JP2002175772A - イオン注入装置およびイオン注入方法 - Google Patents
イオン注入装置およびイオン注入方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イオン注入装置で半導体基板の特定領域にイ
オン注入を施した後、間を置かずに特定領域の熱処理を
施し得るイオン注入装置およびイオン注入方法を提供す
ること。 【解決手段】 エンドステーション１０内で注入領域制
限マスク１２の開口部１３を通過するイオンビームによ
って特定領域にイオン注入すると同時に、注入領域制限
マスク１２の開口部１６を通過するレーザービームＬに
よって、既にイオン注入された特定領域を熱処理する。
オン注入を施した後、間を置かずに特定領域の熱処理を
施し得るイオン注入装置およびイオン注入方法を提供す
ること。 【解決手段】 エンドステーション１０内で注入領域制
限マスク１２の開口部１３を通過するイオンビームによ
って特定領域にイオン注入すると同時に、注入領域制限
マスク１２の開口部１６を通過するレーザービームＬに
よって、既にイオン注入された特定領域を熱処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイオン注入装置およ
びイオン注入方法に関するものであり、更に詳しくは、
半導体基板のイオン注入された特定領域を熱処理し得る
イオン注入装置およびイオン注入方法に関するものであ
る。
びイオン注入方法に関するものであり、更に詳しくは、
半導体基板のイオン注入された特定領域を熱処理し得る
イオン注入装置およびイオン注入方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造に際しては、ソースや
ドレインの形成、ないしはウエルやチャンネルの形成の
ために、半導体基板の特定領域に不純物イオンを注入し
てドーピングすることは不可欠の技術となっている。こ
の時、イオンを高いエネルギーに加速して注入するので
半導体基板の結晶は損傷を受けるが、その損傷の修復
と、注入されたイオンの活性化のために熱処理が必要で
あり、６００℃程度の温度に加熱することが行われてい
る。この加熱によって不純物イオンは活性化されるが、
形成された微小な格子欠陥は残留し、６００℃以上の温
度にすると加熱によって却って結晶に二次欠陥を招き易
いことから、高精度の技術による熱処理を必要としてい
る。
ドレインの形成、ないしはウエルやチャンネルの形成の
ために、半導体基板の特定領域に不純物イオンを注入し
てドーピングすることは不可欠の技術となっている。こ
の時、イオンを高いエネルギーに加速して注入するので
半導体基板の結晶は損傷を受けるが、その損傷の修復
と、注入されたイオンの活性化のために熱処理が必要で
あり、６００℃程度の温度に加熱することが行われてい
る。この加熱によって不純物イオンは活性化されるが、
形成された微小な格子欠陥は残留し、６００℃以上の温
度にすると加熱によって却って結晶に二次欠陥を招き易
いことから、高精度の技術による熱処理を必要としてい
る。
【０００３】例えば、特開２０００- ３８８１号公報に
おいては、半導体基板に近接して配置したステンシルマ
スクを介してイオン注入を施すイオン注入装置が開示さ
れている。このイオン注入装置は、有機高分子膜である
レジストマスクを使用することなくイオン注入が必要な
領域のみイオンビームを照射することができるため、そ
の装置のエンドステーションでイオン注入を行った後、
エンドステーションに隣接された熱処理室へ半導体基板
を真空下に搬送して、１００℃／秒以上の速度で昇温さ
せ、６００℃〜１１００℃の温度で１〜３０秒間の加熱
を行う方法が開示されている。
おいては、半導体基板に近接して配置したステンシルマ
スクを介してイオン注入を施すイオン注入装置が開示さ
れている。このイオン注入装置は、有機高分子膜である
レジストマスクを使用することなくイオン注入が必要な
領域のみイオンビームを照射することができるため、そ
の装置のエンドステーションでイオン注入を行った後、
エンドステーションに隣接された熱処理室へ半導体基板
を真空下に搬送して、１００℃／秒以上の速度で昇温さ
せ、６００℃〜１１００℃の温度で１〜３０秒間の加熱
を行う方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開２０００- ３８８１号公報による方法では、半導体
基板の全面にイオン注入を完了した後でなければ熱処理
に移れないので、半導体基板内の各チップにステンシル
マスクを介して同一条件のイオン注入を施す場合であっ
ても、最初にイオン注入したチップと最後にイオン注入
したチップとではイオン注入から熱処理までの時間が異
なる。また、チップ毎に異なるイオン注入を行い、その
イオン注入毎に熱処理を施すことが必要な場合には、半
導体基板をイオン注入装置へ装入してから取り出すまで
に長時間を要し、イオン注入工程におけるスループット
を甚だしく低下させることが予想される。
特開２０００- ３８８１号公報による方法では、半導体
基板の全面にイオン注入を完了した後でなければ熱処理
に移れないので、半導体基板内の各チップにステンシル
マスクを介して同一条件のイオン注入を施す場合であっ
ても、最初にイオン注入したチップと最後にイオン注入
したチップとではイオン注入から熱処理までの時間が異
なる。また、チップ毎に異なるイオン注入を行い、その
イオン注入毎に熱処理を施すことが必要な場合には、半
導体基板をイオン注入装置へ装入してから取り出すまで
に長時間を要し、イオン注入工程におけるスループット
を甚だしく低下させることが予想される。
【０００５】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、半導
体基板の特定領域にイオン注入を施した後、間を置かず
にイオン注入された特定領域を熱処理することができる
イオン注入装置およびイオン注入方法を提供することを
課題とする。
体基板の特定領域にイオン注入を施した後、間を置かず
にイオン注入された特定領域を熱処理することができる
イオン注入装置およびイオン注入方法を提供することを
課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は請求項１ま
たは請求項５の構成によって解決されるが、その解決手
段を説明すれば、次の如くである。
たは請求項５の構成によって解決されるが、その解決手
段を説明すれば、次の如くである。
【０００７】請求項１のイオン注入装置は、エンドステ
ーション内の半導体基板に対し極近接して配置され、イ
オンビームを通過させる第一開口部を備えた注入領域制
限マスクと、注入領域制限マスクを介して半導体基板の
特定領域にイオンを注入するイオン注入手段とを有する
イオン注入装置において、エンドステーション内に、イ
オン注入の終了した特定領域の熱処理手段が設けられて
いる装置である。このようなイオン注入装置は、イオン
注入が終了した半導体基板の特定領域をエンドステーシ
ョン内で熱処理することができるので、イオン注入から
熱処理までの時間のバラツキを短くし得るほか、半導体
基板をイオン注入装置へ装入してから取り出すまでの時
間を短くすることができる。請求項１に従属する請求項
２のイオン注入装置は、熱処理手段がレーザービームま
たは電子ビームによる加熱である装置である。このよう
なイオン注入装置は、ビーム径を任意の大きさに絞って
特定領域のみを熱処理することができる。
ーション内の半導体基板に対し極近接して配置され、イ
オンビームを通過させる第一開口部を備えた注入領域制
限マスクと、注入領域制限マスクを介して半導体基板の
特定領域にイオンを注入するイオン注入手段とを有する
イオン注入装置において、エンドステーション内に、イ
オン注入の終了した特定領域の熱処理手段が設けられて
いる装置である。このようなイオン注入装置は、イオン
注入が終了した半導体基板の特定領域をエンドステーシ
ョン内で熱処理することができるので、イオン注入から
熱処理までの時間のバラツキを短くし得るほか、半導体
基板をイオン注入装置へ装入してから取り出すまでの時
間を短くすることができる。請求項１に従属する請求項
２のイオン注入装置は、熱処理手段がレーザービームま
たは電子ビームによる加熱である装置である。このよう
なイオン注入装置は、ビーム径を任意の大きさに絞って
特定領域のみを熱処理することができる。
【０００８】請求項１に従属する請求項３のイオン注入
装置は、注入領域制限マスクに第一開口部と近接してレ
ーザービームまたは電子ビームを通過させる第二開口部
が設けられている装置である。このような装置は、注入
領域制限マスクの第一開口部の直下でイオン注入した特
定領域を第二開口部の直下へ移動させて熱処理し得るほ
か、第一開口部で新しい特定領域にイオン注入し、イオ
ン注入の終了した特定領域を第二開口部で熱処理するよ
うにして、イオン注入と熱処理とを同時に並行して行う
ことが可能である。請求項３に従属する請求項４のイオ
ン注入装置は、イオン注入に要する時間と熱処理に要す
る時間とをほぼ同等とされている装置である。このよう
な装置は、特定領域へのイオン注入と既にイオン注入さ
れている特定領域の熱処理とを同時に行い同時に終了さ
せることができ、イオン注入工程を格段に合理化させ
る。
装置は、注入領域制限マスクに第一開口部と近接してレ
ーザービームまたは電子ビームを通過させる第二開口部
が設けられている装置である。このような装置は、注入
領域制限マスクの第一開口部の直下でイオン注入した特
定領域を第二開口部の直下へ移動させて熱処理し得るほ
か、第一開口部で新しい特定領域にイオン注入し、イオ
ン注入の終了した特定領域を第二開口部で熱処理するよ
うにして、イオン注入と熱処理とを同時に並行して行う
ことが可能である。請求項３に従属する請求項４のイオ
ン注入装置は、イオン注入に要する時間と熱処理に要す
る時間とをほぼ同等とされている装置である。このよう
な装置は、特定領域へのイオン注入と既にイオン注入さ
れている特定領域の熱処理とを同時に行い同時に終了さ
せることができ、イオン注入工程を格段に合理化させ
る。
【０００９】請求項５のイオン注入方法は、イオン注入
装置のエンドステーション内で、半導体基板に対して極
近接して配置され、イオンビームを通過させる第一開口
部を備えた注入領域制限マスクを介し半導体基板の特定
領域にイオン注入を行うイオン注入方法において、イオ
ン注入の終了した特定領域をエンドステーション内で熱
処理する方法である。このようなイオン注入方法は、半
導体基板の特定領域へのイオン注入と、イオン注入され
た特定領域の熱処理を同一のエンドステーション内で行
うのでイオン注入工程を合理化させる。請求項５に従属
する請求項６のイオン注入方法は、熱処理にレーザービ
ームまたは電子ビームを使用する方法である。このよう
なイオン注入方法は、レーザービームまたは電子ビーム
のビーム径を任意の大きさに絞って特定領域のみを熱処
理すことができ、熱処理工程のエネルギー効率を高め
る。
装置のエンドステーション内で、半導体基板に対して極
近接して配置され、イオンビームを通過させる第一開口
部を備えた注入領域制限マスクを介し半導体基板の特定
領域にイオン注入を行うイオン注入方法において、イオ
ン注入の終了した特定領域をエンドステーション内で熱
処理する方法である。このようなイオン注入方法は、半
導体基板の特定領域へのイオン注入と、イオン注入され
た特定領域の熱処理を同一のエンドステーション内で行
うのでイオン注入工程を合理化させる。請求項５に従属
する請求項６のイオン注入方法は、熱処理にレーザービ
ームまたは電子ビームを使用する方法である。このよう
なイオン注入方法は、レーザービームまたは電子ビーム
のビーム径を任意の大きさに絞って特定領域のみを熱処
理すことができ、熱処理工程のエネルギー効率を高め
る。
【００１０】請求項５に従属する請求項７のイオン注入
方法は、レーザービームまたは電子ビームを注入領域制
限マスクの第一開口部に近接して設けた第二開口部を通
過させて熱処理する方法である。このようなイオン注入
方法は、イオン注入と熱処理とを同時に並行して行うこ
とを可能とし、イオン注入工程を合理化させる。請求項
７に従属する請求項８のイオン注入方法は、イオン注入
に要する時間と前記熱処理に要する時間とをほぼ同等と
する方法である。このようなイオン注入方法は、特定領
域へのイオン注入と既にイオン注入されている特定領域
の熱処理とを同時に行い同時に終了させることができ、
イオン注入工程を格段に合理化させる。
方法は、レーザービームまたは電子ビームを注入領域制
限マスクの第一開口部に近接して設けた第二開口部を通
過させて熱処理する方法である。このようなイオン注入
方法は、イオン注入と熱処理とを同時に並行して行うこ
とを可能とし、イオン注入工程を合理化させる。請求項
７に従属する請求項８のイオン注入方法は、イオン注入
に要する時間と前記熱処理に要する時間とをほぼ同等と
する方法である。このようなイオン注入方法は、特定領
域へのイオン注入と既にイオン注入されている特定領域
の熱処理とを同時に行い同時に終了させることができ、
イオン注入工程を格段に合理化させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のイオン注入装置およびイ
オン注入装置は、上述したように、半導体基板の特定領
域へのイオン注入が行われるエンドステーション内に、
イオン注入された特定領域の熱処理手段が設けられてい
る装置である。
オン注入装置は、上述したように、半導体基板の特定領
域へのイオン注入が行われるエンドステーション内に、
イオン注入された特定領域の熱処理手段が設けられてい
る装置である。
【００１２】熱処理手段は特に限定されないが、適切な
熱処理を、可及的に１秒以下、具体的にはイオン注入の
１ショットに要する時間と同等の時間で熱処理し得るも
のであることが望ましい。短時間の熱処理手段として
は、加熱用フラッシュランプ（またはヒーター）の輻射
によるミリ秒単位の熱処理を採用し得る。そのほか、ビ
ーム径を絞ってイオン注入された特定領域のみを加熱し
得るという点では、レーザービームや電子ビームによる
熱処理が好ましい。
熱処理を、可及的に１秒以下、具体的にはイオン注入の
１ショットに要する時間と同等の時間で熱処理し得るも
のであることが望ましい。短時間の熱処理手段として
は、加熱用フラッシュランプ（またはヒーター）の輻射
によるミリ秒単位の熱処理を採用し得る。そのほか、ビ
ーム径を絞ってイオン注入された特定領域のみを加熱し
得るという点では、レーザービームや電子ビームによる
熱処理が好ましい。
【００１３】レーザービームは紫外線領域のエキシマレ
ーザーから赤外線領域のＹＡＧレーザー、炭酸ガスレー
ザーまで広い波長範囲から選択することが出来る。すな
わちＭＯＳトランジスタにおける深さ０．２μｍ以下の
浅いｐｎ接合の形成にイオン注入した場合の熱処理に
は、表面部分のみに作用する紫外線領域のエキシマレー
ザーであってもよいが、イオンビームがこれより深い部
分へ打ち込まれている場合には赤外線領域のレーザーに
よる熱処理が必要になる。ＹＡＧレーザーは連続発振と
パルス発振が可能であり、浅いｐｎ接合の熱処理に対し
ても問題なく適用し得る。
ーザーから赤外線領域のＹＡＧレーザー、炭酸ガスレー
ザーまで広い波長範囲から選択することが出来る。すな
わちＭＯＳトランジスタにおける深さ０．２μｍ以下の
浅いｐｎ接合の形成にイオン注入した場合の熱処理に
は、表面部分のみに作用する紫外線領域のエキシマレー
ザーであってもよいが、イオンビームがこれより深い部
分へ打ち込まれている場合には赤外線領域のレーザーに
よる熱処理が必要になる。ＹＡＧレーザーは連続発振と
パルス発振が可能であり、浅いｐｎ接合の熱処理に対し
ても問題なく適用し得る。
【００１４】図１はイオン注入装置におけるエンドステ
ーションの一例を示す図であり、図１のＡは、エンドス
テーション１０内のＸ- Ｙ- Ｚステージ１９上の基板保
持部１８に半導体基板Ｗが固定されており、この半導体
基板Ｗに対してイオン注入手段１１のイオンビームＲに
よって上方からイオンが注入されている状態を示してい
る。すなわち、イオンビームＲは図示を省略した部分に
保持されている注入領域制限マスク１２の開口１３を通
過して半導体基板Ｗに到達する。従って半導体基板Ｗに
は、注入領域制限マスク１２の開口１３に対応する部分
にイオンが注入される。そして、エンドステーション１
０の左側の部分にはレーザービームＬによる加熱手段２
１が設置されている。
ーションの一例を示す図であり、図１のＡは、エンドス
テーション１０内のＸ- Ｙ- Ｚステージ１９上の基板保
持部１８に半導体基板Ｗが固定されており、この半導体
基板Ｗに対してイオン注入手段１１のイオンビームＲに
よって上方からイオンが注入されている状態を示してい
る。すなわち、イオンビームＲは図示を省略した部分に
保持されている注入領域制限マスク１２の開口１３を通
過して半導体基板Ｗに到達する。従って半導体基板Ｗに
は、注入領域制限マスク１２の開口１３に対応する部分
にイオンが注入される。そして、エンドステーション１
０の左側の部分にはレーザービームＬによる加熱手段２
１が設置されている。
【００１５】加熱手段２１は、レーザー発振機２２、ビ
ームを並行化させるコリメータレンズ２３からなり、エ
ンドステーション１０の天井面に設けられている透明窓
２４を透過し、図示を省略した部分に保持されている照
射枠２５を経て照射されるようになっている。照射枠２
５の開口は注入領域制限マスク１２の最大開口（１チッ
プ程度の大きさ）に対応している。（なお、照射枠２５
にはイオン注入時の注入領域制限マスク１２の開口１３
と全く同様な開孔を形成し、イオン注入された特定領域
のみを熱処理しても良い。）そして、図１のＢは、イオ
ン注入の終了した半導体基板ＷがＸ- Ｙ- Ｚステージ１
９によってレーザー発振機２２の直下に移動され、レー
ザービームＬで熱処理されている状態を示す。なお、図
１においては、熱処理手段としてレーザービームＬを示
したが、これ以外の熱処理手段を採用してもよいことは
言うまでもない。
ームを並行化させるコリメータレンズ２３からなり、エ
ンドステーション１０の天井面に設けられている透明窓
２４を透過し、図示を省略した部分に保持されている照
射枠２５を経て照射されるようになっている。照射枠２
５の開口は注入領域制限マスク１２の最大開口（１チッ
プ程度の大きさ）に対応している。（なお、照射枠２５
にはイオン注入時の注入領域制限マスク１２の開口１３
と全く同様な開孔を形成し、イオン注入された特定領域
のみを熱処理しても良い。）そして、図１のＢは、イオ
ン注入の終了した半導体基板ＷがＸ- Ｙ- Ｚステージ１
９によってレーザー発振機２２の直下に移動され、レー
ザービームＬで熱処理されている状態を示す。なお、図
１においては、熱処理手段としてレーザービームＬを示
したが、これ以外の熱処理手段を採用してもよいことは
言うまでもない。
【００１６】熱処理をエンドステーション１０内で行う
としても、図１に示したように、イオン注入手段と熱処
理手段とが離れている場合には、それらの間をＸ- Ｙ-
Ｚステージ１９が移動することを必要とする。熱処理手
段の容積によっては、然るべき距離も必要であるが、熱
処理手段がコンパクトである場合には、図２に示すよう
に、注入領域制限マスク１２にイオン注入用の開口１３
のほかに、熱処理用の開孔１６を設けることによって、
Ｘ- Ｙ- Ｚステージ１９の移動距離を短くすることが出
来る。図２には図１と同様な符号を付している。このこ
とは後述の図３においても同様である。すなわち、図２
のＡは、半導体基板Ｗの特定領域にイオン注入されてい
る状態を示し、図２のＢはイオン注入の終了した半導体
基板ＷがＸ- Ｙ- Ｚステージ１９によって左方のレーザ
ー発振機２２の直下まで移動され、イオン注入された特
定領域がレーザービームＬで熱処理されている状態を示
す。
としても、図１に示したように、イオン注入手段と熱処
理手段とが離れている場合には、それらの間をＸ- Ｙ-
Ｚステージ１９が移動することを必要とする。熱処理手
段の容積によっては、然るべき距離も必要であるが、熱
処理手段がコンパクトである場合には、図２に示すよう
に、注入領域制限マスク１２にイオン注入用の開口１３
のほかに、熱処理用の開孔１６を設けることによって、
Ｘ- Ｙ- Ｚステージ１９の移動距離を短くすることが出
来る。図２には図１と同様な符号を付している。このこ
とは後述の図３においても同様である。すなわち、図２
のＡは、半導体基板Ｗの特定領域にイオン注入されてい
る状態を示し、図２のＢはイオン注入の終了した半導体
基板ＷがＸ- Ｙ- Ｚステージ１９によって左方のレーザ
ー発振機２２の直下まで移動され、イオン注入された特
定領域がレーザービームＬで熱処理されている状態を示
す。
【００１７】図２で示したような熱処理であっても、イ
オン注入と熱処理とが交互に行われるので、効率のよい
作業とはなっていない。これに対して、図３に示すよう
に、注入領域制限マスク１２の開口１３によってイオン
注入を行い、同時に図１の照射枠２５に対応する開口１
６によってレーザーを照射して、先にイオン注入の終了
している特定領域に熱処理を施すことができ、イオン注
入工程の効率を大幅に向上させることが出来る。
オン注入と熱処理とが交互に行われるので、効率のよい
作業とはなっていない。これに対して、図３に示すよう
に、注入領域制限マスク１２の開口１３によってイオン
注入を行い、同時に図１の照射枠２５に対応する開口１
６によってレーザーを照射して、先にイオン注入の終了
している特定領域に熱処理を施すことができ、イオン注
入工程の効率を大幅に向上させることが出来る。
【００１８】図３に示したイオン注入と熱処理とを並行
して行っても、例えば熱処理に要する時間がイオン注入
に要する時間より長がければ、熱処理が律速因子とな
り、イオン注入が終了しても熱処理が終了するまでは次
のステップへ移れない。すなわち、イオン注入の所要時
間と熱処理の所要時間とをマッチングさせることにより
イオン注入工程の生産性を飛躍的に向上させることがで
きる。そして、このマッチングは例えばＹＡＧレーザー
のパルス発振または連続発振におけるワット数、および
パルス発振の場合のパルス間隔を調整することによって
得られる。なおＢ+ イオンまたはＡｓ+ イオンのイオン
注入によって形成された浅いｐｎ接合に対して７〜７．
５Ｗの連続発振のレーザーを１秒照射して、従来の電気
炉による９００℃、２０ｍｉｎの熱処理と同等の熱処理
効果が得られている。
して行っても、例えば熱処理に要する時間がイオン注入
に要する時間より長がければ、熱処理が律速因子とな
り、イオン注入が終了しても熱処理が終了するまでは次
のステップへ移れない。すなわち、イオン注入の所要時
間と熱処理の所要時間とをマッチングさせることにより
イオン注入工程の生産性を飛躍的に向上させることがで
きる。そして、このマッチングは例えばＹＡＧレーザー
のパルス発振または連続発振におけるワット数、および
パルス発振の場合のパルス間隔を調整することによって
得られる。なおＢ+ イオンまたはＡｓ+ イオンのイオン
注入によって形成された浅いｐｎ接合に対して７〜７．
５Ｗの連続発振のレーザーを１秒照射して、従来の電気
炉による９００℃、２０ｍｉｎの熱処理と同等の熱処理
効果が得られている。
【００１９】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限られることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
たが、勿論、本発明はこれに限られることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２０】例えば本実施の形態においては、加熱手段
としてレーザービームを例示したがビ−ム径を絞り得る
という点では電子ビームも使用し得る。また本実施の形
態においては、加熱手段としてレーザービームを使用す
る場合を説明したが、レーザービームＬと共に、他の加
熱手段、例えばフラッシュランプによる加熱を併用する
ようにしてもよい。
としてレーザービームを例示したがビ−ム径を絞り得る
という点では電子ビームも使用し得る。また本実施の形
態においては、加熱手段としてレーザービームを使用す
る場合を説明したが、レーザービームＬと共に、他の加
熱手段、例えばフラッシュランプによる加熱を併用する
ようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明のイオン注入装置とイオン注入方
法は以上に説明したような形態で実施され、次に述べる
ような効果を奏する。
法は以上に説明したような形態で実施され、次に述べる
ような効果を奏する。
【００２２】請求項１のイオン注入装置によれば、イオ
ン注入装置のエンドステーションでイオン注入された半
導体基板の特定領域が、同じエンドステーション内で熱
処理されるので、イオン注入から熱処理までの時間が短
縮され、イオン注入工程を合理化させる。請求項２のイ
オン注入装置によれば、熱処理がレーザービームまたは
電子ビームで行われるので、ビーム径を任意の大きさに
絞ってイオン注入された特定領域のみを熱処理すること
ができエネルギー効率の高いイオン注入が可能である。
ン注入装置のエンドステーションでイオン注入された半
導体基板の特定領域が、同じエンドステーション内で熱
処理されるので、イオン注入から熱処理までの時間が短
縮され、イオン注入工程を合理化させる。請求項２のイ
オン注入装置によれば、熱処理がレーザービームまたは
電子ビームで行われるので、ビーム径を任意の大きさに
絞ってイオン注入された特定領域のみを熱処理すること
ができエネルギー効率の高いイオン注入が可能である。
【００２３】請求項３のイオン注入装置によれば、注入
領域制限マスクのイオンビームを通過させる第一開口に
近接してレーザービームＬまたは電子ビームを通過させ
る第二開口部が設けられているので、新しい特定領域へ
のイオン注入と既にイオン注入された特定領域の熱処理
とを並行して実施することができ、イオン注入工程を大
幅に合理化させる。請求項４のイオン注入装置によれ
ば、イオン注入の所要時間と熱処理の所要時間がほぼ同
等とされているので、イオン注入と熱処理との何れかに
待ち時間を生ずることなく処理することができ、イオン
注入工程を一層合理化させる。
領域制限マスクのイオンビームを通過させる第一開口に
近接してレーザービームＬまたは電子ビームを通過させ
る第二開口部が設けられているので、新しい特定領域へ
のイオン注入と既にイオン注入された特定領域の熱処理
とを並行して実施することができ、イオン注入工程を大
幅に合理化させる。請求項４のイオン注入装置によれ
ば、イオン注入の所要時間と熱処理の所要時間がほぼ同
等とされているので、イオン注入と熱処理との何れかに
待ち時間を生ずることなく処理することができ、イオン
注入工程を一層合理化させる。
【００２４】請求項５のイオン注入方法によれば、イオ
ン注入装置のエンドステーションでイオン注入された半
導体基板の特定領域に同じエンドステーション内で熱処
理を施すので、イオン注入から熱処理までの時間が短縮
され、イオン注入工程が合理化される。請求項６のイオ
ン注入方法によれば、熱処理にレーザービームＬまたは
電子ビームを使用するので、ビーム径を絞ってイオン注
入された特定領域のみを熱処理することができ、イオン
注入のエネルギー効率を高めることができる。
ン注入装置のエンドステーションでイオン注入された半
導体基板の特定領域に同じエンドステーション内で熱処
理を施すので、イオン注入から熱処理までの時間が短縮
され、イオン注入工程が合理化される。請求項６のイオ
ン注入方法によれば、熱処理にレーザービームＬまたは
電子ビームを使用するので、ビーム径を絞ってイオン注
入された特定領域のみを熱処理することができ、イオン
注入のエネルギー効率を高めることができる。
【００２５】請求項７のイオン注入方法によれば、注入
領域制限マスクのイオンビーム用第一開口部に近接して
設けられた第二開口部を通過するレーザービームＬまた
は電子ビームによって熱処理するので、新しい特定領域
へのイオン注入と既にイオン注入された特定領域の熱処
理とを並行して実施することができ、イオン注入工程が
大幅に合理化される。請求項８のイオン注入方法によれ
ば、イオン注入の所要時間と熱処理の所要時間がほぼ同
等とされているので、イオン注入と熱処理との何れかに
待ち時間を生ずることなく処理することができ、イオン
注入工程が一層合理化される。
領域制限マスクのイオンビーム用第一開口部に近接して
設けられた第二開口部を通過するレーザービームＬまた
は電子ビームによって熱処理するので、新しい特定領域
へのイオン注入と既にイオン注入された特定領域の熱処
理とを並行して実施することができ、イオン注入工程が
大幅に合理化される。請求項８のイオン注入方法によれ
ば、イオン注入の所要時間と熱処理の所要時間がほぼ同
等とされているので、イオン注入と熱処理との何れかに
待ち時間を生ずることなく処理することができ、イオン
注入工程が一層合理化される。
【図１】イオン注入手段と熱処理手段とが設けられたエ
ンドステーションの構成図であり、Ａは特定領域にイオ
ン注入されている状態、Ｂはイオン注入の終了した特定
領域に熱処理が施されている状態を示す。
ンドステーションの構成図であり、Ａは特定領域にイオ
ン注入されている状態、Ｂはイオン注入の終了した特定
領域に熱処理が施されている状態を示す。
【図２】注入領域制限マスクのイオンビームの第一開口
部に近接してレーザービームＬの第二開口部が設けられ
ており、Ａはそのマスクによってイオン注入されている
状態、Ｂは半導体基板が移動されＡでイオン注入された
特定領域に熱処理がほどこされている状態を示す。
部に近接してレーザービームＬの第二開口部が設けられ
ており、Ａはそのマスクによってイオン注入されている
状態、Ｂは半導体基板が移動されＡでイオン注入された
特定領域に熱処理がほどこされている状態を示す。
【図３】図２の注入領域制限マスクによって、新しい特
定領域にイオン注入が行われ、既にイオン注入された特
定領域が熱処理されている状態を示す。
定領域にイオン注入が行われ、既にイオン注入された特
定領域が熱処理されている状態を示す。
１１ イオン注入手段 １２ 注入領域制限マスク １３ 開口 １６ 開口（熱処理用） ２１ 熱処理手段 ２２ レーザー発振器 ２３ コリメータレンズ ２４ 透明窓 ２５ 照射枠 Ｌ レーザービーム Ｗ 半導体基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/265 ６０３ Ｈ０１Ｌ 21/265 ６０３Ｃ
Claims (8)
- 【請求項１】 エンドステーション内の半導体基板に対
し極近接して配置され、イオンビームを通過させる第一
開口部を備えた注入領域制限マスクと、前記注入領域制
限マスクを介して前記半導体基板の特定領域にイオンを
注入するイオン注入手段とを有するイオン注入装置にお
いて、 前記エンドステーション内に、イオン注入の終了した前
記特定領域の熱処理手段が設けられていることを特徴と
するイオン注入装置。 - 【請求項２】 前記熱処理手段がレーザービームまたは
電子ビームによる加熱である請求項１に記載のイオン注
入装置。 - 【請求項３】 前記注入領域制限マスクに前記第一開口
部と近接して前記レーザービームまたは電子ビームを通
過させる第二開口部が設けられている請求項１に記載の
イオン注入装置。 - 【請求項４】 前記イオン注入に要する時間と前記熱処
理に要する時間とをほぼ同等とされている請求項３に記
載のイオン注入装置。 - 【請求項５】 イオン注入装置のエンドステーション内
で、半導体基板に対して極近接して配置され、イオンビ
ームを通過させる第一開口部を備えた注入領域制限マス
クを介し前記半導体基板の特定領域にイオン注入を行う
イオン注入方法において、 イオン注入の終了した前記特定領域を前記エンドステー
ション内で熱処理することを特徴とするイオン注入方
法。 - 【請求項６】 前記熱処理にレーザービームまたは電子
ビームを使用する請求項５に記載のイオン注入方法。 - 【請求項７】 前記レーザービームまたは電子ビームを
前記注入領域制限マスクの前記第一開口部に近接して設
けた第二開口部を通過させて熱処理する請求項５に記載
のイオン注入方法。 - 【請求項８】 前記イオン注入に要する時間と前記熱処
理に要する時間とをほぼ同等とする請求項７に記載のイ
オン注入方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000372068A JP5013235B2 (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | イオン注入装置およびイオン注入方法 |
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| JP2002175772A true JP2002175772A (ja) | 2002-06-21 |
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2000
- 2000-12-06 JP JP2000372068A patent/JP5013235B2/ja not_active Expired - Fee Related
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