JPH08124515A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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- JPH08124515A JPH08124515A JP25654494A JP25654494A JPH08124515A JP H08124515 A JPH08124515 A JP H08124515A JP 25654494 A JP25654494 A JP 25654494A JP 25654494 A JP25654494 A JP 25654494A JP H08124515 A JPH08124515 A JP H08124515A
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- ion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオン注入を短時間で行い得るイオン注入装
置を提供する。 【構成】 本発明のイオン注入装置は、半導体基板にイ
オン注入をするためのイオンビームを形成するイオンビ
ーム形成手段と、そのイオンビーム形成手段からのイオ
ンビームを入射させて、そのビーム幅を広げて対象とす
る半導体基板にイオン注入するためのビーム断面拡張手
段とを備え、そのビーム断面拡張手段は、複数の磁石が
リング状に配置され、それぞれ磁石の磁極について、周
方向では隣り合う磁極は異極になるように、且つ、リン
グの中心に関して対向する磁極は同極になるように配置
されている。
置を提供する。 【構成】 本発明のイオン注入装置は、半導体基板にイ
オン注入をするためのイオンビームを形成するイオンビ
ーム形成手段と、そのイオンビーム形成手段からのイオ
ンビームを入射させて、そのビーム幅を広げて対象とす
る半導体基板にイオン注入するためのビーム断面拡張手
段とを備え、そのビーム断面拡張手段は、複数の磁石が
リング状に配置され、それぞれ磁石の磁極について、周
方向では隣り合う磁極は異極になるように、且つ、リン
グの中心に関して対向する磁極は同極になるように配置
されている。
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。
る。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来のイオン注入装置の概略ブロ
ック図を示す。イオンビームは次のように形成される。
即ち、イオン生成部１によって生成された不純物イオン
は、イオン引き出し加速部２によって加速される。加速
された不純物イオンはイオン選別を行うイオン分析部３
に入射され、必要とされる不純物イオンのみが選別され
て出射する。さらに、イオン分析部３から出射した不純
物イオンは、イオン加速部４によって加速される。加速
された不純物イオンはビーム収束部５によってビーム状
とされ、イオンビームとなる。
ック図を示す。イオンビームは次のように形成される。
即ち、イオン生成部１によって生成された不純物イオン
は、イオン引き出し加速部２によって加速される。加速
された不純物イオンはイオン選別を行うイオン分析部３
に入射され、必要とされる不純物イオンのみが選別され
て出射する。さらに、イオン分析部３から出射した不純
物イオンは、イオン加速部４によって加速される。加速
された不純物イオンはビーム収束部５によってビーム状
とされ、イオンビームとなる。
【０００３】このように形成されたイオンビームはビー
ム走査部６を通って、さらに、ビーム偏向部７で偏向さ
れた後、ウェーハがセットされているウェーハ走査部８
に入射し、ウェーハ上にイオン注入がなされる。このと
きイオンビームの入射量は、ファラデー系（図示せず）
によって電流値としてモニタされる。
ム走査部６を通って、さらに、ビーム偏向部７で偏向さ
れた後、ウェーハがセットされているウェーハ走査部８
に入射し、ウェーハ上にイオン注入がなされる。このと
きイオンビームの入射量は、ファラデー系（図示せず）
によって電流値としてモニタされる。
【０００４】図７にイオンビーム３０がビーム走査部６
から、ビーム偏向部７を経て、ウェーハ走査部８に至る
までの詳細図を示す。図示のように、ビーム走査部６は
平板の走査電極６Ａ、６Ｂが平行に配置されて、その走
査電極６Ａに交流電源９が接続されたものである。この
交流電源９の周波数、即ち、走査周波数は１００Ｈｚ〜
１ｋＨｚ程である。このビーム走査部６に続いて配置さ
れているビーム偏向部７は、イオンビーム３０を挟むよ
うに一対の偏向板７Ａ、７Ｂを平行に配置させたもので
ある。一方、ウェーハ走査部８においては、搬送系（図
示せず）から搬送されてきたウェーハ１０がディスク状
のウェーハテーブル８ａにセットされる。ウェーハテー
ブル８ａはアーム８ｂの一端に固定されており、このア
ーム８ｂの他端は回動可能に支持されている。
から、ビーム偏向部７を経て、ウェーハ走査部８に至る
までの詳細図を示す。図示のように、ビーム走査部６は
平板の走査電極６Ａ、６Ｂが平行に配置されて、その走
査電極６Ａに交流電源９が接続されたものである。この
交流電源９の周波数、即ち、走査周波数は１００Ｈｚ〜
１ｋＨｚ程である。このビーム走査部６に続いて配置さ
れているビーム偏向部７は、イオンビーム３０を挟むよ
うに一対の偏向板７Ａ、７Ｂを平行に配置させたもので
ある。一方、ウェーハ走査部８においては、搬送系（図
示せず）から搬送されてきたウェーハ１０がディスク状
のウェーハテーブル８ａにセットされる。ウェーハテー
ブル８ａはアーム８ｂの一端に固定されており、このア
ーム８ｂの他端は回動可能に支持されている。
【０００５】上記のような構成の装置によって、ウェー
ハ全面にイオンを注入する場合について説明する。この
装置では、ビーム走査とウェーハ送りを繰り返して行う
ことによりイオン注入が行われる。注入するイオンは、
Ｂイオン、ＢＦ２イオン、Ｐイオン、Ａｓイオン等であ
る。ビーム走査はビーム走査部６の走査周波数、例えば
１ｋＨｚでウェーハテーブル８ａにセットされたウェー
ハ１０に対して行なわれる。このウェーハ１０に対して
図中水平方向にビーム走査を行なった後、ビーム走査方
向に対して垂直な方向にウェーハテーブル８ａを所定の
ピッチだけ送って、次のビーム走査位置を走査する。こ
のようにして、ウェーハ全面にイオン注入が行われる。
ハ全面にイオンを注入する場合について説明する。この
装置では、ビーム走査とウェーハ送りを繰り返して行う
ことによりイオン注入が行われる。注入するイオンは、
Ｂイオン、ＢＦ２イオン、Ｐイオン、Ａｓイオン等であ
る。ビーム走査はビーム走査部６の走査周波数、例えば
１ｋＨｚでウェーハテーブル８ａにセットされたウェー
ハ１０に対して行なわれる。このウェーハ１０に対して
図中水平方向にビーム走査を行なった後、ビーム走査方
向に対して垂直な方向にウェーハテーブル８ａを所定の
ピッチだけ送って、次のビーム走査位置を走査する。こ
のようにして、ウェーハ全面にイオン注入が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
装置におけるイオンビームの走査周波数は、通常、１０
０Ｈｚ〜１ｋＨｚであり、この範囲の走査周波数で走査
できるビーム電流は１〜２ｍＡ程である。これ以上のビ
ーム電流のイオンビームを走査しようとすると、より大
きな容量の走査電極機構が必要となったり、上述のよう
なビーム走査によってイオン注入を行っていると、対象
とするウェーハの径が大きくなるにつれて、ビーム走査
幅が増大し、イオン注入に要する時間が長くなる。
装置におけるイオンビームの走査周波数は、通常、１０
０Ｈｚ〜１ｋＨｚであり、この範囲の走査周波数で走査
できるビーム電流は１〜２ｍＡ程である。これ以上のビ
ーム電流のイオンビームを走査しようとすると、より大
きな容量の走査電極機構が必要となったり、上述のよう
なビーム走査によってイオン注入を行っていると、対象
とするウェーハの径が大きくなるにつれて、ビーム走査
幅が増大し、イオン注入に要する時間が長くなる。
【０００７】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、イオン注入を短時間で行うことのできるイオ
ン注入装置を提供することにある。
の目的は、イオン注入を短時間で行うことのできるイオ
ン注入装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のイオン注入装置
は、半導体基板にイオン注入をするためのイオンビーム
を形成するイオンビーム形成手段と、前記イオンビーム
形成手段からのイオンビームを入射させて、そのビーム
幅を広げて対象とする半導体基板にイオン注入するため
のビーム断面拡張手段とを備え、前記ビーム断面拡張手
段は、複数の磁石がリング状に配置され、それぞれ磁石
の磁極について、周方向では隣り合う磁極は異極になる
ように、且つ、リングの中心に関して対向する磁極は同
極になるように配置されている。
は、半導体基板にイオン注入をするためのイオンビーム
を形成するイオンビーム形成手段と、前記イオンビーム
形成手段からのイオンビームを入射させて、そのビーム
幅を広げて対象とする半導体基板にイオン注入するため
のビーム断面拡張手段とを備え、前記ビーム断面拡張手
段は、複数の磁石がリング状に配置され、それぞれ磁石
の磁極について、周方向では隣り合う磁極は異極になる
ように、且つ、リングの中心に関して対向する磁極は同
極になるように配置されている。
【０００９】
【作用】イオンビームをビーム断面拡張手段に入射させ
る。ビーム断面拡張手段は、複数の磁石がリング状に配
置され、それぞれ磁石の磁極について、周方向では隣り
合う磁極は異極になるように、且つ、リングの中心に関
して対向する磁極は同極になるように配置されている。
このような磁石配置による磁力線とビーム電流との相互
作用によって、ビーム断面は磁力線に対応して幅方向に
拡張される。ビーム断面を幅方向に拡張することによ
り、イオン注入をする際にビーム走査をする必要がない
ので、ビーム電流値を大きくとることができる。
る。ビーム断面拡張手段は、複数の磁石がリング状に配
置され、それぞれ磁石の磁極について、周方向では隣り
合う磁極は異極になるように、且つ、リングの中心に関
して対向する磁極は同極になるように配置されている。
このような磁石配置による磁力線とビーム電流との相互
作用によって、ビーム断面は磁力線に対応して幅方向に
拡張される。ビーム断面を幅方向に拡張することによ
り、イオン注入をする際にビーム走査をする必要がない
ので、ビーム電流値を大きくとることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例のイオン注入装置は、図
６、図７に示されたビーム走査部６をビーム断面拡張用
の電磁石リング１１に代えたものとして構成されてい
る。このため、従来のイオン注入装置と同じ構成要素に
ついては説明を省略する。
６、図７に示されたビーム走査部６をビーム断面拡張用
の電磁石リング１１に代えたものとして構成されてい
る。このため、従来のイオン注入装置と同じ構成要素に
ついては説明を省略する。
【００１１】図１にビーム断面拡張用の電磁石リング１
１の概略図を示す。この電磁石リング１１は２対４個の
電磁石１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄによって構成さ
れている。即ち、磁石リング１１の電磁石１１Ａ、１１
Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの極性は周方向に見て順にＮ極、Ｓ
極、Ｎ極、Ｓ極と隣り合う磁極の極性が異極になるよう
に配置され、且つ、リング中心に関して対向する電磁石
１１Ａと１１Ｃ及び電磁石１１Ｂと１１Ｄはそれぞれ同
極になるように配置されている。このため、電磁石１１
Ａから出た磁力線と電磁石１１Ｃから出た磁力線は互い
に反発し合って弧を描きながら隣接する電磁石１１Ｂ、
１１Ｄに至る。
１の概略図を示す。この電磁石リング１１は２対４個の
電磁石１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄによって構成さ
れている。即ち、磁石リング１１の電磁石１１Ａ、１１
Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの極性は周方向に見て順にＮ極、Ｓ
極、Ｎ極、Ｓ極と隣り合う磁極の極性が異極になるよう
に配置され、且つ、リング中心に関して対向する電磁石
１１Ａと１１Ｃ及び電磁石１１Ｂと１１Ｄはそれぞれ同
極になるように配置されている。このため、電磁石１１
Ａから出た磁力線と電磁石１１Ｃから出た磁力線は互い
に反発し合って弧を描きながら隣接する電磁石１１Ｂ、
１１Ｄに至る。
【００１２】図２に示すように、このような電磁石リン
グ１１に円形断面のイオンビーム３１が入射した場合、
イオンビーム３１は電磁石リング１１内の磁力線との相
互作用により、楕円状断面のイオンビーム３２となって
出射する。つまり、イオンビーム３１の中のイオンが、
磁石リング１１を通る際に、磁力線との相互作用によっ
て図中矢印で示すように電磁力を受けて、ビーム断面
は、水平方向では外向きに広がり、鉛直方向では内向き
に縮み、円形から楕円形に成形される。このようにして
ビーム断面を幅方向に拡張して、ウェーハにイオン注入
する。
グ１１に円形断面のイオンビーム３１が入射した場合、
イオンビーム３１は電磁石リング１１内の磁力線との相
互作用により、楕円状断面のイオンビーム３２となって
出射する。つまり、イオンビーム３１の中のイオンが、
磁石リング１１を通る際に、磁力線との相互作用によっ
て図中矢印で示すように電磁力を受けて、ビーム断面
は、水平方向では外向きに広がり、鉛直方向では内向き
に縮み、円形から楕円形に成形される。このようにして
ビーム断面を幅方向に拡張して、ウェーハにイオン注入
する。
【００１３】次に、図３〜図５にビーム幅をさらに拡張
するための実施例を示す。この実施例では、ビーム断面
拡張用の電磁石リングを複数段設けることによってビー
ム幅をさらに広く拡張するものである。図３からわかる
ように、イオンビーム３１の進む方向に、第１段の電磁
石リング１１、第２段の電磁石リング１２、この電磁石
リング１２に対応したビーム形状改善用の電磁石アセン
ブリ１３、第３段の電磁石リング１４及び電磁石リング
１４に対応したビーム形状改善用の電磁石アセンブリ１
５が配置されている。
するための実施例を示す。この実施例では、ビーム断面
拡張用の電磁石リングを複数段設けることによってビー
ム幅をさらに広く拡張するものである。図３からわかる
ように、イオンビーム３１の進む方向に、第１段の電磁
石リング１１、第２段の電磁石リング１２、この電磁石
リング１２に対応したビーム形状改善用の電磁石アセン
ブリ１３、第３段の電磁石リング１４及び電磁石リング
１４に対応したビーム形状改善用の電磁石アセンブリ１
５が配置されている。
【００１４】電磁石リング１１は図１、図２のものと同
一構造である。電磁石リング１２は４対８個の電磁石１
２Ａ、…、１２Ｈが電磁石リング１１と同様に、周方向
において隣り合う磁極の極性が異極になるように配置さ
れ、且つ、リング中心に関して対向する電磁石はそれぞ
れ同極になるように配置されている。
一構造である。電磁石リング１２は４対８個の電磁石１
２Ａ、…、１２Ｈが電磁石リング１１と同様に、周方向
において隣り合う磁極の極性が異極になるように配置さ
れ、且つ、リング中心に関して対向する電磁石はそれぞ
れ同極になるように配置されている。
【００１５】電磁石アセンブリ１３は２対４個の電磁石
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄによって構成され、拡
幅されたビーム３４を挟んで、その広い面に対向するよ
うに電磁石１３Ａ、１３Ｂと電磁石１３Ｃ、１３Ｄが平
行に配置されている。それぞれの磁極の極性について、
隣り合う電磁石１３Ａと１３Ｂ、電磁石１３Ｃと１３Ｄ
はそれぞれ異極になるように配置され、アセンブリの中
心に対して対向する電磁石１３Ａと１３Ｃ、１３Ｂと１
３Ｄは同極になるように配置されている。
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄによって構成され、拡
幅されたビーム３４を挟んで、その広い面に対向するよ
うに電磁石１３Ａ、１３Ｂと電磁石１３Ｃ、１３Ｄが平
行に配置されている。それぞれの磁極の極性について、
隣り合う電磁石１３Ａと１３Ｂ、電磁石１３Ｃと１３Ｄ
はそれぞれ異極になるように配置され、アセンブリの中
心に対して対向する電磁石１３Ａと１３Ｃ、１３Ｂと１
３Ｄは同極になるように配置されている。
【００１６】電磁石リング１４は８対１６個の電磁石１
４Ａ、１４Ｂ、…、１４Ｐが電磁石リング１２と同様
に、周方向において隣り合う磁極の極性が異極になるよ
うに配置され、且つ、リング中心に関して対向する電磁
石はそれぞれ同極になるように配置されている。電磁石
アセンブリ１５は６対１２個の電磁石１５Ａ、１５Ｂ、
…、１５Ｌが電磁石アセンブリ１３と同様に、拡幅され
たビーム断面３６を挟んでその広い面に対向するように
電磁石１５Ａ、…１５Ｆと電磁石１５Ｇ、…、１５Ｌが
平行に配置されている。それぞれの磁極の極性につい
て、隣り合う電磁石はそれぞれ異極になるように配置さ
れ、アセンブリの中心に対して対向する電磁石は同極に
なるように配置されている。
４Ａ、１４Ｂ、…、１４Ｐが電磁石リング１２と同様
に、周方向において隣り合う磁極の極性が異極になるよ
うに配置され、且つ、リング中心に関して対向する電磁
石はそれぞれ同極になるように配置されている。電磁石
アセンブリ１５は６対１２個の電磁石１５Ａ、１５Ｂ、
…、１５Ｌが電磁石アセンブリ１３と同様に、拡幅され
たビーム断面３６を挟んでその広い面に対向するように
電磁石１５Ａ、…１５Ｆと電磁石１５Ｇ、…、１５Ｌが
平行に配置されている。それぞれの磁極の極性につい
て、隣り合う電磁石はそれぞれ異極になるように配置さ
れ、アセンブリの中心に対して対向する電磁石は同極に
なるように配置されている。
【００１７】このような構成によってイオンビーム３１
の断面を幅方向にさらに拡張する場合について説明す
る。図４に示すように、まず、イオンビーム３１を電磁
石リング１１に入射させる。円形断面のビーム３１が、
電磁石リング１１によって、先に述べたように楕円状断
面のビーム３２に成形される。
の断面を幅方向にさらに拡張する場合について説明す
る。図４に示すように、まず、イオンビーム３１を電磁
石リング１１に入射させる。円形断面のビーム３１が、
電磁石リング１１によって、先に述べたように楕円状断
面のビーム３２に成形される。
【００１８】次に、この楕円状断面のビーム３２が、電
磁石リング１２に入射し、図中矢印の方向に電磁力を受
ける。このため、ビーム３２は水平方向に一層広げられ
る。しかし、ビーム３３の断面は図に示すような凸部を
もった形状を持つ。このビーム３３は次に電磁石アセン
ブリ１３に入射する。ビーム３３の凸部は電磁石アセン
ブリ１３からの磁場によって図中矢印の方向に電磁力を
受けて、偏平な長円状のビーム３４に整形される。
磁石リング１２に入射し、図中矢印の方向に電磁力を受
ける。このため、ビーム３２は水平方向に一層広げられ
る。しかし、ビーム３３の断面は図に示すような凸部を
もった形状を持つ。このビーム３３は次に電磁石アセン
ブリ１３に入射する。ビーム３３の凸部は電磁石アセン
ブリ１３からの磁場によって図中矢印の方向に電磁力を
受けて、偏平な長円状のビーム３４に整形される。
【００１９】さらに、ビーム３４は磁石リング１４に入
射し、図中に示す矢印の方向に電磁力を受けて、ビーム
３４は断面の水平方向においてはさらに広げられる。ビ
ーム３５の断面は凹凸をもった形状に成形される。この
後、このビーム３５は電磁石アセンブリ１５によって、
図中矢印の方向に電磁力を受けて、凹凸のない偏平な長
円状断面のビーム３６に整形される。このようにしてビ
ーム断面をウェーハの径に対応して幅方向に拡張するこ
とができる。
射し、図中に示す矢印の方向に電磁力を受けて、ビーム
３４は断面の水平方向においてはさらに広げられる。ビ
ーム３５の断面は凹凸をもった形状に成形される。この
後、このビーム３５は電磁石アセンブリ１５によって、
図中矢印の方向に電磁力を受けて、凹凸のない偏平な長
円状断面のビーム３６に整形される。このようにしてビ
ーム断面をウェーハの径に対応して幅方向に拡張するこ
とができる。
【００２０】図５を参照しながら、ビーム断面を上述の
ように形成するために電磁石を制御する場合について説
明する。ＣＰＵ２０はドライバ（図示せず）を介して複
数の電源２１Ａ、２１Ｂ、…、２５Ａ、２５Ｂに接続さ
れている。各電源はサイリスタ等の可調整電流源として
構成されている。各電源は以下に示すように電磁石リン
グ１１、１２、１４、電磁石アセンブリ１３、１５の電
磁石に接続されている。即ち、電源２１Ａ、２１Ｂは電
磁石リング１１に対応し、電源２１Ａは電磁石１１Ａ、
電磁石１１Ｃに接続され、電源２１Ｂは電磁石１１Ｂ、
１１Ｄに接続されている。
ように形成するために電磁石を制御する場合について説
明する。ＣＰＵ２０はドライバ（図示せず）を介して複
数の電源２１Ａ、２１Ｂ、…、２５Ａ、２５Ｂに接続さ
れている。各電源はサイリスタ等の可調整電流源として
構成されている。各電源は以下に示すように電磁石リン
グ１１、１２、１４、電磁石アセンブリ１３、１５の電
磁石に接続されている。即ち、電源２１Ａ、２１Ｂは電
磁石リング１１に対応し、電源２１Ａは電磁石１１Ａ、
電磁石１１Ｃに接続され、電源２１Ｂは電磁石１１Ｂ、
１１Ｄに接続されている。
【００２１】電源２２Ａ、２２Ｂは電磁石リング１２に
対応し、電源２２Ａは互いに対称位置にある電磁石１２
Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｈに接続され、電源２２Ｂは
同様に電磁石１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｆ、１２Ｇに接続さ
れている。
対応し、電源２２Ａは互いに対称位置にある電磁石１２
Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｈに接続され、電源２２Ｂは
同様に電磁石１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｆ、１２Ｇに接続さ
れている。
【００２２】電源２３Ａ、２３Ｂは電磁石アセンブリ１
３に対応し、電源２３Ａは電磁石１３Ａ、１３Ｃに接続
され、電源２３Ｂは電磁石１３Ｂ、１３Ｄに接続されて
いる。
３に対応し、電源２３Ａは電磁石１３Ａ、１３Ｃに接続
され、電源２３Ｂは電磁石１３Ｂ、１３Ｄに接続されて
いる。
【００２３】電源２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄは電
磁石リング１４に対応し、電源２４Ａは電磁石１４Ａ、
１４Ｈ、１４Ｉ、１４Ｐに接続され、電源２４Ｂは電磁
石１４Ｂ、１４Ｇ、１４Ｊ、１４Ｏに接続され、電源２
４Ｃは電磁石１４Ｃ、１４Ｆ、１４Ｋ、１４Ｎに接続さ
れ、電源２４Ｄは電磁石１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｌ、１４
Ｍに接続されている。
磁石リング１４に対応し、電源２４Ａは電磁石１４Ａ、
１４Ｈ、１４Ｉ、１４Ｐに接続され、電源２４Ｂは電磁
石１４Ｂ、１４Ｇ、１４Ｊ、１４Ｏに接続され、電源２
４Ｃは電磁石１４Ｃ、１４Ｆ、１４Ｋ、１４Ｎに接続さ
れ、電源２４Ｄは電磁石１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｌ、１４
Ｍに接続されている。
【００２４】電源２５Ａ、２５Ｂは電磁石アセンブリ１
５に対応し、電源２５Ａは電磁石１５Ａ、１５Ｃ、１５
Ｅ、１５Ｇ、１５Ｉ、１５Ｋに接続され、電源２５Ｂは
電磁石１５Ｂ、１５Ｄ、１５Ｆ、１５Ｈ、１５Ｊ、１５
Ｌに接続されている。
５に対応し、電源２５Ａは電磁石１５Ａ、１５Ｃ、１５
Ｅ、１５Ｇ、１５Ｉ、１５Ｋに接続され、電源２５Ｂは
電磁石１５Ｂ、１５Ｄ、１５Ｆ、１５Ｈ、１５Ｊ、１５
Ｌに接続されている。
【００２５】このような構成のため、それぞれの電源を
独立に制御し、各電磁石の磁場を制御することができ
る。また、ビーム断面をモニタするためのセンサ２６が
設けられ、ＣＰＵ２０に接続されている。
独立に制御し、各電磁石の磁場を制御することができ
る。また、ビーム断面をモニタするためのセンサ２６が
設けられ、ＣＰＵ２０に接続されている。
【００２６】このような構成において、電磁石の制御は
以下のように行われる。まず、ＣＰＵ２０は初期化のた
めの制御信号をそれぞれの電源２１Ａ、…２２Ａ、…、
２５Ａ、…に出力する。各電源は制御信号に対応した電
流をそれぞれの電磁石リング１１、１２、１４、電磁石
アセンブリ１３、１５に供給し、電流に対応した磁場を
発生させる。次に、電磁石リング、電磁石アセンブリに
イオンビームを通して、ビーム断面をセンサ２６によっ
て検出する。ＣＰＵ２０は検出されたデータを受取り、
所定の断面形状となるように、制御信号を各電源に出力
して、磁場の調節を行い、ビーム断面の拡幅及び整形を
行う。
以下のように行われる。まず、ＣＰＵ２０は初期化のた
めの制御信号をそれぞれの電源２１Ａ、…２２Ａ、…、
２５Ａ、…に出力する。各電源は制御信号に対応した電
流をそれぞれの電磁石リング１１、１２、１４、電磁石
アセンブリ１３、１５に供給し、電流に対応した磁場を
発生させる。次に、電磁石リング、電磁石アセンブリに
イオンビームを通して、ビーム断面をセンサ２６によっ
て検出する。ＣＰＵ２０は検出されたデータを受取り、
所定の断面形状となるように、制御信号を各電源に出力
して、磁場の調節を行い、ビーム断面の拡幅及び整形を
行う。
【００２７】本発明の実施例によれば、ビーム断面をウ
ェーハの直径程度に拡幅するようにしたので、ビーム走
査をする場合に比べて、比較的大きなビーム電流に対応
することができ、ビーム電流としては２０ｍＡ程度まで
対応可能である。また、大口径ウェーハに対しては、電
磁石リングを複数段設けて対応することができる。この
ため、大口径のウェーハを短時間で処理することがで
き、さらには枚葉化処理を行うことができる。また、電
磁石が発生する磁場を制御することにより、ビーム断面
の形状を改善しイオン密度を均一にすることが可能であ
る。
ェーハの直径程度に拡幅するようにしたので、ビーム走
査をする場合に比べて、比較的大きなビーム電流に対応
することができ、ビーム電流としては２０ｍＡ程度まで
対応可能である。また、大口径ウェーハに対しては、電
磁石リングを複数段設けて対応することができる。この
ため、大口径のウェーハを短時間で処理することがで
き、さらには枚葉化処理を行うことができる。また、電
磁石が発生する磁場を制御することにより、ビーム断面
の形状を改善しイオン密度を均一にすることが可能であ
る。
【００２８】以上、磁石として電磁石を利用した実施例
について説明したが、磁場の調整を必要としない場合
は、電磁石に限られることはなく、永久磁石を用いるこ
ともできる。
について説明したが、磁場の調整を必要としない場合
は、電磁石に限られることはなく、永久磁石を用いるこ
ともできる。
【００２９】
【発明の効果】本発明のイオン注入装置によれば、ビー
ム断面を拡幅して、半導体基板にイオン注入を行うよう
にしたので、ビーム電流値を大きくとることができる。
従って、短時間で半導体基板にイオン注入を行うことが
できる。
ム断面を拡幅して、半導体基板にイオン注入を行うよう
にしたので、ビーム電流値を大きくとることができる。
従って、短時間で半導体基板にイオン注入を行うことが
できる。
【図１】本発明の一実施例の概略斜視図。
【図２】図１に示す電磁石による電磁力の作用方向と成
形されたビーム断面の形状を示す図。
形されたビーム断面の形状を示す図。
【図３】本発明の別の実施例を示す斜視図。
【図４】図３に示す電磁石による電磁力の作用方向と成
形されたビーム断面の形状を示す図。
形されたビーム断面の形状を示す図。
【図５】電磁石を制御する装置のブロック図。
【図６】従来のイオン注入装置のブロック図。
【図７】図６の装置の一部の詳細を示す斜視図。
１ イオン生成部 ２ イオン引き出し加速部 ３ イオン分析部 ４ イオン加速部 ５ ビーム収束部 ６ ビーム走査部 ７ ビーム偏向部 ８ ウェーハ走査部 ９ 交流電源 １０ ウェーハ １１，１２，１４ 電磁石リング １３，１５ 電磁石アセンブリ １１Ａ〜１１Ｄ，１２Ａ〜１２Ｈ，１３Ａ〜１３Ｄ，１
４Ａ〜１４Ｐ，１５Ａ〜，１５Ｌ 電磁石 ２０ ＣＰＵ ２１Ａ〜２５Ｂ 電源 ２６ センサ ３０〜３６ イオンビーム
４Ａ〜１４Ｐ，１５Ａ〜，１５Ｌ 電磁石 ２０ ＣＰＵ ２１Ａ〜２５Ｂ 電源 ２６ センサ ３０〜３６ イオンビーム
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板にイオン注入をするためのイオ
ンビームを形成するイオンビーム形成手段と、 前記イオンビーム形成手段からのイオンビームを入射さ
せて、そのビーム幅を広げて対象とする半導体基板にイ
オン注入するためのビーム断面拡張手段とを備え、 前記ビーム断面拡張手段は、複数の磁石がリング状に配
置され、それぞれ磁石の磁極について、周方向では隣り
合う磁極は異極になるように、且つ、リングの中心に関
して対向する磁極は同極になるように配置されているこ
とを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項２】前記ビーム断面拡張手段はイオンビームの
進む方向に沿って複数段配置され、前段よりも後段のビ
ーム断面拡張手段の磁極の数が多くなるように配置さ
れ、さらに、前記ビーム断面拡張手段に対応して、ビー
ム断面を整形するためのビーム断面改善手段が配置さ
れ、 前記ビーム断面改善手段は、拡幅されたイオンビームの
幅広面に対向してそれぞれ複数の磁石が互いに平行に配
置され、その磁石の磁極について、隣り合う磁極は異極
になるように、中心に対して対向する磁極は同極になる
ように配置されていることを特徴とする請求項１記載の
イオン注入装置。 - 【請求項３】前記ビーム断面拡張手段の前記磁石は電磁
石であり、前記電磁石の発生する磁場を制御するための
制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のイオ
ン注入装置。 - 【請求項４】前記ビーム断面改善手段の前記磁石は電磁
石であり、前記電磁石の発生する磁場を制御するための
制御手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載
のイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25654494A JPH08124515A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25654494A JPH08124515A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08124515A true JPH08124515A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17294115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25654494A Pending JPH08124515A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08124515A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10308191A (ja) * | 1997-05-07 | 1998-11-17 | Nissin Electric Co Ltd | イオン注入装置 |
| JP2002518809A (ja) * | 1998-06-19 | 2002-06-25 | スプリオン リミテッド | 荷電粒子に関する装置および方法 |
| KR100474533B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2005-05-17 | 삼성전자주식회사 | 와이드빔을이용하는반도체장치제조용이온주입설비및이를이용한와이드빔균일도향상방법 |
| US7888652B2 (en) | 2006-11-27 | 2011-02-15 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion implantation apparatus |
| CN106522151A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-03-22 | 南京理工大学 | 一种用于跨海大桥类圆柱体桥墩的电磁减振装置 |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP25654494A patent/JPH08124515A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10308191A (ja) * | 1997-05-07 | 1998-11-17 | Nissin Electric Co Ltd | イオン注入装置 |
| KR100474533B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2005-05-17 | 삼성전자주식회사 | 와이드빔을이용하는반도체장치제조용이온주입설비및이를이용한와이드빔균일도향상방법 |
| JP2002518809A (ja) * | 1998-06-19 | 2002-06-25 | スプリオン リミテッド | 荷電粒子に関する装置および方法 |
| US7888652B2 (en) | 2006-11-27 | 2011-02-15 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion implantation apparatus |
| CN106522151A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-03-22 | 南京理工大学 | 一种用于跨海大桥类圆柱体桥墩的电磁减振装置 |
| CN106522151B (zh) * | 2016-09-05 | 2018-06-22 | 南京理工大学 | 一种用于跨海大桥类圆柱体桥墩的电磁减振装置 |
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