JPS61271738A - 機械走査とビーム走査を併用したイオン打ち込み装置 - Google Patents

機械走査とビーム走査を併用したイオン打ち込み装置

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JPS61271738A
JPS61271738A JP11382085A JP11382085A JPS61271738A JP S61271738 A JPS61271738 A JP S61271738A JP 11382085 A JP11382085 A JP 11382085A JP 11382085 A JP11382085 A JP 11382085A JP S61271738 A JPS61271738 A JP S61271738A
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JP
Japan
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scanning
ion beam
ion
mechanical
wafer
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JP11382085A
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JPH0479102B2 (ja
Inventor
Toshimichi Taya
田谷 俊陸
Kuniyuki Sakumichi
訓之 作道
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3171Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は機械走査とビーム走査を並用し九イ、オン打ち
込み装置に係り、特に半導体プロセスに用いられる7〜
8インチの大口径ウニノーへのイオン打ち込みに好適な
機械走査とビーム走査を並用したイオン打ち込み装置に
関するものである。
〔発明の背景〕
10mA以上の大電流のイオンを打ち込むには、ビーム
加熱によるウェハ表面の損傷を防止するために、直径1
m前後の冷却された回転円板の円周上に複数個のウェハ
を並べてイオンを打ち込む方法が一般的に行われている
。この方法だと、イオンビームは回転円板が一周するた
びに各ウエノ・にイオンが打ち込まれるだけなので、一
回転する間に冷却される。
回転円板へのイオンビーム打ち込み方法には、従来、第
3図、第5図に示した方法が一般に用いられていた。第
3図は特開昭56−48052号公報に示しであるビー
ム走査方式による回転円板上のウェハへのイオンビーム
打ち込み方法であり、1は打ち込み室、2は回転円板、
3は回転円板回転用モータ、4は標的(ウェハ)、5は
イオンビーム、6はイオンビーム走査用電磁石で、打ち
込み室1内の回転円板2には、第4図に示すようK、複
数個の標的4”を装着して、回転円板回転用モータ3に
よシ高速回転させる。一方、イオンビーム5は、イオン
ビーム走査用電磁石6によって左右に走査し、標的4、
すなわち、ウエノ1上に均一にイオンを打ち込む。
ビームの走査される範囲Mは、第4図に示しであるよう
に、ウエノ・4の直径をW、イオンビーム5の横幅をB
とすると、少なくともM=W+Bは必要であシ、特に、
将来のプロセスのように、ウェハサイズが8インチ(2
00iaI)にも達すると。
イオンビーム5の横軸を40mとしても、M≧W+B=
240(awI)      ・・・(1)も走査しな
ければならない。
このようK、大口径ウエノ・で、ビーム走査方式を採用
すると1次の問題が生じてくる。
(1)大幅にイオンビームを電磁石で偏向走査するため
、左右両端でイオンビームの電流密度が大きく変わり、
走査速度を制御してイオンを均一に打ち込む技術が益々
困難になってくる。
(2)左右の大幅なイオンビームの偏向にともない、ウ
ェハに対するイオンビームの打ち込み角が大きく異なっ
てくるので、今後のサブミクロンの微細なパターンへの
打ち込みの場合、ゲートの高さの陰に打ち込まれなくな
る、いわゆる、” shadow effect ”が
問題になる。
一方、打ち込み角が常に一定になる方法として、第5図
に示すような米国特許3.77&626号、特開昭56
−145642号公報に示しである機械走査方式による
回転円板走査打ち込み法がある。第5図において、1は
打ち込み室、2は回転円板、3は回転円板回転用モータ
、4は標的(ウェハ)、5はイオンビーム、7は機械走
査用スライド板、8は真空ゴムバッキング、9は機械走
査用モータである。
この場合、イオンビーム5は固定位置にあるが、回転円
板2は、高速回転するとともK、機械走査用モータ9に
よって、回転円板2の回転軸が固定されたスライド板7
を真空バッキング8の間を通して左右に移動走査させる
構造としである。
この場合も、イオンビーム5上をウエノ・4が回転しな
がら走査する範囲は、やはシ、第6図に示すように、イ
オンビーム5の横4iBとウエノ・4の直径Wの和B+
W以上が必要となる。
この場合のウェハ4の大口径化にともなう問題点は、次
の通りである。
(イ)機械走査幅B+Wが大きくなるKしたがって打ち
込み室1を左右に大きくする必要がちシ。
装置が大型化する。
(ロ)機械走査幅が大きくなると、スライド機構も大き
くなり、機械部分の信頼性の向上、高真空の保持が困難
になる。
〔発明の目的〕
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、標的、すなわち、ウェハが大口径化しても装
置をあまり大型化せず、しかも、イオンを均一に打ち込
むことができる機械走査とビーム走査を並用したイオン
打ち込み装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、回転円板の回転軸を左右に移動走査さ
せる機械走査機構i、イオンビームの位置を上記回転軸
の左右の移動走査と逆方向に移動走査させるビーム走査
機構とを備えた構成とじた点にある。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第1図に示し次実施例および第2図を用い
て詳細に説明する。
第1図は本発明の機械走査とビーム走査を並用したイオ
ン打ち込み装置の一実施例を示す縦断面図、第2図は第
1図のイオン打ち込み装置における回転円板とイオンビ
ームの位置関係の説明図である。第1図において、1#
′i打ち込み室、2は回転円板、3は回転円板回転用モ
ータ、4は標的(ウェハ)、5はイオンビーム、6はイ
オンビーム走査用電磁石、7は機械走査用スライド板、
8は真空ゴムバッキング、9は機械走査用モータで、第
1図においては、打ち込み室1内の回転円板2には、複
数個の標的4を装着し、回転円板回転用モータ3によシ
高速回転させるとともに、機械走査用モータ9によって
、回転軸が固定されたスライド板7を真空バッキング8
間を左右に移動させる構造としてsb、一方、イオンビ
ーム5は、イオンビーム走査用電磁石6によって左右に
走査し、標的4、すなわち、ウエノ1上に均一にイオン
を打ち込むようKしである。
次に1本発明に係るイオン打ち込み装置の動作を第2図
を用いて詳細に説明する。
打ち込み室1内における回転円板2の機械走査は、従来
法に基づき、6インチウニ・・まではイオン均−打ち込
み可能とし、8インチウエノ・4t−回転円板2にセッ
トした場合について説明する。
まず、イオン打ち込みスタート時には、第2図(a)に
示すように、イオンビーム5は回転円板2の最外側81
点にあり、一方、回転円板2の回転中心は、最も左側の
01点くある。打ち込み開始と同時忙、回転円板2はそ
の回転中心が01点から右方向へ機械走査され、同時に
イオンビーム5もイオンビーム走査用電磁石6による磁
場偏向によってB1点から左方向に走査され始める。こ
の状態を第2図[有])に示しである。第1回の走査が
終了し念とき、第2図(C)に示すように、回転円板2
の機械走査は、最古側の03点まで行われ、一方、ビー
ム走査は、最左側83点まで行われる。
ここで、機械走査の範囲は、6インチウェハに対応した
幅とすると、01点から03点までの距離Ms、、6イ
ンチウェハの直径をWsとすると、Me =Wa +B
          ・・・(2)となる。
一方、8インチウェハの直径をWs とすると、イオン
ビーム幅Bが変らない場合、必要な走査幅M8は、 Ms ”Wa +B         ・・・(3)と
表わされる。
6インチウェハの材料走査幅に、イオンビームの走査幅
を加えて8インチウェハにイオン打ち込み可能とするに
は、(2)、(3)式よシ、Ms  Ms =Ws  
Ws =2 (インチ)  ・・・(4)とする必要が
あり、すなわち、イオンビーム5を2インチだけ磁場走
査すればよいことになる。
機械走査は、打ち込み角が一定であシ、イオンビーム5
が静止しているので、均一にイオンを打ち込める利点が
あり5一方、磁場走査のみで10インチ(Ws+B)近
くイオンビーム5を移動させると、打ち込み角やイオン
電流密度の変動で、均一なイオン打ち込みが困難になる
が、上記した本発明の装置の実施例によれば、2インチ
の磁場走査で直径8インチのウェハにイオン打ち込みが
可能となり、かつ、不均一になる確率は115になる。
なお、機械走査とイオンビーム走査は同時に行ってもよ
く、また、交互に行ってもよいことはいうまでもない。
また、このように、磁場走査と機械走査とを並用すると
、打ち込み室1の大きさが従来のままで大口径のウェハ
へのイオン打ち込みに対応できるので、今後の半導体プ
ロセスへの利用価値が大きくなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、標的、すなわち
、ウェハが大口径化しても装置をあまシ犬型化せずにイ
オンを均一に打ち込むことができ、今後の半導体プロセ
スへの利用価値が大きくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の機械走査とビーム走査を並用したイオ
ン打ち込み装置の一実施例を示す縦断面図、第2図は第
1図のイオン打ち込み装置における回転円板とイオンビ
ームの位置関係の説明図、第3図、第5図はそれぞれ従
来のイオン打ち込み装置の縦断面図、第4図、第6図は
それぞれ第3図、第5図における回転円板とイオンビー
ムの関係を示す説明図である。 1・・・打ち込み室、2・・・回転円板、3・・・回転
円板回転用モータ、4・・・標的(ウェハ)、5・・・
イオンビーム、6・・・イオンビーム走査用電磁石、7
・・・スライド板、8・・・真空バッキング、9・・・
機械走査用モ(ほか1名) 窮Z 口 (J) 第#50 第す口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、回転する円板の円周に標的を複数個並べてイオンビ
    ームを均一に打ち込むイオン打ち込み装置において、前
    記円板の回転軸を左右に移動走査させる機械移動機構と
    、前記イオンビームの位置を前記回転軸の左右の移動走
    査と逆方向に移動走査させるビーム走査機構とを備えて
    いることを特徴とする機械走査とビーム走査を並用した
    イオン打ち込み装置。
JP11382085A 1985-05-27 1985-05-27 機械走査とビーム走査を併用したイオン打ち込み装置 Granted JPS61271738A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11382085A JPS61271738A (ja) 1985-05-27 1985-05-27 機械走査とビーム走査を併用したイオン打ち込み装置

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JP11382085A JPS61271738A (ja) 1985-05-27 1985-05-27 機械走査とビーム走査を併用したイオン打ち込み装置

Publications (2)

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JPS61271738A true JPS61271738A (ja) 1986-12-02
JPH0479102B2 JPH0479102B2 (ja) 1992-12-15

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ID=14621861

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JP11382085A Granted JPS61271738A (ja) 1985-05-27 1985-05-27 機械走査とビーム走査を併用したイオン打ち込み装置

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JP (1) JPS61271738A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301453A (ja) * 1987-06-01 1988-12-08 Hitachi Ltd イオン打込方法及びその装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301453A (ja) * 1987-06-01 1988-12-08 Hitachi Ltd イオン打込方法及びその装置

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JPH0479102B2 (ja) 1992-12-15

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