KR100607720B1 - 이온주입장치 및 이온주입방법 - Google Patents

이온주입장치 및 이온주입방법 Download PDF

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Abstract

COO의 저감을 도모할 수 있고 또한 주입처리 재개시의 장치의 시동이 빠른 이온주입장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
이를 해결하기 위한 수단으로 이 이온주입장치는 기판(48)에 이온주입을 하지 않는 기간중의 장치의 운전상태를 (a) 이온원(2)에 공급하는 원료가스(6)의 유량 및 플라즈마 생성용 전원(14)에서 공급하는 전력을 이온원(2)에 있어서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값으로 감소시키는 트와이 라이트모드와, (b)트와이 라이트 모드의 상태에 더하여 에너지 분리마그네트 전원(36), 주사마그네트 전원(40) 및 빔평행화 마그네트 전원(44)의 출력을 정지하는 마그네트 오프모드와, (c)원료가스(6)의 공급을 정지하고 또한 전원(14)(16)(28)(32)(36)(40) 및(44)의 출력을 정지하는 셔트다운 모드중에서 선택되는 임의의 모드 상태로 제어하는 제어장치(58)를 구비하고 있다.

Description

이온주입장치 및 이온주입방법{ION IMPLANTING APPARATUS AND ION IMPLANTING METHOD}
도 1은 본 발명에 관한 이온주입장치의 일 예를 도시하는 평면도.
도 2는 도 1중의 이온원 및 그것을 이용한 전원의 상세예를 도시하는 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
2: 이온원 4: 이온빔
6: 원료가스 12: 가스공급장치
14: 플라즈마 생성용 전원 16: 이온빔 인출용 전원
18: 빔라인 진공용기 20: 주펌프
22: 로핑펌프 26: 질량분리 마그네트
28: 질량분리 마그네트 전원 30: 가속관
32: 가속전원 34: 에너지 분리마그네트
36: 에너지 분리마그네트 전원 38: 주사마그네트
40: 주사마그네트 전원 42: 빔평행화 마그네트
44: 빔평행화 마그네트 전원 46: 주입실
48: 기판 52: 주사기구
54: 진공예비실 56: 진공예비실 펌프
58: 제어장치
본 발명은 기판(예를들어 반도체 기판. 이하 동일)에 이온빔을 조사하여 이온주입을 하는 이온주입장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 이 이온주입장치 운전의 에너지절약을 실현하는 이온주입장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 이온주입장치에서는 기판에 대해 이온주입을 하지 않는 기간중에는 예를들어 하나의 로트의 주입처리 완료후에 다음의 로트의 주입처리 개시까지의 사이는 장치의 운전상태는 다음과 같다. (가) 목적으로 하는 이온종류의 이온빔을 발생시킨 상태로 이 이온빔이 기판에 조사되지 않는 것을 제외하고는 주입처리중과 같은 상태를 유지하거나 또는 (나) 이온주입장치를 구성하는 기기의 거의 전부를 정지시키거나 하였다.
최근 이온주입장치에 있어서도 환경대책의 일환으로서 전력소비의 저감을 포함하는 에너지 절약이 요구되고 있다. 더욱 넓게 말하면 전력소비뿐만 아니라 원료가스 소비, 기기의 소모, 메인터넌스 비용 등을 포함한 COO(Cost Of Ownership : 장치의 운전 및 유지에 관한 종합적인 유지비용)의 저감이 요구되고 있다.
그런데 상기 (가)에 나타낸 방법에서는 목적으로 하는 이온종류의 이온빔을 계속하여 발생하고 있기 때문에 쓸데없는 전력이나 이온원 용의 원료가스를 소비할 뿐만 아니라 이온원이나, 배기가스 안에 포함되는 유해물질을 제거하는 가스 제해(除害)장치, 그 외 기기의 소모·열화 등을 앞당겨 수명을 짧게 하므로 COO의 저감을 도모할 수는 없다.
한편 상기 (나)에 나타낸는 방법에서는 COO의 저감을 도모할 수 있지만 거의 모든 기기를 정지시키고 있기 때문에 주입처리를 재개할 때의 이온주입장치의 시동이 매우 느리다는 문제가 있다.
그래서 본 발명은 COO의 저감을 도모할 수 있고 또한 주입처리 재개시의 장치의 시동이 빠른 이온주입장치를 제공하는 것을 주요한 목적으로 한다.
상기 목적을 실현하기 위해 본 발명의 제1구성특징에 따른 이온주입장치는:
원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마로부터 이온빔을 추추출하는 이온원과;
이 이온원에 상기 원료가스를 공급하는 가스공급장치와;
상기 이온원에 플라즈마 생성용의 전력을 공급하는 플라즈마 생성용 전원과;
이온원에서 추출된 이온빔으로부터 특정의 에너지를 갖는 이온을 선별적으로 도출하는 에너지 분리 마그네트와;
에너지 분리 마그네트에 에너지 분리용 전력을 공급하는 에너지 분리 마그네트 전원과;
상기 에너지 분리마그네트에서 도출된 이온빔을 주사하는 주사마그네트와;
이 주사마그네트에 주사용 전력을 공급하는 주사마그네트 전원과;
상기 주사마그네트에서 도출된 이온빔을 기준축에 대해 평행으로 되도록 이온빔을 평행주사하는 빔평행화 마그네트와;
이 빔평행화 마그네트에 빔평행화 전력을 공급하는 빔평행화 마그네트전원과;
상기 빔평행화 마그네트에서 도출된 이온빔을 기판에 조사하여 이 기판에 이온주입을 행하는 주입실과;
상기 기판에 대해 이온주입을 하지 않는 기간 중에 다음의 3가지 모드 중에서 선택된 모드상태에서 이온주입장치의 운전상태를 제어하는 제어장치를; 구비하며,
상기 3가지 모드는 (a) 상기 이온원에 대해 상기 가스공급장치로부터 공급하는 원료가스유량 및 상기 플라즈마 생성용 전원에서 공급하는 전력을, 상기 기판에 이온주입을 할 때의 값보다 작게 또한 상기 이온원에서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값으로 감소시키는 트와이라이트(twilight) 모드와, (b) 상기 이온원에 상기 가스공급장치로부터 공급하는 원료가스유량 및 상기 플라즈마 생성용 전원에서 공급하는 전력을 상기 기판에 이온주입을 할 때의 값보다 작게 또한 상기 이온원에 있어 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값으로 감소시키고 또한 상기 에너지 분리마그네트전원, 상기 주사마그네트 전원 및 상기 빔평행화 마그네트 전원의 출력을 정지하는 마그네트 오프모드와, (c) 상기 가스공급장치로부터의 원료가스의 공급을 정지하고 또한 상기 모든 전원의 출력을 정지하는 셔트다운(shut down) 모드 중에서 선택되는 임의의 모드상태인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 이온주입장치는
이온빔을 추출하기 위한 전압을 이온원에 인가하는 이온빔추출전원과;
이온원으로부터 추출된 이온빔으로부터 특정의 질량수 및 원자가(valence)를 갖는 이온을 선별하여 도출하는 질량분리 마크네트와;
상기 질량분리 마그네트에 질량분리 전력을 공급하는 질량분리 마그네트전원과;
상기 질량분리 마그네트에서 도출된 이온빔을 가속 또는 감속하는 가속관과;
이 가속관에 가속 또는 감속용의 전압을 인가하는 가속전원을; 더 포함하고,
상기 셔트다운 모드(c)에서, 이온빔 추출전원, 질량분리 마그네트 전원 및 가속전원으로부터의 출력을 정지하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면 기판에 대해 이온주입을 하지 않는 기간중의 이온주입장치의 운전상태를, (a) 트와이라이트모드, (b) 마그네트 오프모드 및 (c)셔트다운 모드안에서 선택되는 임의모드의 상태로 제어할 수 있다.
트와이라이트모드는 3개의 모드 안에서 COO의 저감량은 가장 작지만 그래도 최소한 원료가스 및 플라즈마 생성용 전원의 전력의 소비에 관한 COO를 저감할 수 있다. 또한 이온원에 있어서 플라즈마 생성상태를 유지할 수 있기 때문에 주입처리 재개시의 장치의 시동은 가장 빠르다.
셔트다운 모드는 원료가스공급 및 주요한 전원의 거의 전부를 정지시키므로 3개의 모드 안에서 주입처리 재개시의 장치의 시동은 가장 늦지만 COO의 저감량은 가장 크다.
마그네트 오프모드는 트와이라이트모드와 셔트다운 모드 중간의 모드로서, COO의 저감량과 장치의 시동속도는 모두 양 모드의 중간이 된다.
이와같이 이 이온주입장치에 의하면 기판에 대해 이온주입을 하지 않은 기간중의 이 이온주입장치의 운전상태를 사용자의 요구 등에 따라 상기 3개의 모드중에서 선택되는 임의 모드의 상태로 제어할 수 있기 때문에 COO의 저감을 도모할 수 있고 또한 주입처리 재개시의 장치의 시동을 빠르게 할 수 있다.
본 발명의 제2구성특징에 따른 이온주입장치는:
원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하여 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 이온원과;
이 이온원에 상기 원료가스를 공급하는 가스공급장치와;
상기 이온원에 접속되는 한편 이온빔이 통과하는 빔라인 진공용기내를 진공배기하는 주 펌프 및 로핑(roughing) 펌프와;
이온원으로부터 추출된 이온빔을 기판에 조사함으로써 이온을 주입하는 이온주입실과;
이온주입실과 외부 대기 사이에서 기판을 입출하기 위한 진공예비실과;
진공예비실 내부를 진공배기하는 진공예비실 펌프와;
(a) 상기 빔라인 진공용기내가 소정의 고진공상태에 있고 또한 상기 가스공급장치로부터 이온원에 원료가스를 공급하고 있지 않은 상태일 때 상기 로핑펌프의 회전수를 정상회전수 보다도 낮추어 운전하는 제어를 행하는 로핑펌프 저속모드와, (b) 상기 진공예비실안이 소정의 진공도에 이르는 상태일 때 상기 진공예비실 펌프의 회전수를 정상회전수보다도 내려 운전하는 제어를 하는 진공예비실 펌프저속모드 중에서 적어도 한쪽을 실행하는 제어장치를; 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 이온주입장치와 같이 소정의 조건일 때 로핑펌프 및 진공예비실 펌프중 적어도 한쪽의 회전수를 정상회전수보다도 낮추어 운전함으로써 이 진공펌프 운전용의 전력소비를 주체로 하는 COO의 저감을 도모할 수 있다. 또한 상기 진공펌프는 정지시키는 것은 아니므로 필요시의 복귀는 빠르다. 따라서 주입처리 재개시의 장치의 시동을 빠르게 할 수 있다.
상지 제1 구성특징에 따른 이온주입장치의 상기와 같은 제어기능과, 제 2구성특징에 따른 이온 주입장치의 상기와 같은 제어기능의 양쪽의 기능을 갖는 제어장치를 배치할 수도 있다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 이온주입장치의 일 예를 도시하는 평면도이다. 이런 종류의 이온주입장치는 제어장치(58)에 의해 다음에 설명하는 에너지 절약 운전모드의 제어를 하는 것을 빼고 예를들어 일본국 특개평 8-115701호 공보, 일본국 특개 2001-143651호 공보에 기재되고 있다.
도 1에 도시하는 이온주입장치는 이온원(2)에서 인출된 이온빔(4)을 전계 또 는 자계에 의해 X방향(예를들어 수평방향. 이하 동일)으로 왕복주사함과 동시에 주입대상물인 기판(48)을 X방향과 실질적으로 직교하는 Y방향(예를들어 수직방향. 이하 동일)으로 기계적으로 왕복주사하는 이른바 하이브리드 스캔방식의 경우의 예이다. 더욱 구체적으로는 이온빔(4)을 기준축(43)을 따라 평행주사하는 하이브리드 패레럴 스캔방식의 경우의 예이다.
이 이온주입장치는 원료가스(6)를 전리시켜 플라즈마(72)(도 2참조)를 생성하여 이 플라즈마(72)로부터 이온빔(4)을 인출하는 이온원(2)과, 이 이온원(2)에 원료가스(6)를 공급하는 가스공급장치(12)와, 이온원(2)에 플라즈마 생성용의 전력을 공급하는 플라즈마 생성용 전원(14)과, 이온원(2)에 이온빔(4)의 인출용 전압을 인가하는 이온빔 인출용 전원(16)을 구비하고 있다.
가스공급장치(12)는 이 예에서는 원료가스(6)를 공급하는 가스원(10)과, 이 원료가스(6)의 유량을 조절하는 유량조절기(8)를 구비하고 있다. 이 가스공급장치(12)는 고체물질을 기화시켜서 그 증기를 원료가스(6)로서 공급하는 방식의 것이라도 좋다.
이온원(2) 및 그것을 이용한 전원의 상세예를 도 2에 도시한다. 이 이온원(2)은 예를들어 일본국 특개평 9-35648호 공보에 기재되는 것과 같은 버너스형 이온원으로 이온인출구멍(67)을 갖는 플라즈마 생성용기(66)를 구비하고 있다.
플라즈마 생성용기(66) 내에는 열전자를 방출하여 플라즈마 생성용기(66)와의 사이에서 아크방전을 발생시켜서, 도입된 원료가스(6)를 전리시키고 플라즈마(72)를 생성하는 필라멘트(68)와, 이 필라멘트(68)로부터 방출된 전자를 반사시키는 반사전극(70)이 서로 대향하여 배치되어 있다. 이 플라즈마 생성용기(66)안에는 그 외부의 소스마그네트(74)에 의해 필라멘트(68)와 반사전극(70)을 연결하는 선에 따르는 방향의 자계(75)가 인가된다. 이 자계(75) 및 반사전극(70)은 원료가스(6)의 전리효율을 높여서 밀도가 높은 플라즈마(72)를 생성하는 역할을 한다.
상기 필라멘트(68)를 가열하는 필라멘트전원(80), 상기 아크방전을 발생시키는 아크전원(82) 및 상기 소스마그네트(74)를 여자하는 소스마그네트 전원(84)이 이 예에서는 상기 플라즈마 생성용 전원(14)을 구성하고 있다.
플라즈마 생성용기(66)내의 플라즈마(72)로부터 이 실시예에서는 인출전극(76) 및 접지전극(8)을 통해 전계의 작용에 의해 이온빔(4)이 인출된다. 그 때문에 플라즈마 생성용기(66)에는 인출전원(86)에서 정(+)의 고전압(예를들어 수십 kV정도)이 인가된다. 인출전극(76)에는 하류측으로부터 역류전자 억제용으로 억제전원(88)에서 부(-)의 전압(예를 들어 수 kV정도)이 인가된다. 접지전극(78)은 접지되어 있다. 이 인출전원(86) 및 억제전원(88)이 이 예에서는 상기 이온빔 인출용 전원(16)을 구성하고 있다.
다시 도 1을 참조하여 이 이온주입장치는 또한 이온원(2)에서 인출된 이온빔(4)에서 특정의 질량수 및 원자가(valence)의 이온을 선별하여 도출하는 질량분리 마그네트(26)와, 거기에 질량분리용의 전력을 공급하는 질량분리 마그네트 전원(28)과, 질량분리 마그네트(26)로부터 도출된 이온빔(4)을 가속(가속모드의 경우) 또는 감속(감속모드의 경우)하는 가속관(30)과, 거기에 가속 또는 감속용의 고전압(예를들어 수십 kV~백 kV정도)을 인가하는 가속전원(32)과, 가속관(30)에서 도출된 이온빔(4)에서 특정의 에너지의 이온을 선별하여 도출하는 에너지 분리마그네트(34)와, 거기에 에너지 분리용 전력을 공급하는 에너지 분리마그네트 전원(36)과, 에너지 분리마그네트(34)로부터 도출된 이온빔(4)을 자계에 의해 상기 X방향을 포함하는 평면내에서 왕복주사하는 주사마그네트(38)와, 거기에 주사용의 전력을 공급하는 주사마그네트 전원(40)과, 주사마그네트(38)로부터 도출된 이온빔(4)을 기준축(43)에 대해 평행으로 되도록 구부려서 주사마그네트(38)와 협동하여 이온빔(4)의 평행주사를 행하는 빔평행화 마그네트(42)와, 거기에 빔평행화 전력을 공급하는 빔평행화 마그네트 전원(44)과, 빔평행화 마그네트(42)로부터 도출된 이온빔(4)을 기판(48)에 조사하여 이 기판(48)에 이온주입을 하는 주입실(46)을 구비하고 있다.
또한 주입실(46)내에 있어서 이온빔(4)의 조사영역 내에서 기판(48)을 상기 Y방향으로 기계적으로 왕복주사하는 주사기구(52)를 구비하고 있다. 기판(48)은 이 주사기구(52)의 홀더(50)에 보존된다.
주입실(46)내는 도시하지 않은 진공펌프에 의해 진공실(예를들어 10-3 Pa~ 10-4 Pa정도)로 진공배기된다. 이 주입실(46)에는 이 주입실(46)과 그 외의 대기중과의 사이에서 기판(48)을 출입시키기 위한 진공예비실(에어록실이라고도 함)(54)이 도시하지 않은 진공밸브를 통해 인접되어 있다. 진공예비실(54)은 이 예에서는 스루풋 향상을 위해 2개 배치되고 있지만 하나라도 좋다. 상기와 같은 주사기구(52) 및 진공예비실(54)의 예가 예를들어 일본국 특공평 7-70298호 공보에 기재되고 있다.
각 진공예비실(54)에는 그 내부를 주입실(46)보다도 저진공(예를들어 1Pa~10-1Pa정도)에 진공배기(이를 로핑이라고 하는 경우도 있다)하는 진공예비실 펌프(56)가 각각 접속되어 있다. 이 진공예비실 펌프(56)는 예를들어 드라이펌프이다.
또 이온원(2)의 출구측에는 안을 이온빔(4)이 지나는 빔라인 진공용기(18)가 접속되고 있다. 이 빔라인 진공용기(18) 및 그것에 접속된 이온원(2)안은 빔라인 진공용기(18)에 접속된 주펌프(20) 및 로핑펌프(22)에 의해 소정의 고진공으로 배기된다. 예를들어 원료가스(6)의 도입전의 상태에서 10-3 Pa~10-4Pa 정도의 고진공으로 배기된다. 주펌프(20)는 예를들어 터보분자 펌프이고 로핑펌프(22)는 예를들어 이 주펌프(20)의 배기구측을 배기하는 드라이 펌프이다.
로핑펌프(22)로부터의 배기가스는 이온원(2)에 도입된 원료가스(6)가 포함되어 있으므로 예를들어 일본국 특개 2001-216930호 공보에도 기재된 것과 같이 배기가스중에 포함되는 유해물질을 제거하는 가스제해(除害)장치(24)를 거쳐서 배출된다. 예를들어 후술하는 배기덕트(64)에 배출된다.
상기 각 기기는 캐비넷(60)안에 수납되어 있다. 상기 각 기기 및 다음에 설명하는 배기밸브(62)를 제어하여 후술과 같은 에너지 절약 운전모드의 제어도 포함하여 이 이온주입장치의 제어를 하는 제어장치(58)도 캐비넷(60)안에 수납되어 있다.
캐비넷(60)(예를들어 그 상부)에는 배기밸브(62)를 통해서 배기덕트(64)가 접속된다. 이 배기덕트(64)의 앞에는 도시하지 않은 배기팬이 접속되어 있다. 캐비넷(60)안에서 발생한 열은 배기덕트(64)를 거쳐서 배출된다.
제어장치(58)는 이 실시예에서는 에너지 절약 운전모드로서 (1) 빔발생에 관한 모드, (2) 진공펌프 운전에 관한 모드 및 (3) 열배기에 관한 모드의 각 모드를 실행하는 기능을 갖고 있다. 다음에 각 모드를 상세하게 설명한다.
(1) 빔 발생에 관한 모드
제어장치(58)는 이 이온주입장치를 원하는 이온종류(질량수 및 원자가)의 이온빔(4)을 발생시키는 상태로 시동한 후로서 기판(48)에 대해 이온주입을 하지 않은 기간 중의 이 이온주입장치의 운전상태를 다음의 (a)~(c)의 모드 중에서 선택되는 임의의 모드 상태로 제어하는 기능을 갖고 있다. 각 모드의 상태를 표 1에 정리하여 나타내고 그 설명을 다음에 기술한다.
트와이라이트 모드 마그네트 오프모드 셔트다운 모드
원료가스 (6) 유량감소 유량감소 공급정지
플라즈마 생성용 전원 (14) 출력감소 출력감소 출력정지
이온빔 인출용 전원 (16) 주입상태 주입상태 출력정지
질량분리 마그네트 전원 (28) 주입상태 주입상태 출력정지
가속전원 (32) 주입상태 주입상태 출력정지
에너지 분리마그네트 전원 (36) 주입상태 출력정지 출력정지
주사마그네트전원 (40) 주입상태 출력정지 출력정지
빔평행화 마그네트 전원 (44) 주입상태 출력정지 출력정지
(a) 트와이 라이트 모드(Twilight Mode)
이 모드는 이온원(2)에 가스공급장치(12)로부터 공급하는 원료가스(6)의 유량 및 플라즈마 생성용 전원(14)에서 공급(출력)하는 전력을 기판(48)에 이온주입을 할 때의 값보다 작고 또한 이온원(2)에 있어서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값에, 보다 구체적으로는 플라즈마(72)가 꺼지지 않는 정도의 작은 값으로 감시키는 모드이다.
플라즈마 생성용 전원(14)에서 출력하는 전력을 감소시킨다는 것은 더욱 구체적으로는 도 2에 도시한 필라멘트 전원(80)으로부터 필라멘트(68)에 흐르는 필라멘트전류를 감소시켜서 아크전원(82)으로부터 출력되는 아크전류를 감소시킴과 동시에 소스 마그네트 전원(84)에서 출력하는 소스 마그네트 전류를 감소시키는 것이다.
상기 이외의 각 전원(16)(28)(32)(36)(40) 및 (44)는 기판(48)에 이온주입을 할 때의 상태(이를 「주입상태」라 함)를 유지해 둔다.
이 트와이 라이트 모드는 기기의 출력을 정지시키는 것은 아니므로 3개의 모드중에서 COO의 저감량은 가장 작지만, 그래도 적어도 원료가스(6) 및 플라즈마 생성용 전원(14)의 전력의 소비에 관한 COO를 저감할 수 있다. 또한 이온원(2)에 있어서 플라즈마 생성상태를 유지할 수 있으므로, 주입처리 재개시의 장치의 시동은 가장 빠르다. 원료가스(6)의 유량 및 플라즈마 생성용 전원(14)의 출력을 규정량으로 시동하는 것만으로 좋기 때문이다.
(b) 마그네트 오프모드
이 모드는 이온원(2)에 가스공급장치(12)로부터 공급하는 원료가스(6)의 유량 및 플라즈마 생성용 전원(14)으로부터 공급하는 전력을, 기판(48)에 이온주입을 할 때의 값보다 작고, 또한 이온원(2)에 있어서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값에, 더욱 구체적으로는 플라즈마(72)가 꺼지지 않을 정도의 작은 값으로 감소시키며 또한 에너지 분리마그네트 전원(36), 주사마그네트 전원(40) 및 빔평행화 마그네트 전원(48)의 출력을 정지하는 모드이다.
상기 이외의 각 전원(16)(28) 및 (32)는 기판(48)에 이온주입을 행할 때의 상태(주입상태)를 유지해 둔다.
또한 이 모드에서 이온빔 인출용 전원(16) 및 질량분리 마그네트전원(28)의 출력을 정지하지 않는 것은 질량분리 마그네트(26)로 원하는 이온종류를 질량분리하는데 필요한 전류로 조정하는 데 비교적 장시간을 요하므로 이 모드에서는 이온빔 인출용 전원(16)은 정지시키지 않으며 또한 질량분리 마그네트(26)로의 전류는 바꾸지 않고 두어서 장치의 시동을 빠르게 하기 위함이다.
가속전원(32)의 출력을 정지하지 않는 것은 원료가스(6)의 유량 및 플라즈마 생성용 전원(14)의 출력을, 이온원(2)에서 플라즈마 생성을 유지할 수 있을 정도로 제한하면 이온원(2)에서 이온빔(4)은 거의 인출되지 않게 되고, 그와 같은 상태에서는 가속전원(32)에 부하는 거의 걸리지 않으므로 굳이 그 출력을 정지시킬 필요가 없기 때문이다. 단 가속전원(32)의 출력을 정지시키도록 해도 좋다.
이 마그네트 오프모드는 트와이라이트 모드와 셔트다운 모드의 중간의 모드로서 COO의 저감량과 장치의 시동속도는 모두 양 모드의 중간이 된다.
(c) 셔트다운 모드
이 모드는 가스공급장치(12)로부터 원료가스(6)의 공급을 정지하고 또한 플라즈마 생성용 전원(14), 이온빔 인출용 전원(16), 질량분리 마그네트 전원(28), 가속전원(32), 에너지 분리마그네트 전원(36), 주사마그네트 전원(40) 및 빔평행화 마그네트 전원(44)의 모든 전원의 출력을 정지하는 모드이다.
이 셔트다운 모드는 원료가스 공급 및 주요한 전원의 거의 전부를 정지시키므로 3개의 모드 안에서 주입처리 재개시의 장치의 시동은 가장 느리지만 거의 모든 기기를 정지시키므로 원료가스소비, 전력소비 등을 포함한 COO의 저감량은 가장 크다.
또한 상기 (a)~(c)의 각 모드에서의 복귀는 기판(48)에 대해 이온주입을 재개할 때(예를들어 주입재개 직전에) 예를들어 제어장치(58)에 의한 자동제어에 의해 또는 수동조작 등에 의해 시행된다.
(2) 진공펌프 운전에 관한 모드
상기 제어장치(58)는 이 예에서는 또한 진공펌프 운전에 관한 모드로서 다음의 (d) 및 (e)에 도시하는 운전모드를 실행하는 기능을 갖고 있다.
(d) 로핑펌프 저속모드
이 모드는 (A)빔라인 진공용기(18)내가 상술과 같은 소정의 고진공상태에 있고 또한 (B)가스 공급장치(12)로부터 이온원(2)에 원료가스(6)를 공급하지 않는 상태일 때 로핑펌프(22)의 회전수를 정상회전수보다도 내려서 운전하는 제어를 하는 모드이다. 이는 상기 (A) 및 (B)의 조건일 때는 로핑펌프(22)를 굳이 정상회전수로 운전할 필요는 없기 때문이다.
이 때 로핑펌프(22)가 화학장치용의 드라이 펌프와 같이 운전중에 희석용의 질소가스를 도입하는 타입의 펌프일 때는 그 질소가스의 도입을 정지해도 좋으며 이 실시예에서는 정지시킨다. 이 때는 이온원(2)에는 원료가스(6)가 도입되지 않으므로 원료가스(6)의 배기를 고려할 필요가 없기 때문이다.
이 모드에서의 복귀는 예를들어 상기 (A) 및 (B)의 조건 중 어느 한쪽이 성립되지 않게된 때에 자동적으로 시행된다.
이 운전모드를 채용함으로써 로핑펌프(22)의 운전용의 전력소비를 주체로 하는 COO의 저감을 도모할 수 있다. 상기 희석용 질소가스 도입을 정지하는 경우는 질소가스 사용량의 저감도 가능하게 된다. 또한 로핑펌프(22)를 정지시키는 것은 아니므로 필요시의 복귀는 빠르다.
(e) 진공예비실펌프 저속모드
이 모드는 진공예비실(54)안이 상술과 같은 소정의 진공도에 이르고 있는 상태일 때 오퍼레이터 등에 의한 외부로부터의 지령에 응답하여 진공예비실 펌프(56)의 회전수를 정상회전수보다도 내려서 운전하는 제어를 하는 모드이다. 이는 진공예비실(54)을 닫은 상태로 기판(48)을 통과시키지 않는 기간이 계속 길어질 때는 진공예비실 펌프(56)를 굳이 정상회전수로 운전할 필요는 없기 때문이다.
이 모드로부터의 복귀는 예를들어 주입실(46)과 진공예비실(54)과의 사이의 상술한 진공밸브(도시생략)를 열기 직전에 자동적으로 한다. 더 구체적으로는 주입실(46)내에서 기판(48)에 소정의 도즈량의 이온주입을 할 때 기판(48)을 Y방향으로 여러회 주사할 경우, 규정회수의 주사동작이 종료하기 직전(예를들어 2회주사전)에 진공예비실 펌프(56)를 정상회전수로 복귀시킨다. 2회주사전에 복귀시키는 것은 약간의 시간적인 여유를 두고 복귀시키기 위함이다.
이 운전모드를 채용함으로써 진공예비실 펌프(56)의 운전용 전력소비를 주체로 하는 COO의 저감을 도모할 수 있다. 더구나 진공예비실 펌프(56)는 정지시키는 것은 아니므로 필요시의 복귀는 빠르다.
이 이온주입장치에서는 제어장치(58)에 의해 상기 (d) 및 (e)의 양쪽의 모드의 운전을 선택하여 양 모드를 실행할 수 있도록 하고 있지만 적어도 한쪽 모드의 운전을 실행할 수 있도록 하는 것 만으로도 좋으며, 그래도 COO저감이 가능한 것은 상기 설명에서 명백하다.
(3) 열배기에 관한 모드
상기 제어장치(58)는 이 예에서는 또한 열배기에 관한 모드를 실행하는 기능을 갖고 있다. 이 모드는 배기밸브(62)를 (A) 빔라인 진공용기(18)안이 상술과 같은 소정의 고진공 상태에서는 반 개방으로 하고, (B) 이온빔(4)을 발생시켜서 주입실(46)에 도입하고 있는 상태에서는 전부 개방으로 하는 제어를 하는 모드이다. (B)의 상태의 판단은 예를들어 에너지 분리마그네트(34), 주사마그네트(38) 및 빔평행화 마그네트(42)의 마그네트 전류치가 모두 규정치 이상인 앤드조건으로 한다.
상기 (A)의 상태에서의 캐비넷(60)내에서의 발열량은 적고, 상기 (B)의 상태에서의 발열량은 최대에 가까워진다. 따라서 배기밸브(62)를 상기와 같이 제어하고 그 정보를 배기덕트(64)의 앞에 배치되어 있는 배기팬(도시생략)의 회전수 제어에 이용함으로써 배기팬의 회전수를 이온주입장치의 운전상황에 따라 낮추어서 운전할 수 있다. 그 결가 배기팬 운전용의 전력소비를 주체로 하는 COO를 저감할 수 있다.
상기 (1)의 빔발생에 관한 모드, (2)의 진공펌프 운전에 관한 모드, (3)의 열배기에 관한 모드의 각 운전모드를 각각 실행할지 여부 또는 (1)의 빔발생에 관한 모드중의 상기 (a)~(c) 3개의 모드 중의 어느것을 선택할 지 또는 (2)의 진공펌프 운전에 관한 모드중의 상기 (d) 및 (e)모드의 한쪽을 실행할 지 양쪽을 실행할 지 등의 모드의 선택 내지 변환은 예를들어 (i) 제어장치(58)에 대한 호스트(상위)제어장치로부터의 지령, (ii) 제어장치(보다 구체적으로는 그 디스플레이) 상에서의 오퍼레이터에 의한 지령, (iii) 제어장치(56)(보다 구체적으로는 그 디스플레이)상에서의 오퍼레이터에 의해 설정된 타이머의 시간경과에 의한 지령 중의 하나 또는 여러개를 한꺼번에 선택하여 할 수 있다.
상기 (1)의 빔발생에 관한 모드, (2)의 진공펌프운전에 관한 모드, (3)의 열배기에 관한 모드의 각 운전모드는 각각 개별로 단독으로 실행해도 좋고 임의의 조합으로 실행해도 좋으며 전부를 실행해도 좋다. 이 실시예의 제어장치(58)에서는 이들 어느 실행형태도 채용할 수 있도록 하고 있다. 많이 실행하는 만큼 COO의 저감효과는 커진다.
또 상기 (1)의 빔발생에 관한 모드 중의 (a) 트와이 라이트 모드, (b) 마그네트 오프모드 및 (c) 셔트다운 모드는 상기 지령 등에 따라 이 (a)~(c)중의 원하는 모드에 갑자기 들어가도록 해도 좋고, 예를들어 타이머의 시간경과에 따라 (a)모드 ->(b)의 모드-> (c)모드 순으로 들어가도록 해도 좋다.
또한 도 2에 도시한 이온원(2), 그것을 이용한 전원(14) 및 (16)의 구성 또한 도 1에 도시한 이온주입장치 전체의 구성은 어디까지나 일예로서 위에 설명한 이외의 것이라도 좋다.
본 발명은 상기와 같이 구성되어 있으므로 다음과 같은 효과를 나타낸다.
본 발명의 제1구성특징에 따르면, 기판에 대해 이온주입을 하지 않은 기간중의 이 이온주입장치의 운전상태를 사용자의 요구 등에 따라 상기 (a) 트와이 라이트모드, (b) 마그네트 오프모드 및 (c)셔트다운 모드중에서 선택되는 임의의 모드 상태로 제어할 수 있으므로 COO의 저감을 도모할 수 있고 더구나 주입처리 재개시의 장치의 시동을 빠르게할 수 있다.
본 발명의 제2구성특징에 따르면, 상기 로핑펌프 및 진공예비실 펌프의 적어도 한쪽의 회전수를 정상 회전수보다도 내려서 운전할 수 있으므로 이 진공펌프 운전용의 전력소비를 주체로 하는 COO의 저감을 도모할 수 있다. 더구나 상기 진공펌프는 정지시키는 것은 아니므로 필요시의 복귀는 빠르다. 따라서 주입처리 재개시의 장치의 시동을 빠르게 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 이온원과;
    이 이온원에 상기 원료가스를 공급하는 가스공급장치와;
    상기 이온원에 플라즈마 생성용의 전력을 공급하는 플라즈마 생성용 전원과;
    상기 이온원에서 추출된 이온빔으로부터 특정의 에너지를 갖는 이온을 선별적으로 도출하는 에너지 분리 마그네트와;
    에너지 분리 마그네트에 에너지 분리 전력을 공급하는 에너지 분리 마그네트 전원과;
    상기 에너지 분리마그네트에서 도출된 이온빔을 주사하는 주사마그네트와;
    이 주사마그네트에 주사용 전력을 공급하는 주사마그네트 전원과;
    상기 주사마그네트에서 도출된 이온빔을 기준축에 대해 평행으로 되도록 이온빔을 평행주사하는 빔평행화 마그네트와;
    이 빔평행화 마그네트에 빔평행화 전력을 공급하는 빔평행화 마그네트전원과;
    상기 빔평행화 마그네트에서 도출된 이온빔을 기판에 조사하여 이 기판에 이온주입을 하는 주입실로 구성되는 이온주입장치에 있어서,
    상기 기판에 대하여 이온주입을 하지 않는 기간중의 운전상태를 상기 이온원에 대해 상기 가스공급장치로부터 공급하는 원료가스유량 및 상기 플라즈마 생성용 전원에서 공급하는 전력을, 상기 기판에 이온주입을 할 때의 값보다 작게 또한 상기 이온원에서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값으로 감소시키는 트와이라이트(twilight) 모드로 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  2. 원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 이온원과;
    이 이온원에 상기 원료가스를 공급하는 가스공급장치와;
    상기 이온원에 플라즈마 생성용의 전력을 공급하는 플라즈마 생성용 전원과;
    상기 이온원에서 추출된 이온빔으로부터 특정의 에너지를 갖는 이온을 선별적으로 도출하는 에너지 분리 마그네트와;
    에너지 분리 마그네트에 에너지 분리 전력을 공급하는 에너지 분리 마그네트 전원과;
    상기 에너지 분리 마그네트에서 도출된 이온빔을 주사하는 주사마그네트와;
    이 주사마그네트에 주사용 전력을 공급하는 주사마그네트 전원과;
    상기 주사마그네트에서 도출된 이온빔을 기준축에 대해 평행으로 되도록 이온빔을 평행주사하는 빔평행화 마그네트와;
    이 빔평행화 마그네트에 빔평행화 전력을 공급하는 빔평행화 마그네트전원과;
    상기 빔평행화 마그네트에서 도출된 이온빔을 기판에 조사하여 이 기판에 이온주입을 하는 주입실로 구성되는 이온주입장치에 있어서,
    상기 기판에 대하여, 이온주입을 하지 않는 기간 중의 운전상태를, 상기 이온원에 상기 가스공급장치로부터 공급하는 원료가스유량 및 상기 플라즈마 생성용 전원에서 공급하는 전력을 상기 기판에 이온주입을 할때의 값보다 작게 또한 상기 이온원에서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값으로 감소시키고 또한 상기 에너지 분리마그네트전원, 상기 주사마그네트 전원 및 상기 빔평행화 마그네트 전원의 출력을 정지하는 마그네트 오프모드로 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  3. 원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 이온원과;
    이 이온원에 상기 원료가스를 공급하는 가스공급장치와;
    상기 이온원에 플라즈마 생성용의 전력을 공급하는 플라즈마 생성용 전원과;
    상기 이온원에서 추출된 이온빔으로부터 특정의 에너지를 갖는 이온을 선별적으로 도출하는 에너지 분리 마그네트와;
    에너지 분리 마그네트에 에너지 분리 전력을 공급하는 에너지 분리 마그네트 전원과;
    상기 에너지 분리마그네트에서 도출된 이온빔을 주사하는 주사마그네트와;
    이 주사마그네트에 주사용 전력을 공급하는 주사마그네트 전원과
    상기 주사마그네트에서 도출된 이온빔을 기준축에 대해 평행으로 되도록 이온빔을 평행주사하는 빔평행화 마그네트와;
    이 빔평행화 마그네트에 빔평행화 전력을 공급하는 빔평행화 마그네트 전원과;
    상기 빔평행화 마그네트에서 도출된 이온빔을 기판에 조사하여 이 기판에 이온주입을 하는 주입실로 구성되는 이온주입장치에 있어서,
    상기 기판에 대하여 이온주입을 하지 않는 기간중의 운전상태를 상기 가스공급장치로부터의 원료가스의 공급을 정지하고 또한 상기 모든 전원의 출력을 정지하는 셔트다운(shut down) 모드로 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  4. 제1항 내지 제 3항중 어느 하나의 항에 있어서,
    이온빔을 추출하기 위한 전압을 이온원에 인가하는 이온빔추출전원과;
    이온원으로부터 추출된 이온빔으로부터 특정의 질량수 및 원자가(valence)를 갖는 이온을 선별하여 도출하는 질량분리 마크네트와;
    상기 질량분리 마그네트에 질량분리용 전력을 공급하는 질량분리 마그네트전원과;
    상기 질량분리 마그네트에서 도출된 이온빔을 가속 또는 감속하는 가속관과;
    이 가속관에 가속 또는 감속용의 전압을 인가하는 가속전원을; 더 포함하고,
    상기 셔트다운 모드에서, 이온빔 추출전원, 질량분리 마그네트 전원 및 가속전원으로부터의 출력을 정지하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  5. 원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하여 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 이온원과;
    이 이온원에 상기 원료가스를 공급하는 가스공급장치와;
    상기 이온원에 접속되는 한편 이온빔이 통과하는 빔라인 진공용기내를 진공배기하는 주 펌프 및 로핑(roughing) 펌프와;
    이온원으로부터 추출된 이온빔을 기판에 조사함으로써 이온을 주입하는 이온주입실과;
    이온주입실과 외부 대기 사이에서 기판을 출입시키기 위한 진공예비실과;
    진공예비실 내부를 진공배기하는 진공예비실 펌프로 구성되는 이온주입장치에 있어서,
    상기 빔라인 진공용기내가 소정의 고진공상태에 있고 또한 상기 가스공급장치로부터 이온원에 원료가스를 공급하고 있지 않은 상태일 때 상기 로핑펌프의 회전수를 정상회전수 보다도 낮추어 운전하는 제어를 하는 로핑펌프 저속모드와, 상기 진공예비실안이 소정의 진공도에 이르는 상태일 때 상기 진공예비실 펌프의 회전수를 정상회전수보다도 내려서 운전하는 제어를 하는 진공예비실 펌프저속모드와의 적어도 한쪽을 실행하는 제어장치를; 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  6. 제1항 내지 제 3항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 이온원에 접속되는 한편 이온빔이 통과하는 빔라인 진공용기내를 진공배기하는 주 펌프 및 로핑(roughing) 펌프와;
    이온주입실과 외부 대기 사이에서 기판을 입출하기 위한 진공예비실과;
    진공예비실 내부를 진공배기하는 진공예비실 펌프와;
    상기 빔라인 진공용기내가 소정의 고진공상태에 있고 또한 상기 가스공급장치로부터 이온원에 원료가스를 공급하고 있지 않은 상태일 때 상기 로핑펌프의 회전수를 정상회전수 보다도 낮추어 운전하는 제어를 하는 로핑펌프 저속모드와, 상기 진공예비실안이 소정의 진공도에 이르는 상태일 때 상기 진공예비실 펌프의 회전수를 정상회전수보다도 내려 운전하는 제어를 하는 진공예비실 펌프저속모드 중에서 적어도 한쪽을 실행하는 제어장치를; 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  7. 이온원, 가스공급장치, 플라즈마 생성용 전원, 에너지 분리 마그네트, 에너지 분리 마그네트 전원, 주사 마그네트, 주사 마그네트 전원, 빔 평행화 마그네트, 빔 평행화 마그네트 전원 및 주입실을 포함하는 이온주입장치에서의 이온주입방법으로서,
    이온원에서 원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 단계와;
    가스공급장치로부터 이온원에 원료가스를 공급하는 단계와;
    플라즈마 생성용 전원으로부터의 플라즈마 생성용 전력을 이온원으로 공급하는 단계와;
    이온원에서 추출된 이온빔으로부터 특정의 에너지를 갖는 이온을 에너지 분리 마그네트에 의해 선별적으로 도출하는 단계와;
    에너지 분리 마그네트에 대해 에너지 분리 전원으로부터의 에너지 분리 전력을 공급하는 단계와;
    상기 에너지 분리 마그네트에서 도출된 이온빔을 주사 마그네트로 주사하는 단계와;
    주사 마그네트로부터의 주사 마그네트용 전력을 주사 마그네트에 공급하는 단계와;
    상기 주사 마그네트에서 도출된 이온빔을 기준축에 대해 평행으로 되도록 빔평행화 마그네트로 이온빔을 평행주사하는 단계와;
    빔평행화 마그네트전원으로부터 빔평행화 전력을 빔평행화 마그네트에 공급하는 단계와;
    상기 빔평행화 마그네트에서 도출된 이온빔을 기판에 조사하여 이 기판에 이온주입을 하는 단계로 되는 이온주입방법에 있어서,
    상기 기판에 대하여 이온주입을 하지 않는 기간 중의 운전상태를 상기 이온원에 대해 상기 가스공급장치로부터 공급하는 원료가스유량 및 상기 플라즈마 생성용 전원에서 공급하는 전력을, 상기 기판에 이온주입을 할 때의 값보다 작게 또한 상기 이온원에서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값으로 감소시키는 트와이라이트(twilight) 모드로 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  8. 이온원, 가스공급장치, 플라즈마 생성용 전원, 에너지 분리 마그네트, 에너지 분리 마그네트 전원, 주사 마그네트, 주사 마그네트 전원, 빔 평행화 마그네트, 빔 평행화 마그네트 전원 및 주입실을 포함하는 이온주입장치에서의 이온주입방법으로서,
    이온원에서 원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 단계와;
    가스공급장치로부터 이온원에 원료가스를 공급하는 단계와;
    플라즈마 생성용 전원으로부터의 플라즈마 생성용 전력을 이온원으로부터 공급하는 단계와;
    이온원에서 추출된 이온빔으로부터 특정의 에너지를 갖는 이온을 에너지 분리 마그네트에 의해 선별적으로 도출하는 단계와;
    에너지 분리 마그네트에 대해 에너지 분리 전원으로부터의 에너지 분리 전력을 공급하는 단계와;
    상기 에너지 분리 마그네트에서 도출된 이온빔을 주사 마그네트로 주사하는 단계와;
    주사 마그네트로부터의 주사 마그네트용 전력을 주사 마그네트에 공급하는 단계와;
    상기 주사 마그네트에서 도출된 이온빔을 기준축에 대해 평행으로 되도록 빔평행화 마그네트로 이온빔을 평행주사하는 단계와;
    빔평행화 마그네트전원으로부터 빔평행화 전력을 빔평행화 마그네트에 공급하는 단계와;
    상기 빔평행화 마그네트에서 도출된 이온빔을 기판에 조사하여 이 기판에 이온주입을 하는 단계로 되는 이온주입방법에 있어서,
    상기 기판에 대하여 이온주입을 하지 않는 기간중의 운전상태를 상기 이온원에 상기 가스공급장치로부터 공급하는 원료가스유량 및 상기 플라즈마 생성용 전원에서 공급하는 전력을 상기 기판에 이온주입을 할때의 값보다 작게 또한 상기 이온원에서 플라즈마 생성을 유지할 수 있는 값으로 감소시키고 또한 상기 에너지 분리마그네트전원, 상기 주사마그네트 전원 및 상기 빔평행화 마그네트 전원의 출력을 정지하는 마그네트 오프모드로 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  9. 이온원, 가스공급장치, 플라즈마 생성용 전원, 에너지 분리 마그네트, 에너지 분리 마그네트 전원, 주사 마그네트, 주사 마그네트 전원, 빔 평행화 마그네트, 빔 평행화 마그네트 전원 및 주입실을 포함하는 이온주입장치에서의 이온주입방법으로서,
    이온원에서 원료가스를 전리시켜서 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 단계와;
    가스공급장치로부터 이온원에 원료가스를 공급하는 단계와;
    플라즈마 생성용 전원으로부터의 플라즈마 생성용 전력을 이온원으로 공급하는 단계와;
    이온원에서 추출된 이온빔으로부터 특정의 에너지를 갖는 이온을 에너지 분리 마그네트에 의해 선별적으로 도출하는 단계와;
    에너지 분리 마그네트에 대해 에너지 분리 전원으로부터의 에너지 분리 전력을 공급하는 단계와;
    상기 에너지 분리 마그네트에서 도출된 이온빔을 주사 마그네트로 주사하는 단계와;
    주사 마그네트로부터의 주사 마그네트용 전력을 주사 마그네트에 공급하는 단계와;
    상기 주사 마그네트에서 도출된 이온빔을 기준축에 대해 평행으로 되도록 빔평행화 마그네트로 이온빔을 평행주사하는 단계와;
    빔평행화 마그네트전원으로부터 빔평행화 전력을 빔평행화 마그네트에 공급하는 단계와;
    상기 빔평행화 마그네트에서 도출된 이온빔을 기판에 조사하여 이 기판에 이온주입을 하는 단계로 되는 이온주입방법에 있어서,
    상기 기판에 대하여 이온주입을 하지 않는 기간중의 운전상태를 상기 가스공급장치로부터의 원료가스의 공급을 정지하고 또한 상기 모든 전원의 출력을 정지하는 셔트다운(shut down) 모드로 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
  10. 이온원, 가스공급장치, 메인펌프 및 러프펌프, 이온주입실, 진공예비실 및 진공예비실펌프를 포함하는 이온주입장치에서의 이온주입방법으로서,
    이온원에서 원료가스를 전리시키고 플라즈마를 생성하여 이 플라즈마로부터 이온빔을 추출하는 단계와;
    가스공급장치로부터 이 이온원에 상기 원료가스를 공급하는 단계와;
    상기 이온원에 접속되는 한편 이온빔이 통과하는 빔라인 진공용기내를 주 펌프 및 로핑(roughing) 펌프로 진공배기하는 단계와;
    이온주입실에서 이온원으로부터 추출된 이온빔을 기판에 조사함으로써 이온을 주입하는 단계와;
    진공예비실에서 이온주입실과 외부 대기 사이에서 기판을 출입하는 단계와;
    진공예비실 펌프로 진공예비실 내부를 진공배기하는 단계와;
    상기 빔라인 진공용기내가 소정의 고진공상태에 있고 또한 상기 가스공급장치로부터 이온원에 원료가스를 공급하고 있지 않은 상태일 때 상기 로핑펌프의 회전수를 정상회전수 보다도 낮추어 운전하는 제어를 하는 로핑펌프 저속모드와, 상기 진공예비실안이 소정의 진공도에 이르는 상태일 때 상기 진공예비실 펌프의 회전수를 정상회전수보다도 내려 운전하는 제어를 하는 진공예비실 펌프저속모드 중에서 적어도 한쪽을 실행하는 단계를; 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입방법.
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