JP2003086530A - イオン注入方法およびイオン注入装置 - Google Patents
イオン注入方法およびイオン注入装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な方法で１枚のウェハに注入量が異なる
複数の領域を形成することができると共に、製造コスト
を削減することができるイオン注入方法およびイオン注
入装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ方向の静電スキャンにより走査された
イオンビームがウェハ１６に照射される。ビーム検出部
２０によりウェハ１６へのイオン注入量が計測されると
共に、静電スキャン制御部１４Ｂでは、計測されたイオ
ン注入量をもとにして、図４（Ｃ）に示したように、領
域ａ1 〜ｄ1 のそれぞれの領域内部ではイオンビームの
走査速度が一定になるよう制御する一方、異なる領域ａ
1 〜ｄ1 間では走査速度が変化するように制御する。こ
れにより、ウェハ１６のＸ方向にはイオン注入量の異な
る複数の領域ａ1 〜ｄ1 が形成される。
複数の領域を形成することができると共に、製造コスト
を削減することができるイオン注入方法およびイオン注
入装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ方向の静電スキャンにより走査された
イオンビームがウェハ１６に照射される。ビーム検出部
２０によりウェハ１６へのイオン注入量が計測されると
共に、静電スキャン制御部１４Ｂでは、計測されたイオ
ン注入量をもとにして、図４（Ｃ）に示したように、領
域ａ1 〜ｄ1 のそれぞれの領域内部ではイオンビームの
走査速度が一定になるよう制御する一方、異なる領域ａ
1 〜ｄ1 間では走査速度が変化するように制御する。こ
れにより、ウェハ１６のＸ方向にはイオン注入量の異な
る複数の領域ａ1 〜ｄ1 が形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハにイ
オン注入量の異なる複数の領域を形成するために用いら
れるイオン注入方法およびイオン注入装置に関する。
オン注入量の異なる複数の領域を形成するために用いら
れるイオン注入方法およびイオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオン注入方法は、不純物をイオン化
し、イオンビームとして電気的に加速して、シリコン
（Ｓｉ）等のウェハに打ち込むものであり、微細な領域
に精度良く不純物を導入することができるため、半導体
の製造プロセスにおいて広く用いられている。
し、イオンビームとして電気的に加速して、シリコン
（Ｓｉ）等のウェハに打ち込むものであり、微細な領域
に精度良く不純物を導入することができるため、半導体
の製造プロセスにおいて広く用いられている。
【０００３】このイオン注入方法では、（１）電場を印
加することによりイオンビームを偏向させ、ウェハ面内
を走査する静電スキャン、（２）磁場を印加することに
よりイオンビームを偏向させ、ウェハ面内を走査する磁
場スキャン、（３）支持台に載置されたウェハ側をモー
タによって移動させることによりイオンビームの走査を
行うメカニカルスキャンが行われており、これら（１）
〜（３）のいずれかのスキャン方式をウェハ面内の互い
に直交するＸ, Ｙ方向のそれぞれの走査に適用してい
る。
加することによりイオンビームを偏向させ、ウェハ面内
を走査する静電スキャン、（２）磁場を印加することに
よりイオンビームを偏向させ、ウェハ面内を走査する磁
場スキャン、（３）支持台に載置されたウェハ側をモー
タによって移動させることによりイオンビームの走査を
行うメカニカルスキャンが行われており、これら（１）
〜（３）のいずれかのスキャン方式をウェハ面内の互い
に直交するＸ, Ｙ方向のそれぞれの走査に適用してい
る。
【０００４】具体的には、Ｘ方向には（１）の静電スキ
ャン、あるいは（２）の磁場スキャンを適用し、Ｙ方向
には（３）のメカニカルスキャンを適用したハイブリッ
ドスキャン方式、Ｘ, Ｙ方向共に（３）のメカニカルス
キャンを適用したメカニカルスキャン方式、ＸＹ方向共
に（１）の静電スキャンを適用した静電スキャン方式、
Ｘ, Ｙ方向共に（２）の磁場スキャンを適用したＸＹ磁
場スキャン方式がある。
ャン、あるいは（２）の磁場スキャンを適用し、Ｙ方向
には（３）のメカニカルスキャンを適用したハイブリッ
ドスキャン方式、Ｘ, Ｙ方向共に（３）のメカニカルス
キャンを適用したメカニカルスキャン方式、ＸＹ方向共
に（１）の静電スキャンを適用した静電スキャン方式、
Ｘ, Ｙ方向共に（２）の磁場スキャンを適用したＸＹ磁
場スキャン方式がある。
【０００５】以上のようなイオン注入方法を用いると、
ウェハ全面にイオンを均一に注入することが可能とな
る。また、予めフォトレジストによりマスクが形成され
たウェハを用いると、所望の不純物を所望の領域に選択
的に精度良く注入することができる。
ウェハ全面にイオンを均一に注入することが可能とな
る。また、予めフォトレジストによりマスクが形成され
たウェハを用いると、所望の不純物を所望の領域に選択
的に精度良く注入することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体デバ
イスの開発・試作の段階では、様々な条件でウェハにイ
オンを注入するテストを行い、最終的なイオン注入条件
を決定している。しかしながら、前述したようなイオン
注入方法では、１ウェハあたり１条件でしか注入を行う
ことができないので、大量のウェハが必要とされ、コス
トが高くなるという問題があった。特に、近年、ウェハ
が大口径化しているので尚更のことである。
イスの開発・試作の段階では、様々な条件でウェハにイ
オンを注入するテストを行い、最終的なイオン注入条件
を決定している。しかしながら、前述したようなイオン
注入方法では、１ウェハあたり１条件でしか注入を行う
ことができないので、大量のウェハが必要とされ、コス
トが高くなるという問題があった。特に、近年、ウェハ
が大口径化しているので尚更のことである。
【０００７】そこで、ウェハの使用枚数を削減するため
に、ウェハにマスクを形成して複数のイオン注入領域を
設けることが行われているが、この方法では、１つの領
域にイオンを注入する毎に、マスクの形成と剥離を行わ
なければならないので、作業に時間がかかると共にコス
トが高くなる。
に、ウェハにマスクを形成して複数のイオン注入領域を
設けることが行われているが、この方法では、１つの領
域にイオンを注入する毎に、マスクの形成と剥離を行わ
なければならないので、作業に時間がかかると共にコス
トが高くなる。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、簡易な方法で１枚の半導体ウェハに
注入量が異なる複数の領域を形成することができると共
に、製造コストを削減することができるイオン注入方法
およびイオン注入装置を提供することにある。
ので、その目的は、簡易な方法で１枚の半導体ウェハに
注入量が異なる複数の領域を形成することができると共
に、製造コストを削減することができるイオン注入方法
およびイオン注入装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による第１のイオ
ン注入方法は、イオンビームの走査速度を領域毎に変化
させることにより注入量の異なる複数の領域を形成する
ものである。
ン注入方法は、イオンビームの走査速度を領域毎に変化
させることにより注入量の異なる複数の領域を形成する
ものである。
【００１０】本発明による第２のイオン注入方法は、イ
オンビームを走査して、半導体ウェハの所定の領域にイ
オンを注入する第１の段階と、第１の段階の後に、イオ
ンを注入した領域に重ねて、少なくとも１度イオンビー
ムを走査してイオン注入量の異なる複数の領域を形成す
る第２の段階とを含むものである。
オンビームを走査して、半導体ウェハの所定の領域にイ
オンを注入する第１の段階と、第１の段階の後に、イオ
ンを注入した領域に重ねて、少なくとも１度イオンビー
ムを走査してイオン注入量の異なる複数の領域を形成す
る第２の段階とを含むものである。
【００１１】本発明による第３のイオン注入方法では、
半導体ウェハを移動させることによりイオンビームの走
査を行うと共に、走査速度を領域毎に変化させることに
よりイオン注入量の異なる複数の領域を形成するもので
ある。
半導体ウェハを移動させることによりイオンビームの走
査を行うと共に、走査速度を領域毎に変化させることに
よりイオン注入量の異なる複数の領域を形成するもので
ある。
【００１２】本発明による第１のイオン注入装置は、イ
オンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオンビ
ーム注入手段と、半導体ウェハに注入量の異なる複数の
領域が形成されるようにイオンビームの走査速度を領域
毎に変化させる走査速度制御手段とを備えた構成を有し
ている。
オンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオンビ
ーム注入手段と、半導体ウェハに注入量の異なる複数の
領域が形成されるようにイオンビームの走査速度を領域
毎に変化させる走査速度制御手段とを備えた構成を有し
ている。
【００１３】本発明による第２のイオン注入装置は、イ
オンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオンビ
ーム注入手段と、半導体ウェハに注入量の異なる複数の
領域が形成されるように、イオンビームを走査して半導
体ウェハの所定の領域にイオンを注入し、その後、注入
領域に重ねて少なくとも１度イオンビームを走査する走
査面積制御手段とを備えた構成を有している。
オンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオンビ
ーム注入手段と、半導体ウェハに注入量の異なる複数の
領域が形成されるように、イオンビームを走査して半導
体ウェハの所定の領域にイオンを注入し、その後、注入
領域に重ねて少なくとも１度イオンビームを走査する走
査面積制御手段とを備えた構成を有している。
【００１４】本発明による第３のイオン注入装置は、イ
オンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオンビ
ーム注入手段と、イオンビームの走査が行われるよう
に、半導体ウェハを移動させる移動手段と、半導体ウェ
ハに注入量の異なる複数の領域が形成されるように、半
導体ウェハの移動速度を領域毎に変化させる走査速度制
御手段とを備えた構成を有している。
オンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオンビ
ーム注入手段と、イオンビームの走査が行われるよう
に、半導体ウェハを移動させる移動手段と、半導体ウェ
ハに注入量の異なる複数の領域が形成されるように、半
導体ウェハの移動速度を領域毎に変化させる走査速度制
御手段とを備えた構成を有している。
【００１５】本発明による第１のイオン注入方法または
第１のイオン注入装置では、イオンビームの走査速度が
領域毎に変化することにより、半導体ウェハにイオン注
入量が異なる複数の領域が形成される。
第１のイオン注入装置では、イオンビームの走査速度が
領域毎に変化することにより、半導体ウェハにイオン注
入量が異なる複数の領域が形成される。
【００１６】本発明による第２のイオン注入方法または
第２のイオン注入装置では、面積を変えて複数回重ねて
走査されることにより、半導体ウェハにイオン注入量が
異なる複数の領域が形成される。
第２のイオン注入装置では、面積を変えて複数回重ねて
走査されることにより、半導体ウェハにイオン注入量が
異なる複数の領域が形成される。
【００１７】本発明による第３のイオン注入方法または
イオン注入装置では、半導体ウェハ側を移動させて走査
速度を変化させることにより、半導体ウェハにイオン注
入量の異なる領域が複数形成される。
イオン注入装置では、半導体ウェハ側を移動させて走査
速度を変化させることにより、半導体ウェハにイオン注
入量の異なる領域が複数形成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】〔第１の実施の形態〕図１は、本発明の第
１の実施の形態に係るイオン注入装置１０の概略構成、
図２乃至図６はそれぞれ、このイオン注入装置１０を用
いたイオン注入方法を説明するための図である。イオン
注入装置１０は、不純物をイオン化するイオン源部１１
と、このイオン源部１１でイオン化された不純物から所
望のイオンを選別して分離する質量分析部１２と、この
質量分析部１２で分離された所望のイオンをイオンビー
ムとして加速する加速部１３と、この加速されたイオン
ビームをウェハ１６の全面に注入するために、イオンビ
ームに電場を印加することにより偏向するビーム偏向部
１４と、この偏向したイオンビームが照射されるウェハ
１６を設置するための試料室１５とを備えている。
１の実施の形態に係るイオン注入装置１０の概略構成、
図２乃至図６はそれぞれ、このイオン注入装置１０を用
いたイオン注入方法を説明するための図である。イオン
注入装置１０は、不純物をイオン化するイオン源部１１
と、このイオン源部１１でイオン化された不純物から所
望のイオンを選別して分離する質量分析部１２と、この
質量分析部１２で分離された所望のイオンをイオンビー
ムとして加速する加速部１３と、この加速されたイオン
ビームをウェハ１６の全面に注入するために、イオンビ
ームに電場を印加することにより偏向するビーム偏向部
１４と、この偏向したイオンビームが照射されるウェハ
１６を設置するための試料室１５とを備えている。
【００２０】ビーム偏向部１４は、イオンビームに電場
を印加する静電スキャン電極１４Ａと、この静電スキャ
ン電極１４Ａに対する印加電圧を制御するための静電ス
キャン制御部１４Ｂを備えている。
を印加する静電スキャン電極１４Ａと、この静電スキャ
ン電極１４Ａに対する印加電圧を制御するための静電ス
キャン制御部１４Ｂを備えている。
【００２１】試料室１５は、ウェハ１６を載置するため
の支持台１７と、この支持台１７を駆動するためのモー
タ１９と、このモータ１９の駆動を制御してイオンビー
ムの走査を行うメカニカルスキャン制御部１８と、ウェ
ハ１６に照射されたイオンビームによる電流を検出する
ことにより注入されたイオンの量を計測するビーム検出
部２０とを備えている。このイオン注入装置１０はハイ
ブリッドスキャン方式により駆動されるもので、ウェハ
１６のＸ方向に静電スキャン制御部１４Ｂによる静電ス
キャンを行い、ウェハ１６のＹ方向に対してはメカニカ
ルスキャン制御部１８によるメカニカルスキャンを行う
ようになっている。このスキャン方式では、ウェハ１６
を支持台１７に１枚ずつ設置し、イオンビームを照射す
るという枚葉式を採用する。
の支持台１７と、この支持台１７を駆動するためのモー
タ１９と、このモータ１９の駆動を制御してイオンビー
ムの走査を行うメカニカルスキャン制御部１８と、ウェ
ハ１６に照射されたイオンビームによる電流を検出する
ことにより注入されたイオンの量を計測するビーム検出
部２０とを備えている。このイオン注入装置１０はハイ
ブリッドスキャン方式により駆動されるもので、ウェハ
１６のＸ方向に静電スキャン制御部１４Ｂによる静電ス
キャンを行い、ウェハ１６のＹ方向に対してはメカニカ
ルスキャン制御部１８によるメカニカルスキャンを行う
ようになっている。このスキャン方式では、ウェハ１６
を支持台１７に１枚ずつ設置し、イオンビームを照射す
るという枚葉式を採用する。
【００２２】このイオンビーム装置１０では、イオン源
部１１で不純物がイオン化され、このイオン化された不
純物から所望のイオンが質量分析部１２で選別されて分
離され、所望のイオンが加速部１３で加速されてイオン
ビームとなる。加速されたイオンビームは、ビーム偏向
部１４の静電スキャン制御部１４Ｂの制御の下に、静電
スキャン電極１４Ａ間に印加された電場によりＸ方向に
偏向され、これにより支持台１７に載置されたウェハ１
６に対してＸ方向の走査（静電スキャン）が行われる。
一方、Ｙ方向では、支持台１７がメカニカルスキャン制
御部１８の制御のもとに往復移動し、これによりウェハ
１６に対してＹ方向の走査（メカニカルスキャン）が行
われる。以上のようにして、図２に示したように、イオ
ンビームがウェハ１６全面に照射される。
部１１で不純物がイオン化され、このイオン化された不
純物から所望のイオンが質量分析部１２で選別されて分
離され、所望のイオンが加速部１３で加速されてイオン
ビームとなる。加速されたイオンビームは、ビーム偏向
部１４の静電スキャン制御部１４Ｂの制御の下に、静電
スキャン電極１４Ａ間に印加された電場によりＸ方向に
偏向され、これにより支持台１７に載置されたウェハ１
６に対してＸ方向の走査（静電スキャン）が行われる。
一方、Ｙ方向では、支持台１７がメカニカルスキャン制
御部１８の制御のもとに往復移動し、これによりウェハ
１６に対してＹ方向の走査（メカニカルスキャン）が行
われる。以上のようにして、図２に示したように、イオ
ンビームがウェハ１６全面に照射される。
【００２３】ところで、イオンビームおよびウェハ１６
の走査速度がウェハ１６面内で一定とならない（図４
（Ａ）参照）等の理由により、何の補正も行わずにイオ
ンビームによるウェハ１６の走査を行うと、ウェハ１６
全面に均一にイオンが注入されない。そこで、従来で
は、図４（Ｂ）に示したように、ビーム検出部２０によ
りウェハ１６に注入されたイオン量を計測して、この計
測されたイオン量をもとに、静電スキャン制御部１４Ｂ
およびメカニカルスキャン制御部１８において走査速度
が一定となるように補正が行われている。
の走査速度がウェハ１６面内で一定とならない（図４
（Ａ）参照）等の理由により、何の補正も行わずにイオ
ンビームによるウェハ１６の走査を行うと、ウェハ１６
全面に均一にイオンが注入されない。そこで、従来で
は、図４（Ｂ）に示したように、ビーム検出部２０によ
りウェハ１６に注入されたイオン量を計測して、この計
測されたイオン量をもとに、静電スキャン制御部１４Ｂ
およびメカニカルスキャン制御部１８において走査速度
が一定となるように補正が行われている。
【００２４】本実施の形態は、１のウェハ１６内にイオ
ン注入量が異なる領域を複数形成するものであり、各領
域それぞれの内部においては均一にイオンが注入される
ようイオンビームの走査速度を一定にすると共に、異な
る領域毎にイオンビームの走査速度を変化させるもので
ある。
ン注入量が異なる領域を複数形成するものであり、各領
域それぞれの内部においては均一にイオンが注入される
ようイオンビームの走査速度を一定にすると共に、異な
る領域毎にイオンビームの走査速度を変化させるもので
ある。
【００２５】すなわち、本実施の形態では、図３に示し
たように、Ｘ方向の静電スキャンにより走査されたイオ
ンビームがウェハ１６に照射される。このとき、ビーム
検出部２０によりウェハ１６へのイオン注入量が計測さ
れると共に、静電スキャン制御部１４Ｂでは、計測され
たイオン注入量をもとにして、図４（Ｃ）に示したよう
に、領域ａ1 〜ｄ1 のそれぞれの領域内部ではイオンビ
ームの走査速度が一定になるよう制御する一方、異なる
領域ａ1 〜ｄ1 間では走査速度が変化するように制御す
る。これにより、ウェハ１６のＸ方向にはイオン注入量
の異なる複数の領域ａ1 〜ｄ1 が形成される。
たように、Ｘ方向の静電スキャンにより走査されたイオ
ンビームがウェハ１６に照射される。このとき、ビーム
検出部２０によりウェハ１６へのイオン注入量が計測さ
れると共に、静電スキャン制御部１４Ｂでは、計測され
たイオン注入量をもとにして、図４（Ｃ）に示したよう
に、領域ａ1 〜ｄ1 のそれぞれの領域内部ではイオンビ
ームの走査速度が一定になるよう制御する一方、異なる
領域ａ1 〜ｄ1 間では走査速度が変化するように制御す
る。これにより、ウェハ１６のＸ方向にはイオン注入量
の異なる複数の領域ａ1 〜ｄ1 が形成される。
【００２６】一方、ウェハ１６のＹ方向にイオン注入量
の異なる複数の領域を形成する場合には、図５に示した
ように、イオンビームをメカニカルスキャンにより走査
させる。このとき、ビーム検出部２０によりウェハ１６
へのイオン注入量が計測されると共に、メカニカルスキ
ャン制御部１８では、計測されたイオン注入量をもとに
して、図６（Ｂ）に示したように、領域ａ2 〜ｄ2 のそ
れぞれの内部ではイオンビームの走査速度が一定になる
よう制御する一方、異なる領域ａ2 〜ｄ2 間では走査速
度が変化するようにウェハ１６の移動速度を変化させ
る。これによりウェハ１６のＹ方向にイオン注入量の異
なる複数の領域ａ2 〜ｄ2 が形成される。
の異なる複数の領域を形成する場合には、図５に示した
ように、イオンビームをメカニカルスキャンにより走査
させる。このとき、ビーム検出部２０によりウェハ１６
へのイオン注入量が計測されると共に、メカニカルスキ
ャン制御部１８では、計測されたイオン注入量をもとに
して、図６（Ｂ）に示したように、領域ａ2 〜ｄ2 のそ
れぞれの内部ではイオンビームの走査速度が一定になる
よう制御する一方、異なる領域ａ2 〜ｄ2 間では走査速
度が変化するようにウェハ１６の移動速度を変化させ
る。これによりウェハ１６のＹ方向にイオン注入量の異
なる複数の領域ａ2 〜ｄ2 が形成される。
【００２７】なお、１のウェハ１６に対して、Ｘ方向お
よびＹ方向にイオン注入量の異なる領域を同時に形成す
るようにしてもよく、また、両方の領域が重なるように
してもよい。
よびＹ方向にイオン注入量の異なる領域を同時に形成す
るようにしてもよく、また、両方の領域が重なるように
してもよい。
【００２８】また、このようなイオン注入装置１０にお
いて、フォトレジストにより、例えば開口部の線幅が異
なるマスクを施すことにより様々なパターンが形成され
たウェハ１６を用いると、更に多くのイオン注入領域を
得ることができる。
いて、フォトレジストにより、例えば開口部の線幅が異
なるマスクを施すことにより様々なパターンが形成され
たウェハ１６を用いると、更に多くのイオン注入領域を
得ることができる。
【００２９】このように本実施の形態では、ウェハ１６
のＸ方向あるいはＹ方向のイオンビームの走査速度ある
いはウェハ１６の移動速度を変化させるようにしたの
で、ウェハ１６に対して注入量の異なる複数の領域を形
成することができる。よって、ウェハ１枚に対して様々
なイオン注入領域が得られると共に、使用するウェハの
枚数を削減することができ、開発，試作段階でのコスト
を削減することができる。
のＸ方向あるいはＹ方向のイオンビームの走査速度ある
いはウェハ１６の移動速度を変化させるようにしたの
で、ウェハ１６に対して注入量の異なる複数の領域を形
成することができる。よって、ウェハ１枚に対して様々
なイオン注入領域が得られると共に、使用するウェハの
枚数を削減することができ、開発，試作段階でのコスト
を削減することができる。
【００３0】〔変形例〕上記第１の実施の形態では、Ｘ
方向にはイオンビームを電場を印加することにより走査
する静電スキャン、Ｙ方向にはモータによりウェハを移
動させるメカニカルスキャンを適用したハイブリッドス
キャン方式を用いたが、例えば図７に示したように、Ｘ
方向，Ｙ方向ともにメカニカルスキャンを適用するよう
にしてもよい。このスキャン方式では、ウェハ１６を支
持台１７に複数設置し、複数のウェハ１６にイオンビー
ムを照射することができ、バッチ処理が可能となる。
方向にはイオンビームを電場を印加することにより走査
する静電スキャン、Ｙ方向にはモータによりウェハを移
動させるメカニカルスキャンを適用したハイブリッドス
キャン方式を用いたが、例えば図７に示したように、Ｘ
方向，Ｙ方向ともにメカニカルスキャンを適用するよう
にしてもよい。このスキャン方式では、ウェハ１６を支
持台１７に複数設置し、複数のウェハ１６にイオンビー
ムを照射することができ、バッチ処理が可能となる。
【００３１】〔第２の実施の形態〕図８および図９は、
本発明の第２の実施の形態に係るイオン注入方法を説明
するための図である。なお、本実施の形態では、第１の
実施の形態と同一構成部分については同一符号を付して
その説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第２の実施の形態に係るイオン注入方法を説明
するための図である。なお、本実施の形態では、第１の
実施の形態と同一構成部分については同一符号を付して
その説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３２】このイオン注入方法は、図８に示したよう
に、ウェハ１６の面内のＸ方向とこれに直交するＹ方向
のいずれにも、電場を印加することによりイオンビーム
を走査する静電スキャンを適用した静電スキャン方式で
ある。このイオン注入方法を用いたイオン注入装置は、
上記実施の形態のイオン注入装置１０において、Ｙ方向
のメカニカルスキャン制御部１８の代わりに、Ｙ方向の
静電スキャン制御部を用いたものである。
に、ウェハ１６の面内のＸ方向とこれに直交するＹ方向
のいずれにも、電場を印加することによりイオンビーム
を走査する静電スキャンを適用した静電スキャン方式で
ある。このイオン注入方法を用いたイオン注入装置は、
上記実施の形態のイオン注入装置１０において、Ｙ方向
のメカニカルスキャン制御部１８の代わりに、Ｙ方向の
静電スキャン制御部を用いたものである。
【００３３】本実施の形態では、Ｘ方向およびＹ方向と
もに静電スキャン制御部１４Ｂを用いてイオンビームを
走査するものであるが、まず、半導体ウェハ１６の所定
の領域にイオンを注入し、このイオンを注入した領域に
重ねて、少なくとも１度イオンビームを走査してイオン
を注入するものである。具体的には、まず、図９（Ａ）
に示したように静電スキャン制御部１４Ｂを用いてイオ
ンビームをＸ，Ｙ方向に走査してウェハ１６の全面（領
域ａ3 ）にイオン注入を行う。
もに静電スキャン制御部１４Ｂを用いてイオンビームを
走査するものであるが、まず、半導体ウェハ１６の所定
の領域にイオンを注入し、このイオンを注入した領域に
重ねて、少なくとも１度イオンビームを走査してイオン
を注入するものである。具体的には、まず、図９（Ａ）
に示したように静電スキャン制御部１４Ｂを用いてイオ
ンビームをＸ，Ｙ方向に走査してウェハ１６の全面（領
域ａ3 ）にイオン注入を行う。
【００３４】次に、図９（Ｂ）に示したように、ウェハ
１６の領域ａ3 に重ねて、かつ、イオンビームを走査す
る面積を小さくしていき、領域ｂ3 にイオン注入を行
う。
１６の領域ａ3 に重ねて、かつ、イオンビームを走査す
る面積を小さくしていき、領域ｂ3 にイオン注入を行
う。
【００３５】続いて、図９（Ｃ）, （Ｄ）に示したよう
に、更にイオンビームを走査する面積を小さくしてウェ
ハ１６の領域ｃ3,ｄ3 に次々と照射させる。これにより
ウェハ１６にはイオン注入量の異なる４つの領域が形成
される。なお、作用効果は上記実施の形態と同様である
ので、その説明は省略する。
に、更にイオンビームを走査する面積を小さくしてウェ
ハ１６の領域ｃ3,ｄ3 に次々と照射させる。これにより
ウェハ１６にはイオン注入量の異なる４つの領域が形成
される。なお、作用効果は上記実施の形態と同様である
ので、その説明は省略する。
【００３６】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態で
は、ビーム偏向部１４において、電場を印加することに
よりイオンビームを走査したが、電場を印加する代わり
に磁場を印加してイオンビームを走査するようにしても
よい。
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態で
は、ビーム偏向部１４において、電場を印加することに
よりイオンビームを走査したが、電場を印加する代わり
に磁場を印加してイオンビームを走査するようにしても
よい。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のイ
オン注入方法または請求項４記載のイオン注入装置によ
れば、イオン注入量が異なる複数の領域が形成されるよ
うに、イオンビームの走査速度を領域毎に変化させるよ
うにしたので、ウェハ１枚に対して様々なイオン注入条
件が容易に得られると共に、使用するウェハの枚数を削
減することができ、コストを大幅に削減することができ
る。
オン注入方法または請求項４記載のイオン注入装置によ
れば、イオン注入量が異なる複数の領域が形成されるよ
うに、イオンビームの走査速度を領域毎に変化させるよ
うにしたので、ウェハ１枚に対して様々なイオン注入条
件が容易に得られると共に、使用するウェハの枚数を削
減することができ、コストを大幅に削減することができ
る。
【００３８】また、請求項２記載のイオン注入方法また
は請求項５記載のイオン注入装置によれば、イオン注入
量が異なる複数の領域が形成されるように、イオンビー
ムを走査して半導体ウェハの所定の領域にイオンを注入
し、このイオンを注入した領域に重ねて、少なくとも１
度イオンビームを走査するようにしたので、同じくウェ
ハ１枚に対して様々なイオン注入条件が容易に得られる
と共に、使用するウェハの枚数を削減することができ、
コストを大幅に削減することができる。
は請求項５記載のイオン注入装置によれば、イオン注入
量が異なる複数の領域が形成されるように、イオンビー
ムを走査して半導体ウェハの所定の領域にイオンを注入
し、このイオンを注入した領域に重ねて、少なくとも１
度イオンビームを走査するようにしたので、同じくウェ
ハ１枚に対して様々なイオン注入条件が容易に得られる
と共に、使用するウェハの枚数を削減することができ、
コストを大幅に削減することができる。
【００３９】更に、請求項３記載のイオン注入方法また
は請求項６記載のイオン注入装置によれば、イオン注入
量が異なる複数の領域が形成されるように、ウェハの移
動速度を領域毎に変化させるようにしたので、同じくウ
ェハ１枚に対して様々なイオン注入条件が容易に得られ
ると共に、使用するウェハの枚数を削減することがで
き、コストを大幅に削減することができる。
は請求項６記載のイオン注入装置によれば、イオン注入
量が異なる複数の領域が形成されるように、ウェハの移
動速度を領域毎に変化させるようにしたので、同じくウ
ェハ１枚に対して様々なイオン注入条件が容易に得られ
ると共に、使用するウェハの枚数を削減することがで
き、コストを大幅に削減することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るイオン注入装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】図１に示したイオン注入装置を用いたイオン注
入方法を説明するための図である。
入方法を説明するための図である。
【図３】図１に示したイオン注入装置を用いたイオン注
入方法を説明するための図である。
入方法を説明するための図である。
【図４】図１に示したイオン注入装置を用いたイオン注
入方法を説明するための図である。
入方法を説明するための図である。
【図５】図１に示したイオン注入装置を用いたイオン注
入方法を説明するための図である。
入方法を説明するための図である。
【図６】図１に示したイオン注入装置を用いたイオン注
入方法を説明するための図である。
入方法を説明するための図である。
【図７】第１の実施の形態の変形例に係るイオン注入方
法を説明するための図である。
法を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るイオン注入方
法を説明するための図である。
法を説明するための図である。
【図９】第２の実施の形態に係るイオン注入方法を具体
的に説明するための図である。
的に説明するための図である。
１０・・・ イオン注入装置、１１・・・ イオン源部、１２・・
・ 質量分析部、１３・・・ 加速部、１４・・・ ビーム偏向
部、１４Ａ・・・ 静電スキャン電極、１４Ｂ・・・ 静電スキ
ャン制御部、１５・・・ 試料室、１６・・・ ウェハ、１７・・
・ 支持台、１８・・・ メカニカルスキャン制御部、１９・・
・ モータ、２０・・・ ビーム検出部
・ 質量分析部、１３・・・ 加速部、１４・・・ ビーム偏向
部、１４Ａ・・・ 静電スキャン電極、１４Ｂ・・・ 静電スキ
ャン制御部、１５・・・ 試料室、１６・・・ ウェハ、１７・・
・ 支持台、１８・・・ メカニカルスキャン制御部、１９・・
・ モータ、２０・・・ ビーム検出部
Claims (6)
- 【請求項１】 イオンビームを走査してイオン注入量の
異なる複数の領域を半導体ウェハに形成するイオン注入
方法であって、 前記イオンビームの走査速度を領域毎に変化させること
により注入量の異なる複数の領域を形成することを特徴
とするイオン注入方法。 - 【請求項２】 イオンビームを走査してイオン注入量の
異なる複数の領域を半導体ウェハに形成するイオン注入
方法であって、 前記イオンビームを走査して、前記半導体ウェハの所定
の領域にイオンを注入する第１の段階と、 前記第１の段階の後に、前記イオンを注入した領域に重
ねて、少なくとも１度イオンビームを走査してイオン注
入量の異なる複数の領域を形成する第２の段階とを含む
ことを特徴とするイオン注入方法。 - 【請求項３】 イオンビームを走査してイオン注入量の
異なる複数の領域を半導体ウェハに形成するイオン注入
方法であって、 前記半導体ウェハを移動させることにより前記イオンビ
ームの走査を行うと共に、前記走査速度を領域毎に変化
させることによりイオン注入量の異なる複数の領域を形
成することを特徴とするイオン注入方法。 - 【請求項４】 イオンビームを走査してイオン注入量の
異なる複数の領域を半導体ウェハに形成するイオン注入
装置であって、 イオンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオン
ビーム注入手段と、 前記半導体ウェハに注入量の異なる複数の領域が形成さ
れるように、前記イオンビームの走査速度を領域毎に変
化させる走査速度制御手段とを備えたことを特徴とする
イオン注入装置。 - 【請求項５】 イオンビームを走査してイオン注入量の
異なる複数の領域を半導体ウェハに形成するイオン注入
装置であって、 イオンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオン
ビーム注入手段と、 前記半導体ウェハに注入量の異なる複数の領域が形成さ
れるように、前記イオンビームを走査して前記半導体ウ
ェハの所定の領域にイオンを注入し、その後、前記注入
領域に重ねて少なくとも１度イオンビームを走査する走
査面積制御手段とを備えたことを特徴とするイオン注入
装置。 - 【請求項６】 イオンビームを走査して注入量の異なる
複数の領域を半導体ウェハに形成するイオン注入装置で
あって、 イオンビームを発生し、半導体ウェハに注入するイオン
ビーム注入手段と、 前記イオンビームの走査が行われるように、前記半導体
ウェハを移動させる移動手段と、 前記半導体ウェハに注入量の異なる複数の領域が形成さ
れるように、前記半導体ウェハの移動速度を領域毎に変
化させる走査速度制御手段とを備えたことを特徴とする
イオン注入装置。
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2001
- 2001-09-11 JP JP2001274770A patent/JP4867113B2/ja not_active Expired - Fee Related
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