JP3465221B2 - イオン注入装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイオン注入装置に関
し、特に最終的な注入エネルギーを磁場を測定すること
で判定するために、所望のエネルギーのイオンのみを選
別するエネルギー分析電磁石と分解スリットとを備えた
イオン注入装置に関する。
し、特に最終的な注入エネルギーを磁場を測定すること
で判定するために、所望のエネルギーのイオンのみを選
別するエネルギー分析電磁石と分解スリットとを備えた
イオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオン注入装置においては、イオンソー
スからのイオンビーム引き出し後に、１個または複数個
の電磁石を用いて、注入に必要なイオン種のみを選別し
ている。選別されたイオン種は加速器に導かれる。加速
器における加速方法には、静電場による方法と電磁場に
よる方法とがある。
スからのイオンビーム引き出し後に、１個または複数個
の電磁石を用いて、注入に必要なイオン種のみを選別し
ている。選別されたイオン種は加速器に導かれる。加速
器における加速方法には、静電場による方法と電磁場に
よる方法とがある。
【０００３】静電場を用いた加速方法では、静電場を作
り出す電源電圧Ｖ[kV]と引き出すイオンの電価数nとで
一意にイオンビームのエネルギーＥ[keV]が決まる。こ
の場合、イオンのエネルギーは、 Ｅ＝ｎ・Ｖ （１） で表される。したがって、エネルギー分析電磁石の磁場
測定そのものにはエネルギーを決める上での直接的な役
割はない。
り出す電源電圧Ｖ[kV]と引き出すイオンの電価数nとで
一意にイオンビームのエネルギーＥ[keV]が決まる。こ
の場合、イオンのエネルギーは、 Ｅ＝ｎ・Ｖ （１） で表される。したがって、エネルギー分析電磁石の磁場
測定そのものにはエネルギーを決める上での直接的な役
割はない。
【０００４】しかし、例えば高周波（ＲＦ）加速を用い
たイオン注入装置においては、加速後のイオンビームの
エネルギーがある広がりを持つ。このため、イオンをシ
リコンウェハーに注入する前に、電場または磁場により
エネルギーを分析して所望のエネルギーのイオンビーム
のみを選別する必要がある。一般的には、分析には取扱
いの容易さから電磁石が用いられるが、この場合イオン
ビーム側のエネルギーが不明であるため、電磁石の磁場
からエネルギーを算出しなければならない。イオンのエ
ネルギーＥ[keV]は、 Ｅ＝４．８２４２６５×１０4×（Ｂ2・ρ2・ｎ2）／ｍ （２） で表される。ここで、ｍ[amu]はイオンの質量、nはイオ
ンの電価数、ρ[m]は電磁石内のビーム軌道の曲率半
径、Ｂ[T]は磁場（磁束密度）である。このうち、ｍと
ｎは注入条件から既知であり、ρは一定である。したが
って、磁場Ｂの測定がエネルギーＥを測定することに直
接につながっていることになる。
たイオン注入装置においては、加速後のイオンビームの
エネルギーがある広がりを持つ。このため、イオンをシ
リコンウェハーに注入する前に、電場または磁場により
エネルギーを分析して所望のエネルギーのイオンビーム
のみを選別する必要がある。一般的には、分析には取扱
いの容易さから電磁石が用いられるが、この場合イオン
ビーム側のエネルギーが不明であるため、電磁石の磁場
からエネルギーを算出しなければならない。イオンのエ
ネルギーＥ[keV]は、 Ｅ＝４．８２４２６５×１０4×（Ｂ2・ρ2・ｎ2）／ｍ （２） で表される。ここで、ｍ[amu]はイオンの質量、nはイオ
ンの電価数、ρ[m]は電磁石内のビーム軌道の曲率半
径、Ｂ[T]は磁場（磁束密度）である。このうち、ｍと
ｎは注入条件から既知であり、ρは一定である。したが
って、磁場Ｂの測定がエネルギーＥを測定することに直
接につながっていることになる。
【０００５】また、近年開発が進んでいる非常に低いエ
ネルギーのイオン注入装置においては、プラズマの電位
の影響がイオンのエネルギーに与える影響が無視できな
くなってきている。このため、単に引き出し電圧だけで
は正確なイオンビームのエネルギーを決めるのが難しく
なってきているが、このような場合でも最終的なエネル
ギー分析電磁石の精密な磁場測定に基づくエネルギーの
算出が有効である。
ネルギーのイオン注入装置においては、プラズマの電位
の影響がイオンのエネルギーに与える影響が無視できな
くなってきている。このため、単に引き出し電圧だけで
は正確なイオンビームのエネルギーを決めるのが難しく
なってきているが、このような場合でも最終的なエネル
ギー分析電磁石の精密な磁場測定に基づくエネルギーの
算出が有効である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】次に、イオンのエネル
ギー算出のために行われる磁場測定について説明する。
ギー算出のために行われる磁場測定について説明する。
【０００７】一般的に、磁場の測定に最もよく使われる
のは、ホール素子である。ホール素子はホール効果を利
用した磁場測定素子で、磁場にほぼ比例したホール電圧
を出力する。そのホール電圧から磁場を求め、その磁場
の値からイオンエネルギーを算出することができる。
のは、ホール素子である。ホール素子はホール効果を利
用した磁場測定素子で、磁場にほぼ比例したホール電圧
を出力する。そのホール電圧から磁場を求め、その磁場
の値からイオンエネルギーを算出することができる。
【０００８】しかし、ホール素子そのものは半導体で、
バルクの性質に依存する特性があるため、温度依存性が
あること、経年変化の可能性があること、測定する磁場
と出力するホール電圧との間に非線型性があること、等
々の問題があり、それらが磁場測定の誤差や信頼性の低
下につながっていた。
バルクの性質に依存する特性があるため、温度依存性が
あること、経年変化の可能性があること、測定する磁場
と出力するホール電圧との間に非線型性があること、等
々の問題があり、それらが磁場測定の誤差や信頼性の低
下につながっていた。
【０００９】また、図４に示すように、エネルギー分析
電磁石４１は特殊な磁極部を持つのが普通であり、この
場合、ホール素子４２の設置箇所が制約される。これ
は、エネルギー分析電磁石の幾何学的形状によっては、
ビーム軌道位置の磁場とホール素子取付位置の磁場との
関係が必ずしも線形でなくなることを意味する。加え
て、ホール素子自体にも非線型性があるため、測定対象
であるビーム軌道位置の真の磁場の値とホール電圧との
関係は直線関係に無いことがほとんどである。そのた
め、ホール電圧から磁場の値を換算するための両者をあ
らかじめ測定した上で、相関関係を多項式近似で求めて
おくといった校正の手間を要していた。また、必然的に
その測定の際の誤差や多項式近似に起因する誤差は避け
られなかった。
電磁石４１は特殊な磁極部を持つのが普通であり、この
場合、ホール素子４２の設置箇所が制約される。これ
は、エネルギー分析電磁石の幾何学的形状によっては、
ビーム軌道位置の磁場とホール素子取付位置の磁場との
関係が必ずしも線形でなくなることを意味する。加え
て、ホール素子自体にも非線型性があるため、測定対象
であるビーム軌道位置の真の磁場の値とホール電圧との
関係は直線関係に無いことがほとんどである。そのた
め、ホール電圧から磁場の値を換算するための両者をあ
らかじめ測定した上で、相関関係を多項式近似で求めて
おくといった校正の手間を要していた。また、必然的に
その測定の際の誤差や多項式近似に起因する誤差は避け
られなかった。
【００１０】ホール素子以外で磁場を測定する方法とし
ては、電磁石のコイルに流す励磁電流値自体から磁場を
換算する方法もある。しかし、この方法では、・測定対
象であるビーム軌道位置の真の磁場の値と励磁電流値と
の関係をあらかじめ求めておかなければならないこと、
・両者の関係にはヒステリシスがあり、同じ励磁電流で
も履歴によって発生する磁場にヒステリシス分の誤差が
生じること、等の問題があり、高い精度の測定はできな
い。
ては、電磁石のコイルに流す励磁電流値自体から磁場を
換算する方法もある。しかし、この方法では、・測定対
象であるビーム軌道位置の真の磁場の値と励磁電流値と
の関係をあらかじめ求めておかなければならないこと、
・両者の関係にはヒステリシスがあり、同じ励磁電流で
も履歴によって発生する磁場にヒステリシス分の誤差が
生じること、等の問題があり、高い精度の測定はできな
い。
【００１１】これらの磁場測定の誤差は、すなわち分析
されるイオンのエネルギーの誤差となり、最終的には注
入されるイオンエネルギーに誤差が発生することとな
る。イオン注入装置にとって注入イオンのエネルギーは
最も重要なパラメータの一つであり、誤差の少ない信頼
性ある磁場測定が求められていた。
されるイオンのエネルギーの誤差となり、最終的には注
入されるイオンエネルギーに誤差が発生することとな
る。イオン注入装置にとって注入イオンのエネルギーは
最も重要なパラメータの一つであり、誤差の少ない信頼
性ある磁場測定が求められていた。
【００１２】それゆえ、本発明の課題は、エネルギー分
析電磁石の磁場を高精度で計測できる機能を持つイオン
注入装置を提供することにある。
析電磁石の磁場を高精度で計測できる機能を持つイオン
注入装置を提供することにある。
【００１３】本発明の他の課題は、イオン注入装置のエ
ネルギー分析電磁石におけるエネルギー分析の精度と信
頼性の向上を図ることにある。
ネルギー分析電磁石におけるエネルギー分析の精度と信
頼性の向上を図ることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオンソース
からのイオンビーム引き出し後に、注入に必要なイオン
種のみを選別用の分析電磁石により選別し、選別された
イオン種を電磁場を用いた加速器に導くとともに、前記
選別されたイオン種のうち所望のエネルギーのイオンの
みを選別するエネルギー分析電磁石と、通過できるエネ
ルギー幅を開口幅によって設定可能な分解スリットとを
備えたイオン注入装置において、前記エネルギー分析電
磁石の磁場勾配の小さな領域に磁場測定用の核磁気共鳴
吸収素子を配設するとともに、該核磁気共鳴吸収素子に
よるエネルギー分析電磁石の磁場測定により、前記加速
器により加速あるいは減速され選別されたイオン種の最
終的な注入エネルギーを演算するよう構成したことを特
徴とする。
からのイオンビーム引き出し後に、注入に必要なイオン
種のみを選別用の分析電磁石により選別し、選別された
イオン種を電磁場を用いた加速器に導くとともに、前記
選別されたイオン種のうち所望のエネルギーのイオンの
みを選別するエネルギー分析電磁石と、通過できるエネ
ルギー幅を開口幅によって設定可能な分解スリットとを
備えたイオン注入装置において、前記エネルギー分析電
磁石の磁場勾配の小さな領域に磁場測定用の核磁気共鳴
吸収素子を配設するとともに、該核磁気共鳴吸収素子に
よるエネルギー分析電磁石の磁場測定により、前記加速
器により加速あるいは減速され選別されたイオン種の最
終的な注入エネルギーを演算するよう構成したことを特
徴とする。
【００１５】本発明は、前記エネルギー分析電磁石の上
流側に設けたイオン加速系を高周波を用いた加速装置と
し、前記エネルギー分析電磁石及び前記分解スリット
は、前記イオン加速器で加速あるいは減速された、広が
りのあるエネルギー分布の中から所望のエネルギーのイ
オンのみを選別するイオン注入装置にも適用され得る。
流側に設けたイオン加速系を高周波を用いた加速装置と
し、前記エネルギー分析電磁石及び前記分解スリット
は、前記イオン加速器で加速あるいは減速された、広が
りのあるエネルギー分布の中から所望のエネルギーのイ
オンのみを選別するイオン注入装置にも適用され得る。
【００１６】特に、前記エネルギー分析電磁石に平行磁
極部を設け、該平行磁極部において前記核磁気共鳴吸収
素子による磁場測定を行うことが好ましい。
極部を設け、該平行磁極部において前記核磁気共鳴吸収
素子による磁場測定を行うことが好ましい。
【００１７】また、前記エネルギー分析電磁石内のイオ
ン中心軌道と前記核磁気共鳴吸収素子の取付位置の磁束
密度とが等しくなるように前記イオン中心軌道の直下に
前記核磁気共鳴吸収素子を配することが好ましい。
ン中心軌道と前記核磁気共鳴吸収素子の取付位置の磁束
密度とが等しくなるように前記イオン中心軌道の直下に
前記核磁気共鳴吸収素子を配することが好ましい。
【００１８】更に、前記核磁気共鳴吸収素子により測定
された磁場に基づいて算出されたエネルギー値が設定エ
ネルギー値と等しくなるように、前記エネルギー分析電
磁石への電流を制御するためのフィードバックループ系
を持つことが好ましい。
された磁場に基づいて算出されたエネルギー値が設定エ
ネルギー値と等しくなるように、前記エネルギー分析電
磁石への電流を制御するためのフィードバックループ系
を持つことが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】図２を参照して、高周波加速を利
用したイオン注入装置への適用例について説明する。図
２において、イオンソース２１から引き出されたイオン
ビームは分析電磁石２２を経由して、必要なイオン種だ
けが線型加速器２３に導かれる。この時点でのイオンビ
ームのエネルギーは、イオンソース２１の引き出し電圧
とイオンの価数のみで決まるため、均一（単色）であ
る。線型加速器２３は、高周波（ＲＦ）電場でイオンを
加速あるいは減速することができる。線型加速器２３通
過後のイオンビームは高周波電界の影響でエネルギー分
布に広がりができてしまう。そこで、所望のエネルギー
のイオンのみが通過できるようにエネルギー分析電磁石
２４の磁場を設定して、分解スリット２５によりエネル
ギーの選別を行う。通過できるエネルギー幅は分解スリ
ット２５の開口幅によってあらかじめ設定できる。分解
スリット２５を通過したイオンのみが注入処理室２６に
導かれ、ウェハー２７に注入される。２８は、イオンビ
ームの中心軌道を示している。
用したイオン注入装置への適用例について説明する。図
２において、イオンソース２１から引き出されたイオン
ビームは分析電磁石２２を経由して、必要なイオン種だ
けが線型加速器２３に導かれる。この時点でのイオンビ
ームのエネルギーは、イオンソース２１の引き出し電圧
とイオンの価数のみで決まるため、均一（単色）であ
る。線型加速器２３は、高周波（ＲＦ）電場でイオンを
加速あるいは減速することができる。線型加速器２３通
過後のイオンビームは高周波電界の影響でエネルギー分
布に広がりができてしまう。そこで、所望のエネルギー
のイオンのみが通過できるようにエネルギー分析電磁石
２４の磁場を設定して、分解スリット２５によりエネル
ギーの選別を行う。通過できるエネルギー幅は分解スリ
ット２５の開口幅によってあらかじめ設定できる。分解
スリット２５を通過したイオンのみが注入処理室２６に
導かれ、ウェハー２７に注入される。２８は、イオンビ
ームの中心軌道を示している。
【００２０】図３に本発明によるエネルギー分析電磁石
２４の磁極部を示す。このエネルギー分析電磁石２４の
磁場を測定するのが核磁気共鳴吸収素子（以下、ＮＭＲ
素子と呼ぶ）１０である。ＮＭＲ素子１０は、磁場勾配
の小さな、すなわち磁束密度の空間的変化がほとんど無
い領域に配置する必要があるため、エネルギー分析電磁
石２４の磁極部は平行磁極としてある。ＮＭＲ素子１０
は、測定対象であるビーム中心軌道２８の直下に置くの
が最良である。これは、磁束２９が完全に平行であれ
ば、ビーム中心軌道２８とＮＭＲ素子１０の位置の磁場
（磁束密度）とが一致するからである。
２４の磁極部を示す。このエネルギー分析電磁石２４の
磁場を測定するのが核磁気共鳴吸収素子（以下、ＮＭＲ
素子と呼ぶ）１０である。ＮＭＲ素子１０は、磁場勾配
の小さな、すなわち磁束密度の空間的変化がほとんど無
い領域に配置する必要があるため、エネルギー分析電磁
石２４の磁極部は平行磁極としてある。ＮＭＲ素子１０
は、測定対象であるビーム中心軌道２８の直下に置くの
が最良である。これは、磁束２９が完全に平行であれ
ば、ビーム中心軌道２８とＮＭＲ素子１０の位置の磁場
（磁束密度）とが一致するからである。
【００２１】図１にエネルギー分析電磁石２４のフィー
ドバックループ制御系を示す。エネルギー分析電磁石２
４中に配置されたＮＭＲ素子１０からの検出信号は、核
磁気共鳴吸収周波数を示している。この核磁気共鳴吸収
周波数は、ＮＭＲコントローラ１１で磁場の値に換算さ
れ、制御演算装置１２に送られる。
ドバックループ制御系を示す。エネルギー分析電磁石２
４中に配置されたＮＭＲ素子１０からの検出信号は、核
磁気共鳴吸収周波数を示している。この核磁気共鳴吸収
周波数は、ＮＭＲコントローラ１１で磁場の値に換算さ
れ、制御演算装置１２に送られる。
【００２２】ちなみに、核磁気共鳴吸収周波数ｆ[Hz]と
磁場Ｂ[T]とは、水素原子核の固有の値から ｆ＝４．２５７６×１０7×Ｂ （３） で表される関係にあり、温度など磁場以外の外的要因で
変化することがない。
磁場Ｂ[T]とは、水素原子核の固有の値から ｆ＝４．２５７６×１０7×Ｂ （３） で表される関係にあり、温度など磁場以外の外的要因で
変化することがない。
【００２３】所望のエネルギー値Ｅ０やイオンの質量
ｍ、電価数ｎは、入力装置１３から入力される。制御演
算装置１２は、測定された磁場の値Ｂと入力されたイオ
ンの質量ｍ、電価数ｎとから式（２）を使ってエネルギ
ーＥを換算する。磁場の値Ｂや計算されたエネルギーＥ
の値は表示装置１４に送られ表示される。
ｍ、電価数ｎは、入力装置１３から入力される。制御演
算装置１２は、測定された磁場の値Ｂと入力されたイオ
ンの質量ｍ、電価数ｎとから式（２）を使ってエネルギ
ーＥを換算する。磁場の値Ｂや計算されたエネルギーＥ
の値は表示装置１４に送られ表示される。
【００２４】制御演算装置１２はまた、磁場Ｂから換算
されたエネルギーＥと設定エネルギーＥ０とが等しくな
るように、エネルギー分析電磁石電源１５からエネルギ
ー分析電磁石２４のコイルへの励磁電流を制御する。
されたエネルギーＥと設定エネルギーＥ０とが等しくな
るように、エネルギー分析電磁石電源１５からエネルギ
ー分析電磁石２４のコイルへの励磁電流を制御する。
【００２５】エネルギー分布を持ったイオンビームが、
上記のフィードバックループ制御系で磁場を制御された
エネルギー分析電磁石２４に入射すると、所望のエネル
ギー幅にあるイオンのみが設計軌道に沿って偏向し、そ
の後に設置された分解スリット２５を通過する。それ以
外のエネルギーのイオンは、偏向半径が大きくなった
り、あるいは小さくなることによって分解スリット２５
に衝突し分離されるので、ウェハー２７には注入されな
い。
上記のフィードバックループ制御系で磁場を制御された
エネルギー分析電磁石２４に入射すると、所望のエネル
ギー幅にあるイオンのみが設計軌道に沿って偏向し、そ
の後に設置された分解スリット２５を通過する。それ以
外のエネルギーのイオンは、偏向半径が大きくなった
り、あるいは小さくなることによって分解スリット２５
に衝突し分離されるので、ウェハー２７には注入されな
い。
【００２６】ＮＭＲ素子１０は、磁場によって変わる水
素原子の核磁気スピンの共鳴吸収周波数を測定するもの
であり、測定の対象が水素原子核そのものの性質に由来
するものであるから、温度依存性や経年変化等の影響を
全く受けない。したがって、半導体のバルクの性質に依
存する従来のホール素子に見られるような温度依存性や
経年変化等の影響を受けない安定した磁場測定結果が得
られる。
素原子の核磁気スピンの共鳴吸収周波数を測定するもの
であり、測定の対象が水素原子核そのものの性質に由来
するものであるから、温度依存性や経年変化等の影響を
全く受けない。したがって、半導体のバルクの性質に依
存する従来のホール素子に見られるような温度依存性や
経年変化等の影響を受けない安定した磁場測定結果が得
られる。
【００２７】なお、直接の測定結果がホール素子のよう
な電圧ではなく、周波数であることから５桁程度の測定
精度は容易に得られる。したがって、磁場測定の精度が
向上する。
な電圧ではなく、周波数であることから５桁程度の測定
精度は容易に得られる。したがって、磁場測定の精度が
向上する。
【００２８】しかも、エネルギー分析電磁石２４を平行
磁極構造にし、ビーム中心軌道の直下にＮＭＲ素子１０
を配することで、本来知りたい位置の磁場と測定位置の
磁場とを等しくできる。加えて、ＮＭＲ素子１０自体の
特性に非線型性がないため、あらかじめ真の磁場の値と
ＮＭＲ素子１０の出力の関係を多項式近似で求めておく
といった必要は無く、その際の測定誤差や近似誤差も避
けることができる。
磁極構造にし、ビーム中心軌道の直下にＮＭＲ素子１０
を配することで、本来知りたい位置の磁場と測定位置の
磁場とを等しくできる。加えて、ＮＭＲ素子１０自体の
特性に非線型性がないため、あらかじめ真の磁場の値と
ＮＭＲ素子１０の出力の関係を多項式近似で求めておく
といった必要は無く、その際の測定誤差や近似誤差も避
けることができる。
【００２９】なお、上記の形態では、高周波加速による
線型加速器を備えたイオン注入装置に適用して説明した
が、本発明は、線型加速器を持たないイオン注入装置に
も適用できることは言うまでもない。
線型加速器を備えたイオン注入装置に適用して説明した
が、本発明は、線型加速器を持たないイオン注入装置に
も適用できることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、上記のような安定した
精度よい磁場測定の結果として、イオン注入装置として
非常に重要なパラメータである加速器により加速あるい
は減速され選別されたイオン種の最終的な注入エネルギ
ーを演算することにより、イオン注入の最終エネルギー
の信頼性を向上できる。また、精度の良い磁場測定が可
能になったことで、あらゆる加速方式に対応して、注入
イオンのエネルギーの判定をエネルギー分析電磁石の磁
場測定から正確・確実に行える技術が確立できる。ま
た、高周波を用いた加速方式では、加速後のある広がり
を持つイオンビームのエネルギーを分析して所望のエネ
ルギーのイオンビームのみを選別する必要に対して大き
な効果を得ることができる。 更に、温度依存性や経年変
化等の影響を受けない安定した磁場測定ができるととも
に、あらかじめ真の磁場の値とＮＭＲ素子の出力の関係
を多項式近似で求めておくといった必要は無く、その際
の測定誤差や近似誤差も避けることができ、シンプルな
計測で注入エネルギーを演算し、あるいは制御すること
ができるすぐれた特徴を有する。
精度よい磁場測定の結果として、イオン注入装置として
非常に重要なパラメータである加速器により加速あるい
は減速され選別されたイオン種の最終的な注入エネルギ
ーを演算することにより、イオン注入の最終エネルギー
の信頼性を向上できる。また、精度の良い磁場測定が可
能になったことで、あらゆる加速方式に対応して、注入
イオンのエネルギーの判定をエネルギー分析電磁石の磁
場測定から正確・確実に行える技術が確立できる。ま
た、高周波を用いた加速方式では、加速後のある広がり
を持つイオンビームのエネルギーを分析して所望のエネ
ルギーのイオンビームのみを選別する必要に対して大き
な効果を得ることができる。 更に、温度依存性や経年変
化等の影響を受けない安定した磁場測定ができるととも
に、あらかじめ真の磁場の値とＮＭＲ素子の出力の関係
を多項式近似で求めておくといった必要は無く、その際
の測定誤差や近似誤差も避けることができ、シンプルな
計測で注入エネルギーを演算し、あるいは制御すること
ができるすぐれた特徴を有する。
【図１】本発明によるエネルギー分析電磁石のフィード
バックループ制御系の構成を示した図である。
バックループ制御系の構成を示した図である。
【図２】本発明が適用されるイオン注入装置の概略構成
を示した図である。
を示した図である。
【図３】本発明によるエネルギー分析電磁石の磁極部と
そこに配置されるＮＭＲ素子の位置関係を示した図であ
る。
そこに配置されるＮＭＲ素子の位置関係を示した図であ
る。
【図４】従来のエネルギー分析電磁石へのホール素子の
配置構造を示した図である。
配置構造を示した図である。
１０ ＮＭＲ素子
２１ イオンソース
２２ 分析電磁石
２３ 線型加速器
２４ エネルギー分析電磁石
２５ 分解スリット
２６ 注入処理室
２７ ウェハー
２８ ビーム中心軌道
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 工藤 哲也
愛媛県東予市今在家1501番地 住友イー
トンノバ株式会社愛媛事業所内
(56)参考文献 特開 平８−115701（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−130358（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−150337（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−34653（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−89800（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 37/317
H01J 37/05
H01J 49/44
H01L 21/265 603
Claims (5)
- 【請求項１】 イオンソースからのイオンビーム引き出
し後に、注入に必要なイオン種のみを選別用の分析電磁
石により選別し、選別されたイオン種を電磁場を用いた
加速器に導くとともに、前記選別されたイオン種のうち
所望のエネルギーのイオンのみを選別するエネルギー分
析電磁石と、通過できるエネルギー幅を開口幅によって
設定可能な分解スリットとを備えたイオン注入装置にお
いて、前記エネルギー分析電磁石の磁場勾配の小さな領域に磁
場測定用の核磁気共鳴吸収素子を配設するとともに、該
核磁気共鳴吸収素子 によるエネルギー分析電磁石の磁場
測定により、前記加速器により加速あるいは減速され選
別されたイオン種の最終的な注入エネルギーを演算する
よう構成したことを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のイオン注入装置におい
て、前記エネルギー分析電磁石の上流側に設けたイオン
加速系を高周波を用いた加速装置とし、前記エネルギー
分析電磁石及び前記分解スリットは、前記イオン加速器
で加速あるいは減速された、広がりのあるエネルギー分
布の中から所望のエネルギーのイオンのみを選別するこ
とを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項３】 請求項１あるいは２記載のイオン注入装
置において、前記エネルギー分析電磁石に平行磁極部を
設け、該平行磁極部において前記核磁気共鳴吸収素子に
よる磁場測定を行うことを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項４】 請求項３記載のイオン注入装置におい
て、前記エネルギー分析電磁石内のイオン中心軌道と前
記核磁気共鳴吸収素子の取付位置の磁束密度とが等しく
なるように前記イオン中心軌道の直下に前記核磁気共鳴
吸収素子を配したことを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項５】 請求項１あるいは２記載のイオン注入装
置において、前記核磁気共鳴吸収素子により測定された
磁場に基づいて算出されたエネルギー値が設定エネルギ
ー値と等しくなるように、前記エネルギー分析電磁石へ
の電流を制御するためのフィードバックループ系を持つ
ことを特徴とするイオン注入装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17163898A JP3465221B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17163898A JP3465221B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | イオン注入装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000011943A JP2000011943A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3465221B2 true JP3465221B2 (ja) | 2003-11-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17163898A Expired - Fee Related JP3465221B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | イオン注入装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3465221B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9984851B2 (en) | 2013-08-21 | 2018-05-29 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implanter, magnetic field measurement device, and ion implantation method |
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|---|---|---|---|---|
| CN103187228A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种分析器磁场数据的校准方法 |
-
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- 1998-06-18 JP JP17163898A patent/JP3465221B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000011943A (ja) | 2000-01-14 |
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