JP3409398B2 - Ion implanter, method of operating ion implanter, and method of adjusting beam deflection angle of ion implanter - Google Patents

Ion implanter, method of operating ion implanter, and method of adjusting beam deflection angle of ion implanter

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JP3409398B2 JP30034193A JP30034193A JP3409398B2 JP 3409398 B2 JP3409398 B2 JP 3409398B2 JP 30034193 A JP30034193 A JP 30034193A JP 30034193 A JP30034193 A JP 30034193A JP 3409398 B2 JP3409398 B2 JP 3409398B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イオンビームを走査し
てウエーハに照射するイオン注入装置、イオ ン注入装置
の運転方法、およびイオン注入装置のビーム偏向角調整
方法に関するものである。
The present invention relates to an ion implantation apparatus for irradiating a wafer by scanning the ion beam, ion implantation device
Operating method and adjustment of beam deflection angle of ion implanter
It is about the method .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ハイブリッドスキャン方式のイオ
ン注入装置は、垂直方向に往復移動させたウエーハに対
して、静電的または電磁的に水平走査したイオンビーム
を平行化させた後に照射することによって、ウエーハの
全面にイオンビームを均一に照射する構成を有してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid scan type ion implanter is constructed by horizontally and electrostatically or ionically irradiating a vertically reciprocally moved wafer with an ion beam that is horizontally scanned. , The entire surface of the wafer is uniformly irradiated with the ion beam.

【0003】近年においては、イオンビームの進行時に
発生する不要な不純物イオンを除去すると共に、装置の
小型化を実現するため、図2に示すように、イオンビー
ム51を水平方向に走査する一次元スキャナ52の後段
に設けられる装置として、例えば電磁力によりイオンビ
ーム51をウエーハ53方向に偏向させながら平行化さ
せるニュートラルトラップ54が採用されることがあ
る。このニュートラルトラップ54は、一次元スキャナ
52により走査されたイオンビーム51を平行化するよ
うに、予め装置の仕様が決定されており、イオン注入前
の調整に際しては、イオンビーム51のイオン種および
エネルギーに応じた励磁電流をニュートラルトラップ5
4に供給してイオンビーム51をウエーハ53方向に偏
向させ、イオンビーム51をウエーハ53面に対して所
定の入射角(ビーム注入角)となるように照射させるこ
とになる。
In recent years, in order to remove unnecessary impurity ions generated when the ion beam advances and to realize the downsizing of the apparatus, as shown in FIG. 2, one-dimensional scanning with the ion beam 51 in the horizontal direction is performed. As a device provided downstream of the scanner 52, for example, a neutral trap 54 may be adopted which collimates the ion beam 51 in the direction of the wafer 53 by electromagnetic force and collimates the ion beam 51. The specifications of the neutral trap 54 are determined in advance so as to collimate the ion beam 51 scanned by the one-dimensional scanner 52, and the ion species and the energy of the ion beam 51 are adjusted during adjustment before ion implantation. The exciting current corresponding to the neutral trap 5
4, the ion beam 51 is deflected in the direction of the wafer 53, and the ion beam 51 is irradiated onto the surface of the wafer 53 at a predetermined incident angle (beam injection angle).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のニュートラルトラップ54によりイオンビーム51
を平行化させるイオン注入装置では、設定値を基に計算
された励磁電流によりイオンビーム51を偏向させる
と、ヒステリシス特性等により正規の進路を通るイオン
ビーム51を得ることが困難であるため、所定の入射角
とは異なる入射角αでイオン注入が行われることにな
る。即ち、従来のイオン注入装置は、入射角の精度が低
下したものになっており、ニュートラルトラップ54に
より平行化されたイオンビーム51をウエーハ53の全
面に均一に照射させた場合でも、所定量のイオンをウエ
ーハ53の所定位置に所定の角度で精度良く注入できな
いという問題点を有している。
However, the above-mentioned conventional neutral trap 54 is used for the ion beam 51.
In the ion implantation apparatus for collimating the ion beam 51, when the ion beam 51 is deflected by the exciting current calculated based on the set value, it is difficult to obtain the ion beam 51 passing through the regular path due to the hysteresis characteristic and the like. Ion implantation will be performed at an incident angle α different from the incident angle α. That is, the conventional ion implanter has reduced accuracy of the incident angle, and even when the entire surface of the wafer 53 is uniformly irradiated with the ion beam 51 collimated by the neutral trap 54, a predetermined amount of the ion beam 51 is emitted. There is a problem that ions cannot be injected into a predetermined position of the wafer 53 at a predetermined angle with high accuracy.

【0005】従って、本発明においては、イオンビーム
51のウエーハ53面に対する入射角の精度を向上させ
ることにより上記の問題点を解決することができるイオ
ン注入装置を提供することを目的としている。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an ion implanter capable of solving the above problems by improving the accuracy of the angle of incidence of the ion beam 51 on the surface of the wafer 53.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のイオン注入装置
は、上記課題を解決するために、走査されたイオンビー
ムをウエーハ方向に偏向させながら平行化し、ウエーハ
面に対して所定の入射角となるようにイオンビームをウ
エーハに照射させるものであり、下記の特徴を有してい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the ion implantation apparatus of the present invention collimates a scanned ion beam while deflecting it in the wafer direction and collimates the ion beam so that a predetermined incident angle with respect to the wafer surface is obtained. The wafer is irradiated with the ion beam so as to have the following characteristics.

【0007】即ち、イオン注入装置は、イオンビームの
直進軌道よりも一方向側においてイオンビームを走査す
る一次元スキャナであるビーム走査手段と、ビーム走査
手段を通過したイオンビームを偏向して平行化するニュ
ートラルトラップである偏向平行化手段とを有し待機
状態中の上記ビーム走査手段を直進したイオンビームを
も偏向するように上記偏向平行化手段が配置されてい
る。また、イオン注入装置は、上記ビーム走査手段を直
進したイオンビームが上記偏向平行化手段により偏向さ
れて入射したときに、該イオンビームの進行方向がウエ
ーハ面に対して所定の入射角となるように配設されたビ
ーム検出器であるビーム検出手段をさらに有しているこ
とを特徴としている。
That is, the ion implantation apparatus is a one-dimensional scanner that scans the ion beam on one side of a straight trajectory of the ion beam, and a beam scanning unit that deflects the ion beam that has passed through the beam scanning unit. and a deflection collimating means is a neutral traps, waiting
The ion beam that went straight through the beam scanning means in the state
The deflection parallelizing means is arranged so as to deflect
It Further, the ion implantation apparatus is configured so that, when an ion beam that has traveled straight through the beam scanning means is deflected by the deflection collimating means and is incident, the traveling direction of the ion beam has a predetermined incident angle with respect to the wafer surface. It is characterized in that it further comprises a beam detecting means which is a beam detector disposed in the.

【0008】また、本発明のイオン注入装置の運転方法
は、走査されたイオンビームをウエーハ方向に偏向させ
ながら平行化してウエーハに照射させるイオン注入装置
であって、イオンビームの直進軌道よりも一方向側にお
いてイオンビームを走査するビーム走査手段と、上記ビ
ーム走査手段を通過したイオンビームを偏向して平行化
する偏向平行化手段と、イオンビームが入射した際に検
出されるビーム電流を出力するビーム検出手段とを有す
るイオン注入装置の運転方法において、ウエー ハへのイ
オンビームの照射を停止させる場合には、上記偏向平行
化手段によるイオンビームの偏向を維持させながら上記
ビーム走査手段を待機状態にしてイオンビームを上記ビ
ーム検出手段に入射させることを特徴としている。
Further , a method of operating the ion implantation apparatus of the present invention.
Deflects the scanned ion beam in the wafer direction.
Ion implanter for parallelizing and irradiating the wafer
Therefore, it should be on one side of the straight trajectory of the ion beam.
Beam scanning means for scanning the ion beam with the beam
Deflection and parallelization of the ion beam that has passed through the scanning unit
Deflection and collimation means for
Beam detection means for outputting the emitted beam current
Method of operating a that ion implantation apparatus, Lee to Parkway Ha
When stopping the on-beam irradiation,
While maintaining the deflection of the ion beam by the ionization means,
Put the ion beam in the standby state with the beam scanning means.
It is characterized in that it is incident on the beam detecting means.

【0009】また、本発明のイオン注入装置のビーム偏
向角調整方法は、走査されたイオンビームをウエーハ方
向に偏向させながら平行化し、ウエーハ面に対して所定
の入射角となるようにイオンビームをウエーハに照射さ
せるイオン注入装置であって、イオンビームの直進軌道
よりも一方向側においてイオンビームを走査するビーム
走査手段と、上記ビーム走査手段を通過したイオンビー
ムを偏向して平行化する偏向平行化手段とを有するイオ
ン注入装置のビーム偏向角調整方法において、イオンビ
ームが上記偏向平行化手段により偏向されて入射したと
きに、該イオンビームの進行方向がウエーハ面に対して
所定の入射角となるように配設されたビーム検出手段を
上記イオン注入装置がさらに有し、上記ビーム走査手段
を待機状態にさせながら上記偏向平行化手段によるイオ
ンビームの偏向角度を変化させ、上記ビーム検出手段に
イオンビームが入射した際に検出されるビーム電流が最
大となるように上記偏向平行化手段によるイオンビーム
の偏向角度を調整することを特徴としている。
Further , the beam deflection of the ion implantation apparatus of the present invention is
The direction adjustment method is to scan the ion beam on the wafer.
Predetermine with respect to the wafer surface by deflecting in parallel
The wafer is irradiated with the ion beam so that the angle of incidence becomes
It is an ion implanter that makes the ion beam go straight
Beam that scans the ion beam in one direction side than
The scanning means and the ion beam that has passed through the beam scanning means.
And a deflecting and collimating means for deflecting and collimating the beam.
In the method of adjusting the beam deflection angle of the implanter,
The beam is deflected by the deflection collimating means and is incident.
The direction of travel of the ion beam with respect to the wafer surface
A beam detecting means arranged so as to have a predetermined incident angle.
The ion implanter further has the beam scanning means.
While holding the
Change the beam deflection angle,
The maximum beam current detected when the ion beam is incident is
Ion beam by the deflection parallelizing means
It is characterized by adjusting the deflection angle of.

【0010】上記イオン注入装置のビーム偏向角調整方
法においては、上記偏向平行化手段が、励磁電流により
磁場を生成してその磁場強度に応じてイオンビームを偏
向するものであり、上記偏向平行化手段の励磁電流を変
化させ、イオンビームが入射した際に上記ビーム検出手
段にて検出されるビーム電流が最大値となったときの励
磁電流をイオン注入時の励磁電流として決定することが
望ましい。
Method for adjusting beam deflection angle of the above ion implantation apparatus
In the method, the deflection parallelizing means is
A magnetic field is generated and the ion beam is polarized according to the magnetic field strength.
Change the exciting current of the deflection parallelizing means.
When the ion beam is incident on the
Excitation when the beam current detected at the stage reaches the maximum value
It is possible to determine the magnetic current as the exciting current during ion implantation.
desirable.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成によれば、イオン注入に使用される
イオンビームを用いて偏向平行化手段を調整することに
よって、ウエーハ面に対するイオンビームの入射角を所
定の入射角となるように調整することが可能である。よ
って、入射角の精度を向上させることが可能であるた
め、所定量の不純物イオンをウエーハの所定位置に精度
良く注入することが可能になっている。さらに、イオン
ビームのイオン種およびエネルギーを考慮しなくても、
偏向平行化手段を調整してビーム検出手段にイオンビー
ムを入射させることができるため、ウエーハ面に対する
イオンビームの入射角を容易に調整することが可能にな
っている。
According to the above structure, the incident angle of the ion beam with respect to the wafer surface is adjusted to a predetermined angle by adjusting the deflecting and collimating means using the ion beam used for ion implantation. It is possible. Therefore, since the accuracy of the incident angle can be improved, a predetermined amount of impurity ions can be accurately injected into a predetermined position of the wafer. Furthermore, without considering the ion species and energy of the ion beam,
Since the ion beam can be made incident on the beam detecting means by adjusting the deflecting and collimating means, the incident angle of the ion beam with respect to the wafer surface can be easily adjusted.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の一実施例を図1に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIG.

【0013】本実施例に係るイオン注入装置は、図1に
示すように、磁場を生成することによりイオンビーム1
を所望の不純物イオンに質量分析する質量分析器3を有
している。質量分析器3の前段および後段には、イオン
ビーム1を生成する図示しないイオン源と、質量分析さ
れたイオンビーム1を加速する図示しない加速器とがそ
れぞれ設けられている。加速器の後段には、イオンビー
ム1を電磁的に例えば水平方向に偏向させる一次元スキ
ャナ2が配設されており、一次元スキャナ2は、イオン
ビーム1を直進させる待機動作と、イオンビーム1の偏
向角度の増減を繰り返すことによって、イオンビーム1
の直進軌道よりも一方向側においてイオンビーム1を水
平方向に走査する走査動作とを行うようになっている。
As shown in FIG. 1, the ion implantation apparatus according to this embodiment produces a magnetic field to produce an ion beam 1
Has a mass analyzer 3 for mass spectrometric analysis to obtain desired impurity ions. An ion source (not shown) that generates the ion beam 1 and an accelerator (not shown) that accelerates the mass-analyzed ion beam 1 are provided in front of and behind the mass analyzer 3, respectively. A one-dimensional scanner 2 that electromagnetically deflects the ion beam 1 in a horizontal direction, for example, is provided at the subsequent stage of the accelerator. The one-dimensional scanner 2 performs a standby operation of moving the ion beam 1 straight and an ion beam 1 of the ion beam 1. By repeatedly increasing and decreasing the deflection angle, the ion beam 1
The scanning operation for scanning the ion beam 1 in the horizontal direction is performed on the one direction side of the straight trajectory of the.

【0014】上記の一次元スキャナ2の後段には、電磁
的にイオンビーム1を偏向させるニュートラルトラップ
4が設けられている。このニュートラルトラップ4は、
イオンビーム1が一次元スキャナ2を直進して偏向され
ることにより決定される偏向後のイオンビーム1の進行
方向と一次元スキャナ2により走査されたイオンビーム
1が偏向された後の進行方向とが一致した方向となるよ
うに平行化されるようになっている。尚、上述の一次元
スキャナ2は、イオンビーム1を静電的に偏向させるよ
うになっていても良い。
A neutral trap 4 for electromagnetically deflecting the ion beam 1 is provided after the one-dimensional scanner 2. This neutral trap 4
The traveling direction of the deflected ion beam 1 determined by the ion beam 1 traveling straight through the one-dimensional scanner 2 and being deflected, and the traveling direction of the ion beam 1 scanned by the one-dimensional scanner 2 after being deflected Are parallelized so that they are in the same direction. The one-dimensional scanner 2 described above may be configured to electrostatically deflect the ion beam 1.

【0015】上記のニュートラルトラップ4により偏向
されるイオンビーム1の偏向方向には、イオンビーム1
の偏向角度を決定するビーム検出器5と、ウエーハ6を
保持して垂直方向に往復移動させる図示しないプラテン
と、プラテンによるウエーハ6の移動速度の制御に用い
られるドーズファラデー7とがこの順に配設されてい
る。
In the deflection direction of the ion beam 1 deflected by the neutral trap 4 described above, the ion beam 1
A beam detector 5 for determining the deflection angle of the wafer, a platen (not shown) for holding the wafer 6 and reciprocating in the vertical direction, and a dose Faraday 7 used for controlling the moving speed of the wafer 6 by the platen. Has been done.

【0016】上記のビーム検出器5は、イオンビーム1
が待機動作中の一次元スキャナ2を直進し、ニュートラ
ルトラップ4により偏向されて入射したときに、イオン
ビーム1のウエーハ6面に対する入射角が例えば直角等
の所定の入射角となるように配置されている。また、ビ
ーム検出器5は、プラテンにウエーハ6を装着するロー
ド時およびプラテンからウエーハ6を抜脱するアンロー
ド時に装着および抜脱の障害とならないように、ビーム
走査領域から十分に離れた位置に配置されている。尚、
ビーム検出器5は、イオンビーム1のウエーハ6面に対
する入射角を任意に設定できるように移動可能にされて
いることが望ましい。
The beam detector 5 is the ion beam 1
Is arranged so that the incident angle of the ion beam 1 with respect to the surface of the wafer 6 becomes a predetermined incident angle such as a right angle, when it advances straight through the one-dimensional scanner 2 during standby operation and is deflected by the neutral trap 4. ing. In addition, the beam detector 5 is located at a position sufficiently separated from the beam scanning area so as not to obstruct the loading and unloading when the wafer 6 is loaded on the platen and when the wafer 6 is unloaded from the platen. It is arranged. still,
The beam detector 5 is preferably movable so that the incident angle of the ion beam 1 with respect to the wafer 6 surface can be arbitrarily set.

【0017】上記のビーム検出器5は、ビーム偏向角調
整装置8に接続されており、ビーム検出器5にイオンビ
ーム1が入射した際に検出されるビーム電流をビーム偏
向角調整装置8へ出力するようになっている。ビーム偏
向角調整装置8は、ニュートラルトラップ4に接続され
ており、ニュートラルトラップ4の励磁電流をビーム電
流に基づいて決定するようになっている。即ち、ビーム
偏向角調整装置8は、一次元スキャナ2の待機動作時
に、ニュートラルトラップ4の励磁電流を徐々に増大さ
せてイオンビーム1の偏向角を変化させることによっ
て、イオンビーム1をビーム検出器5に入射させ、ビー
ム検出器5のビーム電流が最大値となったときの励磁電
流をイオン注入時の励磁電流として決定するようになっ
ている。
The beam detector 5 is connected to a beam deflection angle adjusting device 8 and outputs a beam current detected when the ion beam 1 is incident on the beam detector 5 to the beam deflecting angle adjusting device 8. It is supposed to do. The beam deflection angle adjusting device 8 is connected to the neutral trap 4 and determines the exciting current of the neutral trap 4 based on the beam current. That is, the beam deflection angle adjusting device 8 changes the deflection angle of the ion beam 1 by gradually increasing the exciting current of the neutral trap 4 during the standby operation of the one-dimensional scanner 2 to change the deflection angle of the ion beam 1 to a beam detector. 5, the exciting current when the beam current of the beam detector 5 reaches the maximum value is determined as the exciting current at the time of ion implantation.

【0018】上記の構成において、イオン注入装置の動
作について説明する。
The operation of the ion implanter having the above structure will be described.

【0019】先ず、イオン注入装置を立ち上げる場合に
は、イオン源、質量分析器3、および加速器への電力供
給が開始されることになる。これにより、イオン源から
正電荷のイオンが引出電極によって引き出され、質量分
析器3で質量分析された特定の不純物イオンのみからな
るイオンビーム1が生成されることになる。このイオン
ビーム1は、加速器により加速された後、待機動作の状
態にされた一次元スキャナ2を直進し、励磁電流が通電
されていないニュートラルトラップ4を直進することに
なる。
First, when the ion implantation apparatus is started up, power supply to the ion source, the mass analyzer 3, and the accelerator is started. As a result, positively charged ions are extracted from the ion source by the extraction electrode, and the ion beam 1 composed of only the specific impurity ions mass-analyzed by the mass analyzer 3 is generated. After being accelerated by the accelerator, the ion beam 1 travels straight through the one-dimensional scanner 2 that is in the standby state, and travels straight through the neutral trap 4 to which the exciting current is not supplied.

【0020】次に、ニュートラルトラップ4の励磁電流
がビーム偏向角調整装置8の指令により通電され、ニュ
ートラルトラップ4内に磁場が生成されることになる。
これにより、ニュートラルトラップ4を直進して通過し
たイオンビーム1は、ニュートラルトラップ4の磁場強
度に応じた偏向角度でもってビーム検出器5方向に偏向
することになる。ニュートラルトラップ4への励磁電流
の通電量は、ビーム偏向角調整装置8の指令により徐々
に増大されることになり、イオンビーム1の偏向角度
は、励磁電流の通電量の増大に伴って徐々に変化するこ
とになる。そして、イオンビーム1がビーム検出器5に
入射し、ビーム検出器5により検出されたビーム電流が
最大値を示したときの励磁電流がイオン注入時の励磁電
流として決定されることになる。
Next, the exciting current of the neutral trap 4 is energized by the command of the beam deflection angle adjusting device 8 and a magnetic field is generated in the neutral trap 4.
As a result, the ion beam 1 that has passed straight through the neutral trap 4 is deflected toward the beam detector 5 at a deflection angle according to the magnetic field strength of the neutral trap 4. The energization amount of the exciting current to the neutral trap 4 is gradually increased by the command of the beam deflection angle adjusting device 8, and the deflection angle of the ion beam 1 is gradually increased as the energizing amount of the exciting current is increased. It will change. Then, the ion beam 1 is incident on the beam detector 5, and the exciting current when the beam current detected by the beam detector 5 shows the maximum value is determined as the exciting current at the time of ion implantation.

【0021】この後、ニュートラルトラップ4への励磁
電流が維持された状態において、ビーム検出器5からの
ビーム電流を参照してイオンビーム1のビーム量がイオ
ン源の運転条件を適当に変えることにより所定の値に調
整された後、一次元スキャナ2の走査動作が開始される
ことによって、イオンビーム1は、一次元スキャナ2に
より水平方向に走査されながらニュートラルトラップ4
を通過することになる。
After that, while the exciting current to the neutral trap 4 is maintained, the beam amount of the ion beam 1 is appropriately changed by referring to the beam current from the beam detector 5 to change the operating conditions of the ion source. After being adjusted to a predetermined value, the scanning operation of the one-dimensional scanner 2 is started, so that the ion beam 1 is horizontally scanned by the one-dimensional scanner 2 and the neutral trap 4 is moved.
Will pass through.

【0022】この際、ニュートラルトラップ4は、一次
元スキャナ2を直進したイオンビーム1が偏向された後
の進行方向と、走査されたイオンビーム1が偏向された
後の進行方向とが一致した方向となるように平行化され
るようになっている。また、ビーム検出器5は、待機動
作中の一次元スキャナ2を直進するイオンビーム1がニ
ュートラルトラップ4により偏向されて入射したとき
に、イオンビーム1のウエーハ6面に対する入射角が例
えば直角となるように配置されている。これにより、ニ
ュートラルトラップ4を通過したイオンビーム1は、ウ
エーハ6面に対して直角の入射角でもってウエーハ6面
を走査することになる。
At this time, the neutral trap 4 has a direction in which the traveling direction of the ion beam 1 that has traveled straight through the one-dimensional scanner 2 is deflected and the traveling direction of the scanned ion beam 1 is deflected. It is designed to be parallelized so that. Further, in the beam detector 5, when the ion beam 1 traveling straight on the one-dimensional scanner 2 in the standby operation is deflected by the neutral trap 4 and enters, the incident angle of the ion beam 1 with respect to the wafer 6 surface becomes, for example, a right angle. Are arranged as follows. As a result, the ion beam 1 that has passed through the neutral trap 4 scans the wafer 6 surface at an incident angle that is perpendicular to the wafer 6 surface.

【0023】次に、イオン注入の完了や装置の異常等に
よりウエーハ6へのイオンビーム1の照射を停止させる
場合には、ニュートラルトラップ4への励磁電流が維持
されながら、一次元スキャナ2が待機動作の状態にされ
ることになる。待機動作中の一次元スキャナ2は、イオ
ンビーム1を直進させることになり、イオンビーム1
は、ニュートラルトラップ4の磁場により偏向され、ビ
ーム検出器5に入射することになる。これにより、ビー
ム検出器5は、イオン注入を行わない場合におけるイオ
ンビーム1の退避場所であるビームパーキングステーシ
ョンとしての機能を発揮することになる。実施例では、
注入完了後、イオンビーム1をビームパーキング位置に
待機させ、注入済みウエーハを取り出し、次に、未注入
ウエーハの装填を行ってビーム待機を終わり、注入照射
を再開することになる。
Next, when the irradiation of the ion beam 1 to the wafer 6 is stopped due to the completion of ion implantation or the abnormality of the apparatus, the one-dimensional scanner 2 waits while the exciting current to the neutral trap 4 is maintained. Will be put into operation. The one-dimensional scanner 2 in the standby operation moves the ion beam 1 straight, and the ion beam 1
Is deflected by the magnetic field of the neutral trap 4 and enters the beam detector 5. As a result, the beam detector 5 exhibits a function as a beam parking station which is a retreat place for the ion beam 1 when the ion implantation is not performed. In the example,
After the implantation is completed, the ion beam 1 is made to stand by at the beam parking position, the implanted wafer is taken out, then the unimplanted wafer is loaded, the beam standby is terminated, and the implantation irradiation is restarted.

【0024】このように、本実施例のイオン注入装置
は、イオンビーム1の直進軌道よりも一方向側において
イオンビーム1を走査する一次元スキャナ2と、一次元
スキャナ2を通過したイオンビーム1を偏向して平行化
するニュートラルトラップ4と、一次元スキャナ2を直
進したイオンビーム1がニュートラルトラップ4により
偏向されて入射したときに、このイオンビーム1の進行
方向がウエーハ6面に対して所定の入射角となるように
配設されたビーム検出器5とを有している点を特徴とし
ている。
As described above, the ion implantation apparatus of this embodiment has a one-dimensional scanner 2 that scans the ion beam 1 on one side of the linear trajectory of the ion beam 1, and the ion beam 1 that has passed through the one-dimensional scanner 2. When a neutral trap 4 for deflecting and collimating the ion beam 1 and an ion beam 1 traveling straight through a one-dimensional scanner 2 are deflected by the neutral trap 4 and incident, the traveling direction of the ion beam 1 is predetermined with respect to the wafer 6 surface. The beam detector 5 is arranged so as to have an incident angle of.

【0025】これにより、一次元スキャナ2を直進させ
たイオンビーム1がビーム検出器5に入射するように、
ニュートラルトラップ4によるイオンビーム1の偏向角
を調整することによって、ウエーハ6面に対するイオン
ビーム1の入射角を調整することが可能になっている。
即ち、イオン注入に使用されるイオンビーム1を用いて
ウエーハ6面に対するイオンビーム1の入射角を調整す
ることが可能になっている。従って、イオン注入装置
は、入射角の精度を向上させることが可能になっている
ため、所定量の不純物イオンをウエーハの所定位置に精
度良く注入することが可能になり、結果として注入精度
および注入品質を向上させることが可能になっている。
さらに、イオンビーム1のイオン種およびエネルギーを
考慮しなくても、ニュートラルトラップ4を調整してビ
ーム検出器5にイオンビーム1を入射させることができ
るため、ウエーハ6面に対するイオンビーム1の入射角
の調整を容易に行うことが可能になっている。
As a result, the ion beam 1 straightly moved by the one-dimensional scanner 2 is made incident on the beam detector 5.
By adjusting the deflection angle of the ion beam 1 by the neutral trap 4, it is possible to adjust the incident angle of the ion beam 1 with respect to the surface of the wafer 6.
That is, it is possible to adjust the incident angle of the ion beam 1 with respect to the wafer 6 surface using the ion beam 1 used for ion implantation. Therefore, since the ion implantation apparatus can improve the accuracy of the incident angle, it becomes possible to precisely implant a predetermined amount of impurity ions into a predetermined position of the wafer, and as a result, the implantation accuracy and implantation can be improved. It is possible to improve quality.
Further, since the ion trap 1 can be made incident on the beam detector 5 by adjusting the neutral trap 4 without considering the ion species and energy of the ion beam 1, the incident angle of the ion beam 1 with respect to the surface of the wafer 6 can be adjusted. It is possible to easily adjust the.

【0026】また、上記のイオン注入装置は、イオンビ
ーム1の照射を停止させる場合に、ニュートラルトラッ
プ4への励磁電流を維持してニュートラルトラップ4に
よるイオンビーム1の偏向を維持させながら、一次元ス
キャナ2を待機動作の状態にしてイオンビーム1を直進
させるようになっている。これにより、ビーム検出器5
は、イオン注入を行わない場合におけるイオンビーム1
の退避場所であるビームパーキングステーションとして
の機能をビーム検出器5に持たせることが可能になって
いる。
In addition, the above-mentioned ion implanter maintains the excitation current to the neutral trap 4 to maintain the deflection of the ion beam 1 by the neutral trap 4 when the irradiation of the ion beam 1 is stopped. The scanner 2 is set in a standby state and the ion beam 1 is allowed to go straight. Thereby, the beam detector 5
Is the ion beam 1 when ion implantation is not performed.
It is possible to give the beam detector 5 a function as a beam parking station, which is an evacuation site.

【0027】さらに、上記のイオン注入装置は、プラテ
ンにウエーハ6を装着するロード時およびプラテンから
ウエーハ6を抜脱するアンロード時に装着および抜脱の
障害とならない位置にビーム検出器5を配置させてい
る。これにより、ビーム検出器5の配置によりウエーハ
6の搬送に支障を生じることがない。
Further, in the above-mentioned ion implantation apparatus, the beam detector 5 is arranged at a position which does not hinder the loading and the removal when the wafer 6 is loaded on the platen and when the wafer 6 is unloaded from the platen. ing. Therefore, the arrangement of the beam detector 5 does not hinder the transportation of the wafer 6.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明のイオン注入装置は、以上のよう
に、走査されたイオンビームをウエーハ方向に偏向させ
ながら平行化し、ウエーハ面に対して所定の入射角とな
るようにイオンビームをウエーハに照射させるものであ
り、イオンビームの直進軌道よりも一方向側においてイ
オンビームを走査するビーム走査手段と、上記ビーム走
査手段を通過したイオンビームを偏向して平行化する偏
向平行化手段とを有し待機状態中の上記ビーム走査手
段を直進したイオンビームをも偏向するように上記偏向
平行化手段が配置されている。また、イオン注入装置
は、上記ビーム走査手段を直進したイオンビームが上記
偏向平行化手段により偏向されて入射したときに、該イ
オンビームの進行方向がウエーハ面に対して所定の入射
角となるように配設されたビーム検出器であるビーム検
出手段をさらに有している構成である。
As described above, the ion implantation apparatus of the present invention collimates a scanned ion beam while deflecting it in the direction of the wafer and collimates the ion beam so that the ion beam has a predetermined incident angle with respect to the wafer surface. is intended to be irradiated to a beam scanning means for scanning the ion beam in one direction side of the straight trajectory of the ion beam, a deflecting collimating means for collimating and deflecting the ion beam passed through the beam scanning means Have the beam scanning hand in the standby state
The deflection is performed so that the ion beam traveling straight through the step is also deflected.
A collimating means is arranged. Also, ion implantation equipment
Is arranged so that, when an ion beam traveling straight through the beam scanning means is deflected by the deflection collimating means and is incident, the traveling direction of the ion beam has a predetermined incident angle with respect to the wafer surface. The configuration further includes a beam detection unit that is a beam detector.

【0029】これにより、イオン注入に使用されるイオ
ンビームを用いて偏向平行化手段を調整し、ウエーハ面
に対するイオンビームの入射角を所定の入射角となるよ
うに調整することが可能であるため、入射角の精度が向
上し、所定量の不純物イオンをウエーハの所定位置に精
度良く注入することが可能である。さらに、イオンビー
ムのイオン種およびエネルギーを考慮しなくても、偏向
平行化手段を調整してビーム検出手段にイオンビームを
入射させることができるため、ウエーハ面に対するイオ
ンビームの入射角の調整を容易に行うことが可能である
という効果を奏する。
This makes it possible to adjust the deflecting and collimating means by using the ion beam used for ion implantation and adjust the incident angle of the ion beam with respect to the wafer surface to be a predetermined incident angle. The accuracy of the incident angle is improved, and it is possible to inject a predetermined amount of impurity ions into a predetermined position of the wafer with high accuracy. Further, since the ion beam can be incident on the beam detecting means by adjusting the deflection parallelizing means without considering the ion species and energy of the ion beam, it is easy to adjust the incident angle of the ion beam to the wafer surface. The effect is that it can be performed.

【0030】また、本発明のイオン注入装置の運転方法
は、走査されたイオンビームをウエーハ方向に偏向させ
ながら平行化してウエーハに照射させるイオン注入装置
であって、イオンビームの直進軌道よりも一方向側にお
いてイオンビームを走査するビーム走査手段と、上記ビ
ーム走査手段を通過したイオンビームを偏向して平行化
する偏向平行化手段と、イオンビームが入射した際に検
出されるビーム電流を出力するビーム検出手段とを有す
るイオン注入装置の運転方法において、ウエーハへのイ
オンビームの照射を停止させる場合には、上記偏向平行
化手段によるイオンビームの偏向を維持させながら上記
ビーム走査手段を待機状態にしてイオンビームを上記ビ
ーム検出手段に入射させることを特徴としている。
The method of operating the ion implantation apparatus of the present invention
Deflects the scanned ion beam in the wafer direction.
Ion implanter for parallelizing and irradiating the wafer
Therefore, it should be on one side of the straight trajectory of the ion beam.
Beam scanning means for scanning the ion beam with the beam
Deflection and parallelization of the ion beam that has passed through the scanning unit
Deflection and collimation means for
Beam detection means for outputting the emitted beam current
In the method of operating the ion implanter,
When stopping the on-beam irradiation,
While maintaining the deflection of the ion beam by the ionization means,
Put the ion beam in the standby state with the beam scanning means.
It is characterized in that it is incident on the beam detecting means.

【0031】また、本発明のイオン注入装置のビーム偏
向角調整方法は、走査されたイオンビームをウエーハ方
向に偏向させながら平行化し、ウエーハ面に対して所定
の入射角となるようにイオンビームをウエーハに照射さ
せるイオン注入装置であって、イオンビームの直進軌道
よりも一方向側においてイオンビームを走査するビーム
走査手段と、上記ビーム走査手段を通過したイオンビー
ムを偏向して平行化する偏向平行化手段とを有するイオ
ン注入装置のビーム偏向角調整方法において、イオンビ
ームが上記偏向平行化手段により偏向されて入射したと
きに、該イオンビームの進行方向がウエーハ面に対して
所定の入射角となるように配設されたビーム検出手段を
上記イオン注入装置がさらに有し、上記ビーム走査手段
を待機状 態にさせながら上記偏向平行化手段によるイオ
ンビームの偏向角度を変化させ、上記ビーム検出手段に
イオンビームが入射した際に検出されるビーム電流が最
大となるように上記偏向平行化手段によるイオンビーム
の偏向角度を調整することを特徴としている。
Further , the beam deflection of the ion implantation apparatus of the present invention is
The direction adjustment method is to scan the ion beam on the wafer.
Predetermine with respect to the wafer surface by deflecting in parallel
The wafer is irradiated with the ion beam so that the angle of incidence becomes
It is an ion implanter that makes the ion beam go straight
Beam that scans the ion beam in one direction side than
The scanning means and the ion beam that has passed through the beam scanning means.
And a deflecting and collimating means for deflecting and collimating the beam.
In the method of adjusting the beam deflection angle of the implanter,
The beam is deflected by the deflection collimating means and is incident.
The direction of travel of the ion beam with respect to the wafer surface
A beam detecting means arranged so as to have a predetermined incident angle.
The ion implanter further has the beam scanning means.
Io by said deflecting collimating means while the standby state of the
Change the beam deflection angle,
The maximum beam current detected when the ion beam is incident is
Ion beam by the deflection parallelizing means
It is characterized by adjusting the deflection angle of.

【0032】上記イオン注入装置のビーム偏向角調整方
法においては、上記偏向平行化手段が、励磁電流により
磁場を生成してその磁場強度に応じてイオンビームを偏
向するものであり、上記偏向平行化手段の励磁電流を変
化させ、イオンビームが入射した際に上記ビーム検出手
段にて検出されるビーム電流が最大値となったときの励
磁電流をイオン注入時の励磁電流として決定することが
望ましい。
Method of adjusting beam deflection angle of the above ion implantation apparatus
In the method, the deflection parallelizing means is
A magnetic field is generated and the ion beam is polarized according to the magnetic field strength.
Change the exciting current of the deflection parallelizing means.
When the ion beam is incident on the
Excitation when the beam current detected at the stage reaches the maximum value
It is possible to determine the magnetic current as the exciting current during ion implantation.
desirable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のイオン注入装置によりイオンビームの
偏向角が調整される状態を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which a deflection angle of an ion beam is adjusted by an ion implantation apparatus of the present invention.

【図2】従来例を示すものであり、偏向されたイオンビ
ームがウエーハに照射される状態を示す説明図である。
FIG. 2 shows a conventional example and is an explanatory view showing a state in which a deflected ion beam is applied to a wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イオンビーム 2 一次元スキャナ(ビーム走査手段) 3 質量分析器 4 ニュートラルトラップ(偏向平行化手段) 5 ビーム検出器(ビーム検出手段) 6 ウエーハ 7 ドーズファラデー 8 ビーム偏向角調整装置 1 ion beam 2 One-dimensional scanner (beam scanning means) 3 Mass spectrometer 4 Neutral trap (deflection parallelization means) 5 Beam detector (beam detection means) 6 Waha 7 Dose Faraday 8 Beam deflection angle adjustment device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/317 H01J 37/04 H01L 21/265 C23C 14/48 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 37/317 H01J 37/04 H01L 21/265 C23C 14/48

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】走査されたイオンビームをウエーハ方向に
偏向させながら平行化し、ウエーハ面に対して所定の入
射角となるようにイオンビームをウエーハに照射させる
イオン注入装置であって、 イオンビームの直進軌道よりも一方向側においてイオン
ビームを走査するビーム走査手段と、 上記ビーム走査手段を通過したイオンビームを偏向して
平行化する偏向平行化手段とを有するイオン注入装置に
おいて待機状態中の上記ビーム走査手段を直進したイオンビー
ムをも偏向するように上記偏向平行化手段が配置されて
おり、 上記ビーム走査手段を直進したイオンビームが上記偏向
平行化手段により偏向されて入射したときに、該イオン
ビームの進行方向がウエーハ面に対して所定の入射角と
なるように配設されたビーム検出手段をさらに有してい
ることを特徴するイオン注入装置。
1. A collimated while deflecting the scanned ion beam in the wafer direction, an ion implantation apparatus for irradiating an ion beam to the wafer so as to have a predetermined angle of incidence with respect to the wafer surface, the ion beam An ion implanter having a beam scanning means for scanning an ion beam on one side of a straight trajectory and a deflection collimating means for deflecting and collimating the ion beam passing through the beam scanning means.
In the standby state, the ion beam is moved straight through the beam scanning means.
The deflection parallelizing means is arranged so as to deflect the beam as well.
Cage, when the ion beam straight through the beam scanning means is incident is deflected by the deflection collimating means, the traveling direction of the ion beam is arranged to have a predetermined angle of incidence with respect to the wafer surface An ion implanter further comprising a beam detecting means.
【請求項2】走査されたイオンビームをウエーハ方向に
偏向させながら平行化してウエーハに照射させるイオン
注入装置であって、 イオンビームの直進軌道よりも一方向側においてイオン
ビームを走査するビーム走査手段と、 上記ビーム走査手段を通過したイオンビームを偏向して
平行化する偏向平行化手段と、 イオンビームが入射した際に検出されるビーム電流を出
力するビーム検出手段とを有するイオン注入装置の運転
方法において、 ウエーハへのイオンビームの照射を停止させる場合に
は、上記偏向平行化手段によるイオンビームの偏向を維
持させながら上記ビーム走査手段を待機状態にし てイオ
ンビームを上記ビーム検出手段に入射させることを特徴
とするイオン注入装置の運転方法。
2. A scanned ion beam is directed to a wafer.
Ions to be collimated and deflected to irradiate the wafer
It is an implanter, and the ions are placed on one side of the straight trajectory of the ion beam.
Beam scanning means for scanning the beam and deflecting the ion beam passing through the beam scanning means
Deflection and collimation means for collimating and outputting the beam current detected when the ion beam is incident.
Operation of an ion implanter with a beam detection means
In the method, when the irradiation of the ion beam to the wafer is stopped
Maintains the deflection of the ion beam by the deflection collimating means.
While lifting by the beam scanning unit in a standby state Io
Beam is incident on the beam detecting means.
And operating method of ion implanter.
【請求項3】走査されたイオンビームをウエーハ方向に
偏向させながら平行化し、ウエーハ面に対して所定の入
射角となるようにイオンビームをウエーハに照射させる
イオン注入装置であって、 イオンビームの直進軌道よりも一方向側においてイオン
ビームを走査するビーム走査手段と、 上記ビーム走査手段を通過したイオンビームを偏向して
平行化する偏向平行化手段とを有するイオン注入装置の
ビーム偏向角調整方法において、 イオンビームが上記偏向平行化手段により偏向されて入
射したときに、該イオンビームの進行方向がウエーハ面
に対して所定の入射角となるように配設されたビーム検
出手段を上記イオン注入装置がさらに有し、 上記ビーム走査手段を待機状態にさせながら上記偏向平
行化手段によるイオンビームの偏向角度を変化させ、上
記ビーム検出手段にイオンビームが入射した際に検出さ
れるビーム電流が最大となるように上記偏向平行化手段
によるイオンビームの偏向角度を調整することを特徴と
するイオン注入装置のビーム偏向角調整方法。
3. The scanned ion beam is directed to the wafer.
Parallelize while deflecting, and insert it into the wafer
Irradiate the wafer with an ion beam so that the angle of attack is the same.
An ion implanter, in which ions are placed on one side of the straight trajectory of the ion beam.
Beam scanning means for scanning the beam and deflecting the ion beam passing through the beam scanning means
Of an ion implanter having a deflecting and collimating means for collimating
In the beam deflection angle adjusting method, the ion beam is deflected by the deflection collimating means and enters.
When irradiated, the direction of travel of the ion beam is the wafer surface
A beam detector arranged to have a predetermined incident angle with respect to
The ion implanter further includes a beam ejecting means, and the deflection flattening device is performed while the beam scanning means is in a standby state.
Change the deflection angle of the ion beam
It is detected when the ion beam is incident on the beam detection means.
The above-mentioned deflection parallelizing means so that the beam current generated is maximized.
It is characterized by adjusting the deflection angle of the ion beam by
Method of adjusting beam deflection angle of ion implanter.
【請求項4】請求項3に記載のイオン注入装置のビーム
偏向角調整方法において、 上記偏向平行化手段は、励磁電流により磁場を生成して
その磁場強度に応じてイオンビームを偏向するものであ
り、 上記偏向平行化手段の励磁電流を変化させ、イオンビー
ムが入射した際に上記ビーム検出手段にて検出されるビ
ーム電流が最大値となったときの励磁電流をイオン注入
時の励磁電流として決定することを特徴とするビーム偏
向角調整方法。
4. The beam of the ion implanter according to claim 3.
In the deflection angle adjusting method, the deflection parallelizing means generates a magnetic field by an exciting current.
It deflects the ion beam according to the magnetic field strength.
Ri, by changing the exciting current of the deflection collimating means, Ionbi
Beam detected by the beam detection means when a beam is incident.
Ion implantation of exciting current when the maximum current is reached
Beam polarization characterized by being determined as the excitation current during
Direction adjustment method.
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