JPH0528956A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH0528956A JPH0528956A JP3203160A JP20316091A JPH0528956A JP H0528956 A JPH0528956 A JP H0528956A JP 3203160 A JP3203160 A JP 3203160A JP 20316091 A JP20316091 A JP 20316091A JP H0528956 A JPH0528956 A JP H0528956A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- ion beam
- ion
- current distribution
- uniform
- Prior art date
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエファのチャ−ジアップ及び温度上昇を防
止すること。 【構成】 イオンビ−ム発生部からのビ−ム３を四重極
レンズ１０に導入し、ウエファ１の直径より幅広のイオ
ンビ−ム３’を得る。イオンビ−ム通過路にビ−ム成形
装置１１を配置する。同装置は多数の並設されたピン１
２を有し、各ピンはビ−ム内に進退可能に構成され、ビ
−ムを部分的にカットし、イオンビ−ム３’の一次元
（幅方向）電流分布を均一にする。ウエファディスク２
にスリット１７を設け、モニタ１８はイオンビ−ム３’
の電流分布をモニタする。ウエファ１に入射するビ−ム
の電流密度は十分に低く、ウエファのチャ−ジアップ及
び温度上昇が発生しない。
止すること。 【構成】 イオンビ−ム発生部からのビ−ム３を四重極
レンズ１０に導入し、ウエファ１の直径より幅広のイオ
ンビ−ム３’を得る。イオンビ−ム通過路にビ−ム成形
装置１１を配置する。同装置は多数の並設されたピン１
２を有し、各ピンはビ−ム内に進退可能に構成され、ビ
−ムを部分的にカットし、イオンビ−ム３’の一次元
（幅方向）電流分布を均一にする。ウエファディスク２
にスリット１７を設け、モニタ１８はイオンビ−ム３’
の電流分布をモニタする。ウエファ１に入射するビ−ム
の電流密度は十分に低く、ウエファのチャ−ジアップ及
び温度上昇が発生しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエファ直径より幅広
のイオンビ−ムによるイオン注入装置に関する。
のイオンビ−ムによるイオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、イオン注入には、バッチ処理方式
または枚葉方式が採用されている。図５は現用バッチ処
理方式の原理図であって、複数の被注入ウエファ１はウ
エファディスク２に取り付けられており、スポット状イ
オンビ−ム３は所定の方向からウエファ１の面に入射
し、ウエファディスク２を回転させると共に、矢印Ｘ方
向にウエファディスク１を並進（スキャン）駆動し、ウ
エファ１の全面にイオンが注入される。また、図６は枚
葉方式の原理を示すものであり、ウエファ１をウエファ
ディスク２に固定し、イオンビ−ム３を静電或いは電磁
偏向手段によってＸ及びＹ方向に走査し、ウエファ１の
全面にイオンを注入する。この場合、Ｘ方向の走査につ
いては、機械的手段によりウエファ１を並進させること
により行うようにしたものもある。
または枚葉方式が採用されている。図５は現用バッチ処
理方式の原理図であって、複数の被注入ウエファ１はウ
エファディスク２に取り付けられており、スポット状イ
オンビ−ム３は所定の方向からウエファ１の面に入射
し、ウエファディスク２を回転させると共に、矢印Ｘ方
向にウエファディスク１を並進（スキャン）駆動し、ウ
エファ１の全面にイオンが注入される。また、図６は枚
葉方式の原理を示すものであり、ウエファ１をウエファ
ディスク２に固定し、イオンビ−ム３を静電或いは電磁
偏向手段によってＸ及びＹ方向に走査し、ウエファ１の
全面にイオンを注入する。この場合、Ｘ方向の走査につ
いては、機械的手段によりウエファ１を並進させること
により行うようにしたものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これら両方
式とも、スポット状イオンビ−ムを用いているため、ビ
−ムがウエファ１に微小時間に局所に集中して注入され
ることから、ウエファ１の表面に、電荷が堆積して放電
し、デバイス回路を破壊するチャ−ジアップ現象及びウ
エファ１の温度上昇を生じ、ウエファの注入品質の低下
を招く。この点、ビ−ムのスポット・サイズを大きくす
れば上述の問題点を改善することができるが、図７に示
すように、均一注入のためにはビ−ムのスポットが完全
にウエファ外に出るところまで走査する必要があるか
ら、走査幅、走査しなければならない面積が大きくな
り、処理能力が低下する。
式とも、スポット状イオンビ−ムを用いているため、ビ
−ムがウエファ１に微小時間に局所に集中して注入され
ることから、ウエファ１の表面に、電荷が堆積して放電
し、デバイス回路を破壊するチャ−ジアップ現象及びウ
エファ１の温度上昇を生じ、ウエファの注入品質の低下
を招く。この点、ビ−ムのスポット・サイズを大きくす
れば上述の問題点を改善することができるが、図７に示
すように、均一注入のためにはビ−ムのスポットが完全
にウエファ外に出るところまで走査する必要があるか
ら、走査幅、走査しなければならない面積が大きくな
り、処理能力が低下する。
【０００４】本発明は、従来のイオン注入方式における
ウエファのチャ−ジアップ、温度上昇の問題を改善し、
かつ走査機構の一つを不要とするイオン注入装置を提供
することを目的とするものである。
ウエファのチャ−ジアップ、温度上昇の問題を改善し、
かつ走査機構の一つを不要とするイオン注入装置を提供
することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン注入装
置において、ウエファ直径より幅広のイオンビ−ムを形
成する手段と、この手段から得られたイオンビ−ムの一
次元電流分布を均一にする成形手段とを備えたことを主
たる特徴とするものである。
置において、ウエファ直径より幅広のイオンビ−ムを形
成する手段と、この手段から得られたイオンビ−ムの一
次元電流分布を均一にする成形手段とを備えたことを主
たる特徴とするものである。
【０００６】
【作用】ウエファに入射するイオンビ−ムは、ウエファ
直径より幅広で、一次元分布が均一なものとされるか
ら、スポット状イオンビ−ムより十分にビ−ム電流密度
が低下したものとなり、チャ−ジアップ及び温度上昇が
生じない。そして、バッチ処理方式にあってはウエファ
ディスクを回転させるだけでウエファ全面に均一にイオ
ンを注入することができ、枚葉方式の場合にはビ−ムの
Ｘ方向偏向を要しない。
直径より幅広で、一次元分布が均一なものとされるか
ら、スポット状イオンビ−ムより十分にビ−ム電流密度
が低下したものとなり、チャ−ジアップ及び温度上昇が
生じない。そして、バッチ処理方式にあってはウエファ
ディスクを回転させるだけでウエファ全面に均一にイオ
ンを注入することができ、枚葉方式の場合にはビ−ムの
Ｘ方向偏向を要しない。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照し説明す
る。図５ないし図７と同一符号は同等部分を示す。図１
はイオン注入装置の構成図であり、イオンビ−ム発生部
からのビ−ム３は四重極レンズ１０に導入され、ビ−ム
幅が広げられる。このビ−ム幅は、回転駆動されるウエ
ファディスク２上のウエファ１にイオンビ−ム３’が照
射されたとき、ウエファ直径より大きくなるようにす
る。幅広のイオンビ−ム形成手段である四重極レンズ１
０とウエファディスク２との間にビ−ム成形装置１１を
設ける。四重極レンズ１０にスポット状のビ−ムを導入
しても、一様にその幅が広がり、均一な電流密度をもつ
ビ−ムが得られるわけではなく、ビ−ムの断面形状をＸ
−Ｙ平面で示すと例えば図２（Ａ）のようになり、ビ−
ムの断面形状自体凹凸があるとともに、密度について
も、符号ａで示す濃いところと、また薄いところが存在
するビ−ムとなる。かかるビ−ムについての幅方向、Ｘ
方向の位置とビ−ム電流（電荷量）Ｉの関係は図２の
（Ｂ）で示され、幅方向における一次元電流分布は一様
ではないから、かかるビ−ムではウエファ１に均一にイ
オンを注入することはできない。ウエファ１への均一な
イオンの注入は、ウエファ注入領域におけるビ−ム部分
について、電流が多いところは、電流の少ないところに
合わせてビ−ムを部分的にカットすることにより達成で
きる。ビ−ム成形装置１１はかかるビ−ムのカット手段
であって、図３に示すように、ピンまたはロッド（以
下、ピンという）１２が隙間なく並べられており、各ピ
ン１２のロッドまたはワイヤからなる細径部１３は所定
長のスリ−ブ１４に挿通し、このスリ−ブ１４は基台１
５に溶接あるいは挾持具により固定する。各ピン１２
は、スリ−ブ１４外に出ている細径部１３の端部１６を
操作することにより、ビ−ム内に任意の長さ分だけ配置
できるように進退可能とされており、例えばタングステ
ン、ステンレス、タンタル等の金属材料により形成す
る。
る。図５ないし図７と同一符号は同等部分を示す。図１
はイオン注入装置の構成図であり、イオンビ−ム発生部
からのビ−ム３は四重極レンズ１０に導入され、ビ−ム
幅が広げられる。このビ−ム幅は、回転駆動されるウエ
ファディスク２上のウエファ１にイオンビ−ム３’が照
射されたとき、ウエファ直径より大きくなるようにす
る。幅広のイオンビ−ム形成手段である四重極レンズ１
０とウエファディスク２との間にビ−ム成形装置１１を
設ける。四重極レンズ１０にスポット状のビ−ムを導入
しても、一様にその幅が広がり、均一な電流密度をもつ
ビ−ムが得られるわけではなく、ビ−ムの断面形状をＸ
−Ｙ平面で示すと例えば図２（Ａ）のようになり、ビ−
ムの断面形状自体凹凸があるとともに、密度について
も、符号ａで示す濃いところと、また薄いところが存在
するビ−ムとなる。かかるビ−ムについての幅方向、Ｘ
方向の位置とビ−ム電流（電荷量）Ｉの関係は図２の
（Ｂ）で示され、幅方向における一次元電流分布は一様
ではないから、かかるビ−ムではウエファ１に均一にイ
オンを注入することはできない。ウエファ１への均一な
イオンの注入は、ウエファ注入領域におけるビ−ム部分
について、電流が多いところは、電流の少ないところに
合わせてビ−ムを部分的にカットすることにより達成で
きる。ビ−ム成形装置１１はかかるビ−ムのカット手段
であって、図３に示すように、ピンまたはロッド（以
下、ピンという）１２が隙間なく並べられており、各ピ
ン１２のロッドまたはワイヤからなる細径部１３は所定
長のスリ−ブ１４に挿通し、このスリ−ブ１４は基台１
５に溶接あるいは挾持具により固定する。各ピン１２
は、スリ−ブ１４外に出ている細径部１３の端部１６を
操作することにより、ビ−ム内に任意の長さ分だけ配置
できるように進退可能とされており、例えばタングステ
ン、ステンレス、タンタル等の金属材料により形成す
る。
【０００８】ウエファディスク２に、ウエファ１に入射
する幅広ビ−ム３’のモニタ用スリット１１７が形成さ
れ、このスリット１７を通過したビ−ムは一次元ビ−ム
モニタ１８に導入される。このモニタ１８は一列に並べ
られた小さなファラディカップからなり、各ファラディ
カップからの出力に応じてビ−ム成形装置１１における
各ピン１２の進退量が調節される。図４（Ａ）に示すよ
うに、電流の大きい位置のピンはビ−ム内により深く進
出させてビ−ムのカット量が多くなるようにし、図４
（Ｂ）の符号ｂで示すようにウエファ１に入射されるビ
−ム３’の幅（Ｘ）方向における一次元電流分布を均一
にする。なお、上述の実施例では幅広のイオンビ−ムの
形成手段として、四重極レンズ１０を用いたが、イオン
源及び加速部を有する図示省略のイオンビ−ム発生部自
体から幅広のイオンビ−ムを発生させるようにしてもよ
い。
する幅広ビ−ム３’のモニタ用スリット１１７が形成さ
れ、このスリット１７を通過したビ−ムは一次元ビ−ム
モニタ１８に導入される。このモニタ１８は一列に並べ
られた小さなファラディカップからなり、各ファラディ
カップからの出力に応じてビ−ム成形装置１１における
各ピン１２の進退量が調節される。図４（Ａ）に示すよ
うに、電流の大きい位置のピンはビ−ム内により深く進
出させてビ−ムのカット量が多くなるようにし、図４
（Ｂ）の符号ｂで示すようにウエファ１に入射されるビ
−ム３’の幅（Ｘ）方向における一次元電流分布を均一
にする。なお、上述の実施例では幅広のイオンビ−ムの
形成手段として、四重極レンズ１０を用いたが、イオン
源及び加速部を有する図示省略のイオンビ−ム発生部自
体から幅広のイオンビ−ムを発生させるようにしてもよ
い。
【０００９】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したの
で、ウエファに入射するイオンビ−ムは、ウエファ直径
より幅広で、一次元電流分布が均一なものとされ、スポ
ット状イオンビ−ムより十分にビ−ム電流密度が低下し
たものとなるから、チャ−ジアップ及び温度上昇が生じ
ない。そして、バッチ処理方式にあってはウエファディ
スクを回転させるだけでウエファ全面に均一にイオンを
注入することができるし、枚葉方式の場合にはビ−ムの
Ｘ方向偏向を要しないから、走査機構が簡単になる。
で、ウエファに入射するイオンビ−ムは、ウエファ直径
より幅広で、一次元電流分布が均一なものとされ、スポ
ット状イオンビ−ムより十分にビ−ム電流密度が低下し
たものとなるから、チャ−ジアップ及び温度上昇が生じ
ない。そして、バッチ処理方式にあってはウエファディ
スクを回転させるだけでウエファ全面に均一にイオンを
注入することができるし、枚葉方式の場合にはビ−ムの
Ｘ方向偏向を要しないから、走査機構が簡単になる。
【００１０】またウエファに入射されるイオンビ−ム
を、ウエファディスクに設けたスリットと、モニタ手段
によって把握することができ、モニタ出力に応じてイオ
ンビ−ムの一次元電流分布を均一調整することにより、
ウエファの注入品質を高めることができる。
を、ウエファディスクに設けたスリットと、モニタ手段
によって把握することができ、モニタ出力に応じてイオ
ンビ−ムの一次元電流分布を均一調整することにより、
ウエファの注入品質を高めることができる。
【００１１】そして、ビ−ムの一次元電流分布を均一に
する手段として、ピンの並列配置構成を用いることによ
り、簡易な構成下で正確に電流分布を調整することがで
きる。
する手段として、ピンの並列配置構成を用いることによ
り、簡易な構成下で正確に電流分布を調整することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】イオンビ−ムの形状及び電流分布の説明図であ
る。
る。
【図３】イオンビ−ムの成形装置の構成図である。
【図４】イオンビ−ムの電流分布均一化についての説明
図である。
図である。
【図５】従来のバッチ処理方式におけるイオン注入につ
いての説明図である。
いての説明図である。
【図６】従来の枚葉方式におけるイオン注入についての
説明図である。
説明図である。
【図７】イオンビ−ムのスポットを大きくしたときの注
入についての説明図である。
入についての説明図である。
1 ウエファ
2 ウエファディスク
3' 幅広のイオンビ−ム
10 四重極レンズ
11 ビ−ム成形装置
12 ピン
17 ビ−ムモニタ用スリット
18 ビ−ムモニタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｊ 37/04 Ａ 9069−5Ｅ
37/317 Ｃ 9172−5Ｅ
Ｈ０１Ｌ 21/265
Claims (3)
- 【請求項１】 ウエファ直径より幅広のイオンビ−ムを
形成する手段と、この手段から得られたイオンビ−ムの
一次元電流分布を均一にする成形手段とを備えたことを
特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項２】 複数のウエファを周辺部に保持して回転
駆動されるウエファディスクと、ウエファ直径より幅広
のイオンビ−ムを形成する手段と、この手段から得られ
たイオンビ−ムの一次元電流分布を均一にする成形手段
と、前記ウエファディスクに形成されたイオンビ−ム・
モニタ用スリットと、このスリットを通過するイオンビ
−ムの一次元電流分布をモニタする手段とを備えたこと
を特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項３】 イオンビ−ムの一次元電流分布を均一に
する成形手段が、隙間なく一次元方向に並べられたピン
を有し、その各ピンが幅広のイオンビ−ム内に任意長さ
に進退可能とされていることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載のイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203160A JPH0528956A (ja) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203160A JPH0528956A (ja) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0528956A true JPH0528956A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16469435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203160A Pending JPH0528956A (ja) | 1991-07-20 | 1991-07-20 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0528956A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100664375B1 (ko) * | 2004-12-15 | 2007-01-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이온 주입 장치 |
| JP2007172927A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム照射装置およびビーム均一性調整方法 |
| JP2008300263A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Ihi Corp | イオン注入装置 |
| JP2012523669A (ja) * | 2009-04-08 | 2012-10-04 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | 基板処理技術 |
| CN111199858A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-26 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种成形宽带离子束注入机 |
-
1991
- 1991-07-20 JP JP3203160A patent/JPH0528956A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100664375B1 (ko) * | 2004-12-15 | 2007-01-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이온 주입 장치 |
| JP2007172927A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム照射装置およびビーム均一性調整方法 |
| JP2008300263A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Ihi Corp | イオン注入装置 |
| JP4491797B2 (ja) * | 2007-06-01 | 2010-06-30 | 株式会社Ｉｈｉ | イオン注入装置 |
| JP2012523669A (ja) * | 2009-04-08 | 2012-10-04 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | 基板処理技術 |
| CN111199858A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-26 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种成形宽带离子束注入机 |
| CN111199858B (zh) * | 2018-11-20 | 2023-09-05 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种成形宽带离子束注入机 |
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