JP2540306B2 - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JP2540306B2 JP2540306B2 JP61167574A JP16757486A JP2540306B2 JP 2540306 B2 JP2540306 B2 JP 2540306B2 JP 61167574 A JP61167574 A JP 61167574A JP 16757486 A JP16757486 A JP 16757486A JP 2540306 B2 JP2540306 B2 JP 2540306B2
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- Japan
- Prior art keywords
- ion
- ion beam
- deflection
- electrostatic lens
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- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウエハ等に所望のイオンを注入する
イオン注入装置に関する。
イオン注入装置に関する。
（従来の技術） 一般に、半導体ウエハ等の被イオン注入基板にイオン
の注入を行なうイオン注入装置は、第４図に示すように
構成されており、イオン発生装置１および質量分析マグ
ネット２からなるイオンビーム発生装置３から射出され
たイオンビーム４は、加速装置５で加速され、四極子静
電レンズ６、対向する電極から構成される垂直偏向電極
7a、水平偏向電極7bおよびこれらの電極間に周期的に変
化する電圧を印加する垂直偏向電源8a、水平偏向電源8b
から構成される走査装置９によって水平垂直方向に偏向
され、走査されてプラテン10に保持された半導体ウエハ
11等の被イオン注入基板に照射され注入される。
の注入を行なうイオン注入装置は、第４図に示すように
構成されており、イオン発生装置１および質量分析マグ
ネット２からなるイオンビーム発生装置３から射出され
たイオンビーム４は、加速装置５で加速され、四極子静
電レンズ６、対向する電極から構成される垂直偏向電極
7a、水平偏向電極7bおよびこれらの電極間に周期的に変
化する電圧を印加する垂直偏向電源8a、水平偏向電源8b
から構成される走査装置９によって水平垂直方向に偏向
され、走査されてプラテン10に保持された半導体ウエハ
11等の被イオン注入基板に照射され注入される。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記説明の従来のイオン注入装置で
は、例えばイオンビームが照射される半導体ウエハの中
央部と周辺部等、被イオン注入基板の部位により入射角
度が異なり、このため被イオン注入基板全面にわたって
均一にイオンを注入することができないという問題があ
った。
は、例えばイオンビームが照射される半導体ウエハの中
央部と周辺部等、被イオン注入基板の部位により入射角
度が異なり、このため被イオン注入基板全面にわたって
均一にイオンを注入することができないという問題があ
った。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、被イオン注入基板全面にわたって均一にイオンを注
入することのできるイオン注入装置を提供しようとする
ものである。
で、被イオン注入基板全面にわたって均一にイオンを注
入することのできるイオン注入装置を提供しようとする
ものである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明のイオン注入装置は、所望のイオンビ
ームを射出するイオンビーム発生装置と、対向する電極
間に周期的に変化する電圧を印加して前記イオンビーム
を水平垂直方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段に
よって水平垂直方向に偏向された前記イオンビームを平
行ビームにして被イオン注入基板を照射する静電レンズ
と、前記偏向手段を制御し、前記イオンビームを偏向す
るとともに、前記偏向手段の電極間に印加される電圧の
絶対値が大きな場合に、前記静電レンズへの印加電圧の
電圧値を減少させるように制御し、前記静電レンズ周縁
部での偏向誤差を補正して前記イオンビームを平行ビー
ム化する制御手段とを備えている。
ームを射出するイオンビーム発生装置と、対向する電極
間に周期的に変化する電圧を印加して前記イオンビーム
を水平垂直方向に偏向する偏向手段と、前記偏向手段に
よって水平垂直方向に偏向された前記イオンビームを平
行ビームにして被イオン注入基板を照射する静電レンズ
と、前記偏向手段を制御し、前記イオンビームを偏向す
るとともに、前記偏向手段の電極間に印加される電圧の
絶対値が大きな場合に、前記静電レンズへの印加電圧の
電圧値を減少させるように制御し、前記静電レンズ周縁
部での偏向誤差を補正して前記イオンビームを平行ビー
ム化する制御手段とを備えている。
（作用） 本発明のイオン注入装置では、偏向手段によって水平
垂直方向に偏向されたイオンビームを平行ビームにして
被イオン注入基板に照射する。また、イオンビームを平
行ビームにする手段に印加される電圧は、偏向手段の電
極間に印加される電圧に応じて制御されるので、偏向手
段によって水平垂直方向に偏向されたイオンビームを全
ての領域において精度よく平行ビームとすることができ
る。
垂直方向に偏向されたイオンビームを平行ビームにして
被イオン注入基板に照射する。また、イオンビームを平
行ビームにする手段に印加される電圧は、偏向手段の電
極間に印加される電圧に応じて制御されるので、偏向手
段によって水平垂直方向に偏向されたイオンビームを全
ての領域において精度よく平行ビームとすることができ
る。
（実施例） 以下本発明のイオン注入装置の一実施例を図面を参照
して説明する。
して説明する。
第１図は、本発明の一実施例のイオン注入装置を示す
もので、イオン発生装置21および質量分析マグネット22
からなるイオンビーム発生装置23から射出されたイオン
ビーム24は、加速装置25で加速され、四極子静電レンズ
26、電子閉じ込めマグネット27、それぞれ対向する電極
からなる垂直偏向電極28a、水平偏向電極28bとこれらの
電極間に電圧を印加する垂直偏向電源29aおよび水平偏
向電源29bから構成される偏向装置30によって一定角度
範囲内で水平垂直方向に偏向される。そして例えばユニ
ポテンシャル静電レンズ31、ユニポテンシャル静電レン
ズ31に電圧を印加する電源装置32、垂直偏向電極28a間
の印加電圧および水平偏向電極28b間の印加電圧に応じ
て電源装置32を制御する制御装置33から構成される平行
ビーム化装置34によって平行ビームとされ、プラテン35
に保持された半導体ウエハ36等の被イオン注入基板に照
射される。
もので、イオン発生装置21および質量分析マグネット22
からなるイオンビーム発生装置23から射出されたイオン
ビーム24は、加速装置25で加速され、四極子静電レンズ
26、電子閉じ込めマグネット27、それぞれ対向する電極
からなる垂直偏向電極28a、水平偏向電極28bとこれらの
電極間に電圧を印加する垂直偏向電源29aおよび水平偏
向電源29bから構成される偏向装置30によって一定角度
範囲内で水平垂直方向に偏向される。そして例えばユニ
ポテンシャル静電レンズ31、ユニポテンシャル静電レン
ズ31に電圧を印加する電源装置32、垂直偏向電極28a間
の印加電圧および水平偏向電極28b間の印加電圧に応じ
て電源装置32を制御する制御装置33から構成される平行
ビーム化装置34によって平行ビームとされ、プラテン35
に保持された半導体ウエハ36等の被イオン注入基板に照
射される。
上記構成のこの実施例のイオン注入装置では、偏向装
置30において、四極子静電レンズ26と、例えば垂直偏向
電源29a、水平偏向電源29bからそれぞれ垂直偏向電源28
aに、100Hz、水平偏向電極28bに1KHz程度の周波数の電
圧を印加されて形成される多極静電場によってイオンビ
ーム24を一定角度範囲内で水平垂直方向に偏向し走査す
る。なお、電子閉じ込めマグネット27は、数100ガウス
程度の微弱な磁場を形成することによって電子の運動を
制限し、イオンビーム24の偏向特性を改善する。
置30において、四極子静電レンズ26と、例えば垂直偏向
電源29a、水平偏向電源29bからそれぞれ垂直偏向電源28
aに、100Hz、水平偏向電極28bに1KHz程度の周波数の電
圧を印加されて形成される多極静電場によってイオンビ
ーム24を一定角度範囲内で水平垂直方向に偏向し走査す
る。なお、電子閉じ込めマグネット27は、数100ガウス
程度の微弱な磁場を形成することによって電子の運動を
制限し、イオンビーム24の偏向特性を改善する。
そして、一定角度範囲内で水平垂直方向に偏向された
イオンビーム24は、次に示すように制御された平行ビー
ム化装置34において平行ビームとされる。すなわち、ウ
エハ36に入射するイオンビームについて中心部も周辺部
もほぼ平行に制御される。
イオンビーム24は、次に示すように制御された平行ビー
ム化装置34において平行ビームとされる。すなわち、ウ
エハ36に入射するイオンビームについて中心部も周辺部
もほぼ平行に制御される。
すなわち、第２図に示すように対向平板電極28間に通
り偏向を受けたイオンビーム24の偏向角θの絶対値が大
きく、イオンビーム24がユニポテンシャル静電レンズ31
の周辺部を通過する場合には、一般に偏向誤差が生じ、
イオンビーム24は点線Ｂで示すような平行ビームとはな
らず、実線Ａで示すように過度に偏向され一点鎖線Ｃで
示す光軸側へ偏向されることが多い。
り偏向を受けたイオンビーム24の偏向角θの絶対値が大
きく、イオンビーム24がユニポテンシャル静電レンズ31
の周辺部を通過する場合には、一般に偏向誤差が生じ、
イオンビーム24は点線Ｂで示すような平行ビームとはな
らず、実線Ａで示すように過度に偏向され一点鎖線Ｃで
示す光軸側へ偏向されることが多い。
一方イオンビーム24は光軸Ｃからの変位χは、対向平
板電極28間に印加される電圧に比例する。
板電極28間に印加される電圧に比例する。
したがって、縦軸を印加電圧、横軸を時間とした第３
図のグラフに実線Ｄで示すように対向平板電極28間に印
加される電圧の変化（イオンビーム24の光軸Ｃからの変
位χ）に応じて、例えばこの印加電圧の絶対値が大きな
時には、点線Ｅで示すようにユニポテンシャル静電レン
ズ31に印加される電圧を低く制御することによって、ユ
ニポテンシャル静電レンズ31の周辺部における過度な偏
向を抑制し、偏向誤差を除くことができる。このような
制御を水平方向および垂直方向について行なうことによ
り精度良い平行ビームを得ることができる。
図のグラフに実線Ｄで示すように対向平板電極28間に印
加される電圧の変化（イオンビーム24の光軸Ｃからの変
位χ）に応じて、例えばこの印加電圧の絶対値が大きな
時には、点線Ｅで示すようにユニポテンシャル静電レン
ズ31に印加される電圧を低く制御することによって、ユ
ニポテンシャル静電レンズ31の周辺部における過度な偏
向を抑制し、偏向誤差を除くことができる。このような
制御を水平方向および垂直方向について行なうことによ
り精度良い平行ビームを得ることができる。
なお、例えばユニポテンシャル静電レンズ31の電極形
状等により、偏向誤差を除くための電圧の制御は変化さ
せる必要があり、各装置によって対向平板電極28の印加
電圧と、ユニポテンシャル静電レンズ31の偏向誤差との
関係を実測し、平行ビームなるようにユニポテンシャル
静電レンズ31の印加電圧を求める必要がある。
状等により、偏向誤差を除くための電圧の制御は変化さ
せる必要があり、各装置によって対向平板電極28の印加
電圧と、ユニポテンシャル静電レンズ31の偏向誤差との
関係を実測し、平行ビームなるようにユニポテンシャル
静電レンズ31の印加電圧を求める必要がある。
そこでこの実施例では、制御装置33に例えば垂直偏向
電源29aおよび水平偏向電源29bの発信器出力を参照信号
として入力し、この制御装置33から上述のようにして求
めた印加電圧に従い垂直偏向電極28a間および水平偏向
電極28b間に印加される電圧に同期させて、ユニポテン
シャル静電レンズ31の印加電圧を制御し、イオンビーム
24を精度良く平行ビームとする。
電源29aおよび水平偏向電源29bの発信器出力を参照信号
として入力し、この制御装置33から上述のようにして求
めた印加電圧に従い垂直偏向電極28a間および水平偏向
電極28b間に印加される電圧に同期させて、ユニポテン
シャル静電レンズ31の印加電圧を制御し、イオンビーム
24を精度良く平行ビームとする。
したがって、この実施例のイオン注入装置では、半導
体ウエハ36等の被イオン注入基板全面に平行ビームとさ
れ一定の入射角度のイオンビーム24を照射することがで
き、均一にイオンを注入することができる。
体ウエハ36等の被イオン注入基板全面に平行ビームとさ
れ一定の入射角度のイオンビーム24を照射することがで
き、均一にイオンを注入することができる。
［発明の効果］ 上述のように本発明のイオン注入装置では、イオンビ
ームを精度良く平行ビームとすることができ、半導体ウ
エハ等に被イオン注入基板全面に一定の入射角度のイオ
ンビームを照射することができるので、被イオン注入基
板全面にわたって均一にイオンを注入することができ
る。
ームを精度良く平行ビームとすることができ、半導体ウ
エハ等に被イオン注入基板全面に一定の入射角度のイオ
ンビームを照射することができるので、被イオン注入基
板全面にわたって均一にイオンを注入することができ
る。
第１図は本発明の一実施例のイオン注入装置を示す構成
図、第２図は第１図偏向装置のユニポテンシャル静電レ
ンズの偏向誤差を示す説明図、第３図は第１図平行ビー
ム化装置の電圧制御例を示すグラフ、第４図は従来のイ
オン注入装置を示す構成図である。 23……イオンビーム発生装置、24……イオンビーム、28
a……垂直偏向電極、28b……水平偏向電極、29a……垂
直偏向電源、29b……水平偏向電源、30……偏向装置、3
1……ユニポテンシャル静電レンズ、32……電源装置、3
3……制御装置、36……半導体ウエハ
図、第２図は第１図偏向装置のユニポテンシャル静電レ
ンズの偏向誤差を示す説明図、第３図は第１図平行ビー
ム化装置の電圧制御例を示すグラフ、第４図は従来のイ
オン注入装置を示す構成図である。 23……イオンビーム発生装置、24……イオンビーム、28
a……垂直偏向電極、28b……水平偏向電極、29a……垂
直偏向電源、29b……水平偏向電源、30……偏向装置、3
1……ユニポテンシャル静電レンズ、32……電源装置、3
3……制御装置、36……半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−133545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−102677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−295347（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】所望のイオンビームを射出するイオンビー
ム発生装置と、 対向する電極間に周期的に変化する電圧を印加して前記
イオンビームを水平垂直方向に偏向する偏向手段と、 前記偏向手段によって水平垂直方向に偏向された前記イ
オンビームを平行ビームにして被イオン注入基板を照射
する静電レンズと、 前記偏向手段を制御し、前記イオンビームを偏向すると
ともに、前記偏向手段の電極間に印加される電圧の絶対
値が大きな場合に、前記静電レンズへの印加電圧の電圧
値を減少させるように制御し、前記静電レンズ周縁部で
の偏向誤差を補正して前記イオンビームを平行ビーム化
する制御手段と を備えたことを特徴とするイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167574A JP2540306B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167574A JP2540306B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | イオン注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6324061A JPS6324061A (ja) | 1988-02-01 |
| JP2540306B2 true JP2540306B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=15852265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61167574A Expired - Lifetime JP2540306B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540306B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101311612B1 (ko) * | 2003-06-26 | 2013-09-26 | 액셀리스 테크놀로지스, 인크. | 이온빔용 정전기 평행 렌즈 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100538813B1 (ko) | 2004-07-31 | 2005-12-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 트랜지스터 파라미터의 균일도 확보를 위한 이온주입 장치및 그를 이용한 이온주입 방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102677A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-07 | Hitachi Ltd | Ion beam radiating unit |
| JPS61133545A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-20 | Anelva Corp | イオン注入方法 |
| JPS62295347A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-12-22 | イクリプス・イオン・テクノロジ−・インコ−ポレイテツド | イオンビ−ム高速平行走査装置 |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP61167574A patent/JP2540306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101311612B1 (ko) * | 2003-06-26 | 2013-09-26 | 액셀리스 테크놀로지스, 인크. | 이온빔용 정전기 평행 렌즈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6324061A (ja) | 1988-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |