JP2000331640A - イオン注入装置及びこれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

イオン注入装置及びこれを用いた半導体装置の製造方法

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JP2000331640A
JP2000331640A JP11141739A JP14173999A JP2000331640A JP 2000331640 A JP2000331640 A JP 2000331640A JP 11141739 A JP11141739 A JP 11141739A JP 14173999 A JP14173999 A JP 14173999A JP 2000331640 A JP2000331640 A JP 2000331640A
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Koichi Tagawa
光一 田川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッチ方式と枚葉方式の2方式のイオン注入
処理が可能なイオン注入装置、及びこれを用いた半導体
装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 複数枚の平板状被イオン注入材2(ウ
エーハ)を、円筒形の外周に相当する位置に該外周に沿
う形態でその被イオン注入面が外側を向く位置に配置し
得る複数の被イオン注入材支持部4を有し、被イオン注
入材支持部は、円筒形該当の回転により順次各被イオン
注入材支持部がイオンビーム照射位置に来ることを可能
としたイオン注入装置。上記のイオン注入装置を用
いて、1枚または複数枚の半導体ウエーハ2を処理して
半導体装置を得る半導体装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン注入装置及
びこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。本発明
に係るイオン注入装置は、半導体製造プロセスその他各
種の分野におけるイオン注入技術に利用できるものであ
り、また本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体
ウエーハに対しイオン注入を行う工程を具備する各種の
半導体装置の製造の際に利用することができる。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子材料の形成等の各種の分
野でイオン注入技術が利用されている。たとえば半導体
装置の製造の工程で、重要なプロセスとして用いられて
いる。たとえば、シリコン等の半導体ウエーハに所望の
不純物分布を作るために、被イオン注入材であるシリコ
ン基板等の被イオン注入面(通常、素子形成面)にイオ
ン注入法により不純物イオンを導入する等のために、広
範に利用されている。
【0003】従来のイオン注入装置について、ウエーハ
にイオン注入を行う場合の装置を例にとって、説明す
る。
【0004】従来のこの種のイオン注入装置には、「バ
ッチ方式」という形態をとるものと、「枚葉方式」とい
う形態をとるものとがある。「バッチ方式」において
は、ディスクと称される円盤状のウエーハ支持用部材を
用い、このディスクにウエーハを複数枚載せて、そのデ
ィスクを高速回転及び上下スキャンさせながらイオン注
入を行う。「枚葉方式」においては、ディスク(または
プラテン)と称されるウエーハ支持用部材を用い、これ
にウエーハを1枚だけ載せて、X方向(ウエーハ面上に
ついて言う)に走査させたイオンビームに、ウエーハを
上下動作(ウエーハ面上についてY方向)させながらイ
オン注入を行う。以下にその2方式の構造、動作、作用
について述べる。
【0005】一般的なバッチ方式イオン注入装置の、イ
オン注入時の状況を示す概略図を、図5に示す。回転す
るディスク1a上の被イオン注入材2(ウエーハ)に、
イオンビーム3を照射して、イオン注入を行う。スキャ
ンの向きを、符号A,Bで示す。すなわち、高速でA方
向に回転させ、B方向で上下スキャンさせながらイオン
注入を行う。ディスク1aには、複数の被イオン注入材
2(ウエーハ)支持用プラテンが設けられ、通常ディス
ク1a上にプラテンの数に対応した複数のウエーハが支
持される。このバッチ方式イオン注入装置によれば、一
度に複数枚のウエーハがイオン注入可能であるが、反
面、注入部のスペースを広く要するという問題点を有
し、かつ1枚ずつ違った条件でイオン注入を行うことは
困難であるという問題点を有する。またディスク1aに
はその全プラテンにウエーハを配置する必要があり、セ
ットする被イオン注入材2(ウエーハ)の搬送時間が長
いという問題点がある。すなわち、少数枚の被イオン注
入材2(ウエーハ)にイオン注入を行う場合でも、空き
プラテンにダミーウエーハ等をセットしなければ、プラ
テンがダメージを受けてしまう。
【0006】一般的な枚葉方式イオン注入装置の、イオ
ン注入時の状況を示す概略図を、図6に示す。こちら
は、1枚の被イオン注入材2(ウエーハ)を支持するプ
ラテン1bがディスクに設けられ、該プラテン1bにセ
ットした被イオン注入材2(ウエーハ)を、1枚ずつイ
オン注入する。このとき一般に、符号Cで示すようにイ
オンビーム3をX方向に走査させ、このイオンビーム3
に対し、被イオン注入材2(ウエーハ)を符号Dで示す
ように上下動作させながらイオン注入を行う。この方式
は、被イオン注入材2(ウエーハ)を1枚ずつ処理する
ため、条件によっては、1枚に要する処理時間が長くな
ってしまうという問題点をもつ。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来技術
はそれぞれに長短があるものであり、枚葉方式は複数の
被イオン注入材の処理はできず、バッチ方式は1枚ある
いは少数枚の処理はしにくいという難点がある。
【0008】本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、複数の被イオン注入材の処理が可能
で、さらに多数枚の処理を行えるようにすることもでき
て、短時間でのイオン注入が可能であり、しかも1枚の
被イオン注入材の処理が可能で、少数枚の被イオン注入
材の処理も容易に行うことができ、1枚ずつ違った条件
でイオン注入することができ、かつこの条件を違えた処
理が複数枚セットした状態でも可能であり、あるいは少
数枚ずつ違った条件でイオン注入することも容易に達成
できるイオン注入装置を提供することを目的とし、ま
た、このようなイオン注入装置を用いた半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るイオン注入
装置は、複数枚の平板状被イオン注入材を、円筒形の外
周に相当する位置に該外周に沿う形態でその被イオン注
入面が外側を向く位置に配置し得る複数の被イオン注入
材支持部を有し、該被イオン注入材支持部は、該円筒形
の回転中心軸に該当する点を中心に回転させることによ
り順次各被イオン注入材支持部がイオンビーム照射位置
に来ることを可能ならしめたことを特徴とするものであ
る。
【0010】本発明に係る半導体装置の製造方法は、上
記本発明に係るイオン注入装置を用いて、上記複数の被
イオン注入材支持部の1以上の支持部に半導体ウエーハ
を支持させ、該半導体ウエーハにイオン注入を行う工程
を具備することを特徴とするものである。
【0011】本発明によれば、従来の枚葉方式のイオン
注入装置の利点と、バッチ方式の利点とを兼ね備えた効
果を発揮できるものということができる。
【0012】すなわち、複数枚の平板状被イオン注入材
を円筒形の外周に相当する位置に配置し得るようにした
ので、イオン注入の動作の1工程で、複数の被イオン注
入材の処理が達成できる。被イオン注入面が外側を向く
位置にあるので、回転させることにより、順次連続して
イオン注入処理を行えるからである。また、この支持構
造は、複数組み合わせて、さらに多数枚の被イオン注入
材を処理できるようにすることができる。被イオン注入
材は、円筒形の外周に相当する位置に配置されることに
なるので、この支持構造は、円筒形の端面同士をつなげ
ることで、複数組み合わせることが可能で、その場合
も、これら多数の被イオン注入材をイオン注入の動作の
1工程でイオン注入することが可能である。よって、さ
らに処理時間を短縮でき、効率を高めることができる。
【0013】また、複数枚の平板状被イオン注入材を、
円筒形の外周に相当する位置に配置するので、1枚だけ
(あるいは少数枚)の処理も、1枚ずつ(あるいは少数
枚ずつ)条件を変えた処理も可能である。被イオン注入
材は平面上に配置されるのではないので、処理されてい
る被イオン注入材以外はイオン照射されないからであ
り、1枚だけでも、条件を変えるのでも、任意に行える
からである。またこのため、支持部保護のためのダミー
ウエーハと言ったものも、不要である。このように本構
成では1枚ずつ違った条件でイオン注入することも、条
件を違えた処理が複数枚セットした状態でも可能であ
り、あるいは少数枚ずつ違った条件でイオン注入するこ
とも容易に達成できる。
【0014】上記のように、本発明によれば、1つのイ
オン注入装置で、バッチ方式と枚葉方式の2方式のイオ
ン注入処理が可能となる。すなわち、従来装置の利点を
兼ね備えた処理を実現できる。
【0015】また本発明によれば、上記有利なイオン注
入装置を用いて、1枚の半導体ウエーハを支持させて、
該半導体ウエーハにイオン注入を行って半導体装置を得
ることも、2枚以上、ないし多数の半導体ウエーハを支
持させて、半導体装置を得ることもできる。各半導体ウ
エーハ毎に適正条件でイオン注入して、信頼性の高い半
導体装置を得るようにすることも、短時間で多数の半導
体装置を処理して生産性を高めるようにすることも可能
である。
【0016】なお、特開平4−366540号公報、同
5−159738号公報には、ドラムの内部の壁に半導
体基板を配置し、遠心力で該基板をドラム内壁に圧着す
る技術が記載されているが、これは均一なイオン注入、
または損傷の無い保持を達成するための技術で、円筒形
の外周相当位置に被イオン注入面が外側を向く位置で配
置し得るようにした本発明とは、構成も作用効果も全く
異なる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
てさらに説明する。以下に記す具体的な実施の形態例
は、本発明を、シリコン製半導体基板(ウエーハ)に不
純物のイオン注入を行うイオン注入に適用して、上記し
た利点を有するイオン注入を行い、シリコン半導体装置
を得るものである。ここでは、イオン注入装置に以下述
べるような具体的な新機構を設けることで、上記各利点
を得るようにした。ただし、シリコン半導体装置製造の
場合のみでなく、各種分野でのイオン注入に使用できる
ことは、言うまでもない。
【0018】実施の形態例1 図1に、この実施の形態例に係るイオン注入装置の概念
を示す。ここでは、円筒形(ドラム状)の支持部材1の
外周に、平板状被イオン注入材2であるウエーハを支持
する被イオン注入材支持部4(プラテン)を、複数設け
る。この被イオン注入材支持部4に、被イオン注入面が
外側を向くように、平板状被イオン注入材2(ウエー
ハ)をセットする。
【0019】このように円筒形(ドラム状)支持部材1
の外周側面に被イオン注入材2(ウエーハ)をセットし
て、イオンビーム3を照射し、イオン注入を行う。イオ
ンビーム3を、X方向で走査させ(図1の符号E方
向)、このイオンビーム3に対して該円筒形(ドラム
状)支持部材1を回転スキャン(図1の符号F)させ
る。これにより、常にすべての被イオン注入材2(全ウ
エーハ)に対して、一定角度でイオンビーム3が注入さ
れることになる。
【0020】この円筒形(ドラム状)支持部材1は、イ
オンビーム3に対する角度を変えることで、注入チルト
角度を変化させることが可能である。すなわち、図2に
示すのは、上記被イオン注入材支持部4が設けられてこ
こに被イオン注入材2(ウエーハ)がセットされた円筒
形(ドラム状)支持部材1を、図1の上方から見た図、
つまり図1のII方向から外周側面を見た図であるが、
図の符号Hで示すように円筒形(ドラム状)支持部材1
を傾けることで、注入角度を変えることができる。この
ように、この構成によれば、被イオン注入材2(ウエー
ハ)を、イオンビームに対して傾斜可能な位置にくるこ
とが可能ならしめられて、注入角度を任意に変えること
ができるものである。
【0021】この実施の形態例によれば、枚葉方式によ
り1枚の被イオン注入材2(ウエーハ)にイオン注入す
ることが可能である。すなわち、この円筒形(ドラム
状)支持部材1の回転スキャンを停止し、図1に符号G
で示す上下スキャン(円筒形の端面に該当する面に沿っ
て移動するスキャン)を行うことで、枚葉方式でのイオ
ン注入作業が可能となる。このとき、ダミーウエーハは
不要である。よって、従来のバッチ方式の場合の問題、
つまり被処理ウエーハは少ない(1枚、あるいは少数
枚)のに、ダミーウエーハを乗せなければならないため
無駄な搬送時間を要していたという問題は生じない。
【0022】上述したように、この実施の形態例では、
複数枚の平板状被イオン注入材2(ウエーハ)を、円筒
形の外周に相当する位置に該外周に沿う形態でその被イ
オン注入面が外側を向く位置に配置し得る複数の被イオ
ン注入材支持部4(プラテン)を有し、この被イオン注
入材支持部4は、該円筒形の回転中心軸に該当する点を
中心に回転させることにより順次各被イオン注入材支持
部がイオンビーム照射位置に来ることを可能ならしめた
構成としたもので、特に、被イオン注入材支持部4が、
円筒形をなす支持部材1の外周に形成されている構成と
したものであるので、枚葉方式でも、バッチ方式でもイ
オン注入できるという有利性を発揮できる。また、従来
のバッチ方式のイオン注入装置より注入部のスペースを
小型化でき、設置面積の縮小が可能となる。よってたと
えばクリーンルームの有効利用に貢献できるなどの利点
がある。
【0023】実施の形態例2 次に、図3を参照して、実施の形態例2を説明する。こ
の実施の形態例は、図1に示した実施の形態例1の構造
を、複数、組み合わせたものである。すなわち、図3の
ように、被イオン注入材支持部4が形成された支持部材
1を、その側面がわで連結することにより、複数(図示
では3つ)の支持部材1からなるようにしたものであ
る。これは、円筒形の外周に相当する位置に該外周に沿
う形態で被イオン注入材支持部4を設けた結果可能とな
ったもので、図5に示したような従来技術では、不可能
なことである。
【0024】このように組み合わせることで、イオン注
入装置1台につき、この支持構造を2個以上設置するこ
とができ、よってさらに多数の被イオン注入材2(多数
枚のウエーハ)の処理が短時間で可能となる。したがっ
て、さらに効率を高めることができる。枚葉方式での使
用が可能であり、少数枚の処理もやりやすいという効果
は、変わらない。
【0025】実施の形態例3 次に、図4を参照して、実施の形態例3を説明する。こ
の実施の形態例は、図1に示した実施の形態例1が、円
筒形の支持部材1からなる構造であるのに対し、支持部
材5を骨格状にしたものである。すなわちここでは図4
に示すように、円の直径に該当する線が複数本(図示例
では3本)、符号6で示す該円の中心に該当する位置で
結合して組み合われた形態の骨格から構成される。該骨
格の外端部に、被イオン注入材2(ウエーハ)が配置さ
れるようにする。このとき、上記円の直径に該当する線
に直角に被イオン注入材2(ウエーハ)が配置されるよ
うにする。これによって、被イオン注入材2(ウエー
ハ)を、外側に表面を向けて配置することが可能とな
る。
【0026】この実施の形態例も、上述した実施の形態
例と同様な効果利点を有する。
【0027】実施の形態例4 この実施の形態例は、上記実施の形態例3の支持部材5
を、実施の形態例2のように側面で連結して(たとえ
ば、結合点6に連結棒を通して、互いに連結する)、複
数組み合わせたものである(図示は省略)。本例は、実
施の形態例2と同様な効果を有する。
【0028】
【発明の効果】本発明に係るイオン注入装置によれば、
複数の被イオン注入材の処理が可能で(被イオン注入材
支持部を有する)、さらに多数枚の処理を行えるように
することもできて(2以上の組み合わせが可能)、短時
間でのイオン注入が可能であり、しかも1枚の被イオン
注入材の処理が可能で(枚葉方式での使用が可能)、少
数枚の被イオン注入材の処理も容易に行うことができ、
1枚ずつ違った条件でイオン注入することができ、かつ
この条件を違えた処理が複数枚セットした状態でも可能
であり、あるいは少数枚ずつ違った条件でイオン注入す
ることも容易に達成できる。また本発明の半導体装置の
製造方法によれば、このようなイオン注入装置を用い
て、信頼性高く、ないし生産性高く、半導体装置を製造
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態例1に係るイオン注入装
置の構成を説明する図である。
【図2】 実施の形態例1で、イオン注入角度を変化さ
せる場合を説明する図である。
【図3】 本発明の実施の形態例2に係るイオン注入装
置の構成を説明する図である。
【図4】 本発明の実施の形態例3に係るイオン注入装
置の構成を説明する図である。
【図5】 従来のイオン注入装置(バッチ式)を示す図
である。
【図6】 従来のイオン注入装置(枚葉式)を示す図で
ある。
【符号の説明】
1・・・支持部材、2・・・被イオン注入材(ウエー
ハ)、3・・・イオンビーム、4・・・被イオン注入材
支持部、5・・・支持部材。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数枚の平板状被イオン注入材を、円筒
    形の外周に相当する位置に該外周に沿う形態でその被イ
    オン注入面が外側を向く位置に配置し得る複数の被イオ
    ン注入材支持部を有し、 該被イオン注入材支持部は、該円筒形の回転中心軸に該
    当する点を中心に回転させることにより順次各被イオン
    注入材支持部がイオンビーム照射位置に来ることを可能
    ならしめたことを特徴とするイオン注入装置。
  2. 【請求項2】 上記被イオン注入材支持部が、円筒形を
    なす支持部材の外周に形成されていることを特徴とする
    請求項1に記載のイオン注入装置。
  3. 【請求項3】 上記円筒形の端面に該当する面に沿って
    移動可能にしたことを特徴とする請求項1に記載のイオ
    ン注入装置。
  4. 【請求項4】 上記被イオン注入材を、イオンビームに
    対して傾斜可能な位置にくることを可能ならしめたこと
    を特徴とする請求項1に記載のイオン注入装置。
  5. 【請求項5】 上記円筒形をなす支持部材に被イオン注
    入材支持部が形成された構造が、複数組み合わされてな
    ることを特徴とする請求項2に記載のイオン注入装置。
  6. 【請求項6】 円の直径に該当する線が複数本、該円の
    中心に該当する位置で結合して組み合われた形態の骨格
    を備え、該骨格の外端部に、上記円の直径に該当する線
    に直角に被イオン注入材が配置されるように被イオン注
    入材支持部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の
    イオン注入装置。
  7. 【請求項7】 上記骨格の外端部に被イオン注入材支持
    部を設けた構造が、複数組み合わされてなることを特徴
    とする請求項6に記載のイオン注入装置。
  8. 【請求項8】 複数枚の平板状被イオン注入材を、円筒
    形の外周に相当する位置に該外周に沿う形態でその被イ
    オン注入面が外側を向く位置に配置し得る複数の被イオ
    ン注入材支持部を有し、 該被イオン注入材支持部は、該円筒形の回転中心軸に該
    当する点を中心に回転させることにより順次各被イオン
    注入材支持部がイオンビーム照射位置に来ることを可能
    ならしめたイオン注入装置を用いて、 上記複数の被イオン注入材支持部の1以上の支持部に半
    導体ウエーハを支持させ、該半導体ウエーハにイオン注
    入を行う工程を具備することを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005533391A (ja) * 2002-07-18 2005-11-04 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド ターゲットの移動をともなうプラズマ注入システムおよび方法
JP2021022676A (ja) * 2019-07-29 2021-02-18 株式会社アルバック イオン注入方法及びイオン注入装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005533391A (ja) * 2002-07-18 2005-11-04 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド ターゲットの移動をともなうプラズマ注入システムおよび方法
JP2021022676A (ja) * 2019-07-29 2021-02-18 株式会社アルバック イオン注入方法及びイオン注入装置
JP7256712B2 (ja) 2019-07-29 2023-04-12 株式会社アルバック イオン注入方法及びイオン注入装置

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