JPH09283074A - イオン注入装置及びイオン注入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート抵抗値を再現性良く得るイオン注入装
置及びそれを用いたイオン注入方法を提供する。 【解決手段】 イオン注入装置（１０）はイオン源（２
０）、イオンビーム引き出し・前段加速系（３０）、質
量分析系（４０）、イオンビームレンズ・後段加速系
（６０）及びイオン注入室（８０）から構成される。本
発明ではスリット状の第２の電極（８２）が駆動機構
（８３）によりイオンビームと平行に往復運動できるの
で、それを通過するイオンビーム（１１）の径が変化さ
れ得る。また、上下運動可能な基板支持台（９０）の背
面に設けられたイオン検出器（８６）を用いてイオンビ
ーム電流密度を求めることができる。上記駆動機構及び
イオン検出器は制御手段に接続されて略一定のイオンビ
ーム電流密度を得るように制御されるので、所望のシー
ト抵抗を有した半導体基板を再現性良く得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造プロセスの一つであるイオン注入技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、超ＬＳＩに代表される半導体デバ
イスでは高集積化・高機能化が求められている。よっ
て、その製造プロセスにおいて、イオンを加速して半導
体基板に注入するイオン注入技術の精度向上も重要不可
欠なものとなっている。

【０００３】このイオン注入技術では、イオン源で形成
されたイオンを速度調節・収束して所要の電流としたイ
オンビームを半導体基板に照射させるイオン注入装置が
用いられている。このようなイオン注入装置を用いてイ
オン注入する際、半導体基板が、所望のシート抵抗[Ω/
□]、すなわち単位幅、単位長さ当たりの基板の抵抗を
得るために、以下のことが行なわれている。すなわち、
シート抵抗と、単位面積当たりのイオン注入量（以下
「イオン注入ドーズ量」という。単位は[ions/cm²]）と
の関係を予め求めておく。つぎに、この予め求めた関係
から、所望のシート抵抗を得るためのイオン注入ドーズ
量を決定する。その後、イオン注入ドーズ量がイオンビ
ーム電流及びイオン注入時間に比例することを考慮し
て、イオン注入時間を決定する。

【０００４】上記の考えによれば、イオン注入ドーズ量
がイオンビーム電流及びイオン注入時間に比例するの
で、たとえイオンビーム電流が変化したとしても、イオ
ンビーム電流とイオン注入時間との積を一定に調整すれ
ば、イオン注入ドーズ量は変化しない。よって、シート
抵抗の値の再現性は、標準偏差で0.1％を下回るものと
期待される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが実際には、イ
オン注入後のシート抵抗値の再現性は標準偏差で0.2〜
0.5％程度であって、上記のような高い再現性はない。
この結果はイオン注入ドーズ量が注入毎に変動している
ことによると考えられていた。しかし、図１に示すよう
に、イオン注入ドーズ量が正確に一定であっても、イオ
ン注入中のイオンビーム電流密度が高いほど、シート抵
抗値が低くなることが最近明らかになった。イオンビー
ム電流密度の値がシート抵抗値に影響を及ぼすのは、イ
オンビーム電流密度が変化すると、シート抵抗に反比例
するイオン注入層の易動度及びキャリア濃度が変化する
からであると考えられる。イオンビーム電流密度が注入
毎に変化するのは、例えばイオン源のプラズマが非定常
になるため、イオンビーム電流及びイオンビーム径が変
動するためである。このように、イオンビーム電流密度
が注入毎に変動しているために、シート抵抗値の再現性
が標準偏差で0.2〜0.5％程度に劣化していると考えられ
る。

【０００６】本発明は以上を鑑みてなされたものであ
り、所望のシート抵抗値を再現性良く得るためのイオン
注入装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、イオンビームを半導体基板に照射させるイオン
注入装置において、イオンビームを出射させるイオンビ
ーム発生手段と、イオンビーム発生手段からのイオンビ
ームの速度調節及び収束を行なうイオンビーム速度調節
・収束手段と、所定位置におけるイオンビームの電流密
度を検出するイオン検出手段と、半導体基板を支持する
基板支持台と、イオンビームの電流密度を調整すべくイ
オンビームの径を調整するイオンビーム径調整手段と、
イオン検出手段により検出されたイオンビームの電流密
度に基づき、所望の電流密度となるようにイオンビーム
径調整手段を制御する制御手段とを備えることを特徴と
する。これによって、所要の電流密度を有したイオンビ
ームが得られ、電流密度の変動によるシート抵抗の再現
性劣化を防止することができる。

【０００８】また、イオンビームを半導体基板に照射さ
せるイオン注入装置において、イオンビームを出射させ
るイオンビーム発生手段と、イオンビーム発生手段から
のイオンビームの速度調節及び収束を行なうイオンビー
ム速度調節・収束手段と、所定位置におけるイオンビー
ムの電流密度を検出するイオン検出手段と、半導体基板
を支持する基板支持台と、イオンビームの様々な電流密
度に関して半導体基板のシート抵抗の値とイオンビーム
のイオン注入ドーズ量との関係を記憶する記憶手段と、
イオン検出手段により検出されたイオンビームの電流密
度、及び、記憶手段に記憶されたイオンビームの様々な
電流密度に関する半導体基板のシート抵抗の値とイオン
ビームのイオン注入ドーズ量との関係に基づき、イオン
注入量を決定するイオン注入量決定手段と、イオン注入
量決定手段により決定されたイオン注入量となるようイ
オンビームを照射させる手段とを備えることを特徴とし
てもよい。これによって、イオンビームと上記関係を比
較・参照して、半導体基板が所定のシート抵抗を得るた
めに所望のイオン注入ドーズ量を決めることができる。

【０００９】また、イオンビーム発生手段から出射され
たイオンビームを速度調節及び収束させた後、基板支持
台に支持された半導体基板に照射させイオンを注入する
イオン注入方法において、所定位置におけるイオンビー
ムの電流密度を検出するイオン検出手段を用意し、イオ
ン検出手段によりイオンビームの電流密度を検出し、イ
オン検出手段により検出されたイオンビームの電流密度
に基づいて所望の電流密度となるようイオンビームの径
を調整し、イオンビームを半導体基板に照射することを
特徴としてもよい。これによって、電流密度の値が略一
定に得られたイオンビームを再現性良く照射させること
ができる。

【００１０】また、イオンビーム発生手段から出射され
たイオンビームを速度調節及び収束させた後、基板支持
台に支持された半導体基板に照射させイオンを注入する
イオン注入方法において、所定位置におけるイオンビー
ムの電流密度を検出するイオン検出手段を用意し、イオ
ン検出手段によりイオンビームの電流密度を検出し、イ
オン検出手段により検出されたイオンビームの電流密
度、及び、予め求めたイオンビームの様々な電流密度に
関する半導体基板のシート抵抗の値とイオンビームのイ
オン注入ドーズ量との関係に基づき、イオン注入量を決
定し、決定されたイオン注入量となるようイオンビーム
を半導体基板に照射することを特徴としてもよい。これ
によって、電流密度が種々の場合でもイオンビームを照
射させて、所望のシート抵抗を有した半導体基板を得る
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。なお、同一又は相当部分には同一符
号を付することとする。

【００１２】図２は、本発明に係るイオン注入装置１０
の好適な実施形態を概略的に示したものである。図示す
るように、イオン注入装置１０はイオン源２０、イオン
ビーム引き出し・前段加速系３０、質量分析系４０、イ
オンビームレンズ・後段加速系６０、イオン注入室８０
から主として構成されている。

【００１３】イオン源２０は、ガス供給源（図示せず）
から送り込まれたドーピングガスを放電させることによ
り、高密度のプラズマ状態を作り出すことができるよう
になっている。また、イオン源２０と質量分析系４０と
の間には、イオンビーム引き出し・前段加速系３０が設
けられ、イオン源２０よりも負電圧に印加される一対の
引き出し電極（図示せず）が配置されている。引き出し
電極に負電圧を印加させると、上記プラズマを構成する
イオンが0〜80keV程度の運動エネルギで加速されてイオ
ンビーム１１が形成され、質量分析系４０に導入され
る。ただし、このイオンビームは様々なイオンを含んで
いる。

【００１４】質量分析系４０は分析磁石４２及び第１の
スリット群４４から構成され、上に述べたイオンビーム
１１から所望のイオン種のみを取り出すようにしてい
る。詳細に説明すると、イオンビーム１１の通路内にお
いて、イオンビーム１１に対して垂直な方向に分析磁石
により磁界がかけられると、イオンビーム１１の進行方
向が曲げられる。この場合、イオンビーム１１の曲る度
合いが質量によって異なる。つまり、重いイオンほど曲
げられる度合いが少なく、軽いイオンほど大きい。した
がって、イオンビームは質量毎に異なる軌道を描き、第
１のスリット群４４に導かれる。また、第１のスリット
群４４は複数のスリットから構成され、必要とするイオ
ンビームのみを通過させるようにしている。これらのう
ち、分析磁石４２の焦点に位置している可変分析スリッ
ト４６は、そのスリット幅に応じて、質量分析系４０の
分解能に特に影響を及ぼしている。

【００１５】イオンビームレンズ・後段加速系６０に
は、四極子レンズ６２及び第２のスリット群６６が筒体
７０に設けられている。四極子レンズ６２は、図示され
ないが、４極の永久磁石を３組並べて構成されている。
４極の永久磁石は、２組のＮ極と２組のＳ極がイオンビ
ームの交互に配置されることによってレンズ効果が生じ
る。第２のスリット群６６では、第１及び第２のスリッ
ト６７、６８が筒体７０に支持されている。なお、この
筒体７０には接地電位に対して、0〜100kV程度の加速電
圧が印加される。また、筒体７０を囲むようにして、鞘
状の第１の電極７２が設けられており、この電極７２に
は、筒体７０に印加される加速電圧の半分の電圧が印加
される。

【００１６】第２のスリット群６６の第１の電極７２側
には、スリット状の第２の電極８２（スリット状電極）
が設けられている。この第２の電極８２には、例えば、
接地電位に対して-5kV程度の負電圧が印加されることに
より、半導体基板にイオンビーム１１が入射すると放出
される二次電子を半導体基板の方に戻して、イオンビー
ムレンズ・加速系６０に入れないようにしている。ま
た、本発明において、第２の電極８２はチャンバ１２の
内壁に設けられた駆動機構８３と接続されている。この
駆動機構８３は、例えばラックとピニオンによって構成
され、図１の矢印に示すように、第２の電極８２をイオ
ンビーム１１と平行に往復運動可能にしている。これに
よって、第２の電極８２を通過するイオンビーム１１の
径を変化させることができる。また、上記ピニオンには
モータ（図示せず）が接続され、駆動力を提供するよう
にしている。なお、当業者ならば上記のような駆動機構
以外のもの（例えばリニアモータ等）を容易に想到でき
よう。また、図示されないが、第２の電極８２及びイオ
ン注入室８０の間には接地電極が設けられており、第２
の電極８２及び接地電極の間でイオンビームは減速され
る。

【００１７】このように、イオンビーム引き出し・前段
加速系３０からイオンビーム・後段加速系６０までにお
いては、イオンビーム１１が加速・減速運動して正味0
〜200keV程度の運動エネルギを得ながら四極子レンズ６
２により収束され、第１及び第２のスリット６７、６８
を通過し、イオン注入室８０に導かれる。ただし、上記
イオン注入装置はイオン偏向手段を有していないので、
イオンビーム１１は偏向されない。

【００１８】イオン注入室８０は、イオンビーム１１の
進行方向に沿ってプラズマシャワー８４、及び半導体基
板を支持する基板支持台９０が順次配設して構成されて
おり、さらに、本発明では基板支持台９０の背面側にイ
オン検知器８６が設けられている。

【００１９】また、半導体基板にイオンビーム１１が入
射すると、上に述べた二次電子放出の他に正イオンが打
ち込まれる現象が生じるので、半導体基板がチャージア
ップする。それを防止するために、半導体基板と対向し
た位置にはプラズマシャワー８４が設けられ、電子を半
導体基板に供給するようになっている。

【００２０】半導体基板を支持する基板支持台９０は、
図３に明示するように、シャフト１００により第１のモ
ータに連結されたハブ部９２を備えており、、そこから
複数のアーム９４が放射状に突設されている。また、ア
ーム９４には複数のサセプタ９６が固設されている。さ
らに、このサセプタ９６の上には、そこに設けられた支
持機構（図示せず）によって半導体基板９８が支持され
るようになっている。このように構成された基板支持台
９０では、第１のモータ１０２を作動させることによ
り、旋回運動を可能にしている。また、第１のモータ１
０２は、シャフト１０６、揺動アーム１０４及び揺動機
構１０７を介して第２のモータ１０８が接続されてい
る。揺動機構は、第２のモータ１０８の回転運動を揺動
アームの往復揺動運動に変えることができる。以上か
ら、上記イオン注入装置では、偏向されることなく軌道
が固定されたイオンビームを半導体基板の全面に照射さ
せることができる。なお、図３及び図２の基板支持台９
０は、説明のために、実際のものよりも小さく示されて
おり、また、サセプタ９６及びアーム９４の数も少なく
してある。

【００２１】上記の場合、揺動アーム１０４を揺動させ
てサセプタ９６の旋回軌道がイオンビーム１１の照射位
置から外れたとき、イオンビーム１１がイオン検出器８
６に入射可能となる。このイオン検知器８６はファラデ
ーカップ８８が１次元配列して構成されたもので、イオ
ンビーム１１に対して垂直な一つの面内を走査手段（図
示せず）によって走査できるようになっている。ただ
し、ファラデーカップ８８を二次元配列して、イオンビ
ームが照射領域全体に渡るようにしてもよい。

【００２２】なお、イオンビーム１１がこの装置内のガ
ス分子等によって散乱を受けないために、イオン注入装
置全体が真空ポンプ（図示せず）によって真空状態にさ
れている。

【００２３】このようなイオン注入装置では、イオンビ
ーム１１の加速電圧、イオンビーム１１の径、イオンビ
ーム１１の照射位置、及びイオンビーム１１の照射量が
制御手段によって制御されている。この制御手段１１０
は、図４に示されるように、ＣＰＵ１１０ａを中心にし
て構成されている。ＣＰＵ１１０ａには入力インターフ
ェース１１０ｂを介してイオン検出器８６が接続されて
いる。よって、ＣＰＵ１１０ａは、イオン検出器８６か
らのイオン電流の信号に基づいてイオンビーム電流密度
を求める演算を行なうことができる。この演算では、走
査時におけるイオン電流の測定値を走査時間で積分した
値を、走査面積で割ることが行なわれている。また、Ｃ
ＰＵ１１０ａはＲＡＭ及びＲＯＭからなる記憶手段１１
０ｃに接続されている。この記憶手段１１０ｃには、様
々なイオンビーム電流密度におけるイオンドーズ量とシ
ート抵抗値との関係が記憶されている。さらに、ＣＰＵ
１１０ａには出力インターフェース１１０ｄからモータ
駆動回路１１４を介して、駆動機構８３におけるモータ
１１５、筒体７０及び第１の電極７２が接続されてい
る。したがって、ＣＰＵ１１０ａは、この演算結果及び
記憶装置に記憶された記憶内容に基づいて、イオンビー
ムが所望のイオンビーム電流密度となるように、第２の
電極８２の位置を制御することができる。なお、制御手
段１１０には基板支持台９０の第１及び第２のモータ１
０２、１０８が接続され、基板支持台９０の位置及び揺
動アーム１０４の往復揺動速度を制御できるようにして
いる。また、制御手段１１０にはイオンビーム電流密度
を表示し、異常な値を測定した時は警報を発する表示・
警報手段１１２や、イオンビーム照射時間を制御するタ
イマ回路（図示せず）も接続されている。

【００２４】つぎに、本発明に係るこのイオン注入装置
を用いたイオン注入方法の実施形態について、図５のフ
ローチャートに沿って説明する。

【００２５】まず、イオン注入装置全体を真空ポンプに
よって真空に排気させる（ステップ２０２参照）。真空
度が所定の値になったら、基板支持台９０を制御手段１
１０で第２のモータ１０８で初期位置に移動させ、イオ
ン検出器８６にイオンビーム１１が入射できるようにす
る（ステップ２０４参照）。つぎに、サセプタ９６に半
導体基板９８をオリフラ調整して支持させた後（ステッ
プ２０６参照）、イオンビーム１１を形成させるための
電源を投入する（ステップ２０８参照）。

【００２６】この状態で、イオンビーム１１をイオン源
２０から形成させ、イオン検出器８６にイオンビーム１
１が入射していることを確認する（ステップ２１０参
照）。つぎに、イオン検出器８６をその入射面上で走査
させ、上記演算に基づきイオンビーム電流密度を算出す
る（ステップ２１２参照）。算出した電流密度の値に基
づき、イオンビーム１１が半導体基板９８に照射させる
べきか否かの是非を判断する（ステップ２１４参照）。
このイオンビーム電流密度の値が所定の範囲内であるな
らば、この値と記憶装置に記憶された記憶内容とを比較
・参照することにより、半導体基板９８が所定のシート
抵抗値となるようにイオン注入ドーズ量を決定する（ス
テップ２１６参照）。反対に、所定の範囲から外れた場
合、表示・警報回路１１２によって作業者に知らせるよ
うにしており、イオンビーム１１の異常、或いはイオン
注入装置の異常を直ちに察知できるようにしている（ス
テップ２１８参照）。

【００２７】その後、この状態で、第１のモータ１０２
を用いて基板支持台を一定に高速回転させる。さらに、
引続いて、第２のモータ１０８を用いてハブ部を往復揺
動させることによって、イオンビーム１１の照射をウェ
ハ全面にわたり所定時間均一に行なう（ステップ２２０
参照）。以上のことを行なうことによって、所望のシー
ト抵抗値を有した半導体基板９８が再現性良く得られ
る。

【００２８】ところで、イオン注入装置を用いて行なう
イオン注入方法は、上記だけに限ったものではない。図
６は、本発明のイオン注入法に関する他の実施形態のフ
ローチャートを示したものである。この実施形態が上記
実施形態と異なる点は、イオンビーム電流密度の測定
後、第２の電極８２の位置を調整することにより、イオ
ンビーム電流密度を絶えず略一定に保つようにすること
である（図６ステップ２３０、２３２参照）。本実施形
態ではＣＰＵ１１０ａが記憶手段１１０ｃにアクセスす
ることはないので、イオンビーム電流密度の単なる微調
整で済むことが多い。よって、イオン注入の迅速化が可
能となる。

【００２９】また逆に、上記のようなイオン注入方法を
行なうにあたり、イオン注入装置は上記だけに限ったも
のではない。図７は、本発明のイオン注入装置に関する
他の実施形態を示したものである。本実施形態が上述し
た実施形態と異なる点は、上述したスリット状の第２の
電極８２の代わりに、-25〜0kVの範囲の電圧が印加され
た静電レンズ７１が鞘状の第１の電極７２の内部に配置
されていることである。また、静電レンズ７１はＣＰＵ
（図示せず）に接続され、測定されるイオンビーム電流
密度に応じて印加される電圧が制御される。

【００３０】なお、イオンビームレンズ・後段加速系の
他の部分に関しては、原則的に接地されている。また、
イオンビーム電流密度の調整は、イオンビームレンズ・
後段加速系でなされるのではなく、質量分析系の分析ス
リットを用いても実際には可能である。さらに、上記実
施形態では、イオンビームを半導体基板に照射させる方
法として、イオンビームの照射位置を固定して半導体基
板を機械的に走査させるメカニカル方式のみについて述
べた。しかし、この方法は上記に限らず、半導体基板を
固定してイオンビームを照射させるビーム走査方式、或
いは両者を組み合わせたハイブリッド方式でも実施可能
であることは、当業者ならば容易に想到できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のイオン注入装置及び方法によれ
ば、イオンビームが検出できる位置に配置されたイオン
検出器によって、半導体基板にイオンビームを照射させ
る前に予めイオンビームの電流密度を測定することがで
き、その測定結果から、イオンビーム電流密度を調整で
きる。したがって、電流密度の変動によるシート抵抗の
再現性劣化を防止することができる。

【００３２】また、このイオン注入装置の制御手段は、
様々なイオン電流密度において半導体基板のシート抵抗
値及びイオン注入ドーズ量の関係が記憶された記憶手段
を備えている。よって、この記憶された関係を比較・参
照することによって、半導体基板のシート抵抗が再現性
よく得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】種々のイオンビーム電流密度に関し、シート抵
抗の値とイオン注入ドーズ量との関係を示した図であ
る。

【図２】本発明のイオン注入装置の一実施形態を概略的
に示した側断面図である。

【図３】本発明のイオン注入装置で用いられる基板支持
台及びイオン検出器を概略的に示した斜視図である。

【図４】本発明のイオン注入装置の制御手段であるＣＰ
Ｕ、及び、その接続要素の一例を示したブロック図であ
る。

【図５】本発明のイオン注入方法の一実施形態を示した
フローチャート図である。

【図６】本発明のイオン注入方法の他の実施形態を示し
たフローチャート図である。

【図７】本発明のイオン注入装置の他の実施形態を概略
的に示した側断面図である。

【符号の説明】

１０…イオン注入装置、１１…イオンビーム、１２…チ
ャンバ、２０…イオン源、３０…イオンビーム引き出し
・前段加速系、４０…質量分析系、４２…分析磁石、４
４…第１のスリット群、４６…可変分析スリット、６０
…イオンビームレンズ・後段加速系、６２…四極子レン
ズ、６６…第２のスリット群、６７…第１のスリット、
６８…第２のスリット、７０…筒体、７１…静電レン
ズ、７２…第１の電極、８０…イオン注入室、８２…第
２の電極、８３…駆動機構、８４…プラズマシャワー、
８６…イオン検出器、８８…ファラデーカップ、９０…
基板支持台、９２…ハブ部、９４…アーム、９６…サセ
プタ、９８…半導体基板、１００…シャフト、１０２…
第１のモータ、１０４…揺動アーム、１０６…シャフ
ト、１０７…揺動機構、１０８…第２のモータ、１１０
ａ…ＣＰＵ、１１０ｂ…入力インターフェース、１１０
ｃ…記憶手段、１１０ｄ…出力インターフェース、１１
２…表示警報手段、１１４…モータ駆動回路、１１５…
モータ。

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオンビームを半導体基板に照射させる
   イオン注入装置において、 前記イオンビームを出射させるイオンビーム発生手段
   と、 前記イオンビーム発生手段からの前記イオンビームの速
   度調節及び収束を行なうイオンビーム速度調節・収束手
   段と、 所定位置における前記イオンビームの電流密度を検出す
   るイオン検出手段と、 前記半導体基板を支持する基板支持台と、 前記イオンビームの電流密度を調整すべく前記イオンビ
   ームの径を調整するイオンビーム径調整手段と、 前記イオン検出手段により検出された前記イオンビーム
   の電流密度に基づき、所望の電流密度となるようにイオ
   ンビーム径調整手段を制御する制御手段と、を備えるこ
   とを特徴とするイオン注入装置。
2. 【請求項２】 前記イオンビーム径調整手段は、前記イ
   オンビームが通過するスリットを有するスリット状電極
   と、前記イオンビームの進行方向に沿って前記スリット
   状電極を往復運動させる駆動手段とを備えており、前記
   制御手段は前記駆動手段を制御して前記イオンビームの
   径を調整するようになっている請求項１記載のイオン注
   入装置。
3. 【請求項３】 前記イオンビーム径調整手段は、前記イ
   オンビームが通過するスリットを有するスリット状電極
   と、前記スリット状電極に印加する電圧を調整する電圧
   調整手段とを備えており、前記制御手段は前記電圧調整
   手段を制御して前記イオンビームの径を調整するように
   なっている請求項１記載のイオン注入装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記イオンビームの様
   々な電流密度に関して前記半導体基板のシート抵抗の値
   と前記イオンビームのイオン注入ドーズ量との関係を記
   憶する記憶手段を有している請求項１〜３のいずれか１
   項に記載のイオン注入装置。
5. 【請求項５】 前記イオン検出手段により検出されたイ
   オンビームの電流密度の値を表示する表示手段を備えて
   いる請求項１〜４のいずれか１項に記載のイオン注入装
   置。
6. 【請求項６】 前記イオン検出手段により検出されたイ
   オンビームの電流密度の値が所定の範囲を外れた場合に
   警報を発する警報手段を備えている請求項１〜５のいず
   れか１項に記載のイオン注入装置。
7. 【請求項７】 前記イオン検出手段はイオン検出素子を
   一次元状に配列して成るものであり、前記イオンビーム
   の照射領域全体に渡って走査可能であることを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれか１項に記載のイオン注入装
   置。
8. 【請求項８】 前記イオン検出手段は、前記イオンビー
   ムの照射領域全体に渡るように、イオン検出素子を二次
   元状に配列して成るものであることを特徴とする請求項
   １〜６のいずれか１項に記載のイオン注入装置。
9. 【請求項９】 前記基板支持台は、 前記ハブ部から放射状に延びる複数のアームと、 前記アームのそれぞれの先端部に設けられ、前記半導体
   基板を支持するサセプタと、 前記ハブ部を当該ハブ部の中心軸線を中心として回転さ
   せるための回転駆動手段と、 前記ハブ部を往復運動させる往復駆動手段と、を備えて
   いることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記
   載のイオン注入装置。
10. 【請求項１０】 イオンビームを半導体基板に照射させ
    るイオン注入装置において、 前記イオンビームを出射させるイオンビーム発生手段
    と、 前記イオンビーム発生手段からの前記イオンビームの速
    度調節及び収束を行なうイオンビーム速度調節・収束手
    段と、 所定位置における前記イオンビームの電流密度を検出す
    るイオン検出手段と、 前記半導体基板を支持する基板支持台と、 前記イオンビームの様々な電流密度に関して前記半導体
    基板のシート抵抗の値と前記イオンビームのイオン注入
    ドーズ量との関係を記憶する記憶手段と、 前記イオン検出手段により検出された前記イオンビーム
    の電流密度、及び、前記記憶手段に記憶されたイオンビ
    ームの様々な電流密度に関する前記半導体基板のシート
    抵抗の値と前記イオンビームのイオン注入ドーズ量との
    関係に基づき、イオン注入量を決定するイオン注入量決
    定手段と、 前記イオン注入量決定手段により決定されたイオン注入
    量となるよう前記イオンビームを照射させる手段と、を
    備えることを特徴とするイオン注入装置。
11. 【請求項１１】 前記イオン検出手段により検出された
    イオンビームの電流密度の値を表示する表示手段を備え
    ている請求項１０に記載のイオン注入装置。
12. 【請求項１２】 前記イオン検出手段により検出された
    イオンビームの電流密度の値が所定の範囲を外れた場合
    に警報を発する警報手段を備えている請求項１０又は１
    １に記載のイオン注入装置。
13. 【請求項１３】 前記イオン検出手段はイオン検出素子
    を一次元状に配列して成るものであり、前記イオンビー
    ムの照射領域全体に渡って走査可能であることを特徴と
    する請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のイオン注
    入装置。
14. 【請求項１４】 前記イオン検出手段は、前記イオンビ
    ームの照射領域全体に渡るように、イオン検出素子を二
    次元状に配列して成るものであることを特徴とする請求
    項１０〜１２のいずれか１項に記載のイオン注入装置。
15. 【請求項１５】 前記基板支持台は、 前記ハブ部から放射状に延びる複数のアームと、 前記アームのそれぞれの先端部に設けられ、前記半導体
    基板を支持するサセプタと、 前記ハブ部を当該ハブ部の中心軸線を中心として回転さ
    せるための回転駆動手段と、 前記ハブ部を往復運動させる往復駆動手段と、を備えて
    いることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項
    に記載のイオン注入装置。
16. 【請求項１６】 イオンビーム発生手段から出射された
    イオンビームを速度調節及び収束させた後、基板支持台
    に支持された半導体基板に照射させイオンを注入するイ
    オン注入方法において、 所定位置における前記イオンビームの電流密度を検出す
    るイオン検出手段を用意し、 前記イオン検出手段により前記イオンビームの電流密度
    を検出し、 前記イオン検出手段により検出された前記イオンビーム
    の電流密度に基づいて所望の電流密度となるよう前記イ
    オンビームの径を調整し、 前記イオンビームを前記半導体基板に照射する、ことを
    特徴とするイオン注入方法。
17. 【請求項１７】 前記イオンビームが通過するスリット
    を有するスリット状電極を、前記イオンビームの進行方
    向に沿って移動させることにより、前記イオンビームの
    径を調整することを特徴とする請求項１６に記載のイオ
    ン注入方法。
18. 【請求項１８】 前記イオンビームが通過するスリット
    を有するスリット状電極に印加される電圧を調整するこ
    とにより、前記イオンビームの径を調整することを特徴
    とする請求項１６に記載のイオン注入方法。
19. 【請求項１９】 前記イオン検出手段はイオン検出素子
    を一次元状に配列して成るものであり、前記イオンビー
    ムの照射領域全体に渡って走査させることによりイオン
    ビームの電流密度を検出することを特徴とする請求項１
    ６〜１８のいずれか１項に記載のイオン注入方法。
20. 【請求項２０】 前記イオン検出手段は、前記イオンビ
    ームの照射領域全体に渡るように、イオン検出素子を二
    次元状に配列して成るものであることを特徴とする請求
    項１６〜１８のいずれか１項に記載のイオン注入方法。
21. 【請求項２１】 前記イオン検出手段により検出された
    前記イオンビームの電流密度が所定範囲を越えている場
    合に、前記イオンビームの半導体基板への照射を停止す
    ることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか１項に
    記載のイオン注入方法。
22. 【請求項２２】 イオンビーム発生手段から出射された
    イオンビームを速度調節及び収束させた後、基板支持台
    に支持された半導体基板に照射させイオンを注入するイ
    オン注入方法において、 所定位置における前記イオンビームの電流密度を検出す
    るイオン検出手段を用意し、 前記イオン検出手段により前記イオンビームの電流密度
    を検出し、 前記イオン検出手段により検出された前記イオンビーム
    の電流密度、及び、予め求めた前記イオンビームの様々
    な電流密度に関する前記半導体基板のシート抵抗の値と
    前記イオンビームのイオン注入ドーズ量との関係に基づ
    き、イオン注入量を決定し、 前記の決定されたイオン注入量となるよう前記イオンビ
    ームを前記半導体基板に照射する、ことを特徴とするイ
    オン注入方法。
23. 【請求項２３】 前記イオン検出手段はイオン検出素子
    を一次元状に配列して成るものであり、前記イオンビー
    ムの照射領域全体に渡って走査させることによりイオン
    ビームの電流密度を検出することを特徴とする請求項２
    ２に記載のイオン注入方法。
24. 【請求項２４】 前記イオン検出手段は、前記イオンビ
    ームの照射領域全体に渡るように、イオン検出素子を二
    次元状に配列して成るものであることを特徴とする請求
    項２２に記載のイオン注入方法。
25. 【請求項２５】 前記イオン検出手段により検出された
    前記イオンビームの電流密度が所定範囲を越えている場
    合に、前記イオンビームの半導体基板への照射を停止す
    ることを特徴とする請求項２２〜２４のいずれか１項に
    記載のイオン注入方法。