JPH06325723A

JPH06325723A - イオン注入装置

Info

Publication number: JPH06325723A
Application number: JP5136763A
Authority: JP
Inventors: Hironori Kumazaki; 裕教熊崎
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1994-11-25
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JP3314456B2

Abstract

(57)【要約】【目的】注入条件に最適な走査電圧波形を用いてイオ
ン注入が可能であり、しかもその走査電圧波形を用いて
イオン注入を行った場合の注入均一性および平行度を注
入前に簡単に評価することができ、それによって均一性
の良いイオン注入を確実にかつ安定して行うことができ
るようにする。【構成】走査電圧波形データ、Ｑレンズ電源パラメー
タ、走査電源パラメータ、ビーム電流計測レンジ、フロ
ントファラデーデータおよびバックファラデーデータか
ら成る複数の走査電圧波形情報を波形識別コードに一つ
ずつ対応付けて予め注入制御装置４２内に格納してお
く。そしてイオン注入の際は、波形識別コードを用い
て、注入条件に応じた走査電圧波形情報を読み出し、こ
の情報を用いて、その条件でイオン注入を行った場合の
予想均一性および予想平行度を演算してこれをＣＲＴ４
４に表示し、かつこの読み出した走査電圧波形情報を用
いてイオン注入を行うことができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、イオンビームを電気
的に平行走査（パラレルスキャン）してターゲットにイ
オン注入を行うイオン注入装置に関し、より具体的に
は、注入条件に最適な走査電圧波形を用いることによっ
て、均一性の良いイオン注入を安定して行うことができ
るようにする手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来のイオン注入装置の一例
を示す概略平面図である。図１２は、図１１および後述
する図１の装置の走査電極からバックファラデーにかけ
ての部分を示す側面図である。

【０００３】このイオン注入装置は、イオン源４から射
出され、質量分析電磁石６によって質量分析され、加速
管８によって加速され、かつＱレンズ１０によって絞ら
れたスポット状のイオンビーム２を、走査電源１８から
互いに１８０度位相の異なる走査電圧（三角波に近い電
圧）Ｖ₁、Ｖ₂が印加される二組の走査電極１４および
１６の協働によって、即ち一方で偏向させたイオンビー
ム２を他方で同じ角度だけ逆方向に偏向させることによ
って、Ｘ方向（例えば水平方向。以下同じ）に静電的に
平行走査して幅広のイオンビーム（パラレルビーム）２
を作るようにしている。Ｑレンズ１０にはＱレンズ電源
１２から電圧が供給される。

【０００４】両走査電極１４、１６の間には、この例で
は一組の偏向電極２０が設けられており、これによって
イオンビーム２を前記Ｘ方向と実質的に直交するＹ方向
（例えば垂直方向。以下同じ）に所定の角度α（例えば
７度程度）偏向させ、直進する中性ビームを分離するよ
うにしている。

【０００５】また、走査電極１６の下流側に、注入対象
物であるターゲット（例えばウェーハ）２２を配置する
と共に、それをターゲット駆動装置２４によってイオン
ビーム２の照射領域内において前記Ｙ方向（図１１およ
び後述する図１においては紙面の表裏方向）に機械的に
走査し、これとイオンビーム２の前記Ｘ方向の走査との
協働によって（即ちいわゆるハイブリッドスキャンによ
って）、ターゲット２２の全面に均一にイオン注入を行
うようにしている。

【０００６】このようなイオン注入装置においては、走
査電圧Ｖ₁、Ｖ₂を単に三角波としたのでは、ターゲッ
ト２２上でのイオンビーム２の走査速度が一定にならず
注入均一性が悪化するので、この例では、同一出願人が
先に提案している方法（特開平４−２２９００号）に従
って、走査電圧波形を整形するようにしている。

【０００７】その走査電圧波形整形方法の要点を、図１
３ないし図１８を参照して説明する。図１３は、図１１
および後述する図１の装置の走査電極からバックファラ
デーにかけての部分を拡大して示す平面図である。

【０００８】フロントファラデー２６およびバックファ
ラデー２８が、ターゲット２２のビーム進行方向（Ｚ方
向）上の上流側および下流側にそれぞれ配置されてい
る。各ファラデー２６、２８は、この例では多点ファラ
デーであり、予め位置の分かった複数のビーム電流計測
アレイから成る。フロントファラデー２６で測定すると
きはイオンビーム２のＹ方向の偏向角度を小さく（例え
ばα／２に）し、バックファラデー２８で測定するとき
はその邪魔にならない位置にターゲット２２を移動させ
ておく。

【０００９】各ファラデー２６、２８で計測したビーム
電流Ｉ_f、Ｉ_bの時間的変化は、波形データロガー３２
によって記録され、波形整形器３４による波形整形のた
めのデータとして使用される。

【００１０】波形整形器３４は、ここでは次のような論
理で、ターゲット２２上のイオン注入量が均一になるよ
うな走査電圧波形Ｖ（ｔ）を生成する。

【００１１】まず、フロントファラデー２６によって、
走査されているイオンビーム２のサンプリングを行う。
これによって得られるビーム電流Ｉ_fの波形の一例を図
１４に示す。横軸は時間軸で、Ｔは１往復走査分であ
る。図中の実線はフロントファラデー２６のあるチャン
ネル（例えばＸ＝Ｘ_f1のビーム電流計測アレイ）の信
号、破線はそれよりも内側のチャンネル（例えばＸ＝Ｘ
_f2のビーム電流計測アレイ）の信号であり、ピークの時
刻はその時点でフロントファラデー２６のあるチャンネ
ルの正面にイオンビーム２が入射していることを示して
いる。このようにして、予め位置｛Ｘ_f1，Ｘ_f2，・・
・，Ｘ_fn｝の分かっているフロントファラデー２６の各
チャンネルに対して、その位置にイオンビーム２が入射
した時刻｛Ｔ_f1，Ｔ_f2，・・・，Ｔ_fn｝が得られる。

【００１２】同様にして、バックファラデー２８におい
ても、その位置｛Ｘ_b1，Ｘ_b2，・・・，Ｘ_bn｝に対する
イオンビーム２の入射時刻｛Ｔ_b1，Ｔ_b2，・・・，
Ｔ_bn｝のデータが得られる。

【００１３】波形整形器３４から走査電源１８へ与える
走査電圧波形は、時刻ｔに対する走査電圧を示す関数Ｖ
（ｔ）であるから、この関数Ｖ（ｔ）と先のデータ｛Ｔ
_f1，・・・，Ｔ_fn｝および｛Ｔ_b1，・・・，Ｔ_bn｝よ
り、フロントファラデー２６およびバックファラデー２
８（即ちＺ＝Ｚ_fおよびＺ＝Ｚ_bの位置）における、走
査電圧Ｖの入力とイオンビーム２の走査位置Ｘとの関係
を示すデータ点列｛（Ｖ_f1，Ｘ_f1），（Ｖ_f2，Ｘ_f2），
・・・，（Ｖ_fn，Ｘ_fn）｝および｛（Ｖ_b1，Ｘ_b1），
（Ｖ_b2，Ｘ_b2），・・・，（Ｖ_bn，Ｘ_bn）｝が得られ
る。これは、簡単に言えば、時刻ｔが分かればそのとき
の走査電圧Ｖが分かり、同様に時刻ｔが分かればそのと
きの走査位置が分かることで、共通の時刻ｔで関係付け
れば、走査電圧Ｖが分かれば走査位置Ｘが分かるという
ことである。

【００１４】このデータ点列を用いて例えば高次関数近
似することにより、フロントファラデー２６（Ｚ＝
Ｚ_f）とバックファラデー２８（Ｚ＝Ｚ_b）での走査電
圧Ｖとイオンビーム２の走査位置Ｘとの関係を表す関数
Ｘ_f（Ｖ）およびＸ_b（Ｖ）を求める。この二つの関数と
フロントファラデー２６（Ｚ＝Ｚ_f）、バックファラデ
ー２８（Ｚ＝Ｚ_b）およびターゲット２２（Ｚ＝Ｚ_t）
の位置関係から、ターゲット２２上での、走査電圧Ｖと
イオンビーム２の走査位置Ｘとの関係を表す関数Ｘ
_t（Ｖ）は、次のように表される。

【００１５】

【数１】Ｘ_t(Ｖ)＝｛（Ｚ_b−Ｚ_t）Ｘ_f(Ｖ)＋（Ｚ_t−
Ｚ_f）Ｘ_b(Ｖ)｝／（Ｚ_b−Ｚ_f)

【００１６】波形整形器３４は、この数１を用いて、タ
ーゲット２２上でのイオンビーム２の走査速度ｄＸ
_t（Ｖ）／ｄｔが一定になるような走査電圧波形を生成
する。より具体的には、

【数２】ｄＸ_t（Ｖ）／ｄｔ＝｛ｄＸ_t（Ｖ）／ｄＶ｝・
｛ｄＶ（ｔ）／ｄｔ｝であるから、これがイオンビーム２の走査位置に拘わら
ず一定になるように走査電圧波形データを生成する。

【００１７】ここで、走査電圧Ｖが三角波の場合、数１
のイオンビームの走査位置を表す関数Ｘ_t（Ｖ）は、通
常は直線にはならず、図１５に示すようにわずかにＳ字
状になる。これは、イオンビーム２の軌道が図１３中に
示す状態のように大振幅の場合、イオンビーム２が下流
側の走査電極１６を通過中に電位（正電位）の高い電極
近傍を通るためにイオンビーム２が減速されて曲げ戻し
の作用が大きくなり、イオンビーム２はわずかに中心へ
向かって集束する傾向になり、従ってｄＶ／ｄｔ＝一定
の三角波による走査では、小振幅の部分では走査速度が
速くなり、大振幅の部分では走査速度が遅くなるからで
ある。

【００１８】この関数Ｘ_t（Ｖ）の導関数ｄＸ_t（Ｖ）／
ｄＶを図１６に示す。これは走査電圧Ｖを変数とした走
査速度を表している。従ってこのままでは、ターゲット
２２へのイオン注入量はその周辺へ行くほど多くなる。

【００１９】このような走査速度の不均一を補正するた
めには、走査電圧Ｖ（ｔ）の導関数ｄＶ（ｔ）／ｄｔ
を、図１７に示すように、図１６の導関数ｄＸ_t（Ｖ）
／ｄＶとは逆の関係で変化させることによって、数２の
導関数、即ち走査速度ｄＸ_t（Ｖ）／ｄｔを一定にする
ように、走査電圧波形を整形すれば良いことになる。

【００２０】このようにして整形した走査電圧Ｖ（ｔ）
の波形を図１８中に実線Ｆで示す。同図中の破線Ｅは元
の三角波であり、これに比べて実線Ｆは、それのピーク
付近が少し持ち上げられた格好になっている。このよう
な波形がこの例では波形整形器３４において作られ、こ
れが走査電源１８に与えられる。

【００２１】走査電源１８は、図１３中に示すように、
この例では波形整形器３４から与えられる走査電圧波形
Ｖ（ｔ）を昇圧して互いに１８０度位相の異なる走査電
圧Ｖ₁およびＶ₂をそれぞれ出力する高圧アンプ１８ａ
および１８ｂを備えており、このような走査電圧Ｖ₁、
Ｖ₂によってイオンビーム２の走査を行えば、イオンビ
ーム２の曲げ戻し作用の不均一が存在しても、ターゲッ
ト２２上でのイオンビーム２の走査速度が一定になるの
で、ターゲット２２の面内における注入均一性を向上さ
せることができる。

【００２２】再び図１１および図１２を参照して、フロ
ントファラデー２６の端部の下側には、ターゲット２２
に対するイオン注入時のイオンビーム２のビーム電流を
計測するためのドーズモニタファラデー３０が設けられ
ている。イオンビーム２はこのドーズモニタファラデー
３０を通り越すように走査（即ちオーバースキャン）さ
れる。このドーズモニタファラデー３０には、例えばカ
レントインテグレータのようなビーム電流計測器３１が
接続されており、これらによって計測されたビーム電流
Ｉによって、ターゲット２２に対する注入量（ドーズ
量）の制御が行われる。

【００２３】この注入量の演算、注入時間の制御、更に
はターゲット駆動装置２４の制御等を含む注入処理動作
の制御は、注入制御装置４０において行われる。

【００２４】また、前述したＱレンズ電源１２および走
査電源１８の制御は、この例ではＱ・スキャナコントロ
ーラ３６によって行われる。Ｑレンズ電源１２の制御パ
ラメータには、イオンビーム２の集束を支配するＱトリ
ム（Ｑレンズ１０を構成する電極に印加される電圧の絶
対値を決めるパラメータ）およびＱバランス（Ｑレンズ
１０を構成する上下左右の電極への電圧のかけ方を決め
るパラメータ）が含まれている。走査電源１８の走査パ
ラメータには、Ｘオフセット（Ｘ方向の走査中央位置を
決めるパラメータ）およびＸスキャン（走査電圧の振幅
を決めるパラメータ）が含まれている。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記イオン
注入装置においては、上記のようにしてターゲット２２
上でイオンビーム２の走査速度を一定にする走査電圧波
形データは、イオン注入に用いるイオン種ごとに、表１
に示すようなテーブル状のデータとして波形データロガ
ー３２内に格納されている。即ち、走査電圧波形データ
は、イオンビーム２のイオン種ごとに、イオンビーム２
のエネルギー領域とビーム電流領域とによる区画として
登録されている。この各区画内の符号Ｂ１〜Ｂ３３が走
査電圧波形をそれぞれ示している。

【００２６】

【表１】

【００２７】例えば、イオン種がＢ⁺の場合で、イオン
ビーム２のエネルギーおよびビーム電流が８０ＫｅＶ、
２００μＡのときはＢ２１の波形を使用し、７０Ｋｅ
Ｖ、１５０μＡのときは同じくＢ２１の波形を使用し、
２０ＫｅＶ、５０μＡのときはＢ３の波形が使用され
る。即ち従来は、このようなＢ１〜Ｂ４０までの走査電
圧波形を予め作成し登録しておき、その内から注入条件
に合ったものをイオン注入の際に呼び出して来て、それ
を用いて走査電圧を作るようにしている。

【００２８】ところが、上記のようなテーブル状のデー
タを用いたのでは、各区画内での注入条件の差は無視し
て走査電圧波形が呼び出されるため、そのときの注入条
件に最適な走査電圧波形を用いることができず、従って
注入均一性の向上には限界があるという問題がある。

【００２９】また、前述したＱレンズ電源１２の制御パ
ラメータの設定の仕方によって、イオンビーム２のスポ
ットサイズが変化するので注入均一性に影響を及ぼす
が、従来はこのような制御パラメータが走査電圧波形と
全く関連付けられていなかったので、同じ走査電圧波形
を用いてイオン注入を行っても注入均一性が変わる、即
ち注入均一性の再現性に劣るという問題もある。

【００３０】更に、上記のようにして選択した走査電圧
波形を用いてイオン注入を行った場合の注入均一性やイ
オンビーム２の平行度を、注入前に簡単に評価する手段
がなく、従ってオペレータとしては上記のようにして選
択した走査電圧波形が本当に適切なものであるか否かの
確信が持てないままイオン注入を行わなければならず、
不安であり、また何らかの原因で走査電圧波形等に異常
が生じていてもそれが分からないので、異常注入を予防
することができないという問題があった。

【００３１】そこでこの発明は、注入条件に最適な走査
電圧波形を用いてイオン注入が可能であり、しかもその
走査電圧波形を用いてイオン注入を行った場合の注入均
一性およびイオンビームの平行度を注入前に簡単に評価
することができ、それによって均一性の良いイオン注入
を確実にかつ安定して行うことができるようにしたイオ
ン注入装置を提供することを主たる目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のイオン注入装置は、前記走査電圧の元に
なる走査電圧波形データ、前記Ｑレンズ電源の制御パラ
メータであるＱレンズ電源パラメータ、前記走査電源の
制御パラメータである走査電源パラメータ、前記ビーム
電流計測器においてビーム電流を計測する計測範囲であ
るビーム電流計測レンジ、前記フロントファラデーで計
測したイオンビームの走査位置データであるフロントフ
ァラデーデータおよび前記バックファラデーで計測した
イオンビームの走査位置データであるバックファラデー
データから成る複数の走査電圧波形情報を波形識別コー
ドに一つずつ対応付けて予め前記注入制御装置内に格納
しておき、イオン注入の際は、注入制御装置において、
波形識別コードを用いて、注入条件に応じた走査電圧波
形情報を読み出し、この読み出した走査電圧波形情報を
用いて、その条件でイオン注入を行った場合のターゲッ
ト上での予想注入均一性およびイオンビームの予想平行
度を演算してこれを表示器に表示し、かつこの読み出し
た走査電圧波形情報を用いてイオン注入を行うことがで
きるようにしたことを特徴とする。

【００３３】

【作用】このイオン注入装置によれば、走査電圧波形デ
ータ等を含む複数の走査電圧波形情報を、従来のように
テーブル状のデータとしてではなく、波形識別コードに
一つずつ対応付けて登録しているので、この波形識別コ
ードを用いて注入条件に応じた走査電圧波形情報をきめ
細かく読み出すことができる。従って、そのときの注入
条件に最適な走査電圧波形を用いることができるので、
最も良好な注入均一性を得ることができる。

【００３４】しかも、この走査電圧波形情報には、注入
均一性に影響を及ぼすＱレンズ電源パラメータおよび走
査電源パラメータが含まれていて、これらが走査電圧波
形データに関連付けられて含まれているので、これらの
パラメータを用いてＱレンズ電源および走査電源を制御
することが可能であり、それによって同じ走査電圧波形
を用いてイオン注入を行えばほぼ同じ注入均一性を得る
ことができ、従って注入均一性の再現性にも優れてい
る。

【００３５】しかも、読み出した走査電圧波形情報を用
いてイオン注入を行った場合の予想注入均一性および予
想平行度が演算されて表示器に表示されるので、これに
よって注入均一性および平行度を注入前に簡単に評価す
ることができる。従って、当該イオン注入装置を短時間
で注入条件に整合した状態に立ち上げることが可能にな
る。また、これらの予想注入均一性および予想平行度を
評価することによって、異常注入を予防することができ
るので安全である。

【００３６】

【実施例】図１は、この発明の一実施例に係るイオン注
入装置を示す概略平面図である。図１１の従来例と同一
または相当する部分には同一符号を付し、以下において
は当該従来例との相違点を主に説明する。

【００３７】また、この実施例の装置の走査電極からバ
ックファラデーにかけての部分の側面図および拡大平面
図は、図１２および図１３と同じであるのでそれらを参
照するものとする。

【００３８】従来例では、イオンビーム２のオフセッ
ト、走査幅等を制御するＱ・スキャナコントローラ３
６、走査波形処理を実施して適正な走査電圧波形を作成
する波形整形器３４および作成済の走査電圧波形群を記
憶し、要求に応じた波形を出力する波形データロガー３
２がそれぞれ別ユニットになっていたが、この実施例で
はそれらを物理的にも機能的にも一つの波形整形制御装
置３８に集約している。そしてこの波形整形制御装置３
８と注入制御装置４２との間で信号のやりとりを行うよ
うにしている。

【００３９】注入制御装置４２は、従来例の注入制御装
置４０に相当するものであり、このイオン注入装置にお
ける後述するような（即ち図５〜図１０に示すような）
注入処理動作の制御を行う。この注入制御装置４２は、
マンマシンインターフェース用に、タッチパネル付ＣＲ
Ｔ４４を有しており、これが表示器および入力装置を兼
ねている。

【００４０】また、この実施例においては、走査電圧波
形データを、従来のようにテーブル状のデータ（表１参
照）としてではなく、それぞれが表２に示すようなデー
タから成る複数の走査電圧波形情報の一部として扱って
おり、しかもこのような複数の走査電圧波形情報を波形
識別（ＩＤ）コードに一つずつ対応付けて予め注入制御
装置４２内に、より具体的にはそのハードディスク等の
記憶装置内に格納（登録）している。即ち、この走査電
圧波形情報を登録し読み出すための識別コードとして波
形識別コードを使用しており、ある注入条件（レシピ）
が決まると、その条件での注入に使用すべき走査電圧波
形情報を、波形識別コードを用いて取り扱うようにして
いる。

【００４１】

【表２】

【００４２】ここで、走査電圧波形データは、基本三角
波またはそれを波形整形によって補正した走査電圧波形
（例えば図１８中の実線Ｆのような波形）を表すディジ
タルデータ列であり、この実施例では１周期を１０２４
点（１点のデータは１２ｂｉｔ）のデータ列で表してい
る。

【００４３】Ｑレンズ電源パラメータは、前述したＱレ
ンズ電源１２の制御パラメータであり、具体的には、イ
オンビーム２の集束を支配するＱトリム（Ｑレンズ１０
を構成する電極に印加される電圧の絶対値を決めるパラ
メータ）およびＱバランス（Ｑレンズ１０を構成する上
下左右の電極への電圧のかけ方を決めるパラメータ）が
含まれており、これらはこの実施例ではそれぞれ０〜１
００％のダイヤル値で表されている。これらは、走査電
圧波形データ作成時の値である。これは、これらのパラ
メータが変わればイオンビーム２の状態が変わり、注入
均一性および平行度に影響が及ぶので、走査電圧波形デ
ータ作成時のものを使用する必要があるからである。

【００４４】走査電源パラメータは、前述した走査電源
１８の制御パラメータであり、具体的には、Ｘオフセッ
ト（Ｘ方向の走査中央位置を決めるパラメータ）および
Ｘスキャン（走査電圧の振幅を決めるパラメータ）が含
まれており、これらをこの実施例ではそれぞれ０〜１０
０％のダイヤル値で表されている。これらは、走査電圧
波形データ作成時の値である。これは、これらのパラメ
ータが変わればイオンビーム２の状態が変わり、注入均
一性および平行度に影響が及ぶので、走査電圧波形デー
タ作成時のものを使用する必要があるからである。

【００４５】ビーム電流計測レンジは、ビーム電流計測
器３１においてビーム電流Ｉを計測する計測範囲のこと
であり、この実施例では、１μＡ、２μＡ、４μＡ、８
μＡ、１６μＡ、３２μＡ、６４μＡ、１２８μＡ、２
５６μＡ、５１２μＡ、１．０２４ｍＡ、２．０４８ｍ
Ａとなっている。これらの値は入力電流１００％に相当
する値である。このビーム電流計測レンジは、走査電圧
波形データ作成時に使用したレンジである。これは、ビ
ーム電流によってもイオンビーム２の状態が変わり、注
入均一性および平行度に影響が及ぶので、ビーム電流値
によっても異なる走査電圧波形を使用する必要があるか
らである。但し、各レンジ内でのビーム電流の違いは、
影響は小さいのでここでは無視している。

【００４６】フロントファラデーデータおよびバックフ
ァラデーデータは、フロントファラデー２６およびバッ
クファラデー２８でそれぞれ計測したイオンビーム２の
Ｘ方向の走査位置データ、即ち前述したデータ点列
｛（Ｖ_f1，Ｘ_f1），（Ｖ_f2，Ｘ_f2），・・・，（Ｖ_fn，
Ｘ_fn）｝および｛（Ｖ_b1，Ｘ_b1），（Ｖ_b2，Ｘ_b2），・
・・，（Ｖ_bn，Ｘ_bn）｝のことである。これらのデータ
は、走査電圧波形整形処理が完了して最終の走査電圧波
形を用いて採取したデータに更新することが可能であ
る。

【００４７】表２のデータの内、実際の波形の構成要素
は前三者、即ち走査電圧波形データ、Ｑレンズ電源パラ
メータおよび走査電源パラメータであり、他は付帯状況
データであるが、これらを走査電圧波形情報に含めるの
は前述の理由による。走査電圧波形は、図１９も参照し
て、走査電圧波形データに、Ｑレンズ電源パラメータお
よび走査電源パラメータを表す前述したダイヤル値を乗
じ、かつイオンビーム２の走査幅やオフセットをイオン
ビーム２のエネルギーに応じて補正するオートトラッキ
ング信号を乗じた上でＤ／Ａ変換され、これが前述した
走査電圧波形Ｖ（ｔ）として波形整形制御装置３８から
走査電源１８に与えられ、そこで増幅されて走査電圧Ｖ
₁、Ｖ₂として走査電極１４および１６に供給される。

【００４８】この方法であれば、走査電源パラメータで
ある前述したＸオフセットおよびＸスキャンによって
（より具体的にはそれらを表すダイヤル値によって）、
イオンビーム２のＸ方向の走査幅および走査オフセット
を変化させて調整することが可能である。これに対し
て、図１１に示した従来のイオン注入装置では、Ｑ・ス
キャナコントローラ３６によってイオンビーム２のＸ方
向の走査幅および走査オフセットを一応制御できるけれ
ども、それが可能なのはＱ・スキャナコントローラ３６
から走査電源１８に対して三角波の走査電圧波形を与え
てビーム調整を行う時だけであり、実際のイオン注入の
際に波形整形器３４から波形整形された登録波形を読み
出して使用する時は不可能である。なぜなら、従来のイ
オン注入装置では、Ｑ・スキャナコントローラ３６と補
正波形を出力する波形整形器３４とは互いに別の装置で
あり、Ｑ・スキャナコントローラ３６では波形整形器３
４から出力される補正波形を調整することはできないか
らである。この実施例の装置では、この従来の波形整形
器３４およびＱ・スキャナコントローラ３６に相当する
機能を一つの波形整形制御装置３８に統合しているの
で、上記のような補正波形の調整が可能である。

【００４９】図２は、前述した注入制御装置４２のタッ
チパネル付ＣＲＴ４４における波形整形画面の一例を示
したものであり、図３は波形登録画面の一例を示したも
のである。このタッチパネル付ＣＲＴ４４には、これら
以外に、このイオン注入装置のセットアップ（立ち上
げ）動作（これは後述する図５〜図１１参照）用のメイ
ン画面等も表示されるが、ここではその図示を省略す
る。

【００５０】この画面に示されている内容（処理動作
等）の詳細は後で図５ないし図１０のフローチャートを
参照して説明するが、ここで簡単に説明しておくと、次
のとおりである。

【００５１】スキャナ調整スイッチ部５０は、走査電源
１８を制御することにより、イオンビーム２の走査幅お
よび走査オフセットを自動的に調整する「スキャナ調
整」モードを選択する部分である。

【００５２】Ｑレンズ調整スイッチ部５３は、Ｑレンズ
電源１２を制御することにより、イオンビーム２の絞り
具合を自動的に調整する「Ｑレンズ調整」モードを選択
する部分である。

【００５３】基本三角波スイッチ部５１は、走査電圧波
形を基本三角波（加工なしの三角波）に戻す「基本三角
波」モードを選択する部分である。

【００５４】ビームプロファイルスイッチ部４９は、フ
ロントファラデー２６およびバックファラデー２８を用
いてターゲット２２の前方および後方でのイオンビーム
２のＸ方向の走査位置を計測し、そのデータを元にイオ
ンビーム２の予想注入均一性および予想平行度を算出す
る「ビームプロファイル」モードを選択する部分であ
る。

【００５５】波形整形スイッチ部４８は、上記「ビーム
プロファイル」モードによるデータを元に、注入均一性
が良くなるように（即ちターゲット２２上でのビーム走
査速度が一定になるように）、従来例のところで説明し
たような方法で走査電圧波形を整形し、新規の走査電圧
波形を作成する「波形整形」モードを選択する部分であ
る。

【００５６】チェックビームスイッチ部５２は、後述す
るドーズ補正係数ｋを演算する「チェックビーム」モー
ドを選択する部分である。

【００５７】実行スイッチ部５４は、各モードを選択し
た後に実際にそれらのモードの処理の実行を開始させる
「実行」モードを選択する部分である。

【００５８】波形登録スイッチ部５５は、表２に示した
ような走査電圧波形情報を波形識別コードを用いて注入
制御装置４２内の記憶手段（例えばハードディスク）に
登録（記憶）させる「波形登録」モードを選択する部分
である。これを選択すると、図３の波形登録画面がサブ
画面として開く。ここで波形識別コード設定スイッチ部
７１は、波形識別コードの設定を開始するためのスイッ
チ部であり、これを押してキーボード等の入力手段から
波形識別コードを入力するとそれが表示部７４に表示さ
れ、登録スイッチ部７２を押すとそのときの走査電圧波
形情報がこの波形識別コードに対応付けられて上記記憶
手段内に登録される。

【００５９】波形読出スイッチ部５６は、上記記憶手段
に登録されている走査電圧波形情報をそこから波形識別
コードを用いて読み出す「波形読出」モードを選択する
部分である。これを選択すると、図３とほぼ同様の波形
読出画面が開く。

【００６０】波形削除スイッチ部５７は、上記記憶手段
に登録されている走査電圧波形情報をそこから波形識別
コードを用いて削除する「波形削除」モードを選択する
部分である。これを選択すると、図３とほぼ同様の波形
削除画面が開く。

【００６１】表示部６０、６１および６２は、上記「ビ
ームプロファイル」モードで算出した予想注入均一性、
予想平行度の最大値および最小値をそれぞれ表示する部
分である。表示部６３は、上記「チェックビーム」モー
ドで算出したドーズ補正係数ｋを表示する部分である。

【００６２】ここで、波形識別コードによってある一つ
の走査電圧波形情報を選択したときの前述した予想注入
均一性、予想平行度およびドーズ補正係数ｋを算出する
方法を説明する。

【００６３】まず、予想注入均一性について説明する。
選択された走査電圧波形情報に含まれているフロントフ
ァラデーデータおよびバックファラデーデータを用いる
ことによって、先に数１に示したターゲット２２上での
イオンビームの走査位置を表す関数Ｘ_t（Ｖ）、更には
数２に示したターゲット２２上でのイオンビームの走査
速度ｄＸ_t（Ｖ）／ｄｔを求めることができる。ターゲ
ット２２に対する注入量は、この走査速度ｄＸ_t（Ｖ）
／ｄｔに反比例するから、その逆数｛ｄＸ_t（Ｖ）／ｄ
ｔ｝^-1をターゲット２２の全域について求め、更にその
標準偏差を求めることによって、予想注入均一性を求め
る。その結果が、図２中の表示部６０に表示される。

【００６４】次に、予想平行度について説明する。平行
度は、図４に示すように、イオンビーム２の走査方向Ｘ
に直交する方向をＺとした場合、イオンビーム２のこの
Ｚ方向に対する角度θで定義している。選択された走査
電圧波形情報に含まれているフロントファラデーデータ
およびバックファラデーデータを用いることによって、
従来例のところで説明したように、互いに対応する走査
電圧Ｖにおけるイオンビーム２のフロントファラデー２
６上（Ｚ＝Ｚ_f）での走査位置Ｘ_f（Ｖ）およびバック
ファラデー２８上（Ｚ＝Ｚ_b）での走査位置Ｘ_b（Ｖ）
を求めることができるから、走査電圧Ｖのときの平行度
θ（Ｖ）は、次式の演算によって定量的に求めることが
できる。

【００６５】

【数３】 θ（Ｖ）＝｛（Ｘ_f（Ｖ）−Ｘ_b（Ｖ）｝／（Ｚ_b−Ｚ_f）〔ｒａｄ〕

【００６６】例えば、ある走査電圧Ｖにおけるイオンビ
ーム２のＺ方向に完全に平行な場合は、θ＝０となる。
上記のような演算をターゲット２２の全域について行う
ことによって、ターゲット２２の全域についての平行度
を求める。その内の最大値と最小値が、図２中の表示部
６１および６２にそれぞれ表示される。

【００６７】次に、ドーズ補正係数ｋについて説明す
る。ターゲット２２へのドーズ量Ｄは、一般的に次のよ
うに表される。

【００６８】

【数４】Ｄ＝Ｉ・ｔ／ｎ・ｅ・ＳここでＩはビーム電流、ｔは注入時間、ｎはイオンの価
数、ｅは電気素量、Ｓは注入面積である。

【００６９】実際にターゲット２２に注入されるビーム
は、このイオン注入装置では前述したバックファラデー
２８全体で受けるビーム電流に相当するので、ｎ＝１と
すると、ドーズ量Ｄは次のように表される。

【００７０】

【数５】Ｄ＝Ｉ_B・ｔ／ｅ・Ｓ_B ここでＩ_Bはバックファラデー２８全体に流れるビーム
電流であり、Ｓ_Bはバックファラデー３８全体の開口面
積である。

【００７１】前述したドーズモニタファラデー３０で計
測するビーム電流と、実際にターゲット２２に照射され
るビーム電流（これはバックファラデー２８で計測する
ビーム電流に相当する）とは同一ではなく、両者間で補
正を行う必要があり、そのためのドーズ補正係数ｋを次
のように定義する。

【００７２】

【数６】ｋ＝（Ｓ_B／Ｓ_D）×（Ｉ_D／Ｉ_B）ここでＩ_Dはドーズモニタファラデー３０に流れるビー
ム電流であり、Ｓ_Dはドーズモニタファラデー３０の開
口面積である。このＳ_BおよびＳ_Dは予め分かっている
ので、注入開始直前にＩ_DおよびＩ_Bを求めることによ
り、ドーズ補正係数ｋを求めることができる。その結果
が、図２中の表示部６３に表示される。

【００７３】ちなみに、この数６より求めたＩ_Bを数５
に代入し整理すると次の式が得られる。

【００７４】

【数７】Ｄ＝Ｉ_D・ｔ／ｋ・ｅ・Ｓ_D 即ち、ドーズモニタファラデー３０で計測したビーム電
流Ｉ_Dおよびドーズ補正係数ｋを用いて、この式から、
ターゲット２２に実際に注入されるドーズ量Ｄを求める
ことができる。

【００７５】次に、このイオン注入装置の注入処理に入
るまでのセットアップ（立ち上げ）動作を、図５ないし
図１０を参照しながら説明する。このセットアップのモ
ードは、フルオートセットアップ（図５）と、マニ
ュアルセットアップ（図８）とに大別される。そして、
フルオートセットアップには、固定波形モード（図６）
と任意波形モード（図７）が含まれている。同様に、マ
ニュアルセットアップにも、固定波形モード（図９）
と、任意波形モード（図１０）が含まれている。

【００７６】まず図５の、フルオートセットアップにつ
いて説明する。これは、自動で装置を立ち上げるもので
ある。まず、注入制御装置４２のタッチパネル付ＣＲＴ
４４のメイン画面（図示省略）において、使用するイオ
ンの質量数、エネルギー、ドーズ量、ビーム電流、波形
識別コード等の注入条件を設定し（ステップ１００）、
設定終了スイッチ部を押し（ステップ１０１）、立ち上
げスイッチ部を選択し（ステップ１０２）、実行スイッ
チ部を押す（ステップ１０３）ことにより、ステップ１
０４のフルオートセットアップ動作に入る。このフルオ
ートセットアップには、図６に示す固定波形モードと、
図７に示す任意波形モードとがある。両モードの切り換
えは、この実施例では、波形識別コードが全て０の場合
は任意波形モードに入り、そうでない場合は固定波形モ
ードに入るようにしているが、これに限らない。

【００７７】図６の固定波形モードは、予め登録されて
いた走査電圧波形情報を用いるものであり、それの読み
出しに前述した波形識別コードを用いる。まず、ステッ
プ１１０において基本運転パラメータが注入条件によっ
て選択、決定され、これが注入条件と共に機器に対して
内部設定される。基本運転パラメータとは、フルオート
セットアップ時に使用する初期設定データであり、例え
ば、各イオン種ごとに、イオンビーム２のエネルギーと
ビーム電流とのマトリックスによって決定される。つま
り、前記注入条件中の質量数、エネルギーおよびビーム
電流に対する「アーク電圧」、「アーク電流」、「ソー
スマグネット電流」および「Ｑ・スキャナダイヤル値」
をいう。この前三者は、イオン源４におけるイオンビー
ム引き出しのためのパラメータである。「Ｑ・スキャナ
ダイヤル値」は、前述したＱレンズ電源パラメータおよ
び走査電源パラメータを表すダイヤル値である。この基
本運転パラメータは、予め注入制御装置４２内に登録設
定されており、フルオートセットアップ時に、そのとき
の注入条件によって選択、決定される。注入条件に対応
する基本運転パラメータが存在しない場合は、近傍の二
条件の補間によって算出される。

【００７８】次いで、上記基本運転パラメータによっ
て、イオン源４においてイオンビーム２引き出しのため
のアーク放電が確立され（ステップ１１１）、イオンビ
ーム２の加速エネルギーが設定され（ステップ１１
２）、質量分析電磁石６において質量分析する（即ちそ
こから選択的に導出する）イオン種が選択され（ステッ
プ１１３）、更にイオン源４におけるアーク放電電流制
御等によってターゲット２２に照射するイオンビーム２
のビーム電流が調整される（ステップ１１４）。

【００７９】次いで、波形識別コードが設定されている
と（ステップ１１５）、ステップ１１６のビームプロフ
ァイルチェック動作に進む。ここでは、設定されている
波形識別コードによって、予め登録されている前述した
ような走査電圧波形情報が読み出され、それに含まれて
いるフロントファラデーデータおよびバックファラデー
データを用いて、前述した予想注入均一性および予想平
行度が演算される。これらの演算方法は前述のとおりで
あるので、ここでは重複説明を省略する。そして、これ
らが、そのときの注入条件の場合の許容値とそれぞれ比
較され、両者が当該許容値に対して一定の許容範囲内に
あれば次のステップ１１７に進み、範囲内になければそ
の時点で動作を停止して、オペレータの判断を待つ（ス
テップ１２０）。但し、このステップ１２０に進むの
は、１回の試行で即進むのではなく、何回か試行してそ
れでも注入均一性および平行度が許容範囲内に入らなけ
ればこのステップ１２０に進むようにしても良く、それ
がより実際的である。また、上記注入均一性および平行
度の許容値は、例えば、注入制御装置４２に対してホス
トコンピュータからオンラインによって注入条件（レシ
ピ）が与えられる場合は、その注入条件内にこれらの許
容値を含めておき、オフラインの場合は注入制御装置４
２内に固定許容値を持たせておくようにしても良い。

【００８０】ステップ１１７のチェックビームとは、前
述したドーズ補正係数ｋの演算を行い、それが正常か否
かを判断する処理である。これの演算の方法は前述のと
おりであるので、ここでは重複説明は省略するが、この
実施例では、１回のチェックビーム処理の中でドーズ補
正係数ｋを求めるためのデータのサンプリングおよび演
算処理を５サイクル繰り返すようにしており、この各サ
イクルで求めたドーズ補正係数ｋを平均して実際に使用
するドーズ補正係数ｋとしている。このとき、各サイク
ルのドーズ補正係数ｋがある一定の範囲内（例えば０．
８≦ｋ≦１．２）にありかつ５データの分散値がある範
囲内（例えば０．００２以下）にあれば、正常としてス
テップ１１８に進み、これを満たさなければステップ１
２０に進みオペレータの判断を待つ。

【００８１】処理がステップ１１８に進めば、イオン注
入すべきターゲット２２をターゲット駆動装置２４に装
着すべくその搬送が開始され、次いでステップ１１９に
おいてインプラントの処理が行われる。このインプラン
トの処理は、設定ドーズ量（注入量）、実ビーム電流お
よびそれに基づくイオンビーム２の１走査当りの注入量
から、イオンビームの走査回数を演算する処理であり、
これが求まれば図５中のステップ１０５に進んでこの走
査回数を基準にイオン注入処理が行われる。

【００８２】図７の任意波形モードは、予め登録されて
いた走査電圧波形情報を用いずに、一から新たに任意の
走査電圧波形を作るものである。

【００８３】この図７において、ステップ１１０〜１１
４およびステップ１１７〜１１９の処理動作は図６のも
のと同じであるので、ここでは重複説明を省略する。図
７との相違点はステップ１２１〜１２４である。

【００８４】即ち、ステップ１１４においてビーム電流
調整が終了すると、そのときの注入条件に合うように、
前述したＱレンズ電源１２に対する制御パラメータの調
整が行われ（ステップ１２１）、更に前述した走査電源
１８に対する制御パラメータの調整が行われる（ステッ
プ１２２）。これらのパラメータは、固定波形モードの
場合は、表２に示すように、走査電圧波形情報に含まれ
ているのであるが、今説明している任意波形モードはこ
のような走査電圧波形情報を用いないから、その都度調
整される。

【００８５】次いでステップ１２３において、ビームプ
ロファイルチェック動作が行われる。ここでは、図６の
ステップ１１６と違って、実際にイオンビーム２を走査
してフロントファラデー２６およびバックファラデー２
８でイオンビーム２の走査位置データを採取した上で、
前述したような予想注入均一性および予想平行度を演算
する。そのために、まず初めは、基本三角波でイオンビ
ーム２を走査する。そしてこれで走査したときの予想注
入均一性および予想平行度が前述したような一定の許容
範囲内にあればステップ１１７に進むが、基本三角波で
は通常はこの許容範囲内にないので、ステップ１２４の
走査電圧波形整形動作に進む。

【００８６】ステップ１２４では、従来例のところで図
１５ないし図１８を参照しながら説明した波形整形方法
に従って、ターゲット２２上でのイオンビーム２の走査
速度が一定になるように、走査電圧波形が整形される。
波形整形後はステップ１２３に戻り、このような動作
が、予想注入均一性および予想平行度が一定の許容範囲
内に入り（ステップ１２３）、かつドーズ補正係数ｋが
一定の許容範囲内に入る（ステップ１１７）まで繰り返
される。ステップ１１８以降は前述のとおりである。

【００８７】図８のマニュアルセットアップは、手動で
装置を立ち上げるものである。ステップ１３０および１
３１は、図５のフルオート時のステップ１００および１
０１と同じであり、ステップ１３２のセットアップ動作
は図６あるいは図７のステップ１１０〜１１４までと同
じであるので、ここでは重複説明を省略する。ステップ
１３３〜１３７までの操作は、注入制御装置４２のタッ
チパネル付ＣＲＴ４４の図２および図３に例示したよう
な画面で行われる。

【００８８】ステップ１３３において、波形モードを選
択する。固定波形モードの場合はステップ１３４（その
中身は図９に示す）の波形生成動作に進み、任意波形モ
ードの場合はステップ１３５（その中身は図１０に示
す）の波形生成動作に進む。

【００８９】固定波形モードの場合、図９に示すよう
に、波形識別コードを設定し（ステップ１５０）、波形
読出スイッチ部５６（図２参照。スイッチ部は以下同
様）を押して（ステップ１５１）、登録されていた走査
電圧波形情報を読み出す。次いでビームプロファイルス
イッチ部４９を押すと、この読み出された走査電圧波形
情報内のフロントファラデーデータおよびバックファラ
デーデータを用いて、予想注入均一性および予想平行度
が演算される（ステップ１５２）。この演算の方法は、
図６のステップ１１６における場合と同じであるので、
重複説明を省略する。但し、ここでは演算が終了しても
許容値との自動比較は行われず、演算結果がタッチパネ
ル付ＣＲＴ４４の波形整形画面（図２）の表示部６０〜
６２にそれぞれ表示される。

【００９０】この表示された内容をオペレータが判断し
て（ステップ１５３）、満足できるものであれば、実行
スイッチ部５５を押すと（ステップ１５４）、処理は図
８のステップ１３６に進む。満足できないものであれ
ば、ステップ１５０に戻って別の波形識別コードを設定
する操作以降を繰り返せば良い。

【００９１】任意波形モードの場合、図１０に示すよう
に、Ｑレンズ電源１２に対する制御パラメータの調整が
行われ（ステップ１５５）、更に走査電源１８に対する
制御パラメータの調整が行われる（ステップ１５６）。
これらは、図７のステップ１２１および１２２と同じで
あるので、ここでは重複説明を省略する。

【００９２】次いで、ビームプロファイルスイッチ部４
９を押すと、図７のステップ１２３のときと同様にし
て、予想注入均一性および予想平行度が演算される（ス
テップ１５７）。但し、ここでは演算が終了しても許容
値との自動比較は行われず、演算結果がタッチパネル付
ＣＲＴ４４の波形整形画面の表示部６０〜６２にそれぞ
れ表示される。

【００９３】この表示された内容をオペレータが判断し
て（ステップ１５８）、満足できるものであれば実行ス
イッチ部５５を押すと（ステップ１６１）、処理は図８
のステップ１３６に進む。

【００９４】満足できない場合は、波形整形スイッチ部
４８を押し（ステップ１５９）、実行スイッチ部５５を
押すと（ステップ１６０）、図７のステップ１２４のと
きと同様にして、走査電圧波形の整形が行われる。これ
の終了後、ステップ１５７に戻ってビームプロファイル
スイッチ部４９を押すと、整形された新たな走査電圧波
形での予想注入均一性および予想平行度が演算され表示
される。これ以降は上記と同様である。

【００９５】処理が図８のステップ１３６まで進んだ場
合、そこでチェックビームスイッチ部５２を押すと、図
６あるいは図７のステップ１１７のときと同様にして、
ドーズ補正係数ｋの演算が行われる。但し、ここでは演
算が終了しても許容値との自動比較は行われず、演算結
果がタッチパネル付ＣＲＴ４４における前述した表示部
６３に表示される。

【００９６】次いで、実行スイッチ部５５を押すと（ス
テップ１３７）、注入制御装置４２のタッチパネル付Ｃ
ＲＴ４４はメイン画面に切り換わり、そこでインプラン
トスイッチ部を押すと（ステップ１３８）、図６あるい
は図７のステップ１１９のときと同様にしてイオンビー
ム２の走査回数が演算され、次いで搬送開始スイッチ部
を押すと（ステップ１３９）、図６あるいは図７のステ
ップ１１８のときと同様にしてターゲット２２の搬送が
開始され、そしてステップ１４１に進んでイオン注入処
理が行われる。

【００９７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、走査電
圧波形データ等を含む複数の走査電圧波形情報を、従来
のようにテーブル状のデータとしてではなく、波形識別
コードに一つずつ対応付けて登録しているので、この波
形識別コードを用いて注入条件に応じた走査電圧波形情
報をきめ細かく読み出すことができる。従って、そのと
きの注入条件に最適な走査電圧波形を用いることができ
るので、最も良好な注入均一性を得ることができる。

【００９８】しかも、この走査電圧波形情報には、注入
均一性に影響を及ぼすＱレンズ電源パラメータおよび走
査電源パラメータが含まれていて、これらが走査電圧波
形データに関連付けられて含まれているので、これらの
パラメータを用いてＱレンズ電源および走査電源を制御
することが可能であり、それによって同じ走査電圧波形
を用いてイオン注入を行えばほぼ同じ注入均一性を得る
ことができ、従って注入均一性の再現性にも優れてい
る。

【００９９】しかも、読み出した走査電圧波形情報を用
いてイオン注入を行った場合の予想注入均一性および予
想平行度が演算されて表示器に表示されるので、これに
よって注入均一性および平行度を注入前に簡単に評価す
ることができる。従って、当該イオン注入装置を短時間
で注入条件に整合した状態に立ち上げることが可能にな
る。また、これらの予想注入均一性および予想平行度を
評価することによって、異常注入を予防することができ
るので安全である。

【０１００】また、予想注入均一性および予想平行度
を、そのときの注入条件の所定の許容値とそれぞれ比較
し、両者が許容値に対して一定の許容範囲内にあること
を条件に注入処理に入ることができるようにしても良
く、そのようにすれば、異常注入を確実に予防すること
ができるので、安定性が一層高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るイオン注入装置を示
す概略平面図である。

【図２】図１中の注入制御装置のタッチパネル付ＣＲＴ
における波形整形画面の一例を示す図である。

【図３】図１中の注入制御装置のタッチパネル付ＣＲＴ
における波形登録画面の一例を示す図である。

【図４】イオンビームの平行度の定義を説明するための
図である。

【図５】フルオートセットアップ時の基本動作の一例を
示すフローチャートである。

【図６】固定波形モード時の図５中のフルオートセット
アップステップの中身の一例を示すフローチャートであ
る。

【図７】任意波形モード時の図５中のフルオートセット
アップステップの中身の一例を示すフローチャートであ
る。

【図８】マニュアルセットアップ時の基本動作の一例を
示すフローチャートである。

【図９】固定波形モード時の図８中の波形生成ステップ
の中身の一例を示すフローチャートである。

【図１０】任意波形モード時の図８中の波形生成ステッ
プの中身の一例を示すフローチャートである。

【図１１】従来のイオン注入装置の一例を示す概略平面
図である。

【図１２】図１および図１１の装置の走査電極からバッ
クファラデーにかけての部分を示す側面図である。

【図１３】図１および図１１の装置の走査電極からバッ
クファラデーにかけての部分を拡大して示す平面図であ
る。

【図１４】フロントファラデーまたはバックファラデー
からの信号の一例を部分的に示す概略図である。

【図１５】ターゲット上でのイオンビームの走査位置を
表す関数の一例を示す図である。

【図１６】ターゲット上でのイオンビームの走査位置を
表す関数の導関数の一例を示す図である。

【図１７】走査電圧を表す導関数の一例を示す図であ
る。

【図１８】整形された走査電圧波形の一例を示す図であ
る。

【図１９】図１中の波形整形制御装置において走査電圧
波形を生成する方法の概念を示す図である。

【符号の説明】

２イオンビーム４イオン源１０Ｑレンズ１２Ｑレンズ電源１４，１６走査電極１８走査電源２２ターゲット２４ターゲット駆動装置２６フロントファラデー２８バックファラデー３０ドーズモードファラデー３１ビーム電流計測器３２波形データロガー３４波形整形器３６Ｑ・スキャナコントローラ３８波形整形制御装置４２注入制御装置４４タッチパネル付ＣＲＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン源から引き出され、質量分析およ
び加速の行われたイオンビームを絞るＱレンズと、この
Ｑレンズに電圧を供給するＱレンズ電源と、前記Ｑレン
ズからのイオンビームをＸ方向に平行走査する二組の走
査電極と、この走査電極に走査電圧を供給する走査電源
と、前記走査電極の内の下流側のものの更に下流側に設
けられた注入対象物であるターゲットと、このターゲッ
トを前記Ｘ方向と実質的に直交するＹ方向に機械的に走
査するターゲット駆動装置と、イオンビームの走査位置
を複数点でそれぞれ計測するものであって、前記ターゲ
ットの上流側に配置されたフロントファラデーおよび下
流側に配置されたバックファラデーと、ターゲットの側
方に設けられていてターゲットに対するイオン注入時の
イオンビームのビーム電流を計測するためのドーズモニ
タファラデーと、このドーズモニタファラデーに接続さ
れたビーム電流計測器と、前記フロントファラデーおよ
びバックファラデーからの信号に基づいて、ターゲット
上でのイオンビームの走査速度を求め、この走査速度が
一定になるように、イオンビームの走査電圧波形を整形
してその波形データを前記走査電源に与える波形整形手
段と、当該イオン注入装置における注入処理動作を制御
する注入制御装置とを備えるイオン注入装置において、
前記走査電圧の元になる走査電圧波形データ、前記Ｑレ
ンズ電源の制御パラメータであるＱレンズ電源パラメー
タ、前記走査電源の制御パラメータである走査電源パラ
メータ、前記ビーム電流計測器においてビーム電流を計
測する計測範囲であるビーム電流計測レンジ、前記フロ
ントファラデーで計測したイオンビームの走査位置デー
タであるフロントファラデーデータおよび前記バックフ
ァラデーで計測したイオンビームの走査位置データであ
るバックファラデーデータから成る複数の走査電圧波形
情報を波形識別コードに一つずつ対応付けて予め前記注
入制御装置内に格納しておき、イオン注入の際は、注入
制御装置において、波形識別コードを用いて、注入条件
に応じた走査電圧波形情報を読み出し、この読み出した
走査電圧波形情報を用いて、その条件でイオン注入を行
った場合のターゲット上での予想注入均一性およびイオ
ンビームの予想平行度を演算してこれを表示器に表示
し、かつこの読み出した走査電圧波形情報を用いてイオ
ン注入を行うことができるようにしたことを特徴とする
イオン注入装置。
【請求項２】前記予想注入均一性および予想平行度を
前記注入条件の場合の所定の許容値とそれぞれ比較し、
両者が許容値に対して一定の許容範囲内にあることを条
件に注入処理に入ることができるようにした請求項１記
載のイオン注入装置。