JPS62287558A - イオン注入装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ターゲット（以下、「ウェーハ」と呼ぶ。）
上にイオンビームを照射して上記つ工−ハにイオン注入
を行うイオン注入装置に関する。

（従来の技術） 従来から、イオン注入装置によりウェーハ上にイオンビ
ームを照射する場合、ウェーハ上にイオンビームを定速
走査させることにより行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記したイオン注入の際、ビーム電流の変動
あるいは注入装置の特性等により注入濃度のばらつき、
いわゆるユニフォミティが悪くなるという欠点がある。

本発明は上記した事情に鑑みて創案されたもので、イオ
ン注入濃度の均一化を図ることができるイオン注入装置
を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明のイオン注入装置は、ターゲット上にイ
オンビームを走査させ、前記ターゲットにイオンの注入
を行う装置において、前記イオンビームの定速走査後の
シート抵抗値補正するためのデータを前記ターゲットを
縦横に多数に区分した各位置毎に記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶されたターゲットの各位置でのシー
ト抵抗値に基づいてこのターゲットの各位置での前記イ
オンビームの走査速度を制御する走査制御手段とを備え
ている。

（作用） 本発明のイオン注入装置において、走査制御手段が、記
憶手段に記憶されたターゲットの各位置でのシート抵抗
値に基づいてこのターゲットの各位置でのイオンビーム
の走査速度を制御することにより、イオン注入濃度の均
一化を図ることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。

第２図は本発明の一実施例に係るイオン注入装置を示す
図であり、同図において、２はイオン源、３はアナライ
ザマグネット、４は加速管、５はレンズ、６はＹスキャ
ンプレート、７はＸスキャンプレート、８はウェーハで
ある。上記イオン源２から発生したイオンビームはアナ
ライザマグネット３で電荷の揃った単一原子のイオンビ
ームにされ、加速管４で加速された後にレンズ５で収束
され、Ｙスキャンプレート６およびＸスキＶンプレート
７により走査されつつウェーハ８上に照射される。

第１図は上記したＸスキャンプレート７による走査を制
御する回路を示すブロック図である。

同図に示すこのＸ方向走査制御回路は、走査位置制御回
路９および走査速度制御回路１０からその主要部が構成
されている。

上記走査位置制御回路９には、カウンタ１１に入力され
るクロックに応じてメモリ内容を出力する２つのＲＯＭ
１２．１３が備えられている。

これらＲＯＭ１２．１３には、第３図に示すように、イ
オンビームが照射されるｎｘｎ分割されたエリア上に載
置されたほぼ円形のウェーハ８の輪郭の各Ｘ座標スター
トポイントＸｍ１ｎおよびエンドポイントＸ　ｍａｘの
データが記憶されている。

ざらに詳しくは、第４図に示すように、ＲＯＭＩ２．１
３にはそれぞれ各Ｘ座標スタートポイントＸｍ１ｎおよ
びエンドポイントＸ　ｍａｘのデータが交互に記憶され
ている。

そして上記ＲＯＭ１２の出力側には、アップダウンカウ
ンタ１４が配置され、一方、上記ＲＯＭ１３の出力側に
は、コンパレータ１５が配置されている。

上記アップダウンカウンタ１４は、８ビツトアツプダウ
ンカウンタ１４ａとｍビットアップダウンカウンタ１４
　ｂ　（８十ｍ＝ｎ）とからなり、ｎビットの分解能を
有するものとされ、ざらにノリツブフロップ１６を備え
ることにより１ライン走査ごとに上記８ビツトアツプダ
ウンカウンタ１４ａおよびｍビットアップダウンカウン
タ１４ｂのアップまたはダウンの切替えがなされるよう
にされている。

ざらに上記アップダウンカウンタ１４の出力側には、ア
ッダー１７が配置され、８ビツトアツプグウンカウンタ
’１４ａおよびｍビットアップダウンカウンタ１４ｂか
らの各デジタル出力が加算され、この加算されたデジタ
ル出力がＸスキャンプレート７に入力されるようになっ
ている。

なお、上記ｍビットアップダウンカウンタ１４ｂからの
デジタル出力はセレクタ１８を介してアッダー１７に入
力されるようになっており、このセレクタ１８は図示し
ないＣＰＵの制御信号を保持するラッチ回路１９を備え
、この制御信号によりｍビットアップダウンカウンタ１
４ｂからの出力をアッダー１７に入力させるか否かの切
替えすなわち分解能の切替えが行われるようにされてい
る。

一方、走査速度制御回路１０には、各Ｘ方向走査位置に
応じて出力されるカウンタ２０に入力されたアドレスク
ロックに応じてメモリ内容を出力するＲＡＭ２１が備え
られている。このＲＡＭ２１には、ビーム走査可能範囲
を最大でｎｘｎ分割した各位置でのイオンビーム定速走
査後のシート抵抗値の違いを補正するための２値化デー
タが記憶されている。そしてこのＲＡＭ２１の出力側に
は、マルチプレクサ２２を介しプログラマブルデバイブ
２３が配置されている。このプログラマブルデバイダ２
３は、上記シート抵抗値の違いを補正するための２値化
データに基づいて、図示しないクロック生成回路より出
力される基本クロックを最大値とする分周信号を出力す
る。そしてこの分周信号は、アップダウンカウンタ１４
のクロック入力端に入力される。なお、上記ＲＡＭ２１
は、セレクタ２４および図示しないＣＰＵからの制御信
号を保持するラッチ回路２５を備え、この制御信号によ
りセレクタ２４が図示しないＣＰＵからのデータの書込
み信号または上記カウンタ２０からのアドレスクロック
のいずれかをＲＡＭ２１へ入力させる切替えを行なう。

以上のようにＸ方向走査制御回路は構成されており、一
方、Ｙ方向走査制御回路に関しては、Ｘ方向走査制御回
路における走査位置制御回路９の部分とほぼ同様のもの
を具備するものであり、そのＲＯＭに記憶されたデータ
は、Ｘ座標スタートポイントＸｍ１ｎおよびエンドポイ
ントＸ　ｍａｘをＹ座標スタートポイントＹｍｉｎおよ
びエンドポイントｙ　ｍａｘとすればよく、その説明は
省略し、以下この装置の動作を詳細に説明する。

まず、Ｘ方向走査制御回路においては、カウンタ１１の
クロックによりＲＯＭ１２に記憶されたアドレス■のデ
ータがアップダウンカウンタ１４に入力され、このアッ
プダウンカウンタ１４から上記アドレス■のデータに基
づいたデジタル信号がＸスキャンプレート７に入力され
る。一方、Ｙスキャンプレート６にも同様のデジタル信
号が入力される。この場合、イオンビームは、第３図（
イ）に示すように、上記アドレス■のデータ等によりウ
ェーハ８の左側はぼ輪郭部分となる位置から走査がなさ
れる。

次にＲＡＭ２１に記憶された上記アドレス■のデータ位
置に応じたシート抵抗値の２値化データに基づいた分周
信号がプログラマブルデバイダ２３からアップダウンカ
ウンタ１４に入力される。

そしてこのアップダウンカウンタ１４においては、上記
分周信号に基づいてカウントアツプがなされ、このカウ
ントアツプされたデジタル信号がＸスキャンプレート７
に入力される。一方、Ｙスキャンプレート６には初期値
であるデジタル信号が入力される。この場合、イオンビ
ームは、第３図（ロ）に示すように、１／ｎ進んだ位置
まで上記分周信号に応じた速度で走査がなされる。以下
、各座標ごとにこのような走査が順次行なわれ、第３図
（ハ）に示すように、このイオンビームの走査がウェー
ハ８の右側はぼ輪郭部分になる位置にくると、ＲＯＭ１
３に記憶されたアドレス■のデータによりコンパレータ
１５が作動する。その際、このコンパレータ１５からカ
ウンタ１１．２０１３よびモノマルチ回路２４．２５．
２６に第５図（ａ）に示すＸ方向走査終了信号が入力さ
れる。そしてモノマルチ回路２４からは上記Ｘ方向走査
終了信号に応じて第５図（ｂ）に示す信号がＲＯＭ１２
．１３のＲＤ端子に入力され、またモノマルチ回路２５
からは第５図（Ｃ）に示す信号がモノマルチ回路２６に
入力され、このモノマルチ回路２６からアップダウンカ
ウンタ１４のロード端子に第５図（ｄ＞に示す信号が入
力される。そしてカウンタ１１．２２によりそれぞれＲ
ＯＭ１２．１３から出力されるデータがアドレス■とな
り、またＲＡＭ２１から出力されるデータがアドレス■
に応じた位置のものとなるようにされ、１ラインの走査
が終了する。

次にＲＯＭ１２に記憶されたアドレス■のデータがアッ
プダウンカウンタ１４に入力され、このアップダウンカ
ウンタ１４から上記アドレス■のデータに基づいたデジ
タル信号がＸスキャンプレート７に入力される。一方、
Ｙスキャンプレート６にも同様のデジタル信号が入力さ
れる。この場合、イオンビームは、第３図（ニ）に示す
ように、上記アドレス■のデータ等によりウェーハ８の
右側はぼ輪郭部分となる位置から走査がなされる。

次にＲＡＭ２１に記憶された上記アドレス■のデータに
応じた位置のシート抵抗値の補正を行なうための２値化
データに基づいた分周信号がプログラマブルデバイダ２
３からアップダウンカウンタ１４に入力される。またこ
のアップダウンカウンタ１４においては、上記の１ライ
ン走査終了時にフリップフロップ１６からの信号により
「ダウン」となるようにされている。このためこのアッ
プダウンカウンタ１４においては、上記分周信号に基づ
いてカウントダウンがなされ、このカウントダウンされ
たデジタル信号がＸスキャンプレート７に入力される。

一方、Ｙスキャンプレート７には、初期値であるデジタ
ル信号が入力される。

この場合、イオンビームは、第３図（ホ）に示す位置ま
で上記分周信号に応じた速度で走査がなされる。以下、
各座標ごとにこのような走査が順次行なわれ、さらに上
述した図中右方向への１ライン走査、図中左方向への１
ライン走査が順次行なわれ、第３図（へ）の位置にくる
とその走査が終了する。

すなわち本実施例によれば、イオンビームは、ＲＯＭ１
２．１３に記憶されたウェーハ８のほぼ輪郭の各Ｘ座標
スタートポイントＸｍ１ｎおよびエンドポイントＸ　ｍ
ａｘに基づいて、ウェーハ８輪郭の内側に走査されるよ
うに制御されている。このため、ウェーハ８以外の位置
にイオンビームが走査されることは少なくなり、無駄に
なるイオンビームは少なくなり、またスループットの向
上を図ることができる。

またイオンビームは、ＲＡＭ２１に記憶されたウェーハ
８の各位置でのイオンビーム定速走査後のシート抵抗値
の２値化データに基づいて、その走査速度が制御されて
いる。すなわちウェーハ８のシート抵抗値が大きい位置
では走査速度が速くなり、小さい位置では遅くなるため
、イオン注入濃度の均一化を図ることができる。

ざらにまた、アップダウンカウンタ１４は、８ビツトア
ツプダウンカウンタ１４ａおよびｍビットアップダウン
カウンタ１４ｂの２段から構成されているため、８十ｍ
ビットの高分解能をもたせることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のイオン注入装置によれば、
イオン注入１度の均一化を図ることができるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のイオン注入装置に係るＸ方
向走査制御回路を示すブロック図、第２図はこの実施例
のイオン注入装置を示す断面図、第３図はこの実施例の
イオンビーム走査方向を示す図、第４図はこの実施例の
ＲＯＭに記憶された内容を示す図、第５図のこの実施例
の制御信号を示すタイミングチャートである。 ９・・・・・・走査位置制御回路、１０・・・・・・走
査速度制御回路、１２．１３・・・・・・ＲＯＭ、１４
・・・・・・アップダウンカウンタ、２１・・・・・・
ＲＡＭ、２３・・・・・・プログラマブルデバイダ。 出願人　　　　　東京エレクトロン株式会社代理人　弁
理士　須　山　佐　− 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターゲット上にイオンビームを走査させ、前記タ
   ーゲットにイオンの注入を行う装置において、前記イオ
   ンビームの定速走査後のシート抵抗値を補正するための
   データを前記ターゲットを縦横に多数に区分した各位置
   毎に記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されたタ
   ーゲットの各位置でのシート抵抗値に基づいてこのター
   ゲットの各位置での前記イオンビームの走査速度を制御
   する走査制御手段とを具備していることを特徴とするイ
   オン注入装置。