JPH03266348A - イオン注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイオン注入装置に関し、特に、半導体ウェーハ
上における走査位置の差による実注入量の差を減少し得
るイオン注入装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、静電走査型のイオン注入装置では、走査プレート
に三角波もしくはそれに近い波形の高電圧をウェーハ面
の中央位置を基準に正負対称にかける走査方式をとるの
が通常である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来のイオン注入装置には、以
下のような欠点がある。まず、第３図に示すように、イ
オンビームの走査角速度が一定の場合には、ウェーハ４
中央付近および周辺付近の単位時間当りの走査角度をそ
れぞれθ１およびθ２とすると、ウェーハ４上の走査距
離はそれぞれＸＩ、Ｘ２　となり、θ１　＝０２ならば
、ＸＩ＜Ｘ２　となる。このとき、ビーム電流は常に一
定であるから、ウェーハ４周辺付近のドーズ量はウェー
ハ中央付近のドーズ量に比較して少なくなり誤差を生じ
る。

また、第４図に示すように、ウェーハを傾は正負対称の
高電圧で対称的な走査を行う場合では、Ｘ走査プレート
１またはＹ走査プレート２の何れの場合であっても、走
査プレートに近い側および遠い側の単位時間当りの走査
角度をそれぞれ０３およびθ４とすると、ウェーハ４上
の走査距離はそれぞれｘ３．ｘ４　となり、θ３＝０４
ならばＸ３＜ＸＡ　となる、このときもビーム電流は一
定であるから、ウェーハ中心からの距離が等しくとも注
入ドーズ量に誤差を生じることとなる。特に後者の場合
、このドーズ量の誤差は、４インチウェーハにイオン注
入を行った場合、走査角度θ３．θ４が７°のときでは
〜２％程度、２０°のときでは〜５％程度にも達する。

本発明の目的は、上記の情況に鑑み、不純物イオンをウ
ェーハの全面に均一にドーズすることのできるイオン注
入装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、半導体不純物のイオンビームを半導体
ウェー八面上に走査プレートを介し静電的に走査し照射
せしめる静電走査型のイオン注入装置は、前記走査プレ
ートにかかる走査電圧値を制御し、前記イオンビームの
半導体ウェー八面上の中央付近から周辺部に向かう走査
角速度を該半導体ウェー八面上の移動距離に比例して順
次逓減せしめることを含んで構成される。

〔作用） 本発明によれば、走査プレートはイオンビームを半導体
ウェー八面上の単位時間当りの移動距離が常に一定にな
るよう制御して走査するので、半導体不純物イオンはウ
ェーハの全面に均一にドーズされる。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して詳細に説明する、 第１図は本発明の一実施例を示すイオン注入装置の概略
図で、イオンビームの走査方法を示すものである０本実
施例によれば、イオンビームＢは、走査電圧発生器３で
合成された走査電圧により制御されるＹ走査プレー）１
．Ｘ走査プレート２でそれぞれ走査され、ウェーハ４の
面上に達する。ここで、走査電圧発生器３は、入力され
るウェーハ・サイズおよび注入角度等の諸データを基に
、幾何学的にウェーハ４上の走査速度を計算し、走査電
圧を最適化しＹ走査プレートｌおよびＸ走査プレート２
にそれぞれ供給するよう構成される。このとき、三角波
を基準にした場合であれば、ウェーハ４の中央部から周
辺部にかけて均一注入すべき所要電圧の変化量を制御し
、また、ウェーハ４を傾けたイオン注入の場合では、更
に正負が所要波形に非対称となるように制御する。

第２図は本発明の他の実施例を示すイオン注入装置の概
略図である０本実施例によれば、走査電圧発生器３にお
ける走査電圧の最適化を最も実際的に行い得る手段が明
示される。すなわち、イオン注入作業を行う前の準備作
業として、ウェーハ４をセットしない状態で、Ｘ走査プ
レート１のみに走査電圧発生器３から基準走査電圧をか
け、Ｙ方向にのみイオンビームを走査し、ウェーハ・ホ
ルダー上のイオンビーム検出器５におけるビームの走査
位置を検出する。

ついで走査速度演算器６で最適化に必要な走査速度を算
出し、走査電圧演算器７で基準走査電圧を補正する。こ
の走査をくりかえすことによって、Ｙ方向の走査電圧を
最適化し、また、同様の手段でＸ方向の走査電圧も最適
化した後、改めて実際のイオン注入作業を行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、走査プレートにか
かる電圧を制御することによって半導体ウェーハ面上の
走査速度をどの領域においても一定にすることができる
ので、走査領域に依存しない均一なイオン注入を行うこ
とができる。特に、ウェーハを傾けたイオン注入に対し
て有効で、その効果はウェーハ・サイズが大きくなる程
より一層顕著となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すイオン住人装置の概略
図、第２図は本発明の他の実施例を示すイオン注入装置
の概略図、第３図は従来のイオン注入装りにおいて、走
査角速度が一定のイオンビームが半導体ウェーハ上を走
査する際の走査距離を示した図、第４図は従来のイオン
柱入装置において、走査角速度が一定のイオンビームが
傾けた半導体ウェーハ上を走査する際の走査距離を示し
た図である。 ｌ・・・Ｙ走査プレート、 ２・・・Ｘ走査プレート、 ３・・・走査電圧発生器、 ４・・・ウェーハ、 ５・・・イオンビーム検出器、 ６・・・走査速度演算器、 ７・・・走査電圧演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体不純物のイオンビームを半導体ウェーハ面上に走
   査プレートを介し静電的に走査し照射せしめる静電走査
   型のイオン注入装置において、前記走査プレートにかか
   る走査電圧値を制御し、前記イオンビームの半導体ウェ
   ーハ面上の中央付近から周辺部に向かう走査角速度を該
   半導体ウェーハ面上の移動距離に比例して順次逓減せし
   めることを特徴とするイオン注入装置。