JPH056665U - Ion implanter - Google Patents

Ion implanter

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JPH056665U
JPH056665U JP5086291U JP5086291U JPH056665U JP H056665 U JPH056665 U JP H056665U JP 5086291 U JP5086291 U JP 5086291U JP 5086291 U JP5086291 U JP 5086291U JP H056665 U JPH056665 U JP H056665U
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JP
Japan
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ion
scanning
voltage
waveform
voltage waveform
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JP5086291U
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Japanese (ja)
Inventor
裕教 熊崎
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 走査電極に電圧波形Vb の走査電圧を印加す
ることによって走査されたイオンビームをウエハに照射
し、これによりイオン注入されたウエハの注入量分布を
実測する。ウエハを複数の領域に区分化し(区分領域E
1〜E9 )、上記の実測結果に基づいて、各区分領域E
1 〜E9 毎に電圧波形Vb の補正を行う。区分領域E1
では、電圧波形Vb は電圧波形VC1に整形される。 【効果】 様々な要因が重なり合って生じたイオン注入
量のばらつきを総合的に判断できる実測結果を基にして
得られた電圧波形の走査電圧により、イオンビームが走
査され、イオン注入が行われるので、イオン注入量の均
一性の向上を図ることができる。
(57) [Summary] [Structure] A wafer is irradiated with a scanned ion beam by applying a scanning voltage having a voltage waveform V b to the scanning electrode, and the implantation dose distribution of the ion-implanted wafer is measured. The wafer is segmented into a plurality of regions (segmented region E
1 to E 9 ), based on the above measurement results, each divided area E
Correcting the voltage waveform V b for each 1 to E 9. Division area E 1
Then, the voltage waveform V b is shaped into the voltage waveform V C1 . [Effect] Since the ion beam is scanned and the ion implantation is performed by the scanning voltage of the voltage waveform obtained based on the measurement result that can comprehensively judge the variation of the ion implantation amount caused by the overlapping of various factors. Therefore, the uniformity of the amount of ion implantation can be improved.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、ウエハ等のイオン照射対象物内に不純物イオンを均一注入するイオ ン注入装置に関するものである。   The present invention is an ion that uniformly implants impurity ions into an ion irradiation target such as a wafer. Injection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

イオン注入装置は、拡散したい不純物をイオン化し、この不純物イオンを磁界 を用いた質量分析法により選択的に取り出し、電界により加速してイオン照射対 象物に照射することで、イオン照射対象物内に不純物を注入するものである。そ して、このイオン注入装置は、半導体プロセスにおいてデバイスの特性を決定す る不純物を任意の量および深さに制御性良く注入できることから、現在の集積回 路の製造に重要な装置になっている。   An ion implanter ionizes the impurities that it wants to diffuse, and these impurity ions are magnetically Selectively extracted by mass spectrometry using a magnetic field and accelerated by an electric field By irradiating the elephant, impurities are injected into the ion irradiation target. So This ion implanter determines the device characteristics in the semiconductor process. Since it is possible to inject impurities into a desired amount and depth with good controllability, It has become an important device in the production of roads.

【0003】 上記イオン注入装置には、例えば8インチのウエハのように大型のイオン照射 対象物に対応できるものとして、X方向(例えば水平方向)にイオンビームを電 気的に走査すると共に、イオン照射対象物側をX方向と直交するY方向(例えば 垂直方向)に機械的に走査する、いわゆるハイブリッドスキャン型のものがある 。また、従来より、イオン照射対象物の表面にトレンチ構造がある場合にも陰の 影響を受けずに均一にイオン注入が行えるように、イオンビームを平行走査(パ ラレルスキャン)する方式が採用されている。[0003]   The above-mentioned ion implanter is used to irradiate a large ion such as an 8-inch wafer. An ion beam can be emitted in the X direction (for example, the horizontal direction) so that it can respond to the target object. Along with the air scanning, the ion irradiation target side is orthogonal to the X direction in the Y direction (for example, There is a so-called hybrid scan type that mechanically scans in the vertical direction. . In addition, conventionally, when there is a trench structure on the surface of the ion irradiation target, To ensure uniform ion implantation without being affected, the ion beam is scanned in parallel (pattern The method of doing (relall scan) is adopted.

【0004】 上記パラレルビーム方式のハイブリッドスキャン型イオン注入装置は、図示し ないイオン源から引き出され、必要に応じて質量分析、加速等が行われたスポッ ト状のイオンビーム73を、図14に示すように、走査電源72から互いに18 0度位相が異なる三角波状の走査電圧が印加される第1走査電極61・61とそ の下流側にある第2走査電極62・62とを用いてX方向に平行走査するように なっている。[0004]   The parallel beam type hybrid scan type ion implanter is shown in the figure. Spots that have been extracted from a non-ion source and have been subjected to mass spectrometry, acceleration, etc. as needed. As shown in FIG. 14, the ion beam 73 in the shape of a beam is transmitted from the scanning power source 72 to each other. The first scan electrodes 61, 61 to which a scan voltage having a triangular waveform having a phase difference of 0 degrees is applied, and the first scan electrodes 61. So as to perform parallel scanning in the X direction by using the second scanning electrodes 62 located on the downstream side of Has become.

【0005】 イオン照射対象物66は注入位置において保持部材63に保持され、保持部材 駆動機構67に駆動されてY方向(紙面にたいして垂直方向)に往復運動(走査 )するようになっている。[0005]   The ion irradiation target 66 is held by the holding member 63 at the implantation position. Driven by the drive mechanism 67, the reciprocating motion (scanning) in the Y direction (direction perpendicular to the paper surface) is performed. ).

【0006】 上記保持部材63の上流側には、所定面積の開口部65aを持つ照射マスク6 5が配置されている。この照射マスク65の開口部65aは、ビーム走査領域内 に形成され、開口部65aを通過したイオンビーム73のみが、その後方の保持 部材63に保持されたイオン照射対象物66に照射されるようになっている。[0006]   The irradiation mask 6 having an opening 65a having a predetermined area is provided on the upstream side of the holding member 63. 5 are arranged. The opening 65a of the irradiation mask 65 is in the beam scanning area. Only the ion beam 73 formed on the rear side and passing through the opening 65a is retained behind it. The ion irradiation target 66 held by the member 63 is irradiated.

【0007】 また、ビーム走査領域内における開口部65aの側方には、ビーム電流を測定 するドーズファラデ68が設けられている。上記ドーズファラデ68により計測 されたビーム電流値データ69は、制御装置70に出力される。この制御装置7 0は、ドーズファラデ68からのビーム電流値データ69に基づいて、保持部材 駆動機構67の動作を制御し(制御信号71を出力)、イオン照射対象物66の Y方向走査速度の制御を行うようになっている。このY方向走査速度の制御によ り、注入量のばらつきの減少が図られている。[0007]   In addition, the beam current is measured beside the opening 65a in the beam scanning region. A dose farade 68 is provided. Measured by the above dose Farade 68 The obtained beam current value data 69 is output to the control device 70. This controller 7 0 is a holding member based on the beam current value data 69 from the dose farade 68. The operation of the drive mechanism 67 is controlled (a control signal 71 is output), and the ion irradiation target 66 is controlled. The Y direction scanning speed is controlled. By controlling the Y-direction scanning speed Therefore, the variation of the injection amount is reduced.

【0008】[0008]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、走査電極61・61で走査された後、走査電極62・62を通 過するイオンビーム73は、走査電極62・62間の中心部を通過するときは略 平行ビームであるが、中心部から離れて走査電極62・62に近づく程、走査電 極62・62の高電位部の影響で偏向角θが大きくなる。即ち、イオンビーム7 3は中心部から離れて走査電極62・62側に近づく程内側に曲がり平行度が悪 くなる。   However, after being scanned by the scan electrodes 61, 61, the scan electrodes 62, 62 are passed through. The passing ion beam 73 is substantially free when it passes through the central portion between the scanning electrodes 62. Although it is a parallel beam, as the distance from the central portion approaches the scanning electrodes 62 The deflection angle θ becomes large due to the influence of the high potential portions of the poles 62. That is, the ion beam 7 No. 3 bends inward as the distance from the central portion approaches the scanning electrodes 62, 62 side, and the parallelism is poor. Become

【0009】 このため、イオンビーム73の走査速度は、走査領域の中心部程速く、中心部 から離れるに連れて遅くなる。このように、従来のイオン注入装置では、ビーム 走査速度の不均一によりイオン注入量の均一性の悪化を招く。[0009]   Therefore, the scanning speed of the ion beam 73 is higher in the central portion of the scanning region, It gets slower as you move away from it. Thus, in the conventional ion implanter, the beam The non-uniform scanning speed causes deterioration in the uniformity of the ion implantation amount.

【0010】 尚、イオン注入量の均一性を阻害する要因は、上記ビーム走査速度の不均一だ けに限られたものではなく、様々な要因が重なり合って、その結果イオン注入量 にばらつきが生じるわけであり、従来のようにY方向の走査速度の制御だけでは 満足のいく注入均一性を確保することは困難である。[0010]   The factor that impedes the uniformity of the ion implantation amount is the nonuniform beam scanning speed. However, various factors overlap each other, resulting in ion implantation dose. Therefore, it is not possible to control the scanning speed in the Y direction as in the conventional case. It is difficult to ensure a satisfactory implantation uniformity.

【0011】 本考案は、上記に鑑みなされたものであり、その目的は、イオン注入量の均一 性の向上を図れるイオン注入装置を提供することにある。[0011]   The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to provide a uniform ion implantation amount. An object of the present invention is to provide an ion implanter capable of improving the property.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

そこで、本考案の請求項1のイオン注入装置は、上記の課題を解決するために 、走査電極に走査電圧を印加することによって走査されたイオンビームをイオン 照射対象物に照射して不純物イオンを均一注入するイオン注入装置において、上 記走査電圧は、イオン注入されたイオン照射対象物の注入量の実測結果に基づい て整形された電圧波形のものであることを特徴としている。   Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the ion implantation apparatus according to claim 1 of the present invention solves the above problems. , Ionize the scanned ion beam by applying a scan voltage to the scan electrodes In the ion implantation device that irradiates the irradiation target with uniform implantation of impurity ions, The scanning voltage is based on the measurement result of the implantation amount of the ion-implanted ion irradiation target. It is characterized in that it has a voltage waveform that has been shaped.

【0013】 また、本考案の請求項2のイオン注入装置は、上記の課題を解決するために、 上記請求項1のイオン注入装置において、上記実測結果は、複数の領域に区分化 された上記イオン照射対象物の各区分領域のものであることを特徴としている。[0013]   In order to solve the above-mentioned problems, the ion implantation apparatus according to claim 2 of the present invention is In the ion implantation apparatus according to claim 1, the actual measurement result is divided into a plurality of regions. It is characterized in that each of the divided regions of the ion-irradiated object is formed.

【0014】[0014]

【作用】[Action]

請求項1の構成によれば、走査電極に印加される走査電圧の電圧波形は、イオ ン注入されたイオン照射対象物の注入量の実測結果に基づいて整形されたもので ある。このように、様々な要因が重なり合って生じたイオン注入量のばらつきを 総合的に判断できる実測結果を基にして得られた電圧波形の走査電圧により、イ オンビームが走査され、イオン注入が行われるので、イオン注入量の均一性の向 上を図ることができる。   According to the structure of claim 1, the voltage waveform of the scanning voltage applied to the scanning electrode is It is shaped based on the measured result of the implantation amount of the ion-implanted target. is there. In this way, variations in the ion implantation dose caused by various factors overlapping The scanning voltage of the voltage waveform obtained based on the measured results that can be comprehensively judged Since the on-beam is scanned and the ion implantation is performed, the uniformity of the ion implantation amount is improved. You can go up.

【0015】 また、請求項2の構成によれば、上記走査電圧の電圧波形は、複数の領域に区 分化された上記イオン照射対象物の各区分領域の実測結果に基づいて整形された ものである。即ち、走査電圧は、上記イオン照射対象物の各区分領域毎に個々に 整形された複数の電圧波形を持ち、各区分領域に対応する電圧波形の走査電圧に よりイオンビームが走査され、イオン注入が行われるので、イオン照射対象物全 表面にわたってイオン注入量の均一性の向上を図ることができる。[0015]   According to the structure of claim 2, the voltage waveform of the scanning voltage is divided into a plurality of regions. Shaped based on the measurement results of each divided area of the differentiated ion irradiation target It is a thing. That is, the scanning voltage is different for each divided area of the ion irradiation target. It has multiple shaped voltage waveforms, and the scanning voltage of the voltage waveform corresponding to each divided area Because the ion beam is scanned and the ion implantation is performed, the entire ion irradiation target The uniformity of the amount of ion implantation can be improved over the surface.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

本考案の一実施例について図1ないし図13に基づいて説明すれば、以下の通 りである。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 13. It is Ri.

【0017】 本実施例のイオン注入装置は、図6に示すように、X方向(例えば水平方向) にイオンビーム12を電気的に平行走査(パラレルスキャン)すると共に、イオ ン照射対象物としてのウエハ6をX方向と直交するY方向(例えば垂直方向)に 機械的に走査する、いわゆるパラレルビーム方式のハイブリッドスキャン型のも のである。[0017]   As shown in FIG. 6, the ion implantation apparatus of this embodiment has an X direction (for example, a horizontal direction). The ion beam 12 is electrically scanned in parallel (parallel scan) on the The wafer 6 as the irradiation object in the Y direction (for example, the vertical direction) orthogonal to the X direction. A so-called parallel beam type hybrid scan type that mechanically scans Of.

【0018】 このイオン注入装置は、図5に示すように、注入元素をイオン化し、イオンビ ーム12(図3参照)として引き出すイオン源部41と、所定の注入イオンのみ を選別して取り出す質量分離部42、イオンビーム12を輸送する中で必要によ りイオンビーム12を加速し、ビーム形状を成形、集束、走査する機能を包含す るビームライン部43、イオン照射対象物としてのウエハ6をセットし注入処理 を行うエンドステーション部44から構成されている。[0018]   This ion implanter, as shown in FIG. Ion source part 41 to be extracted as the dome 12 (see FIG. 3) and only predetermined implanted ions The mass separation section 42 for selecting and extracting the ions, if necessary during transportation of the ion beam 12. Includes the functions of accelerating the ion beam 12 and shaping, focusing, and scanning the beam shape Beam line unit 43, the wafer 6 as the ion irradiation target is set, and implantation processing is performed. It is composed of an end station unit 44 that performs

【0019】 上記イオン源部41には、イオン源物質ガス(例えばBF3 等)を供給するガ スボックス45、注入元素をイオン化するイオン源40、よびイオンビーム12 を引出すための引出し電源46が備えられている。また、イオン源部41の内部 は、イオン源部真空ポンプ47により真空状態に保たれている。上記イオン源4 0は、例えば固体オーブンを備えている熱陰極PIG型であり、それぞれ図示し ないフィラメント、アーク電極、およびソースマグネットを有し、アークチャン バ内においてフィラメントからの熱電子放出をトリガとしてアーク放電を行うこ とによりプラズマを作り、引出し電源46より電圧が印加された図示しないイオ ン引出し電極からイオンビーム12を引出すようになっている。尚、イオン源物 質としては、ガスだけでなく固体(As等)の使用も可能であり、固体を使用す る場合、固体のイオン源物質を固体オーブンで蒸発させてアークチャンバに導く と共に、ガスボックス45からキャリアガス(Ar等)をアークチャンバに導き 、固体イオン源物質をイオン化する。The ion source section 41 is provided with a gas box 45 for supplying an ion source substance gas (for example, BF 3 etc.), an ion source 40 for ionizing the implanted elements, and an extraction power source 46 for extracting the ion beam 12. Has been. The inside of the ion source unit 41 is kept in a vacuum state by an ion source unit vacuum pump 47. The ion source 40 is, for example, a hot cathode PIG type equipped with a solid oven, and has a filament, an arc electrode, and a source magnet, which are not shown, respectively, and an arc is triggered by thermionic emission from the filament in the arc chamber. Plasma is generated by discharging, and the ion beam 12 is extracted from an ion extraction electrode (not shown) to which a voltage is applied from the extraction power source 46. As the ion source substance, not only gas but also solid (As etc.) can be used. When using solid, the solid ion source substance is vaporized in the solid oven and guided to the arc chamber, and the gas box is used. From 45, a carrier gas (Ar or the like) is introduced into the arc chamber to ionize the solid ion source material.

【0020】 上記質量分離部42には、図示しない質量分析マグネット(90度偏向電磁石 )が備えられている。この質量分析マグネットは、イオン源部41から引出され たイオンビーム12の中から必要なイオンを選択すると共に、磁気収束作用を利 用してイオンビーム12を分析スリット48に絞り込んでビームライン部43へ 導くようになっている。[0020]   The mass separation unit 42 includes a mass analysis magnet (not shown) (90 degree deflection electromagnet). ) Is provided. This mass analysis magnet is extracted from the ion source unit 41. Selected ions from the ion beam 12 and the magnetic focusing effect is utilized. To narrow down the ion beam 12 to the analysis slit 48 to the beam line section 43. It is designed to guide you.

【0021】 上記ビームライン部43には、質量分離部42の分析スリット48から出たイ オンビームを加速する加速管49、イオンビーム12を集束させる静電レンズ( 3重4極子レンズ)50、イオンビーム12をX方向に平行走査する二組の第1 走査電極1・1および第2走査電極2・2、イオンビーム12をY方向に偏向す る一組の偏向電極31・31が備えられている。また、ビームライン部43の内 部は、ビームライン部真空ポンプ55により真空状態に保たれている。[0021]   The beamline section 43 has an image output from the analysis slit 48 of the mass separation section 42. An accelerating tube 49 that accelerates the on-beam, an electrostatic lens that focuses the ion beam 12 ( Triple quadrupole lens) 50, two sets of first beams for scanning the ion beam 12 in parallel in the X direction Deflection the scanning electrodes 1.1 and the second scanning electrodes 2.2 and the ion beam 12 in the Y direction. A pair of deflection electrodes 31, 31 are provided. Also, within the beamline section 43 The part is kept in a vacuum state by a beamline vacuum pump 55.

【0022】 上記走査電極としての第1走査電極1・1および第2走査電極2・2には、図 3に示すように、走査電源14が接続され、この走査電源14により各電極に後 述の走査電圧Vsweep が印加される。また、偏向電極31・31(図5および図 6)には、図示しない偏向電源が接続されている。[0022]   The first scan electrode 1.1 and the second scan electrode 2.2 serving as the scan electrodes are As shown in FIG. 3, the scanning power source 14 is connected, and the scanning power source 14 causes the electrodes to The above-mentioned scan voltage Vsweep is applied. In addition, the deflection electrodes 31 and 31 (see FIG. 5 and FIG. A deflection power source (not shown) is connected to 6).

【0023】 上記走査電源14は、後述の制御装置13から与えられる走査波形データ21 に基づいて当該走査波形データ21に対応する電圧波形の波形信号を発生する波 形発生器15と、それからの波形信号を昇圧して互いに逆極性の走査電圧Vswee p を出力する高圧アンプ16・17を備えている。上記波形発生器15には、図 4に示すように、後述の操作により得られた電圧波形Vc1〜Vc9の波形信号を発 生させるデータを格納する領域が形成された、例えばRAM等の記憶装置15a が内蔵されている。The scanning power supply 14 includes a waveform generator 15 that generates a waveform signal having a voltage waveform corresponding to the scanning waveform data 21 based on scanning waveform data 21 supplied from a controller 13 described later, and a waveform signal from the waveform generator 15. The high voltage amplifiers 16 and 17 which boost the voltage and output scanning voltages Vswee p having opposite polarities are provided. As shown in FIG. 4, the waveform generator 15 is provided with an area for storing data for generating waveform signals of voltage waveforms V c1 to V c9 obtained by an operation described later, for example, a memory such as a RAM. The device 15a is incorporated.

【0024】 イオンビーム12は、図6に示すように、走査電源14(図3参照)より互い に180度位相が異なる走査電圧Vsweep が印加された第1走査電極1・1によ りX方向に走査された後、偏向電源より所定の電圧が印加された偏向電極31・ 31によってY方向に所定角度だけ偏向され、さらに走査電源14より互いに1 80度位相が異なる走査電圧Vsweep が印加された第2走査電極2・2により平 行なビームにされ、後述するY方向に走査されるウエハ6に照射されるようにな っている。[0024]   As shown in FIG. 6, the ion beams 12 are separated from each other by a scanning power source 14 (see FIG. 3). The scanning voltage Vsweep having a phase difference of 180 degrees applied to the first scanning electrode 1.1. After being scanned in the X direction, the deflection electrode 31 to which a predetermined voltage is applied from the deflection power source 31 is deflected by a predetermined angle in the Y direction, and the scanning power source 14 further sets them to 1 The second scan electrodes 2.2 to which the scan voltages Vsweep having a phase difference of 80 degrees are applied flatten The beam 6 is made into a linear beam and is irradiated onto the wafer 6 which is scanned in the Y direction described later. ing.

【0025】 上記エンドステーション部44には、図5に示すように、ウエハ6を保持する ウエハ保持部材(以下、プラテンと称する)3が備えられており、ターゲットチ ャンバ内はエンドステーション部真空ポンプ51により真空状態に保たれている 。上記プラテン3には、図6に示すスイングアーム4が取り付けられている。そ して、プラテン3はプラテン駆動機構18(図3参照)に駆動されて矢印Bの方 向に往復運動することによりY方向の走査が行われるようになっている。[0025]   The end station section 44 holds the wafer 6 as shown in FIG. A wafer holding member (hereinafter referred to as a platen) 3 is provided, and a target chuck is provided. The inside of the chamber is kept in a vacuum state by the end station vacuum pump 51. . A swing arm 4 shown in FIG. 6 is attached to the platen 3. So Then, the platen 3 is driven by the platen drive mechanism 18 (see FIG. 3) to move in the direction of arrow B. By reciprocating in the direction, scanning in the Y direction is performed.

【0026】 また、上記プラテン3の上流側には、図7に示す所定面積の開口部5aを持つ 照射マスク5が配置されている。この照射マスク5の開口部5aは、ビーム走査 領域内に形成され、開口部5aを通過したイオンビーム12のみが、その後方の プラテン3に保持されたウエハ6に照射されるようになっている。尚、同図中の 矢印Aはイオンビーム12の走査軌道を示している。[0026]   Further, on the upstream side of the platen 3, there is an opening 5a having a predetermined area shown in FIG. The irradiation mask 5 is arranged. The opening 5a of the irradiation mask 5 is beam-scanned. Only the ion beam 12 formed in the region and passing through the opening 5a is The wafer 6 held by the platen 3 is irradiated. In addition, in the figure The arrow A indicates the scanning trajectory of the ion beam 12.

【0027】 また、ビーム走査領域内における開口部5aの外側には、ビーム電流を測定す るドーズファラデ7が設けられている。このドーズファラデ7に入射されるイオ ンビーム12のビーム電流の測定値からドーズ量が割り出され、さらにドーズフ ァラデ7の開口部面積と照射マスク5の開口部5aの面積比から、開口部5aを 通過するイオンビーム12のドーズ量が換算演算されて図示しないモニタに表示 されるようになっている。[0027]   A beam current is measured outside the opening 5a in the beam scanning area. A dose Farade 7 is provided. Io incident on this dose Farade 7 The dose is calculated from the measured beam current of the beam 12 and the dose From the area ratio of the opening portion of the array 7 and the opening portion 5a of the irradiation mask 5, the opening portion 5a is determined. The dose amount of the passing ion beam 12 is converted and displayed on a monitor (not shown). It is supposed to be done.

【0028】 また、上記ドーズファラデ7により計測されたビーム電流値データ24は、図 3に示すように、制御装置13に出力される。この制御装置13は、ドーズファ ラデ7からのビーム電流値データ24に基づいて、プラテン駆動機構18の動作 を制御し(制御信号25を出力)、ウエハ6のY方向走査速度の制御を行うよう になっている。具体的には、制御装置13は、ビーム電流値が減少すれば、それ に比例してスイングアーム4のスイング速度を遅くすることによりY方向走査速 度を遅くし、逆にビーム電流値が増加すれば、それに比例してスイングアーム4 のスイング速度を速くしてY方向走査速度を速めるように制御する。このY方向 走査速度の制御により、ウエハ6へのイオン注入量のY方向のばらつきが減少さ れるようになっている。[0028]   In addition, the beam current value data 24 measured by the dose Farade 7 is 3 is output to the control device 13. This control device 13 Operation of the platen drive mechanism 18 based on the beam current value data 24 from the radar 7 (Control signal 25 is output) to control the scanning speed of the wafer 6 in the Y direction. It has become. Specifically, if the beam current value decreases, the control device 13 By decreasing the swing speed of the swing arm 4 in proportion to If the beam current value increases on the contrary, the swing arm 4 The control is performed so as to increase the swing speed of and increase the Y-direction scanning speed. This Y direction By controlling the scanning speed, variations in the amount of ion implantation into the wafer 6 in the Y direction are reduced. It is supposed to be.

【0029】 また、本イオン注入装置には、図9および図10に示すように、複数(本実施 例では16個)のフロントファラデf1 〜f16、複数(本実施例では11個)の バックファラデb1 〜b11、ダンプファラデ10、ドーズファラデ52、および ビームファラデ11が備えられている。これらは、イオンビーム12を受けてそ のビーム電流を計測するものであり、走査電源14より走査電極1・1および走 査電極2・2に印加される走査電圧Vsweep の波形を補正するときに用いられる 。従ってウエハ6へのイオン注入中においては、イオンビーム12の走査軌道内 より取り除かれており、後述する走査電圧Vsweep の波形補正動作を行うときに イオンビーム12の走査軌道内にセットされる。Further, in this ion implantation apparatus, as shown in FIGS. 9 and 10, a plurality (16 in this embodiment) of front farads f 1 to f 16 and a plurality (11 in this embodiment) are used. Back farades b 1 to b 11 , dump farade 10, dose farade 52, and beam farade 11. These are for receiving the ion beam 12 and measuring the beam current thereof, and are used when correcting the waveform of the scanning voltage Vsweep applied from the scanning power supply 14 to the scanning electrodes 1.1 and 2.2. . Therefore, during ion implantation into the wafer 6, it is removed from the scanning trajectory of the ion beam 12, and is set within the scanning trajectory of the ion beam 12 when performing the waveform correction operation of the scanning voltage Vsweep described later.

【0030】 上記複数のフロントファラデf1 〜f16は、ウエハ6が設けられる注入位置T の上流において、イオンビーム12の走査方向であるX方向に並べられるもので ある。また、上記複数のバックファラデb1 〜b11は、注入位置Tの下流におい て、同じくX方向に並べられるものである。これらフロントファラデf1 〜f16 およびバックファラデb1 〜b11…は、ウエハ6へのビーム入射角αを求めるた めに用いられるが、後述するようにイオンビーム12のビーム電流のピークを検 出することが主目的である。The plurality of front farads f 1 to f 16 are arranged in the X direction, which is the scanning direction of the ion beam 12, upstream of the implantation position T 1 where the wafer 6 is provided. The plurality of back farads b 1 to b 11 are also arranged in the X direction downstream of the injection position T. The front farads f 1 to f 16 and the back farads b 1 to b 11 are used to obtain the beam incident angle α to the wafer 6, and detect the peak of the beam current of the ion beam 12 as described later. That is the main purpose.

【0031】 上記ダンプファラデ10は、その計測値から台形波形を求め、イオンビーム1 2の形状を認識するために用いられるものである。[0031]   The dump farade 10 obtains a trapezoidal waveform from the measured value, It is used to recognize the shape of No. 2.

【0032】 上記ドーズファラデ52は、前述のドーズファラデ7同様、ドーズをカウント するために用いられるものである。[0032]   The dose Farade 52 counts the dose like the above-mentioned Dose Farade 7. It is used to

【0033】 上記ビームファラデ11は、ビーム走査領域(必要なだけのオーバースキャン が行われているかどうか)を確認するためのものである。[0033]   The beam farade 11 has a beam scanning area (overscan as much as necessary). Is done).

【0034】 上記ダンプファラデ10は、例えば水平方向のイオンビーム12を計測できる 位置に、上記フロントファラデf1 〜f16は、例えば水平方向より4゜偏向され たイオンビーム12を計測できる位置に、上記バックファラデb1 〜b11、ドー ズファラデ52およびビームファラデ11は、例えば水平方向より7゜偏向され たイオンビーム12を計測できる位置に設けられる。そして、各ファラデは上記 の位置に固定されたまま、上記偏向電極31・31(図6参照)によりイオンビ ーム12の偏向角度が切り換えられて順次計測されるようになっている。The dump farade 10 is located at a position where the ion beam 12 in the horizontal direction can be measured, and the front farades f 1 to f 16 are located at positions where the ion beam 12 deflected by 4 ° from the horizontal direction can be measured. The back farads b 1 to b 11 , the dose farad 52, and the beam farad 11 are provided, for example, at positions where the ion beam 12 deflected by 7 ° from the horizontal direction can be measured. Then, while the respective Farades are fixed at the above positions, the deflection angles of the ion beam 12 are switched by the deflection electrodes 31 and 31 (see FIG. 6) and sequentially measured.

【0035】 上記フロントファラデf1 〜f16およびバックファラデb1 〜b11を用いた走 査電圧Vsweep の波形補正は、図11に示すように、イオンビーム12の走査軌 道上に上記各ファラデが配置された状態で以下のようにして行われる。Waveform correction of the scanning voltage Vsweep using the above-mentioned front farads f 1 to f 16 and back farads b 1 to b 11 is performed by arranging the respective farads on the scanning trajectory of the ion beam 12 as shown in FIG. The above is performed as follows.

【0036】 先ず、制御装置13は、基本となる電圧波形Va (図13(b)参照)に対応 する走査波形データ21を走査電源14に出力する。上記基本となる電圧波形Va は、三角波またはそれに近いものである。この走査波形データ21を受けて波 形発生器15で波形信号が生成され、高圧アンプ16・17を介して第1走査電 極1・1および第2走査電極2・2に、各平行電極間で互いに180゜位相が異 なる電圧波形Va の走査電圧Vsweep が印加され、イオンビーム12はX方向に 走査される。First, the control device 13 outputs the scanning waveform data 21 corresponding to the basic voltage waveform V a (see FIG. 13B) to the scanning power supply 14. The basic voltage waveform V a is a triangular wave or a waveform close to it. A waveform signal is generated by the waveform generator 15 in response to the scanning waveform data 21, and the first scanning electrode 1.1 and the second scanning electrode 2.2 are connected to each other via the high voltage amplifiers 16 and 17 between the parallel electrodes. A scanning voltage Vsweep having a voltage waveform Va of 180 ° out of phase is applied, and the ion beam 12 is scanned in the X direction.

【0037】 このとき、制御装置13は、上記フロントファラデf1 〜f16およびバックフ ァラデb1 〜b11を個々に切り換えながら、イオンビーム12が一回走査される 間、X方向の検出点の位置(アドレス)の変化と同期したビーム電流のサンプリ ングを行い、各ファラデでピークを示すX方向のアドレスと、そのアドレスの波 形データ値(走査電圧Vsweep )を求める。尚、上記フロントファラデf1 〜f16 およびバックファラデb1 〜b11のX方向のアドレスは予め分かっている。At this time, the control device 13 switches the front farades f 1 to f 16 and the back farades b 1 to b 11 individually, and while the ion beam 12 is scanned once, the control device 13 detects the detection points in the X direction. The beam current is sampled in synchronism with the change in position (address), and the X-direction address having a peak at each farade and the waveform data value (scanning voltage Vsweep) at that address are obtained. Incidentally, X-direction address of the front Faraday f 1 ~f 16 and Bakkufarade b 1 ~b 11 is known in advance.

【0038】 このとき、図9および図10に示したダンプファラデ10、ビームファラデ1 1、ドーズファラデ52により、イオンビーム12の形状や走査状態、ドーズ量 等が確認される。[0038]   At this time, the dump farade 10 and the beam farade 1 shown in FIG. 9 and FIG. 1. Dose Farade 52 determines the shape and scanning state of the ion beam 12 and the dose amount. Etc. are confirmed.

【0039】 制御装置13は、上記のフロントファラデf1 〜f16およびバックファラデb1 〜b11から得られた収集データに基づいて所定の演算を行い、注入位置Tにお けるイオンビーム12の入射角αを割り出す。これを、図12を用いて以下に説 明する。The control device 13 performs a predetermined calculation based on the collected data obtained from the above-mentioned front farades f 1 to f 16 and back farades b 1 to b 11 , and determines the incident angle of the ion beam 12 at the implantation position T. Figure out α. This will be described below with reference to FIG.

【0040】 上記の収集データより、上記フロントファラデf1 〜f16が並べられた位置お よびバックファラデb1 〜b11が並べられた位置において、X方向のアドレスと 走査電圧Vsweep との関係を示す特性曲線が得られる。同図中の曲線fはフロン トファラデf1 〜f16が並べられた位置での特性を、曲線bはバックファラデb1 〜b11が並べられた位置での特性を示している。そして、フロントファラデf1 〜f16の位置と注入位置Tとの間の距離L1 と、注入位置Tとバックファラデ b1 〜b11の位置との距離L2 との比がl1 :l2 であれば、注入位置における 特性を示す曲線tは、曲線fと曲線bとを同図のようにl1 :l2 に分割する点 を結んだもである。From the above collected data, the relationship between the address in the X direction and the scanning voltage Vsweep is shown at the position where the front farads f 1 to f 16 are arranged and the position where the back farads b 1 to b 11 are arranged. A characteristic curve is obtained. A curve f in the figure shows the characteristic at the position where the front farades f 1 to f 16 are arranged, and a curve b shows the characteristic at the position where the back farades b 1 to b 11 are arranged. Then, the distance L 1 between the position and the injection position T of the front Faraday f 1 ~f 16, the ratio of the distance L 2 between the position of the injection position T and Bakkufarade b 1 ~b 11 is l 1: l If it is 2 , the curve t showing the characteristic at the injection position is obtained by connecting the points dividing the curve f and the curve b into l 1 : l 2 as shown in FIG.

【0041】 従って、注入位置Tにおける任意の点Hx に入射されるイオンビーム12の入 射角αは、以下のように求められる。Therefore, the incident angle α of the ion beam 12 incident on the arbitrary point H x at the implantation position T is obtained as follows.

【0042】 即ち、点Hx に入射するイオンビーム12の第2走査電極2・2通過後の偏向 角θは、上記イオンビーム12のフロントファラデ位置におけるアドレスをHx f 、バックファラデ位置におけるアドレスをHx b とすると、 tanθ=(Hx b −Hx f)/(l1 +l2 )より、 θ=tan-1(Hx b −Hx f)/(l1 +l2 ) これより、入射角αは、 α=90゜−tan-1(Hx b −Hx f)/(l1 +l2 ) そして、上記制御装置13は、上記で求められる注入位置T上のイオンビーム 12の照射位置(Hx )とその入射ずれ角|α−90゜|との関係(図13(a )に示す)から、図11に示すように、イオンビーム12の走査速度が一定とな るように電圧波形Va を時間的に再配置させる波形整形命令23を波形発生器1 5に与える。ビーム走査速度は走査電圧Vsweep の時間変化、即ち電圧波形の傾 き(dVsweep /dt)に対応するので、上記波形整形命令23により電圧波形 Va は、図13(b)に示すように、入射角αが大きい程dVsweep /dtが大 きくなるように整形され、例えば電圧波形Vb のようになる。That is, the deflection angle θ of the ion beam 12 incident on the point H x after passing through the second scanning electrodes 2 and 2 is H x f at the front Faraday position of the ion beam 12 and at the back Farade position at the address. the When H x b, tanθ = from (H x b -H x f) / (l 1 + l 2), θ = tan -1 (H x b -H x f) / (l 1 + l 2) than this , The incident angle α is α = 90 ° -tan −1 (H x b −H x f) / (l 1 + l 2 ), and the control device 13 controls the ion beam 12 on the implantation position T obtained as described above. From the relationship between the irradiation position (H x ) of the ion beam and the incident shift angle | α-90 ° | (shown in FIG. 13A), the scanning speed of the ion beam 12 should be constant as shown in FIG. given waveform shaping instruction 23 to the voltage waveform V a temporally relocated to the waveform generator 1 5 . Since the beam scanning speed corresponds to the time change of the scanning voltage Vsweep, that is, the slope of the voltage waveform (dVsweep / dt), the voltage waveform V a is changed by the waveform shaping command 23 as shown in FIG. The larger α is, the larger the dVsweep / dt becomes. For example, the voltage waveform V b is formed.

【0043】 本実施例においては、上記のようにして得られた電圧波形Vb によりビーム走 査を行い、実際にウエハ6へのイオン注入を実施し、さらに後述するようにして 電圧波形Vb の再補正を行う。先ず、電圧波形Vb を用いたイオン注入装置の注 入動作を以下に示す。In the present embodiment, beam scanning is performed using the voltage waveform V b obtained as described above, ion implantation is actually performed on the wafer 6, and the voltage waveform V b of the voltage waveform V b is further described below. Perform correction again. First, the implantation operation of the ion implantation apparatus using the voltage waveform Vb will be described below.

【0044】 制御装置13は、図3に示すように、電圧波形Vb に対応する走査波形データ 21を走査電源14に出力する。この走査波形データ21を受けて波形発生器1 5で波形信号が生成され、高圧アンプ16・17を介して第1走査電極1・1お よび第2走査電極2・2に、各平行電極間で互いに180゜位相が異なる電圧波 形Vb の走査電圧Vsweep が印加され、イオンビーム12がX方向に平行走査さ れる。このイオンビーム12は、照射マスク5の開口部5aを通過してウエハ6 に照射される。As shown in FIG. 3, the controller 13 outputs the scanning waveform data 21 corresponding to the voltage waveform V b to the scanning power supply 14. A waveform signal is generated by the waveform generator 15 in response to the scanning waveform data 21, and is transmitted to the first scanning electrode 1.1 and the second scanning electrode 2.2 through the high-voltage amplifiers 16 and 17 between the parallel electrodes. A scanning voltage Vsweep having a voltage waveform Vb having a phase difference of 180 ° is applied, and the ion beam 12 is scanned in parallel in the X direction. The ion beam 12 passes through the opening 5 a of the irradiation mask 5 and is irradiated onto the wafer 6.

【0045】 一方、ウエハ6がセットされたプラテン3は、プラテン駆動機構18に駆動さ れてY方向に走査される。これにより、ウエハ6全表面にイオンビーム12が照 射される。また、イオン注入動作中、制御装置13は、ドーズファラデ7により 計測されたビーム電流値データ24に基づいて、プラテン駆動機構18の動作を 制御し、スイングアーム4のスイング速度、即ちウエハ6のY方向走査速度の制 御を行う。[0045]   On the other hand, the platen 3 on which the wafer 6 is set is driven by the platen drive mechanism 18. And is scanned in the Y direction. This causes the ion beam 12 to illuminate the entire surface of the wafer 6. Is shot. Further, during the ion implantation operation, the controller 13 controls the dose Farade 7 Based on the measured beam current value data 24, the operation of the platen drive mechanism 18 The swing speed of the swing arm 4, that is, the scanning speed of the wafer 6 in the Y direction is controlled. Do your best.

【0046】 上記のように、X方向についてはビーム走査速度が一定になるように電圧波形 の補正を行い、Y方向については実ビーム測定値をフィードバックして走査速度 の制御を行うことにより、ある程度注入均一性は改善されてはいる。しかしなが ら、さらにこれらではカバーできない要因によって注入のばらつきが生じてしま うことがある。[0046]   As described above, the voltage waveform is set so that the beam scanning speed becomes constant in the X direction. Is corrected, and the actual beam measurement value is fed back in the Y direction to scan speed. The injection uniformity is improved to some extent by controlling the above. But Naga In addition, there are factors that cannot be covered by these factors, which causes variations in injection. There is a case.

【0047】 そこで、本実施例では、以下の方法により、さらなる注入均一性の改善を行う 。[0047]   Therefore, in this embodiment, the injection uniformity is further improved by the following method. .

【0048】 上記により実際にイオン注入されたウエハ6について、そのイオン注入量の分 布状態を測定する。この実測結果の一例を図2に示す。同図は、ウエハ6のシー ト抵抗を測定して得た注入量分布図である。同図中のウエハ6内の実線は平均値 ラインであり、数値は平均値からのずれを百分率(%)で表したものである。尚 、シート抵抗値のバラツキデータでは、注入量が多い部分がマイナス(−)、少 ない部分がプラス(+)となるが、今回の例では、注入量が多い部分をプラス、 少ない部分をマイナスとしている。[0048]   With respect to the wafer 6 that has been actually ion-implanted as described above, Measure the cloth condition. An example of this measurement result is shown in FIG. The figure shows the wafer 6 FIG. 7 is an injection amount distribution map obtained by measuring the electrical resistance. The solid line in the wafer 6 in the figure is the average value. It is a line, and the numerical value represents the deviation from the average value as a percentage (%). still In the sheet resistance value variation data, the part with a large injection amount is negative (-) or small. There is a plus (+) in the part that does not exist, but in this example, the part with a large injection amount is plus, The small part is negative.

【0049】 そして、上記ウエハ6の全表面にわたる注入結果分布の実測結果のデータ(以 下、実測データと称する)22を、図4に示すパーソナルコンピュータ等のデー タ入力装置19を介して制御装置13に入力する。[0049]   Then, the data of the measurement result of the implantation result distribution over the entire surface of the wafer 6 (below (Hereinafter referred to as actual measurement data) 22 is the data of the personal computer shown in FIG. Data is input to the control device 13 via the input device 19.

【0050】 制御装置13は、ウエハ6をY方向に対して複数の領域に区分化(本実施例で は9つの領域に区分化)し(図2および図8参照)、上記の実測データ22に基 づいて、各区分領域E1 〜E9 毎に電圧波形Vb の再補正(整形)を以下のよう に行う。The controller 13 divides the wafer 6 into a plurality of regions in the Y direction (in this embodiment, nine regions) (see FIGS. 2 and 8), and the measured data 22 is obtained. based on performed as follows recalibration of the voltage waveform V b (the shaping) for each segmented region E 1 to E 9.

【0051】 オーバースキャンを考慮の上、各区分領域毎にビーム走査範囲(X方向のス タートアドレスおよびエンドアドレス)を決定する。[0051]   In consideration of overscan, the beam scanning range (scan in the X direction) is set for each divided area. Start address and end address).

【0052】 区分領域E1 を例にとり、図1に基づいて具体的に説明する。同図中において 、 VxA:電圧波形Vb のスタートアドレスの走査電圧値(既存値) VxB:電圧波形Vb のエンドアドレスの走査電圧値(既存値) VxC:電圧波形Vc1のスタートアドレスの走査電圧値 VxD:電圧波形Vc1のエンドアドレスの走査電圧値 Vx1〜Vx7:電圧波形Vb の走査電圧値(既存値) β1 :電圧波形Vc1によるビーム走査領域 β2 ・β3 :電圧波形Vc1によるオーバースキャン領域 である。尚、上記電圧波形Vc1は、電圧波形Vb を以下の方法で補正した、区分 領域E1 に対応する電圧波形である。Taking the partitioned area E 1 as an example, a detailed description will be given with reference to FIG. During the drawing, V xA: scanning voltage value of the start address of the voltage waveform V b (existing value) V xB: scanning voltage value of the end address of the voltage waveform V b (existing value) V xC: Start Voltage waveform V c1 Address scanning voltage value V xD : End address scanning voltage value of voltage waveform V c1 V x1 to V x7 : Scanning voltage value of voltage waveform V b (existing value) β 1 : Beam scanning region β 2 of voltage waveform V c1 Β 3 is an overscan region based on the voltage waveform V c1 . The voltage waveform V c1 is a voltage waveform corresponding to the divided area E 1 which is obtained by correcting the voltage waveform V b by the following method.

【0053】 規定オーバースキャン値をβ=〔(β2 +β3 )/ β1 〕×100(%) とした場合、 β/100=(|VxD−Vx7|+|Vx1−VxC|)/|VxD−VxC| より、電圧波形Vc1のスタートアドレスの走査電圧値VxCとエンドアドレスの走 査電圧値VxDを求める。When the specified overscan value is β = [(β 2 + β 3 ) / β 1 ] × 100 (%), β / 100 = (| V xD −V x7 | + | V x1 −V xC | ) / | V xD -V xC | than, obtaining the scanning voltage value V xD scan voltage V xC and the end address of the start address of the voltage waveform V c1.

【0054】 但し、本イオン注入装置のように、イオン注入中のビーム電流を測定するドー ズファラデ7がプラテン3の側方にある場合は、ドーズファラデ7側のアドレス (この場合エンドアドレス)の補正は行わない。[0054]   However, like this ion implanter, it does not measure the beam current during ion implantation. If Zufarade 7 is on the side of Platen 3, the address of Dose Farade 7 side (End address in this case) is not corrected.

【0055】 このようにビーム走査範囲を補正することにより、ビーム利用効率および注入 処理速度の向上を図ることができる。尚、上記ビーム走査範囲の補正は、ビーム 利用効率および注入処理速度を考慮する場合のみ行われるもので、これらを考慮 する必要がなければ上記の処置は省いてもよい。[0055]   By correcting the beam scanning range in this way, beam utilization efficiency and implantation The processing speed can be improved. The correction of the beam scanning range is It is performed only when considering the utilization efficiency and the injection processing speed, and these are taken into consideration. The above procedure may be omitted if it is not necessary to do so.

【0056】 データ入力装置19からの実測データ22に基づいて電圧波形Vb の傾き( dVsweep /dt)を以下のように補正する。The slope (dVsweep / dt) of the voltage waveform V b is corrected based on the actual measurement data 22 from the data input device 19 as follows.

【0057】 0%領域では電圧波形Vb のdVsweep /dtをそのまま使用する。In the 0% region, dVsweep / dt of the voltage waveform V b is used as it is.

【0058】 +n%領域ではdVsweep /dtをn%大きくする。[0058]   In the + n% area, dVsweep / dt is increased by n%.

【0059】 −n%領域ではdVsweep /dtをn%小さくする。[0059]   In the -n% area, dVsweep / dt is reduced by n%.

【0060】 即ち、上記制御装置13は、電圧波形Vb に対して、VxC〜Vx1領域ではdV sweep /dtを0.13%増加させ、Vx1〜Vx2領域ではdVsweep /dtを0 .13%増加させ、Vx2〜Vx3領域ではdVsweep /dtを0.09%増加させ 、Vx3〜Vx4領域ではdVsweep /dtをそのまま使用し、Vx4〜Vx5領域では dVsweep /dtを0.15%減少させ、Vx5〜Vx6領域ではdVsweep /dt を0.20%減少させ、Vx6〜Vx7領域ではdVsweep /dtを0.13%減少 させ、Vx7〜VxB領域ではdVsweep /dtをそのまま使用するような波形整形 命令23を波形発生器15に与える(図4参照)。これにより、電圧波形Vb は 電圧波形Vc1のように整形される。That is, the control device 13 increases the dV sweep / dt by 0.13% in the V xC to V x1 region with respect to the voltage waveform V b , and sets the dV sweep / dt to 0 in the V x1 to V x2 region. . Increased by 13%, the V x2 ~V x3 area increases dVsweep / dt 0.09%, accept the dVsweep / dt in V x3 ~V x4 region, the dVsweep / dt in V x4 ~V x5 area 0 .15%, dVsweep / dt is reduced by 0.20% in the V x5 to V x6 region, dVsweep / dt is reduced by 0.13% in the V x6 to V x7 region, and dVsweep is reduced in the V x7 to V xB region. A waveform shaping instruction 23 that directly uses / dt is given to the waveform generator 15 (see FIG. 4). As a result, the voltage waveform Vb is shaped like the voltage waveform Vc1 .

【0061】 このとき、波形発生器15は、上記電圧波形Vc1に対応する波形信号を発生さ せるデータを、内蔵の記憶装置15aの所定の領域に格納する(図4参照)。At this time, the waveform generator 15 stores the data for generating the waveform signal corresponding to the voltage waveform V c1 in a predetermined area of the built-in storage device 15 a (see FIG. 4).

【0062】 上記では、区分領域E1 についてのみ説明したが、区分領域E2 〜E9 につい ても上記同様にデータ入力装置19からの実測データ22が制御装置13により 処理され、電圧波形Vb は、区分領域E2 〜E9 の各々に対応する電圧波形Vc2 〜Vc9(図示せず)に補正される。そして、波形発生器15には、電圧波形Vc2 〜Vc9に対応する波形信号を発生させるデータが記憶装置15aの所定の領域に それぞれ格納される。Although only the segmented region E 1 has been described above, the measured data 22 from the data input device 19 is processed by the control device 13 in the same manner as described above for the segmented regions E 2 to E 9 , and the voltage waveform V b is , And the voltage waveforms V c2 to V c9 (not shown) corresponding to each of the divided areas E 2 to E 9 are corrected. Then, in the waveform generator 15, data for generating waveform signals corresponding to the voltage waveforms V c2 to V c9 are stored in predetermined areas of the storage device 15a, respectively.

【0063】 そして、実際のイオン注入動作では、ウエハ6がイオン注入領域である照射マ スク5の開口部5aを通過するタイミングにより走査電圧Vsweep の電圧波形Vc1 〜Vc9が、制御装置13の制御により選択的に切り換えられ、注入処理が行わ れる。Then, in the actual ion implantation operation, the voltage waveforms V c1 to V c9 of the scanning voltage Vsweep are controlled by the controller 13 at the timing when the wafer 6 passes through the opening 5 a of the irradiation mask 5 which is the ion implantation region. Is selectively switched by and the injection process is performed.

【0064】 具体的には、プラテン3が上方から下方へ移動する場合には、制御装置13に より、照射マスク5の開口部5aの上端位置C(図7参照)を、図8に示すウエ ハ6の波形切り換えアドレスB1 〜B8 が通過する毎に、走査電圧Vsweep の電 圧波形Vc1〜Vc9が切り換えられる。尚、上記波形切り換えアドレスB1 〜B8 は、区分領域E1 〜E9 の境界である。Specifically, when the platen 3 is moved from the upper side to the lower side, the controller 13 controls the upper end position C (see FIG. 7) of the opening 5 a of the irradiation mask 5 to the wafer 6 shown in FIG. The voltage waveforms V c1 to V c9 of the scanning voltage Vsweep are switched every time the waveform switching addresses B 1 to B 8 of the above are passed. Incidentally, the waveform switching address B 1 .about.B 8 is a boundary segment regions E 1 to E 9.

【0065】 また、上記プラテン駆動機構18は、図3に示すように、ウエハ6の位置を示 す位置信号20を制御装置13に出力するようになっている。そして、制御装置 13は、この位置信号20によりウエハ6のY方向の位置を判断し、ウエハ6の 波形切り換えアドレスB8 が、照射マスク5の開口部5aの上端位置Cを通過す るまでは、波形発生器15に電圧波形Vc9に対応した走査波形データ21を出力 する。このとき、波形発生器15は、電圧波形Vc9に対応した走査波形データ2 1を受けて、電圧波形Vc9に対応する波形信号を発生させる。これにより、第1 走査電極1・1および第2走査電極2・2には、電圧波形Vc9の走査電圧Vswee p が印加され、ビーム走査が行われる。Further, the platen drive mechanism 18 outputs a position signal 20 indicating the position of the wafer 6 to the controller 13, as shown in FIG. Then, the control device 13 determines the position of the wafer 6 in the Y direction based on the position signal 20, and until the waveform switching address B 8 of the wafer 6 passes the upper end position C of the opening 5 a of the irradiation mask 5, The scanning waveform data 21 corresponding to the voltage waveform V c9 is output to the waveform generator 15. At this time, the waveform generator 15 receives the scanning waveform data 21 corresponding to the voltage waveform V c9 and generates a waveform signal corresponding to the voltage waveform V c9 . As a result, the scan voltage Vswee p having the voltage waveform V c9 is applied to the first scan electrode 1.1 and the second scan electrode 2.2 to perform beam scanning.

【0066】 次に、制御装置13は、ウエハ6の波形切り換えアドレスB8 が、照射マスク 5の開口部5aの上端位置Cを通過して、次にウエハ6の波形切り換えアドレス B7 が開口部5aの上端位置Cを通過するまでは、波形発生器15に電圧波形Vc8 に対応した走査波形データ21を出力する。これにより、上記同様、電圧波形 Vc8によるビーム走査が行われる。Next, the controller 13 causes the waveform switching address B 8 of the wafer 6 to pass through the upper end position C of the opening 5 a of the irradiation mask 5, and then the waveform switching address B 7 of the wafer 6 to open. Until passing through the upper end position C of 5a, the scanning waveform data 21 corresponding to the voltage waveform V c8 is output to the waveform generator 15. As a result, beam scanning with the voltage waveform V c8 is performed as in the above.

【0067】 同様にして、ウエハ6の波形切り換えアドレスB7 が、照射マスク5の開口部 5aの上端位置Cを通過して、次に波形切り換えアドレスB6 が通過するまでは 電圧波形Vc7により、また、その次に波形切り換えアドレスB5 が通過するまで は電圧波形Vc6により、さらにその次に波形切り換えアドレスB4 が通過するま では電圧波形Vc5により、さらにその次に波形切り換えアドレスB3 が通過する までは電圧波形Vc4により、さらにその次に波形切り換えアドレスB2 が通過す るまでは電圧波形Vc3により、さらにその次に波形切り換えアドレスB1 が通過 するまでは電圧波形Vc2により、そして、波形切り換えアドレスB1 が通過した 後は電圧波形Vc1によりビーム走査が行われる。Similarly, the waveform switching address B 7 of the wafer 6 passes through the upper end position C of the opening 5 a of the irradiation mask 5 until the next waveform switching address B 6 passes by the voltage waveform V c7. , Until the next waveform switching address B 5 passes, by the voltage waveform V c6 , and until the next waveform switching address B 4 passes by the voltage waveform V c5 , and then the waveform switching address B. The voltage waveform V c4 is used until 3 passes, the voltage waveform V c3 is used until the waveform switching address B 2 is passed next, and the voltage waveform V c2 is passed until the waveform switching address B 1 is passed next. Then, after passing the waveform switching address B 1, beam scanning is performed by the voltage waveform V c1 .

【0068】 同様に、プラテン3が下方から上方へ移動する場合には、制御装置13により 、照射マスク5の開口部5aの下端位置D(図7参照)を、ウエハ6の波形切り 換えアドレスB1 〜B8 が通過する毎に、走査電圧Vsweep の電圧波形Vc1〜Vc9 が切り換えられる。Similarly, when the platen 3 moves from the lower side to the upper side, the controller 13 causes the lower end position D (see FIG. 7) of the opening 5 a of the irradiation mask 5 to move to the waveform switching address B 1 of the wafer 6. each time .about.B 8 passes, the voltage waveform V c1 ~V c9 scan voltage Vsweep is switched.

【0069】 本実施例では、上記のように、イオン注入されたウエハ6の注入量の実測結果 に基づいて、三角波を補正した電圧波形Vb をさらに再補正している。このよう に、様々な要因が重なり合って生じたイオン注入量のばらつきを総合的に判断で きる実測結果を基にして得られた電圧波形Vc1〜Vc9の走査電圧Vsweep により 、イオンビーム12が走査され、イオン注入が行われるので、イオン注入量の均 一性の向上を図ることができる。In the present embodiment, as described above, the voltage waveform V b in which the triangular wave has been corrected is further corrected based on the actual measurement result of the implantation amount of the ion-implanted wafer 6. As described above, the ion beam 12 scans with the scanning voltage Vsweep of the voltage waveforms V c1 to V c9 obtained based on the actual measurement result that can comprehensively judge the variation in the ion implantation amount caused by the overlapping of various factors. Since the ion implantation is performed, the uniformity of the ion implantation amount can be improved.

【0070】 また、ウエハ6の区分領域E1 〜E9 が、注入領域である照射マスク5の開口 部5aを通過するタイミングにより走査電圧Vsweep の電圧波形Vc1〜Vc9が、 選択的に切り換えられて注入処理が行われるので、ウエハ6全表面にわたってイ オン注入量の均一性の向上を図ることができる。Further, the voltage waveforms V c1 to V c9 of the scanning voltage Vsweep are selectively switched depending on the timing at which the divided regions E 1 to E 9 of the wafer 6 pass through the opening 5 a of the irradiation mask 5 which is an implantation region. Since the implantation process is performed in this way, it is possible to improve the uniformity of the ion implantation amount over the entire surface of the wafer 6.

【0071】 尚、本実施例のイオン注入装置では、ウエハ6を9つの区分領域E1 〜E9 に 区分化し、各区分領域E1 〜E9 に対応した9つの電圧波形Vc1〜Vc9の走査電 圧Vsweep により、ビーム走査されるが、これに限定されるものではなく、注入 結果分布の実測データ22の精度や分解能、装置の持つ電圧波形の分解能、さら にどの位の精度の注入均一性が要求されるか等で、持つべき電圧波形の数、およ び各電圧波形の補正精度が決定される。[0071] In the ion implantation apparatus of the present embodiment, the wafer 6 is divided into nine sections areas E 1 to E 9, nine voltage waveform V c1 ~V corresponding to each segmented region E 1 to E 9 c9 The beam scanning is performed by the scanning voltage Vsweep of, but not limited to this, the accuracy and resolution of the measured data 22 of the injection result distribution, the resolution of the voltage waveform of the device, and the accuracy of the injection uniformity. Is required, the number of voltage waveforms to have and the correction accuracy of each voltage waveform are determined.

【0072】 また、本実施例では、パラレルビーム方式のハイブリッドスキャン型イオン注 入装置について説明しているが、これに限定されるものではなく、走査電圧が印 加される走査電極によりビーム走査される(パラレルビームでなくてもよい)イ オン注入装置は全て本要旨に包含される。[0072]   In addition, in this embodiment, a parallel beam type hybrid scan type ion injection is used. Although the input device has been described, the present invention is not limited to this, and the scanning voltage is applied. Beam scanning is performed by an additional scanning electrode (not necessarily a parallel beam) All on-injection devices are included in this summary.

【0073】[0073]

【考案の効果】[Effect of device]

請求項1の考案に係るイオン注入装置は、以上のように、走査電極に印加され る走査電圧は、イオン注入されたイオン照射対象物の注入量の実測結果に基づい て整形された電圧波形のものである構成である。   As described above, the ion implanter according to the invention of claim 1 is applied to the scan electrodes. The scanning voltage is based on the measurement result of the implantation amount of the ion-implanted ion irradiation target. It is a configuration of a voltage waveform that has been shaped according to the above.

【0074】 それゆえ、様々な要因が重なり合って生じたイオン注入量のばらつきを総合的 に判断できる実測結果を基にして得られた電圧波形の走査電圧により、イオンビ ームが走査され、イオン注入が行われるので、イオン注入量の均一性の向上を図 ることができるという効果を奏する。[0074]   Therefore, the variation in ion implantation amount caused by various factors overlapping is comprehensively evaluated. The ion voltage is determined by the scanning voltage of the voltage waveform obtained based on the actual measurement results The ion beam is scanned and the ion implantation is performed, so the uniformity of the ion implantation amount is improved. There is an effect that can be.

【0075】 請求項2の考案に係るイオン注入装置は、以上のように、上記請求項1の考案 に係るイオン注入装置において、上記実測結果は、複数の領域に区分化された上 記イオン照射対象物の各区分領域のものである構成である。[0075]   The ion implanter according to the invention of claim 2 is, as described above, the invention of claim 1. In the ion implantation apparatus according to the above, the actual measurement result is divided into a plurality of regions. The ion irradiation target is in each divided area.

【0076】 それゆえ、走査電圧は、イオン照射対象物の各区分領域毎に個々に整形された 複数の電圧波形を持ち、各区分領域に対応する電圧波形の走査電圧によりイオン ビームが走査され、イオン注入が行われるので、イオン照射対象物全表面にわた ってイオン注入量の均一性の向上を図ることができるという効果を奏する。[0076]   Therefore, the scanning voltage was individually shaped for each sectional area of the ion irradiation target. It has multiple voltage waveforms, and the ion is generated by the scanning voltage of the voltage waveform corresponding to each divided area. Since the beam is scanned and the ion implantation is performed, the entire surface of the ion irradiation target is covered. Therefore, it is possible to improve the uniformity of the amount of ion implantation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案の一実施例を示すものであり、実測結果
のデータに基づく電圧波形の整形方法を示す説明図であ
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is an explanatory diagram showing a method of shaping a voltage waveform based on data of actual measurement results.

【図2】上記実測結果の一例を示す概略の注入量分布図
である。
FIG. 2 is a schematic injection amount distribution chart showing an example of the actual measurement result.

【図3】本考案の一実施例のパラレルビーム方式のハイ
ブリッドスキャン型イオン注入装置の要部を示す概略の
説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a main part of a parallel beam type hybrid scan type ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】上記実測結果のデータが上記イオン注入装置の
制御手段に入力される様子を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing how the data of the actual measurement results is input to the control means of the ion implantation apparatus.

【図5】上記イオン注入装置の構成の一例を示す概略の
説明図である。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing an example of a configuration of the ion implantation apparatus.

【図6】上記イオン注入装置におけるイオンビームのX
方向の走査とウエハのY方向の走査を示す概略の説明図
である。
FIG. 6 is an X of an ion beam in the above-mentioned ion implantation apparatus.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing scanning in a direction and scanning in a Y direction on a wafer.

【図7】上記イオン注入装置の照射マスクの開口部とウ
エハとの位置関係を示す概略の説明図である。
FIG. 7 is a schematic explanatory view showing a positional relationship between an opening of an irradiation mask of the ion implantation apparatus and a wafer.

【図8】ウエハを複数の領域に区分化した一例を示す説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example in which a wafer is divided into a plurality of areas.

【図9】側方からみた場合の上記イオン注入装置のファ
ラデ(フロント、バック、ダンプ、ビーム、ドーズ)の
配置を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an arrangement of farads (front, back, dump, beam, dose) of the ion implantation apparatus when viewed from the side.

【図10】上方からみた場合の上記ファラデの配置を示
す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the arrangement of the Farade when viewed from above.

【図11】上記ファラデ(フロント、バック)がイオン
ビームの走査軌道上に配置された状態を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state in which the Farade (front, back) is arranged on a scanning trajectory of an ion beam.

【図12】上記ファラデ(フロント、バック)による計
測データから入射角を求める方法を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a method of obtaining an incident angle from measurement data by the Farade (front, back).

【図13】ビーム照射位置と入射ずれ角との関係より電
圧波形を整形する方法を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a method of shaping a voltage waveform based on a relationship between a beam irradiation position and an incident shift angle.

【図14】従来例を示すものであり、パラレルビーム方
式のハイブリッドスキャン型イオン注入装置の要部を示
す概略の説明図である。
FIG. 14 shows a conventional example and is a schematic explanatory view showing a main part of a hybrid beam type ion implanter of a parallel beam system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1走査電極(走査電極) 2 第2走査電極(走査電極) 6 ウエハ(イオン照射対象物) 12 イオンビーム 13 制御装置 14 走査電源 15 波形発生器 15a 記憶装置 19 データ入力装置 E1 〜E9 区分領域1 the first scanning electrode (scanning electrode) 2 second scan electrodes (scanning electrodes) 6 wafer (ion irradiation target object) 12 ion beam 13 controller 14 scanning power source 15 waveform generator 15a memory 19 data input device E 1 to E 9- segment area

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/265 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/265

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】走査電極に走査電圧を印加することによっ
て走査されたイオンビームをイオン照射対象物に照射し
て不純物イオンを均一注入するイオン注入装置におい
て、 上記走査電圧は、イオン注入されたイオン照射対象物の
注入量の実測結果に基づいて整形された電圧波形のもの
であることを特徴とするイオン注入装置。
1. An ion implanter for irradiating an ion irradiation target with an ion beam scanned by applying a scan voltage to a scan electrode to uniformly implant impurity ions, wherein the scan voltage is the ion-implanted ion. An ion implanter having a voltage waveform shaped based on a measurement result of an implantation amount of an irradiation target.
【請求項2】上記実測結果は、複数の領域に区分化され
た上記イオン照射対象物の各区分領域のものであること
を特徴とする請求項1記載のイオン注入装置。
2. The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein the actual measurement result is for each of the divided regions of the ion irradiation target divided into a plurality of regions.
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