JPH10223553A - Ion-implanting apparatus - Google Patents

Ion-implanting apparatus

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JPH10223553A
JPH10223553A JP9037151A JP3715197A JPH10223553A JP H10223553 A JPH10223553 A JP H10223553A JP 9037151 A JP9037151 A JP 9037151A JP 3715197 A JP3715197 A JP 3715197A JP H10223553 A JPH10223553 A JP H10223553A
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JP
Japan
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substrate
holder
ion
beam current
platen
Prior art date
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Pending
Application number
JP9037151A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Hashimoto
一 橋本
Masayasu Tanjiyou
正安 丹上
Noboru Yamahara
登 山原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the beam current of an ion beam by a beam-current meter at the same position as on a substrate, without obstructing ion implanting to the substrate. SOLUTION: This apparatus comprises a vacuum vessel 20, a parallel hexahedral rotary holder 22 housing this vessel, platens 22 disposed at mutually opposite side faces 22a, 22b of the holder 22 for holding a substrate 8, beam-current meters 26 disposed on the remaining two opposite side faces 22c, 22d for measuring the beam currents of an ion beam 6 from an ion source 4, and holder rotation mechanism disposed below the holder 22 for rotating the holder 22, stepwise by 90 deg. with the center at a center shaft 23 parallel to the side face of the holder. The ion source 4 is mounted on one side face of the vessel 20 for irradiating an ion beam in a fixed direction on the substrate 8 held with the platens 24 on the holder 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、基板にイオンビ
ームを照射してイオン注入を行うイオン注入装置に関
し、典型的には、イオン源から引き出したイオンビーム
を質量分離手段かつ走査手段を通すことなくそのまま基
板に照射するイオン注入装置(これはイオンドーピング
装置とも呼ばれる)に関し、より具体的には、基板に照
射されるイオンビームのビーム電流を計測する手段の改
良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus for irradiating a substrate with an ion beam to perform ion implantation. Typically, an ion beam extracted from an ion source passes through a mass separating means and a scanning means. More specifically, the present invention relates to an ion implantation apparatus that irradiates a substrate as it is (this is also referred to as an ion doping apparatus), and more specifically, to an improvement in means for measuring a beam current of an ion beam irradiating the substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のイオン注入装置の従来例を図4
に示す。このイオン注入装置は、真空に排気される真空
容器2内に設けられたプラテン10上に保持した基板
(例えば半導体ウェーハ)8に、イオン源4から引き出
したイオンビーム6を、質量分離手段および走査手段を
通すことなくそのまま照射して、当該基板8にイオン注
入を行うよう構成されている。基板8の全面にイオン注
入を行うために、イオンビーム6の断面寸法は基板8の
寸法よりも大きくされている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional example of this type of ion implantation apparatus.
Shown in This ion implantation apparatus applies an ion beam 6 extracted from an ion source 4 to a substrate (for example, a semiconductor wafer) 8 held on a platen 10 provided in a vacuum vessel 2 which is evacuated to a vacuum. Irradiation is performed without passing through the means, and ion implantation is performed on the substrate 8. In order to perform ion implantation on the entire surface of the substrate 8, the cross-sectional dimension of the ion beam 6 is made larger than the dimension of the substrate 8.

【0003】プラテン10上の基板8の横であって基板
8へのイオン注入の邪魔にならない所に、ビーム電流計
測器(例えばファラデーカップ)12を配置し、このビ
ーム電流計測器12によって、基板8に照射されるイオ
ンビーム6の一部を受けて当該イオンビーム6のビーム
電流を計測するようにしている。このビーム電流計測器
12で計測したビーム電流を、例えばドーズ量演算器1
4において積算することによって、基板8に対するイオ
ン注入量(ドーズ量)を計測することができる。
A beam current measuring device (for example, a Faraday cup) 12 is arranged beside the substrate 8 on the platen 10 and does not hinder the ion implantation into the substrate 8, and the beam current measuring device 12 The beam current of the ion beam 6 is measured by receiving a part of the ion beam 6 irradiated to the beam 8. The beam current measured by the beam current measuring device 12 is used, for example, in the dose amount computing device 1.
By integrating at 4, the amount of ion implantation (dose) with respect to the substrate 8 can be measured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】イオン源4から引き出
されるイオンビーム6は、その周縁部のビーム電流密度
が中央部よりも低下しているという不均一なビーム電流
密度分布を有しているのが一般的である。
The ion beam 6 extracted from the ion source 4 has a non-uniform beam current density distribution in which the beam current density at the periphery is lower than that at the center. Is common.

【0005】ところが、上記イオン注入装置において
は、基板8とビーム電流計測器12とを互いに同一位置
に配置することができないため、上記ビーム電流密度分
布の不均一性のために、基板8に照射されるイオンビー
ム6のビーム電流と、ビーム電流計測器12で計測する
ビーム電流との間には不可避的に差が生じる。従って、
ビーム電流計測器12で計測したビーム電流の補正を行
わないと、基板8に対するドーズ量を正確に計測するこ
とはできず、従来はこの補正を行っていた。
However, in the above-described ion implantation apparatus, since the substrate 8 and the beam current measuring device 12 cannot be arranged at the same position with each other, the substrate 8 is irradiated due to the non-uniformity of the beam current density distribution. There is an unavoidable difference between the beam current of the ion beam 6 to be measured and the beam current measured by the beam current measuring device 12. Therefore,
Unless the beam current measured by the beam current measuring device 12 is corrected, the dose amount with respect to the substrate 8 cannot be accurately measured, and this correction has conventionally been performed.

【0006】ところが、イオン源4から引き出されるイ
オンビーム6のビーム電流密度分布は、注入条件、具体
的にはイオンビーム6のイオン種、ビーム電流、ビーム
エネルギー等によって変化するために、注入条件を変え
る度に、上記ビーム電流の補正をやり直さなければなら
ず、それには手間と時間とを要するために、これが当該
イオン注入装置のスループット(単位時間当たりの基板
の処理能力)を低下させる要因になっていた。
However, since the beam current density distribution of the ion beam 6 extracted from the ion source 4 varies depending on the implantation conditions, specifically, the ion species, beam current, beam energy, etc. of the ion beam 6, the implantation conditions must be adjusted. Each time the beam current is changed, the beam current must be corrected again, which requires time and effort. This causes a reduction in the throughput of the ion implantation apparatus (substrate processing capacity per unit time). I was

【0007】そこでこの発明は、基板へのイオン注入に
支障を来すことなく、基板と同一位置において、ビーム
電流計測器によってイオンビームのビーム電流を計測す
ることができるようにすることを主たる目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a main object of the present invention to enable a beam current measuring device to measure a beam current of an ion beam at the same position as a substrate without obstructing ion implantation into the substrate. And

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明のイオン注入装
置は、真空に排気される真空容器と、この真空容器内に
収納された平行六面体状の回転式のホルダと、このホル
ダの相対向する二側面にそれぞれ設けられていて基板を
それぞれ保持する二つのプラテンと、前記ホルダの残り
の相対向する二側面にそれぞれ設けられていてイオンビ
ームのビーム電流をそれぞれ計測する二つのビーム電流
計測器と、前記ホルダをその側面に平行な中心軸を中心
にして90度ずつステップ回転させるホルダ回転機構
と、前記ホルダ上のプラテンに保持された基板に一定方
向からイオンビームを照射するイオン源とを備えること
を特徴としている。
According to the present invention, there is provided an ion implantation apparatus comprising: a vacuum vessel evacuated to vacuum; a parallelepiped-shaped rotary holder housed in the vacuum vessel; Two platens respectively provided on two sides and holding the substrate, and two beam current measuring devices respectively provided on the remaining two opposite sides of the holder and measuring the beam current of the ion beam, A holder rotation mechanism for rotating the holder in steps of 90 degrees about a central axis parallel to the side surface thereof, and an ion source for irradiating a substrate held on a platen on the holder with an ion beam from a fixed direction. It is characterized by:

【0009】上記構成によれば、ホルダをホルダ回転機
構によって90度ずつステップ回転させることによっ
て、プラテンに保持された基板とビーム電流計測器と
に、互いに同一位置において交互に、イオンビームを入
射させることができる。従って、基板へのイオン注入に
支障を来すことなく、基板と同一位置において、ビーム
電流計測器によってイオンビームのビーム電流を計測す
ることができる。
According to the above configuration, the holder is rotated stepwise by 90 degrees by the holder rotating mechanism, so that the ion beam is alternately incident on the substrate held on the platen and the beam current measuring device at the same position. be able to. Therefore, the beam current of the ion beam can be measured by the beam current measuring device at the same position as the substrate without obstructing the ion implantation into the substrate.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、この発明に係るイオン注
入装置の一例を示す平面図である。図2は、図1のイオ
ン注入装置の側面図である。図4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。
FIG. 1 is a plan view showing an example of an ion implantation apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a side view of the ion implantation apparatus of FIG. Parts that are the same as or correspond to those in the conventional example of FIG.

【0011】この実施例においては、架台74上に、図
示しない真空排気装置によって真空に(例えば10-5
10-7Torr程度に)排気される真空容器20を設け
ている。
In this embodiment, a vacuum (for example, 10 -5 to
A vacuum vessel 20 to be evacuated (to about 10 −7 Torr) is provided.

【0012】この真空容器20内には、平行六面体(例
えば直方体または立方体)状の回転式のホルダ22が収
納されている。
A rotary holder 22 having a parallelepiped shape (for example, a rectangular parallelepiped or a cube) is accommodated in the vacuum vessel 20.

【0013】このホルダ22の相対向する二側面22a
および22bには、前述したような基板8をそれぞれ保
持するプラテン24がそれぞれ設けられている。各プラ
テン24には、基板8を保持する手段として、例えば基
板8の周縁部を掴む複数の爪、あるいは基板8を静電気
によって吸着する静電チャック等が設けられている(い
ずれも図示省略)。
Two opposite side surfaces 22a of the holder 22
And 22b are each provided with a platen 24 for holding the substrate 8 as described above. As means for holding the substrate 8, each platen 24 is provided with, for example, a plurality of claws for gripping the peripheral portion of the substrate 8, an electrostatic chuck for attracting the substrate 8 by static electricity, and the like (all not shown).

【0014】両プラテン24は、この例では回転式であ
り、ホルダ22内に設けたプラテン回転機構40によっ
て、例えば矢印Bに示すように、それぞれ自転方向に
(即ち当該プラテン24の中心軸25を中心にしてその
周りに)回転させられる。各プラテン回転機構40は、
この例では、プラテン24に接続された回転軸43と、
この回転軸43を介してプラテン24を上記のように回
転させるモータ42と、回転軸43がホルダ22を貫通
する部分を真空シールする磁気シール部44とを備えて
いる。
The platens 24 are of a rotary type in this example, and are respectively rotated in the rotation directions (that is, the center axis 25 of the platen 24 is rotated by a platen rotating mechanism 40 provided in the holder 22, as shown by an arrow B, for example). (Centered around). Each platen rotation mechanism 40
In this example, a rotating shaft 43 connected to the platen 24,
A motor 42 for rotating the platen 24 via the rotating shaft 43 as described above, and a magnetic seal portion 44 for vacuum-sealing a portion where the rotating shaft 43 passes through the holder 22 are provided.

【0015】プラテン回転機構40を設けることは必須
ではないけれども、それを設けてイオン注入中にプラテ
ン24およびそれに保持された基板8を自転させること
によって、イオン源4から照射されるイオンビーム6の
ビーム電流密度分布の不均一性を解消して、基板8に対
する注入均一性をより向上させることができる。
Although it is not essential to provide the platen rotating mechanism 40, by providing it and rotating the platen 24 and the substrate 8 held thereon during ion implantation, the ion beam 6 irradiated from the ion source 4 can be rotated. By eliminating the non-uniformity of the beam current density distribution, the uniformity of the injection into the substrate 8 can be further improved.

【0016】前記ホルダ22の残りの相対向する二側面
22cおよび22dには、イオン源4から照射されるイ
オンビーム6のビーム電流をそれぞれ計測するビーム電
流計測器26がそれぞれ設けられている。各ビーム電流
計測器26は、この例では、図2および図3にも示すよ
うに、互いに十字状に配置されていてイオンビーム6を
受けてその箇所におけるイオンビーム6のビーム電流を
それぞれ計測する複数のファラデーカップ30と、この
ファラデーカップ30の前方に配置されていて図示しな
い電源から負電圧が印加されて各ファラデーカップ30
から放出される二次電子を押し戻してそれがアースへ逃
げるのを抑制するサプレッサ電極32と、このサプレッ
サ電極32の前方に配置されたマスク36とを備えてい
る。サプレッサ電極32およびマスク36は、各ファラ
デーカップ30にそれぞれ対応する複数の孔34、38
をそれぞれ有している。ファラデーカップ30は絶縁板
28に取り付けられている。
A beam current measuring device 26 for measuring the beam current of the ion beam 6 irradiated from the ion source 4 is provided on each of the other two opposite side surfaces 22c and 22d of the holder 22. In this example, as shown in FIGS. 2 and 3, the beam current measuring devices 26 are arranged in a cross shape, receive the ion beam 6, and measure the beam current of the ion beam 6 at that location. A plurality of Faraday cups 30 are disposed in front of the Faraday cups 30, and a negative voltage is applied from a power supply (not shown) to each Faraday cup 30.
A suppressor electrode 32 for pushing back secondary electrons emitted from the substrate and preventing the secondary electrons from escaping to the ground, and a mask 36 disposed in front of the suppressor electrode 32. The suppressor electrode 32 and the mask 36 are provided with a plurality of holes 34, 38 corresponding to the respective Faraday cups 30, respectively.
Respectively. The Faraday cup 30 is attached to the insulating plate 28.

【0017】各ビーム電流計測器26を、この実施例の
ように複数のファラデーカップ30を有するものとすれ
ば、イオンビーム6のビーム電流だけでなく、当該イオ
ンビーム6のビーム電流密度分布をも計測することがで
きるけれども、そのようにすることは必須ではなく、各
ビーム電流計測器26は、それがイオン源4に対向した
ときにイオンビーム6の中心付近に位置するファラデー
カップ30を一つずつ有するものでも良い。
If each beam current measuring device 26 has a plurality of Faraday cups 30 as in this embodiment, not only the beam current of the ion beam 6 but also the beam current density distribution of the ion beam 6 can be measured. Although it is possible to do so, it is not essential that each beam current meter 26 includes one Faraday cup 30 located near the center of the ion beam 6 when it faces the ion source 4. May be provided.

【0018】また、ホルダ22の回転の中心軸23から
各プラテン24上の基板8の表面までの距離と、同中心
軸23から各ビーム電流計測器26の表面(より正確に
言えば、測定面である各ファラデーカップ30の前面)
までの距離を互いにほぼ等しくしておくのが好ましく、
そのようにすれば、基板8の表面とほぼ同一位置でビー
ム電流計測器26によってイオンビーム6を計測するこ
とができるので、基板8に照射されるイオンビーム6の
ビーム電流等を、ビーム電流計測器26によって、注入
条件により近い状態でより正確に計測することができ
る。
Further, the distance from the center axis 23 of rotation of the holder 22 to the surface of the substrate 8 on each platen 24 and the surface of each beam current measuring instrument 26 from the center axis 23 (more precisely, the measurement surface Front of each Faraday cup 30)
It is preferable to keep the distance to
By doing so, the ion beam 6 can be measured by the beam current measuring device 26 at substantially the same position as the surface of the substrate 8, so that the beam current of the ion beam 6 applied to the substrate 8 can be measured by the beam current measurement. The measuring device 26 enables more accurate measurement in a state closer to the injection condition.

【0019】ホルダ22の下方には、図2に示すよう
に、当該ホルダ22の側面22a〜22dに平行な上記
中心軸23を中心にして、ホルダ22を例えば矢印Aに
示す方向に、90度ずつステップ回転(段階的に回転)
させるホルダ回転機構46が設けられている。このホル
ダ回転機構46は、この例では、ホルダ22の底面に取
り付けられていて真空容器20の底面を貫通する回転軸
48と、当該回転軸48の軸受機能とそれが真空容器2
0を貫通する部分を真空シールする機能とを有する軸受
部50と、回転軸48を介してホルダ22を上記のよう
に90度ずつステップ回転させる回転駆動部52とを備
えている。
As shown in FIG. 2, the holder 22 is positioned 90 degrees below the holder 22 about the center axis 23 parallel to the side surfaces 22a to 22d of the holder 22, for example, in a direction indicated by an arrow A. Step rotation (rotation step by step)
A holder rotating mechanism 46 is provided. In this example, the holder rotating mechanism 46 is attached to the bottom surface of the holder 22 and penetrates the bottom surface of the vacuum vessel 20, a bearing function of the rotating shaft 48,
The bearing unit 50 has a function of vacuum-sealing a portion penetrating through zero, and the rotation drive unit 52 for stepwise rotating the holder 22 by 90 degrees via the rotation shaft 48 as described above.

【0020】更にこの例では真空容器20の側面に、ホ
ルダ20上のプラテン24に保持された基板8に一方向
からイオンビーム6を照射する前述したようなイオン源
4が取り付けられている。但し、イオン源4を真空容器
20の側面より離して設け、両者間に真空の連通管のよ
うなものを設けても良い。このイオン源は、プラズマ閉
じ込めにカスプ磁場を用いるバケット型イオン源が好ま
しく、それによれば、大面積で均一性の高いイオンビー
ム6を容易に引き出すことができる。このイオン源4か
ら引き出したイオンビーム6は、従来例と同様、質量分
離手段および走査手段を通すことなくそのままプラテン
24上の基板8に照射される。
Further, in this example, the above-described ion source 4 for irradiating the substrate 8 held on the platen 24 on the holder 20 with the ion beam 6 from one direction is attached to the side surface of the vacuum vessel 20. However, the ion source 4 may be provided away from the side surface of the vacuum vessel 20, and a vacuum communication pipe may be provided between the two. This ion source is preferably a bucket-type ion source using a cusp magnetic field for confining plasma. According to this, an ion beam 6 having a large area and high uniformity can be easily extracted. The ion beam 6 extracted from the ion source 4 irradiates the substrate 8 on the platen 24 without passing through the mass separating means and the scanning means as in the conventional example.

【0021】上記イオン注入装置によれば、ホルダ22
をホルダ回転機構46によって90度ずつステップ回転
させることによって、プラテン24に保持された基板8
とビーム電流計測器26とを交互にイオン源4に向け
て、この基板8とビーム電流計測器26とに、互いに同
一位置において交互に、イオンビーム6を入射させるこ
とができる。即ち、イオン注入とビーム電流計測とを互
いに同一位置において交互に繰り返すことができる。従
って、基板8へのイオン注入に支障を来すことなく、基
板8と同一位置において、ビーム電流計測器26によっ
て、基板8に照射する(より具体的にはイオン注入直前
または直後の)イオンビーム6のビーム電流を計測する
ことができる。その結果、従来例のように計測したビー
ム電流の補正を行う必要がなくなる。また仮に補正を行
うとしても、従来例のように注入条件を変える度に補正
をやり直す必要はないので、スループットの低下を惹き
起こさない。
According to the above ion implantation apparatus, the holder 22
Is rotated in steps of 90 degrees by the holder rotating mechanism 46 so that the substrate 8 held on the platen 24 is rotated.
And the beam current measuring device 26 are alternately directed to the ion source 4, and the ion beam 6 can be incident on the substrate 8 and the beam current measuring device 26 alternately at the same position. That is, the ion implantation and the beam current measurement can be alternately repeated at the same position. Therefore, the beam current measuring device 26 irradiates the substrate 8 (more specifically, immediately before or immediately after the ion implantation) at the same position as the substrate 8 without hindering the ion implantation into the substrate 8. 6 can be measured. As a result, there is no need to correct the measured beam current as in the conventional example. Even if the correction is performed, it is not necessary to perform the correction every time the injection condition is changed unlike the conventional example, so that the throughput does not decrease.

【0022】なお、通常は1枚の基板8へのイオン注入
が終了するごとにホルダ22を90度回転させるので、
厳密に見るとこの注入時間(これは例えば数秒〜数十秒
程度である)だけ、ビーム電流計測器26によってビー
ム電流を計測する時期が基板8への注入時期とずれるけ
れども、そのような短い時間におけるイオンビーム6の
ビーム電流の変動は通常は無視することができるので、
特に支障はない。
Normally, the holder 22 is rotated 90 degrees each time the ion implantation into one substrate 8 is completed.
Strictly speaking, the time when the beam current is measured by the beam current measuring device 26 is different from the time when the beam is injected into the substrate 8 by the injection time (this is, for example, about several seconds to several tens of seconds). Since the fluctuation of the beam current of the ion beam 6 at the time can be generally ignored,
There is no particular problem.

【0023】更にこの実施例では、必須ではないけれど
も、真空容器20内の各プラテン24に対して、注入済
の基板8と未注入の基板8との交換を速やかに行うため
に、次のような構造を採用している。
Further, in this embodiment, although not essential, each platen 24 in the vacuum vessel 20 is promptly exchanged between the injected substrate 8 and the uninjected substrate 8 as follows. The structure is adopted.

【0024】即ち、真空容器20の、上記イオン源4と
は反対側の側面に、基板8や後述する基板保持部62よ
りも大きい寸法の真空弁(例えばゲート弁)54を設
け、その外側に着脱式のエアロック室(これは真空予備
室とも呼ばれる)56を設けている。更にこのエアロッ
ク室56の外側付近に、この例では互いに同一構造をし
た2台の基板交換機構60を設けている。
That is, a vacuum valve (for example, a gate valve) 54 having a size larger than that of the substrate 8 or a substrate holding portion 62 described later is provided on the side surface of the vacuum container 20 opposite to the ion source 4, and the outside thereof is provided. A detachable air lock chamber (which is also called a vacuum preparatory chamber) 56 is provided. Further, in the vicinity of the outside of the airlock chamber 56, two substrate exchange mechanisms 60 having the same structure in this example are provided.

【0025】各基板交換機構60は、プラテン24上の
基板8を保持する(例えば把持する)基板保持部62
と、それを真空弁54を通して真空容器20内に矢印C
に示すように出し入れする伸縮式の軸64と、当該基板
保持部62の出し入れと連動してエアロック室56を真
空弁54の外側に着脱する伸縮式の軸66と、両軸64
および66を連動して伸縮させる伸縮駆動部68と、こ
の伸縮駆動部68を支持するアーム70と、このアーム
70を矢印Dのように往復回転させて基板保持部62お
よびエアロック室56等を横向き(図1参照)と下向き
(図2参照)とに向ける回転駆動部72とを備えてい
る。下向きの基板保持部62等の下方には基板載置部7
6が設けられている。
Each substrate exchange mechanism 60 holds (for example, holds) the substrate 8 on the platen 24.
And put it in the vacuum vessel 20 through the vacuum valve 54 by the arrow C
And a telescopic shaft 66 for attaching and detaching the air lock chamber 56 to and from the outside of the vacuum valve 54 in conjunction with the insertion and removal of the substrate holding portion 62, as shown in FIG.
And an expansion / contraction drive unit 68 that expands / contracts the actuators 66 in conjunction with each other, an arm 70 that supports the expansion / contraction drive unit 68, and an arm 70 that reciprocates as shown by the arrow D to move the substrate holding unit 62 and the air lock chamber 56, A rotation drive unit 72 is provided for turning in the horizontal direction (see FIG. 1) and downward (see FIG. 2). The substrate mounting portion 7 is provided below the downward substrate holding portion 62 and the like.
6 are provided.

【0026】例えば一方のプラテン24上の基板8にイ
オン注入を行っている間に、この各基板交換機構60に
よって、他方のプラテン24から注入済の基板8を取り
外し、真空弁54を経由してエアロック室56内に移動
させ、このエアロック室56内を大気圧に戻した後、こ
のエアロック室56ごとに下向きにして、注入済の基板
8を基板載置部76上に載置することができる。更にこ
れとは逆の動作で、基板載置部76上の次の未注入の基
板8を基板保持部62に保持し、この基板保持部62と
エアロック室56とを横向きに回転させてエアロック室
56を真空弁54の外側に装着し、エアロック室56内
を真空排気した後に真空弁54を開いてそこを通して基
板保持部62を真空容器20内に挿入して、空のプラテ
ン24に未注入の基板8を装着することができる。
For example, while the ions are being implanted into the substrate 8 on one platen 24, the implanted substrate 8 is removed from the other platen 24 by the respective substrate exchange mechanisms 60, and After being moved into the air lock chamber 56 and the inside of the air lock chamber 56 is returned to the atmospheric pressure, the injected substrate 8 is placed on the substrate placing portion 76 with the air lock chamber 56 facing downward. be able to. Further, in the reverse operation, the next uninjected substrate 8 on the substrate mounting portion 76 is held by the substrate holding portion 62, and the substrate holding portion 62 and the air lock chamber 56 are rotated sideways to remove air. The lock chamber 56 is mounted outside the vacuum valve 54, and after evacuating the air lock chamber 56, the vacuum valve 54 is opened, and the substrate holding unit 62 is inserted through the vacuum valve 54 into the vacuum container 20, and the empty platen 24 is An unimplanted substrate 8 can be mounted.

【0027】上記のような動作を、2台の基板交換機構
60において交互に連続して行うことができる。これに
よって、例えば、真空容器20内の各プラテン24に対
して、反対側のプラテン24上の基板8にイオン注入を
行っている間に、注入済の基板8と未注入の基板8との
交換を速やかに行うことができる。従って、このような
構造を採用することによって、スループットがより向上
する。基板8の注入と交換とが終わると、ホルダ22を
90度回転させ、前述したビーム電流計測器26によっ
てイオンビーム6のビーム電流の計測が行われる。そし
て上記のような動作が適宜繰り返される。
The above operation can be performed alternately and continuously in the two substrate exchange mechanisms 60. Thereby, for example, while ion-implanting the substrate 8 on the platen 24 on the opposite side with respect to each platen 24 in the vacuum vessel 20, the exchange of the implanted substrate 8 with the unimplanted substrate 8 is performed. Can be performed promptly. Therefore, by adopting such a structure, the throughput is further improved. When the implantation and replacement of the substrate 8 are completed, the holder 22 is rotated by 90 degrees, and the beam current of the ion beam 6 is measured by the beam current measuring device 26 described above. Then, the above operation is repeated as appropriate.

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0029】請求項1記載の発明によれば、ホルダをホ
ルダ回転機構によって90度ずつステップ回転させるこ
とによって、プラテンに保持された基板とビーム電流計
測器とに、互いに同一位置において交互に、イオンビー
ムを入射させることができる。従って、基板へのイオン
注入に支障を来すことなく、基板と同一位置において、
ビーム電流計測器によってイオンビームのビーム電流を
計測することができる。その結果、従来例のように計測
したビーム電流の補正を行う必要がなくなる。また仮に
補正を行うとしても、従来例のように注入条件を変える
度に補正をやり直す必要はないので、スループットの低
下を惹き起こさない。
According to the first aspect of the present invention, the holder is rotated stepwise by 90 degrees by the holder rotating mechanism, so that the substrate and the beam current measuring device, which are held on the platen, are alternately positioned at the same position. A beam can be incident. Therefore, without hindering ion implantation into the substrate, at the same position as the substrate,
The beam current of the ion beam can be measured by the beam current measuring device. As a result, there is no need to correct the measured beam current as in the conventional example. Even if the correction is performed, it is not necessary to perform the correction every time the injection condition is changed unlike the conventional example, so that the throughput does not decrease.

【0030】請求項2記載の発明によれば、上記のよう
なプラテン回転機構を設けているので、イオン源から照
射されるイオンビームのビーム電流密度分布の不均一性
を解消して、基板に対する注入均一性をより向上させる
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, since the platen rotating mechanism as described above is provided, the non-uniformity of the beam current density distribution of the ion beam irradiated from the ion source is eliminated, and The injection uniformity can be further improved.

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

【図1】この発明に係るイオン注入装置の一例を示す平
面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an example of an ion implantation apparatus according to the present invention.

【図2】図1のイオン注入装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the ion implantation apparatus of FIG.

【図3】図1中のビーム電流計測器の一例を拡大して示
す断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an example of a beam current measuring device in FIG.

【図4】従来のイオン注入装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional ion implantation apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 イオン源 6 イオンビーム 8 基板 20 真空容器 22 ホルダ 24 プラテン 26 ビーム電流計測器 40 プラテン回転機構 46 ホルダ回転機構 60 基板交換機構 Reference Signs List 4 ion source 6 ion beam 8 substrate 20 vacuum vessel 22 holder 24 platen 26 beam current measuring instrument 40 platen rotation mechanism 46 holder rotation mechanism 60 substrate exchange mechanism

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空に排気される真空容器と、この真空
容器内に収納された平行六面体状の回転式のホルダと、
このホルダの相対向する二側面にそれぞれ設けられてい
て基板をそれぞれ保持する二つのプラテンと、前記ホル
ダの残りの相対向する二側面にそれぞれ設けられていて
イオンビームのビーム電流をそれぞれ計測する二つのビ
ーム電流計測器と、前記ホルダをその側面に平行な中心
軸を中心にして90度ずつステップ回転させるホルダ回
転機構と、前記ホルダ上のプラテンに保持された基板に
一定方向からイオンビームを照射するイオン源とを備え
ることを特徴とするイオン注入装置。
A vacuum container evacuated to vacuum, a parallelepiped-shaped rotary holder housed in the vacuum container,
Two platens respectively provided on two opposite side surfaces of the holder and holding the substrate, and two platens respectively provided on the other two opposite side surfaces of the holder for measuring the beam current of the ion beam. A beam current measuring device, a holder rotating mechanism for rotating the holder in steps of 90 degrees around a central axis parallel to the side surface thereof, and irradiating the substrate held by a platen on the holder with an ion beam from a fixed direction. An ion implantation apparatus, comprising:
【請求項2】 前記ホルダ内に、前記プラテンをそれぞ
れ自転方向に回転させるプラテン回転機構を設けている
請求項1記載のイオン注入装置。
2. The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein a platen rotating mechanism for rotating each of the platens in a rotation direction is provided in the holder.
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