JPH0636740A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH0636740A JPH0636740A JP19260092A JP19260092A JPH0636740A JP H0636740 A JPH0636740 A JP H0636740A JP 19260092 A JP19260092 A JP 19260092A JP 19260092 A JP19260092 A JP 19260092A JP H0636740 A JPH0636740 A JP H0636740A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- ion beam
- ion
- wafer
- purity
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオン注入装置に関し，ウェーハ上に到達す
るイオンビームの純度測定を製造現場でインラインにて
モニターできるようにする。 【構成】 ディスク１１は，それに嵌装される２種類の
ターゲットを備えている。ターゲット（Ａ）１２ａは，
その上にウェーハ１３が載置され，通常のイオン注入時
に使用される。ターゲット（Ｂ）１２ｂは，イオンビー
ム１５を所定の量および大きさに区切るスリット１６，
イオンビーム１５が照射される微小ターゲット１７，微
小ターゲット１７を冷却する冷却器１８，および質量分
析器１９を備えている。イオンビーム純度の測定時に
は，ターゲット（Ｂ）１２ｂを使用し，スリット１６を
通過したイオンビーム１５ａが微小ターゲット１７をイ
オン化する際に発生するイオンを質量分析器１９により
分析して，イオンビーム１５の純度を測定する。
るイオンビームの純度測定を製造現場でインラインにて
モニターできるようにする。 【構成】 ディスク１１は，それに嵌装される２種類の
ターゲットを備えている。ターゲット（Ａ）１２ａは，
その上にウェーハ１３が載置され，通常のイオン注入時
に使用される。ターゲット（Ｂ）１２ｂは，イオンビー
ム１５を所定の量および大きさに区切るスリット１６，
イオンビーム１５が照射される微小ターゲット１７，微
小ターゲット１７を冷却する冷却器１８，および質量分
析器１９を備えている。イオンビーム純度の測定時に
は，ターゲット（Ｂ）１２ｂを使用し，スリット１６を
通過したイオンビーム１５ａが微小ターゲット１７をイ
オン化する際に発生するイオンを質量分析器１９により
分析して，イオンビーム１５の純度を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，イオン注入装置に関す
る。近年，ＶＬＳＩ製造工程において，イオン注入法が
不純物を半導体基板中に導入する工程等に広く使用され
ている。イオン注入法は，不純物の注入量や注入深さに
関して，その制御性および再現性が高いので，不純物量
や接合深さを再現性良く，精密に制御するのに有効な手
段である。
る。近年，ＶＬＳＩ製造工程において，イオン注入法が
不純物を半導体基板中に導入する工程等に広く使用され
ている。イオン注入法は，不純物の注入量や注入深さに
関して，その制御性および再現性が高いので，不純物量
や接合深さを再現性良く，精密に制御するのに有効な手
段である。
【０００２】
【従来の技術】図２は，イオン注入装置の概略図であ
る。図中，２１はイオン源，２２は質量分析器，２３は
質量分離スリット，２４は加速管，２５はファラディカ
ップ，２６はディスク，２７はウェーハである。
る。図中，２１はイオン源，２２は質量分析器，２３は
質量分離スリット，２４は加速管，２５はファラディカ
ップ，２６はディスク，２７はウェーハである。
【０００３】以下，図２に示すイオン注入装置の動作を
説明する。イオン源２１から引き出されたイオンは，イ
オンソースガスの成分など，所望のイオン以外の不純物
イオンを多く含んでいるため，質量分析器２２により選
別して，所望のイオンのみから成るイオンビームを得
る。
説明する。イオン源２１から引き出されたイオンは，イ
オンソースガスの成分など，所望のイオン以外の不純物
イオンを多く含んでいるため，質量分析器２２により選
別して，所望のイオンのみから成るイオンビームを得
る。
【０００４】質量分析器２２により選別されたイオン
は，質量分離スリット２３，加速管２４，およびファラ
ディカップ２５を通過して，スキャン機構に搭載された
ウェーハ２７上に到達し，ウェーハ２７中に注入され
る。ウェーハをスキャンする機構としてはディスク型が
最も一般的てあるため，以下ディスク２６として記す。
は，質量分離スリット２３，加速管２４，およびファラ
ディカップ２５を通過して，スキャン機構に搭載された
ウェーハ２７上に到達し，ウェーハ２７中に注入され
る。ウェーハをスキャンする機構としてはディスク型が
最も一般的てあるため，以下ディスク２６として記す。
【０００５】ディスク２６は，１０００ｒｐｍ程度の速
度で回転しており，ウェーハ２７は，ディスク２６の回
転による遠心力によってディスク２６上に張り付いてい
る。質量分析器２２によって選別されたイオンビーム
は，理論的には純粋な一種類のイオンのみから成ってい
る。しかし，実際には，質量分離スリット２３や加速管
２４を構成する材料（主に，アルミニウム合金）がイオ
ンビームによってスパッタリングされ，このスパッタリ
ング現象によって生じた不純物イオンが，質量分析器２
２によって選別されたイオンビーム中に混入する。した
がって，ウェーハ２７上に到達するイオンビーム中に
は，多くの不純物イオンが混入している。
度で回転しており，ウェーハ２７は，ディスク２６の回
転による遠心力によってディスク２６上に張り付いてい
る。質量分析器２２によって選別されたイオンビーム
は，理論的には純粋な一種類のイオンのみから成ってい
る。しかし，実際には，質量分離スリット２３や加速管
２４を構成する材料（主に，アルミニウム合金）がイオ
ンビームによってスパッタリングされ，このスパッタリ
ング現象によって生じた不純物イオンが，質量分析器２
２によって選別されたイオンビーム中に混入する。した
がって，ウェーハ２７上に到達するイオンビーム中に
は，多くの不純物イオンが混入している。
【０００６】半導体デバイスの高集積化に伴い，ウェー
ハ２７上に到達するイオンビームの純度の向上が要求さ
れ，イオンビーム中の不純物イオンを削減する必要が生
じてきた。
ハ２７上に到達するイオンビームの純度の向上が要求さ
れ，イオンビーム中の不純物イオンを削減する必要が生
じてきた。
【０００７】従来，ウェーハ２７に到達するイオンビー
ムの純度の測定は，テストウェーハにイオン注入を行っ
た後，そのテストウェーハを製造ラインから外して，他
の施設に持ち込んで，原子吸光分析や２次イオン質量分
析などの機器分析により行っていた。
ムの純度の測定は，テストウェーハにイオン注入を行っ
た後，そのテストウェーハを製造ラインから外して，他
の施設に持ち込んで，原子吸光分析や２次イオン質量分
析などの機器分析により行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のウェーハに到達
するイオンビームの純度の測定には，テストウェーハを
製造ラインから外して，他の施設に持ち込まなければな
らないので，時間がかかる，という問題があった。
するイオンビームの純度の測定には，テストウェーハを
製造ラインから外して，他の施設に持ち込まなければな
らないので，時間がかかる，という問題があった。
【０００９】また，原子吸光分析や２次イオン質量分析
などの機器分析を用いているので，コストが増大する，
という問題もあった。本発明は，上記の問題点を解決し
て，ウェーハ上に到達するイオンビームの純度測定を製
造現場でインラインにてモニターできるようにしたイオ
ン注入装置を提供することを目的とする。
などの機器分析を用いているので，コストが増大する，
という問題もあった。本発明は，上記の問題点を解決し
て，ウェーハ上に到達するイオンビームの純度測定を製
造現場でインラインにてモニターできるようにしたイオ
ン注入装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係るイオン注入装置は，少なくとも，イ
オン源，質量分析器，加速管，およびウェーハを載置す
る機構を備えたイオン注入装置であって，前記ウェーハ
を載置する機構は，それに嵌装される２種類のターゲッ
トを備えており，第１のターゲットは，その上にウェー
ハが載置され，第２のターゲットは，イオンビームを所
定の量および大きさに区切るスリット，イオンビームが
照射される微小ターゲット，該微小ターゲットを冷却す
る冷却器，および質量分析器を備え，通常のイオン注入
時には，第１のターゲットを使用し，その上に載置され
たウェーハに対してイオン注入を行い，イオンビーム純
度の測定時には，第２のターゲットを使用し，スリット
を通過したイオンビームが微小ターゲットをイオン化す
る際に発生するイオンを質量分析器により分析して，イ
オンビームの純度を測定するように構成する。
めに，本発明に係るイオン注入装置は，少なくとも，イ
オン源，質量分析器，加速管，およびウェーハを載置す
る機構を備えたイオン注入装置であって，前記ウェーハ
を載置する機構は，それに嵌装される２種類のターゲッ
トを備えており，第１のターゲットは，その上にウェー
ハが載置され，第２のターゲットは，イオンビームを所
定の量および大きさに区切るスリット，イオンビームが
照射される微小ターゲット，該微小ターゲットを冷却す
る冷却器，および質量分析器を備え，通常のイオン注入
時には，第１のターゲットを使用し，その上に載置され
たウェーハに対してイオン注入を行い，イオンビーム純
度の測定時には，第２のターゲットを使用し，スリット
を通過したイオンビームが微小ターゲットをイオン化す
る際に発生するイオンを質量分析器により分析して，イ
オンビームの純度を測定するように構成する。
【００１１】
【作用】本発明に係るイオン注入装置では，ウェーハを
載置する機構は，それに嵌装される２種類のターゲット
を備えている。第１のターゲットは，その上にウェーハ
が載置されるものである。第２のターゲットは，イオン
ビームを所定の量および大きさに区切るスリット，イオ
ンビームが照射される微小ターゲット，この微小ターゲ
ットを冷却するための冷却器，および質量分析器を備え
たものである。
載置する機構は，それに嵌装される２種類のターゲット
を備えている。第１のターゲットは，その上にウェーハ
が載置されるものである。第２のターゲットは，イオン
ビームを所定の量および大きさに区切るスリット，イオ
ンビームが照射される微小ターゲット，この微小ターゲ
ットを冷却するための冷却器，および質量分析器を備え
たものである。
【００１２】通常のイオン注入時には，ディスクに第１
のターゲットを嵌装し，その上に載置されたウェーハに
対してイオン注入を行う。イオンビーム純度の測定時に
は，ディスクから第１のターゲットを取り外し，代わり
に第２のターゲットをディスクに嵌装し，スリットを通
過したイオンビームが微小ターゲットをイオン化する際
に発生するイオンを質量分析器により分析して，イオン
ビームの純度を測定する。
のターゲットを嵌装し，その上に載置されたウェーハに
対してイオン注入を行う。イオンビーム純度の測定時に
は，ディスクから第１のターゲットを取り外し，代わり
に第２のターゲットをディスクに嵌装し，スリットを通
過したイオンビームが微小ターゲットをイオン化する際
に発生するイオンを質量分析器により分析して，イオン
ビームの純度を測定する。
【００１３】したがって，微小ターゲットにシリコンチ
ップを用いることにより，シリコンウェーハがイオン注
入されるのと同じ状態で，第２のターゲットに到達する
イオンビームの純度を分析することが可能になる。
ップを用いることにより，シリコンウェーハがイオン注
入されるのと同じ状態で，第２のターゲットに到達する
イオンビームの純度を分析することが可能になる。
【００１４】その結果，従来，他の施設にて高価な機器
分析により行っていたイオンビームの純度分析が，製造
現場でインラインにてモニターできるようになる。
分析により行っていたイオンビームの純度分析が，製造
現場でインラインにてモニターできるようになる。
【００１５】
【実施例】図１は，本発明の一実施例構成を示す図であ
り，本発明に係るイオン注入装置のディスクとターゲッ
トとの関係を，通常のイオン注入状態（図（ａ））およ
びイオンビーム純度測定状態（図（ｂ））に分けて示し
たものである。
り，本発明に係るイオン注入装置のディスクとターゲッ
トとの関係を，通常のイオン注入状態（図（ａ））およ
びイオンビーム純度測定状態（図（ｂ））に分けて示し
たものである。
【００１６】図中，１１はディスク，１２はターゲッ
ト，１３はウェーハ，１４はファラディカップ，１５は
イオンビーム，１６はスリット，１７はシリコンチッ
プ，１８は冷却器，１９は質量分析器である。
ト，１３はウェーハ，１４はファラディカップ，１５は
イオンビーム，１６はスリット，１７はシリコンチッ
プ，１８は冷却器，１９は質量分析器である。
【００１７】以下，図１を用いて，本発明の一実施例を
説明する。 （１）通常のイオン注入状態（図１（ａ）参照） 通常のイオン注入時には，その上にウェーハ１３が載置
されるターゲット（Ａ）１２ａをディスク１１に嵌装し
て使用する。このとき，イオンビーム１５は，ファラデ
ィカップ１４を通過してウェーハ１３に到達し，ウェー
ハ１３中にイオンが注入される。
説明する。 （１）通常のイオン注入状態（図１（ａ）参照） 通常のイオン注入時には，その上にウェーハ１３が載置
されるターゲット（Ａ）１２ａをディスク１１に嵌装し
て使用する。このとき，イオンビーム１５は，ファラデ
ィカップ１４を通過してウェーハ１３に到達し，ウェー
ハ１３中にイオンが注入される。
【００１８】 （２）イオンビーム純度測定状態（図１（ｂ）参照） イオンビーム１５の純度を測定するときには，ディスク
１１からターゲット（Ａ）１２ａを取り外し，代わりに
ターゲット（Ｂ）１２ｂを嵌装する。
１１からターゲット（Ａ）１２ａを取り外し，代わりに
ターゲット（Ｂ）１２ｂを嵌装する。
【００１９】イオンビーム１５の純度測定は，次のよう
にして行う。 イオンビーム１５のうちターゲット（Ｂ）１２ｂに
設けられたスリット１６により区切られたイオンビーム
１５ａがシリコンチップ１７を照射する。この時，シリ
コンチップ１７は，冷却器１８により充分に冷却されて
おり，溶解することはない。
にして行う。 イオンビーム１５のうちターゲット（Ｂ）１２ｂに
設けられたスリット１６により区切られたイオンビーム
１５ａがシリコンチップ１７を照射する。この時，シリ
コンチップ１７は，冷却器１８により充分に冷却されて
おり，溶解することはない。
【００２０】 シリコンチップ１７に対するイオンビ
ーム１５ａの照射量が充分になった後，冷却器１８の冷
却機能を停止すると，シリコンチップ１７は，イオンビ
ーム１５ａのエネルギーによって溶解する。真空中であ
るので，イオンビーム１５ａによりイオンが注入された
シリコンチップ１７は，昇華する。このとき，イオン化
する部分も発生する。このイオン化したものを質量分析
器１９により検出して，その成分を計測することによ
り，イオンビーム１５ａひいてはイオンビーム１５の純
度を測定する。質量分析器としては，４重極質量分析器
がコンパクトで，安価であるため使用しやすい。
ーム１５ａの照射量が充分になった後，冷却器１８の冷
却機能を停止すると，シリコンチップ１７は，イオンビ
ーム１５ａのエネルギーによって溶解する。真空中であ
るので，イオンビーム１５ａによりイオンが注入された
シリコンチップ１７は，昇華する。このとき，イオン化
する部分も発生する。このイオン化したものを質量分析
器１９により検出して，その成分を計測することによ
り，イオンビーム１５ａひいてはイオンビーム１５の純
度を測定する。質量分析器としては，４重極質量分析器
がコンパクトで，安価であるため使用しやすい。
【００２１】以上のように，本実施例では，微小ターゲ
ットにシリコンチップ１７を用いているので，シリコン
ウェーハがイオン注入されるのと同じ状態で，イオンビ
ーム１５の純度を分析することができる。
ットにシリコンチップ１７を用いているので，シリコン
ウェーハがイオン注入されるのと同じ状態で，イオンビ
ーム１５の純度を分析することができる。
【００２２】また，イオンビーム１５の純度測定は，デ
ィスク１１からターゲット（Ａ）１２ａを取り外し，代
わりにターゲット（Ｂ）１２ｂを嵌装するだけであるの
で，従来，他の施設にて高価な機器分析により行ってい
たイオンビーム１５の純度分析が，製造現場でインライ
ンにてモニターできるようになる。
ィスク１１からターゲット（Ａ）１２ａを取り外し，代
わりにターゲット（Ｂ）１２ｂを嵌装するだけであるの
で，従来，他の施設にて高価な機器分析により行ってい
たイオンビーム１５の純度分析が，製造現場でインライ
ンにてモニターできるようになる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば，イオン注入装置におい
て，ウェーハ上に到達するイオンビームの純度測定を製
造現場でインラインにてモニターできるようになる。そ
の結果，イオン注入装置のメンテナンスを迅速に行うこ
とが可能になるので，装置の稼働率が向上し，半導体装
置の製造コストを低減することができるようになる。
て，ウェーハ上に到達するイオンビームの純度測定を製
造現場でインラインにてモニターできるようになる。そ
の結果，イオン注入装置のメンテナンスを迅速に行うこ
とが可能になるので，装置の稼働率が向上し，半導体装
置の製造コストを低減することができるようになる。
【図１】本発明の一実施例構成を示す図である。
【図２】イオン注入装置の概略図である。
１１ ディスク １２ ターゲット １３ ウェーハ １４ ファラディカップ １５ イオンビーム １６ スリット １７ シリコンチップ １８ 冷却器 １９ 質量分析器
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも，イオン源，質量分析器，加
速管，およびウェーハを載置する機構を備えたイオン注
入装置であって，前記ウェーハを載置する機構は，それ
に嵌装される２種類のターゲットを備えており，第１の
ターゲットは，その上にウェーハが載置され，第２のタ
ーゲットは，イオンビームを所定の量および大きさに区
切るスリット，イオンビームが照射される微小ターゲッ
ト，該微小ターゲットを冷却する冷却器，および質量分
析器を備え，通常のイオン注入時には，第１のターゲッ
トを使用し，その上に載置されたウェーハに対してイオ
ン注入を行い，イオンビーム純度の測定時には，第２の
ターゲットを使用し，スリットを通過したイオンビーム
が微小ターゲットをイオン化する際に発生するイオンを
質量分析器により分析して，イオンビームの純度を測定
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 |
|---|---|---|---|
| JP19260092A JPH0636740A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19260092A JPH0636740A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636740A true JPH0636740A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16293965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19260092A Withdrawn JPH0636740A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636740A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5787554A (en) * | 1995-03-15 | 1998-08-04 | Citizen Watch Co., Ltd. | Device for making a fine adjustment of a length of a personal adornment band |
| US5837568A (en) * | 1995-12-12 | 1998-11-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor devices |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19260092A patent/JPH0636740A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5787554A (en) * | 1995-03-15 | 1998-08-04 | Citizen Watch Co., Ltd. | Device for making a fine adjustment of a length of a personal adornment band |
| US5837568A (en) * | 1995-12-12 | 1998-11-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor devices |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |