JPH11339706A - イオン注入装置及び方法 - Google Patents
イオン注入装置及び方法Info
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- JPH11339706A JPH11339706A JP10143562A JP14356298A JPH11339706A JP H11339706 A JPH11339706 A JP H11339706A JP 10143562 A JP10143562 A JP 10143562A JP 14356298 A JP14356298 A JP 14356298A JP H11339706 A JPH11339706 A JP H11339706A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハ面内でイオン照射量の異なる領域の
形成と、ウェーハ面でイオンを注入したい領域へ任意に
イオン注入を行える等、様々なイオン照射条件を満足で
きるイオン注入装置及び方法の提供する。 【解決手段】 イオン源１と、このイオン源から出る種
々のイオンから所望のイオンを分離する質量分析器２
と、この質量分析器で分離された目的のイオンをウェー
ハ中の目的の深さまで注入するために加速させる加速器
３と、この加速器で加速されたイオンをウェーハ全面に
均一に注入するための偏向器４と、照射すべき半導体ウ
ェーハ５を保持する支持台６とを有するイオン注入装置
において、前記支持台６直前に、シャッター７を設け、
ウェーハ５へのイオンの注入面積を任意に変更可能とし
た。
形成と、ウェーハ面でイオンを注入したい領域へ任意に
イオン注入を行える等、様々なイオン照射条件を満足で
きるイオン注入装置及び方法の提供する。 【解決手段】 イオン源１と、このイオン源から出る種
々のイオンから所望のイオンを分離する質量分析器２
と、この質量分析器で分離された目的のイオンをウェー
ハ中の目的の深さまで注入するために加速させる加速器
３と、この加速器で加速されたイオンをウェーハ全面に
均一に注入するための偏向器４と、照射すべき半導体ウ
ェーハ５を保持する支持台６とを有するイオン注入装置
において、前記支持台６直前に、シャッター７を設け、
ウェーハ５へのイオンの注入面積を任意に変更可能とし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイオン注入装置及び
方法に関する。より詳しくは、半導体製造プロセスにお
いて様々なイオンをウェーハ面に照射する際に、ウェー
ハ面に照射されるイオンの注入条件を、ウェーハ面内で
変更可能とするイオン注入装置及び方法に関するもので
ある。
方法に関する。より詳しくは、半導体製造プロセスにお
いて様々なイオンをウェーハ面に照射する際に、ウェー
ハ面に照射されるイオンの注入条件を、ウェーハ面内で
変更可能とするイオン注入装置及び方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、シリコン
等からなる半導体ウェーハに、必要とする半導体特性に
応じた不純物を導入するために、枚葉式のイオン注入装
置が用いられている。この枚葉式イオン注入装置は、ウ
ェーハ１枚毎にイオンを直接注入して、トランジスタの
ベース等になる不純物層を形成させるものである。
等からなる半導体ウェーハに、必要とする半導体特性に
応じた不純物を導入するために、枚葉式のイオン注入装
置が用いられている。この枚葉式イオン注入装置は、ウ
ェーハ１枚毎にイオンを直接注入して、トランジスタの
ベース等になる不純物層を形成させるものである。
【０００３】図５は従来のイオン注入装置の構成図であ
る。図５に示すようにイオン注入装置は、イオン源１で
発生したイオンの中から質量分析器２で必要なイオンを
選別して分離し、加速器３で加速してイオンビームと
し、偏向器４を用いてイオン注入室内に保持された半導
体ウェーハ５の全面にイオンを注入するもので、前記ウ
ェーハ５を、機械的その他適当な手段で保持する支持台
６を備えている。この時、ウェーハ５面は前記偏向器４
より放出されるイオンビームの進行方向に対向するよう
に支持台６に保持される。
る。図５に示すようにイオン注入装置は、イオン源１で
発生したイオンの中から質量分析器２で必要なイオンを
選別して分離し、加速器３で加速してイオンビームと
し、偏向器４を用いてイオン注入室内に保持された半導
体ウェーハ５の全面にイオンを注入するもので、前記ウ
ェーハ５を、機械的その他適当な手段で保持する支持台
６を備えている。この時、ウェーハ５面は前記偏向器４
より放出されるイオンビームの進行方向に対向するよう
に支持台６に保持される。
【０００４】この場合、イオン照射条件として使用する
イオンやイオン注入量等を設定し、注入目標であるウェ
ーハ５の全面に対し同一条件でイオン照射を行ってい
る。従って１つの条件でイオン注入を行うごとに１枚の
ウェーハが用いられる。
イオンやイオン注入量等を設定し、注入目標であるウェ
ーハ５の全面に対し同一条件でイオン照射を行ってい
る。従って１つの条件でイオン注入を行うごとに１枚の
ウェーハが用いられる。
【０００５】また、特性異状の早期発見のためにサンプ
ルウェーハを用いて特性の判定を行う場合があり、この
場合特性確認のためのサンプルを各イオン照射毎に１枚
づつ作成しなければならず、数多くのウェーハ５を使用
する。これを防ぐため、フォトレジストによりウェーハ
５にマスキングを行い、フォトレジストでマスキングさ
れた場所にイオン照射が行われないようにして、ウェー
ハ５面内で複数のイオン照射場所ができるようにして、
ウェーハ５の使用枚数を削減している。
ルウェーハを用いて特性の判定を行う場合があり、この
場合特性確認のためのサンプルを各イオン照射毎に１枚
づつ作成しなければならず、数多くのウェーハ５を使用
する。これを防ぐため、フォトレジストによりウェーハ
５にマスキングを行い、フォトレジストでマスキングさ
れた場所にイオン照射が行われないようにして、ウェー
ハ５面内で複数のイオン照射場所ができるようにして、
ウェーハ５の使用枚数を削減している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、新規ウ
ェーハデバイスの開発や新規設備の立ち上げ等では複数
の条件でのイオン照射を行い、ＩＣの基本特性の条件出
しや、基本特性を満足するためのイオン照射条件を決定
したり、新規イオン注入機の立ち上げ等では、設備の基
本性能や従来機との合わせ込みを行うため、１つの条件
でイオン照射を行う前記従来のウェーハ全面へのイオン
照射方法では膨大な量のウェーハが必要となる。
ェーハデバイスの開発や新規設備の立ち上げ等では複数
の条件でのイオン照射を行い、ＩＣの基本特性の条件出
しや、基本特性を満足するためのイオン照射条件を決定
したり、新規イオン注入機の立ち上げ等では、設備の基
本性能や従来機との合わせ込みを行うため、１つの条件
でイオン照射を行う前記従来のウェーハ全面へのイオン
照射方法では膨大な量のウェーハが必要となる。
【０００７】また、特性異状の早期発見のためにサンプ
ルウェーハを使用する場合、ウェーハの使用枚数を削減
するためには、フォトレジストでのマスキング作業と、
マスキングされた部分のフォトレジスト除去を行わない
と次のイオン照射の際に使用できないので、フォトレジ
スト剥離作業を行う必要があり、作業が面倒であり、コ
スト的には軽減されない。
ルウェーハを使用する場合、ウェーハの使用枚数を削減
するためには、フォトレジストでのマスキング作業と、
マスキングされた部分のフォトレジスト除去を行わない
と次のイオン照射の際に使用できないので、フォトレジ
スト剥離作業を行う必要があり、作業が面倒であり、コ
スト的には軽減されない。
【０００８】図６はこのようなサンプルウェーハに対す
る従来のイオン注入装置によるイオン分割注入方法の説
明図である。フォトレジストのついていない部分ａはイ
オン照射が行われるが、フォトレジストのついた部分ｂ
〜ｄはフォトレジスト中でイオンが阻止されるのでウェ
ーハ５へのイオン照射は行われない。また、フォトレジ
ストを除去しマスキングの場所を変更すれば、ウェーハ
５で４分割の注入を行えるが、マスキング作業とフォト
レジスト除去の作業に手間がかかり、操作が煩雑であっ
た。
る従来のイオン注入装置によるイオン分割注入方法の説
明図である。フォトレジストのついていない部分ａはイ
オン照射が行われるが、フォトレジストのついた部分ｂ
〜ｄはフォトレジスト中でイオンが阻止されるのでウェ
ーハ５へのイオン照射は行われない。また、フォトレジ
ストを除去しマスキングの場所を変更すれば、ウェーハ
５で４分割の注入を行えるが、マスキング作業とフォト
レジスト除去の作業に手間がかかり、操作が煩雑であっ
た。
【０００９】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、ウェーハ面内でイオン照射量の異なる領域の形成
と、ウェーハ面でイオンを注入したい領域へ任意にイオ
ン注入を行える等、様々なイオン照射条件を満足できる
イオン注入装置及び方法の提供を目的とする。
って、ウェーハ面内でイオン照射量の異なる領域の形成
と、ウェーハ面でイオンを注入したい領域へ任意にイオ
ン注入を行える等、様々なイオン照射条件を満足できる
イオン注入装置及び方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、イオン源と、このイオン源から出る種
々のイオンから所望のイオンを分離する質量分析器と、
この質量分析器で分離された目的のイオンをウェーハ中
の目的の深さまで注入するために加速させる加速器と、
この加速器で加速されたイオンをウェーハ全面に均一に
注入するための偏向器と、照射すべき半導体ウェーハを
保持する支持台とを有するイオン注入装置において、前
記支持台直前に、シャッターを設け、ウェーハへのイオ
ンの注入面積を任意に変更可能としたことを特徴とする
イオン注入装置を提供する。
め、本発明では、イオン源と、このイオン源から出る種
々のイオンから所望のイオンを分離する質量分析器と、
この質量分析器で分離された目的のイオンをウェーハ中
の目的の深さまで注入するために加速させる加速器と、
この加速器で加速されたイオンをウェーハ全面に均一に
注入するための偏向器と、照射すべき半導体ウェーハを
保持する支持台とを有するイオン注入装置において、前
記支持台直前に、シャッターを設け、ウェーハへのイオ
ンの注入面積を任意に変更可能としたことを特徴とする
イオン注入装置を提供する。
【００１１】この構成によれば、シャッターによりウェ
ーハへのイオンの注入面積を任意に変更可能としたの
で、シャッターの開口場所を変更してウェーハ面内でイ
オン照射量の異なる領域を形成でき、１枚のウェーハで
様々なイオン照射条件を満たすことができる。
ーハへのイオンの注入面積を任意に変更可能としたの
で、シャッターの開口場所を変更してウェーハ面内でイ
オン照射量の異なる領域を形成でき、１枚のウェーハで
様々なイオン照射条件を満たすことができる。
【００１２】好ましい構成例においては、前記シャッタ
ーは、スライド式でありウェーハ表面に沿って摺動可能
であることを特徴としている。
ーは、スライド式でありウェーハ表面に沿って摺動可能
であることを特徴としている。
【００１３】この構成によれば、シャッターをウェーハ
表面に沿ってスライドさせることにより、イオン照射量
に応じて開く（またはその逆に閉じる）ことができるの
で、様々なイオン照射条件を容易に確実に照射面積を変
えることにより満たすことができる。
表面に沿ってスライドさせることにより、イオン照射量
に応じて開く（またはその逆に閉じる）ことができるの
で、様々なイオン照射条件を容易に確実に照射面積を変
えることにより満たすことができる。
【００１４】さらに本発明ではイオン源と、このイオン
源から出る種々のイオンから所望のイオンを分離する質
量分析器と、この質量分析器で分離された目的のイオン
をウェーハ中の目的の深さまで注入するために加速させ
る加速器と、この加速器で加速されたイオンをウェーハ
全面に均一に注入するための偏向器と、照射すべき半導
体ウェーハを保持する支持台とを有するイオン注入装置
を用いたイオン注入方法において、前記支持台直前にシ
ャッターを設け、前記ウェーハに対するイオン照射中
に、イオンの注入量を測定しイオンの注入量に応じて前
記シャッターの開口面積を変化させ、このウェーハに注
入されるイオンの量をウェーハ面内で任意に変化させら
れることを特徴とするイオン注入方法を提供する。
源から出る種々のイオンから所望のイオンを分離する質
量分析器と、この質量分析器で分離された目的のイオン
をウェーハ中の目的の深さまで注入するために加速させ
る加速器と、この加速器で加速されたイオンをウェーハ
全面に均一に注入するための偏向器と、照射すべき半導
体ウェーハを保持する支持台とを有するイオン注入装置
を用いたイオン注入方法において、前記支持台直前にシ
ャッターを設け、前記ウェーハに対するイオン照射中
に、イオンの注入量を測定しイオンの注入量に応じて前
記シャッターの開口面積を変化させ、このウェーハに注
入されるイオンの量をウェーハ面内で任意に変化させら
れることを特徴とするイオン注入方法を提供する。
【００１５】この構成によれば、ウェーハ面内でイオン
照射量の異なる領域を形成したい場合、シャッターの開
口場所を変更するか、シャッターをイオン照射量に応じ
て開く（またはその逆に閉じる）ことができる。これに
より、ウェーハ面内でイオン照射量の異なる領域が希望
する場所に、希望するイオン照射量で形成されるため、
様々なイオン照射条件を満足することができる。
照射量の異なる領域を形成したい場合、シャッターの開
口場所を変更するか、シャッターをイオン照射量に応じ
て開く（またはその逆に閉じる）ことができる。これに
より、ウェーハ面内でイオン照射量の異なる領域が希望
する場所に、希望するイオン照射量で形成されるため、
様々なイオン照射条件を満足することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
イオン注入装置の構成図である。この実施形態における
イオン注入装置の構造はイオン源１から偏向器４まで
は、前述の図５に示した従来のイオン注入装置の構造と
ほぼ同様である。
イオン注入装置の構成図である。この実施形態における
イオン注入装置の構造はイオン源１から偏向器４まで
は、前述の図５に示した従来のイオン注入装置の構造と
ほぼ同様である。
【００１７】即ちイオン源１で発生したイオンの中から
質量分析器２で必要なイオンを選別して分離し、加速器
３で加速してイオンビームとし、偏向器４を用いてイオ
ン注入室内に保持された半導体ウェーハ５の全面にイオ
ンを注入するもので、前記ウェーハ５を、機械的その他
適当な手段で保持する支持台６を備えている。この時、
ウェーハ５面は前記偏向器４より放出されるイオンビー
ムの進行方向に対向するように支持台６に保持される。
質量分析器２で必要なイオンを選別して分離し、加速器
３で加速してイオンビームとし、偏向器４を用いてイオ
ン注入室内に保持された半導体ウェーハ５の全面にイオ
ンを注入するもので、前記ウェーハ５を、機械的その他
適当な手段で保持する支持台６を備えている。この時、
ウェーハ５面は前記偏向器４より放出されるイオンビー
ムの進行方向に対向するように支持台６に保持される。
【００１８】本実施形態においては、図１に示すように
前記支持台６のウェーハ５の直前にイオン照射を遮るよ
うにステンレス製のシャッター７を設置し、シャッター
７は注入したい領域のみ開口可能である。このシャッタ
ー７の開閉動作はシャッター制御装置８を介して行われ
る。
前記支持台６のウェーハ５の直前にイオン照射を遮るよ
うにステンレス製のシャッター７を設置し、シャッター
７は注入したい領域のみ開口可能である。このシャッタ
ー７の開閉動作はシャッター制御装置８を介して行われ
る。
【００１９】この時、注入したい領域を前記シャッター
制御装置８に入力することによって注入したくない領域
をシャッター７で閉めてイオンが照射されないように
し、イオンのウェーハ５面への分割照射の操作が簡単に
できる。
制御装置８に入力することによって注入したくない領域
をシャッター７で閉めてイオンが照射されないように
し、イオンのウェーハ５面への分割照射の操作が簡単に
できる。
【００２０】図２から図４は本発明の実施の形態にかか
るイオン注入方法の説明図である。ウェーハ５内でイオ
ンの注入量の違う領域を同時に形成したい場合には、図
２から図４に示すように、最大注入量に対してｅの領域
は８０％、ｆの領域は９０％、ｇの領域は１００％注入
量と指定しておき、まず図２に示すようにｇの領域のみ
シャッター７が開口され、１０％注入した時点で図３に
示すようにｆの領域までシャッター７が開口し、２０％
注入されたところで図４に示すようにシャッター７が全
て開口し、ウェーハ５全面のイオン照射となる。
るイオン注入方法の説明図である。ウェーハ５内でイオ
ンの注入量の違う領域を同時に形成したい場合には、図
２から図４に示すように、最大注入量に対してｅの領域
は８０％、ｆの領域は９０％、ｇの領域は１００％注入
量と指定しておき、まず図２に示すようにｇの領域のみ
シャッター７が開口され、１０％注入した時点で図３に
示すようにｆの領域までシャッター７が開口し、２０％
注入されたところで図４に示すようにシャッター７が全
て開口し、ウェーハ５全面のイオン照射となる。
【００２１】前述した照射方法とは逆に最初は図４に示
すようにウェーハ５全面に注入を開始し、８０％注入し
たところで図３に示すようにｅの領域のシャッター７を
閉じる。９０％注入したところで図２のようにｆまで閉
じてｇのみ１００％の注入を行えば同じ注入が可能であ
る。
すようにウェーハ５全面に注入を開始し、８０％注入し
たところで図３に示すようにｅの領域のシャッター７を
閉じる。９０％注入したところで図２のようにｆまで閉
じてｇのみ１００％の注入を行えば同じ注入が可能であ
る。
【００２２】このようにシャッター７の開口面積により
イオンの照射面積は任意に変更可能であり、この場合ウ
ェーハ５のオリフラットに対し直角分割するか、平行に
分割するかはイオン注入装置に備え付けのオリフラット
アライナー（図示しない）によりオリフラットをどの位
置で注入するかで任意に変更できるので、注入領域作成
パターンは無数に選べ、様々な照射条件を満たすことが
できる。
イオンの照射面積は任意に変更可能であり、この場合ウ
ェーハ５のオリフラットに対し直角分割するか、平行に
分割するかはイオン注入装置に備え付けのオリフラット
アライナー（図示しない）によりオリフラットをどの位
置で注入するかで任意に変更できるので、注入領域作成
パターンは無数に選べ、様々な照射条件を満たすことが
できる。
【００２３】また、シャッター７の材質はステンレスに
限らず、アルミニウムやカーボンその他適当な材質を用
いることができる。
限らず、アルミニウムやカーボンその他適当な材質を用
いることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ウェ
ーハ支持台の直前にシャッターを設けイオン照射領域を
任意に変更可能な構成とすることにより、１枚のウェー
ハに複数の異なるイオン注入領域を簡単に作成できる。
これにより、条件の異なる複数のイオン注入領域を有す
るイオン注入プロセスにおいて使用されるウェーハの枚
数を減らすことができ、また今まで特性確認のためやサ
ンプル評価等で行っていたフォトレジストでのマスキン
グ作業及びフォトレジスト剥離作業等の面倒な作業を行
うことなく使用するウェーハの枚数を大幅に削減でき、
コスト削減が可能となる。
ーハ支持台の直前にシャッターを設けイオン照射領域を
任意に変更可能な構成とすることにより、１枚のウェー
ハに複数の異なるイオン注入領域を簡単に作成できる。
これにより、条件の異なる複数のイオン注入領域を有す
るイオン注入プロセスにおいて使用されるウェーハの枚
数を減らすことができ、また今まで特性確認のためやサ
ンプル評価等で行っていたフォトレジストでのマスキン
グ作業及びフォトレジスト剥離作業等の面倒な作業を行
うことなく使用するウェーハの枚数を大幅に削減でき、
コスト削減が可能となる。
【図１】 本発明の実施の形態にかかるイオン注入装置
の構成図。
の構成図。
【図２】 本発明の実施の形態にかかるイオン注入方法
の説明図。
の説明図。
【図３】 本発明の実施の形態にかかるイオン注入方法
の説明図。
の説明図。
【図４】 本発明の実施の形態にかかるイオン注入方法
の説明図。
の説明図。
【図５】 従来のイオン注入装置の構成図。
【図６】 従来のイオン分割注入方法の説明図。
１：イオン源、２：質量分析器、３：加速器、４：偏向
器、５：ウェーハ、６：支持台、７：シャッター、８シ
ャッター制御装置。
器、５：ウェーハ、６：支持台、７：シャッター、８シ
ャッター制御装置。
Claims (3)
- 【請求項１】イオン源と、 このイオン源から出る種々のイオンから所望のイオンを
分離する質量分析器と、 この質量分析器で分離された目的のイオンをウェーハ中
の目的の深さまで注入するために加速させる加速器と、 この加速器で加速されたイオンをウェーハ全面に均一に
注入するための偏向器と、 照射すべき半導体ウェーハを保持する支持台とを有する
イオン注入装置において、 前記支持台直前に、シャッターを設け、ウェーハへのイ
オンの注入面積を任意に変更可能としたことを特徴とす
るイオン注入装置。 - 【請求項２】前記シャッターは、スライド式でありウェ
ーハ表面に沿って摺動可能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。 - 【請求項３】イオン源と、 このイオン源から出る種々のイオンから所望のイオンを
分離する質量分析器と、 この質量分析器で分離された目的のイオンをウェーハ中
の目的の深さまで注入するために加速させる加速器と、 この加速器で加速されたイオンをウェーハ全面に均一に
注入するための偏向器と、 照射すべき半導体ウェーハを保持する支持台とを有する
イオン注入装置を用いたイオン注入方法において、 前記支持台直前にシャッターを設け、前記ウェーハに対
するイオン照射中に、イオンの注入量を測定しイオンの
注入量に応じて前記シャッターの開口面積を変化させ、
このウェーハに注入されるイオンの量をウェーハ面内で
任意に変化させられることを特徴とするイオン注入方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143562A JPH11339706A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | イオン注入装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143562A JPH11339706A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | イオン注入装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339706A true JPH11339706A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15341640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10143562A Pending JPH11339706A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | イオン注入装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11339706A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002084713A3 (en) * | 2001-04-11 | 2003-03-13 | Varian Semiconductor Equipment | Occluding beamline ion implanter |
| US6777695B2 (en) | 2002-07-12 | 2004-08-17 | Varian Semiconductors Equipment Associates, Inc. | Rotating beam ion implanter |
| CN104979152A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-10-14 | 中国科学技术大学 | 一种离子注入设备 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP10143562A patent/JPH11339706A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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