JPS6388744A - イオン注入装置およびそのイオンビームの均一処理方法 - 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】

（産業上の利用分野） 本発明はイオン・ビーム注入装置に関し、さらに詳しく
述べれば制御された軌道内にある目標にイオン・ビーム
を走査する方法および装置に関する。 （従来の技術・発明が解決しようとする問題点）シリコ
ン・ウェーハをドープ処理する１つの方法は、イオンの
ビームをかかるウェーハに衝突するように向けて、ウェ
ーハ内にドーピング不純物の制御された濃度を作ること
である。半導体ウェーハのイオン注入プロセスの１つの
重要なパラメータは、ウェーハに注入された線量の空間
的一様性である。もう１つの重要なパラメータは、ウェ
ーハに対するイオン・ビームの入射角およびシリコン結
晶の内部格子構造（またはＧａＡｓ格子その他の結晶基
板）である。入射角が重要であるのは、それがチャネリ
ングの現象において演じる役割のせいである。ドープ材
料の深さの輪郭線は、ビームの入射角がウェーハの表面
で変化するならばウェーハ表面上の位置の関数として変
化する。 中および低電流イオン注入装置では、イオン・ビームは
ラスタまたは同様なパターンでビームのｘ−ｙ偏向走査
によって一般にウェーハ表面に向けられる。これは一般
に、ビーム偏向を作る直交する２対の静電偏向板または
電極を用いて行われている。板に三角波電圧をかけると
、ウェーハ上に方形ラスタ走査パターンを作ることがで
きる。ダイクストラ（Ｄｙｋｓｔｒａ）らに対スる米国
特許第４，５１４．６３７号はかかる中低電流イオン注
入装置を開示している。ダイクストラらの特許の開示は
参考として本明細書に取り入れられる。 静電イオン・ビーム偏向走査は、ウェーハ表面上の異な
る位置で異なるビーム入射角を生じる。これが、この種
の注入装置に生じる主な深さの非一様性（合成チャネリ
ングの変化による）の根源である。 高電流注入装置は、ビームを通る回転ディスクにウェー
ハを取シ付けるような機械的手段によシ、または他の周
知の機械的走査法によって、ウェーハを固定ビームに通
す。これらの機械的走査装置は、ウェーハがイオン・ビ
ームを通過するときにビーム入射角が一定またはほぼ一
定に保たれるように設計されている。この理由で、固定
ビームを通るウェーハの機械的走査は、深さの非一様性
と最小のマスク陰影変化とを作るビームのｘ−ｙ偏向に
まさる方法と考えられるようになっている。 しかし、高［ｉイオン・ビーム法によシ課せられるバッ
チ・ウェーハ処理は一般に、ウェーハの処理量を減少さ
せるとともに極めて高価なウェーハ処理装置を要求する
。他方では、偏向走査機械はサイズ、単純性およびコス
トの面で有利だが、ビーム入射角が変動するという問題
がある。 チャネリングの影響を除くのを助けるために、ウェーハ
は入射ビームに対しである角度で傾斜される。ウェーハ
の傾斜は、供給源に近いウェーハの領域でビーム速度を
低下（線量を多く）させ、供給源から離れたウェーハの
領域でビーム速度を速く（線量を少なく）させる。 従来の偏向装置は一方向に高周波走査を用いかつ直角方
向に低周波走査を用いて、円形半導体ウェーハを掃引し
ている。高低走査周波数間の関係は、極めて交錯したり
サージュ図形を作るように選択される。目標に作られた
走査パターンは長方形または方形であシ、円形ウェー・
・を過走査するビーム部分によシ効率の悪い走査を生じ
る。高低周波走査信号の組合せによシ発生されるこの方
形パターンは、ビームの同調および位置調節用の２個の
視覚表示装置を必要とする。１つの低周波掃引表示装置
は低周波ビーム走査信号と同期し、また１つの高周波掃
引表示装置は高周波ビーム走査信号と同期している。 この種のビーム同調に関する経験によると、加工物の中
心にビームを正確に置くことが不可能であることを指し
示している。 本発明は、半導体ウェーハ注入用の極めて有効なイオン
・ビ・−ム走査を提供する。開示された走査手順は極め
て一様な線量濃度を生じ、かつ半導体ウェーハの傾斜に
対する補償を含んでいる。 （問題点を解決するための手段・作用）本発明のイオン
注入装置は、加工品を処理するイオン供給源と、加工品
を供給源と相対位置に置く支持体とを含んでいる。ビー
ム形成装置は、イオン・ビームを加工品の領域に衝突さ
せる軌道に沿って規定のエネルギーで移動する明確なイ
オン・ビームにイオンを整形する。本発明の好適な実施
例では、加工品は一般に円形半導体ウェー・・であシ、
ビームの初軌道はビームをウェーハの中央領域に衝突さ
せる。 走査装置はこの初軌道からイオン・ビームを曲げて引き
離すので、イオン・ビームは加工品の他の領域に衝突し
て、加工品のその表面にイオンを注入する。走査装置は
、好適な走査を作る制御電圧を発生させる制御回路に結
合された１個以上の電界発生電極を含んでいる。 制御回路は、制御された走査パターンにビームを曲げる
のに適した電圧の順序に対応する信号を記憶する記憶装
置を含んでいる。これらの信号は、記憶装置に記憶され
た値を走査電極に結合されている時間と共に変化する電
圧出力に変換するディジタル−アナログ変換器のような
変換装置に送られる。補償回路は走査！＠に加えられる
時間と共に変化する電圧を調節して、イオン・ビームが
加工品を走査するときに瞬間イオン線量を調節する。 好適な記憶装置は、好適な走査パターン全形成する信号
を記憶するプログラム可能な読出し専用記憶装置（ＦＲ
ＯＭ）である。これらの信号は、屓次半導体ウェーハの
面の座標位置に一般に対応する偏向電圧に相当する。明
示されたもう１つの方法では、ＦＲＯＭに記憶された信
号の多対は、初軌道から離れるイオン・ビームを半導体
ウェーハの面の座標位置に偏向させる１対の偏向走査電
圧に変換される。 好適な走査装置は相互に直角に置かれた偏向電極または
偏向板の対を使用するので、第１対の電極はビームを一
方向に偏向し、また第２対の電極はビームを直角方向に
偏向する。この装置では、多対の走査電極について別の
走査電圧発生器が使用される。１つの走査電極制御回路
はイオン・ビーム走査を調整して、親回路として作動し
、また他の走査電極制御回路は第１走査電極制御回路に
応答し、・したがってそれに従動する。 記憶装置に記憶された走査パターンは、ウェーハの表面
を越える隅を持つ４辺図形を掃引するビーム偏向順序を
形成する。これらの隅の間で、イオン・ビームは制御さ
れた方法でイオンを注入するウェーハの表面を走査する
。４辺走査パターンは時間と共に変化されるので、ウェ
ーハの全表面が処理される。 イオン注入線量をさらに一様にするために、１組の走査
電極にディサ−（ｄｉｔｈｅｒ）電極が加えられる。こ
のディサ−電圧は、注入の空間分解能および微小ビーム
形状に起因する線量の非一様性を改良するように、長方
形パターンを変える。 半導体ウェーハの傾斜を考慮に入れ、それによってウェ
ーハ傾斜による線量の非一様性を回避するために、走査
制御回路は走査電圧を変動させる。イオン・ビーム２５
＝加工品を掃引するにつれて、それはウェーハ傾斜を補
償するように速度を上げ下げされる。 ウェーハ傾斜に対して補償する変動プロセスは別の用途
がある。この変動は、組織的なおそらく説明されない線
量の非一様性を修正することができる。これは、よシ複
雑な走査電子回路の若干のコスト増加に十分対抗できる
半導体組立てのよシ高い生産をもたらすことになる。 線量の修正は探索表によって達成される。２個の直交走
査電極に現われる瞬時走査電圧は、探索表の指標として
使用される。走査電圧の組合せは、走査電圧に加減され
る１つの値を指す。 走査電極に加えられる正常な掃引電圧は少し変動されて
、イオン・ビーム線量にわずかな制御された変化が生じ
る。 本発明の方法および装置には他の利点がちる。 ２個の電極の走査周波数はほぼ同一である。かくて、２
個の走査増幅器は同じであシ、部品と保守の共通性が得
られる。イオン・ビームを整形しかつ位置調節するため
に、１個のビデオ・モニタが使用される。さらに、走査
パターンが８角形走査であるので、円形加工品での効率
が増加される。 上記から認められるように、本発明の１つの目的はイオ
ン注入装置と共に用いる改良された、よシー様なイオン
・ビーム走査方法を提供することにある。本発明の上記
および他の目的、利点ならびに特徴は付図に関して検討
される本発明の好適な実施例の詳細な説明を見ればよシ
良く理解される。 （実施例） いま図面から、ビームを直角に曲げかつ細長い走行通路
に沿ってビーム・シャッタ２０および加速電極２２にビ
ームを向けるイオン質量分析磁石１６にイオン・ビーム
１４を向けるイオン源１２を有するイオン注入装置１０
が示されている。加速電極２２から下流で、ビームはそ
れを集束する４極子形レンズ装置２４を通過する。ビー
ム１４は次に２対の偏向電極２６．２８を通過する。こ
れらの電極２６．２８に加えられる制御電圧は、イオン
・ビーム１４を偏向する電界を作る。偏向されたイオン
・ビーム１４は次にイオン注入部５０に向けられ、ここ
で全体として円形のシリコン・ウェーハ１１０がビーム
通路内に置かれている。走査電極２６．２８に加えられ
る走査電圧を変調することによって、ビ−ム１４はウェ
ーハを横切って走査される。 イオン注入部５０は真空室３２の中に置かれている。室
５２の中に取シ付けられた２個のアーム３４．５６は、
ウェーハ支持体３８にウェーハを自動的に出し入れする
。ドープ処理されていないシリコン・ウェーハをオリエ
ンタ４６に移動させるアーム４４の近くまで１個のウェ
ーハをもたらすシャトル４２によって、ドープ処理され
ていないシリコン・ウェーハがカセット４０から取り出
される。オリエンタはドープ処理されていないウェーハ
を特定の結晶配向まで回転させる。アーム４４は適当に
配向されたウェーハを取り出して、それを真空室５２０
次のロ〜ディング部４８に移す。ローディング部は閉じ
、真空になるまで空気を排出し７、そして室６２へ開く
。アーム３４はウエーノ・をつかみ、それを室内に入れ
、そしてそれを出［７／入れ位置で支持体３８の上に置
く。支持体３８はウェー・・をまずクランプし、次にウ
ェー・・を垂直方向にピボットする機構を含み、ウエー
ノ・表面はイオン・ビーム１４に向くようになる。 室５２の取り出し口側にある第２アーム３６は支持５８
からドープ処理されたウエーノ・をつかみ、そしてこれ
を室５２から取り除く。アーム６２はウェーハをシャト
ル６４まで移すが、このシャトルはウェーハを第２カセ
ツト６６の中に自動的に置く。 偏向電極２６．２８に適当な印加電圧を加えると、ビー
ムはイオン注入部３０で垂直に配向されたウェーハを横
切って走査または掃引するようにその初軌道から離れて
偏向される。１つの先行技術のイオン注入装置では、印
加電圧は電極２６．２８に同時に加えられて第２図に示
される走査パターン１００を作る。イオン・ビームは円
形目標ウエーノ・１１０をジグザグ、パターンで走査す
る。 第２図のジグザグ・パターンを達成するには、比較的遅
い時間と共に変化する信号が水平偏向電極２６に加えら
れ、またより高い周波数ののこぎり波形が垂直偏向電極
２８に加えられることが必要である。これによってイオ
ン・ビーム１４は、低周波で左右を掃引しかつ高周波で
上下を掃引ｌ−５その結果第２図の走査・くターン１０
０を生じる。 一様なパターンを掃引して比較的一様なイオン・ドーピ
ングを作るために、１つの先行技術のビーム処理提案は
、各走査の操返しで水平走査を相殺する。さらに繰返し
が完成されると、加工品表面を横切るイオン注入は一様
にカシ、第２図のイオン・ビーム・パターン１００の間
のギャップを埋める。 いま第３図から、新しい改良された走査パターン１２０
が示されている。以下で明らかになると思うが、この走
査パターンはほぼ同じ周波数の波形（第６図および第８
図）を作る垂直および水平電極を用いてイオン・ビーム
１４の偏向を制御することによって達成される。第５図
の走査パターン１２０は参照記号Ａ−Ｚによって表わさ
れている。これらの各記号は、イオン・ビーム１４が一
般に直角で方向を変えるイオン・ビーム走査パターンの
領域を表わす。これらの各領域は円形ウェーハからずれ
て置かれ、したカッてイオン・ビームはイオン注入の際
に直憩通路またはウェーハを横切るセグメントを掃引す
る。 本発明の１つの利点は、先行技術の過走査部分（第２図
）が第３図の走査パターン１２０の過走査部分と比較さ
れる第４図に関して見られる。 先行技術では、走査パターン１００は第４図の面積Ａ、
面積Ｂ、面積Ｃ１および面積りで表わされる面積を含む
全体として４辺の図形を掃引する。イオン・ビーム１４
はこれらの領域を走査するので、ウェーハ１１０のイオ
ン注入は起こらない。本発明の新しい走査パターン１２
０（第３図）は、全体として８辺図形を掃引するが面積
Ａ−Ｄで表わされる領域を掃引しない。 第２図の走査パターンよシも有効な第２走査パターン１
２５が第７図に示されている。第７図の走査パターンで
は、イオン・ビームは点−Ａ、で走査開始し、ウェーハ
１１０を斜めに横切って点■で掃引を終了する。この位
置で、加工品の次の後続走査は点Ｘ、Ｙなどによって形
成されるセグメントを伴う点Ｗｉでの微小ビーム偏向に
よって開始される。第７図に見られる通シ、イオン・ビ
ームが加工品を過走査する程度は第２図の先行技術の場
合よシもはるかに少ない。第３図で得られた有効な走査
は８送形走査パターンといわれ、また第７図の走査パタ
ーンは単円形パターンといわれる。 いま第５図から、水平および垂直偏向電極２６．２８に
印加電圧を加えるビーム走査装置１３０が示されている
。装置１３０は、システム・バス１５８によってインタ
ーフェース接続されている多数のモジュール回路１３２
−１３７を含む。 システム・クロック回路１３７は、走査装置１３０の他
の回路の作動を調整するタイミング信号を発生させる。 制御回路１３４はマイクロプロセッサと、記憶装置に記
憶されるオペレーティング・システムとを含む。前面パ
ネル・インターフェース回路１３２に結合されるコンピ
ュータ１４０は、前面パネル回路１３２に結合される在
来形コンピュータ端末装置（図示されていない）に、追
加のイオン注入装置の一情報を表示する。特殊陰極線観
測モニタ１４２は、目標ウェーハのビーム処理前にビー
ム集束を制御しかつイオン・ビームを中央に置くのに用
いられる。モニタ１４２を観測することによって、シス
テム・オペレータハイオン・ビームの中央位置ぎめおよ
び集束を評価することができる。ビーム集束および中央
位置ぎめコントロール１４４−Ｌ４７（第１２図）は、
使用者にビーム１４を形作る４極子形レンズ装置２４に
結合される電圧を調節させ、またウェーハ１１０の上の
ビーム走査パターンの位置と大きさをも調節させるよう
に、モニタ１４２の側部に置かれている。 水平および垂直走査発生回路１３５．１３６は第６図お
よび第８図に示される電圧波形を発生させる。第６図は
第３図の走査パターン１２０を作る水平および垂直偏向
電極２６．２８の両端の時間と共に変化する電圧差を表
わす。第８図は第７図の走査パターン１２５を作る水平
および垂直偏向電極２６．２８の両端の時間と共に変化
する電圧を表わす。第６図および第８図の２個の電圧波
形に示される参照文字Ａ−Ｕは、第３図および第７図に
示されるウェーハ１１０の面のイオン・ビーム走査位置
Ａ−Ｕに相当する。 第６図から見られる通シ、第３図の走査波パターン１２
０は水平および垂直走査電極２６　、２８の両端にほぼ
同じ周波数の２つののこぎシ波状偏向電圧を加えること
によって達成される。詳しく述べれば、イオン・ビーム
は第１偏向電圧を水平偏向板２６に加え、またよう大き
な第２偏向電圧を垂直電極２８に加えることによって、
点Ａ（第３図）まで偏向される。イオン・ビーム１４を
点Ａから離れるように走査するため、ＸおよびＹの両偏
向電圧は減少する。イオン・ビーム１４はウェーハを斜
めに走査して、Ｍ３図のＹ軸をＹ軸よシ上の点で交差す
る。イオン・ビーム１４がウェーハ１１０を完全に掃引
して第３図の点Ｂに達するまで、イオン・ビームハ第３
図の点Ａから斜めに走査し続ける。この点Ｂで、走査パ
ターン１２０は最大の負の水平偏向に達する。垂直電極
２８に加えられる電圧が下方に傾斜し続けるにつれて水
平偏向電圧が逆になるとき（第６図）、イオン掃引パタ
ーン１２０の直角の曲げは点Ｂで達成される。イオン・
ビーム１４はウェーハ表面から方向を変え（点Ｂ）、ウ
ェーハの緑のごく近くで第３図にＣで表わされる領域ま
で走査する。この位置で、垂直走査電圧は方向を逆にす
るが、水平走査電圧は増加し続ける。点Ｕがパターン１
２０に達するまで走査は斜めのセグメント内で続行され
る。 走査１２０の最初の部分、すなわち点Ａ−Ｕによって接
続される走査セグメントは、ウェーハ１１０の完全なイ
オン・ビーム走査の小部分を表わす。この部分の４つの
各セグメントは４辺図形を形成し、各４辺図形の少なく
とも２つの平行な辺はウェーハ１１０を横切って反対方
向に走査する。 走査パターン１２０の第５図の表現では、イオン・ビー
ムは幅のない線として示さｎたが、走査ビーム１４の実
際の幅は１−！’５　ｃｒｎの範囲で変わることがあり
、４極子バス、ビーム電流、およびビーム・エネルギー
によって影響さｒる。 ビームは第３図に示されｔコ通路セグメントと一致する
ビー・ムの中央で最大の強さを有する。走査は、矛先範
囲内のギャップを埋めるまで点Ｚ（第３図）全球えて続
けらｉｉ、る。本発明の好適な実施例により、特にウェ
ーハの走査は、点へで始まり４０００走査セグメント金
越える。これらの４０００セグメントは、ｐ　？′）ま
で約６５ミリ秒かかる細密フレームといわれ、ヒ、もの
全構成する。 完全ｆｒ、４オン注入ｒ口序は１０−１５秒かかシ、し
２り１−がつυこオ上らの１１１密フレームの何１００
回と１八″′ｌ繰返しが要求さ２ｊ′Ｌ；乙。 第７図の都円形走査パターン１２５Ｔは、異なる７１：
査法が迎はれろ１．この走査パターンｉ２５を作る水平
および垂直走査電圧は第；３図に示さｊでいＺ）。各波
形は、２対の水平お」二び垂直走査電極２６．２８に結
合さ扛るのこぎり波形の端点によって形成さブする。第
８図の記号Ａ−Ｙδ−」：第７図の走査パターンの領域
記号Ａ、　−Ｙに相当づ”る。 第９図は、第６図および第８図の波形を作・ろ水平およ
び垂直走立発生回路１３５，１３６の構成部品を示ず。 電子的（（プログラム可能な読出（−１専用記憶装置２
１０．２１２は、第３図および第７図の走査パターンケ
定める端点位置Ａ１．Ｂ、（”。 Ｄなどの位置°ｒ表わす１６ビツト信号を記憶１′；６
ｏ第９図の残りの回路（１寸、こｎらの端点１第９図の
回路と走査電極２６．２８との間の増４４器インタ・−
・フニ・−ス２１４（第１［］図）に結合でｆ’！−２
）ランプ（ｒａｉ□叩）電圧に変換−１ｔ−る。 インターフ丁−−−ノ、２１ぺ（−ｊ゛第９１菌（ろ）
走査同時ルらアナログ信号ケ受信し、−１′−の信号Ｔ
ｈ′−変Ｄｙ、諸７１　Ｒｉ’、−経て高圧電源２１６
に結合１−　ｚ：）　ｏ　、ｆン、ｊ？　、−クゴ７・
ＪべＳ′１４の人力２１４３に現われ、８、一つこき′
り波形？−，１ｔ、　１−がニンて１欠ｒ　ｔｙｖ　ｓ
号ゴ

【偏向板に姑合さ゛イ１４、千して電源２１６から
のＴ】、Ｃ，中央・位ｎ調節麓圧に加減さｎ、る。第１
０図には唯一のインターフェース２１４が示さノ１てい
るが、水平−極２６ｊ’ｉ’１の第１インタ・−７エー
スと、垂直電極２８用の第２イン、ター・フエ・−スが
必要であることが認めら１する。 第９図に戻、す、波形（例えば第６図）の端点を表わす
記憶装置２１０，２１２の中に記憶さ！’１．７′；、
−イご号（つ、制御回路１０４の♂制御を受けて、１６
ビツト幅で３２飴の張込の先入Ｌ、光用１〜（ＦＩＦＯ
）バッファ記憶装置２２０．２２２にロードされる６゜
第１バツフア２２０ｉｉ垂直偏向電圧用の絶対端点譜１
３「す５びシフ、また第２バツフア２２２は水平偏向電
圧用の端点奮記憶する。端点データをロー・ドず２゛１
プロセスは、各記憶装置２２０．２２２がいっばいにな
るまで裔速で行わＪ゛１．る。記憶装置２２０゜２２２
；、５Ｋｏ−・ドさ７１７２５−ら、各記憶装置の第１
．エントリに対応する１２ビツト・ディジタル・カウン
タ２３０．２．”；２　Ｋロードｉ　ｎ　Ｂ　、第１カ
ウンタ２００は垂直走査電圧（・ζ相当づるディジタル
値ケ発生略せ、また卯。２カウンタ２．５２は水平走査
電圧に相当するディジタ刀・・値を発生させるｏ　Ｎカ
ウンタは同時に作動さ）Ｉ５て、ＦＩＦＯ記憶装趙２２
０、２２２からの出力に提供さｉ″１．る語のＵＰ／Ｄ
ＯＷＮビットの状卯により了ツブま六二はダウンのいず
ズ１−かの２クロック動作ケ開始ｊ゛る。 第６図（４：戻ると、第６図でＡ、に工つで表わさハ、
る最初のペクト刀・分岐は、第３図の走査バタ・−・ン
で点Ａ、勉・ら点Ｂにわたる斜めの走査セグメントを作
る六二めに一定の速度でカウント・ダウン奮開始する２
個の力・二・ンタを・必要と°することが分かる。この
カウントを達成′ｒる次めに、両カウンタζづ：クロツ
ク回路１３１からの共通り「ズック信号によって同じ速
度でクロックさ）７、る。 ２個のカウンタ２３０．２３２からの１２ビツトｂｊ力
は２個の加算回路２４０．２４２に結合・さｒＬる。 ごお、らの回路は、２個のカウンタ２３０．２５２　ｄ
＞らの出力に修正係数？加減ノ′るが、その詳細ｒ以下
に説明する。、父Ｊウンタからの変形１１力１１次にデ
ィジタル−７丈ログ変投器２５１１　！　２−）　ａ−
に送も才つ、る。ζ才ｔらのディジタル−アブログ変換
器の出力はそｎぞれのカウンタ２３０．２３２の出力の
結果として生じ、帯域幅制限走査増幅器によってフィル
タすなわち平滑化される。 スケーリング回路２６０．２６２は第１のディジタル−
アナログ変換器２５０．２５２からの出力を減衰させて
、垂直および水平走査信号を供給する。スケーリング回
路２６０．２６２からの出力は、偏向電極２６，２Ｂに
対する高圧のこぎり波形に順次結合さｎる走査電極イン
ターフェース２１４に結合さｎる。上述の通り、多対の
偏向板２６゜２８は自らの走査インターフェース回路２
１４ヲ有し、第１０図の描写はかかる回路の１つだけを
示したものである。 垂直走査回路１３６は、従の水平走査回路１３５に対す
る親回路として作動する。第９図に見られる通り、垂直
カウンタ２３０からの出力は、ＦＩＦＯ記憶装置２２０
からの出力にも結合されているディジタル比較回路２７
０に結合されている。 第３図の走査の端点のベクトル位置が記憶装置２２０か
らカウンタ２３０にロードさｎる度に、次の後絣ベクト
ルは記憶装置２２０の出力に提供さｎる。このディジタ
ル信号は１つの入力として比較器２７０に結合されるの
で、カウンタ２３０からの出力がこの次の端点ベクトル
に達すると、比較器２７０からの出力信号２７０ａは垂
直カウンタが次の端点であるので水平カウンタ２３２の
みに次の端点全クロックする 両カウンタのクロック・レートは同じであるので、第３
図の走査の名走査セグメントでは斜め走査が起こる。垂
直カウンタ２５０が端点ベクトルに達すると、水平カウ
ンタ２３２もその端点に達する。 ベクトル端点に達したことは、２個のカウンタの内の少
なくとも１個が反対の方向にカウントし始めなけｎばな
らないことを示す。これは記憶表ｆｉｌｌＬ２２０，２
２２からの１６ビツト出力のＵ　Ｐ／ＤＯＷＮビットに
よって制御さｎる。ディジタル−アナログ変換器の出力
２６０ａ、　２６２ａにおける走査信号の発生は、ＦＩ
ＦＯ記憶装置２２０゜２２２に記憶されている語の全部
ではないが大部分が消失さｎるまで続く。制御回路によ
っである信号が発生さｎｌそれによって２個のＰＲＯＭ
記憶装置２１０，２１２からの高速データはＦＩＦＯ記
憶装置２２０，２２２に転送される。 ２個のカウンタ２３０．２３２からの出力は加算回路２
４０．２４２によって変形さｎる。この変形は、例えば
チャネリングの影響全回避するために導かｎるウェーハ
傾斜に起因する線量の非一様性全修正するのに利用でき
る線量制御を提供する。１つの手順に従って、ウェーハ
目標１１０は水平軸（３）に関して約７°傾斜される。 このウェーハ傾斜により、イオン・ビームはウェー７１
の下半分より上半分に達するのに少し長い距離ケ走行す
る。イオン・ビームの速度はイオン源に近いウェーハの
領域では低く、より多いイオン線量１作る。イオン・ビ
ームの速度はイオン源から遠いウェーハの領域では速く
、それによってより少ないイオンａ量を作る。このビー
ム傾斜、まｆｃは他のいかなるイオン・ビーム線量の不
規則性をも補償する文めに、２個のカウンタ２３０、２
３２からの出力に対して修正が加（減）される。修正は
走査ビームが第３図の走査で占める位置に左右され、垂
直カウンタおよび水平カウンタ用にそｎぞれ１個、合計
２個のディジタル探索表２８０．２８２　’ｉ利用して
計算される。 第１３図は線量補償探索表の１つの構成を示す。この探
索表は、探索表当たシ合計４０９６線量修正ゾーンとな
るように６４Ｘ６４マトリツクスのゾーンに分割さｎて
いる。２個のウェーハ（６インチと４インチ）のアウト
ラインがこのマトリックスに重ね合わされて、各マトリ
ックス位置での線量修正係数がウェー／−１１０のイオ
ン・ビームの位置に関係づけらｎていること全示す。２
個のカウンタ２３０．２５２からの瞬時出力は、線量修
正係数がカウンタ２３０．２３２からの出力に加えらｎ
るべきか引かれるべきか全決足する探索表の指標として
用いらｎる。第９図に示さｎる通り、垂直探索表２８０
はカウンタ２３０の出力に加えらｆ′ＬｆＣり引かれた
りする修正係数を呼び出さｎｌまた探索表２８２はカウ
ンタ２３２の出カケ変形する。 カウンタからの出力と探索表２８０．２８２との間には
２個のスケール回路２９０．２９２が置かれている。倍
率はシステム・データ・バス１５８ｄからこれらの回路
２９０．２９２にロードされる。 このスケール回路の使用により、異なる大きさのウェー
ハに１個の探索表全使用することができる。直径６イン
チのウェーハが第１５図のデータ型式に関して概略表示
さｎている。４インチのウェーハのイオン注入について
は、偏向電圧はスケール・パターン全縮少するように減
衰埒れる。 Ｌ７かし、４インチのウェーハでは同じ修正係数探索表
２８０．２８２が利用されるが、走査はより小さいウェ
ーハ２カバーするために減衰さｔ５るので、２個のカウ
ンタ２５０．２５２からのカウンタ出力も２個の探索表
２８０．２８２の指標を？めるためにと・−ム・エネル
ギーおよび最大ビーム偏向に関する割合でスケールさ！
１−なけｊ、ばならない。 イオン加速エネルギーが変化するにっｎて、もし走査電
圧が一定に保たｊ２るならば、ビーム偏向の量は加速エ
ネルギーに反比例する。ビーム・エネルギーに対するビ
ー・ム偏向のこの依存性は、システム・データ・バス１
５８ｄに現われる倍率を調節することによって考慮する
ことができる。カウンタ２５０．２４０は１２ビット信
号全発生させるが、その全１２ビツトは加算器２４０、
２４２に結合さｎる。カウンタ出力の高い８ビツトはス
ケール回路２９０．２９２の入力全構成する。このカウ
ンタ出力がデータ・バス１３８ｄからの８ビツトの倍率
ケ掛けらｎると、１６ビツトの結果が発生さ才゛）５る
。この積の最上位６ビツトは、水平および垂直線量修正
探索表２８０゜２８２の指標入力と１，１利用される。 ２個のスケール回路指標からの６ビツト出力は探索表２
８０゜２８２の指標入力であり、各探索表にシいて６４
×６４佃の籾量修正要素の１つ全独自に表わプ゛６．８
ビツト修正係数は探索表２８０．２１’３２からの出力
であり、ディジタル加算器２４０．２４２によってカウ
ンタ出力に加算さｎる。ディジタル−アナログ変換器２
５０．２５２によってアナログ出力に変換されるのは、
ξの補償されたり修正さｎた値であって、カウンタ出力
ではない。 補償係数が加７マーらｎ、ると、第６図および第８図の
波形は、イオン・ビームがつ１−ハ奢走査する。５きイ
オン・ビーム？速く１−たり遅くするように変形または
変動さ１．る。こｎはビーム線量を制御するとともに、
ウェーハの傾斜を補償する。１つの線量修正表では、修
正係数は水平軸、すなわちウェーハが傾斜さｔする軸か
らのビーム偏向の関数として４乗根変化に示す。 探索表２８０．２８２はその内容をプログラムすること
ができ、したがって要求さｎる特定の修正係数次第で変
更さｎ−１特にウェーハ傾斜の異なるｈｌについて調節
することができる、電子的にプログラム可能な記憶装置
である。ウェーハ１１０の傾斜が水平軸に関して行われ
るが水平修正を必要としない、本発明の１つの実施例で
は、水平探索表２８２は０で満たされる１、この実施例
では、垂直修正表２８０は、傾斜ウニ・−ハに当たるイ
オン・ビームからの線ムｉの非一様性孕補償するために
テイジメルー・アナログ変換器２５ｆ１からの走査波形
電圧用カケ増減させる定数金、その４０９６個の各記憶
場所に含有する。修正表２８２が０で満たされる場合、
加算器２４２は水平カウンタ２３２からの用カゲ変才ず
、グイジ、タルーアナログ変換器２５２からの出力の唯
一の変形６″ｉディジタル−アナログ変換器２６２によ
−り加えらｎる倍率により生じる。 第１４図および第１５図は、修正係数のイｆ無にかかわ
らず７°の傾斜と２２．５°の回転で注入きれる５イン
チのウェーハの非一様性奮示す。ウェーハの上半分は走
査板２６．２８から傾斜して離さｌ、ている。第１４図
および第１５図のプロットば、注入爆ｎたウェーハの面
積抵抗率のプロットである。マイナス符号は平均より少
し高いね量に相当フる平均抵抗率よりも低い線ｈ１．ケ
示す。グラス符号はより低い線量に起因するより高い面
積抵抗器？示す。 垂直探索表２８０に記憶された修正係数を利用する第１
４図の注入さｎ次つェーハは、線量の一様性が大幅に改
良されている。第１５図においては、等しい抵抗率の線
が接近した間隔に置かれ、ウェーハ表面の比較的高い抵
抗率傾度を表わす。高低抵抗率の領域はウェーハの中心
線に平行である。第１４図においては等抵抗率線は隔離
されて、ウェーハ表面を横切る低い傾度を表わす。 回路２６０．２６２によって加えらｎる倍率は２個の回
路２９０．２９２によって加えられる倍率とは異なる。 回路２９０．２９２　Ｖｉビーム・エネルギーおよび偏
向の量に基づきビーム位ｆｌｔ−計算するのに役立つ。 回路２６０．２６２はビームの過走査の短音制御して、
Ｍ３図および第７図のパターンの大きさを決定する。回
路２９０．２９２．２６へ２６２はバス１６８に現われ
る独自のアドレスを有するので、異なる倍率が提供さｎ
かつこｎらのアドレスに基づき回路にラッチされる。こ
れらのスケール回路２９０．２９２．２６０．２６２を
用いると、装置１０は異なる大きさのウェーハについて
自動的に調節され、この変数は使用者により入力される
必要がない。システム・オペレータはその代わシモニタ
１４２ヲ調節して、正しく中央に置かれ次週走査ビーム
の表示特徴を達成する。この点で、ビーム中央位置決め
および過走査制御装置は、本明細書と同時に出願さｎか
つ参考として本明細書に組み入れらｌｒＬ′ｆｃマイロ
ン（Ｍｙｒｏｎ　）　（代理人書類番号１０−５６６　
）の「イオン・ビーム注入表示法および装置」という名
称の同時係Ｆ！４特許出願に開示されている。 第１６図−第１９図は、第９図の垂直走査発生回路１３
６の詳細な接続口を示す。さらに、制御回路１３４０部
分が示されている。制御回路１３４は、不揮発性読出し
専用記憶装置５０５に記憶され次オペレーティング・シ
ステム・コンピュータ・グログラムを実行するマイクロ
プロセッサ３００（第１６図）を含んでいる。システム
のパワー・アップにより、リセット回路３０６はマイク
ロプロセッサ３００に対するリセット’を発生させて、
記憶装置３０５に記憶されたプログラムを実行させる。 オペレーティング・システムの実行中に、マイクロプロ
セッサ３００はＲＡＭ記憶装置３０７ヲ用いて計算に使
われる値を記憶する。 マイクロプロセッサ３００は２メガヘルツの割合でクロ
ックさｎる８ビツト・マイクロプロセッサであり、８ビ
ツト・データ・バス１３８ｄおよび１６ビツト・アドレ
ス・バス１３８ａｋ作る入力ならびに出力接続を備えて
いる。こｎら２つのバス・システムは第１６図において
ＤＢｏ−ＤＢ７　（データ）およびＡＤＯ−人Ｄ１５（
アドレス）として表わさｎている。多重インターフェー
ス回路３１２−３１６はマイクロプロセッサ、アドレス
およびデータ・バスに結合さｎている。こｎらの回路３
１２−３１４はバス５１８ａ、　５１８ｄの出力をブー
ストするライン・ドライバ金倉んでいる。 １つのインターフェース回路３１５は、システムの状態
を表示する診断発光ダイオード３２０の配列を駆動する
周辺インターフェース・アダプタでめる。回路３１６は
、記憶回路５０５．３０７の読出しおよび書込みを可能
にするアドレス・デコーダである。 ＦＲＯＭ記憶装置２１０はアドレス・バスに結合さｎる
第１７Ａ図に示されている。垂直ＦＲＯＭ２１０が示さ
れており、水平走査電圧を発生させる同様なＦＲＯＭ２
１２が回路１３５に含まｎていることが認められる。Ｆ
ＲＯＭ記憶装置２１０からの８ビツト出力は、２個のＦ
ＩＦＯ記憶装置２２０　ａ。 ２２０ｂに結合さｎている。記憶装置２１０のチップ選
択入力はパワー・アップ後必ず活性であるので、出力の
内容はラインＡＯ−ＡＩ２により定めらｎるアドレス次
第である。ＰＲ，０Ｍ記憶装置２１０からのデータをバ
ッファ記憶装置にロードするため、アドレス・レコーダ
３２２はアドレス・バスのアドレスを解読して記憶装置
２２０ａ、　２２０ｂのいずｎか一方または両刀に８ピ
ツ）　ＦＲＯＭ出力からのデータをロードするように命
令する。 上述の通り、ＦＲＯＭ２１ｏは約４０００ベクトルの指
示全記憶する。２つの記憶表Ｒ２２０ａ、　２２０ｂに
対するデータ転送を交互に行うことによって、１６ビツ
トＦＩＦＯ端点は記憶装置２２０に記憶さｎる。ＰＲＯ
Ｍ１変えることによって、走査パターンを調節すること
ができる。かくて、第６図の走査から第７図の走査に変
わるには、異なるＦＲＯＭＩ使用することが要求さ扛る
。別法として、ＦＲＯＭはそ１．それの内容をマイクロ
プロセッサの制御により変えられるように電子的に消去
することができる。 深さ！１２語で幅１６ビツトのＦＩＦＯ記憶回路２２０
ａ、　２２０ｂは１２ビツト・ベクトルＱｏ−Ｑ１ｔ（
第１７Ａ図）および追加の４ピツ）　ＥＮＤ。 ｓ’ｒＡＲ’ｒ、　５ＴＯＰ、　Ｕ／Ｄ　トＬ−１：構
成さｎる田カデータ全一提供する。５ＴＡＲＴおよび５
ＴＯＰビツトはビーム・モニタ１４２をビーム走査電圧
と同期させるのに使用さ几、またＵ／Ｄビットはカウン
タ２３０にカウント・アップまたはカウント・ダウンす
ることを命令する。　ＥＮＤビットは同期用の４０００
ベクトル信号の各細密フレームの端を示す。 ３つの回路２３Ｏａ、　２’５０ｂ、　２３０ｃは垂直
電圧カウンタ２３０ヲ含み、制御入力ＦＩＦＯＶ　５介
してデータケ進めるＦＩＦＯ記憶回路２２０ａ、２２０
ｂからのベクトル・データをロードする。カウンタ回路
はＣＬＫＶ信号により一様な速度でクロックされ、１２
ビツト出力ＣＮｏ　−ＣＮ　１１　？提供する。 第１７Ｂ図に見らｎる通り、カウンタ出力信号ＣＮｏ−
ＣＮｖ　１は２個のディジｐ、ｓ、−比較回ｊ４２７Ｇ
ａ。 ２７０ｂに入力として提供さ扛る。こｎらの２個の比較
回路２７０ａ、　２７０ｂはＦＩＦＯ１２ビット。ベク
トルＱｏ−Ｑ１１にも結合さｎているので、カウンタ２
３０が次の走査ビーム・ビクトルの端点に同ってクロッ
クされるにつれて、比較器２７０はカランメ値金次のＦ
ＩＦＯベクトル値に比較する。 ２つが同じであるときは、Ｐ−ＱＶで表わされる制御出
力は状態ヲ変える。この出力は、ＦＩＦＯ記憶装置２２
０からの次のベクトル・データ値全クロックするＦＩＦ
ＯＶ信号を発生させるタイミングすなわちクロック回路
１３７に送られる。これは、第１７Ａ図の垂直走査ＦＩ
ＦＯ記憶装ｆｔ２２０および水平ＦＩＦＯ記憶装置２２
２の両方全クロックする。ＦＩＦＯの各ベクトルは、モ
ニタ１４２全調整するのに用いらｊ、る５ＴＡＲＴＶｔ
　＊　ハ５ＴＯＰＶビン）ｋ活性化することがある。第
６図に見ら１１、る通り、第４ベクトル信号ごとに電圧
の始まりが波形の巾で増加する。表示回路のカウンタは
この信号？モニタして、７個の開始■信号の受信により
ＦＩＦＯに記憶ざｔ’Ｌｆｃ３２語の内の２８個が使用
さ九かつＦＩＦＯがＢＰＲＯＭ記憶装置２１０からの次
の２８個のベクトル音読むこと（／ｒ。 よって再コードさ葺なければならないことが知ら九る。 カウンタ出力の高位８ビットＣＮ４−ＣＮ１１はスケー
ル回路すなわち乗算回路２９０（第１７Ｂ図）に結合さ
ｎる。倍率はデータ・バス接αＤＢｏ−ＤＢ７からスケ
ール回路２９０にラッチされる。６ビツト倍率出力ＭＵ
Ｌ　Ｏ−ＭＵＬ　５　ｉ”ｌ：線量修正探索表２８０の
１つの指標２表わす。この６ビツト出力は、カウントの
高位８ビツトに８ビット倍率χ掛けた１６ビツト積の内
の高位６ビツト全表わす。これらの６ビツトはカウンタ
２３０の出力によって示される通り瞬時垂直ビーム偏向
１表わす。 探索表２８０，２８２全構成する記憶回路２８０ａ。 ２８０ｂ、　２８２ａ、　２８２ｂは第１９図に示され
ている。 こ才ｔらの回路に対する６ビツト入力ＭＵＬｏ−ＭＵＬ
５（垂直）およびＭＵ　Ｌ　Ｏ−ＭＵ　Ｌ　５　（水平
）指標は、２個の８ビット修正係数出力ＣＦｏＶ−ＣＦ
７Ｖ（垂直修正係数）ならびにＣＦｏＨ−ＣＦ７Ｈ（水
平修正係数）を決定する。回路は、書込み使用可能（Ｗ
Ｅ）およびチップ使用可能（ＣＥ）コントロール？有す
る電子的に消去可能な読出し専用記憶装置である。修正
線量が探索表２８０゜２８２にプログラムされると、ラ
ッチ回路３３０゜５３２、３３４．３５６＋　５３８は
アドレスおよびデータ・バスからデータ１呼び出す。修
正係数はデータ・バスに提供さｎ、アドレス・バスはデ
ータを探索表に記憶すべき場所ケ示す。アドレス・デコ
ーダ回路３３０．５５２．３５４は４１９図のＯＥ。 Ｗｌｔお↓びＲＤ入力によって、データ・バスＤＢｏ−
ＤＢ７からのデータの探索表への書込みを制御する。 探索表２８０からの線量修正係数によってカウンタ出力
を変えるのに用いられるディジタル加算器２４０は、５
つの回路２４０ａ、　２４０ｂ、　２４０ｃｉ含む第１
８Ａ図に見らｎる。加算器２４０はカウンタｔＢ　力Ｃ
Ｎｏ−ＣＮ１１ｗ　修正係数信号ＣＦｏＶ　−ＣＦ７Ｖ
に加算して、ディジタル走査出力８ｏ−８１１ケ作る。 修正係数は探索表に符号および大きさの形で記憶さｎ、
第ｓビットＣＦ７■は修正係数が正であるか負であるか
全示し、また加算回路２４０ａ、　２４０ｂ、　２４０
Ｃ用の制御（加減）として使用さｎる。したがってカウ
ントの最大変形は１２７（２７−１）であり、また４０
９５（２１”−１）までのカウンタ出力と組合わさｎる
とき３％までのビーム掃引の変化を作る。 第１８Ｂ図の回路はディジタル信号８ｏ−８１１金低圧
アナログ出力に変えて、垂直走査電極を付勢させる。こ
の低圧信号は第１０図のインターフェース２１４によっ
て高圧、時間変化信号に変換さｎる。 ディジタル−アナログ変換器２５０は、増幅器２５３に
よりバッファさｎかつスケール回路２６０に供給さｎる
アナログ出力を発生させる。スケーリング回路は、マイ
クロプロセッサ３００によってデータ・バスＤＢｏ−Ｄ
Ｂ７に提供される１０ビット倍率に基づいて出力を減衰
させる。減衰係数は、チーズ選択制御信号Ｃ８ａ、Ｃ８
１によってバッファ３４０．３４１　にラッチさｎる。 データ・バスＤＢ　ｏ　−ＤＢ　ｙに結合される他のバ
ッファ３４２、３４４により、電圧走査出力５Ｏ−８１
１は走査発生器の診断用データ・バスに提供さｎる。 上述の通り、記憶装置２１０は細密フレームを構成する
約４０００走査位置會定めるベクトルを記憶する。数１
００の細密フレームがイオン注入を完成するために順次
行われる。ＥＮＤビットが感知さｎると、細密フレーム
は完了し、走査発生器はベクトル順序の始めに再循環す
る。これら数１００の細密フレームが行わ牡ると、ディ
サ−電圧３５０（第１０図）が垂直偏向電圧源２１６に
加えらｎる。このディサ−電圧は細密フレームを上下に
移動させて、走査パターンｔウェーハに塗りつけること
によってイオン線量をさらに一様にする。各ディサ−・
セグメントの時間周期ＴＩは細密フレームの周期に比べ
て長い。ディサ−・ステップ電圧■１は、細密フレーム
のピッチ間隔の小刻みパターン表わす。 （発明の効果） 本発明は相互に直交する２対の走査！極に周波数のほぼ
等しい２つののこぎシ波形を加えることによシ、４辺走
査パターンを形成し、この走査パターンを円形ウェーハ
に一様に注入するように掃引させるので、走査電圧を変
動させることによって瞬時ビーム速度が微小な線量の非
一様性を補償するように調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加工品の表面にイオン・ビームを向ける走査電
極全利用するイオン注入装置の概略図、第２図はイオン
・ビームの過走査走による走査不良を招く先行技術のイ
オン・ビーム走査法を示す図、第３図は過走査のないす
なわち一段と有効なイオン・ビームの利用を生じる本発
明によるイオン・ビーム走査手順を示す図、第４図は第
２図の先行技術の走査に伴う過走査の程度を本発明によ
る第３図の走査と比較する概略表示図、第５図はイオン
注入装置の偏向電極を付勢させる走査回路の接続図、第
６図は第３図の走査パターン全作る水平および垂直偏向
電極に加えられる電圧波形の図、第７図はイオン注入装
置と共に使用する別の改良されたイオン・ビーム走査パ
ターンを示す図、第８図は第７図の走査パターンを作る
偏向ｖＬ極を付勢させる適当な電圧波形の図、第９図−
第１１図は本発明と共に用いる走査制御および線量修正
回路の各接続図、第１２図は半導体ウェーハ関してイオ
ン・ビーム全調整しかつ中心位置決めするシステム・オ
ペレータケ援助する表示スクリーンの正面図、第１３図
は走査線量を変える線量修正探索表の構成図、第１４図
および第１５回は円形目標ウェーハの表面にわたる線量
の一様性の各プロット図、第１６図−第１９図は第９図
−第１１図に示された垂直および水平走査回路の一段と
詳細な各接続図である。 １０・・・イオン・ビーム注入装置；１２・・・イオン
源：１４・・・イオン；１６・・・ビーム成形装置；２
６．２８・・・偏向１電極；３０・・・イオン注入部；
３８・・・支持袋ｆｔ　；　１１０・・・加工品；１５
０・・・制御装置 片脚出願へ　　イートン　コーポレーシヨン（ほか２名
）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）加工品を処理するイオン（１４）を供給するイ
   オン源装置（１２）と； ｂ）イオン源装置に関連する位置に加工品を配向させる
   支持装置（３８）と； ｃ）前記イオンを第１軌道内で移動するイオン・ビーム
   に形作つて、前記イオン・ビームを前記加工品の領域に
   衝突させるビーム形成装置（１６）と； ｄ）前記イオン・ビームを前記第１軌道から離れるよう
   に曲げて、前記加工品の他の領域に衝突させる走査装置
   （２６、２８、２１４）であり、１個以上の電界を作る
   電極を含む前記走査装置とを含む加工品（１１０）を制
   御自在に処理するイオン・ビーム注入装置（１０）にお
   いて、 ｅ）さらに前記電極に制御電圧を加えるように前記１個
   以上の電界を作る電極に結合される出力を持つ制御装置
   （１３０）を含み、該制御装置が、 ｉ）前記１個以上の電界を作る電極に電流を流し、前記
   ビームを制御された走査パターンに曲げて、前記ビーム
   を前記加工品の前記他の領域に移動させるのに適した電
   圧波形に相当する偏向信号を記憶する記憶装置（２１０
   、２１２）と； ｉｉ）記憶装置に記憶された値を前記走査装置に結合さ
   れる時間と共に変化する電圧出力に変換する変換装置（
   ２２０、２２２、２３０、２３２、２４０、２４２、２
   ５０、２５２）と； ｉｉｉ）前記ビームが前記加工品を走査するにつれて瞬
   間イオン線量に影響するように走査装置に加えられる時
   間と共に変化する電圧を調節する補償装置（２４０、２
   ４２、２８０、２８２）と、 を含むことを特徴とするイオン・ビーム注入装置。 （２）記憶装置（２１０、２１２）はイオン・ビームが
   走査方向を変える走査パターンの端点（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
   など）に相当する値を記憶する装置を含み、かつ前記端
   点は異なる走査パターンを作るように調節し得る、こと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオン・ビー
   ム注入装置。 （３）走査装置はイオン・ビーム（１４）を第１方向に
   偏向させる第１電極装置（２６）と、イオン・ビームを
   前記第１方向と直交する第２方向に偏向させる第２電極
   （２８）とを含み、さらに記憶装置（２１０、２１２）
   は変換装置（２５０、２５２）の制御を受けて時間をき
   めた順序で第１および第２電極装置に加えられる電圧を
   表わす複数組の信号対を記憶する、ことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のイオン注入装置。 （４）変換装置は： 第１カウンタ値を増減する第１カウンタ装置（２３０）
   と； 第２カウンタ値を増減する第２カウンタ装置（２４０）
   と； 前記記憶装置に記憶された信号対によつて前記第１およ
   び第２カウンタを初期設定するとともに前記カウンタを
   前記信号対の次の後続対に向つて増減するタイミング装
   置（２２０、２２２）と； 前記カウンタの内の１個のカウンタを次の後続端点と比
   較して、前記第１および第２の両カウンタの次のカウン
   ト順序を開始する比較装置（２７０）と； タイミング装置が前記第１および第２カウンタを増減す
   るにつれて前記カウンタのカウントを前記第１および第
   ２電極装置に結合される走査電圧に変換するアナログ出
   力装置（２５０、２５２）と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のイ
   オン注入装置。 （５）補償装置は第１および第２カウンタ装置（２３０
   、２３２）と前記アナログ出力装置（２５０、２５２）
   との間に置かれて前記走査電圧への変換前にカウントを
   変える第１および第２ディジタル加算回路（２４０、２
   ４２）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載のイオン注入装置。 （６）補償装置はさらに記憶位置に記憶された値を持つ
   第１および第２補償記憶装置（２９０、２９２）を含み
   、前記各補償記憶装置は加工品上の瞬時ビーム位置に関
   する入力とディジタル加算回路に結合されて前記第１ま
   たは第２カウンタに加算あるいは減算されるべき出力と
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のイ
   オン注入装置。 （７）補償装置は前記走査装置が前記加工品上の前記ビ
   ームの位置の関数として前記加工品を横切つて前記ビー
   ムを走査する速度を変える装置（２８０、２８２）を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲１項記載のイオン注
   入装置。 （８）支持装置（３８）は前記イオン・ビームを非垂直
   角で加工品に衝突させるように前記加工品を配向する、
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のイオン注
   入装置。 （９）補償記憶装置（２９０、２９２）の内容は前記加
   工品の表面に制御された注入変化を作るように調節し得
   る、ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のイオ
   ン注入装置。 （１０）全体として円形の加工品（１１０）のイオン・
   ビーム処理を一様にする方法であつて： イオン・ビーム（１４）を初軌道に沿つて円形加工品の
   中央位置に向ける段階と； 第１および第２の時間と共に変化する走査電圧を２個の
   走査電極（２６、２８）に同時に結合することにより前
   記加工品の表面を走査するように初軌道からイオン・ビ
   ームを偏向して前記ビームを相互に直交する方向に偏向
   する段階を含み、さらに、前記第１および第２の時間と
   共に変化する電圧は最大ならびに最小遷移値によつて分
   離された増減波長を有する前記偏向段階と； 前記ビームに加工品と重なる４辺走査パターンの１組を
   掃引させるように前記電圧遷移値の発生を調整する段階
   と、 を含むことを特徴とする方法。 （１１）第１および第２の時間と共に変化する電圧は少
   し異なる周波数で比較的一様な割合で増減するのこぎり
   波形である、ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項
   記載の方法。 （１２）調整段階は事実上一定の波形を保ちながら前記
   遷移値の大きさを変えて、４辺走査パターンの形状を変
   え、前記イオン・ビームに単位面積当たり比較的一様な
   線量で加工品を処理させる下位段階を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項記載の方法。 （１３）前記４辺パターンの隅の相対位置はディジタル
   記憶装置（２１０、２１２）に記憶されかつ第１および
   第２の時間と共に変化する走査電圧に変換される、こと
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の方法。 （１４）前記加工品を横切る瞬間イオン・ビーム走査速
   度を上げ下げするように走査電圧を変動させる段階をさ
   らに含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記
   載の方法。 （１５）全体として円形の加工品（１１０）のイオン・
   ビーム処理を一様にする方法であつて： イオン・ビームを初軌道に沿つて円形加工品上の中央位
   置に向ける段階と； 第１および第２の時間と共に変化する走査電圧を２個の
   走査電極（２６、２８）に同時に結合することにより前
   記加工品の表面を走査するように初軌道からイオン・ビ
   ームを偏向して前記ビームを相互に直交する方向に偏向
   する段階を含み、前記第１および第２の時間と共に変化
   する電圧は最大ならびに最小遷移値によつて分離された
   増減波長を有する前記偏向段階と； 前記ビームに第１および第２直交方向に対して隔離され
   かつ斜めに配向された平行セグメント内で加工品を掃引
   させるように前記電圧遷移値の発生を調整する段階と、 を含むことを特徴とする方法。 （１６）第１および第２の時間と共に変化する電圧は少
   し異なる周波数で比較的一様な割合で増減するのこぎり
   波形である、ことを特徴とする特許請求の範囲第１５項
   記載の方法。 （１７）前記平行走査セグメントの長さは前記全体とし
   て円形の加工品と重なる全体として円形のエンベロープ
   と重なるように調節される、ことを特徴とする特許請求
   の範囲第１５項記載の方法。