよい。
【００１５】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクは、基板の全高より短い距離だけ延伸していてよい。
【００１６】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクの少なくとも一部は、イオンビームの全高より短い距離だけ延伸していてよい。
【００１７】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、イオンビームは、第１の部分および第２の部分を含んでよく、マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有してよく、複数のフィンガー部は、イオンビームの第１の部分の軌道中に配されてよい。
【００１８】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、複数のフィンガー部は、前記イオンビームの前記第２の部分の軌道中に配されなくてよい。
【００１９】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の部分の高さは、イオンビームの第２の部分の高さと実質的に等しくてよい。
【００２０】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の部分の高さは、イオンビームの第２の部分の高さより大きくてよい。
【００２１】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の高さと、イオンビームの第２の高さとの比は、おおよそ３：２であってよい。
【００２２】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の高さは、イオンビームの第２の部分の高さより小さくてよい。
【００２３】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の高さと、イオンビームの第２の高さとの比は、おおよそ２：３であってよい。
【００２４】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、選択的なイオン注入を実施すべく、イオンビームの第１の部分からのイオンの一部が、１以上の隙間を通過して基板に注入されてよい。
【００２５】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、ブランケット・イオン注入を実施すべく、イオンビームの第２の部分からのイオンが、基板に注入されてよい。
【００２６】
他の例示的な実施形態において、本技術は、基板処理装置を用いて実現されてよい。上記の装置は、目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、基板を収容するエンドステーションと、イオン源および基板の間に配されるマスクとを備えてよい。上記の装置において、マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有してよい。上記の装置において、複数のフィンガー部は、イオンビームの全高より短い距離だけ、イオンビームの高さ方向に沿って延伸していてよい。
【００２７】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクおよび基板の少なくとも一方が、マスクおよび基板の他方に対して移動するよう構成されてよい。
【００２８】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームは、イオンビームの対辺に配される第１の部分および第２の部分を含んでよく、イオンビームの第１の部分からのイオンが、基板上でブランケット・イオン注入を実施し、イオンビームの第２の部分からのイオンが、基板上で選択的なイオン注入を実施するように構成されてよい。
【００２９】
以下において、添付図面に示されるような本開示の例示的な実施形態を参照して、本開示の詳細が説明される。以下において、例示的な実施形態を参照して本開示が説明されるが、本開示は当該実施形態に限定されないと理解されるべきである。当業者は、本明細書で説明される本開示の範囲内における、本開示の利用が功を奏する他の分野への応用だけでなく、追加的な実施例、変更例、および実施形態に想到することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本開示において説明された技術を用いて得られた基板の一例を示す。
【図２】本開示の一実施形態に係る基板処理に用いられるビームライン・イオン注入システムの一例を示す。
【図３】本開示の一実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの一例を示す。
【図４】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図５ａ】本開示の一実施形態に係る基板処理技術の一例を示す。
【図５ｂ】本開示の一実施形態に係る基板処理技術の一例を示す。
【図６】本開示の一例に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図７】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図８ａ】本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図８ｂ】本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図９】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図１０】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図１１】本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図１２】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、基板処理技術に関するいくつかの実施形態が説明される。説明を明確かつ簡潔にする目的で、実施形態は、ドーパントまたは不純物を基板に導入する技術に焦点をあてて説明される場合がある。例えば、本明細書に記載された技術は、不純物の注入量（dose）もしくはレベルが異なる領域、および／または、不純物またはドーパントの種類が異なる領域を形成するのに用いられる場合がある。本開示は、特定の技術に焦点をあてるけれども、本開示はそれらに限定されない。
【００３２】
本開示においては、リボンビーム、ビームライン・イオン注入システムに関する実施形態について説明される。詳細には記載されていないが、その他の種類のイオン注入システム（スポットまたは集中的な（focused）イオンビームを用いたスキャンビーム・イオン注入システムを含む。）が利用されてもよい。加えて、その他の種類の基板処理システム（例えば、プラズマ支援ドーピング（ＰＬＡＤ）またはプラズマ浸入イオン注入（ＰＩＩＩ）システムを含む。）も、同様に適用することができる。
【００３３】
これらの実施形態において開示される基板は、シリコンを用いた基板（silicon based substrate）であってよく、太陽電池の製造に用いられてよい。主にシリコンを用いた基板について説明するが、本開示は、その他の材料を含む基板についても、同様に適用することができる。例えば、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、銅のインジウムガリウムセレン化物（ＣＩＧＳ）またはその他の材料もまた適用可能である。加えて、その他、太陽電池用以外の基板もまた、本開示に適用することができる。機械デバイス、電子デバイス（例えば、メモリデバイス）もしくは光学デバイス（例えば、発光ダイオード）またはその他のデバイスを製造するために用いられる、金属基板その他の半導体基板および絶縁基板も、同様に適用することができる。
【００３４】
図１は、一実施形態に係る基板１００を示す。基板１００は、本開示の技術を用いて製造される。本実施形態において、太陽電池基板１００が示される。一方の側において、基板１００は、１以上のコンタクト領域１０２を含む。コンタクト領域のそれぞれの上には、金属コンタクト（図示されていない。）が形成されてもよい。コンタクト領域１０２は、予め定められた量の目的ドーパントを領域１０２に導入することで形成されてよい。基板１００が２以上のコンタクト領域１０２を含む場合には、コンタクト領域１０２は、スペーサ領域１０４によって、互いに離間して配されてよい。いくつかの実施形態において、基板１００は、１以上のスペーサ領域１０４を含んでよく、それぞれのスペーサ領域１０４に、ドーパントまたは不純物が導入されてもよい。本実施形態において、コンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に導入されるドーパント種は、同一である。しかしながら、コンタクト領域１０２のドーパント注入量（dopant dose）は、スペーサ領域１０４のドーパント注入量よりも大きくてよい。基板が太陽電池である場合、基板の表面（front side）上における、高濃度にドープされた（heavily doped）コンタクト領域１０２と、低濃度にドープされた（lightly doped）スペーサ領域１０４とを含むこのパターンは、選択的なエミッタデザイン（selective emitter design）と称される場合がある。コンタクト領域１０２を高濃度にドープすることにより、コンタクト領域１０２と金属コンタクトとの間の接点を良好にすることができる。加えて、コンタクト領域１０２を高濃度にドープすることにより、コンタクト領域１０２の導電率を大きくすることができる。好ましくはないかもしれないが、他の実施形態において、コンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、ドーパント種の異なるドーパントが導入されてもよい。例えば、特定のコンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、ｐ型ドーパントが導入されてよく、他のコンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、ｎ型ドーパントが導入されてもよい。他の実施形態において、コンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、型が同一で、種の異なるドーパントが導入されてよい。加えて、コンタクト領域１０２中のドーパント注入量は、スペーサ領域１０４中のドーパント注入量より大きくてもよい。あるいは、コンタクト領域１０２中のドーパント注入量は、スペーサ領域１０４中のドーパント注入量以下であってもよい。
【００３５】
図２は、一実施形態に係るシステム２００を示す。システム２００は、本開示の一実施形態に係る基板を処理する。本実施形態において、システム２００は、図２に示される選択的なエミッタデザインを有する太陽電池基板の製造に利用されてよい。図２に示されるように、システム２００は、ビームライン・イオン注入システムであってよい。ビームライン・イオン注入システムにより、イオン形態のドーパントが、基板１００に導入されてよい。
【００３６】
本実施形態において、イオン注入システム２００は、目的とするドーパント種の原料ガスを収容するガスボックス２３０と結合されたイオン源２０２を備えてよい。原料ガスは、ガスボックス２３０からイオン源２０２に供給され、その後イオン化される。原料ガスは、Ｉ族および３Ａ−８Ａ族の１以上の元素を有するドーパント種を含んでよい。例えば、原料ガスは、水素（Ｈ）、ヘリウム（Ｈｅ）もしくはその他の希ガス、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、砒素（Ａｓ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）、アンチモン、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、または、その他のガスを含んでよい。加えて、原料ガスは、カルボラン（carborane）Ｃ２Ｂ１０Ｈ１２または他の分子化合物を含んでもよい。原料ガスがイオン化された後、イオン源２０２中のイオン２０は、引き出し電極２０１によって引き出される。引き出し電極２０１は、抑制電極（suppression electrode）２０１ａと、接地電極（ground electrode）２０１ｂとを含む。電力供給装置（図示していない。）は、引き出し電極２０１と結合され、調整可能な伝夏を供給してよい。
【００３７】
イオン注入システム２００は、オプションで、ビームライン要素（beam-line component）を備えてもよい。一実施形態において、ビームライン要素は、システムにとって任意的な構成要素であってよく、ビームライン要素を備えなくてもよい。システムがビームライン要素を備える場合、任意のビームライン要素は、少なくとも１つの質量分析計２０３と、角度補正磁石（angle corrector magnet）２０７と、第１および第２の加速／減速ステージ２０５および２０９とを有してよい。
【００３８】
質量分析計２０３は、当該イオンの質量に基づいて、イオンを偏向させてよい。目的とする質量を有するイオンは、十分に偏向されて、質量分析計２０３の出射孔を通過して、システム２００のさらに下流（downstream）へと進んでよい。一方、目的としない質量を有するイオンは、十分に偏向されない、または、過剰に偏向される。当該イオンは、質量分析計２０３の壁の方向へと方向付けられてよい。一方、角度補正磁石２０７は、発散する軌道上を進んでいる（複数の）イオン２０を平行にして、実質的に平行な軌道上を進むようにする。本実施形態において、発散するイオンビーム２０は平行にされて、実質的に平行なリボン状の（ribbon shaped）イオンビーム２０を形成してよい。システムが、第１および第２の加速／減速ステージ２０５および２０９を備える場合、第１および第２の加速／減速ステージ２０５および２０９は、イオンビーム軌道に沿って進むイオンビーム２０中のイオンを加速または減速させてよい。
【００３９】
イオンビーム軌道に沿って進むイオンビーム２０は、エンドステーション２０６に向かって方向付けられてよい。エンドステーション２０６において、１以上の基板１００がイオンビーム軌道中に配されてよい。その結果、イオンビーム２０中のイオンが基板１００に注入されてよい。エンドステーション２０６は、注入プロセスを制御するための様々な構成要素を有してよい。例えば、エンドステーション２０６は、プラテン２１４を有してよい。プラテン２１４は、１以上の基板１００を支持する。プラテン２１４は、基板１００を支持することに加えて、例えば、基板１００の温度を制御して、ホットイオン注入またはコールドイオン注入を提供してよい。コールドイオン注入を提供するために、プラテン２１４は、基板１００を、室温より低い温度（好ましくは、２７３Ｋ未満の温度）に維持してよい。ホットイオン注入を提供するために、プラテン２１４は、基板を、室温より高い温度（好ましくは、２９３Ｋより高い温度）に維持してよい。プラテン２１４に加えて、本開示に係るイオン注入システム２００は、冷却および／または加熱ステーション（図示されていない。）を備えてよい。冷却および／または加熱ステーションにおいて、基板１００は、イオン注入前またはイオン注入後に、冷却または加熱される。
【００４０】
エンドステーション２０６は、スキャナ（図示されていない。）、ロプラット（roplat）などを有してよく、基板１００をイオンビーム２０の軌道中に配置することができる。スキャナは、目的とする位置およびイオンビーム２０に対する向き（orientation）にまで、基板１００を移動（並進）／回転させてもよい。一実施形態において、基板１００は、イオンが実質的に０°の入射角または注入角で注入されるように、イオンビームの軌道に対して実質的に垂直の向きに配されてよい。他の実施形態において、基板は、イオンビーム２０に対して垂直に配されなくてもよく、入射角または注入角が０°でなくてもよい。一実施形態において、注入角は、注入プロセスを通じて一定値に維持されてよい。他の実施形態において、注入角が、注入プロセス中に変化させられてもよい。本開示において、注入されるイオンの注入量を制御する目的で、基板１００を特定の速度で移動させてもよい。注入量を適正にする目的で、エンドステーション２０６は、注入量測定システムを有してもよい。
【００４１】
イオン源２０６と基板１００との間に、１以上のマスク２５０が配されてよい。本開示において、マスク２５０は、１以上のフィンガー部を有してよい。フィンガー部は、イオン２０が基板１００に到達することを妨げる。マスク２５０は、１以上の開口を有してもよい。イオン２０は、上記の開口を通過して、基板１００中に注入されてよい。マスク２５０は、エンドステーション２０６の壁を含む、システム２００の様々な構成要素によって支持されてよい。マスク２５０を支持する様々な構成要素によって、マスク２５０が、イオンビーム２０および／または基板１００に対して適切な向きまたは位置に配されてよい。例えば、アクチュエータ（図示されていない。）がマスク２５０に結合され、マスク２５０を、基板１００および／またはイオンビーム２０に対して、並進、回転または傾転させてもよい。マスク２５０の温度が過度に上昇することを抑制する目的で、マスク２５０が冷却されてもよい。
【００４２】
図３は、本開示の一実施形態に係るマスク３５０の一例を示す。本実施形態において、マスク３５０は、少なくとも１つのフィンガー部３５２を有する。マスク３５０は、オプションでベース部３５４を有してもよく、フィンガー部３５２は、ベース部３５４に支持されてもよい。マスク３５０がベース部３５４を有しない場合、マスク３５０が、互いに支持および／または保持される１以上のフィンガー部３５２であってもよい。マスク３５０が２以上のフィンガー部３５２を有する場合、フィンガー部３５２が、互いに離間して配され、隙間または開口３５６を形成してもよい。一実施形態において、マスク３５０は、複数のフィンガー部３５２を有し、１以上の隙間または開口を形成してもよい。複数のフィンガー部３５２は、均一な形状および大きさを有してよい。加えて、フィンガー部３５２は、隙間または開口３５６の形状および大きさが均一になるように構成されてよい。他の実施形態において、マスク３５０は、６１個のフィンガー部３５２を有して、６０個の開口３５６を形成してよい。開口３５６は、均一な長方形の形状を有してよい。しかしながら、当業者は、マスク３５０は、任意の数のフィンガー部３５２および開口３５６を有してよいことを理解することができるであろう。加えて、開口３５６は、様々な形状および大きさを有してよく、それらは、均一であっても、均一でなくてもよい。
【００４３】
マスク３５０は、様々な材料を用いて形成されてよい。マスクは、イオン注入の反応条件に耐えることができる不活性物質（inert material）を用いて形成されることが好ましい。マスク３５０に含まれる材料の一例として、石英、グラファイト、サファイア、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコンおよび窒化シリコンを例示することができる。マスク３５０には、他の材料が含まれてもよい。他の材料の例として、ドーパント種を含む材料を例示することができる。
【００４４】
図４は、本開示の他の実施形態に係るマスク４５０の一例を示す。本実施形態において、マスク４５０は、少なくとも１つのフィンガー部４５２を有してよい。マスク４５０は、マスク４５０の対辺に配され、フィンガー部４５２を支持する第１のベース部４５４ａおよび第２のベース部４５４ｂを有してよい。必要に応じて、マスク４５０は、フィンガー部に隣接して配され、マスク４５０の対辺に配された第３のベース部４５４ｃおよび第４のベース部４５４ｄを有してもよい。そうではなく、第３のベース部４５４ｃおよび第４のベース部４５４ｄの代わりに、付加的なフィンガー部４５２が配されてもよい。マスク４５０が２以上のフィンガー部４５２を有する場合、フィンガー部４５２は、互いに離間して配され、１以上の隙間または開口４５６を形成してよい。一実施形態において、マスク４５０は、複数のフィンガー部４５２を有してよく、複数のフィンガー部４５２は、均一な形状および大きさを有してよい。加えて、フィンガー部４５２は、開口４５６の形状および大きさが均一になるように構成されてよい。しかしながら、当業者は、任意の数のフィンガー部４５２および開口４５６を有してよいことを理解することができるであろう。加えて、開口４５６は、様々な形状および大きさを有してよく、それらは、均一であっても、均一でなくてもよい。
【００４５】
図３に示された実施形態に係るマスク３５０の場合と同様に、マスク４５０は、様々な材料を含んでよい。説明を明確かつ簡潔にする目的で、材質に関する説明は省略する。
【００４６】
図５ａおよび図５ｂは、本開示の一実施形態に係る基板処理技術の一例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。説明を明確かつ簡潔にする目的で、図２に関連して説明されたビームライン・イオン注入システム２００と、図３に関連して説明されたマスク３５０とを用いて、当該技術について説明する。しかしながら、スポットまたは集中的なイオンビームを用いるスキャンビーム・イオン注入システムを含む、他の様々なシステムを使用することができる。加えて、図４に関連して説明されたマスク４５０を含む、他の様々なマスクを使用することができる。説明を明確かつ簡潔にする目的で、本技術は、ビームの高さ（図中における垂直方向の長さを示す。）に関連して説明される。当業者は、リボンビーム・イオン注入において、ビームの高さ（長さ）とは、リボンビームの実際の高さ（長さ）を示すことを理解することができるであろう。スポットまたは集中的なイオンビームを用いるスキャンビーム・イオン注入において、上記の用語は、スポットビームによってスキャンされ、リボンビーム・イオン注入のビーム高さと同様の効果が得られる領域の高さ（長さ）を示す。
【００４７】
本実施形態において、基板５００および３０は、イオン注入システム２００の内部に配されてよい。図５ａおよび図５ｂに示されるように、マスク３５０のフィンガー部３５２の大きさまたは位置は、矢印５１０で示される高さ方向にそって、基板５００の全高（全長）にわたって延伸することがないように決定される。また、フィンガー部３５２の大きさまたは位置は、イオンビーム２０の全高（全長）にわたって延伸することがないように決定されてよい。本実施形態において、マスク３５０のフィンガー部３５２は、イオンビーム２０の高さの約５０％にわたって延伸してよい。全高の最初から最後までは延伸していないフィンガー部３５２を有することで、基板５００に方向付けられたイオンビーム２０を、複数の軌道に分割することができる。例えば、イオンビーム２０は、イオンビーム２０の第１の端部２０ｉから仮想的な参照線２０ｉｉｉにわたる第１の部分２０ａを含んでよい。また、イオンビーム２０は、イオンビーム２０の第２の端部２０ｉｉから参照線２０ｉｉｉにわたる第２の部分２０ｂを含んでよい。参照線２０ｉｉｉは、フィンガー部３５２ｉの端部によって規定されてよい。
【００４８】
フィンガー部３５２が、イオンビーム２０の高さの約５０％にわたって延伸している場合、イオンビーム２０の第１の部分２０ａおよび第２の部分２０ｂは、実質的に等しくてよい。イオンビームの第１の部分２０ａ中のイオンが、基板５００に直接注入されて、ブランケット・イオン注入（blanket ion implantation）が実施されてよい。一方、第２の部分中のイオンの一部が、開口３５６を通って基板５００に注入されて、選択的なイオン注入が実施されてよい。
【００４９】
イオンビーム２０、マスク３５０および基板５００のそれぞれは、独立に、回転および並進の自由度を有してよい。イオンビーム２０、マスク３５０および基板５００は、連携してまたは独立に、傾転、回転および／または並進してよい。本実施形態において、マスク３５０は、イオンビーム２０に対して特定の位置に（fixedly）位置決めされてよい。一方、基板５００は、矢印５１０によって示される高さ方向に沿って、イオンビーム２０および／またはマスク３５０に対して移動してよい。詳細には説明されていないけれども、他の実施形態において、基板５００は、矢印５１２によって示される方向に沿って、イオンビーム２０および／またはマスク３５０に対して移動してよい。基板５００が高さ方向５１０に移動するので、ドーパントを含む第１の領域５０２および第２の領域５０４が形成される。イオンビームの第１の部分２０ａおよび第２の部分２０ｂからのドーパントが注入されるので、第１の領域５０２は、高濃度にドープされた領域であってよい。一方、イオンビームの第１の部分２０ａからのドーパントが注入されるので、第２の領域５０４は、低濃度にドープされた領域であってよい。本実施形態に係る基板５００と、図１に関連して説明された基板１００とを比較すると、高濃度にドープされた領域５０２は、コンタクト領域１０２に対応してよい。一方、低濃度にドープされた領域５０４は、スペーサ領域１０４に対応してよい。その他の実施形態において、コンタクト領域１０２におけるドーパントの注入量は、スペーサ領域１０４におけるドーパントの注入量よりも少なくてもよく、その場合、高濃度にドープされた第１の領域５０２は、スペーサ領域１０４に対応してよく、低濃度にドープされた領域５０４は、コンタクト領域１０２に対応してよい。
【００５０】
フィンガー部３５２およびイオンビーム２０の高さに応じて、第１の領域５０２および第２の領域５０４におけるドーパントの注入量またはレベルが調整されてよい。本実施形態において、フィンガー部３５２の高さは、イオンビーム２０の高さの約５０％であってよい。これにより、フィンガー部３５２によって生じたイオンビームの第１の部分２０ａおよび第２の部分２０ｂの高さが同程度になる。高さ方向５１０におけるイオンビーム２０中のイオンの量が実質的に均一であり、基板５００の移動速度が一定である場合には、第１の領域５０２におけるドーパントの注入量は、第２の領域５０４におけるドーパントの注入量の約２倍であってよい。例えば、第１の領域５０２におけるドーパントの注入量は、約２×１０１５（※１５は上付き）ｃｍ−２（※ー２は上付き）であってよく、第２の領域５０４におけるドーパントの注入量は、約１×１０１５（※１５は上付き）ｃｍ−２（※ー２は上付き）であってよい。別の実施形態において、フィンガー部３５２の高さは、イオンビーム２０の高さの約３３％（１／３）であってよい。この実施形態において、イオンビーム２０の第１の部分２０ａの高さは、第２の部分２０ｂの高さよりも約５０％長くなる。イオン注入後において、第１の領域５０２におけるドーパントの量は、第２の領域５０４におけるドーパントの量よりも約５０％大きくなってよい。同様にして、第１の領域５０２と第２の領域５０４におけるドーパントの注入量の比が、約３：２となってもよい。
【００５１】
ドーパントの注入量を制御することに加えて、フィンガー部３５２の高さが調整されて、イオンビームの均一性が調整されてよい。例えば、マスク３５０のフィンガー部３５２の高さを調整して、ドーパントを２倍均一に注入してもよい。
【００５２】
本開示に係る技術を用いることで、ドーパント注入量の異なる２つの領域を有する基板を製造することができる。従来技術とは異なり、本開示に係る技術は、それが用いられた場合に、単一のイオンビームまたはイオンビームの単一の経路（pass）を用いて選択的なブランケット注入を実施することができ、２つの領域を同時に、または、実質的に同時に形成することができる。加えて、上記の技術は、２つの異なるマスクを必要としない。さらに、異なるマスクを配置する工程、異なるマスクを用いて処理する工程およびマスクを取り外す工程といった追加的な工程の手間を省くことができる。本開示に記載された技術は、はるかに簡単で効率的である。
【００５３】
図６は、本開示の一実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。当業者は、本実施形態が、上述した実施形態において説明された特徴に類似する多くの特徴を備えることを理解するであろう。説明を明確かつ簡潔にする目的で、類似する特徴については、繰り返しの説明を省略する。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。
【００５４】
本実施形態において、基板５００およびマスク６５０が、イオン注入システムの中に配置される。その後、イオンビーム３０が、基板５００に向かって方向付けられてよい。本実施形態において、矢印５１０に示された方向におけるイオンビーム３０の高さは、基板５００がイオンビーム３０に対して移動しなくてもよいように、十分に大きくてよい。言い換えれば、イオンビーム３０の高さは、注入されるべき基板５００内の特定の領域が、イオンビーム３０の高さによって覆われる程度に十分に大きく、基板５００またはイオンビーム３０が、互いに相対移動する必要がない。
【００５５】
一方、本実施形態に係るマスク６５０は、マスク３５０と同様の構成を有してもよい。上述した実施形態と同様に、本実施形態のイオンビーム３０、マスク６５０および基板５００のそれぞれは、独立した回転および並進の自由度を有してよい。しかしながら、基板５００およびイオンビーム３０は、基板５００およびイオンビーム３０が、一緒に、傾転、回転および／または並進することができるように、お互いの相対位置が固定されていてもよい。一方、マスク６５０は、イオンビームイオンビーム３０および基板５００に対して移動してよい。マスク６５０が高さ方向に沿って移動するにつれて、高濃度にドープされた第１の領域５０２と、低濃度にドープされた第２の領域５０４とが形成されてよい。第１の領域５０２および第２の領域５０４に、付加的なドーパントが注入されることを抑制する目的で、本実施形態のマスク６５０は、オプションで、より大きな高さを有するベース部６５４を備えてよい。本実施形態に係る技術を実施して、マスク６５０をイオンビーム３０に対して移動させることで、高濃度にドープされた第１の領域５０２と、低濃度にドープされた第２の領域５０４とが得られる。
【００５６】
図７は、本開示の他の実施形態に係るマスク７５０の他の例を示す。本実施形態において、マスク７５０は、マスク７５０の対辺に配される上方部分７０２および下方部分７０４を備えてよい。当業者は、上方部分７０２および下方部分７０４のそれぞれが、図３に関連して説明された実施形態に係るマスク３５０と同様の構成を有してよいことを理解できるであろう。上方部分７０２および下方部分７０４のそれぞれにおいて、マスク７５０は、１以上の第１のフィンガー部７５２ａと、１以上の第２のフィンガー部７５２ｂとを有してよい。マスク７５０は、オプションで、第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂを支持する、第１のベース部７５４ａおよび第２のベース部７５４ｂを備えてよい。加えて、マスク７５０は、オプションで、フィンガー部に隣接し、対辺に配される第３のベース部７５４ｃおよび第４のベース部７５４ｄを備えてもよい。
【００５７】
マスク７５０の上方部分７０２および下方部分７０４のそれぞれが、２以上の第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂを有する場合、第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂは、幅方向７１２に互いに離間して配されてよい。これにより、１以上の第１の開口７５６ａを形成することができる。マスク７５０は、高さ方向７１０に互いに離間して配された上方部分７０２および下方部分７０４によって形成される第２の開口７５６ｂを備えてもよい。
【００５８】
上述した実施形態に係るマスク３５０およびマスク４５０の場合と同様に、本実施形態に係るマスク７５０は、様々な材料を含んでよい。
【００５９】
図８ａおよび図８ｂは、本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。説明を明確かつ簡潔にする目的で、本実施形態に係る技術は、図７に関連して説明したマスク７５０を用いて説明される。当業者は、本技術が、他のマスクを用いて実施されてもよいことを理解することができるであろう。加えて、説明を明確かつ簡潔にする目的で、オプションの第３のベース部７５４ｃおよび第４のベース部７５４ｄは図示されていない。
【００６０】
本実施形態に係る技術は、複数の工程を有する技術（multi-part technique）であってよい。本実施形態に係る技術の第１の工程は、図５ａおよび図５ｂを用いて説明された技術と同様の構成を有してよい。本実施形態に係る技術は、そういうものとして、図５ａおよび図５ｂを用いて説明された上述の実施形態を参照して理解されるべきである。
【００６１】
本実施形態において、マスク７５０は、イオン源（図示されていない。）と基板５００との間に配されてよい。その後、イオンビーム軌道（ion beam path）に沿って、イオンビーム２０が基板５００に向かって方向付けられてよい。本技術の第１の工程の間、イオンビーム２０は、マスク７５０の上方部分７０２に向かって方向付けられてよい。マスク７５０の上方部分７０２は、イオンビーム軌道中に配されてよい。図８ａに記載されているように、第１のフィンガー部７５２ａの大きさまたは位置は、第１のフィンガー部７５２ａがイオンビーム２０の全高にわたって延伸しないように決定されてよい。上記の工程において、イオンビーム２０は、第１の部分２０ａと第２の部分２０ｂとに分割されてよい。イオンビーム２０の第１の部分２０ａに含まれるイオンは、第２の開口７５６ｂを通って、基板に直接的に注入されてよい。これにより、ブランケット・イオン注入が実施される。一方、イオンビーム２０の第２の部分２０ｂからのイオンの一部は、１以上の第１の開口７５６ａを通過して、選択的なイオン注入が実施されてよい。図５ａおよび図５ｂに関連して説明された技術の場合と同様に、基板５００は、高さ方向７１０に移動してよい。一方、マスク７５０の上方部分７０２は、イオンビーム２０に対して固定して配されてよい。結果として、基板５００上に、高濃度にドープされた領域（図示されていない。）と、低濃度にドープされた領域（図示されていない。）とが形成されてよい。
【００６２】
本技術の第２の工程の間、イオンビーム２０は、マスク７５０の下方部分７０４に向かって方向付けられてよい。第２の工程は、第１の工程の後で、または、第１の工程に先立って実施されてよい。本技術の第１の工程の場合と同様に、第２のフィンガー部７５２ｂの大きさまたは位置は、第２のフィンガー部７５２ｂがイオンビーム２０の全高にわたって延伸しないように決定されてよい。上記の工程において、イオンビーム２０は、第１の部分２０ａと第２の部分２０ｂとに分割されてよい。本技術の第１の工程の場合とは異なり、イオンビームの第１の部分２０ａは、マスク７５０の下方部分７０４における第１の開口７５６ａを通過して、選択的なイオン注入の実施に用いられてよい。一方、ブランケット・イオン注入は、イオンビーム２０の第２の部分２０ｂを用いて実施されてよい。
【００６３】
本実施形態に係る技術は、いくつかの利点を提供する。中でも、イオンビーム２０の高さ方向７１０の不均一性に対処するのに用いられる。多くのイオン注入装置において、高さ方向に不均一性（例えば、イオン注入量の変動）が存在する場合がある。この変動は、中でも、空間電荷効果によってもたらされうる。イオンビームの第１の部分および第２の部分の両方を用いて、高濃度にドープされた領域と、低濃度にドープされた領域とを精製することで、不均一性が軽減される。
【００６４】
加えて、基板に対するマスク７５０の位置が決定されてよい。例えば、基板５００およびイオンビーム２０に対する第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂの相対位置を測定することなく、基板５００の上流側にマスク７５０が配置されてよい。イオンビーム２０がマスク７５０に向かって方向付けられてよく、フィンガー部７５２ａおよびフィンガー部７５２ｂによるイオンビーム電流（ion beam current）の損失に基づいて、「ウエハーマップ（wafer map）」が生成されてよい。加えて、高さ方向７１０におけるイオンビームまたは基板スキャンの速度が調整され、不均整（asymmetry）を補正する。例えば、基板５００にイオンが注入されていない場合、基板５００が方向転換（turn around）させられている間に、マスク７５０が、イオンビームに対して移動させられてよい。これにより、基板のブランケット・イオン注入が実施された部分におけるイオンビームの不均一性（non-uniformity）を相殺することができる。マスク７５０は、基板が方向転換させられるたびに移動させられる必要はないが、イオンビーム変動（ion beam fluctuation）とのオーバーラップが小さくなるような間隔で移動させられてよい。例えば、これにより、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの高調波（harmonic）を抑制することができる。
【００６５】
図９は、本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスク９５０の他の例を示す。説明を明確かつ簡潔にする目的で、マスク９５０は、開口に関連して説明される。マスク９５０は、高さ方向９１０に沿って配された、開口９５６ａ−９５６ｃの複数の列（row）９５５ａ−９５５ｃを備えてよい。本実施形態において、マスク９５０は、９５５ａ−９５５ｃという３つの横列を備えてよい。横列９５５ａ−９５５ｃのそれぞれには、１以上の開口９５６ａ−９５６ｃが配されてよい。本実施形態において、開口９５６ａ−９５６ｃの形状は、方形であってよい。図９に示されるように、本実施形態に係る開口９５６ａ−９５６ｃのそれぞれは、高さ方向９１０に沿って、距離ｌだけ延伸する第１の辺（side）９６７ａおよび第２の辺９６７ｂと、幅方向９１２に沿って、距離Ｗだけ延伸する第１の幅（width）９６９ａおよび第２の幅９６９ｂとを有してよい。一実施形態において、開口９５６ａ−９５６ｃは、その他の形状を有してよい。
【００６６】
本実施形態において、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃは、不均一であってよい。本実施形態において、開口９５６ａ−９５６ｃの位置または配置（alignment ）について、不均一であってよい。例えば、第１の横列９５５ａに含まれる（複数の）第１の開口９５６ａと、第２の横列９５５ｂに含まれる（複数の）第２の開口９５６ｂとは、高さ方向に位置あわせされていなくてよい。この工程において、開口９５６ａおよび開口９５６ｂの中心は、幅方向９１２に沿って、距離ｘだけずれた状態で配されてよい。
【００６７】
さらに、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃは、横列９５５ａ−９５５ｃのうちの特定の一列に含まれる開口９５６ａ−９５６ｃの第１の辺９６７ａと、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃの第１の辺９６７ａとが一列に並ばないようにずらして配されるように、配置されてよい。本実施形態において、隣接する横列に含まれる開口９５６ａ−９５６ｃは、第１の開口９５６ａの第１の辺９６７ａと、第２の開口９５６ｂの第２の辺９６７ｂとが一列に並ぶように、ずらして配されてよい。他の実施形態において、第１の開口９５６ａの第１の辺９６７ａは、第２の開口９５６ｂの第２の辺９６７ｂと一列に並ばないように、距離ｄ（図示されていない。）だけずらして配されてよい。本開示において、第１の開口９５６ａは、第３の横列９５５ｃに含まれる第３の開口９５６ｃと一列に並ぶように配されてもよく、一列に並ばないように配されてもよい。
【００６８】
上述された実施形態に係るマスクと同様に、本実施形態に係るマスク９５０は、様々な材料を含んでよい。
【００６９】
図１０は、本開示の他の実施形態に係るマスク１０５０の他の例を示す。本実施形態において、マスク１０５０は、図９に関連して説明したマスク９５０と同様の構成を有してよい。しかしながら、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃが、幅方向９１２に沿って、距離ｙだけオーバーラップしてよい。
【００７０】
図１１は、本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。説明を明確かつ簡潔にする目的で、本実施形態に係る技術は、図９に関連して説明されたマスク９５０を用いて説明される。当業者は、本技術が、その他のマスクを用いて実施されてもよいことを理解できるであろう。
【００７１】
本実施形態に係る技術は、複数の工程を有する技術であってよい。本実施形態に係る技術の第１の工程は、図５ａ、図５ｂ、８ａおよび図８ｂを用いて説明された技術と同様の構成を有してよい。本実施形態に係る技術は、そういうものとして、図５ａ、図５ｂ、８ａおよび図８ｂを用いて説明された上述の実施形態を参照して理解されるべきである。
【００７２】
本実施形態において、マスク９５０は、イオン源（図示されていない。）と基板（図示されていない。）との間に配されてよい。その後、イオンビーム軌道に沿って、イオンビーム２０が基板に向かって方向付けられてよい。本技術の第１の工程の間、イオンビーム２０は、マスク９５０の上方部分に向かって方向付けられてよい。例えば、イオンビーム２０およびマスク９５０は、イオンビームの第１の部分２０ａが、第２の横列９５５ｂに含まれる第２の開口９５６ｂの少なくとも一部とオーバーラップするように、配置される。一方、イオンビームの第２の部分２０ｂは、第１の横列９５５ａに含まれる第１の開口９５６ａの少なくとも一部とオーバーラップしてよい。基板が高さ方向９１０に移動するにつれて、イオン注入領域が形成されてよい。
【００７３】
第１の開口９６６ａの第１の辺９６７ａと、第２の開口９６６ｂの第２の辺９６７ｂとが、高さ方向９１０に沿って一列に並んでいる場合には、第１の開口９５６ａおよび第２の開口９５６ｂの幅と等しい幅を有するイオン注入領域が形成されてよい。第１の開口９６６ａの第１の辺９６７ａと、第２の開口９６６ｂの第２の辺９６７ｂとが、距離ｄだけずらして配されている場合には、離間して配された２つのイオン注入領域の間に、幅ｄを有するイオン非注入領域が形成さてよい。
【００７４】
本技術の第２の工程の間、イオンビーム２０は、イオンビーム２０がマスク９５０の下方部分に向かって方向付けられるように、マスク９５０に対して移動させられてよい。第２の工程は、第１の工程の後で、または、第１の工程に先立って実施されてよい。例えば、イオンビーム２０およびマスク９５０は、イオンビームの第１の部分２０ａが、第３の横列９５５ｃに含まれる第３の開口９５６ｃの少なくとも一部とオーバーラップするように、配置されてよい。一方、イオンビームの第２の部分２０ｂは、第２の開口９５６ｂの一部とオーバーラップしてよい。基板が移動するにつれて、イオンビームの高さ方向９１０における不均一性が軽減されてよい。
【００７５】
図１０に関連して説明されたマスク１０５０が用いられた場合には、第１の開口９５６ａと第２の開口９５６ｂとのオーバーラップ、または、第２の開口９５６ｂと第３の開口９５６ｃとのオーバーラップにより、（複数の）低濃度にドープされた領域の間に、幅ｙを有する高濃度にドープされた領域が形成されてよい。オーバーラップしている領域を通過するイオンによって、高濃度にドープされた領域が形成されてよく、オーバーラップしていない領域を通過するイオンによって、低濃度にドープされた領域が形成されてよい。さらに、本技術が複数の工程を有する場合、ビーム（図示されていない。）の高さ方向の不均一性が軽減されてよい。
【００７６】
図１２は、本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。マスク１２５０は、複数の列を有する。複数の列のそれぞれは、１以上の開口を含んでよい。本実施形態において、マスク１２５０は、５つの横列１２５５ａ−１２５５ｅを備え、横列のそれぞれには、１以上の開口１２５６ａ−１２５６ｅが配されてよい。図１０に関連して説明したように、隣接する列に含まれる開口１２５６ａ−１２５６ｅは、不均一であってよい。例えば、隣接する列に含まれる開口１２５６ａ−１２５６ｃの大きさおよび配置が異なってよい。
【００７７】
上述した実施形態に係るマスクと同様に、本実施形態に係るマスク１２５０は、様々な材料を含んでよい。
【００７８】
本開示は、本明細書に記載された特定の実施形態の範囲に限定されるものではない。実際、当業者にとって、本明細書に記載された実施形態に加えて、上述の詳細な説明および添付の図面に基づいて、本開示の他の様々な実施形態および本開示に対する修正を実施できることは明らかであろう。したがって、そのような他の実施形態および修正は、本開示の範囲に含まれる。さらに、本開示は、特定の目的のための特定の環境における特定の実施形態について説明されている。当業者は、その有用性は、当該特定の実施形態に限定されないこと、また、本開示は、様々な目的のために、様々な環境において、有利に実施されうることを理解することができるであろう。したがって、以下の特許請求の範囲の記載は、詳細な説明において説明された本開示の全容および精神を考慮して理解されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板を処理する技術に関連する。特に、基板に、ドーパントまたは不純物を導入する技術に関連する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造において、基板本来の機械的、光学的または電気的な特性を変化させる目的で、基板にドーパントまたは不純物が導入（introduce）される。メモリデバイスの製造においては、シリコン基板にホウ素イオンが導入される。ホウ素イオンおよびシリコン原子は、結晶格子中において異なる電気的特性を有するので、十分な量のホウ素イオンを導入することで、シリコン基板の電気的特性を変化させることができる。
【０００３】
ドーパントの導入には、イオン注入技術（ion implantation technique）が用いられてよい。この技術においては、目的とする（特定の）種（species）を含む供給原料がイオン化される。その後、供給原料のイオンが、十分なエネルギーを有するイオンビームの形態で、基板に向けられ、注入される。異なる種のイオンを含む場合には、それぞれのイオンが、基板の特性を変化させることができる。
【０００４】
シリコン基板にイオンまたはドーパントを導入することで、太陽電池のほか、シリコン基板を利用したデバイスを製造することができる。従来、ドーパントは、拡散プロセスを用いて導入されていた。つまり、ガラスまたは鉛ガラス（paste）を含むドーパントがシリコン基板上に配置される。その後、基板が加熱され、熱拡散により、ガラスまたは鉛ガラス中のドーパントが基板中に拡散する。
【０００５】
拡散プロセスはコスト的に有利であるが、多くの欠点を有する。例えば、太陽電池に関して、選択的にドーピングして、基板の選択された領域にだけドーパントを導入することが求められる場合がある。しかしながら、拡散プロセスは制御が難しく、拡散による選択的ドーピングは、実現が困難な場合がある。結果として、不明確なドーピング（imprecise doping）をもたらすことになる、または不均一なドーピング領域を形成することになる場合がある。さらに、拡散プロセスの間に、ドーパントに加えて、空洞（void）もしくは気泡またはその他の物質が基板中に混入する可能性がある。
【０００６】
このような欠点に対処することを目的として、イオン注入プロセスを利用したドーピングが提案されている。提案されているプロセスによれば、基板が、フォトレジスト層で覆われ、リソグラフィープロセスが実施されて、基板の一部が露出させられる。その後、イオン注入が実施され、ドーパントが基板の露出した部分に注入される。このプロセスを用いることで、正確な選択的ドーピングを実施することができるが、当該プロセスは安価なプロセスではない。フォトレジストの塗布、パターニングおよび除去のための追加的な工程および時間が必要であり、追加的な工程のそれぞれは、製造工程のコストを増加させる。露出させられるべき領域が極めて小さい場合には、これらの工程はより複雑になる可能性がある。
【０００７】
太陽電池の製造工程における付加費用は、いかなるものであっても、太陽電池が低コストのエネルギーを発生させる能力を減退させるであろう。一方、高効率で高性能な太陽電池の製造工程においてコストを削減することができれば、どのようなものであれ、世界的な太陽電池の推進にプラスの効果を与えるであろう。これにより、より幅広く利用することができるようになり、クリーンエネルギー技術を採用することができるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、新しい技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
改良された基板処理技術が開示される。ある特定の一実施形態において、上記技術は、基板を処理するためのマスクを用いることで実現されてよい。マスクは、第１のベース部と、複数のフィンガー部とを含んでよい。複数のフィンガー部は、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する。
【００１０】
上記の実施形態の他の側面によれば、複数のフィンガー部のそれぞれは、第１の端部（end）と、第２の端部とを有し、第１の端部は、第１のベース部上に配される。
【００１１】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、複数のフィンガー部の第２の端部は、支持されていなくてよい。
【００１２】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、マスクは、石英（quartz）、グラファイト、サファイア、シリコン、炭かシリコンおよび窒化シリコンから選択される少なくとも１つの材料を含んでよい。
【００１３】
他の例示的な実施形態において、本技術は、基板処理装置を用いて実現されてよい。 上記の装置は、目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、基板を収容するエンドステーションと、イオン源および基板の間に配されるマスクとを備えてよい。上記の装置において、基板およびマスクの一方は、基板およびマスクの他方に対して移動するように構成されてよい。
【００１４】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクは、イオンビームに対して特定の位置に位置決めされてよい。
【００１５】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクは、基板の全高より短い距離だけ延伸していてよい。
【００１６】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクの少なくとも一部は、イオンビームの全高より短い距離だけ延伸していてよい。
【００１７】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、イオンビームは、第１の部分および第２の部分を含んでよく、マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有してよく、複数のフィンガー部は、イオンビームの第１の部分の軌道中に配されてよい。
【００１８】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、複数のフィンガー部は、前記イオンビームの前記第２の部分の軌道中に配されなくてよい。
【００１９】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の部分の高さは、イオンビームの第２の部分の高さと実質的に等しくてよい。
【００２０】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の部分の高さは、イオンビームの第２の部分の高さより大きくてよい。
【００２１】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の高さと、イオンビームの第２の高さとの比は、おおよそ３：２であってよい。
【００２２】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の高さは、イオンビームの第２の部分の高さより小さくてよい。
【００２３】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームの第１の高さと、イオンビームの第２の高さとの比は、おおよそ２：３であってよい。
【００２４】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、選択的なイオン注入を実施すべく、イオンビームの第１の部分からのイオンの一部が、１以上の隙間を通過して基板に注入されてよい。
【００２５】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、ブランケット・イオン注入を実施すべく、イオンビームの第２の部分からのイオンが、基板に注入されてよい。
【００２６】
他の例示的な実施形態において、本技術は、基板処理装置を用いて実現されてよい。上記の装置は、目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、基板を収容するエンドステーションと、イオン源および基板の間に配されるマスクとを備えてよい。上記の装置において、マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有してよい。上記の装置において、複数のフィンガー部は、イオンビームの全高より短い距離だけ、イオンビームの高さ方向に沿って延伸していてよい。
【００２７】
この特定の例示的な実施形態の他の側面に関して、マスクおよび基板の少なくとも一方が、マスクおよび基板の他方に対して移動するよう構成されてよい。
【００２８】
この特定の例示的な実施形態のさらなる側面に関して、イオンビームは、イオンビームの対辺に配される第１の部分および第２の部分を含んでよく、イオンビームの第１の部分からのイオンが、基板上でブランケット・イオン注入を実施し、イオンビームの第２の部分からのイオンが、基板上で選択的なイオン注入を実施するように構成されてよい。
【００２９】
以下において、添付図面に示されるような本開示の例示的な実施形態を参照して、本開示の詳細が説明される。以下において、例示的な実施形態を参照して本開示が説明されるが、本開示は当該実施形態に限定されないと理解されるべきである。当業者は、本明細書で説明される本開示の範囲内における、本開示の利用が功を奏する他の分野への応用だけでなく、追加的な実施例、変更例、および実施形態に想到することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本開示において説明された技術を用いて得られた基板の一例を示す。
【図２】本開示の一実施形態に係る基板処理に用いられるビームライン・イオン注入システムの一例を示す。
【図３】本開示の一実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの一例を示す。
【図４】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図５ａ】本開示の一実施形態に係る基板処理技術の一例を示す。
【図５ｂ】本開示の一実施形態に係る基板処理技術の一例を示す。
【図６】本開示の一例に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図７】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図８ａ】本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図８ｂ】本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図９】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図１０】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【図１１】本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。
【図１２】本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、基板処理技術に関するいくつかの実施形態が説明される。説明を明確かつ簡潔にする目的で、実施形態は、ドーパントまたは不純物を基板に導入する技術に焦点をあてて説明される場合がある。例えば、本明細書に記載された技術は、不純物の注入量（dose）もしくはレベルが異なる領域、および／または、不純物またはドーパントの種類が異なる領域を形成するのに用いられる場合がある。本開示は、特定の技術に焦点をあてるけれども、本開示はそれらに限定されない。
【００３２】
本開示においては、リボンビーム、ビームライン・イオン注入システムに関する実施形態について説明される。詳細には記載されていないが、その他の種類のイオン注入システム（スポットまたは集中的な（focused）イオンビームを用いたスキャンビーム・イオン注入システムを含む。）が利用されてもよい。加えて、その他の種類の基板処理システム（例えば、プラズマ支援ドーピング（ＰＬＡＤ）またはプラズマ浸入イオン注入（ＰＩＩＩ）システムを含む。）も、同様に適用することができる。
【００３３】
これらの実施形態において開示される基板は、シリコンを用いた基板（silicon based substrate）であってよく、太陽電池の製造に用いられてよい。主にシリコンを用いた基板について説明するが、本開示は、その他の材料を含む基板についても、同様に適用することができる。例えば、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、銅のインジウムガリウムセレン化物（ＣＩＧＳ）またはその他の材料もまた適用可能である。加えて、その他、太陽電池用以外の基板もまた、本開示に適用することができる。機械デバイス、電子デバイス（例えば、メモリデバイス）もしくは光学デバイス（例えば、発光ダイオード）またはその他のデバイスを製造するために用いられる、金属基板その他の半導体基板および絶縁基板も、同様に適用することができる。
【００３４】
図１は、一実施形態に係る基板１００を示す。基板１００は、本開示の技術を用いて製造される。本実施形態において、太陽電池基板１００が示される。一方の側において、基板１００は、１以上のコンタクト領域１０２を含む。コンタクト領域のそれぞれの上には、金属コンタクト（図示されていない。）が形成されてもよい。コンタクト領域１０２は、予め定められた量の目的ドーパントを領域１０２に導入することで形成されてよい。基板１００が２以上のコンタクト領域１０２を含む場合には、コンタクト領域１０２は、スペーサ領域１０４によって、互いに離間して配されてよい。いくつかの実施形態において、基板１００は、１以上のスペーサ領域１０４を含んでよく、それぞれのスペーサ領域１０４に、ドーパントまたは不純物が導入されてもよい。本実施形態において、コンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に導入されるドーパント種は、同一である。しかしながら、コンタクト領域１０２のドーパント注入量（dopant dose）は、スペーサ領域１０４のドーパント注入量よりも大きくてよい。基板が太陽電池である場合、基板の表面（front side）上における、高濃度にドープされた（heavily doped）コンタクト領域１０２と、低濃度にドープされた（lightly doped）スペーサ領域１０４とを含むこのパターンは、選択的なエミッタデザイン（selective emitter design）と称される場合がある。コンタクト領域１０２を高濃度にドープすることにより、コンタクト領域１０２と金属コンタクトとの間の接点を良好にすることができる。加えて、コンタクト領域１０２を高濃度にドープすることにより、コンタクト領域１０２の導電率を大きくすることができる。好ましくはないかもしれないが、他の実施形態において、コンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、ドーパント種の異なるドーパントが導入されてもよい。例えば、特定のコンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、ｐ型ドーパントが導入されてよく、他のコンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、ｎ型ドーパントが導入されてもよい。他の実施形態において、コンタクト領域１０２およびスペーサ領域１０４に、型が同一で、種の異なるドーパントが導入されてよい。加えて、コンタクト領域１０２中のドーパント注入量は、スペーサ領域１０４中のドーパント注入量より大きくてもよい。あるいは、コンタクト領域１０２中のドーパント注入量は、スペーサ領域１０４中のドーパント注入量以下であってもよい。
【００３５】
図２は、一実施形態に係るシステム２００を示す。システム２００は、本開示の一実施形態に係る基板を処理する。本実施形態において、システム２００は、図２に示される選択的なエミッタデザインを有する太陽電池基板の製造に利用されてよい。図２に示されるように、システム２００は、ビームライン・イオン注入システムであってよい。ビームライン・イオン注入システムにより、イオン形態のドーパントが、基板１００に導入されてよい。
【００３６】
本実施形態において、イオン注入システム２００は、目的とするドーパント種の原料ガスを収容するガスボックス２３０と結合されたイオン源２０２を備えてよい。原料ガスは、ガスボックス２３０からイオン源２０２に供給され、その後イオン化される。原料ガスは、Ｉ族および３Ａ−８Ａ族の１以上の元素を有するドーパント種を含んでよい。例えば、原料ガスは、水素（Ｈ）、ヘリウム（Ｈｅ）もしくはその他の希ガス、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、砒素（Ａｓ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）、アンチモン、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、または、その他のガスを含んでよい。加えて、原料ガスは、カルボラン（carborane）Ｃ２Ｂ１０Ｈ１２または他の分子化合物を含んでもよい。原料ガスがイオン化された後、イオン源２０２中のイオン２０は、引き出し電極２０１によって引き出される。引き出し電極２０１は、抑制電極（suppression electrode）２０１ａと、接地電極（ground electrode）２０１ｂとを含む。電力供給装置（図示していない。）は、引き出し電極２０１と結合され、調整可能な伝夏を供給してよい。
【００３７】
イオン注入システム２００は、オプションで、ビームライン要素（beam-line component）を備えてもよい。一実施形態において、ビームライン要素は、システムにとって任意的な構成要素であってよく、ビームライン要素を備えなくてもよい。システムがビームライン要素を備える場合、任意のビームライン要素は、少なくとも１つの質量分析計２０３と、角度補正磁石（angle corrector magnet）２０７と、第１および第２の加速／減速ステージ２０５および２０９とを有してよい。
【００３８】
質量分析計２０３は、当該イオンの質量に基づいて、イオンを偏向させてよい。目的とする質量を有するイオンは、十分に偏向されて、質量分析計２０３の出射孔を通過して、システム２００のさらに下流（downstream）へと進んでよい。一方、目的としない質量を有するイオンは、十分に偏向されない、または、過剰に偏向される。当該イオンは、質量分析計２０３の壁の方向へと方向付けられてよい。一方、角度補正磁石２０７は、発散する軌道上を進んでいる（複数の）イオン２０を平行にして、実質的に平行な軌道上を進むようにする。本実施形態において、発散するイオンビーム２０は平行にされて、実質的に平行なリボン状の（ribbon shaped）イオンビーム２０を形成してよい。システムが、第１および第２の加速／減速ステージ２０５および２０９を備える場合、第１および第２の加速／減速ステージ２０５および２０９は、イオンビーム軌道に沿って進むイオンビーム２０中のイオンを加速または減速させてよい。
【００３９】
イオンビーム軌道に沿って進むイオンビーム２０は、エンドステーション２０６に向かって方向付けられてよい。エンドステーション２０６において、１以上の基板１００がイオンビーム軌道中に配されてよい。その結果、イオンビーム２０中のイオンが基板１００に注入されてよい。エンドステーション２０６は、注入プロセスを制御するための様々な構成要素を有してよい。例えば、エンドステーション２０６は、プラテン２１４を有してよい。プラテン２１４は、１以上の基板１００を支持する。プラテン２１４は、基板１００を支持することに加えて、例えば、基板１００の温度を制御して、ホットイオン注入またはコールドイオン注入を提供してよい。コールドイオン注入を提供するために、プラテン２１４は、基板１００を、室温より低い温度（好ましくは、２７３Ｋ未満の温度）に維持してよい。ホットイオン注入を提供するために、プラテン２１４は、基板を、室温より高い温度（好ましくは、２９３Ｋより高い温度）に維持してよい。プラテン２１４に加えて、本開示に係るイオン注入システム２００は、冷却および／または加熱ステーション（図示されていない。）を備えてよい。冷却および／または加熱ステーションにおいて、基板１００は、イオン注入前またはイオン注入後に、冷却または加熱される。
【００４０】
エンドステーション２０６は、スキャナ（図示されていない。）、ロプラット（roplat）などを有してよく、基板１００をイオンビーム２０の軌道中に配置することができる。スキャナは、目的とする位置およびイオンビーム２０に対する向き（orientation）にまで、基板１００を移動（並進）／回転させてもよい。一実施形態において、基板１００は、イオンが実質的に０°の入射角または注入角で注入されるように、イオンビームの軌道に対して実質的に垂直の向きに配されてよい。他の実施形態において、基板は、イオンビーム２０に対して垂直に配されなくてもよく、入射角または注入角が０°でなくてもよい。一実施形態において、注入角は、注入プロセスを通じて一定値に維持されてよい。他の実施形態において、注入角が、注入プロセス中に変化させられてもよい。本開示において、注入されるイオンの注入量を制御する目的で、基板１００を特定の速度で移動させてもよい。注入量を適正にする目的で、エンドステーション２０６は、注入量測定システムを有してもよい。
【００４１】
イオン源２０６と基板１００との間に、１以上のマスク２５０が配されてよい。本開示において、マスク２５０は、１以上のフィンガー部を有してよい。フィンガー部は、イオン２０が基板１００に到達することを妨げる。マスク２５０は、１以上の開口を有してもよい。イオン２０は、上記の開口を通過して、基板１００中に注入されてよい。マスク２５０は、エンドステーション２０６の壁を含む、システム２００の様々な構成要素によって支持されてよい。マスク２５０を支持する様々な構成要素によって、マスク２５０が、イオンビーム２０および／または基板１００に対して適切な向きまたは位置に配されてよい。例えば、アクチュエータ（図示されていない。）がマスク２５０に結合され、マスク２５０を、基板１００および／またはイオンビーム２０に対して、並進、回転または傾転させてもよい。マスク２５０の温度が過度に上昇することを抑制する目的で、マスク２５０が冷却されてもよい。
【００４２】
図３は、本開示の一実施形態に係るマスク３５０の一例を示す。本実施形態において、マスク３５０は、少なくとも１つのフィンガー部３５２を有する。マスク３５０は、オプションでベース部３５４を有してもよく、フィンガー部３５２は、ベース部３５４に支持されてもよい。マスク３５０がベース部３５４を有しない場合、マスク３５０が、互いに支持および／または保持される１以上のフィンガー部３５２であってもよい。マスク３５０が２以上のフィンガー部３５２を有する場合、フィンガー部３５２が、互いに離間して配され、隙間または開口３５６を形成してもよい。一実施形態において、マスク３５０は、複数のフィンガー部３５２を有し、１以上の隙間または開口を形成してもよい。複数のフィンガー部３５２は、均一な形状および大きさを有してよい。加えて、フィンガー部３５２は、隙間または開口３５６の形状および大きさが均一になるように構成されてよい。他の実施形態において、マスク３５０は、６１個のフィンガー部３５２を有して、６０個の開口３５６を形成してよい。開口３５６は、均一な長方形の形状を有してよい。しかしながら、当業者は、マスク３５０は、任意の数のフィンガー部３５２および開口３５６を有してよいことを理解することができるであろう。加えて、開口３５６は、様々な形状および大きさを有してよく、それらは、均一であっても、均一でなくてもよい。
【００４３】
マスク３５０は、様々な材料を用いて形成されてよい。マスクは、イオン注入の反応条件に耐えることができる不活性物質（inert material）を用いて形成されることが好ましい。マスク３５０に含まれる材料の一例として、石英、グラファイト、サファイア、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコンおよび窒化シリコンを例示することができる。マスク３５０には、他の材料が含まれてもよい。他の材料の例として、ドーパント種を含む材料を例示することができる。
【００４４】
図４は、本開示の他の実施形態に係るマスク４５０の一例を示す。本実施形態において、マスク４５０は、少なくとも１つのフィンガー部４５２を有してよい。マスク４５０は、マスク４５０の対辺に配され、フィンガー部４５２を支持する第１のベース部４５４ａおよび第２のベース部４５４ｂを有してよい。必要に応じて、マスク４５０は、フィンガー部に隣接して配され、マスク４５０の対辺に配された第３のベース部４５４ｃおよび第４のベース部４５４ｄを有してもよい。そうではなく、第３のベース部４５４ｃおよび第４のベース部４５４ｄの代わりに、付加的なフィンガー部４５２が配されてもよい。マスク４５０が２以上のフィンガー部４５２を有する場合、フィンガー部４５２は、互いに離間して配され、１以上の隙間または開口４５６を形成してよい。一実施形態において、マスク４５０は、複数のフィンガー部４５２を有してよく、複数のフィンガー部４５２は、均一な形状および大きさを有してよい。加えて、フィンガー部４５２は、開口４５６の形状および大きさが均一になるように構成されてよい。しかしながら、当業者は、任意の数のフィンガー部４５２および開口４５６を有してよいことを理解することができるであろう。加えて、開口４５６は、様々な形状および大きさを有してよく、それらは、均一であっても、均一でなくてもよい。
【００４５】
図３に示された実施形態に係るマスク３５０の場合と同様に、マスク４５０は、様々な材料を含んでよい。説明を明確かつ簡潔にする目的で、材質に関する説明は省略する。
【００４６】
図５ａおよび図５ｂは、本開示の一実施形態に係る基板処理技術の一例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。説明を明確かつ簡潔にする目的で、図２に関連して説明されたビームライン・イオン注入システム２００と、図３に関連して説明されたマスク３５０とを用いて、当該技術について説明する。しかしながら、スポットまたは集中的なイオンビームを用いるスキャンビーム・イオン注入システムを含む、他の様々なシステムを使用することができる。加えて、図４に関連して説明されたマスク４５０を含む、他の様々なマスクを使用することができる。説明を明確かつ簡潔にする目的で、本技術は、ビームの高さ（図中における垂直方向の長さを示す。）に関連して説明される。当業者は、リボンビーム・イオン注入において、ビームの高さ（長さ）とは、リボンビームの実際の高さ（長さ）を示すことを理解することができるであろう。スポットまたは集中的なイオンビームを用いるスキャンビーム・イオン注入において、上記の用語は、スポットビームによってスキャンされ、リボンビーム・イオン注入のビーム高さと同様の効果が得られる領域の高さ（長さ）を示す。
【００４７】
本実施形態において、基板５００および３０は、イオン注入システム２００の内部に配されてよい。図５ａおよび図５ｂに示されるように、マスク３５０のフィンガー部３５２の大きさまたは位置は、矢印５１０で示される高さ方向にそって、基板５００の全高（全長）にわたって延伸することがないように決定される。また、フィンガー部３５２の大きさまたは位置は、イオンビーム２０の全高（全長）にわたって延伸することがないように決定されてよい。本実施形態において、マスク３５０のフィンガー部３５２は、イオンビーム２０の高さの約５０％にわたって延伸してよい。全高の最初から最後までは延伸していないフィンガー部３５２を有することで、基板５００に方向付けられたイオンビーム２０を、複数の軌道に分割することができる。例えば、イオンビーム２０は、イオンビーム２０の第１の端部２０ｉから仮想的な参照線２０ｉｉｉにわたる第１の部分２０ａを含んでよい。また、イオンビーム２０は、イオンビーム２０の第２の端部２０ｉｉから参照線２０ｉｉｉにわたる第２の部分２０ｂを含んでよい。参照線２０ｉｉｉは、フィンガー部３５２ｉの端部によって規定されてよい。
【００４８】
フィンガー部３５２が、イオンビーム２０の高さの約５０％にわたって延伸している場合、イオンビーム２０の第１の部分２０ａおよび第２の部分２０ｂは、実質的に等しくてよい。イオンビームの第１の部分２０ａ中のイオンが、基板５００に直接注入されて、ブランケット・イオン注入（blanket ion implantation）が実施されてよい。一方、第２の部分中のイオンの一部が、開口３５６を通って基板５００に注入されて、選択的なイオン注入が実施されてよい。
【００４９】
イオンビーム２０、マスク３５０および基板５００のそれぞれは、独立に、回転および並進の自由度を有してよい。イオンビーム２０、マスク３５０および基板５００は、連携してまたは独立に、傾転、回転および／または並進してよい。本実施形態において、マスク３５０は、イオンビーム２０に対して特定の位置に（fixedly）位置決めされてよい。一方、基板５００は、矢印５１０によって示される高さ方向に沿って、イオンビーム２０および／またはマスク３５０に対して移動してよい。詳細には説明されていないけれども、他の実施形態において、基板５００は、矢印５１２によって示される方向に沿って、イオンビーム２０および／またはマスク３５０に対して移動してよい。基板５００が高さ方向５１０に移動するので、ドーパントを含む第１の領域５０２および第２の領域５０４が形成される。イオンビームの第１の部分２０ａおよび第２の部分２０ｂからのドーパントが注入されるので、第１の領域５０２は、高濃度にドープされた領域であってよい。一方、イオンビームの第１の部分２０ａからのドーパントが注入されるので、第２の領域５０４は、低濃度にドープされた領域であってよい。本実施形態に係る基板５００と、図１に関連して説明された基板１００とを比較すると、高濃度にドープされた領域５０２は、コンタクト領域１０２に対応してよい。一方、低濃度にドープされた領域５０４は、スペーサ領域１０４に対応してよい。その他の実施形態において、コンタクト領域１０２におけるドーパントの注入量は、スペーサ領域１０４におけるドーパントの注入量よりも少なくてもよく、その場合、高濃度にドープされた第１の領域５０２は、スペーサ領域１０４に対応してよく、低濃度にドープされた領域５０４は、コンタクト領域１０２に対応してよい。
【００５０】
フィンガー部３５２およびイオンビーム２０の高さに応じて、第１の領域５０２および第２の領域５０４におけるドーパントの注入量またはレベルが調整されてよい。本実施形態において、フィンガー部３５２の高さは、イオンビーム２０の高さの約５０％であってよい。これにより、フィンガー部３５２によって生じたイオンビームの第１の部分２０ａおよび第２の部分２０ｂの高さが同程度になる。高さ方向５１０におけるイオンビーム２０中のイオンの量が実質的に均一であり、基板５００の移動速度が一定である場合には、第１の領域５０２におけるドーパントの注入量は、第２の領域５０４におけるドーパントの注入量の約２倍であってよい。例えば、第１の領域５０２におけるドーパントの注入量は、約２×１０１５（※１５は上付き）ｃｍ−２（※ー２は上付き）であってよく、第２の領域５０４におけるドーパントの注入量は、約１×１０１５（※１５は上付き）ｃｍ−２（※ー２は上付き）であってよい。別の実施形態において、フィンガー部３５２の高さは、イオンビーム２０の高さの約３３％（１／３）であってよい。この実施形態において、イオンビーム２０の第１の部分２０ａの高さは、第２の部分２０ｂの高さよりも約５０％長くなる。イオン注入後において、第１の領域５０２におけるドーパントの量は、第２の領域５０４におけるドーパントの量よりも約５０％大きくなってよい。同様にして、第１の領域５０２と第２の領域５０４におけるドーパントの注入量の比が、約３：２となってもよい。
【００５１】
ドーパントの注入量を制御することに加えて、フィンガー部３５２の高さが調整されて、イオンビームの均一性が調整されてよい。例えば、マスク３５０のフィンガー部３５２の高さを調整して、ドーパントを２倍均一に注入してもよい。
【００５２】
本開示に係る技術を用いることで、ドーパント注入量の異なる２つの領域を有する基板を製造することができる。従来技術とは異なり、本開示に係る技術は、それが用いられた場合に、単一のイオンビームまたはイオンビームの単一の経路（pass）を用いて選択的なブランケット注入を実施することができ、２つの領域を同時に、または、実質的に同時に形成することができる。加えて、上記の技術は、２つの異なるマスクを必要としない。さらに、異なるマスクを配置する工程、異なるマスクを用いて処理する工程およびマスクを取り外す工程といった追加的な工程の手間を省くことができる。本開示に記載された技術は、はるかに簡単で効率的である。
【００５３】
図６は、本開示の一実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。当業者は、本実施形態が、上述した実施形態において説明された特徴に類似する多くの特徴を備えることを理解するであろう。説明を明確かつ簡潔にする目的で、類似する特徴については、繰り返しの説明を省略する。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。
【００５４】
本実施形態において、基板５００およびマスク６５０が、イオン注入システムの中に配置される。その後、イオンビーム３０が、基板５００に向かって方向付けられてよい。本実施形態において、矢印５１０に示された方向におけるイオンビーム３０の高さは、基板５００がイオンビーム３０に対して移動しなくてもよいように、十分に大きくてよい。言い換えれば、イオンビーム３０の高さは、注入されるべき基板５００内の特定の領域が、イオンビーム３０の高さによって覆われる程度に十分に大きく、基板５００またはイオンビーム３０が、互いに相対移動する必要がない。
【００５５】
一方、本実施形態に係るマスク６５０は、マスク３５０と同様の構成を有してもよい。上述した実施形態と同様に、本実施形態のイオンビーム３０、マスク６５０および基板５００のそれぞれは、独立した回転および並進の自由度を有してよい。しかしながら、基板５００およびイオンビーム３０は、基板５００およびイオンビーム３０が、一緒に、傾転、回転および／または並進することができるように、お互いの相対位置が固定されていてもよい。一方、マスク６５０は、イオンビームイオンビーム３０および基板５００に対して移動してよい。マスク６５０が高さ方向に沿って移動するにつれて、高濃度にドープされた第１の領域５０２と、低濃度にドープされた第２の領域５０４とが形成されてよい。第１の領域５０２および第２の領域５０４に、付加的なドーパントが注入されることを抑制する目的で、本実施形態のマスク６５０は、オプションで、より大きな高さを有するベース部６５４を備えてよい。本実施形態に係る技術を実施して、マスク６５０をイオンビーム３０に対して移動させることで、高濃度にドープされた第１の領域５０２と、低濃度にドープされた第２の領域５０４とが得られる。
【００５６】
図７は、本開示の他の実施形態に係るマスク７５０の他の例を示す。本実施形態において、マスク７５０は、マスク７５０の対辺に配される上方部分７０２および下方部分７０４を備えてよい。当業者は、上方部分７０２および下方部分７０４のそれぞれが、図３に関連して説明された実施形態に係るマスク３５０と同様の構成を有してよいことを理解できるであろう。上方部分７０２および下方部分７０４のそれぞれにおいて、マスク７５０は、１以上の第１のフィンガー部７５２ａと、１以上の第２のフィンガー部７５２ｂとを有してよい。マスク７５０は、オプションで、第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂを支持する、第１のベース部７５４ａおよび第２のベース部７５４ｂを備えてよい。加えて、マスク７５０は、オプションで、フィンガー部に隣接し、対辺に配される第３のベース部７５４ｃおよび第４のベース部７５４ｄを備えてもよい。
【００５７】
マスク７５０の上方部分７０２および下方部分７０４のそれぞれが、２以上の第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂを有する場合、第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂは、幅方向７１２に互いに離間して配されてよい。これにより、１以上の第１の開口７５６ａを形成することができる。マスク７５０は、高さ方向７１０に互いに離間して配された上方部分７０２および下方部分７０４によって形成される第２の開口７５６ｂを備えてもよい。
【００５８】
上述した実施形態に係るマスク３５０およびマスク４５０の場合と同様に、本実施形態に係るマスク７５０は、様々な材料を含んでよい。
【００５９】
図８ａおよび図８ｂは、本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。説明を明確かつ簡潔にする目的で、本実施形態に係る技術は、図７に関連して説明したマスク７５０を用いて説明される。当業者は、本技術が、他のマスクを用いて実施されてもよいことを理解することができるであろう。加えて、説明を明確かつ簡潔にする目的で、オプションの第３のベース部７５４ｃおよび第４のベース部７５４ｄは図示されていない。
【００６０】
本実施形態に係る技術は、複数の工程を有する技術（multi-part technique）であってよい。本実施形態に係る技術の第１の工程は、図５ａおよび図５ｂを用いて説明された技術と同様の構成を有してよい。本実施形態に係る技術は、そういうものとして、図５ａおよび図５ｂを用いて説明された上述の実施形態を参照して理解されるべきである。
【００６１】
本実施形態において、マスク７５０は、イオン源（図示されていない。）と基板５００との間に配されてよい。その後、イオンビーム軌道（ion beam path）に沿って、イオンビーム２０が基板５００に向かって方向付けられてよい。本技術の第１の工程の間、イオンビーム２０は、マスク７５０の上方部分７０２に向かって方向付けられてよい。マスク７５０の上方部分７０２は、イオンビーム軌道中に配されてよい。図８ａに記載されているように、第１のフィンガー部７５２ａの大きさまたは位置は、第１のフィンガー部７５２ａがイオンビーム２０の全高にわたって延伸しないように決定されてよい。上記の工程において、イオンビーム２０は、第１の部分２０ａと第２の部分２０ｂとに分割されてよい。イオンビーム２０の第１の部分２０ａに含まれるイオンは、第２の開口７５６ｂを通って、基板に直接的に注入されてよい。これにより、ブランケット・イオン注入が実施される。一方、イオンビーム２０の第２の部分２０ｂからのイオンの一部は、１以上の第１の開口７５６ａを通過して、選択的なイオン注入が実施されてよい。図５ａおよび図５ｂに関連して説明された技術の場合と同様に、基板５００は、高さ方向７１０に移動してよい。一方、マスク７５０の上方部分７０２は、イオンビーム２０に対して固定して配されてよい。結果として、基板５００上に、高濃度にドープされた領域（図示されていない。）と、低濃度にドープされた領域（図示されていない。）とが形成されてよい。
【００６２】
本技術の第２の工程の間、イオンビーム２０は、マスク７５０の下方部分７０４に向かって方向付けられてよい。第２の工程は、第１の工程の後で、または、第１の工程に先立って実施されてよい。本技術の第１の工程の場合と同様に、第２のフィンガー部７５２ｂの大きさまたは位置は、第２のフィンガー部７５２ｂがイオンビーム２０の全高にわたって延伸しないように決定されてよい。上記の工程において、イオンビーム２０は、第１の部分２０ａと第２の部分２０ｂとに分割されてよい。本技術の第１の工程の場合とは異なり、イオンビームの第１の部分２０ａは、マスク７５０の下方部分７０４における第１の開口７５６ａを通過して、選択的なイオン注入の実施に用いられてよい。一方、ブランケット・イオン注入は、イオンビーム２０の第２の部分２０ｂを用いて実施されてよい。
【００６３】
本実施形態に係る技術は、いくつかの利点を提供する。中でも、イオンビーム２０の高さ方向７１０の不均一性に対処するのに用いられる。多くのイオン注入装置において、高さ方向に不均一性（例えば、イオン注入量の変動）が存在する場合がある。この変動は、中でも、空間電荷効果によってもたらされうる。イオンビームの第１の部分および第２の部分の両方を用いて、高濃度にドープされた領域と、低濃度にドープされた領域とを精製することで、不均一性が軽減される。
【００６４】
加えて、基板に対するマスク７５０の位置が決定されてよい。例えば、基板５００およびイオンビーム２０に対する第１のフィンガー部７５２ａおよび第２のフィンガー部７５２ｂの相対位置を測定することなく、基板５００の上流側にマスク７５０が配置されてよい。イオンビーム２０がマスク７５０に向かって方向付けられてよく、フィンガー部７５２ａおよびフィンガー部７５２ｂによるイオンビーム電流（ion beam current）の損失に基づいて、「ウエハーマップ（wafer map）」が生成されてよい。加えて、高さ方向７１０におけるイオンビームまたは基板スキャンの速度が調整され、不均整（asymmetry）を補正する。例えば、基板５００にイオンが注入されていない場合、基板５００が方向転換（turn around）させられている間に、マスク７５０が、イオンビームに対して移動させられてよい。これにより、基板のブランケット・イオン注入が実施された部分におけるイオンビームの不均一性（non-uniformity）を相殺することができる。マスク７５０は、基板が方向転換させられるたびに移動させられる必要はないが、イオンビーム変動（ion beam fluctuation）とのオーバーラップが小さくなるような間隔で移動させられてよい。例えば、これにより、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの高調波（harmonic）を抑制することができる。
【００６５】
図９は、本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスク９５０の他の例を示す。説明を明確かつ簡潔にする目的で、マスク９５０は、開口に関連して説明される。マスク９５０は、高さ方向９１０に沿って配された、開口９５６ａ−９５６ｃの複数の列（row）９５５ａ−９５５ｃを備えてよい。本実施形態において、マスク９５０は、９５５ａ−９５５ｃという３つの横列を備えてよい。横列９５５ａ−９５５ｃのそれぞれには、１以上の開口９５６ａ−９５６ｃが配されてよい。本実施形態において、開口９５６ａ−９５６ｃの形状は、方形であってよい。図９に示されるように、本実施形態に係る開口９５６ａ−９５６ｃのそれぞれは、高さ方向９１０に沿って、距離ｌだけ延伸する第１の辺（side）９６７ａおよび第２の辺９６７ｂと、幅方向９１２に沿って、距離Ｗだけ延伸する第１の幅（width）９６９ａおよび第２の幅９６９ｂとを有してよい。一実施形態において、開口９５６ａ−９５６ｃは、その他の形状を有してよい。
【００６６】
本実施形態において、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃは、不均一であってよい。本実施形態において、開口９５６ａ−９５６ｃの位置または配置（alignment ）について、不均一であってよい。例えば、第１の横列９５５ａに含まれる（複数の）第１の開口９５６ａと、第２の横列９５５ｂに含まれる（複数の）第２の開口９５６ｂとは、高さ方向に位置あわせされていなくてよい。この工程において、開口９５６ａおよび開口９５６ｂの中心は、幅方向９１２に沿って、距離ｘだけずれた状態で配されてよい。
【００６７】
さらに、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃは、横列９５５ａ−９５５ｃのうちの特定の一列に含まれる開口９５６ａ−９５６ｃの第１の辺９６７ａと、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃの第１の辺９６７ａとが一列に並ばないようにずらして配されるように、配置されてよい。本実施形態において、隣接する横列に含まれる開口９５６ａ−９５６ｃは、第１の開口９５６ａの第１の辺９６７ａと、第２の開口９５６ｂの第２の辺９６７ｂとが一列に並ぶように、ずらして配されてよい。他の実施形態において、第１の開口９５６ａの第１の辺９６７ａは、第２の開口９５６ｂの第２の辺９６７ｂと一列に並ばないように、距離ｄ（図示されていない。）だけずらして配されてよい。本開示において、第１の開口９５６ａは、第３の横列９５５ｃに含まれる第３の開口９５６ｃと一列に並ぶように配されてもよく、一列に並ばないように配されてもよい。
【００６８】
上述された実施形態に係るマスクと同様に、本実施形態に係るマスク９５０は、様々な材料を含んでよい。
【００６９】
図１０は、本開示の他の実施形態に係るマスク１０５０の他の例を示す。本実施形態において、マスク１０５０は、図９に関連して説明したマスク９５０と同様の構成を有してよい。しかしながら、隣接する横列９５５ａ−９５５ｃに含まれる開口９５６ａ−９５６ｃが、幅方向９１２に沿って、距離ｙだけオーバーラップしてよい。
【００７０】
図１１は、本開示の他の実施形態に係る基板処理技術の他の例を示す。なお、図面は必ずしも尺図通りには作図されていない。説明を明確かつ簡潔にする目的で、本実施形態に係る技術は、図９に関連して説明されたマスク９５０を用いて説明される。当業者は、本技術が、その他のマスクを用いて実施されてもよいことを理解できるであろう。
【００７１】
本実施形態に係る技術は、複数の工程を有する技術であってよい。本実施形態に係る技術の第１の工程は、図５ａ、図５ｂ、８ａおよび図８ｂを用いて説明された技術と同様の構成を有してよい。本実施形態に係る技術は、そういうものとして、図５ａ、図５ｂ、８ａおよび図８ｂを用いて説明された上述の実施形態を参照して理解されるべきである。
【００７２】
本実施形態において、マスク９５０は、イオン源（図示されていない。）と基板（図示されていない。）との間に配されてよい。その後、イオンビーム軌道に沿って、イオンビーム２０が基板に向かって方向付けられてよい。本技術の第１の工程の間、イオンビーム２０は、マスク９５０の上方部分に向かって方向付けられてよい。例えば、イオンビーム２０およびマスク９５０は、イオンビームの第１の部分２０ａが、第２の横列９５５ｂに含まれる第２の開口９５６ｂの少なくとも一部とオーバーラップするように、配置される。一方、イオンビームの第２の部分２０ｂは、第１の横列９５５ａに含まれる第１の開口９５６ａの少なくとも一部とオーバーラップしてよい。基板が高さ方向９１０に移動するにつれて、イオン注入領域が形成されてよい。
【００７３】
第１の開口９６６ａの第１の辺９６７ａと、第２の開口９６６ｂの第２の辺９６７ｂとが、高さ方向９１０に沿って一列に並んでいる場合には、第１の開口９５６ａおよび第２の開口９５６ｂの幅と等しい幅を有するイオン注入領域が形成されてよい。第１の開口９６６ａの第１の辺９６７ａと、第２の開口９６６ｂの第２の辺９６７ｂとが、距離ｄだけずらして配されている場合には、離間して配された２つのイオン注入領域の間に、幅ｄを有するイオン非注入領域が形成さてよい。
【００７４】
本技術の第２の工程の間、イオンビーム２０は、イオンビーム２０がマスク９５０の下方部分に向かって方向付けられるように、マスク９５０に対して移動させられてよい。第２の工程は、第１の工程の後で、または、第１の工程に先立って実施されてよい。例えば、イオンビーム２０およびマスク９５０は、イオンビームの第１の部分２０ａが、第３の横列９５５ｃに含まれる第３の開口９５６ｃの少なくとも一部とオーバーラップするように、配置されてよい。一方、イオンビームの第２の部分２０ｂは、第２の開口９５６ｂの一部とオーバーラップしてよい。基板が移動するにつれて、イオンビームの高さ方向９１０における不均一性が軽減されてよい。
【００７５】
図１０に関連して説明されたマスク１０５０が用いられた場合には、第１の開口９５６ａと第２の開口９５６ｂとのオーバーラップ、または、第２の開口９５６ｂと第３の開口９５６ｃとのオーバーラップにより、（複数の）低濃度にドープされた領域の間に、幅ｙを有する高濃度にドープされた領域が形成されてよい。オーバーラップしている領域を通過するイオンによって、高濃度にドープされた領域が形成されてよく、オーバーラップしていない領域を通過するイオンによって、低濃度にドープされた領域が形成されてよい。さらに、本技術が複数の工程を有する場合、ビーム（図示されていない。）の高さ方向の不均一性が軽減されてよい。
【００７６】
図１２は、本開示の他の実施形態に係る基板処理に用いられるマスクの他の例を示す。マスク１２５０は、複数の列を有する。複数の列のそれぞれは、１以上の開口を含んでよい。本実施形態において、マスク１２５０は、５つの横列１２５５ａ−１２５５ｅを備え、横列のそれぞれには、１以上の開口１２５６ａ−１２５６ｅが配されてよい。図１０に関連して説明したように、隣接する列に含まれる開口１２５６ａ−１２５６ｅは、不均一であってよい。例えば、隣接する列に含まれる開口１２５６ａ−１２５６ｃの大きさおよび配置が異なってよい。
【００７７】
上述した実施形態に係るマスクと同様に、本実施形態に係るマスク１２５０は、様々な材料を含んでよい。
【００７８】
本開示は、本明細書に記載された特定の実施形態の範囲に限定されるものではない。実際、当業者にとって、本明細書に記載された実施形態に加えて、上述の詳細な説明および添付の図面に基づいて、本開示の他の様々な実施形態および本開示に対する修正を実施できることは明らかであろう。したがって、そのような他の実施形態および修正は、本開示の範囲に含まれる。さらに、本開示は、特定の目的のための特定の環境における特定の実施形態について説明されている。当業者は、その有用性は、当該特定の実施形態に限定されないこと、また、本開示は、様々な目的のために、様々な環境において、有利に実施されうることを理解することができるであろう。したがって、以下の特許請求の範囲の記載は、詳細な説明において説明された本開示の全容および精神を考慮して理解されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理に用いられるマスクであって、
第１のベース部と、
離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部と、
を備えるマスク。
【請求項２】
前記複数のフィンガー部のそれぞれは、第１の端部および第２の端部を有し、
前記第１の端部は、前記第１のベース部上に配される、
請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記複数のフィンガー部の前記第２の端部は、支持されていない、
請求項２に記載のマスク。
【請求項４】
前記マスクは、石英、グラファイト、サファイア、シリコン、炭化シリコンおよび窒化シリコンから選択される少なくとも１つの材料を含む、
請求項１に記載のマスク。
【請求項５】
基板を処理する装置であって、
目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、
前記基板を収容するエンドステーションと、
前記イオン源および前記基板の間に配されるマスクと、
を備え、
前記基板および前記マスクの一方は、前記基板および前記マスクの他方に対して移動するように構成される、
装置。
【請求項６】
前記マスクは、前記イオンビームに対して特定の位置に位置決めされる、
請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記マスクは、前記基板の全高よりも短い、
請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記マスクの少なくとも一部は、前記イオンビームの全高よりも短い、
請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記イオンビームは、第１の部分および第２の部分を含み、
前記マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有し、
前記複数のフィンガー部は、前記イオンビームの前記第１の部分の軌道中に配される、
請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数のフィンガー部は、前記イオンビームの前記第２の部分の軌道中に配されない、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さは、前記イオンビームの前記第２の部分の高さと実質的に等しい、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さは、前記イオンビームの前記第２の部分の高さより大きい、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さと、前記イオンビームの前記第２の部分の高さとの比は、おおよそ３：２である、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さは、前記イオンビームの前記第２の部分の高さより小さい、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さと、前記イオンビームの前記第２の部分の高さとの比は、おおよそ２：３である、
請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
選択的なイオン注入を実施すべく、前記イオンビームの前記第１の部分からのイオンの一部が、前記１以上の隙間を通過して前記基板に注入される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
ブランケット・イオン注入を実施すべく、前記イオンビームの前記第２の部分からのイオンが、前記基板に注入される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
基板を処理する装置であって、
目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、
前記基板を収容するエンドステーションと、
前記イオン源および前記基板の間に配されるマスクと、
を備え、
前記マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有し、
前記複数のフィンガー部の高さ方向の長さは、前記イオンビームの全高よりも短い、
装置。
【請求項１９】
前記マスクおよび前記基板の少なくとも一方が、前記マスクおよび前記基板の他方に対して移動させられる、
請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記イオンビームは、前記イオンビームの対辺に配される第１の部分および第２の部分を含み、
前記イオンビームの前記第１の部分からのイオンが、前記基板上でブランケット・イオン注入を実施し、前記イオンビームの前記第２の部分からのイオンが、前記基板上で選択的なイオン注入を実施するように構成される、
請求項１８に記載の装置。
【請求項１】
基板処理に用いられるマスクであって、
第１のベース部と、
離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部と、
を備えるマスク。
【請求項２】
前記複数のフィンガー部のそれぞれは、第１の端部および第２の端部を有し、
前記第１の端部は、前記第１のベース部上に配される、
請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記複数のフィンガー部の前記第２の端部は、支持されていない、
請求項２に記載のマスク。
【請求項４】
前記マスクは、石英、グラファイト、サファイア、シリコン、炭化シリコンおよび窒化シリコンから選択される少なくとも１つの材料を含む、
請求項１に記載のマスク。
【請求項５】
基板を処理する装置であって、
目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、
前記基板を収容するエンドステーションと、
前記イオン源および前記基板の間に配されるマスクと、
を備え、
前記基板および前記マスクの一方は、前記基板および前記マスクの他方に対して移動するように構成される、
装置。
【請求項６】
前記マスクは、前記イオンビームに対して特定の位置に位置決めされる、
請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記マスクは、前記基板の全高よりも短い、
請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記マスクの少なくとも一部は、前記イオンビームの全高よりも短い、
請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記イオンビームは、第１の部分および第２の部分を含み、
前記マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有し、
前記複数のフィンガー部は、前記イオンビームの前記第１の部分の軌道中に配される、
請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数のフィンガー部は、前記イオンビームの前記第２の部分の軌道中に配されない、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さは、前記イオンビームの前記第２の部分の高さと実質的に等しい、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さは、前記イオンビームの前記第２の部分の高さより大きい、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さと、前記イオンビームの前記第２の部分の高さとの比は、おおよそ３：２である、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さは、前記イオンビームの前記第２の部分の高さより小さい、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記イオンビームの前記第１の部分の高さと、前記イオンビームの前記第２の部分の高さとの比は、おおよそ２：３である、
請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
選択的なイオン注入を実施すべく、前記イオンビームの前記第１の部分からのイオンの一部が、前記１以上の隙間を通過して前記基板に注入される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
ブランケット・イオン注入を実施すべく、前記イオンビームの前記第２の部分からのイオンが、前記基板に注入される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
基板を処理する装置であって、
目的とする種のイオンを含むイオンビームを発生させるイオン源と、
前記基板を収容するエンドステーションと、
前記イオン源および前記基板の間に配されるマスクと、
を備え、
前記マスクは、互いに離間して配され、１以上の隙間を形成する複数のフィンガー部を有し、
前記複数のフィンガー部の高さ方向の長さは、前記イオンビームの全高よりも短い、
装置。
【請求項１９】
前記マスクおよび前記基板の少なくとも一方が、前記マスクおよび前記基板の他方に対して移動させられる、
請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記イオンビームは、前記イオンビームの対辺に配される第１の部分および第２の部分を含み、
前記イオンビームの前記第１の部分からのイオンが、前記基板上でブランケット・イオン注入を実施し、前記イオンビームの前記第２の部分からのイオンが、前記基板上で選択的なイオン注入を実施するように構成される、
請求項１８に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２０１２−５２３７０８（Ｐ２０１２−５２３７０８Ａ）
【公表日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０４８６７（Ｐ２０１２−５０４８６７）
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３０４００
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１８２３７
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５００３２４７５０）バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド (88)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３０４００
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１８２３７
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５００３２４７５０）バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド (88)
【Ｆターム（参考）】
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