JPH0346746A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH0346746A JPH0346746A JP1181866A JP18186689A JPH0346746A JP H0346746 A JPH0346746 A JP H0346746A JP 1181866 A JP1181866 A JP 1181866A JP 18186689 A JP18186689 A JP 18186689A JP H0346746 A JPH0346746 A JP H0346746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- scanning
- ion
- impurity
- implanted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 10
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 33
- 239000007943 implant Substances 0.000 abstract description 10
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
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。
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するものである。
気体又は固体の不純物を高温・高電界のもとてイオン化
し、所望のイオン種を磁界によりある決められた方向へ
取り出した後、磁界の方向及び強さを時間的に変化させ
て、ウェハの所望の位置へ所望の不純物量をイオン注入
する。
し、所望のイオン種を磁界によりある決められた方向へ
取り出した後、磁界の方向及び強さを時間的に変化させ
て、ウェハの所望の位置へ所望の不純物量をイオン注入
する。
大口径ウェハでも、１枚のウェハ内に任意の種類のドー
ズ量を注入できる利点を持つ。
ズ量を注入できる利点を持つ。
従来より現在にかけて、集積回路用半導体装置作製のた
めに使われているシリコンウェハの大きさは１ｏａｎ直
径、１２．５ｃｍ直径、１５（Ｊ直径へと徐々に増大し
ている。従来のイオン注入装置では、これらの大きさの
シリコンウェハに対し、不純物イオンをウェハ全面に渡
り均一にイオン注入することをねらっている。
めに使われているシリコンウェハの大きさは１ｏａｎ直
径、１２．５ｃｍ直径、１５（Ｊ直径へと徐々に増大し
ている。従来のイオン注入装置では、これらの大きさの
シリコンウェハに対し、不純物イオンをウェハ全面に渡
り均一にイオン注入することをねらっている。
第２図に従来の代表的な高電流イオン注入装置の斜視図
を示す、２１はイオンソース部であり、ガス又は固体の
不純物イオン源をこのイオンソース部に導入し、高温・
高電界中でプラズマ化する。
を示す、２１はイオンソース部であり、ガス又は固体の
不純物イオン源をこのイオンソース部に導入し、高温・
高電界中でプラズマ化する。
イオンソース２１の出口に負の高電圧を加え、通常プラ
スに帯電した不純物イオンをイオンソースの出口に引き
出す。
スに帯電した不純物イオンをイオンソースの出口に引き
出す。
アナライザ２２はイオンソースの出口から引き出された
各種イオン（例えば１価に帯電されたボロンイオン：Ｂ
４や２価の帯電されたボロンイオン：Ｂ〜等）の内、所
望のイオンだけをビームライン２９の方向へ磁場によっ
て曲げるためのものである。
各種イオン（例えば１価に帯電されたボロンイオン：Ｂ
４や２価の帯電されたボロンイオン：Ｂ〜等）の内、所
望のイオンだけをビームライン２９の方向へ磁場によっ
て曲げるためのものである。
シリコンウェハ２８．２８’、 ２Ｂ’、 ２８”等は
ディスク２６と２７に複数枚ずつセットされている。ス
キャンマグネット２３は磁場によりどちらのディスクに
不純物イオンを進めるかを決めているだけでなく、シリ
コンウェハ全面に不純物イオンが均一に注入されるよう
に、イオンビームの走査を調整する働きをする。角度調
整２４と２５はそれぞれディスク２６とディスク２７に
不純物イオンが垂直に当たるように磁場の強さを時間的
に調整している。スキャンマグネット２３と角度調整２
４．２５の働きにより不純物イオンはディスク２６では
ＡＢ間を、ディスク２７ではＣＤ間を走査させる。
ディスク２６と２７に複数枚ずつセットされている。ス
キャンマグネット２３は磁場によりどちらのディスクに
不純物イオンを進めるかを決めているだけでなく、シリ
コンウェハ全面に不純物イオンが均一に注入されるよう
に、イオンビームの走査を調整する働きをする。角度調
整２４と２５はそれぞれディスク２６とディスク２７に
不純物イオンが垂直に当たるように磁場の強さを時間的
に調整している。スキャンマグネット２３と角度調整２
４．２５の働きにより不純物イオンはディスク２６では
ＡＢ間を、ディスク２７ではＣＤ間を走査させる。
ディスク２６とディスク２７は１分間約１０００〜１２
００回の高速回転を行っている。このディスクの自転に
よるＡ、Ｂ・、Ｃ，Ｄ点におけるディスクの角速度を第
３図に示す。ディスクの外周に近いＡ点、０点における
角速度は、ディスクの内周に近い８点、Ｄ点における角
速度より速い。このためシリコンウェハ全面に不純物イ
オンが一様に注入されるには、スキャンマグネット２３
の働きにより、ディスク上でのイオンビーム走査方向の
速度は第４図に示すようにディスク外周側で遅く、ディ
スク内周側で速くしている。
００回の高速回転を行っている。このディスクの自転に
よるＡ、Ｂ・、Ｃ，Ｄ点におけるディスクの角速度を第
３図に示す。ディスクの外周に近いＡ点、０点における
角速度は、ディスクの内周に近い８点、Ｄ点における角
速度より速い。このためシリコンウェハ全面に不純物イ
オンが一様に注入されるには、スキャンマグネット２３
の働きにより、ディスク上でのイオンビーム走査方向の
速度は第４図に示すようにディスク外周側で遅く、ディ
スク内周側で速くしている。
今後、半導体集積回路産業では同一ウェハ内でとれる良
品個数の割合を増やすために、ウェハ直径を益々太き（
しようとしている。既に２０ｃ＋ｉ直径のウェハを使用
している所もある。しかし、ウェハ直径が大きくなると
、少量多品種の需要に応える場合や、開発用試作品を作
る場合に、ウェハ全面に均一にイオン注入する従来のイ
オン注入装置では、イオン注入に関しては１枚のウェハ
から１種類の条件の特性のみしか得ることができず、不
便である。１枚のウェハ内において数種類の条件のイオ
ン注入を行いたい要望に対しては、従来のイオン注入装
置では対応できない欠点を持っていた。
品個数の割合を増やすために、ウェハ直径を益々太き（
しようとしている。既に２０ｃ＋ｉ直径のウェハを使用
している所もある。しかし、ウェハ直径が大きくなると
、少量多品種の需要に応える場合や、開発用試作品を作
る場合に、ウェハ全面に均一にイオン注入する従来のイ
オン注入装置では、イオン注入に関しては１枚のウェハ
から１種類の条件の特性のみしか得ることができず、不
便である。１枚のウェハ内において数種類の条件のイオ
ン注入を行いたい要望に対しては、従来のイオン注入装
置では対応できない欠点を持っていた。
本発明は従来のイオン注入装置の欠点を改善し、１枚の
ウェハ内でも任意の場所に所望の注入量を注入できるイ
オン注入装置を提供することを目的としたものである。
ウェハ内でも任意の場所に所望の注入量を注入できるイ
オン注入装置を提供することを目的としたものである。
上記目的を達成するために、本発明が採用した手段は、
ウェハ内の任意の位置に所望の注入量をイオン注入する
ため、スキャンマグネットによりビームのディスク上の
各走査位置（例えば第１図におけるＡＥ間又はＥＦ間等
）における走査時間を適切に変化させる手段をイオン注
入装置に設けたことにある。
ウェハ内の任意の位置に所望の注入量をイオン注入する
ため、スキャンマグネットによりビームのディスク上の
各走査位置（例えば第１図におけるＡＥ間又はＥＦ間等
）における走査時間を適切に変化させる手段をイオン注
入装置に設けたことにある。
スキャンマグネット単独又はスキャンマグネットと角度
調整の両者によるイオンビームの各走査位置でのビーム
の走査速度、即ちビームの滞在時間を変化させることに
より、ウェハ内の各位置において所望の注入量を注入す
ることが可能となる。
調整の両者によるイオンビームの各走査位置でのビーム
の走査速度、即ちビームの滞在時間を変化させることに
より、ウェハ内の各位置において所望の注入量を注入す
ることが可能となる。
以下、図面を参照し本発明の詳細な説明する。
ここでは、シリコンウェハ内の３箇所に異なった注入量
の不純物を注入する場合の実施例を説明する。第５図は
、第２図におけるディスク２６の正面図を示している。
の不純物を注入する場合の実施例を説明する。第５図は
、第２図におけるディスク２６の正面図を示している。
５１はディスク、５２はビームがディスク上のシリコン
ウェハに当たるように、ディスクにあけられたビーム窓
に示している。
ウェハに当たるように、ディスクにあけられたビーム窓
に示している。
第１図は本発明のイオン注入装置において、第５図ＡＢ
間におけるビーム横方向走査速度を示している。Ａから
Ｅに向かってビームの横方向走査速度は徐々に速くなる
。ＡＥ間を走るウェハの位置では、不純物の注入量を等
しくするために、ディスクの周辺に近いＡ点の方がディ
スクの内側に近いＥ点よりディスクの自転によるウェハ
の角速度が速いため、ビームの走査速度を遅くしている
。
間におけるビーム横方向走査速度を示している。Ａから
Ｅに向かってビームの横方向走査速度は徐々に速くなる
。ＡＥ間を走るウェハの位置では、不純物の注入量を等
しくするために、ディスクの周辺に近いＡ点の方がディ
スクの内側に近いＥ点よりディスクの自転によるウェハ
の角速度が速いため、ビームの走査速度を遅くしている
。
次にビーム窓のＥＦ間では、ビームのスキャン速度をＡ
Ｅ間より遅くしている。但し、ＥからＦに進むに従いビ
ームスキャン速度を速くし、ディスクが回転している時
にビーム窓ＥＦ間を通るウェハの位置では、不純物の注
入量を等しくしている。
Ｅ間より遅くしている。但し、ＥからＦに進むに従いビ
ームスキャン速度を速くし、ディスクが回転している時
にビーム窓ＥＦ間を通るウェハの位置では、不純物の注
入量を等しくしている。
又、同様にビーム窓ＦＢ間では、ビームの走査速度をＥ
Ｆ間よりも更に遅くしている。しかもＦよりＢで走査速
度を速くしているのは、ディスクが回転している時、ビ
ーム窓ＦＢ間を通るウェハの位置において不純物の注入
量を等しくするためである。
Ｆ間よりも更に遅くしている。しかもＦよりＢで走査速
度を速くしているのは、ディスクが回転している時、ビ
ーム窓ＦＢ間を通るウェハの位置において不純物の注入
量を等しくするためである。
第１図に示すようなビーム走査速度を実現するには、第
２図に示すスキャンマグネット２３によって作られる磁
界を、ビーム走査速度が第１図に示すように時間的に変
化させ、しかも角度調整２４の磁界もスキャンマグネッ
ト２３の磁界の時間的変化と同期させてやれば良い。
２図に示すスキャンマグネット２３によって作られる磁
界を、ビーム走査速度が第１図に示すように時間的に変
化させ、しかも角度調整２４の磁界もスキャンマグネッ
ト２３の磁界の時間的変化と同期させてやれば良い。
第６図は、第１図に示すビーム走査速度でイオン注入し
た時のウェハ内の°注入量の異なる３箇所の領域６１．
６２．６３を示している。領域６１と領域６２の境界は
第５図におけるＥ点に、又領域６２と領域６３の境界は
第５におけるＦ点に対応する。
た時のウェハ内の°注入量の異なる３箇所の領域６１．
６２．６３を示している。領域６１と領域６２の境界は
第５図におけるＥ点に、又領域６２と領域６３の境界は
第５におけるＦ点に対応する。
第７図は、第６図に示す３箇所での不純物注入量を示す
グラフである。第６図の３箇所の領域の内、６１の領域
で注入量が最も低く、６３の領域で注入量が最も多い、
しかも、３箇所の領域それぞれの内部では注入量は等し
くなっている。
グラフである。第６図の３箇所の領域の内、６１の領域
で注入量が最も低く、６３の領域で注入量が最も多い、
しかも、３箇所の領域それぞれの内部では注入量は等し
くなっている。
以上詳細に説明したように、本発明のイオン注入装置で
は、−枚のシリコンウェハ内の任、ｔの位置に任意の量
の不純物を注入することができ、特に大口径のウェハに
対しイオン注入する場合、多品種少量生産に対応でき、
かつ開発、実験用に一枚のウェハで数種類のイオン注入
の条件を変えることができ、産業上の利点は大である。
は、−枚のシリコンウェハ内の任、ｔの位置に任意の量
の不純物を注入することができ、特に大口径のウェハに
対しイオン注入する場合、多品種少量生産に対応でき、
かつ開発、実験用に一枚のウェハで数種類のイオン注入
の条件を変えることができ、産業上の利点は大である。
第１図は本発明のイオン注入装置のイオンビームの横方
向走査速度を示すグラフ、第２図は従来のイオン注入装
置の構成とイオンビームの進行方向を示す斜視図、第３
図は従来のイオン注入装置におけるディスクの各位置で
の角速度を示すグラフ、第４図は従来のイオン注入装置
におけるイオンビームの横方向走査速度を示すグラフ、
第５図はイオン注入装置のディスク内にあけられたイオ
ンビーム窓を示す正面図、第６図は本発明のイオン注入
装置により不純物を注入されたシリコンウェハの注入量
の異なる箇所を示す正面図、第７図は第６図に示すシリ
コンウェハ内の３箇所における不純物注入量を示すグラ
フである。 ２３・ ・ ・ ・ ・ ２４２５・ ・ ・ ２６．２７・ ・ ・ ３２・ ・ ・ ・ ・ ６１ ６２．６３・ スキャンマグネット 角度調整 ディスク ビーム窓 ウェハ内での不純物の注入量 が異なる箇所 第１図 以上
向走査速度を示すグラフ、第２図は従来のイオン注入装
置の構成とイオンビームの進行方向を示す斜視図、第３
図は従来のイオン注入装置におけるディスクの各位置で
の角速度を示すグラフ、第４図は従来のイオン注入装置
におけるイオンビームの横方向走査速度を示すグラフ、
第５図はイオン注入装置のディスク内にあけられたイオ
ンビーム窓を示す正面図、第６図は本発明のイオン注入
装置により不純物を注入されたシリコンウェハの注入量
の異なる箇所を示す正面図、第７図は第６図に示すシリ
コンウェハ内の３箇所における不純物注入量を示すグラ
フである。 ２３・ ・ ・ ・ ・ ２４２５・ ・ ・ ２６．２７・ ・ ・ ３２・ ・ ・ ・ ・ ６１ ６２．６３・ スキャンマグネット 角度調整 ディスク ビーム窓 ウェハ内での不純物の注入量 が異なる箇所 第１図 以上
Claims (1)
- ウェハ内の任意の各位置におけるそれぞれ任意のビーム
注入要求量に応じて、ビームの走査速度が調整し得る手
段を設けて、ウェハ内の任意の位置に任意の量の不純物
を注入できることを特徴とするイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181866A JPH0346746A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181866A JPH0346746A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346746A true JPH0346746A (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=16108214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181866A Pending JPH0346746A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0346746A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086530A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Sony Corp | イオン注入方法およびイオン注入装置 |
| JP2006219805A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-08-24 | Kobayashi Pharmaceut Co Ltd | 下肢被覆材 |
| JP2006261628A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造のための局部的インプラント方法 |
| JP2010206195A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | イオン注入プロセスの制御方法及びそのシステム |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181866A patent/JPH0346746A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086530A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Sony Corp | イオン注入方法およびイオン注入装置 |
| JP2006219805A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-08-24 | Kobayashi Pharmaceut Co Ltd | 下肢被覆材 |
| JP2006261628A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造のための局部的インプラント方法 |
| JP2010206195A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | イオン注入プロセスの制御方法及びそのシステム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5389793A (en) | Apparatus and methods for ion implantation | |
| JP5429448B2 (ja) | ビームストップ及びビーム調整方法 | |
| KR100797138B1 (ko) | 상보형 금속 산화막 반도체 디바이스, 및 금속 산화막 반도체 디바이스와 상보형 금속 산화막 반도체 디바이스를 형성하는 방법 | |
| US12255046B2 (en) | Ion implantation method and ion implanter | |
| CN101111926A (zh) | 离子束利用的最优化 | |
| GB2309579A (en) | Ion implantation | |
| TWI386967B (zh) | 離子佈植機、離子佈植機電極，以及用於將離子佈植到基材之方法 | |
| JP6632994B2 (ja) | 角度エネルギフィルタを用いた角度スキャン | |
| US7816656B2 (en) | Method of implanting ion species into microstructure products by concurrently cleaning the implanter | |
| JPH0346746A (ja) | イオン注入装置 | |
| JP2921500B2 (ja) | イオン注入装置 | |
| JP4969781B2 (ja) | プラズマドーピング装置 | |
| JP3081003B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3376857B2 (ja) | イオン注入装置 | |
| CN114334633B (zh) | 一种晶圆的离子注入方法 | |
| US11120970B2 (en) | Ion implantation system | |
| JPH08315766A (ja) | イオン注入装置およびイオン注入方法 | |
| US6177679B1 (en) | Ion implanter with impurity interceptor which removes undesired impurities from the ion beam | |
| WO2015077424A1 (en) | Multi-step location specific process for substrate edge profile correction for gcib system | |
| JP2006245506A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 | |
| US20050048679A1 (en) | Technique for adjusting a penetration depth during the implantation of ions into a semiconductor region | |
| Tamai et al. | Mechanically scanned ion implanters with two-axis disk tilt capability | |
| Gordon et al. | A silicon MBE-compatible low-energy ion implanter | |
| Angel et al. | A novel beam line for sub-keV implants with reduced energy contamination | |
| JPS6139356A (ja) | イオン打込装置 |