JP3438377B2 - イオンシャワードーピング装置 - Google Patents

イオンシャワードーピング装置

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JP3438377B2
JP3438377B2 JP03324995A JP3324995A JP3438377B2 JP 3438377 B2 JP3438377 B2 JP 3438377B2 JP 03324995 A JP03324995 A JP 03324995A JP 3324995 A JP3324995 A JP 3324995A JP 3438377 B2 JP3438377 B2 JP 3438377B2
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義則 川崎
立身 瓦谷
光 上野
修二 星野
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、真空容器内でイオン源
からのイオンビームを基板に照射するイオンシャワード
ーピング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイ等の製造工程では、反
応性ガスをプラズマ化して得られたイオンシャワーをガ
ラス基板上の薄膜シリコン層に照射して所望の不純物を
ドーピングする処理が行われる。このようなイオンシャ
ワーによるドーピング処理を行う装置としてイオン源を
有するイオンシャワードーピング装置が用いられてい
る。
【0003】この種のイオン源は、図4に示すようにプ
ラズマ室であるチャンバ1内の上部中央に熱電子放出用
フィラメント2を設け、チャンバ1の周囲にリング状の
永久磁石5〜9を極性を交互にして複数配設し、チャン
バ1の下部開口部にビーム引出し電極系16を設けて概
略構成されている。ビーム引出し電極系16は、アノー
ドであるチャンバ1と同電位に保たれるイオン閉込め電
極17と、これより数kV低電位に保たれる引出し電極
18と、これよりさらに数十kV低電位の加速電極19
とからなる。これらの電極はグリッド状電極である。
【0004】そして、このイオン源10は、ガス導入口
4からチャンバ1内(プラズマ室)に導入される作動ガ
スにフィラメント2から放出される電子を作用させてプ
ラズマを生成し、これを永久磁石5〜9の磁場によって
チャンバ1内に閉じ込めつつ、ビーム引出し電極18に
よって電界を印加することでプラズマ中のイオンをイオ
ン閉込め電極17を通して引出し、これを加速電極19
の電界で加速してイオンシャワーBを発生させるように
なっている。尚、15は基板にイオンを注入するための
注入室、20はカソード電源、21はアーク電源、22
は引き出し電源、23は加速電源をそれぞれ示してい
る。
【0005】イオン注入される基板の大きさは年々増加
しており、それに伴ってビーム径も大口径(直径300
mm以上)化している。
【0006】ここで、図5はイオン源及び基板の模式図
である。
【0007】同図に示すようにイオン源10は筒状に形
成されており、各電極(直径300mm以上)は円板状
に形成されている。電極には多数(約5000個)の穴
(6mm径)11が形成され、これらの穴11は同心円
上に配置されている。イオン源10からのイオンはこれ
らの穴11から注入室15内に照射される。即ちイオン
シャワーBは、断面形状が円形の線状ビームを同心円状
に5000本束ねたものである。
【0008】このようなイオンシャワードーピング装置
を用いてイオン注入を行う場合、イオンの注入分布を均
一化するため基板12を回転させることが行われてい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イオンシャワードーピング装置を用いた場合、基板12
は回転軸を中心に回転されるので、イオンの注入分布は
図6に示すようにラインL1 〜L4 からなる同心円状に
なってしまい、ラインL1 〜L4 間の均一化を行うのが
困難である。
【0010】また、図7に示すように基板の大きさはイ
オンシャワーBの外周内に収まるような大きさに限定さ
れるため、イオンシャワーを無駄にしてしまい効率が悪
いという問題がある。
【0011】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、基板に照射されるイオンの注入分布を均一にできる
イオンシャワードーピング装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、真空容器内に配置された基板に線状イオン
ビームを束ねたイオンシャワーを照射するイオン源と、
基板をイオンシャワーの照射方向に対して直交する平面
内で揺動させるための揺動保持手段とを備えたイオンシ
ャワードーピング装置において、揺動保持手段は、基板
をX軸方向に移動させるモータと、基板をY軸方向に移
動させるモータとを独立に有するものである。
【0013】
【0014】上記構成に加え本発明は、基板及びイオン
シャワーの断面形状を略四角形としたものである。
【0015】
【作用】上記構成によれば、基板をイオンシャワーの照
射方向に対して直交する平面上を揺動させることによ
り、線状イオンビームの照射面が基板全面を覆うことが
でき、イオンの注入分布が均一化される。
【0016】保持揺動手段を、真空容器内にシール部材
を介して大気開放されるように設けられた注入ステージ
と、この注入ステージ内に設けられイオンシャワーの照
射方向に対して直交する方向に平行移動するX−Y駆動
機構と、一端がこのX−Y駆動機構に真空シールを介し
て取り付けられたロッドと、このロッドの他端に取り付
けられ基板を保持する基板ホルダとで構成した場合に
は、線状のイオンビームの照射面が基板上を縦、横ある
いは斜に移動させることができるので、線状イオンビー
ムの照射面が基板全面を覆うことができ、イオンの注入
分布が均一化される。
【0017】基板及びイオンシャワーの断面形状を略四
角形とした場合には、イオンシャワーの全線状イオンビ
ームが基板上に照射されるので、効率的にイオン注入が
行われる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
【0019】図1は本発明のイオンシャワードーピング
装置の一実施例の概念図である。尚、説明を簡単にする
ためイオン源は省略されている。
【0020】同図において、30は注入ステージであ
り、注入ステージ30の側壁30aには2本のパイプ3
1が取り付けられている。各パイプ31は真空容器から
なる注入室32の外壁32aを貫通すると共に磁気シー
ル33が施されている。
【0021】注入ステージ30内には複数のレール34
が平行に掛け渡されており、レール34上にはX軸駆動
用ギヤードモータ35とY軸駆動用ギヤードモータ36
とが固定されている。両モータ35、36の上側には板
状部材からなるX−Y駆動部37がその主面に沿った方
向(X軸方向及びY軸方向)に移動自在に保持されてい
る。X−Y駆動部にはX軸方向(例えばイオンシャワー
Bの方向と直交すると共に紙面に沿った方向)及びY軸
方向(イオンシャワーBの方向と直交すると共に紙面に
垂直な方向)にラックギヤ(図示せず)が設けられてお
り、モータ35、36の回転軸に取り付けられたピニオ
ンギヤ(図示せず)と係合するようになっている。すな
わち、X−Y駆動部はモータ35、36の回転によって
X軸方向、Y軸方向に周期的に揺動させることができる
ようになっている。
【0022】X−Y駆動部37には複数本(図では2本
であるが限定されない)のロッド38がX−Y駆動部3
7に対して垂直(Z軸方向)に取り付けられている。ロ
ッド38と注入ステージ30との間には大気シール39
が設けられ、注入ステージ30内は大気開放されてい
る。ロッド38の先端には基板40を保持する基板ホル
ダ41がX−Y平面に平行になるように取り付けられて
いる。
【0023】これらのモータ35、36、ラック、ピニ
オンギヤ、X−Y駆動部37でX−Y駆動機構が構成さ
れ、X−Y駆動機構、ロッド38及び基板ホルダ41で
保持揺動手段Hが構成されている。この保持揺動手段H
により基板40を保持すると共にイオンシャワーBの照
射方向に対して直交する平面(X−Y平面)上を移動さ
せることができるようになっている。尚、42はX−Y
駆動機構の動作を制御するための制御ケーブルである。
【0024】ここで図1には示されないイオン源の電極
50(図4に示したビーム引出し電極系16に相当す
る)の形状は、図2に示すように電極上のイオンビーム
引出し穴の最外周の中心位置の縦横の大きさがそれぞれ
x、yの略四角形である。図3において、イオンビーム
が通過するイオンビーム引出し穴51の直径をdとし、
中心間隔をΔx,Δyとする。X−Y駆動部37の揺動
量を±Δx、±Δyとすると、イオン注入処理可能な基
板の大きさはx−2Δx、y−2Δyまで可能である。
【0025】次に実施例の作用を述べる。
【0026】イオン源が作動すると、断面形状が円形で
直径約6mmの線状イオンビーム5000本からなるイ
オンシャワーB(断面形状は四角形)が基板40に照射
される。線状ビームの照射面(断面)は円形でありそれ
ぞれ互いに離れているが、X−Y駆動機構のモータ3
5、36が作動するとX−Y駆動部37がX軸方向ある
いはY軸方向に揺動するので、基板ホルダ41がX軸方
向あるいはY軸方向に揺動する。このため基板40がX
軸方向及びY軸方向に(例えば10mm程度)揺動する
ので線状イオンビームの照射面が基板40上を全面に渡
って移動することになる。このため基板40に照射され
るイオンの注入分布が均一になる。
【0027】基板40及びイオンシャワーBの断面形状
が四角形のため、イオンシャワーBの全ての線状イオン
ビームが無駄なく基板40上に照射されるので、効率的
にイオン注入が行われる。
【0028】本実施例の場合、穴51の直径は約6m
m、中心間隔Δx、Δyは約10mm、穴51の個数は
約5000個となっており、処理可能な基板40の大き
さは500mm×400mm程度であった。
【0029】以上において本実施例によれば、真空容器
内に、基板を保持すると共にイオンシャワーの照射方向
に対して直交する平面上を揺動させる保持揺動手段を設
けたので、400mm角以上の大面積の基板に照射され
るイオンの注入分布が均一化される。
【0030】尚、本実施例ではX−Y駆動機構をギヤー
ドモータ、ラック、ピニオンギヤ、で構成したが、これ
に限定されるものではなく、XY駆動部がXY平面上を
揺動できれば、パルスモータ等他の部材を用いてもよ
い。また、本実施例ではイオン源の電極の形状が四角形
の場合で説明したが、これに限定されず円形であっても
基板を揺動することにより均一にイオン注入することが
できる。さらに注入ステージの裏側(紙面下側)にも同
様な基板ホルダを設けて同時に駆動またはX−Y駆動機
構を個別に付けて独立に駆動してもよい。
【0031】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0032】基板をイオンシャワーの照射方向に対して
直交する平面上を揺動させることにより、基板に照射さ
れるイオンの注入分布を均一にすることができる。
【0033】また、基板及びイオンシャワーの断面形状
を略四角形とすることにより、イオンシャワーの全線状
イオンビームが基板上に照射されるので効率的にイオン
注入が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のイオンシャワードーピング装置の一実
施例の概念図である。
【図2】イオン源に用いられる電極の外観図である。
【図3】電極に形成される穴の大きさ及び位置関係を示
す図である。
【図4】イオンシャワードーピング装置に用いられるイ
オン源の概念図である。
【図5】イオン源及び基板の模式図である。
【図6】図5に示した基板に照射されるイオンシャワー
の分布図である。
【図7】図5に示したイオンシャワーの断面形状と基板
との関係を示す図である。
【符号の説明】
32 真空容器(注入室) 40 基板 B イオンシャワー H 保持揺動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/265 F (72)発明者 上野 光 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 星野 修二 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (56)参考文献 特開 平7−138757(JP,A) 特開 平2−65230(JP,A) 特開 昭63−157863(JP,A) 実開 平2−115246(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/317 H01J 37/20 C23C 14/48 C23C 14/50 H01L 21/265

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空容器内に配置された基板に線状イオ
    ンビームを束ねたイオンシャワーを照射するイオン
    と、上記基板をイオンシャワーの照射方向に対して直交
    する平面内で揺動させるための揺動保持手段とを備えた
    イオンシャワードーピング装置において、上記揺動保持
    手段は、上記基板をX軸方向に移動させるモータと、上
    記基板をY軸方向に移動させるモータとを独立に有する
    ことを特徴とするイオンシャワードーピング装置。
  2. 【請求項2】 上記基板及び上記イオンシャワーの断面
    形状を略四角形とした請求項1記載のイオンシャワード
    ーピング装置。
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FR2856677B1 (fr) * 2003-06-27 2006-12-01 Saint Gobain Substrat revetu d'une couche dielectrique et procede pour sa fabrication
SG160300A1 (en) * 2008-10-03 2010-04-29 Semiconductor Energy Lab Method for manufacturing soi substrate
JP2013171637A (ja) * 2012-02-17 2013-09-02 Ulvac Japan Ltd イオン注入装置
JP6503859B2 (ja) * 2015-04-24 2019-04-24 日新電機株式会社 イオンビーム照射装置およびイオンビーム照射方法
WO2016171262A1 (ja) * 2015-04-24 2016-10-27 日新電機株式会社 イオンビーム照射装置およびイオンビーム照射方法
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