JPH02260360A - Ion implantation apparatus - Google Patents
Ion implantation apparatusInfo
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- JPH02260360A JPH02260360A JP1081756A JP8175689A JPH02260360A JP H02260360 A JPH02260360 A JP H02260360A JP 1081756 A JP1081756 A JP 1081756A JP 8175689 A JP8175689 A JP 8175689A JP H02260360 A JPH02260360 A JP H02260360A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、半導体製造や材料の表面改質または表面分析
などに利用される平行走査用イオン注入装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a parallel scanning ion implantation apparatus used for semiconductor manufacturing, surface modification or surface analysis of materials, and the like.
[従来の技術]
超LSIなど非常に高い集積度の要求されるイオン注入
プロセスでは、パターン幅が狭くなるにつれてシャドー
イングが問題となったり、またウェハの大口径化に伴い
、ウェハの端部分におけるイオン注入の均一性が劣り、
チャンネリングが起こり易いためイオンビームを平行な
状態でウェハに注入する必要があることは知られている
。[Prior Art] In the ion implantation process that requires extremely high integration such as VLSI, shadowing becomes a problem as the pattern width becomes narrower, and shadowing at the edge of the wafer becomes a problem as the diameter of the wafer becomes larger. The uniformity of ion implantation is poor,
It is known that the ion beam needs to be implanted into the wafer in parallel because channeling is likely to occur.
例えば、添付図面の第2図に示すような従来の静電型X
−Y掃引方式のイオン注入装置における偏向走査系では
X方向偏向用の平行平板型偏向電極AとX方向偏向用の
平行平板型偏向電極Bとを真空容器C内に直列に配列し
、個々のイオンはX方向偏向用の平行平板型偏向電極A
によりX方向に偏向された後、X方向偏向用の平行平板
型偏向電極BによりX方向に偏向され、その合成変位に
よりウェハD上にイオンビームを走査し、イオン注入を
行うようにしている。個々のイオンはそれぞれ一つの合
成方向に変位されるので、約8°程度の拡がり角度をも
つイオンビームとなってウェハDに注入される。For example, the conventional electrostatic type X as shown in FIG.
- In a deflection scanning system in a Y-sweep type ion implanter, a parallel plate type deflection electrode A for X direction deflection and a parallel plate type deflection electrode B for X direction deflection are arranged in series in a vacuum chamber C, and each Ions are deflected using a parallel plate type deflection electrode A for deflection in the X direction.
After being deflected in the X direction by the parallel plate type deflection electrode B for deflection in the X direction, the ion beam is scanned onto the wafer D by the combined displacement, and ions are implanted. Since each ion is displaced in one composite direction, it is implanted into the wafer D as an ion beam with a spread angle of about 8 degrees.
この方式では傷内電極部は幅約80、長さは約50cm
と比較的短く、筒車な構造であり、しかも平行平板型で
あるため真空容器Cを角型とすることにより無駄な空間
の少ない小型の構造にできるが、個々のイオンはX方向
とX方向について一つの方向に偏向されるだけなので、
平行なイオンビームとはならない。In this method, the electrode part inside the wound is approximately 80 cm wide and approximately 50 cm long.
It is relatively short and has an hour wheel-like structure, and since it is a parallel plate type, by making the vacuum container C square, it can be made smaller with less wasted space. Since it is only deflected in one direction about
The ion beam will not be parallel.
そこで、X、Y方向偏向用の平行平板型静電偏向器を二
つ利用してイオンビームを平行走査できるようにしたも
のが提案され、その例を第3図及び第4図に示す。Therefore, a system has been proposed in which the ion beam can be scanned in parallel by using two parallel plate type electrostatic deflectors for deflection in the X and Y directions, and examples thereof are shown in FIGS. 3 and 4.
第3図には、第1平行平板型偏向器Eと第2平査方式が
示されている。この方式では第1平行平板型偏向器Eで
イオンビームは−っのX方向及びX方向に偏向され、そ
して第2平行平板型偏向器Fにより第1平行平板型偏向
器Eで与えられた偏向角度を打ち消すようにX方向及び
X方向に偏向され、その結果、平行なイオンビームを形
成するようにしている。FIG. 3 shows the first parallel plate deflector E and the second flat scanning method. In this method, the ion beam is deflected in the X direction and the X direction by the first parallel plate deflector E, and the deflection given by the first parallel plate deflector E is deflected by the second parallel plate deflector F. The ion beams are deflected in the X direction and the X direction so as to cancel the angles, and as a result, a parallel ion beam is formed.
第4図には別の従来型の平行走査方式を示し、この方式
は第1平行平板型四重極偏向器Gと第2平行平板型四重
極偏向器Hとを直列に配置し、第1平行平板型四重極偏
向器Gでイオンビームを一つのX方向及びX方向に偏向
し、そして第2平行平板型四重極偏向器Hにより第1平
行平板型四重極偏向器Gで与えられた偏向角度を打ち消
すようにX方向及びX方向に偏向するようにしている。FIG. 4 shows another conventional parallel scanning system, in which a first parallel plate quadrupole deflector G and a second parallel plate quadrupole deflector H are arranged in series. A parallel plate quadrupole deflector G deflects the ion beam in one X direction and an The deflection is made in the X direction and in the X direction so as to cancel out the given deflection angle.
[発明が解決しようとする課題]
第3図及び第4図に示すように偏向電極の数を増やすこ
とにより平行なイオンビームを発生することができるが
、しかしいずれの方式でも端縁における電場の乱れのた
め有効領域が狭く、幅を大きく取らなければならず、電
極が大きくなり、偏向歪みがかなり大きくなり、また電
極部全体の長さが非常に長く(第3図の場合には3m、
第4図の場合には2.7m)、電極幅も大きく(第3図
及び第4図のいずれの場合も45 cIIl)なるため
、装置全体が大きくなり、装置の設置面積が増え、生産
コストに影響することになる。[Problems to be Solved by the Invention] As shown in FIGS. 3 and 4, a parallel ion beam can be generated by increasing the number of deflection electrodes, but in either method, the electric field at the edge Due to the turbulence, the effective area is narrow and a large width must be taken, making the electrode large and causing considerable deflection distortion, and the length of the entire electrode section is extremely long (3 m in the case of Figure 3).
(2.7 m in the case of Figure 4) and the electrode width is also large (45 cIIl in both Figures 3 and 4), which increases the overall size of the device, increases the installation area of the device, and increases production costs. will be affected.
このような観点から本出願人は第5図に示すように二つ
の八重極偏向器I、Jを直列に配置し、第1の八重極偏
向器■で一つのX方向及びX方向に偏向して与えられた
偏向角度を打ち消すように第2の八重極偏向器JでX方
向及びX方向に偏向して結果的に平行なイオンビームを
得るようにした多重極偏向走査系を備えたイオン注入装
置を提案した。これにより第3図及び第4図に示すよう
な平行平板型のものに比べて有効均一電場領域を広く取
れ、長さも短< (1,6m)でき、実用性の高い装置
を提供できるようになった。From this perspective, the applicant arranged two octupole deflectors I and J in series as shown in FIG. Ion implantation with a multipole deflection scanning system that deflects the ions in the X and X directions with the second octupole deflector J so as to cancel the deflection angle given by the proposed a device. As a result, compared to the parallel plate type shown in Figures 3 and 4, the effective uniform electric field area is wider and the length is shorter (1.6 m), making it possible to provide a highly practical device. became.
しかしながら、このような先に提案したものでも第2図
に示すような従来の電極部に比べて幅、長さとも約三倍
となり、また電極部はその保守時に各々の電極を個々に
外して分解し、クリーニングし、再組立てを行う必要が
ある。そのため第2図に示すように一つのフランジに全
ての電極を取付ける従来の電極組立構造では第5図に示
すように電極の数が多くなると電極間の位置決めを精度
良くしかも十分な強度をもって行うことは第2図や第4
図に示すような電極数が二つや四つの場合に比べて著し
く難しくなり、実用的ではない。However, even with the previously proposed electrode, the width and length are approximately three times as large as those of the conventional electrode section shown in Figure 2, and the electrode section requires that each electrode be removed individually for maintenance. Must be disassembled, cleaned and reassembled. Therefore, in the conventional electrode assembly structure in which all electrodes are attached to one flange as shown in Figure 2, when the number of electrodes increases as shown in Figure 5, it is difficult to position the electrodes with high precision and sufficient strength. Figures 2 and 4
This is significantly more difficult than when the number of electrodes is two or four as shown in the figure, and is not practical.
電極の位置精度が不足すると、本来得られるはずのイオ
ンビームの平行度が損なわれるだけでなくイオンビーム
を平行にすることに役立つ電極間の有効空間を減少させ
、その結果、イオン注入装置の性能を低下させることに
なる。Insufficient positional accuracy of the electrodes not only impairs the parallelism of the ion beam that could originally be obtained, but also reduces the effective space between the electrodes that helps to make the ion beam parallel, and as a result, the performance of the ion implanter is affected. This will reduce the
本発明は、上記のような問題点を解決するもので、平行
走査用の複数の電極を容易に組立、位置決めできるよう
にしたイオン注入装置を提供することを目的としている
。The present invention solves the above-mentioned problems, and aims to provide an ion implantation apparatus in which a plurality of electrodes for parallel scanning can be easily assembled and positioned.
[課題を解決するための手段]
上記の目的を達成するために、本発明によるイオン注入
装置は、イオンビームを平行走査する多重極偏向走査系
を成す多重極偏向電極の各電極を独立した電極取付はフ
ランジに固定し、多重極偏向走査系の真空容器の周囲に
周方向に沿って等間隔に複数のフランジ取付はポートを
設け、各フランジ取付はポートにそれぞれ電極取付はフ
ランジを装着することにより各偏向電極を真空容器内に
相対的に位置決めしたことを特徴としている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, an ion implantation apparatus according to the present invention has an ion implantation apparatus in which each electrode of a multipole deflection electrode forming a multipole deflection scanning system that scans an ion beam in parallel is connected to an independent electrode. For mounting, fix to the flange, and for mounting multiple flanges, provide ports at equal intervals along the circumference around the vacuum vessel of the multipole deflection scanning system, and for each flange mounting, attach a flange to the port, and for electrode mounting, install a flange. The device is characterized in that each deflection electrode is relatively positioned within the vacuum container.
[作 用]
本発明のイオン注入装置においては、多重極偏向走査系
の真空容器の周囲に周方向に沿って等間隔に複数のフラ
ンジ取付はポートを設け、各フランジ取付はポートにそ
れぞれ電極取付はフランジを装着するようにしており、
多重極偏向走査系の真空容器自体は電極の位置決め手段
として機能し、各々偏向電極を取付けた電極取付はフラ
ンジは真空容器のフランジ取付はポートに面接触させる
ように装着することで常に同じ位置精度を十分な強度で
得ることができる。[Function] In the ion implantation apparatus of the present invention, a plurality of flange mounting ports are provided at equal intervals along the circumferential direction around the vacuum vessel of the multipole deflection scanning system, and each flange mounting port is provided with an electrode mounting port. is equipped with a flange,
The vacuum vessel itself of the multipole deflection scanning system functions as a means for positioning the electrodes, and the flange of each electrode with each deflection electrode attached is always the same positioning accuracy by mounting the flange of the vacuum vessel so that it is in surface contact with the port. can be obtained with sufficient strength.
[実施例]
以下、添付図面の第1図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIG. 1 of the accompanying drawings.
第1図には本発明の一実施例を示し、平行走査系の電極
部の一つを成すアルミニウム製の八重極偏向電極の各電
極1は二本の絶縁碍子支持棒2により電極取付はフラン
ジ3に互いに平行に固定され、各電極取付はフランジ3
の外面には電流導入端子4が設けられ、この電流導入端
子4はリード線5を介して電極1に接続されている。各
電流導入端子4には図示してない電源から偏向用の電圧
が印加される。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which each electrode 1 of an aluminum octupole deflection electrode forming one of the electrode parts of a parallel scanning system is attached to a flange by two insulator support rods 2. 3 are fixed parallel to each other, and each electrode is attached to the flange 3.
A current introduction terminal 4 is provided on the outer surface of the electrode 1, and this current introduction terminal 4 is connected to the electrode 1 via a lead wire 5. A deflection voltage is applied to each current introduction terminal 4 from a power source (not shown).
また第1図において6は八つの偏向電極1を収容する筒
状真空容器で、この真空容器6の外表面は六角形を成し
、各辺にはフランジ取付はポート7が長手方向に沿って
形成されている。各フランジ取付はポート7の縁部の真
空シール面8に0リング9を介して電極取付はフランジ
3を面接触させて締付はボルト10を締付けることによ
って真空容器6内に各偏向電極1が組み込まれ、相対的
に正確に位置決められ得る。Further, in FIG. 1, reference numeral 6 denotes a cylindrical vacuum container housing eight deflection electrodes 1. The outer surface of this vacuum container 6 forms a hexagon, and ports 7 are provided with flanges on each side along the longitudinal direction. It is formed. Each flange is attached to the vacuum sealing surface 8 at the edge of the port 7 via an O-ring 9, and the electrode is attached by bringing the flange 3 into surface contact with the flange 3. By tightening the bolt 10, each deflection electrode 1 is installed in the vacuum vessel 6. integrated and relatively precisely positioned.
各電極lを電極取付はフランジ3に対して予定の位置に
固定しておくことにより、各フランジ取付はポート7に
電極取付はフランジ3を装着するだけで八つの偏向電極
1は自動的に所定の相対位置に位置決することができる
。By fixing each electrode 1 at a predetermined position with respect to the flange 3, the eight deflection electrodes 1 are automatically set in place by simply attaching the flange 3 to port 7. can be positioned relative to each other.
こうして真空容器6内に取付けられた偏向電極lを取り
出す際には締付はボルト10を緩めて電極取付はフラン
ジ3を外すことにより偏向電極lを容易に真空容器6か
ら取り出すことができる。When taking out the deflection electrode l installed in the vacuum container 6 in this way, the deflection electrode l can be easily taken out from the vacuum container 6 by loosening the bolt 10 for tightening and removing the flange 3 for attaching the electrode.
ところで、図示実施例では各電極取付はフランジ3に偏
向電極1を一つづつ設けているが、一つの電極取付はフ
ランジに複数の電極を取付けるようにすることもできる
。例えば、一つの電極取付はフランジに二つの電極を取
付け、断面四角形の真空容器の各辺に装着するようにす
ることもできる。Incidentally, in the illustrated embodiment, each electrode attachment is provided with one deflection electrode 1 on the flange 3, but one electrode attachment may be made such that a plurality of electrodes are attached to the flange. For example, one electrode can be attached by attaching two electrodes to a flange and attaching them to each side of a vacuum vessel having a rectangular cross section.
また、上記実施例においては電極の数が八つの[発明の
効果]
以上説明してきたように、本発明のイオン注入装置にお
いては、多重極偏向走査系の真空容器の周囲に周方向に
沿って等間隔に複数のフランジ取付はポートを設け、各
フランジ取付はポートにそれぞれ電極取付はフランジを
装着するように構成しているので、各々偏向電極を取付
けた電極取付はフランジを真空容器のフランジ取付はポ
ートに面接触させるように装着することで常に同じ位置
精度を十分な強度で得ることができる。また、保守点検
時に静電走査電極を走査系の真空容器から容易に取り出
すことができ、各電極の分解、清掃、再組立て、位置決
めなどの作業性がよぐなり、その結果イオン注入装置の
動作不能時間(ダウンタイム)を最小限度にとどめるこ
とができ、それにより装置の稼働状態を増やして生産性
を向上させることができる。Further, in the above embodiment, the number of electrodes is eight. [Effects of the Invention] As explained above, in the ion implantation apparatus of the present invention, the electrodes are arranged circumferentially around the vacuum chamber of the multipole deflection scanning system. For mounting multiple flanges at equal intervals, ports are provided, and for each flange mounting, a flange is attached to each port, so for electrode mounting with each deflection electrode attached, the flange can be attached to the flange of the vacuum vessel. By attaching it so that it makes surface contact with the port, it is possible to always obtain the same positional accuracy with sufficient strength. In addition, the electrostatic scanning electrode can be easily taken out from the vacuum chamber of the scanning system during maintenance and inspection, making it easier to disassemble, clean, reassemble, and position each electrode, resulting in the operation of the ion implanter. Downtime can be kept to a minimum, thereby increasing equipment availability and improving productivity.
第1図は本発明の一実施例を示す概略分解斜視図、第2
図は従来のイオン注入装置における偏向系を示す概略斜
視図、第3図は従来の平行平板型の偏向系を示す概略斜
視図、第4図は従来の平行平板型の四重極偏向系を示す
概略斜視図、第5図は先に提案した八重極偏向系を示す
概略斜視図である。
中
1:偏向電極
2:絶縁碍子支持棒
3:を極取付はフランジ
4:電流導入導体
5:リード線
6:真空容器
7:フランジ取付はポー
8:真空シール面
9:Oリング
10:締付はボルト
トFig. 1 is a schematic exploded perspective view showing one embodiment of the present invention;
The figure is a schematic perspective view showing a deflection system in a conventional ion implanter, Figure 3 is a schematic perspective view showing a conventional parallel plate type deflection system, and Figure 4 is a schematic perspective view showing a conventional parallel plate type quadrupole deflection system. FIG. 5 is a schematic perspective view showing the previously proposed octupole deflection system. Middle 1: Deflection electrode 2: Insulator support rod 3: Pole mounting is on flange 4: Current introduction conductor 5: Lead wire 6: Vacuum vessel 7: Flange is mounted on port 8: Vacuum seal surface 9: O-ring 10: Tightening is bolted
Claims (1)
えた平行走査用イオン注入装置において、多重極偏向走
査系を成す多重極偏向電極の各電極を独立した電極取付
けフランジに固定し、多重極偏向走査系の真空容器の周
囲に周方向に沿って等間隔に複数のフランジ取付けポー
トを設け、各フランジ取付けポートにそれぞれ電極取付
けフランジを装着することにより各偏向電極を真空容器
内に相対的に位置決めしたことを特徴とするイオン注入
装置。1. In a parallel scanning ion implanter equipped with a multipole deflection scanning system that scans the ion beam in parallel, each electrode of the multipole deflection electrodes forming the multipole deflection scanning system is fixed to an independent electrode mounting flange, and the multipole A plurality of flange mounting ports are provided at equal intervals along the circumferential direction around the vacuum vessel of the deflection scanning system, and each deflection electrode is mounted relative to the inside of the vacuum vessel by attaching an electrode mounting flange to each flange mounting port. An ion implanter characterized by positioning.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081756A JPH02260360A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ion implantation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081756A JPH02260360A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ion implantation apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260360A true JPH02260360A (en) | 1990-10-23 |
Family
ID=13755287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1081756A Pending JPH02260360A (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ion implantation apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02260360A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04368122A (en) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Sharp Corp | Ion implantation method of semiconductor device |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1081756A patent/JPH02260360A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04368122A (en) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Sharp Corp | Ion implantation method of semiconductor device |
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