JPH04262355A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH04262355A JPH04262355A JP3022529A JP2252991A JPH04262355A JP H04262355 A JPH04262355 A JP H04262355A JP 3022529 A JP3022529 A JP 3022529A JP 2252991 A JP2252991 A JP 2252991A JP H04262355 A JPH04262355 A JP H04262355A
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- Japan
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- implantation
- ion
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- chamber
- ion beam
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Links
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置のイオン
注入装置に関し、特にウェハー上にイオン注入する際に
、イオンビーム照射方向を固定にしウェハーを機械的に
走査する方式を用いたイオン注入装置に関する。
注入装置に関し、特にウェハー上にイオン注入する際に
、イオンビーム照射方向を固定にしウェハーを機械的に
走査する方式を用いたイオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のイオン注入装置は、図３の構成図
（ａ）、およびその部分詳細図（ｂ）に示すように、ウ
ェハー７上に不純物として注入するイオンを発生させる
イオン源部１と、イオン源部１で発生したイオンの内、
必要なイオンを選択する分析電磁石２および分析スリッ
ト４と、ウェハー７にイオンを注入する前にイオン量を
ビーム電流値として検出する検出器（以後ファラディ）
６及び注入中に検出する検出器（以後ディスクファラデ
ィ）１０と、ウェハー７を載せ自転する円板（以後ディ
スク）８と、ディスク８を回転軸保持して包含し、且つ
ディスク回転軸に垂直方向へ往復動作する注入室９と、
真空室内を高真空に保つ真空ポンプ１１，１３を有する
。
（ａ）、およびその部分詳細図（ｂ）に示すように、ウ
ェハー７上に不純物として注入するイオンを発生させる
イオン源部１と、イオン源部１で発生したイオンの内、
必要なイオンを選択する分析電磁石２および分析スリッ
ト４と、ウェハー７にイオンを注入する前にイオン量を
ビーム電流値として検出する検出器（以後ファラディ）
６及び注入中に検出する検出器（以後ディスクファラデ
ィ）１０と、ウェハー７を載せ自転する円板（以後ディ
スク）８と、ディスク８を回転軸保持して包含し、且つ
ディスク回転軸に垂直方向へ往復動作する注入室９と、
真空室内を高真空に保つ真空ポンプ１１，１３を有する
。
【０００３】その機能について説明すると、まずイオン
源１でウェハー７に注入される不純物をイオン化し、決
められたエネルギーに加速する。次に分析電磁石２、分
析スリット４で必要なイオンのみに分析され、ファラデ
ィ６でウェハー７に注入される不純物をイオンビーム電
流として検出する。必要なイオン量及び注入室内真空度
に到達すると、ファラディ６がイオンビーム３の進行方
向に対して外れ、ウェハー７上に注入を開始する。図３
（ｂ）は注入室の詳細図であり、ウェハー７はディスク
８の中心に対して等距離に設置され、ディスク８が中心
に対して自転方向に定速回転し、また注入室がディスク
回転軸に対して垂直方向へ往復運動することにより、ウ
ェハー７上の全面に均一に不純物の注入が行なわれる。 また、ディスク８のウェハー７が搭載される領域は、デ
ィスク８の自転動作と注入室９の往復動作により決定さ
れるリング状のイオンビーム照射領域に包含され、その
リング状領域の幅を包含しディスク８の中心に対して放
射方向のスリット１８がウェハー７間に設けられ、ウェ
ハー７上にイオン注入されている際は、このスリット１
８を通過するイオンビーム電流値をディスクファラディ
１０で検出し、総注入イオン量を積算していた。
源１でウェハー７に注入される不純物をイオン化し、決
められたエネルギーに加速する。次に分析電磁石２、分
析スリット４で必要なイオンのみに分析され、ファラデ
ィ６でウェハー７に注入される不純物をイオンビーム電
流として検出する。必要なイオン量及び注入室内真空度
に到達すると、ファラディ６がイオンビーム３の進行方
向に対して外れ、ウェハー７上に注入を開始する。図３
（ｂ）は注入室の詳細図であり、ウェハー７はディスク
８の中心に対して等距離に設置され、ディスク８が中心
に対して自転方向に定速回転し、また注入室がディスク
回転軸に対して垂直方向へ往復運動することにより、ウ
ェハー７上の全面に均一に不純物の注入が行なわれる。 また、ディスク８のウェハー７が搭載される領域は、デ
ィスク８の自転動作と注入室９の往復動作により決定さ
れるリング状のイオンビーム照射領域に包含され、その
リング状領域の幅を包含しディスク８の中心に対して放
射方向のスリット１８がウェハー７間に設けられ、ウェ
ハー７上にイオン注入されている際は、このスリット１
８を通過するイオンビーム電流値をディスクファラディ
１０で検出し、総注入イオン量を積算していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のイオン注入
装置では、ウェハー上に形成されたレジストマスク上か
らの注入の際のレジスト焼け、ディスクの大気開放時の
水分付着によって発生する注入初期のアウトガス、注入
室のシール面からのリークなど、ウェハーの前面で真空
度が悪化した場合、イオンビームと残留分子が衝突して
電荷の交換を行い多量の中性化したビームが発生するが
、注入イオン量を自転方向に定速回転するディスクに設
けられたスリットを通過したイオンビーム電流値により
検出している為、ウェハー上に中性分子として注入され
た不純物量は検出できない問題点があった。また、ディ
スクの内外でウェハーとディスクのイオンビームの照射
の割合が異なる為アウトガス量が異なり、イオンの中性
化量が一定でない為注入均一性を悪化させる問題点もあ
る。
装置では、ウェハー上に形成されたレジストマスク上か
らの注入の際のレジスト焼け、ディスクの大気開放時の
水分付着によって発生する注入初期のアウトガス、注入
室のシール面からのリークなど、ウェハーの前面で真空
度が悪化した場合、イオンビームと残留分子が衝突して
電荷の交換を行い多量の中性化したビームが発生するが
、注入イオン量を自転方向に定速回転するディスクに設
けられたスリットを通過したイオンビーム電流値により
検出している為、ウェハー上に中性分子として注入され
た不純物量は検出できない問題点があった。また、ディ
スクの内外でウェハーとディスクのイオンビームの照射
の割合が異なる為アウトガス量が異なり、イオンの中性
化量が一定でない為注入均一性を悪化させる問題点もあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のイオン注入装置
は、分析スリット直後にイオン源部及び注入室部の真空
度の影響を極力抑え高真空度に保った真空室と、この真
空室内にイオンビームが中心を通過し一部に磁界強度を
検出するホール素子を組み込んだ高透磁率材料（鉄など
）のリングで構成されるビーム電流検出器と、このビー
ム電流検出器で検出したビーム電流量を注入イオン量と
して換算するコントローラーとを備えている。
は、分析スリット直後にイオン源部及び注入室部の真空
度の影響を極力抑え高真空度に保った真空室と、この真
空室内にイオンビームが中心を通過し一部に磁界強度を
検出するホール素子を組み込んだ高透磁率材料（鉄など
）のリングで構成されるビーム電流検出器と、このビー
ム電流検出器で検出したビーム電流量を注入イオン量と
して換算するコントローラーとを備えている。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。図１は本発明の一実施例の構成図である。前述した従
来のイオン注入装置と同様に、イオン源１で発生したイ
オンビームは、分析電磁石２及び分析スリット４によっ
て必要なイオンに選択され、ウェハー７上に注入される
。図２はビーム電流検出器の詳細図である。分析スリッ
ト４の直後にビームが通過するスリットのみの真空遮蔽
板１４，真空遮蔽板１５を設置し、その内部を単独の真
空ポンプ１２によって排気し、イオン源部１及び注入室
９の真空度に影響を受けない高真空室を作る。その内部
に、イオンビーム３が通過する際に発生する弱い磁界を
より大きな磁束密度に変換する高透磁率材料で構成され
たリング１６を、イオンビーム３がその中心を通過する
ように設置する。このリング１６の一部に、磁束密度を
ホール電圧に変換するホール素子１７を設置することで
、イオンビーム電流量に対応した電圧を検出でき、ウェ
ハー７上に注入する前のイオンビーム電流を検出するフ
ァラディ６の値と相関が取れる。このビーム電流量をコ
ントローラー（図示せず）によってイオン量に換算し、
測定器（図示せず）によってウェハー上に注入される総
イオン量を積算する。よってウェハー７上に注入する際
、注入室９の真空度が悪化した場合でも、イオンの中性
化量に影響されずに分析スリット４を通過し、ウェハー
７上に注入されるイオン量を正確に把握できる。また、
従来のディスク８のスリット１８を通過したディスクフ
ァラディ１０でのイオンビーム電流量に対して、中性化
量として補正する形で注入イオン量を計算する方法も可
能とする。
。図１は本発明の一実施例の構成図である。前述した従
来のイオン注入装置と同様に、イオン源１で発生したイ
オンビームは、分析電磁石２及び分析スリット４によっ
て必要なイオンに選択され、ウェハー７上に注入される
。図２はビーム電流検出器の詳細図である。分析スリッ
ト４の直後にビームが通過するスリットのみの真空遮蔽
板１４，真空遮蔽板１５を設置し、その内部を単独の真
空ポンプ１２によって排気し、イオン源部１及び注入室
９の真空度に影響を受けない高真空室を作る。その内部
に、イオンビーム３が通過する際に発生する弱い磁界を
より大きな磁束密度に変換する高透磁率材料で構成され
たリング１６を、イオンビーム３がその中心を通過する
ように設置する。このリング１６の一部に、磁束密度を
ホール電圧に変換するホール素子１７を設置することで
、イオンビーム電流量に対応した電圧を検出でき、ウェ
ハー７上に注入する前のイオンビーム電流を検出するフ
ァラディ６の値と相関が取れる。このビーム電流量をコ
ントローラー（図示せず）によってイオン量に換算し、
測定器（図示せず）によってウェハー上に注入される総
イオン量を積算する。よってウェハー７上に注入する際
、注入室９の真空度が悪化した場合でも、イオンの中性
化量に影響されずに分析スリット４を通過し、ウェハー
７上に注入されるイオン量を正確に把握できる。また、
従来のディスク８のスリット１８を通過したディスクフ
ァラディ１０でのイオンビーム電流量に対して、中性化
量として補正する形で注入イオン量を計算する方法も可
能とする。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、分析スリ
ット直後にイオン源及び注入室の真空度の影響を受けに
くい高真空室を設置し、その中でイオンビームによって
発生する磁界を増幅し、電圧値としてイオン量を検出す
ることで、注入室の真空度に影響されずに正確に総イオ
ン注入量を検出できる効果がある。また、イオンビーム
はウェハーとディスクに照射されるが、ディスクの内外
でウェハーとディスクの照射の割合が異なる為アウトガ
ス量に変化が表れ、注入均一性を悪化させる原因となっ
ているが、この影響を緩和できる効果がある。
ット直後にイオン源及び注入室の真空度の影響を受けに
くい高真空室を設置し、その中でイオンビームによって
発生する磁界を増幅し、電圧値としてイオン量を検出す
ることで、注入室の真空度に影響されずに正確に総イオ
ン注入量を検出できる効果がある。また、イオンビーム
はウェハーとディスクに照射されるが、ディスクの内外
でウェハーとディスクの照射の割合が異なる為アウトガ
ス量に変化が表れ、注入均一性を悪化させる原因となっ
ているが、この影響を緩和できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１に示したビーム電流検出器の詳細図である
。
。
【図３】従来のイオン注入装置を示す図で、同図（ａ）
は構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示した注入室の詳
細図である。
は構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示した注入室の詳
細図である。
１ イオン源部
２ 分析電磁石
３ イオンビーム
４ 分析スリット
５ ビーム電流検出器
６ ファラディ
７ ウェハー
８ ディスク
９ 注入室
１０ ディスクファラディ
１１，１２，１３ 真空ポンプ
１４，１５ 真空遮蔽板
１６ 高透磁率材料のリング
１７ ホール素子
１８ スリット
Claims (1)
- 【請求項１】 必要なイオンを選択する分析スリット
の直後に設けた高真空室と、この高真空室内に設けられ
イオンビームによって発生する磁界をビーム電流量とし
て検出する高透磁率材料とホール素子とによって構成さ
れたリング状の検出器と、検出されたビーム電流量によ
ってウェハー上に総注入されるイオン量を積算する測定
器とを有する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 |
|---|---|---|---|
| JP3022529A JPH04262355A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022529A JPH04262355A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04262355A true JPH04262355A (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=12085325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022529A Pending JPH04262355A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04262355A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411873B1 (ko) * | 1998-09-10 | 2003-12-24 | 액셀리스 테크놀로지스, 인크. | 이온 주입기용 비행시간 에너지 측정 장치 |
| JP2006196385A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Seiko Epson Corp | イオン注入装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2009518865A (ja) * | 2005-12-07 | 2009-05-07 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | フォトレジストのアウトガスによる影響を低減する技術 |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3022529A patent/JPH04262355A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411873B1 (ko) * | 1998-09-10 | 2003-12-24 | 액셀리스 테크놀로지스, 인크. | 이온 주입기용 비행시간 에너지 측정 장치 |
| JP2006196385A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Seiko Epson Corp | イオン注入装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2009518865A (ja) * | 2005-12-07 | 2009-05-07 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | フォトレジストのアウトガスによる影響を低減する技術 |
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