WO2006054528A1 - イオン注入装置 - Google Patents

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WO2006054528A1
WO2006054528A1 PCT/JP2005/020872 JP2005020872W WO2006054528A1 WO 2006054528 A1 WO2006054528 A1 WO 2006054528A1 JP 2005020872 W JP2005020872 W JP 2005020872W WO 2006054528 A1 WO2006054528 A1 WO 2006054528A1
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WO
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chamber
ion
ion beam
implantation apparatus
gap
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PCT/JP2005/020872
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French (fr)
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Seiji Ogata
Yuzo Sakurada
Masayuki Sekiguchi
Tsutomu Nishihashi
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Ulvac Co., Ltd
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Publication date
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    • H01J2237/30472—Controlling the beam
    • H01J2237/30483—Scanning

Definitions

  • the present invention relates to an ion implantation apparatus, and more particularly to a chamber-divided ion beam scanning mechanism that suppresses divergence of an ion beam due to a space charge effect, and a large scanning angle even with an ion beam having a large electrostatic potential.
  • the present invention relates to an improvement of an ion implantation apparatus having an ion beam scanning mechanism capable of obtaining
  • FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a conventional ion implantation apparatus.
  • the main configuration of the ion implantation apparatus 100 is an ion source 110, a mass separator 120, a mass separation slit 130, an acceleration tube 140, a quadrupole lens 150, a scanner 160, a collimator 170.
  • reference numeral 180 denotes a substrate serving as a target for implanting ions arranged in an end station (not shown).
  • ion beam B is an ion, but may be referred to as “ion beam” or “beam” hereinafter.
  • the ion source 110 is a device that generates ions by stripping electrons from atoms and molecules.
  • the mass separator 120 generates a magnetic field and / or an electric field by utilizing the property that charged particles such as ions and electrons are deflected in a magnetic field or an electric field, and is injected into the substrate 180.
  • a device for identifying species is a device for identifying species.
  • the acceleration tube 140 is a device for accelerating or decelerating a desired ion species that has passed through the mass separation slit 130. However, as shown in FIG. In parallel with this, a high voltage equal to these electrode pairs is applied, and the ion beam B is accelerated or decelerated to a desired implantation energy by the action of an electrostatic field.
  • the scanner 160 generates a uniform external electric field in a direction perpendicular to the traveling direction of the ion beam B, and controls the ion deflection angle by changing the polarity and intensity of the electric field. As shown in FIG. 11, the ions B are scanned at a desired position on the implantation surface of the substrate 180 and uniformly injected.
  • This scanner 160 may be deflected in the vertical direction.
  • the parallel beam device 170 uses the property that ions B, which are charged particles, are deflected in a magnetic field, and suppresses the spread of the beam by the difference in the path of each ion constituting the ion beam B. It is an electromagnet that makes the beam B incident on the substrate 180 in parallel.
  • the chamber is maintained at a high vacuum, and the ion source 110 is arranged from the substrate 180 to the substrate 180, and the ion beam B passes through the chamber 1 from the ion source 110 to the substrate 1.
  • the conventional ion implantation apparatus 100 in order to perform ion implantation of a predetermined ion species with a predetermined energy at a uniform density over the entire surface of the implantation of ions B on the substrate 180, from the ion source 110, for example, about 30 keV The ion beam B extracted with this energy is deflected by the mass separator 120, and only a predetermined ion species is selected by the mass separation slit 130.
  • the selected ion beam B is accelerated or decelerated to an energy of about 10 to 500 keV by an acceleration tube 140, and has an electrostatic discharge having two pairs of electrodes that scan the ion beam B in the horizontal direction or the vertical direction described above.
  • a type of scanner 160 applies an external electric field having a period of about 1 kHz, for example, and scans the scanning surface of the substrate 180.
  • a magnetic type may be used instead of the electrostatic type for the force scanner 160 that takes up the electrostatic type scanner 160 that scans the ion beam B with an external electric field.
  • the ion implantation apparatus 100 is started up, the distribution of the dose amount of the ion beam B is monitored. Then, by scanning the scanning surface of the substrate 180 with the ion beam B, uniform ion implantation processing of a desired ion species can be easily performed.
  • the scanning mechanism of the second conventional ion implantation apparatus is shown in FIG. 3 of Patent Document 2, but in order to avoid a decrease in magnetic field due to eddy current, a scanning electromagnet having a laminated structure is provided, and this scanning electromagnet It is characterized by scanning the ion beam by modulating the excitation current flowing through the substrate at a high speed of about 500 Hz.
  • the scanning mechanism of the third conventional ion implantation apparatus is shown in FIG. 1 of Patent Document 3.
  • the ion beam is deflected on the beam line within a predetermined plane with respect to the reference axis which is the central trajectory.
  • a deflection electromagnet is provided, and a portion of the deflection chamber provided with the deflection electromagnet is electrically independent from the chamber through which the ion beam passes, and the ion beam is scanned by modulating the potential of the deflection chamber. It has a feature in being.
  • Patent Document 1 JP-A-8-213339
  • Patent Document 2 JP-A-4-253149
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 53-102677
  • An ion beam is a system in which particles with the same charge travel in the designed scanning direction.
  • the Coulomb repulsive force acts on each ion in the ion beam, and in order to quantitatively analyze the exact motion, the Coulomb force acting between each particle must be taken into consideration. If the number becomes enormous, it will be impossible to calculate all the Coulomb forces.
  • the motion of the ion beam can be calculated quantitatively by analyzing the electric field generated by the space charge.
  • an ion beam in an area where there is no electrostatic field, has an electron beam generated by collision with a residual gas or a secondary electron generated by collision with an inner wall due to the positive potential of the ion beam itself. It is trapped in the ion beam and the space charge of the ion beam is neutralized.
  • V is the modulation voltage
  • ⁇ is the electrostatic potential of the incident ion beam
  • ⁇ is the oblique incidence angle
  • V is the modulation voltage
  • the absolute value of V is assumed to be sufficiently smaller than the on-beam electrostatic potential ⁇ .
  • the upper limit of the modulation voltage V is about 20 kV, and the upper limit is about 45 ° for the oblique emission angle
  • the upper limit of scanning angle ⁇ ⁇ is about 3 °.
  • the third conventional ion implantation apparatus has a problem that a large scanning angle ⁇ cannot be obtained in the case of an ion beam having a large electrostatic potential ⁇ .
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, suppresses the divergence of the ion beam due to the space charge effect, enables fine control of the scanning waveform, and is about 10 ° even with an ion beam having a large electrostatic potential.
  • An object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus having an ion beam scanning mechanism capable of obtaining a large scanning angle.
  • the ion source force for generating ions also extracts a desired ion species, accelerates or decelerates to a desired energy, and ion is applied to the injection surface of the substrate.
  • First, second, and third chambers that allow the ion beam to pass through a predetermined position on the beam line of the ion implantation apparatus in order from upstream.
  • the second chamber is the first chamber
  • the first chamber is disposed through the first gap
  • the third chamber is disposed through the second gap.
  • the second chamber is disposed in the first and second chambers.
  • the second chamber 1 is provided with a chamber-divided ion beam scanning mechanism in which a scanning power supply for applying a potential of a desired scanning waveform is connected to the second chamber 1.
  • the ion implantation apparatus wherein the ion source force for generating ions extracts a desired ion species, accelerates or decelerates to a desired energy, and scans and implants an ion beam on the implantation surface of the substrate.
  • first to nth to N + 2 chambers that allow the ion beam to pass therethrough are arranged at predetermined positions on the beam line of the ion implanter in order from the upstream side.
  • the n-th chamber is connected to the n-th chamber 1 through the n-th gap, and the n + 1-th chamber is connected to the n-th gap.
  • the n-th chamber is electrically insulated from the n-th and n + 1-th chambers via the n-th and n-th gaps, and One of the n-1 and nth two gaps is the ion.
  • the n-th chamber 1 is obliquely crossed with a predetermined angle with respect to the reference axis of the ion beam, and a scanning power supply for applying a desired scanning waveform potential is connected to the n-th chamber. It was set as the structure provided with the mechanism.
  • N is a natural number
  • n is a natural number that fluctuates by 1 from 2 to N + 1.
  • the ion implantation apparatus wherein the ion source force for generating ions extracts a desired ion species, accelerates or decelerates to a desired energy, and scans and implants an ion beam on the implantation surface of the substrate.
  • first, second, and third chambers that allow the ion beam to pass therethrough are arranged in order from the upstream at predetermined positions on the beam line of the ion implanter, and the second
  • the chamber one is arranged with respect to the first chamber one through a first gap, and with respect to the third chamber one through a second gap, and the second chamber One is electrically insulated from the first and third chambers 1 through the first and second gaps, and the first and second gears
  • the YAP is obliquely inclined in the reverse direction with a predetermined angle with respect to the reference axis of the ion beam, and a scanning power source for applying a potential of a desired scanning waveform is connected to the second chamber.
  • the chamber has a split ion beam scanning mechanism.
  • the ion implantation apparatus wherein the ion source force for generating ions extracts a desired ion species, accelerates or decelerates to a desired energy, and injects an ion beam by scanning the implantation surface of the substrate.
  • first to nth to N + 2 chambers that allow the ion beam to pass therethrough are arranged at predetermined positions on the beam line of the ion implanter in order from the upstream side.
  • the n-th chamber is connected to the n-th chamber 1 through the n-th gap, and the n + 1-th chamber is connected to the n-th gap.
  • the n-th chamber is electrically insulated from the n-th and n + 1-th chambers via the n-th and n-th gaps, and The two gaps n-1 and n are located on the reference axis of the ion beam. Obliquely in the opposite direction with a certain angle,
  • the n-th chamber 1 is provided with a chamber-divided ion beam scanning mechanism in which a scanning power source for applying a potential having a desired scanning waveform is connected.
  • N is a natural number
  • n is a natural number that fluctuates by 1 from 2 to N + 1.
  • the ion implantation apparatus wherein the ion source force for generating ions is extracted by extracting a desired ion species, accelerating or decelerating to a desired energy, and scanning and implanting an ion beam on the implantation surface of the substrate.
  • first, second, and third chambers that allow the ion beam to pass therethrough are arranged in order from the upstream at predetermined positions on the beam line of the ion implanter, and the second The chamber one is arranged with respect to the first chamber one through a first gap, and with respect to the third chamber one through a second gap, and the second chamber One is electrically insulated from the first and third chambers 1 through the first and second gaps, and the first and second gaps are Same angle with a predetermined angle to the reference axis of the ion beam.
  • the second of the chambers one was configured with the desired ion beam scanning mechanism of the chamber first divided type scanning power source for applying is connected to the potential of the scan waveform.
  • the ion implantation apparatus wherein the ion source force for generating ions is a desired ion.
  • the seed is extracted, accelerated or decelerated to a desired energy, and ion implantation apparatus that scans and implants an ion beam on the implantation surface of the substrate, and then sequentially enters a predetermined position on the beam line of this ion implantation apparatus from upstream.
  • the first to nth to N + 2 chambers for allowing the ion beam to pass therethrough are arranged, and the nth chamber has an n-1th gap with respect to the n ⁇ lth chamber.
  • the n + 1st chamber 1 is arranged via an nth gap, and the nth chamber 1 is arranged via the n ⁇ 1th and nth gaps.
  • the nth chamber has a desired scan. And configured to scan power source for applying a form of potential with an ion beam scanning mechanism chamber one split mold consisting connected.
  • N is a natural number
  • n is a natural number that fluctuates by 1 from 2 to N + 1.
  • the phase of the scanning waveform of the potential applied to the n + 1 chamber is different from the phase of the scanning waveform of the potential applied to the nth chamber by ⁇ . Different configuration.
  • ⁇ is a natural number of 2 or more.
  • the ion implantation apparatus wherein the ion source force for generating ions extracts a desired ion species, accelerates or decelerates to a desired energy, and scans and implants an ion beam on the implantation surface of the substrate.
  • a deflection electromagnet for deflecting the ion beam is arranged on the beam line of the ion implantation apparatus, and the ion beam is sequentially applied from the upstream to the beam line in the vicinity of the deflection electromagnet.
  • First, second, and third chambers to be passed are arranged, and the second chamber is arranged in a magnetic pole gap of the deflection electromagnet, and the deflection electromagnet for the first chamber one Through the first gap formed in the vicinity of the ion beam entrance of the ion beam, and in the vicinity of the ion beam exit of the deflection electromagnet for the third chamber.
  • Second gear The second chamber is electrically insulated from the first and third chambers via the first and second gaps, and the deflection is The first gap near the entrance of the magnet is oblique to the reference axis of the ion beam in a direction opposite to the deflection angle of the deflection electromagnet, and near the exit side of the deflection electromagnet.
  • the second gap is oblique to the reference axis of the ion beam in the same direction as the deflection angle of the deflection electromagnet, and a potential of a desired scanning waveform is applied to the second chamber.
  • the chamber was provided with a split chamber ion beam scanning mechanism connected to a scanning power supply.
  • the ion implantation apparatus wherein the ion source force for generating ions is extracted by extracting a desired ion species, accelerating or decelerating to a desired energy, and scanning the ion beam on the implantation surface of the substrate.
  • a deflection electromagnet for deflecting the ion beam is arranged on the beam line of the ion implantation apparatus, and the ion is sequentially arranged on the beam line near the deflection electromagnet from the upstream.
  • First, second, and third chambers through which a beam passes are disposed, the second chamber is disposed in a magnetic pole gap of the deflection electromagnet, and the first chamber is It is formed through a first gap formed in the vicinity of the ion beam entrance of the deflection electromagnet, and in the vicinity of the ion beam exit of the deflection electromagnet for the third chamber. And the second chamber is electrically insulated from the first and third chambers via the first and second gaps.
  • the second gap in the vicinity of the exit aperture of the deflection magnet is oblique to the reference axis of the ion beam in a direction opposite to the deflection angle of the deflection electromagnet, and the second chamber First, it is configured to include a chamber-divided ion beam scanning mechanism to which a scanning power source for applying a potential of a desired scanning waveform is connected.
  • the ion implantation apparatus according to claim 11 is configured such that an electrode is attached to each end face of the chamber forming each gap.
  • the angle oblique to the reference axis of each gap force ion beam is about 45 °.
  • the invention's effect [0038] Since the ion implantation apparatus of the present invention is configured as described above, it has the following excellent effects.
  • an ion beam with a large electrostatic potential is N times larger than claim 5 and is larger than the reference axis. It can be displaced.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism for explaining the first basic principle of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism in order to explain the second basic principle of the present invention.
  • the ion implantation apparatus according to each of the first to seventh embodiments which will be described later, has the same structure as that of the ion implantation apparatus 100 shown in FIG. Since the rest of the configuration is the same, the description will focus on the chamber-divided ion beam scanning mechanism, and the rest of the configuration will not be described again. .
  • FIG. 1 shows the overall configuration of an ion beam scanning mechanism 10A for explaining the first basic principle of the present invention.
  • first, second, and third chambers 12A, 14A, and 16A are arranged at desired locations in the chamber through which the ion beam B passes in the ion implantation apparatus.
  • the second chamber 14A is in relation to the first chamber 12A. Is disposed via the first gap 20A and to the third chamber 16A via the second gear 22A.
  • the second chamber 14A includes two first and second pairs attached to the end surfaces of the chambers 12A, 14A, and 16A forming the first and second gaps 20A and 22A, respectively.
  • the first chamber 12A and the third chamber 16A are electrically insulated via the electrode pairs 26A and 28A.
  • the first electrode pair 26A is opposed to the electrode 3OA attached to the end face of the first chamber 12A, via the first gap 20A, and to the end face of the second chamber 14A. It consists of an attached electrode 32A.
  • the second electrode pair 28A is opposed to the electrode 34A attached to the end face of the second chamber 14A, with the second gap 22A opposed thereto via the second gap 22A. Consists of an electrode 36A attached to the end face.
  • each of the electrodes 30A, 32A, 34A, and 36A has a rectangular opening through which the ion beam B can pass (see FIG. 3).
  • two pairs of electrodes 26A and 28A attached to the first and second two gaps 20A and 22A are obliquely crossed in opposite directions with a predetermined angle with respect to the reference tree of the ion beam B. To do.
  • the reference tree of the ion beam B is a central trajectory along which the ion beam B travels, and is a design trajectory designed to be implanted into the center of the substrate 180.
  • the diagonal direction means that the first and second electrode pairs 26A and 28A form the reference tree and the obtuse and acute angles are in opposite directions. Means.
  • the first and third chambers 12A and 16A are set to the ground potential, and a predetermined potential is applied to the second chamber 14A by the power source 40A.
  • the chambers 12A, 14A having different potentials are passed through two pairs of electrodes 26A, 28A that are obliquely crossed in the opposite direction with respect to the reference tree.
  • 16A is arranged.
  • the electrostatic potential of the ion beam B incident along the reference tree is ⁇
  • the first and third chambers 12A and 16A are at ground potential
  • the potential of the second chamber 14A is ⁇ V
  • ⁇ + ⁇ ⁇ 2 be the angle between the electrode pair 26 ⁇ and the reference tree.
  • the ion beam ⁇ passing through the second electrode pair 28 ⁇ is further deflected by ⁇ .
  • the ion beam ⁇ after passing through the two electrode pairs 26 ⁇ and 28 ⁇ has an electrostatic potential of ⁇ as before the incidence.
  • the angle with the reference tree is 2 ⁇ .
  • the deflection angle is 5.5 °.
  • the mechanism 10A suppresses the divergence of the ion beam due to the space charge effect, and can obtain a large scanning angle even with an ion beam having a large electrostatic potential.
  • FIG. 2 shows the overall configuration of an ion beam scanning mechanism 10B for explaining the second basic principle of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10B is the same as that described in the description of the first basic principle, and the first, second, and third portions are disposed at desired locations in the chamber 1 through which the ion beam B passes.
  • Chambers 12B, 14B, 16B are arranged, and the second chamber 14B is connected to the first chamber 12B via the first gap 20B and to the third chamber 16B. Are arranged via the second gap 22B.
  • the second chamber 14B includes two first and second pairs attached to the end faces of the respective chambers 12B, 14B and 16B forming the first and second gaps 20B and 22B.
  • the first chamber 12B and the third chamber 16B are electrically insulated via the electrode pairs 26B and 28B.
  • the first electrode pair 26B includes electrodes 30B and 32B
  • the second electrode pair 28B includes electrodes 34B and 36B.
  • the two pairs of electrodes 26B and 28B attached to the first and second gaps 20B and 22B obliquely cross the reference tree of the ion beam B in the same direction with a predetermined angle.
  • the oblique direction means that, as shown in FIG. 2, the obtuse and acute angles of the first and second electrode pairs 26 B and 28 B are in the same direction as the reference tree. Means.
  • the first and third chambers 12B and 16B are set to the ground potential, and a predetermined potential is applied to the second chamber 14B by the power source 40B.
  • the first and second electrode pairs 26B and 28B are at the same angle ⁇ / 2 + ⁇ , and are obliquely crossed with the reference tree in parallel. If the distance between the electrode pair 26 ⁇ and the second electrode pair 28 L is L, the ion beam ⁇ after passing through this region is parallel to the reference tree and the reference tree moves by LX ⁇ 0. Therefore, in the ion beam scanning mechanism 10B shown in the second basic principle as described above, the potential of the second chamber 14B is modulated to scan in a plane while maintaining the parallelism of the ion beam B. Say it with a word.
  • FIG. 3 is an external perspective view showing a configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism 10C used in the ion implantation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of the chamber-divided ion beam scanning mechanism 10C used in the ion implantation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10C of the present embodiment is that the first, second, and third channels are disposed at desired locations in the chamber through which the ion beam passes. Bars 12C, 14C, 16C are arranged, and the second chamber 14C is connected to the first chamber 12C through the first gap 20C and to the third chamber 16C. Arranged through two gaps 22C.
  • the second chamber 14C has first and second pairs attached to the end faces of the respective chambers 12C, 14C, 16C forming the first and second gaps 20C, 22C.
  • the first chamber 12C and the third chamber 16C are electrically insulated via the electrode pairs 26C and 28C.
  • the first electrode pair 26C includes electrodes 30C and 32C
  • the second electrode pair 28C includes electrodes 34C and 36C.
  • each of the electrodes 30C, 32C, 34C, and 36C has a rectangular opening through which the ion beam can pass, and is the same in the following embodiments. Don't do anything.
  • two pairs of electrodes 26C attached to the first or second two gaps 20C, 22C , 28C crosses the ion beam reference tree at a predetermined angle ⁇ ⁇ 2 + ⁇ .
  • FIGS. 3 and 4 the first electrode pair 26C force reference tree is shown obliquely.
  • the first and third chambers 12C and 16C are set to the ground potential, and the second chamber 14C is connected to a scanning power supply 40C for applying a potential having a desired scanning waveform.
  • the first electrode pair 26C has an angle of ⁇ ⁇ 2+ ⁇ with respect to the reference tree.
  • the ion beam is scanned at an angle proportional to the potential with respect to the reference tree.
  • the chamber-divided ion beam scanning mechanism 10C used in the ion implantation apparatus according to the first embodiment of the present invention suppresses the divergence of the ion beam due to the space charge effect and has a fine scanning waveform. Therefore, a large scanning angle can be obtained even with an ion beam with a large electrostatic potential.
  • FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism 10D used in the ion implantation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10D of the present embodiment is that the first, second, and third chambers 12D are disposed at desired locations in the chamber through which the ion beam passes. , 14D, 16D, and the second chamber 14D is connected to the first chamber 12D through the first gap 20D and to the third chamber 16D. Arranged through gap 22D.
  • the second chamber 14D includes two first and second pairs attached to the end surfaces of the chambers 12D, 14D, and 16D forming the first and second gaps 20D and 22D, respectively.
  • the first chamber 12D and the third chamber 16D are electrically insulated through the electrode pairs 26B and 28D.
  • the first electrode pair 26D includes electrodes 30D and 32D
  • the second electrode pair 28D includes electrodes 34D and 36D.
  • the two pairs of electrodes 26D and 28D attached to the first and second gaps 20D and 22D are obliquely crossed in opposite directions with a predetermined angle with respect to the reference tree of the ion beam.
  • the first and third chambers 12D and 16D are grounded, and the second chamber 14D is connected to a scanning power supply 40D for applying a potential having a desired scanning waveform.
  • the angle formed by the first electrode pair 26D with the reference tree is ⁇ ⁇ 2 + ⁇
  • the angle formed by the second electrode pair 28D with the reference tree is ⁇ ⁇ 2- ⁇ .
  • the ion beam scanning angle can be further increased.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the basic configuration and basic operation of a chamber-divided ion beam scanning mechanism 10E used in the ion implantation apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10E of the present embodiment is such that the first, second, third, and fourth portions are disposed at desired locations in the chamber through which the ion beam passes.
  • Chambers 12E, 14E, 16E, and 18E, and the second chamber 14E is connected to the first chamber 12 through the first gap 20 and the third chamber 16E. Is arranged via a second gap 22 mm.
  • the third chamber 16E is connected to the second chamber 14E via the second gap 22mm, and to the fourth chamber 18E, the third gap 24mm. Is placed through.
  • the second chamber 14E includes two first and second pairs attached to the end faces of the respective chambers 12E, 14E, and 16E forming the first and second gaps 20 ⁇ and 22 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ . Electrode It is electrically insulated from the first chamber 12E and the third chamber 16E via the pairs 26E and 28E.
  • the third chamber 16E has second and third electrode pairs 28E attached to the end surfaces of the chambers 14E, 16E and 18E forming the second and third gaps 22E and 24E, respectively. , 29E, and electrically insulated from the second chamber 14E and the fourth chamber 18E.
  • the first electrode pair 26E includes electrodes 30E and 32E
  • the second electrode pair 28E includes electrodes 34E and 36E
  • the third electrode pair 29E includes electrodes 37E and 38E.
  • the three pairs of electrodes 26E, 28E, and 29E attached to the first to third gaps 20E, 22E, and 24E are opposite to each other with a predetermined angle with respect to the reference tree of the ion beam. Oblique in the direction.
  • the first and fourth chambers 12E and 18E are set to the ground potential, and the second and third chambers 14E and 16E are respectively provided with scanning power sources 40E and 42E for applying a potential of a desired scanning waveform. It is connected.
  • the angle between the first electrode pair 26E and the reference tree is ⁇ ⁇ 2 + ⁇
  • the angle between the second electrode pair 28 ⁇ and the reference tree is ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ .
  • ⁇ ⁇ 2 + ⁇ be the angle between the third electrode pair 29 ⁇ and the reference tree.
  • the electric potential of the second and third chambers 14E and 16E, which are electrically isolated, is applied by the scanning power sources 40 ⁇ and 42 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , respectively.
  • the ion beam is scanned at an angle twice that of the ion beam scanning mechanism 10D of the second embodiment described above.
  • the ion beam is scanned at an angle that is twice that of the ion beam scanning mechanism 10D of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism 10F used in the ion implantation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10F is such that the first, second, and third chambers 12F are disposed at desired positions in the chamber that allows the ion beam to pass therethrough.
  • 14F, 16F, and the second chamber 14F is connected to the first chamber 12F through the first gap 20F and to the third chamber 16F. Arranged through gap 22F.
  • the second chamber 14F includes two first and second pairs attached to the end surfaces of the respective chambers 12F, 14F, and 16F forming the first and second gaps 20F and 22F.
  • the first chamber 12F and the third chamber 16F are electrically insulated through the electrode pairs 26F and 28F.
  • the first electrode pair 26F includes electrodes 30F and 32F
  • the second electrode pair 28F includes electrodes 34F and 36F.
  • the two pairs of electrodes 26F and 28F attached to the first and second gaps 20F and 22F are inclined in the same direction with a predetermined angle ⁇ ⁇ 2 + ⁇ on the reference tree of the ion beam. Interchange.
  • the first and third chambers 12F and 16F are set to the ground potential, and the second chamber 14F is connected to a scanning power supply 40F for applying a potential having a desired scanning waveform.
  • the angle formed by the first and second electrode pairs 26F, 28F and the reference tree is parallel to ⁇ / 2 + ⁇ , and the second chamber 14F
  • the second basic principle shown in Fig. 2 is used to change the angle from the reference tree while keeping the angle that the ion beam makes with the reference tree constant. Scanned.
  • FIG. 8 is a longitudinal side view showing a configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism 10 used in the ion implantation apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10 of the present embodiment is the same as the first to fourth ion beam scanning mechanisms 10C to 10F.
  • Permanent magnets 50 are installed in the vicinity of the gaps 20 and 22 of the respective chambers 12, 14, and 16 so that the magnetic flux is orthogonal to the surface scanned by the ion beam B.
  • the internal force of each chamber 12, 14, 16 can also be prevented from losing electrons, and the divergence due to the space charge effect of the ion beam in each chamber 12, 14, 16 can be suppressed.
  • the orientation force of the permanent magnet 50 is desirable to alternately arrange an even number of NS poles as shown in FIG.
  • FIG. 9 is a plan view showing a configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism 10G used in the ion implantation apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10G of the present embodiment is that a deflection electromagnet 60 for deflecting an ion beam is disposed on the beam line of the ion implantation apparatus.
  • first, second, and third chambers 12G, 14G, and 16G that allow an ion beam to pass through are arranged in order from the upstream.
  • the second chamber 14G is disposed in the magnetic pole gap of the deflection electromagnet 60, and the second chamber 14G is formed near the incident side of the deflection electromagnet 60 with respect to the first chamber 12G.
  • the first gap 20G is formed, and the third chamber 16G is arranged via a second gap 22G formed in the vicinity of the exit side of the deflection electromagnet 60.
  • the second chamber 14G has two first and second electrode pairs 26G attached to the end faces of the respective chambers 12G, 14G and 16G forming the first and second gaps 20G and 22G. Electrically disconnect the first and third chambers 12G, 16G via 28G Be edged.
  • the first electrode pair 26G includes electrodes 30G and 32G
  • the second electrode pair 28G includes electrodes 34G and 36G.
  • the first electrode pair 26G attached to the first gap 20G in the vicinity of the entrance of the deflecting electromagnet 60 has a predetermined deflection angle X with respect to the reference tree of the ion beam. Hold at an angle of ⁇ ⁇ 2 + ⁇ and cross diagonally in the opposite direction.
  • the second electrode pair 28G attached to the second gap 22G near the exit of the deflecting electromagnet 60 has a predetermined deflection angle X with respect to the reference tree of the ion beam. Hold at an angle ⁇ ⁇ 2— ⁇ and cross in the same direction.
  • the first electrode pair 26G crosses in the opposite direction to the deflection angle X, and the second electrode pair 28G crosses in the same direction as the deflection angle X.
  • a scanning power supply 40 for applying a potential of a desired scanning waveform is applied to the second chamber 14G.
  • the ion beam is scanned in the deflection plane by applying a triangular wave having a desired scanning waveform to the second chamber 14G from the scanning power supply 40G.
  • the deflection angle ⁇ of the ion beam is given by the following equation (3).
  • FIG. 10 is a plan view showing a configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism 10H used in the ion implantation apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of the ion beam scanning mechanism 10H of the present embodiment is that a deflection electromagnet 60 for deflecting the beam B is arranged on the beam line of the beam feeder as shown in FIG. In the vicinity of the deflection electromagnet 60, first, second, and third chambers 12H, 14H, and 16H that allow the ion beam B to pass therethrough are arranged in order from upstream.
  • the second chamber 14H is arranged in the magnetic pole gap of the deflecting electromagnet 60, and the second chamber 14H is incident on the first chamber 12H by the ion beam B of the deflecting electromagnet 60.
  • the second chamber 14H includes two first and second pairs attached to the end surfaces of the chambers 12H, 14H, and 16H forming the first and second gaps 20H and 22H, respectively. It is electrically insulated from the first and third chambers 12H and 16H via the electrode pairs 26H and 28H.
  • the first electrode pair 26H also includes the electrodes 30H and 32H
  • the second electrode pair 28H includes the electrodes 34H and 36H.
  • the second electrode pair 28G attached to the second gap 22G near the exit of the deflecting electromagnet 60 has a deflection angle X of the deflecting electromagnet 60 with respect to the reference tree of the ion beam B. Hold at the specified angle ⁇ ⁇ 2— ⁇ and cross in the opposite direction.
  • a scanning power supply 40 for applying a potential of a desired scanning waveform is applied to the second chamber 14H.
  • R be the turning radius of the reference tree of the ion beam ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ inside the deflection electromagnet 60.
  • FIG. 10 shows a case where the deflection angle of the deflection electromagnet 60 and the inclination angle 0 of the second electrode pair 28 are negative.
  • the oblique emission angle of the deflection electromagnet 60 is set to 13 as in FIG.
  • the first electrode pair 26H on the entrance side is assumed to be orthogonal to the reference tree.
  • the oblique emission angle ⁇ of the deflection electromagnet 60, the deflection angle X of the deflection electromagnet 60, and the inclination angle ⁇ of the second electrode 28 ⁇ can be selected so that the inside of the brackets in equation (4) becomes zero.
  • the ion beam ⁇ after passing through the second electrode pair 28 ⁇ on the exit side of the deflecting magnet 60 is parallel to the reference tree without depending on the scanning voltage V as shown in the trajectory of Fig. 10. And at a distance proportional to the scanning voltage V, it is emitted away from the reference tree.
  • the oblique emission angle is
  • 8 0 °
  • the scanner of the ion implantation apparatus of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
  • the present invention can be applied to all apparatuses for implanting ions into a substrate by using the force ion beam described in the example of the ion implantation apparatus having the configuration shown in FIG. Brief Description of Drawings
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism for explaining the first basic principle of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a chamber-divided ion beam scanning mechanism for explaining a second basic principle of the present invention.
  • FIG. 3 is an external perspective view showing a configuration of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in the ion implantation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in the ion implantation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in an ion implantation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in an ion implantation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in an ion implantation apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in an ion implantation apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in an ion implantation apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view for explaining the basic configuration and basic operation of a one-chamber ion beam scanning mechanism used in an ion implantation apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a conventional ion implantation apparatus.
  • Ion implanter B Yen beam J: Reference axis

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Description

明 細 書
イオン注入装置
技術分野
[0001] 本発明は、イオン注入装置に係り、特に、チャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構を備え、空間電荷効果によるイオンビームの発散を抑え、大きな静電ポテンシャル のイオンビームでも大きな走査角を得ることが可能なイオンビーム走査機構を備えた イオン注入装置の改良に関する。
背景技術
[0002] イオン源力ものイオンを所望のエネルギーに加速し、半導体ゥエーハ等の基板表面 に注入する種々のタイプのイオン注入装置が実用に供されて ヽる (特許文献 1参照） 以下、従来のイオン注入装置の一例について、図 11を用いて説明する。 図 11は、従来のイオン注入装置の概略構成を示す平面図である。
[0003] イオン注入装置 100の主要構成は、図 11に示すように、イオン源 110、質量分離 器 120、質量分離スリット 130、加速管 140、四重極レンズ 150、走査器 160、平行 化装置 170である。
なお、同図中 180は、図示しないエンドステーションに配置されたイオンを注入する ターゲットとなる基板である。
また、 Bはイオンであるが、以下、「イオンビーム」又は「ビーム」という場合がある。
[0004] イオン源 110は、原子や分子から電子を剥ぎ取ってイオンを生成する装置である。
質量分離器 120は、イオンや電子等の荷電粒子が磁場又は電場中で偏向される 性質を利用して、磁場、或いは、電場、又は、その双方を発生して、基板 180に注入 した 、イオン種を特定するための装置である。
[0005] 加速管 140は、質量分離スリット 130を通過した所望のイオン種を加速又は減速す る装置であるが、図 11に示すように、通常は軸対象で、複数の電極対を等間隔に並 ベ、それらの電極対に等しい高電圧を印加して、静電界の作用により、イオンビーム Bを所望の注入エネルギーに加速又は減速する。 [0006] 走査器 160は、イオンビーム Bの進行方向と直交する方向に一様な外部電界を発 生させ、この電界の極性や強度を変化させることにより、イオンの偏向角度を制御し、 図 11に示すように、基板 180の注入面の所望の位置にイオン Bを走査し、均一に注 入する。
なお、図 11では、簡略ィ匕のため水平方向にイオンビーム Bを偏向する走査器 160 の 1対の電極を示した力 この走査器 160は、垂直方向に偏向させるものでも良い。
[0007] 平行ィ匕装置 170は、荷電粒子であるイオン Bが磁場中で偏向される性質を利用し て、イオンビーム Bを構成する各イオンの経路の違いによって、ビームの広がりを抑え て、ビーム Bを基板 180に平行に入射させる電磁石である。
[0008] なお、図示は省略したが、高真空に保持されたチャンバ一力 イオン源 110から基 板 180まで配設され、イオンビーム Bは、このチャンバ一内をイオン源 110から基板 1
80まで進行する。
[0009] 以上の構成において、次に、従来のイオン注入装置 100の基本動作を図 11を用い て説明する。
従来のイオン注入装置 100では、基板 180のイオン Bの注入全面に渡って、一様な 密度で所定のイオン種を所定のエネルギーでイオン注入を行うために、イオン源 110 から、例えば、 30keV程度のエネルギーで引き出されたイオンビーム Bは、質量分離 器 120で偏向され、質量分離スリット 130で所定のイオン種のみが選別される。
[0010] 選別されたイオンビーム Bは加速管 140で、 10〜500keV程度のエネルギーに加 速又は減速され、上記した水平方向若しくは垂直方向にイオンビーム Bを走査する 2 対の電極を有する静電タイプの走査器 160で、例えば 1kHz程度の周期の外部電界 を印加し、基板 180の走査面に走査される。
なお、上記では、外部電界によりイオンビーム Bをスキャンする静電タイプの走査器 160を取り上げた力 走査器 160には静電タイプの代わりに磁気タイプのものが用い られる場合がある。
[0011] また、図 11に示すように、イオンビーム Bの基板 180上でのビームスポット形状を調 整するために、加速管 140と走査器 160との間に四重極レンズ 150等の調整装置を 設置する場合が多い。 [0012] イオン Bが固体中に入り込む深さは、イオン Bのエネルギーで正確に制御できるの で、例えば、イオン注入装置 100の立ち上げ時等で、イオンビーム Bのドーズ量の分 布をモニタリングすると、基板 180の走査面にイオンビーム Bを走査することにより、所 望のイオン種の均一なイオン注入処理が容易に行える。
[0013] 次に、第 2の従来のイオン注入装置のイオンビームの走査機構について簡単に説 明する。
第 2の従来のイオン注入装置の走査機構は、特許文献 2の図 3に示されているが、 渦電流による磁場の減少を避けるために、積層構造からなる走査電磁石を設け、こ の走査電磁石に流す励磁電流を 500Hz程度の高速で変調させることにより、イオン ビームを走査して 、ることに特徴を有して 、る。
[0014] 次に、第 3の従来のイオン注入装置のイオンビームの走査機構について簡単に説 明する。
第 3の従来のイオン注入装置の走査機構は、特許文献 3の図 1に示されているが、 ビームライン上に、イオンビームを中心軌道である基準軸に対して所定の面内で偏 向させるための偏向電磁石を設け、イオンビームが通過するチャンバ一のうちで偏向 電磁石を設けている偏向チャンバ一部分を電気的に独立させ、この偏向チャンバ一 の電位を変調することによりイオンビームを走査していることに特徴を備えている。
[0015] 特許文献 1 :特開平 8— 213339号
特許文献 2 :特開平 4— 253149号
特許文献 3：特開昭 53 - 102677号
特干文献 1： S.Ogata et al. Proceedings of Int.し onf. on Ion Implatation Technolo gy, IEEE 98EX144(1999)403- 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0016] ところで、半導体デバイスの微細化に伴い、イオン注入装置に関して、基板に注入 されるイオンの注入効率の関係力 スループットの向上が求められてる。
また、イオン注入装置においてスループットを上げるためには、ビーム電流を増加 することが必須である。 一方、ビーム電流を制限している大きな要因の一つは、空間電荷効果によるビーム の発散である。
[0017] ここで、空間電荷について補足説明する。
イオンビームは、同じ電荷を持った粒子群が設計された走査方向に進行する一つ の系である。
従って、イオンビームの中の各イオンにはそれぞれクーロン斥力が作用し、その正 確な運動を定量的に解析するには、各粒子間の作用するクーロン力を考慮しなけれ ばならないが、イオンの数が膨大になると、それぞれのクーロン力を総て計算するの は不可能になる。
そこで、イオンビームを連続的に空間電荷が分布している系と考えれば、空間電荷 により生じる電界を解析することによりイオンビームの運動を定量的に計算できるよう になる。
[0018] 一般に、静電場がな 、領域では、イオンビームは、イオンビーム自身の持つ正電位 により、残留ガスとの衝突で発生した電子や、内壁との衝突カゝら発生した二次電子が イオンビームの中に捕捉され、イオンビームの空間電荷が中和される。
[0019] しかし、静電場がある領域では、この空間電荷の中和が促されないため、空間電荷 によるイオンビームの発散が顕著になる。
従って、第 1の従来のイオン注入装置の平行平板型走査器の内部では、空間電荷 効果によるイオンビームの発散が顕著であり、これによりイオンビーム電流が制限され てしまうと！、う t\、う問題がある。
[0020] また、第 2の従来のイオン注入装置のように、イオンビームを電磁石で走査する場 合は、走査器内部における空間電荷効果によるビームの発散は避けられるが、電磁 石の電流を変調して 、るために、走査波形の細か 、調整は困難であると 、う問題が ある。
[0021] 更に、第 3の従来のイオン注入装置では、偏向電磁石を用いているため、空間電荷 効果によるビームの発散は避けられ、また、走査波形の細かい調整は可能ではある。 しかし、以下のような問題を備えている。
[0022] 第 3の従来例のイオン注入装置の問題点について、数式を用いて説明する。 第 3の従来例のイオン注入装置の走査機構の構造でのイオンビームの走査角は非 特許文献 1に記載されて 、るように、次式（1)で表される。
[数 1]
δθ = - - [tan ( 1 - cosx) -smx] (1 )
2φ
[0023] ここで、 δ Θは走査機構の走査角、 ％は基準軸の偏向角、 Vは変調電圧、 φは入 射するイオンビームの静電ポテンシャル、 βは斜め入射角であり、変調電圧 Vの絶対 値力 オンビームの静電ポテンシャル φよりも十分に小さいと仮定している。
変調電圧 Vは、 20kV程度が上限であり、斜め出射角 |8も光学的特性力も 45° 程 度が上限である。
このため、静電ポテンシャル φ力 ^OOkVの場合、走査角 δ Θは 3° 程度が上限で ある。
[0024] このように、第 3の従来のイオン注入装置では、大きな静電ポテンシャル φのイオン ビームの場合、大きな走査角 δ Θが得られないという問題があった。
[0025] 本発明は、上記従来の課題を解決し、空間電荷効果によるイオンビームの発散を 抑え、細かな走査波形の制御が可能で、かつ、大きな静電ポテンシャルのイオンビー ムでも 10° 程度の大きな走査角を得ることが可能なイオンビームの走査機構を備え たイオン注入装置を提供することを目的とする。
また、イオンビームを基準軸に対する角度を一定に保ったまま、平行に走査する走 查機構を備えたイオン注入装置を提供することも目的とする。
課題を解決するための手段
[0026] 本発明のイオン注入装置は、請求項 1に記載のものでは、イオンを生成するイオン 源力も所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注 入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお!、て、このイオン注入装 置のビームライン上の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1、第 2、第 3のチャンバ一を配置し、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1のチャンバ 一に対しては第 1のギャップを介して、また、前記第 3のチャンバ一に対しては第 2の ギャップを介して配置され、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを 介して、前記第 1及び第 3のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 1 又は第 2の 2つのギャップのうち、いずれか一方が前記イオンビームの基準軸に所定 の角度を持って斜交すると共に、前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位 を印加する走査電源が接続されてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を 備えた構成とした。
[0027] 請求項 2に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源力 所望のイオン 種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注入面にイオンビーム を走査して注入するイオン注入装置にぉ 、て、このイオン注入装置のビームライン上 の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1〜第 n〜第 N + 2の チャンバ一を配置し、前記第 nのチャンバ一は、前記第 n—lのチャンバ一に対して は第 n— 1のギャップを介して、また、前記第 n+ 1のチャンバ一に対しては第 nのギヤ ップを介して配置され、前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1及び第 nのギャップを 介して、前記第 n— 1及び第 n+ 1のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前 記第 n— 1又は第 nの 2つのギャップのうち、いずれか一方が前記イオンビームの基準 軸に所定の角度を持って斜交すると共に、前記第 nのチャンバ一には所望の走査波 形の電位を印加する走査電源が接続されてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走 查機構を備えた構成とした。
但し、 Nは自然数とし、 nは、 2から N+ 1まで、 1ずつ変動する自然数とする。
[0028] 請求項 3に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源力 所望のイオン 種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注入面にイオンビーム を走査して注入するイオン注入装置にぉ 、て、このイオン注入装置のビームライン上 の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1、第 2、第 3のチヤ ンバーを配置し、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1のチャンバ一に対しては第 1の ギャップを介して、また、前記第 3のチャンバ一に対しては第 2のギャップを介して配 置され、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介して、前記第 1及 び第 3のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 1及び第 2の 2つのギ ヤップは、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を持って逆方向に斜交すると共 に、前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えた構成とした。
[0029] 請求項 4に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源力 所望のイオン 種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注入面にイオンビーム を走査して注入するイオン注入装置にぉ 、て、このイオン注入装置のビームライン上 の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1〜第 n〜第 N + 2の チャンバ一を配置し、前記第 nのチャンバ一は、前記第 n—lのチャンバ一に対して は第 n— 1のギャップを介して、また、前記第 n+ 1のチャンバ一に対しては第 nのギヤ ップを介して配置され、前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1及び第 nのギャップを 介して、前記第 n— 1及び第 n+ 1のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前 記第 n— 1及び第 nの 2つのギャップは、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を 持って逆方向に斜交すると共に、
前記第 nのチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えた構成とした。
但し、 Nは自然数とし、 nは、 2から N+ 1まで、 1ずつ変動する自然数とする。
[0030] 請求項 5に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源力 所望のイオン 種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注入面にイオンビーム を走査して注入するイオン注入装置にぉ 、て、このイオン注入装置のビームライン上 の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1、第 2、第 3のチヤ ンバーを配置し、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1のチャンバ一に対しては第 1の ギャップを介して、また、前記第 3のチャンバ一に対しては第 2のギャップを介して配 置され、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介して、前記第 1及 び第 3のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 1及び第 2の 2つのギ ヤップは、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を持って同方向に斜交すると共 に、前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えた構成とした。
[0031] 請求項 6に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源力 所望のイオン 種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注入面にイオンビーム を走査して注入するイオン注入装置にぉ 、て、このイオン注入装置のビームライン上 の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1〜第 n〜第 N + 2の チャンバ一を配置し、前記第 nのチャンバ一は、前記第 n—lのチャンバ一に対して は第 n— 1のギャップを介して、また、前記第 n+ 1のチャンバ一に対しては第 nのギヤ ップを介して配置され、前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1及び第 nのギャップを 介して、前記第 n— 1及び第 n+ 1のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前 記第 n— 1及び第 nの 2つのギャップは、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を 持って同方向に斜交すると共に、前記第 nのチャンバ一には所望の走査波形の電位 を印加する走査電源が接続されてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を 備えた構成とした。
但し、 Nは自然数とし、 nは、 2から N+ 1まで、 1ずつ変動する自然数とする。
[0032] 請求項 7に記載のイオン注入装置は、前記第 n+ 1のチャンバ一に印加する電位の 走査波形は、前記第 nのチャンバ一に印加する電位の走査波形とは、位相が πだけ 異なる構成とした。
但し、この場合、 Νは、 2以上の自然数とする。
[0033] 請求項 8に記載のイオン注入装置は、前記チャンバ一分割型のイオンビーム走査 機構を構成する少なくとも一つのチャンバ一に、前記イオンビームが走査される面に 磁束が直交するように永久磁石を配置した構成とした。
[0034] 請求項 9に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源力 所望のイオン 種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注入面にイオンビーム を走査して注入するイオン注入装置にお!、て、前記イオン注入装置のビームライン 上に前記イオンビームを偏向するための偏向電磁石を配置し、この偏向電磁石近傍 のビームライン上に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1、第 2、第 3の チャンバ一を配置し、前記第 2のチャンバ一は、前記偏向電磁石の磁極間隙に配置 され、かつ、前記第 1のチャンバ一に対しては前記偏向電磁石の前記イオンビーム の入射口近傍に形成された第 1のギャップを介して、また、前記第 3のチャンバ一に 対しては前記偏向電磁石の前記イオンビームの出射口近傍に形成された第 2のギヤ ップを介して配置され、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介し て、前記第 1及び第 3のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記偏向電磁 石の入射口近傍の前記第 1のギャップは、前記イオンビームの基準軸に対して、前 記偏向電磁石の偏向角とは逆方向に斜交し、かつ、前記偏向電磁石の出射口側近 傍の前記第 2のギャップは、前記イオンビームの基準軸に対して、前記偏向電磁石 の偏向角と同方向に斜交し、前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印 加する走査電源が接続されてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備え た構成とした。
[0035] 請求項 10に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源力 所望のィォ ン種を引き出し、所望のエネルギーに加速又は減速し、基板の注入面にイオンビー ムを走査して注入するイオン注入装置にお!、て、前記イオン注入装置のビームライン 上に前記イオンビームを偏向するための偏向電磁石を配置し、この偏向電磁石近傍 のビームライン上に、上流より順に、前記イオンビームを通過させる第 1、第 2、第 3の チャンバ一を配置し、前記第 2のチャンバ一は、前記偏向電磁石の磁極間隙に配置 され、かつ、前記第 1のチャンバ一に対しては前記偏向電磁石の前記イオンビーム の入射口近傍に形成された第 1のギャップを介して、また、前記第 3のチャンバ一に 対しては前記偏向電磁石の前記イオンビームの出射口近傍に形成された第 2のギヤ ップを介して配置され、前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介し て、前記第 1及び第 3のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記偏向電磁 石の出射口近傍の前記第 2のギャップは、前記イオンビームの基準軸に対して、前 記偏向電磁石の偏向角とは逆方向に斜交し、前記第 2のチャンバ一には所望の走 查波形の電位を印加する走査電源が接続されてなるチャンバ一分割型のイオンビー ム走査機構を備えた構成とした。
[0036] 請求項 11に記載のイオン注入装置は、前記各ギャップを形成するチェンバーの各 端面のそれぞれに、電極を取り付けるように構成した。
[0037] 請求項 12に記載のイオン注入装置は、前記各ギャップ力イオンビームの基準軸と 斜交する角度を 45° 程度とした。
発明の効果 [0038] 本発明のイオン注入装置は、上述のように構成したために、以下のような優れた効 果を有する。
(1)請求項 1に記載したように構成すると、空間電荷効果によるイオンビームの発散 を抑え、細かな走査波形の制御が可能で、大きな静電ポテンシャルのイオンビーム でも大きな走査角を得ることが可能である。
[0039] (2)請求項 2に記載したように構成すると、請求項 1と同様の効果があるほかに、大き な静電ポテンシャルのイオンビームでも、請求項 1よりも N倍大きな走査角を得ること が可能である。
[0040] (3)請求項 3に記載したように構成すると、請求項 1と同様の効果があるほかに、大き な静電ポテンシャルのイオンビームでも、請求項 1よりも 2倍大きな走査角を得ること が可能である。
[0041] (4)請求項 4に記載したように構成すると、請求項 3と同様の効果があるほかに、大き な静電ポテンシャルのイオンビームでも、請求項 3よりも N倍大きな走査角を得ること が可能である。
[0042] (5)請求項 5に記載したように構成すると、空間電荷効果によるイオンビームの発散 を抑え、第 2のチャンバ一の電位を変調することにより、イオンビームの平行度を保ち ながらある面内で走査することができる。
[0043] (6)請求項 6に記載したように構成すると、請求項 5と同様の効果があるほかに、大き な静電ポテンシャルのイオンビームでも、請求項 5よりも N倍大きく基準軸より変位す ることが可能である。
[0044] (7)請求項 7に記載したように構成すると、チャンバ一を多数分割した場合、イオンビ ームの走査角を最大限に大きくすることが可能になる。
[0045] (8)請求項 8に記載したように構成すると、チャンバ一の内部から電子が流失するの を防ぎ、チャンバ一内でのイオンビームの空間電荷効果による発散を抑えることがで きる。
[0046] (9)請求項 9に記載したように構成すると、空間電荷効果によるイオンビームの発散 を抑え、細かな走査波形の制御が可能で、大きな静電ポテンシャルのイオンビーム でも 3倍程度の大きな走査角を得ることが可能である。 [0047] (10)請求項 10に記載したように構成すると、空間電荷効果によるイオンビームの発 散を抑え、細かな走査波形の制御が可能で、大きな静電ポテンシャルのイオンビー ムでも基準軸に平行で、かつ、基準軸力も離れて出射させることが可能になる。
[0048] (11)請求項 11に記載したように構成すると、チャンバ一間のギャップで、安定した電 場を形成できる。
[0049] (12)請求項 12に記載したように構成すると、イオンビームの走査角度を最大限引き 出すのに有効である。
発明を実施するための最良の形態
[0050] 以下、本発明のイオン注入装置の第 1及び第 2の基本原理と、第 1乃至第 7の各実 施の形態について、図 1乃至図 10を用い、図 11を参照して、順次、説明する。
[0051] 先ず、本発明のイオン注入装置の各実施の形態の説明の前に、各実施の形態に 共通する本発明の基本的な第 1、第 2の原理を図 1及び図 2を用いて説明する。 図 1は、本発明の第 1の基本原理を説明するため、チャンバ一分割型のイオンビー ム走査機構の構成を示す平面図である。
図 2は、本発明の第 2の基本原理を説明するため、チャンバ一分割型のイオンビー ム走査機構の構成を示す平面図である。
[0052] なお、後述する第 1乃至第 7の各実施の形態のイオン注入装置の構成は、図 11に 示すイオン注入装置 100において、走査器 160の代わりにチャンバ一分割型のィォ ンビーム走査機構を備えるようにしたものであり、それ以外の構成は同一のものであ るので、以下、チャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を中心に説明し、それ以 外の構成については改めて説明しない。
[0053] 先ず、本発明のイオンビーム走査機構の第 1の原理について図 1を用いて説明す る。
図 1には、本発明の第 1の基本原理を説明するためのイオンビーム走査機構 10A の全体構成が示されて ヽる。
このイオンビーム走査機構 10Aの基本構成は、先ず、イオン注入装置において、ィ オンビーム Bを通過させるチャンバ一の所望の箇所に第 1、第 2、第 3のチャンバ一 1 2A、 14A、 16Aを配置し、第 2のチャンバ一 14Aは、第 1のチャンバ一 12Aに対して は第 1のギャップ 20Aを介して、また、第 3のチャンバ一 16Aに対しては第 2のギヤッ プ 22Aを介して配置される。
[0054] 次に、第 2のチャンバ一 14Aは、第 1及び第 2のギャップ 20A、 22Aを形成する各 チャンバ一 12A、 14A、 16Aの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電 極対 26A、 28Aを介して、第 1のチャンバ一 12A及び第 3のチャンバ一 16Aに対し て電気的に絶縁されて 、る。
ここで、第 1の電極対 26Aは、第 1のチャンバ一 12Aの端面に取り付けられた電極 3 OAと、これに第 1のギャップ 20Aを介して対向し、第 2のチャンバ一 14Aの端面に取 り付けられた電極 32Aから構成される。
[0055] 同様に、第 2の電極対 28Aは、第 2のチャンバ一 14Aの端面に取り付けられた電極 34Aと、これに第 2のギャップ 22Aを介して対向し、第 3のチャンバ一 16Aの端面に 取り付けられた電極 36Aから構成される。
なお、後述するように、各電極 30A、 32A、 34A、 36Aは、イオンビーム Bが通過で きる矩形の開口を有して 、る（図 3参照)。
[0056] また、第 1及び第 2の 2つギャップ 20A、 22Aに取り付けられた 2対の電極対 26A、 28 Aは、イオンビーム Bの基準樹に所定の角度を持つて逆方向に斜交する。
ここで、イオンビーム Bの基準樹とは、イオンビーム Bが進行する中心軌道であり、 基板 180の中心に注入されるように設計された設計軌道である。
また、逆方向に斜交するとは、図 1に示すように、第 1及び第 2の 2つの電極対 26A 、 28Aが基準樹と為す角で、鈍角と鋭角の位置関係が逆方向であることを意味する ものとする。
また、図 1に示すように、第 1、第 3のチャンバ一 12A、 16Aは、接地電位とし、第 2 のチャンバ一 14Aには、電源 40Aにより所定の電位が印加されている。
[0057] 以上の構成で、本発明のイオン注入装置に用いられるチャンバ一分割型のイオン ビーム走査機構 10Aの基本原理を説明する。
図 1に示すように、チャンバ一分割型のイオンビーム走査機構 10Aでは、基準樹 に対して、逆方向に斜交する 2対の電極対 26A、 28Aを介して電位の異なるチャン バー 12A、 14A、 16Aが配置されている。 ここで、基準樹に沿って入射するイオンビーム Bの静電ポテンシャルを φ、第 1及 び第 3のチャンバ一 12A、 16Aが接地電位、第 2のチャンバ一 14Aの電位を— V、 第 1の電極対 26Αが基準樹となす角度を Θ + π Ζ2とする。
[0058] この場合、電極 30Α、 32Α間での電場は、基準樹に対して角度 Θを持っているた め、ここを通過するイオン Βは基準樹に対して斜めの力積を受ける。
この結果、ここを通過するイオンビーム Βの偏向角 δ Θは、第 2のチャンバ一 14Aの 電位 Vの絶対値力 イオンビーム Βの静電ポテンシャル φより十分に小さければ、次 式（2)で表される。
[数 2]
δθ≡ - ^- tan θ (2)
[0059] 同様に、第 2の電極対 28Α力 基準樹と為す角を π Ζ2— Θとすると、電極 34Α、 36Α間での電場は、基準樹に対して角度 π— Θを持っているため、ここを通過する イオン Βは再び基準樹に対して斜めの力積を受ける。
この結果、第 2の電極対 28Αを通過するイオンビーム Βは、更に、 δ Θだけ偏向さ れる。
[0060] 第 1、第 3のチャンバ一 12A、 16Aは接地電位であるため、 2対の電極対 26Α、 28 Αを通過した後のイオンビーム Βは、静電ポテンシャルは入射前と同じく φであるが、 基準樹となす角は、 2 δ Θとなっている。
例えば、静電ポテンシャル φ = 200kV、印加電圧 V= 20kV、基準樹と為す角度 0 =45° とすると、偏向角は 5. 5° となる。
また、このイオンビーム走査機構 10Aでは、イオンビーム Bが通過する際に、静電 場が存在するのは第 1の電極対 26Aの電極 30A、 32A間、及び、第 2の電極対 28A の電極 34A、 36A間だけであり、空間電荷効果によるビーム Bの発散は極めて小さ い。
[0061] 従って、本発明の第 1の基本原理を備えたチャンバ一分割型のイオンビーム走査 機構 10Aは、空間電荷効果によるイオンビームの発散を抑え、大きな静電ポテンシャ ルのイオンビームでも大きな走査角を得ることが可能である。
[0062] 次に、本発明のイオンビーム走査機構の第 2の原理について図 2を用いて説明す る。
図 2には、本発明の第 2の基本原理を説明するためのイオンビーム走査機構 10B の全体構成が示されて ヽる。
このイオンビーム走査機構 10Bの基本構成は、上記第 1の基本原理での説明で示 したものと同様に、イオンビーム Bを通過させるチャンバ一の所望の箇所に第 1、第 2 、第 3のチャンバ一 12B、 14B、 16Bを配置し、第 2のチャンバ一 14Bは、第 1のチヤ ンバー 12Bに対しては第 1のギャップ 20Bを介して、また、第 3のチャンバ一 16Bに対 しては第 2のギャップ 22Bを介して配置される。
[0063] 次に、第 2のチャンバ一 14Bは、第 1及び第 2のギャップ 20B、 22Bを形成する各チ ヤンバー 12B、 14B、 16Bの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電極 対 26B、 28Bを介して、第 1のチャンバ一 12B及び第 3のチャンバ一 16Bに対して電 気的に絶縁されている。
ここで、第 1の電極対 26Bは、電極 30B、 32B、第 2の電極対 28Bは、電極 34B、 3 6Bから構成される。
[0064] また、第 1及び第 2の 2つのギャップ 20B、 22Bに取り付けられた 2対の電極対 26B 、 28Bは、イオンビーム Bの基準樹に所定の角度を持って同方向に斜交する。
ここで、同方向に斜交するとは、図 2に示すように、第 1及び第 2の 2つの電極対 26 B、 28Bが、基準樹と為す鈍角及び鋭角の位置関係が同方向であることを意味する ものとする。
また、図 2に示すように、第 1、第 3のチャンバ一 12B、 16Bは、接地電位とし、第 2 のチャンバ一 14Bには、電源 40Bにより所定の電位が印加されている。
[0065] この構成のものは、図 2に示すように、第 1、第 2の電極対 26B、 28B力 同じ角度 π /2+ Θで、それぞれ平行に基準樹に斜交し、第 1の電極対 26Β力も第 2の電極 対 28Βまでの距離を Lとすると、この領域を通過した後のイオンビーム Βは、基準樹と 平行で、かつ L X δ 0だけ基準樹カも移動している。 従って、このような第 2の基本原理で示したイオンビームの走査機構 10Bでは、第 2 のチャンバ一 14Bの電位を変調することにより、イオンビーム Bの平行度を保ちながら ある面内で走査することちでさる。
[0066] 第 1の実施の形態
次に、本発明のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構の第 1の実施の形態について、図 3及び図 4を用いて説明する。
図 3は、本発明の第 1の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10Cの構成を示す外観斜視図である。
また、図 4は、本発明の第 1の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分 割型のイオンビーム走査機構 10Cの基本構成及び基本動作を説明する平面図であ る。
なお、以下、第 1乃至第 6の実施の形態の説明では、イオンビームの基準軸のみを 図示し、実際のイオンビームの軌道の図示は省略している。
[0067] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Cの基本構成は、図 3及び図 4に示すよ うに、イオンビームを通過させるチャンバ一の所望の箇所に第 1、第 2、第 3のチャン バー 12C、 14C、 16Cを配置し、第 2のチャンバ一 14Cは、第 1のチャンバ一 12Cに 対しては第 1のギャップ 20Cを介して、また、第 3のチャンバ一 16Cに対しては第 2の ギャップ 22Cを介して配置される。
[0068] 次に、第 2のチャンバ一 14Cは、第 1及び第 2のギャップ 20C、 22Cを形成する各チ ヤンバー 12C、 14C、 16Cの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電極 対 26C、 28Cを介して、第 1のチャンバ一 12C及び第 3のチャンバ一 16Cに対して電 気的に絶縁されている。
ここで、第 1の電極対 26Cは、電極 30C、 32C、第 2の電極対 28Cは、電極 34C、 3 6Cから構成される。
なお、図 3に示すように、各電極 30C、 32C、 34C、 36Cは、イオンビームが通過で きる矩形の開口を有しており、以下、各実施の形態では同様であるので、特に、コメ ントはしない。
[0069] また、第 1又は第 2の 2つのギャップ 20C、 22Cに取り付けられた 2対の電極対 26C 、 28Cのいずれか一方は、イオンビームの基準樹に所定の角度 π Ζ2+ Θを持って 斜交する。
なお、図 3及び図 4には、第 1の電極対 26C力 基準樹に対して斜交しているもの が示されている。
また、第 1、第 3のチャンバ一 12C、 16Cは、接地電位とし、第 2のチャンバ一 14C には、所望の走査波形の電位を印加する走査電源 40Cが接続されて ヽる。
[0070] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Cでは、第 1の電極対 26Cは、基準樹に 対して π Ζ2+ Θの角度を持たせているので、走査電源 40Cで、第 2のチャンバ一 1 4Cに所望の三角波の電位を印加することにより、イオンビームは基準樹に対して電 位に比例した角度で走査される。
[0071] 従って、本発明の第 1の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10Cは、空間電荷効果によるイオンビームの発散を抑え、ま た、細かな走査波形の制御が可能で、大きな静電ポテンシャルのイオンビームでも大 きな走査角を得ることが可能である。
[0072] 第 2の実施の形態
次に、本発明のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構の第 2の実施の形態について、図 5を用いて説明する。
図 5は、本発明の第 2の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10Dの構成を示す平面図である。
[0073] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Dの基本構成は、図 5に示すように、ィォ ンビームを通過させるチャンバ一の所望の箇所に第 1、第 2、第 3のチャンバ一 12D、 14D、 16Dを配置し、第 2のチャンバ一 14Dは、第 1のチャンバ一 12Dに対しては第 1のギャップ 20Dを介して、また、第 3のチャンバ一 16Dに対しては第 2のギャップ 22 Dを介して配置される。
[0074] 次に、第 2のチャンバ一 14Dは、第 1及び第 2のギャップ 20D、 22Dを形成する各 チャンバ一 12D、 14D、 16Dの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電 極対 26B、 28Dを介して、第 1のチャンバ一 12D及び第 3のチャンバ一 16Dに対して 電気的に絶縁されている。 ここで、第 1の電極対 26Dは、電極 30D、 32D、第 2の電極対 28Dは、電極 34D、 36D力 構成される。
[0075] また、第 1及び第 2の 2つのギャップ 20D、 22Dに取り付けられた 2対の電極対 26D 、 28Dは、イオンビームの基準樹に所定の角度を持って逆方向に斜交する。
また、第 1、第 3のチャンバ一 12D、 16Dは、接地電位とし、第 2のチャンバ一 14D には、所望の走査波形の電位を印加する走査電源 40Dが接続されて ヽる。
[0076] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Dでは、第 1の電極対 26Dが基準樹と なす角度を π Ζ2+ Θ、第 2の電極対 28Dが基準樹となす角度を π Ζ2— Θとし、 電気的に絶縁された第 2のチャンバ一 14Dの電位を走査電源 40Dにより与えること により、イオンビームは、上述した第 1の実施の形態のイオンビーム走査機構 10Cの 2倍の角度で走査される。
即ち、本実施の形態によれば、第 1の実施の形態のものと同様の効果があるほかに 、イオンビームの走査角度を更に増大することができる。
[0077] 第 3の実施の形態
次に、本発明のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構の第 3の実施の形態について、図 6を用いて説明する。
図 6は、本発明の第 3の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10Eの基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[0078] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Eの基本構成は、図 6に示すように、ィォ ンビーム Βを通過させるチャンバ一の所望の箇所に第 1、第 2、第 3、第 4のチャンバ 一 12E、 14E、 16E、 18Eを配置し、第 2のチャンバ一 14Eは、第 1のチャンバ一 12 Εに対しては第 1のギャップ 20Εを介して、また、第 3のチャンバ一 16Eに対しては第 2のギャップ 22Εを介して配置される。
[0079] また、第 3のチャンバ一 16Eは、第 2のチャンバ一 14Eに対しては第 2のギャップ 22 Εを介して、また、第 4のチャンバ一 18Eに対しては第 3のギャップ 24Εを介して配置 される。
[0080] 次に、第 2のチャンバ一 14Eは、第 1及び第 2のギャップ 20Ε、 22Εを形成する各チ ヤンバー 12E、 14E、 16Eの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電極 対 26E、 28Eを介して、第 1のチャンバ一 12E及び第 3のチャンバ一 16Eに対して電 気的に絶縁されている。
また、第 3のチャンバ一 16Eは、第 2及び第 3のギャップ 22E、 24Eを形成する各チ ヤンバー 14E、 16E、 18Eの端面にそれぞれ取り付けられた第 2、第 3の 2対の電極 対 28E、 29Eを介して、第 2のチャンバ一 14E及び第 4のチャンバ一 18Eに対して電 気的に絶縁されている。
ここで、第 1の電極対 26Eは、電極 30E、 32E、第 2の電極対 28Eは、電極 34E、 3 6E、第 3の電極対 29Eは、電極 37E、 38Eから構成される。
[0081] また、第 1乃至第 3の 3つのギャップ 20E、 22E、 24Eに取り付けられた 3対の電極 対 26E、 28E、 29Eは、イオンビームの基準樹に所定の角度を持ってそれぞれ逆方 向に斜交する。
また、第 1、第 4のチャンバ一 12E、 18Eは、接地電位とし、第 2、第 3のチャンバ一 1 4E、 16Eには、所望の走査波形の電位を印加する走査電源 40E、 42Eがそれぞれ 接続されている。
[0082] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Eでは、第 1の電極対 26Eが基準樹とな す角度を π Ζ2+ Θ、第 2の電極対 28Εが基準樹となす角度を π Ζ2— Θ、第 3の 電極対 29Εが基準樹となす角度を π Ζ2+ Θとする。
電気的に絶縁された第 2、第 3のチャンバ一 14E、 16Eの電位はそれぞれ走査電 源 40Ε、 42Εにより与える力 このとき、走査電源 40Ε、 42Εに位相が πだけ異なる 走査波形の三角波を印加することにより、イオンビームは、上述した第 2の実施の形 態のイオンビーム走査機構 10Dの 2倍の角度で走査される。
[0083] 同様の手法により、更に、走査電源により、電位を変調されるチャンバ一を 3台以上 並べても良い。
この場合、奇数番目のチャンバ一と偶数番目のチャンバ一には、それぞ; 立相が πだけ異なる三角波を印加することが望ましい。
電位を変調されるチャンバ一が Ν個とすると、イオンビームは第 2の実施の形態のィ オンビーム走査機構 10Dの Ν倍の角度で走査される。
[0084] 第 4の実施の形態 次に、本発明のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構の第 4の実施の形態について、図 7を用いて説明する。
図 7は、本発明の第 4の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10Fの構成を示す平面図である。
[0085] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Fの基本構成は、図 7に示すように、ィォ ンビームを通過させるチャンバ一の所望の箇所に第 1、第 2、第 3のチャンバ一 12F、 14F、 16Fを配置し、第 2のチャンバ一 14Fは、第 1のチャンバ一 12Fに対しては第 1 のギャップ 20Fを介して、また、第 3のチャンバ一 16Fに対しては第 2のギャップ 22F を介して配置される。
[0086] 次に、第 2のチャンバ一 14Fは、第 1及び第 2のギャップ 20F、 22Fを形成する各チ ヤンバー 12F、 14F、 16Fの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電極 対 26F、 28Fを介して、第 1のチャンバ一 12F及び第 3のチャンバ一 16Fに対して電 気的に絶縁されている。
ここで、第 1の電極対 26Fは、電極 30F、 32F、第 2の電極対 28Fは、電極 34F、 3 6Fから構成される。
[0087] また、第 1及び第 2の 2つのギャップ 20F、 22Fに取り付けられた 2対の電極対 26F 、 28Fは、イオンビームの基準樹に所定の角度 π Ζ2+ Θを持って同方向に斜交す る。
また、第 1、第 3のチャンバ一 12F、 16Fは、接地電位とし、第 2のチャンバ一 14Fに は、所望の走査波形の電位を印加する走査電源 40Fが接続されて 、る。
[0088] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Fでは、第 1及び第 2の電極対 26F、 28 Fが基準樹となす角度を π /2+ Θと平行とし、第 2のチャンバ一 14Fに走査電源 4 OFで所望の走査波形の三角波を印加することにより、図 2に示した第 2の基本原理 により、イオンビームが基準樹となす角度を一定に保ったまま、基準樹から変移して 走査される。
[0089] 第 5の実施の形態
次に、本発明のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構の第 5の実施の形態について、図 8を用いて説明する。 図 8は、本発明の第 5の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10の構成を示す縦断側面図である。
[0090] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10の基本構成は、図 8に示すように、上記 第 1乃至第 4のイオンビーム走査機構 10C〜Fにおいて、このイオンビーム走査機構 10C〜Fを構成する各チャンバ一 12、 14、 16のギャップ 20、 22の近傍に、磁束がィ オンビーム Bの走査される面に直交するように、永久磁石 50を設置して構成される。 この磁場により、各チャンバ一 12、 14、 16の内部力も電子が流失するのを防ぎ、各 チャンバ一 12、 14、 16内でのイオンビームの空間電荷効果による発散を抑えること ができる。
なお、イオンビームもこの永久磁石 50が作る磁場により若干偏向されるので、永久 磁石 50の向き力 図 8に示したように、 NS極を交互に偶数対配置するのが望ましい
[0091] 第 6の実施の形態
次に、本発明のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構の第 6の実施の形態について、図 9を用いて説明する。
図 9は、本発明の第 6の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10Gの構成を示す平面図である。
[0092] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Gの基本構成は、図 9に示すように、ィォ ン注入装置のビームライン上にイオンビームを偏向するための偏向電磁石 60を配置 し、この偏向電磁石 60近傍に、上流から順に、イオンビームを通過させる第 1、第 2、 第 3のチャンバ一 12G、 14G、 16Gが配置される。
[0093] 第 2のチャンバ一 14Gは、偏向電磁石 60の磁極間隙に配置され、この第 2のチャン バー 14Gは、第 1のチャンバ一 12Gに対しては、偏向電磁石 60の入射側近傍に形 成された第 1のギャップ 20Gを介して、また、第 3のチャンバ一 16Gに対しては、偏向 電磁石 60の出射側近傍に形成された第 2のギャップ 22Gを介して配置される。 また、第 2のチャンバ一 14Gは、第 1及び第 2のギャップ 20G、 22Gを形成する各チ ヤンバー 12G、 14G、 16Gの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電極 対 26G、 28Gを介して、第 1及び第 3のチャンバ一 12G、 16Gに対して電気的に絶 縁される。
ここで、第 1の電極対 26Gは、電極 30G、 32G、第 2の電極対 28Gは、電極 34G、 36G力 構成される。
[0094] また、偏向電磁石 60の入射口近傍の第 1のギャップ 20Gに取り付けられた第 1の電 極対 26Gは、イオンビームの基準樹に対して、偏向電磁石 60の偏向角 Xとは所定 の角度 π Ζ2+ Θで持って逆方向に斜交する。
[0095] 更に、偏向電磁石 60の出射口近傍の第 2のギャップ 22Gに取り付けられた第 2の 電極対 28Gは、イオンビームの基準樹に対して、偏向電磁石 60の偏向角 Xとは所 定の角度 π Ζ2— Θで持って同方向に斜交する。
[0096] ここで、図 9の矢印で示すように、偏向角 Xの向きを負の向きとした場合に、同じく
Θが正の向きにすれば、第 1の電極対 26Gは偏向角 Xと逆方向に斜交し、第 2の電 極対 28Gは偏向角 Xと同方向に斜交することになる。
また、第 2のチャンバ一 14Gには、所望の走査波形の電位を印加する走査電源 40
Gが接続されてている。
[0097] 以上の構成で、第 2のチャンバ一 14Gに、走査電源 40Gで所望の走査波形の三角 波を印加することにより、イオンビームが偏向面内で走査される。
偏向電磁石 60の斜め出射角を、図 9に示すように βとすると、イオンビームの偏向 角 δ Θは次式（3)で与えられる。
[数 3] δθ = -— [tanB (1一 COSY) - sin% + 2tan θ] (3)
2φ
[0098] 式（1)と比較して明らかなように、第 1、第 2の電極対 26G、 28Gの斜交角度 Θを 45 ° 程度にした場合、従来の構造に比べて、走査電圧 Vと入射するイオンの静電ポテ ンシャル Φとの比が同じでも、イオンビームの偏向角 δ Θを約 3倍とすることが可能で あることが分力ゝる。
[0099] 第 7の実施の形態
次に、本発明のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機 構の第 7の実施の形態について、図 10を用いて説明する。
図 10は、本発明の第 7の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型 のイオンビーム走査機構 10Hの構成を示す平面図である。
[0100] 本実施の形態のイオンビーム走査機構 10Hの基本構成は、図 10に示すように、ィ 才ン注人装置のビームライン上にィ才ンビーム Bを偏向するための偏向電磁石 60を 配置し、この偏向電磁石 60近傍に、上流から順に、イオンビーム Bを通過させる第 1 、第 2、第 3のチャンバ一 12H、 14H、 16Hを配置する。
[0101] 第 2のチャンバ一 14Hは、偏向電磁石 60の磁極間隙に配置され、この第 2のチヤ ンバー 14Hは、第 1のチャンバ一 12Hに対しては、偏向電磁石 60のイオンビーム B の入射口近傍に形成された第 1のギャップ 20Hを介して、また、第 3のチャンバ一 16 Hに対しては、偏向電磁石 60のイオンビーム Bの出射口近傍に形成された第 2のギ ヤップ 22Hを介して配置される。
[0102] また、第 2のチャンバ一 14Hは、第 1及び第 2のギャップ 20H、 22Hを形成する各 チャンバ一 12H、 14H、 16Hの端面にそれぞれ取り付けられた第 1、第 2の 2対の電 極対 26H、 28Hを介して、第 1及び第 3のチャンバ一 12H、 16Hに対して電気的に 絶縁される。
ここで、第 1の電極対 26Hは、電極 30H、 32H、第 2の電極対 28Hは、電極 34H、 36H力も構成される。
[0103] また、偏向電磁石 60の出射口近傍の第 2のギャップ 22Gに取り付けられた第 2の電 極対 28Gは、イオンビーム Bの基準樹に対して、偏向電磁石 60の偏向角 Xとは所 定の角度 π Ζ2— Θで持って逆方向に斜交する。
また、第 2のチャンバ一 14Hには、所望の走査波形の電位を印加する走査電源 40
Ηが接続されてている。
[0104] 図 10に示すように、偏向電磁石 60の内部におけるイオンビーム Βの基準樹の旋 回半径を Rとする。
なお、図 10では、偏向電磁石 60の偏向角 、並びに、第 2の電極対 28Ηの傾斜 角 0が負の場合を示している。
また、偏向電磁石 60の斜め出射角を、図 9と同様に、 13とし、簡単のため、石 60の 入り口側の第 1の電極対 26Hは、基準樹に対して直交しているとする。
[0105] このとき、偏向電磁石 60の出射口側の第 2の電極対 28Hを通過した後のイオンビ ーム Bの偏向角 δ Θは次式 (4)で、基準樹力 のずれ Xは、式（5)で与えられる。
[数 4] δθ = -— [tanB (1 - cos%) - sin% + tan θ]
Figure imgf000025_0001
2φ
[数 5]
X = - R ^- 5ϊηχ ■■■■■ (5)
2Φ
[0106] ここで、式 (4)のカギ括弧内の中がゼロとなるように偏向電磁石 60の斜め出射角 β 、偏向電磁石 60の偏向角度 X、第 2の電極 28Ηの傾斜角度 Θを選べば、偏向電磁 石 60の出射口側の第 2の電極対 28Ηを通過した後のイオンビーム Βは、図 10の軌 道に示すように、走査電圧 Vに依存せずに、基準樹に平行で、かつ、走査電圧 Vに 比例した距離で、基準樹から離れて出射する。
例えば、偏向角度; C = 90° 、傾斜角度 0 =45° 、斜め出射角 |8 =0° とすると、 上記の条件は満たされる。
[0107] 本発明のイオン注入装置の走査器は、上記各実施の形態には限定されず、種々 の変更が可能である。
先ず、上記実施の形態としては、主として、チャンバ一を 3配置したもので説明した が、一般に、多数配置し、走査電源を接続したチャンバ一を多数段配置したものも本 願発明に含まれるのは勿論のことである。
また、上記各実施の形態では、チャンバ一のギャップ端面に電極を取り付けた例で 説明したが、チャンバ一に電極を取り付けないものも本発明に含まれる。
更に、図 11に示した構成のイオン注入装置の例で説明した力 イオンビームを走 查して基板にイオンを注入する装置全般に本発明が適用できのはいうまでもない。 図面の簡単な説明
[0108] [図 1]本発明の第 1の基本原理を説明するため、チャンバ一分割型のイオンビーム走 查機構の構成を示す平面図である。
[図 2]本発明の第 2の基本原理を説明するため、チャンバ一分割型のイオンビーム走 查機構の構成を示す平面図である。
[図 3]本発明の第 1の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の構成を示す外観斜視図である。
[図 4]本発明の第 1の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[図 5]本発明の第 2の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[図 6]本発明の第 3の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[図 7]本発明の第 4の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[図 8]本発明の第 5の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[図 9]本発明の第 6の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[図 10]本発明の第 7の実施の形態のイオン注入装置に用いるチャンバ一分割型のィ オンビーム走査機構の基本構成及び基本動作を説明する平面図である。
[図 11]従来のイオン注入装置の概略構成を示す平面図である。
符号の説明
[0109] 10、 1 OA〜： L0H :イオンビーム走査機構
12、 12八〜1211 :第1のチャンバー
14、 14A〜14H :第 2のチャンバ一
16、 16A〜16H :第 3のチャンバ一
18E :第 4のチャンバ一 A〜20H：第 1のギャップA〜22H：第 2のギャップ
24E:第 3のギャップA〜26H:第 1の電極対A〜28H：第 2の電極対
29E:第 3の電極対A〜30H:電極
A〜32H:電極
A〜34H:電極
A〜36H:電極
E、 38E:電極
100:イオン注入装置 B:ィ才ンビーム J:基準軸

Claims

請求の範囲
[1] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
このイオン注入装置のビームライン上の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビ ームを通過させる第 1、第 2、第 3のチャンバ一を配置し、
前記第 2のチャンバ一は、前記第 1のチャンバ一に対しては第 1のギャップを介して 、また、前記第 3のチャンバ一に対しては第 2のギャップを介して配置され、
前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介して、前記第 1及び第 3 のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 1又は第 2の 2つのギャップ のうち、いずれか一方が前記イオンビームの基準軸に所定の角度を持って斜交する と共に、
前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
[2] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
このイオン注入装置のビームライン上の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビ ームを通過させる第 1〜第 n〜第 N + 2のチャンバ一を配置し、
前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1のチャンバ一に対しては第 n— 1のギャップ を介して、また、前記第 n+ 1のチャンバ一に対しては第 nのギャップを介して配置さ れ、
前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1及び第 nのギャップを介して、前記第 n— 1 及び第 n+ 1のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 n— 1又は第 n の 2つのギャップのうち、いずれか一方が前記イオンビームの基準軸に所定の角度を 持って斜交すると共に、
前記第 nのチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
但し、 Nは自然数とし、 nは、 2から N+ 1まで、 1ずつ変動する自然数とする。
[3] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
このイオン注入装置のビームライン上の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビ ームを通過させる第 1、第 2、第 3のチャンバ一を配置し、
前記第 2のチャンバ一は、前記第 1のチャンバ一に対しては第 1のギャップを介して 、また、前記第 3のチャンバ一に対しては第 2のギャップを介して配置され、
前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介して、前記第 1及び第 3 のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 1及び第 2の 2つのギャップ は、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を持って逆方向に斜交すると共に、 前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
[4] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
このイオン注入装置のビームライン上の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビ ームを通過させる第 1〜第 n〜第 N + 2のチャンバ一を配置し、
前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1のチャンバ一に対しては第 n— 1のギャップ を介して、また、前記第 n+ 1のチャンバ一に対しては第 nのギャップを介して配置さ れ、
前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1及び第 nのギャップを介して、前記第 n— 1 及び第 n+ 1のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 n— 1及び第 n の 2つのギャップは、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を持って逆方向に斜 交すると共に、 前記第 nのチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
但し、 Nは自然数とし、 nは、 2から N+ 1まで、 1ずつ変動する自然数とする。
[5] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
このイオン注入装置のビームライン上の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビ ームを通過させる第 1、第 2、第 3のチャンバ一を配置し、
前記第 2のチャンバ一は、前記第 1のチャンバ一に対しては第 1のギャップを介して 、また、前記第 3のチャンバ一に対しては第 2のギャップを介して配置され、
前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介して、前記第 1及び第 3 のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 1及び第 2の 2つのギャップ は、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を持って同方向に斜交すると共に、 前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
[6] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
このイオン注入装置のビームライン上の所定箇所に、上流より順に、前記イオンビ ームを通過させる第 1〜第 n〜第 N + 2のチャンバ一を配置し、
前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1のチャンバ一に対しては第 n— 1のギャップ を介して、また、前記第 n+ 1のチャンバ一に対しては第 nのギャップを介して配置さ れ、
前記第 nのチャンバ一は、前記第 n— 1及び第 nのギャップを介して、前記第 n— 1 及び第 n+ 1のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記第 n— 1及び第 n の 2つのギャップは、前記イオンビームの基準軸に所定の角度を持って同方向に斜 交すると共に、
前記第 nのチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
但し、 Nは自然数とし、 nは、 2から N+ 1まで、 1ずつ変動する自然数とする。
[7] 前記第 n+ 1のチャンバ一に印加する電位の走査波形は、前記第 nのチャンバ一に 印加する電位の走査波形とは、位相が πだけ異なることを特徴とする請求項 2又は 4 に記載のイオン注入装置。
但し、この場合、請求項 2又は 4に記載の Νは、 2以上の自然数とする。
[8] 前記チャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を構成する少なくとも一つのチャン バーに、前記イオンビームが走査される面に磁束が直交するように永久磁石を配置 したことを特徴とする 1乃至 7のいずれかに記載のイオン注入装置。
[9] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
前記イオン注入装置のビームライン上に前記イオンビームを偏向するための偏向 電磁石を配置し、
この偏向電磁石近傍のビームライン上に、上流より順に、前記イオンビームを通過 させる第 1、第 2、第 3のチャンバ一を配置し、
前記第 2のチャンバ一は、前記偏向電磁石の磁極間隙に配置され、かつ、前記第 1のチャンバ一に対しては前記偏向電磁石の前記イオンビームの入射口近傍に形成 された第 1のギャップを介して、また、前記第 3のチャンバ一に対しては前記偏向電磁 石の前記イオンビームの出射口近傍に形成された第 2のギャップを介して配置され、 前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介して、前記第 1及び第 3 のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記偏向電磁石の入射口近傍の 前記第 1のギャップは、前記イオンビームの基準軸に対して、前記偏向電磁石の偏 向角とは逆方向に斜交し、かつ、前記偏向電磁石の出射口側近傍の前記第 2のギヤ ップは、前記イオンビームの基準軸に対して、前記偏向電磁石の偏向角と同方向に 斜交し、
前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
[10] イオンを生成するイオン源力 所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速 又は減速し、基板の注入面にイオンビームを走査して注入するイオン注入装置にお いて、
前記イオン注入装置のビームライン上に前記イオンビームを偏向するための偏向 電磁石を配置し、
この偏向電磁石近傍のビームライン上に、上流より順に、前記イオンビームを通過 させる第 1、第 2、第 3のチャンバ一を配置し、
前記第 2のチャンバ一は、前記偏向電磁石の磁極間隙に配置され、かつ、前記第 1のチャンバ一に対しては前記偏向電磁石の前記イオンビームの入射口近傍に形成 された第 1のギャップを介して、また、前記第 3のチャンバ一に対しては前記偏向電磁 石の前記イオンビームの出射口近傍に形成された第 2のギャップを介して配置され、 前記第 2のチャンバ一は、前記第 1及び第 2のギャップを介して、前記第 1及び第 3 のチャンバ一に対して電気的に絶縁され、かつ、前記偏向電磁石の出射口近傍の 前記第 2のギャップは、前記イオンビームの基準軸に対して、前記偏向電磁石の偏 向角とは逆方向に斜交し、
前記第 2のチャンバ一には所望の走査波形の電位を印加する走査電源が接続さ れてなるチャンバ一分割型のイオンビーム走査機構を備えたことを特徴とするイオン 注入装置。
[11] 前記各ギャップを形成するチェンバーの各端面のそれぞれに、電極を取り付けるよう にしたことを特徴とする請求項 1乃至 10のいずれかに記載のイオン注入装置。
[12] 前記各ギャップ力イオンビームの基準軸と斜交する角度を 45° 程度としたことを特徴 とする請求項 1乃至 11のいずれかに記載のイオン注入装置。
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