JP6814081B2 - イオン注入装置及びイオン注入方法 - Google Patents
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Description
Claims (18)
- ウェハに照射されるイオンビームに電子を供給するよう構成されるプラズマシャワー装置を備えるイオン注入装置であって、前記プラズマシャワー装置は、
前記イオンビームに供給される電子が引き出される引出開口を有するプラズマ生成室と、
前記引出開口と連通する開口を有し、前記プラズマ生成室の電位を基準として第1電圧が印加される第1電極と、
前記イオンビームを挟んで前記第1電極と対向する位置に配置され、前記プラズマ生成室の電位を基準として第2電圧が印加される第2電極と、
前記第1電圧および前記第2電圧をそれぞれ独立に制御して前記プラズマシャワー装置の動作モードを切り替える制御部と、を含み、
前記動作モードは、前記第1電圧および前記第2電圧の少なくとも一方が負である第1モードと、前記第1電圧および前記第2電圧の少なくとも一方が正である第2モードと、を含むことを特徴とするイオン注入装置。 - 前記制御部は、前記イオンビームのビーム条件に応じて、前記第1電圧および前記第2電圧の少なくとも一方を変更して前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項1に記載のイオン注入装置。
- 前記制御部は、前記イオンビームのビーム電流値に応じて、前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載のイオン注入装置。
- 前記制御部は、前記イオンビームのビームエネルギーに応じて、前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のイオン注入装置。
- 前記制御部は、前記イオンビームのイオン種に応じて、前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のイオン注入装置。
- 前記第1モードは、前記第1電圧が負であり、
前記第2モードは、前記第1電圧が正であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のイオン注入装置。 - 前記第1モードは、前記第2電圧が負であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のイオン注入装置。
- 前記第2モードは、前記第2電圧が負であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のイオン注入装置。
- 前記第1モードは、前記イオンビームのビーム電流値が所定値以上である場合に選択される高電流モードであり、
前記第2モードは、前記イオンビームのビーム電流値が前記所定値未満である場合に選択される低電流モードであることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のイオン注入装置。 - 前記制御部は、前記第1電圧および前記第2電圧の絶対値がそれぞれ0.1V以上50V以下となるように前記第1電圧および前記第2電圧をそれぞれ独立に制御することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のイオン注入装置。
- 前記イオン注入装置は、前記プラズマシャワー装置より上流側に設けられるビームスキャナをさらに備え、
前記ビームスキャナは、ビーム進行方向と直交する所定のビームスキャン方向に前記イオンビームを往復スキャンするよう構成され、
前記第1電極および前記第2電極は、前記ビーム進行方向および前記ビームスキャン方向の双方と直交する方向に対向するように配置されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のイオン注入装置。 - 前記プラズマシャワー装置は、前記イオンビームを挟んで前記ビームスキャン方向に対向するように配置され、前記プラズマ生成室の電位を基準として第3電圧が印加される一対の第3電極をさらに含み、
前記制御部はさらに、前記第3電圧を制御して前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項11に記載のイオン注入装置。 - ウェハに照射されるイオンビームに電子を供給するよう構成されるプラズマシャワー装置と、前記プラズマシャワー装置より上流側に設けられ、ビーム進行方向と直交する所定のビームスキャン方向に前記イオンビームを往復スキャンするよう構成されるビームスキャナと、を備えるイオン注入装置であって、前記プラズマシャワー装置は、
前記イオンビームに供給される電子が引き出される引出開口を有するプラズマ生成室と、
前記引出開口と連通する開口を有し、前記プラズマ生成室の電位を基準として第1電圧が印加される第1電極と、
前記イオンビームを挟んで前記第1電極と前記ビーム進行方向および前記ビームスキャン方向の双方と直交する方向に対向する位置に配置され、前記プラズマ生成室の電位を基準として第2電圧が印加される第2電極と、
前記イオンビームを挟んで前記ビームスキャン方向に対向するように配置され、前記プラズマ生成室の電位を基準として第3電圧が印加される一対の第3電極と、
前記第1電圧、前記第2電圧および前記第3電圧を制御して前記プラズマシャワー装置の動作モードを切り替える制御部と、を含むことを特徴とするイオン注入装置。 - 前記制御部は、前記第1電圧と正負が同じとなるように前記第3電圧を制御することを特徴とする請求項12または13に記載のイオン注入装置。
- 前記制御部は、前記第1電圧と同じ電圧となるように前記第3電圧を制御することを特徴とする請求項12または13に記載のイオン注入装置。
- 前記ビームスキャナは、ウェハが位置する注入領域と、前記注入領域外の非注入領域とを含む範囲にわたって前記イオンビームを往復スキャンするよう構成され、
前記イオン注入装置は、前記プラズマシャワー装置より下流側に配置され、前記非注入領域にてウェハ注入中の前記イオンビームのビーム電流量をモニタするよう構成されるサイドカップをさらに備え、
前記制御部はさらに、前記サイドカップの筐体に前記プラズマ生成室の電位を基準として印加される第4電圧を制御して前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項11から15のいずれか一項に記載のイオン注入装置。 - 前記制御部は、前記第1電圧と正負が同じとなるように前記第4電圧を制御することを特徴とする請求項16に記載のイオン注入装置。
- ウェハに照射されるイオンビームに電子を供給するよう構成されるプラズマシャワー装置を備えるイオン注入装置を用いたイオン注入方法であって、
前記プラズマシャワー装置は、
前記イオンビームに供給される電子が引き出される引出開口を有するプラズマ生成室と、
前記引出開口と連通する開口を有し、前記プラズマ生成室の電位を基準として第1電圧が印加される第1電極と、
前記イオンビームを挟んで前記第1電極と対向する位置に配置され、前記プラズマ生成室の電位を基準として第2電圧が印加される第2電極と、を含み、
前記イオン注入方法は、前記イオンビームのビーム条件に応じて、前記第1電圧および前記第2電圧をそれぞれ独立に制御して前記プラズマシャワー装置の動作モードを切り替えることを備え、
前記動作モードは、前記第1電圧および前記第2電圧の少なくとも一方が負である第1モードと、前記第1電圧および前記第2電圧の少なくとも一方が正である第2モードと、を含むことを特徴とするイオン注入方法。
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