JPH10302657A - Ion implanting device - Google Patents
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン注入装置に
関し、更に詳しくは、ドーズ量がウエハ全面にわたり均
一になるようにイオン注入するイオン注入装置に関する
ものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ion implantation apparatus, and more particularly to an ion implantation apparatus for implanting ions so that the dose is uniform over the entire surface of a wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ウエハは益々大口径化される傾向
にあり、これに伴い、大口径ウエハ全面にわたりドーズ
量を均一にしてイオン注入することが、益々重要になっ
てきている。図６は、従来のイオン注入装置の構成を示
す平面図である。従来のイオン注入装置１０は、イオン
発生させるイオンソース部１２と、イオンソース部１２
の下流に、順次、イオンソース部１２からイオンをイオ
ンビームとして導出する引き出し電極１６と、イオン種
を選別する質量分析部１８と、イオンを加速してウエハ
に注入するイオン加速・注入部２０とを備えている。イ
オン加速・注入部２０は、電界によりイオンを加速する
前段加速部２２と、イオンビーム形状を制御するレンズ
部２３と、イオンビームを走査する偏向部２４と、イオ
ン注入するウエハ２５を保持するウエハ保持部（図示せ
ず）付きのエンドステーション部２７とを順次備えてい
る。ウエハ保持部は、ウエハ全面にわたりイオンビーム
を照射するように、ウエハ２５をウエハ面と同一平面内
で移動させる機構を有している。2. Description of the Related Art In recent years, the diameter of wafers has been increasing more and more, and accordingly, it has become increasingly important to perform ion implantation at a uniform dose over the entire surface of a large diameter wafer. FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a conventional ion implantation apparatus. A conventional ion implantation apparatus 10 includes an ion source section 12 for generating ions, and an ion source section 12.
Downstream, the extraction electrode 16 for sequentially extracting the ions from the ion source unit 12 as an ion beam, the mass analysis unit 18 for selecting the ion species, the ion acceleration / implantation unit 20 for accelerating the ions and implanting them into the wafer. It has. The ion acceleration / implantation unit 20 includes a pre-acceleration unit 22 for accelerating ions by an electric field, a lens unit 23 for controlling an ion beam shape, a deflection unit 24 for scanning an ion beam, and a wafer for holding a wafer 25 for ion implantation. And an end station unit 27 with a holding unit (not shown). The wafer holding unit has a mechanism for moving the wafer 25 in the same plane as the wafer surface so that the entire surface of the wafer is irradiated with the ion beam.
【０００３】図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、イオ
ンソース部１２の構成を示す側面断面図、及びイオンソ
ース部１２のイオンビームの放出口を示す正面図であ
る。イオンソース部１２は、イオンを発生させるチャン
バ２８と、チャンバ２８内に磁界を形成する磁石３４
と、チャンバ２８内に設けられ、相互間で放電を行うフ
ィラメント３０及びリフレクタ３２とを備えている。チ
ャンバ２８には、イオン源となるガスを導入するガス導
入口３１がフィラメント３０−リフレクタ３２間に、イ
オンビームを放出する放出口２９が正面に、それぞれ形
成されている。フィラメント３０には、電圧を印加して
フィラメント３０から熱電子を放出させるフィラメント
電源３３が接続されている。また、イオンソース部１２
は、正極がチャンバ２８に、負極がフィラメント３０の
正極側側の端子に、それぞれ電気的に接続されていて、
チャンバ２８内でアーク放電を起こさせるアーク放電電
極３５を備えている。FIGS. 7A and 7B are a side sectional view showing the configuration of the ion source section 12 and a front view showing an ion beam emission port of the ion source section 12, respectively. The ion source section 12 includes a chamber 28 for generating ions, and a magnet 34 for forming a magnetic field in the chamber 28.
And a filament 30 and a reflector 32 provided in the chamber 28 and performing discharge between each other. In the chamber 28, a gas inlet 31 for introducing a gas serving as an ion source is formed between the filament 30 and the reflector 32, and an emission port 29 for emitting an ion beam is formed in the front. A filament power supply 33 for applying a voltage to emit thermoelectrons from the filament 30 is connected to the filament 30. Further, the ion source 12
The positive electrode is electrically connected to the chamber 28, and the negative electrode is electrically connected to the positive electrode side terminal of the filament 30, respectively.
An arc discharge electrode 35 for causing an arc discharge in the chamber 28 is provided.
【０００４】イオン注入装置１０を用いてウエハ２５に
イオン注入するには、ガス導入口３１からイオン源とな
るガスを導入しつつ、フィラメント電源３３から熱電子
を放出し、放出された熱電子を利用してチャンバ２８内
でアーク放電を起こさせる。アーク放電により発生した
イオンのうち質量分析部１８を通過したイオンは、イオ
ン加速・注入部２０によりウエハ２５に注入される。
尚、イオンを注入する方式には、偏向部の電界によりイ
オンビームを走査して注入する静電方式と、ウエハを移
動させて注入するメカニカル方式とがある。In order to implant ions into the wafer 25 using the ion implantation apparatus 10, while introducing a gas serving as an ion source from a gas inlet port 31, thermoelectrons are emitted from a filament power supply 33, and the emitted thermoelectrons are emitted. The arc discharge is generated in the chamber 28 by utilizing this. Of the ions generated by the arc discharge, the ions that have passed through the mass analyzer 18 are injected into the wafer 25 by the ion accelerator / injector 20.
The method of implanting ions includes an electrostatic method in which an ion beam is scanned and implanted by an electric field of a deflection unit, and a mechanical method in which a wafer is moved and implanted.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、大口径ウエ
ハ全面にわたりイオンを注入するには、イオンビームの
ビーム電流を高くする必要があるが、ビーム電流を高く
すると、静電方式のみでウエハ全面にわたりイオンを注
入することが難しくなる。このため、メカニカル方式、
又は両方式を用いてイオン注入するハイブリッド方式
が、主流として行われている。しかし、ハイブリッド方
式で大口径ウエハにイオン注入すると、ウエハ周辺部の
イオンのドーズ量が、ウエハ中央領域のドーズ量に比べ
て少なく、ウエハ面内でドーズ量が不均一になるという
問題があった。以上のような事情に照らして、本発明の
目的は、ドーズ量がウエハ全面にわたり均一になるよう
にイオン注入するイオン注入装置を提供することであ
る。In order to implant ions over the entire surface of a large-diameter wafer, it is necessary to increase the beam current of the ion beam. It becomes difficult to implant ions. For this reason, the mechanical system,
Alternatively, a hybrid method in which ion implantation is performed using both methods is mainly performed. However, when ions are implanted into a large-diameter wafer by the hybrid method, the dose amount of ions in the peripheral portion of the wafer is smaller than the dose amount in the central region of the wafer, and the dose amount becomes non-uniform in the wafer surface. . In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus for implanting ions so that the dose is uniform over the entire surface of the wafer.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題の
発生する原因を検討した。そして、ハイブリッド方式で
は、ビームを走査する回数が静電方式に比べて少なく、
一方、ウエハが大口径であると、ビームを走査する領域
が大きくなり、ウエハ周辺部に照射されるビームが拡が
ることに着眼した。そして、イオンビームのビーム電流
分布（ビームプロファイルとも言われる）が、注入過程
で変動して不均一な状態になるときがあり、このため、
ウエハのドーズ量が、ウエハ周辺部で少なく、ウエハ中
央部で多くなることを見い出した。そこで、本発明者
は、イオンソース部のチャンバ内の放電時のプラズマ状
態を計測したところ、図８や図９に示すように、部分的
にプラズマ密度の高いゾーン３７Ａ〜Ｃが形成されてい
て、すなわち発生しているイオン密度に疎密があり、こ
のため、導出されたイオンビームのビーム電流分布が不
均一になり、上記問題を引き起こしていることを突き止
めた。Means for Solving the Problems The present inventors have studied the causes of the above problems. And in the hybrid system, the number of times of beam scanning is smaller than in the electrostatic system,
On the other hand, if the wafer has a large diameter, the beam scanning area becomes large, and the inventors focused on the fact that the beam irradiated to the peripheral portion of the wafer spreads. The beam current distribution (also referred to as a beam profile) of the ion beam sometimes fluctuates during the implantation process and becomes non-uniform.
It has been found that the dose of the wafer is small at the periphery of the wafer and large at the center of the wafer. Then, the present inventor measured the plasma state at the time of discharge in the chamber of the ion source section. As shown in FIGS. 8 and 9, zones 37A to 37C having a high plasma density were formed. That is, it has been found that the density of the generated ions varies and the beam current distribution of the derived ion beam becomes non-uniform, which causes the above problem.
【０００７】そこで、本発明者は、上記問題を解決する
ために、チャンバ内のイオン密度の分布を制御すること
を検討した。しかし、引き出し電極は、主としてイオン
ビームを引き出すことに用いられており、また、電極電
圧を変えることのできないものが多く、従って、引き出
し電極によりイオンビームのビーム電流分布を調整する
ことは、難しい。また、イオンソース部は、熱電子の密
度及び方向、磁場の強度及び方向、アーク電圧の高低、
ガス流量の大小等の値をパラメータとして変化させてプ
ラズマ状態を変化させ、発生するイオン量を制御してい
るが、チャンバ内のイオン密度分布を制御することはで
きない。そこで、本発明者は、チャンバ内を複数のゾー
ンに分けてゾーン毎にフィラメントを設け、フィラメン
ト電流及び放電電圧を調整することにより、ゾーン毎に
イオン密度を調整してビーム電流分布を均一にすること
を考え付き、本発明を完成するに至った。[0007] In order to solve the above problem, the present inventors have studied control of the ion density distribution in the chamber. However, the extraction electrode is mainly used for extracting the ion beam, and in many cases, the electrode voltage cannot be changed. Therefore, it is difficult to adjust the beam current distribution of the ion beam by the extraction electrode. In addition, the ion source section has the density and direction of thermoelectrons, the intensity and direction of the magnetic field, the magnitude of the arc voltage,
Although the plasma state is changed by changing the value of the gas flow rate or the like as a parameter to control the amount of generated ions, the ion density distribution in the chamber cannot be controlled. Then, the present inventor divides the inside of the chamber into a plurality of zones, provides a filament for each zone, and adjusts the filament current and discharge voltage to adjust the ion density for each zone to make the beam current distribution uniform. With this in mind, the present invention has been completed.
【０００８】上記目的を達成するために、本発明に係る
イオン注入装置は、チャンバ内でイオンを発生させるイ
オンソース部と、イオンソース部からイオンをイオンビ
ームとして導出する引き出し電極と、イオンビーム中の
イオン種を選別する質量分析部とを備え、ウエハにイオ
ン注入するようにしたイオン注入装置において、イオン
ソース部は、複数のゾーンに区画されたチャンバと、各
ゾーンに設けられ、イオン種となるガスを導入するガス
導入口と、各ゾーンに設けられ、熱電子を放出するフィ
ラメントと、各ゾーンにフィラメントに対向して設けら
れたリフレクタと、各フィラメントに接続され、フィラ
メント毎にそれぞれ可変の電圧を印加し、フィラメント
にフィラメント電流を流すフィラメント電源と、各リフ
レクタに接続され、リフレクタ毎に可変の電圧を印加
し、対向するフィラメントとの間でアーク放電させるリ
フレクタ電源とを備え、更に、イオンビームのビーム電
流分布を計測するセンサを引き出し電極と質量分析部と
の間に有するモニタを備え、モニタが、センサからのビ
ーム電流分布に基づいて、各フィラメントのフィラメン
ト電流及びリフレクタ電源の各リフレクタへの印加電圧
の少なくとも一方を調節するようにしたことを特徴とし
ている。To achieve the above object, an ion implantation apparatus according to the present invention comprises: an ion source for generating ions in a chamber; an extraction electrode for extracting ions from the ion source as an ion beam; In the ion implantation apparatus, which includes a mass spectrometer for selecting the ion species of the ion implantation apparatus, the ion source section is provided in each of the zones divided into a plurality of zones, and the ion species is provided in each zone. A gas inlet for introducing a gas, a filament provided in each zone and emitting thermoelectrons, a reflector provided in each zone to face the filament, and connected to each filament, each of which is variable for each filament. A voltage is applied to the filament power supply to supply filament current to the filament. A reflector power supply that applies a variable voltage to each reflector and causes arc discharge between the opposing filaments, and further includes a sensor that measures the beam current distribution of the ion beam between the extraction electrode and the mass analysis unit. A monitor is provided, wherein the monitor adjusts at least one of the filament current of each filament and the voltage applied to each reflector of the reflector power supply based on the beam current distribution from the sensor.
【０００９】チャンバの形状は、矩形でも円筒形でもよ
く、特に限定しない。チャンバは、通常、接地されてい
る。チャンバ内に導入するイオン発生材料用のガスは、
例えば、ＢＦ3ガス、ＰＦ3ガスであり、通常、Ａｒ等の
キャリアガスに同伴して導入する。本発明により、モニ
タによって、引き出し電極から導出されたイオンビーム
のビーム電流分布をフィードバック制御することができ
る。モニタとしては、例えば、（株）東京カソード研究
所製のモニタを使用する。イオンビームのビーム電流分
布とチャンバ内のイオン密度分布との相関関係即ちフィ
ラメント電流の強度との相関関係は、ゾーンの配置、フ
ィラメント及びリフレクタの配置等に依存し、理論的に
求めることは困難であるから、予め、実験によりトライ
アンドエラー方式により求めておく。尚、本発明に係る
イオン注入装置は、リフレクタ電源を備え、フィラメン
トとリフレクタとの各間でアーク放電させているので、
従来必要であったアーク放電電源は必要ない。リフレク
タは、複数のフィラメントに対向する共通のリフレクタ
であってもよい。The shape of the chamber may be rectangular or cylindrical, and is not particularly limited. The chamber is usually grounded. The gas for the ion generating material introduced into the chamber is
For example, BF 3 gas and PF 3 gas are usually introduced together with a carrier gas such as Ar. According to the present invention, it is possible to feedback-control the beam current distribution of the ion beam derived from the extraction electrode by the monitor. As the monitor, for example, a monitor manufactured by Tokyo Cathode Research Laboratory Co., Ltd. is used. The correlation between the beam current distribution of the ion beam and the ion density distribution in the chamber, that is, the correlation with the intensity of the filament current depends on the arrangement of the zones, the arrangement of the filaments and the reflectors, and is difficult to obtain theoretically. Therefore, it is obtained in advance by an experiment using a trial and error method. In addition, the ion implantation apparatus according to the present invention includes a reflector power supply, and performs arc discharge between each of the filament and the reflector.
There is no need for a conventionally required arc discharge power supply. The reflector may be a common reflector facing a plurality of filaments.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより詳細
に説明する。実施例 本実施例は、直線状に並べた３つのゾーンにチャンバ内
を分け、各ゾーンにフィラメント及びリフレクタを有し
ているイオンソース部を備えたイオン注入装置の例であ
る。図１は、本実施例のイオン注入装置３６の構成の、
イオンビームを発生させる部分を示す平面図である。イ
オン注入装置３６は、従来のイオン注入装置１０に比
べ、イオンソース部１２に代えてイオンソース部３８
と、イオンソース部３８のイオン密度分布を調整するモ
ニタ３９とを備えている。本実施例では、イオン注入装
置１０と同じ部品には同じ符号を付してその説明を省略
する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. EXAMPLE 1 This example is an example of an ion implantation apparatus provided with an ion source section having a chamber divided into three zones arranged in a straight line and having a filament and a reflector in each zone. FIG. 1 shows the configuration of the ion implantation apparatus 36 of the present embodiment.
FIG. 3 is a plan view illustrating a portion that generates an ion beam. The ion implantation device 36 is different from the conventional ion implantation device 10 in that an ion source unit 38 is used instead of the ion source unit 12.
And a monitor 39 for adjusting the ion density distribution of the ion source section 38. In the present embodiment, the same components as those of the ion implantation apparatus 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００１１】図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、イオ
ンソース部３８の構成を示す側面断面図、及びイオンソ
ース部３８のチャンバの正面図である。イオンソース部
３８は、３つのゾーンＶ1〜Ｖ3に区画されたチャンバ４
０と、各ゾーンのチャンバ内壁面に形成され、イオン種
となるガスを導入するガス導入口４１Ａ〜Ｃと、各ゾー
ンに設けられ、熱電子を放出するフィラメント４２Ａ〜
Ｃと、各ゾーンに、フィラメントに対向して設けられた
リフレクタ４４Ａ〜Ｃとを備えている。チャンバ４０
は、イオンビームを放出する放出口４７を正面に有し、
また、接地されている。イオンソース部３８は、更に、
フィラメント４２Ａ〜Ｃにそれぞれ接続されたフィラメ
ント電源４８Ａ〜Ｃと、リフレクタ４４Ａ〜Ｃにそれぞ
れ接続されたリフレクタ電源５０Ａ〜Ｃとを備えてい
る。フィラメント電源４８Ａ〜Ｃは、それぞれ、各フィ
ラメントに可変の電圧を印加して可変のフィラメント電
流を流す。リフレクタ電源５０Ａ〜Ｃは、それぞれ、各
リフレクタに可変の電圧を印加し、対向するフィラメン
トとの間でアーク放電させる。FIGS. 2A and 2B are a side sectional view showing the configuration of the ion source section 38 and a front view of a chamber of the ion source section 38, respectively. The ion source section 38 includes a chamber 4 divided into three zones V 1 to V 3.
0, gas inlets 41A to 41C formed on the inner wall surface of the chamber in each zone and introducing gas serving as ion species, and filaments 42A to 42A provided in each zone and emitting thermoelectrons.
C, and reflectors 44A to 44C provided in each zone so as to face the filaments. Chamber 40
Has an emission port 47 at the front for emitting an ion beam,
It is grounded. The ion source unit 38 further includes
It has filament power supplies 48A-C connected to the filaments 42A-C, respectively, and reflector power supplies 50A-C connected to the reflectors 44A-C, respectively. Each of the filament power supplies 48A to 48C applies a variable voltage to each filament to flow a variable filament current. Each of the reflector power supplies 50A to 50C applies a variable voltage to each of the reflectors to cause arc discharge between the reflector and the opposing filament.
【００１２】モニタ３９は、イオンビームのビーム電流
分布を計測するセンサ５４を引き出し電極１６と質量分
析部１８との間に有し、センサ５４からのビーム電流分
布の信号に基づいて、フィラメント４２Ａ〜Ｃのフィラ
メント電流、及びリフレクタ電源５０Ａ〜Ｃの各リフレ
クタへの印加電圧をフィードバックにより調節するよう
にされている。The monitor 39 has a sensor 54 for measuring the beam current distribution of the ion beam between the extraction electrode 16 and the mass spectrometer 18, and based on the beam current distribution signal from the sensor 54, the filaments 42A to 42A. The filament current of C and the voltages applied to the reflectors of the reflector power supplies 50A to 50C are adjusted by feedback.
【００１３】イオン注入装置３６を用いるには、イオン
ビームのビーム電流分布が均一になるように、モニタ３
９により、イオンソース部３８のゾーンＶ1〜Ｖ3のイオ
ン密度をそれぞれ調整しつつ、ハイブリッド方式により
ウエハ２５にイオンを注入する。図３から図５は、それ
ぞれ、イオンビームのビーム電流分布を示すモニタ正面
図である。図３から図５では、横軸Ｘ及び縦軸Ｙは、何
れも、チャンバ４０の基準位置から距離を示す値で、単
位はmmであり、また、ビーム電流分布を示す電流の単位
はmA/cm2である。領域５６Ａ〜Ｃは、それぞれ、ゾーン
Ｖ1〜Ｖ3に対応している。フィラメント４２Ａ〜Ｃのフ
ィラメント電流、及びリフレクタ４４Ａ〜Ｃに印加する
電圧が同一であるときのビーム電流分布は、例えば、図
３に示すように、領域５６Ｃのみが、領域５６Ａ、Ｂに
比べてイオン量の多い部分領域５８を有する分布である
場合、モニタ３９により、ゾーンＶ3のイオン量のみを
下げるように、フィラメント４２Ｃのフィラメント電流
及びリフレクタ４４Ｃへの印加電圧を調節し、図４に示
すように、ビーム電流分布を均一な分布にする。モニタ
正面図が、例えば、図５に示すような場合でも、同様に
して、ビーム電流分布を均一な分布にする。In order to use the ion implanter 36, the monitor 3 is used so that the beam current distribution of the ion beam becomes uniform.
9, ions are implanted into the wafer 25 by the hybrid method while adjusting the ion densities of the zones V 1 to V 3 of the ion source unit 38. 3 to 5 are front views of monitors each showing a beam current distribution of the ion beam. 3 to 5, each of the horizontal axis X and the vertical axis Y is a value indicating the distance from the reference position of the chamber 40, the unit is mm, and the unit of the current indicating the beam current distribution is mA / it is cm 2. Region 56A~C respectively correspond to the zone V 1 ~V 3. The beam current distribution when the filament currents of the filaments 42A to 42C and the voltage applied to the reflectors 44A to 44C are the same, for example, as shown in FIG. If a distribution with abundant partial region 58, the monitor 39, so as to lower only the ion volume of the zone V 3, by adjusting the voltage applied to the filament current and reflector 44C of the filament 42C, as shown in FIG. 4 Next, the beam current distribution is made uniform. Even if the front view of the monitor is, for example, as shown in FIG. 5, the beam current distribution is made uniform similarly.
【００１４】これにより、イオンは、ドーズ量がウエハ
全面にわたり均一になるようにして注入される。また、
引き出し電極１６と質量分析部１８との間でビーム電流
分布を計測しているので、イオンビームの拡がりを抑え
ることができ、質量分析部１８の内壁がスパッタリング
される量を大幅に低減させている。従って、質量分析部
１８から放出されてイオンビームに混入するコンタミネ
ーション量を大幅に低減させることができる。Thus, ions are implanted so that the dose is uniform over the entire surface of the wafer. Also,
Since the beam current distribution is measured between the extraction electrode 16 and the mass analyzer 18, the spread of the ion beam can be suppressed, and the amount of the inner wall of the mass analyzer 18 that is sputtered is greatly reduced. . Therefore, the amount of contamination emitted from the mass analyzer 18 and mixed into the ion beam can be significantly reduced.
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明の構成によれば、イオン注入装置
は、イオンソース部と、イオンソース部から導出された
イオンビームのビーム電流分布を計測するモニタとを備
え、イオンソース部は、複数のゾーンに区画されたチャ
ンバと、各ゾーンに設けられ、熱電子を放出するフィラ
メントと、各ゾーンに、フィラメントに対向して設けら
れたリフレクタとを備えており、よって、フィラメント
毎にそれぞれ可変の電圧を印加し、リフレクタ毎に可変
の電圧を印加し、対向するフィラメントとの間でアーク
放電させることが可能である。これにより、モニタが、
センサからのビーム電流分布に基づいて、各フィラメン
トのフィラメント電流、及び／又はリフレクタ電源の各
リフレクタへの印加電圧を調節し、ゾーン毎にイオン密
度を調整してビーム電流分布を均一にすることができ、
イオンは、ドース量がウエハ全面にわたり均一になるよ
うに注入される。According to the structure of the present invention, the ion implantation apparatus includes an ion source section and a monitor for measuring a beam current distribution of an ion beam derived from the ion source section. Chambers, a filament provided in each zone and emitting thermoelectrons, and a reflector provided in each zone so as to face the filament. It is possible to apply a voltage, apply a variable voltage to each reflector, and cause an arc discharge between the filament and the opposing filament. This allows the monitor to
Based on the beam current distribution from the sensor, the filament current of each filament and / or the voltage applied to each reflector of the reflector power supply is adjusted, and the ion density is adjusted for each zone to make the beam current distribution uniform. Can,
The ions are implanted so that the dose is uniform over the entire surface of the wafer.
【図１】本実施例のイオン注入装置の構成の、イオンビ
ームを生成する部分を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a portion for generating an ion beam in the configuration of an ion implantation apparatus according to the present embodiment.
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本実施例
のイオン注入装置のイオンソース部の構成を示す側面断
面図、及びイオンソース部のチャンバの正面図である。FIGS. 2A and 2B are a side sectional view showing a configuration of an ion source unit of the ion implantation apparatus of the present embodiment and a front view of a chamber of the ion source unit, respectively.
【図３】本実施例のイオン注入装置で、イオンビームの
ビーム電流分布を示すモニタ正面図である。FIG. 3 is a front view of a monitor showing a beam current distribution of an ion beam in the ion implantation apparatus of the present embodiment.
【図４】本実施例のイオン注入装置でのイオンビームの
ビーム電流分布を示すモニタ正面図である。FIG. 4 is a front view of a monitor showing a beam current distribution of an ion beam in the ion implantation apparatus of the present embodiment.
【図５】本実施例のイオン注入装置でのイオンビームの
ビーム電流分布を示すモニタ正面図である。FIG. 5 is a front view of a monitor showing a beam current distribution of an ion beam in the ion implantation apparatus of the present embodiment.
【図６】従来のイオン注入装置の構成を示す平面図であ
る。FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a conventional ion implantation apparatus.
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来のイ
オン注入装置のイオンソース部の構成を示す側面断面
図、及びイオンソース部のチャンバの正面図である。FIGS. 7A and 7B are a side sectional view showing a configuration of an ion source unit of a conventional ion implantation apparatus, and a front view of a chamber of the ion source unit, respectively.
【図８】従来のイオン注入装置でのイオンソース部内の
プラズマ状態を示す側面断面図である。FIG. 8 is a side sectional view showing a plasma state in an ion source part in a conventional ion implantation apparatus.
【図９】従来のイオン注入装置でのイオンソース部内の
プラズマ状態を示す側面断面図である。FIG. 9 is a side cross-sectional view showing a plasma state in an ion source section in a conventional ion implantation apparatus.
１０……イオン注入装置、１２……イオンソース部、１
６……引き出し電極、１８……質量分析部、２０……イ
オン加速・注入部、２２……前段加速部、２３……レン
ズ部、２４……偏向部、２５……ウエハ、２７……エン
ドステーション部、２８……チャンバ、２９……放出
口、３０……フィラメント、３１……ガス導入口、３２
……リフレクタ、３３……フィラメント電源、３４……
磁石、３５……アーク放電電源、３６……イオン注入装
置、３７Ａ〜Ｃ……ゾーン、３８……イオンソース部、
３９……モニタ、４０……チャンバ、４１Ａ〜Ｃ……ガ
ス導入口、４２Ａ〜Ｃ……フィラメント、４４Ａ〜Ｃ…
…リフレクタ、４７……放出口、４８Ａ〜Ｃ……フィラ
メント電源、５０Ａ〜Ｃ……リフレクタ電源、５４……
センサ、５６Ａ〜Ｃ……領域、５８……部分領域。10 ... Ion implantation apparatus, 12 ... Ion source part, 1
6 extraction electrode, 18 mass spectrometry section, 20 ion acceleration / injection section, 22 pre-stage acceleration section, 23 lens section, 24 deflection section, 25 wafer, 27 end Station section, 28 chamber, 29 outlet, 30 filament, 31 gas inlet, 32
...... Reflector, 33 ... Filament power supply, 34 ...
Magnet, 35 arc discharge power source, 36 ion implanter, 37A to C zone, 38 ion source section,
39: monitor, 40: chamber, 41A-C ... gas inlet, 42A-C ... filament, 44A-C ...
... Reflector, 47 ... Discharge port, 48A-C ... Filament power supply, 50A-C ... Reflector power supply, 54 ...
Sensors, 56A to 56C ... area, 58 ... partial area.
Claims (2)
ソース部と、イオンソース部からイオンをイオンビーム
として導出する引き出し電極と、イオンビーム中のイオ
ン種を選別する質量分析部とを備え、ウエハにイオン注
入するようにしたイオン注入装置において、 イオンソース部は、複数のゾーンに区画されたチャンバ
と、各ゾーンに設けられ、イオン種となるガスを導入す
るガス導入口と、各ゾーンに設けられ、熱電子を放出す
るフィラメントと、各ゾーンにフィラメントに対向して
設けられたリフレクタと、各フィラメントに接続され、
フィラメント毎にそれぞれ可変の電圧を印加し、フィラ
メントにフィラメント電流を流すフィラメント電源と、
各リフレクタに接続され、リフレクタ毎に可変の電圧を
印加し、対向するフィラメントとの間でアーク放電させ
るリフレクタ電源とを備え、 更に、イオンビームのビーム電流分布を計測するセンサ
を引き出し電極と質量分析部との間に有するモニタを備
え、モニタが、センサからのビーム電流分布に基づい
て、各フィラメントのフィラメント電流及びリフレクタ
電源の各リフレクタへの印加電圧の少なくとも一方を調
節するようにしたことを特徴とするイオン注入装置。An ion source for generating ions in a chamber, an extraction electrode for extracting ions from the ion source as an ion beam, and a mass analyzer for selecting an ion species in the ion beam are provided on a wafer. In an ion implantation apparatus adapted to perform ion implantation, an ion source portion is provided in a chamber divided into a plurality of zones, a gas inlet provided in each zone, and a gas introduction port for introducing a gas serving as an ion species, and provided in each zone. , A filament that emits thermoelectrons, a reflector provided in each zone facing the filament, and connected to each filament,
A filament power supply that applies a variable voltage to each filament and passes a filament current to the filament;
A reflector power supply is connected to each reflector, applies a variable voltage to each reflector, and performs an arc discharge between the opposing filaments.Furthermore, a sensor for measuring the beam current distribution of the ion beam is extracted. And a monitor provided between the first and second sections, wherein the monitor adjusts at least one of the filament current of each filament and the voltage applied to each reflector of the reflector power supply based on the beam current distribution from the sensor. Ion implanter.
向する共通のリフレクタであることを特徴とする請求項
１に記載のイオン注入装置。2. The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein the reflector is a common reflector facing a plurality of filaments.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9103757A JPH10302657A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ion implanting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9103757A JPH10302657A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ion implanting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10302657A true JPH10302657A (en) | 1998-11-13 |
Family
ID=14362415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9103757A Pending JPH10302657A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ion implanting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10302657A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002117780A (en) * | 2000-08-07 | 2002-04-19 | Axcelis Technologies Inc | Ion source for ion implantation device and repeller for it |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP9103757A patent/JPH10302657A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002117780A (en) * | 2000-08-07 | 2002-04-19 | Axcelis Technologies Inc | Ion source for ion implantation device and repeller for it |
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