JP4149249B2 - イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管 - Google Patents
イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4149249B2 JP4149249B2 JP2002356947A JP2002356947A JP4149249B2 JP 4149249 B2 JP4149249 B2 JP 4149249B2 JP 2002356947 A JP2002356947 A JP 2002356947A JP 2002356947 A JP2002356947 A JP 2002356947A JP 4149249 B2 JP4149249 B2 JP 4149249B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion implantation
- ion
- deflector
- substrate
- ions
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管に関し、更に詳しくは、被処理基板内での注入イオンの飛程及び注入分布を制御するために被処理基板に対してイオンを傾斜させて注入するイオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のイオン注入では、被処理基板として例えばシリコンウェーハやガリウム−ヒ素基板等の結晶性基板を用いる場合、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）等のドーパントの基板に対する深さ分布を制御するため、被処理基板に対するイオンの注入角度を制御してイオン注入を行うようにしている。
【０００３】
そこで、従来のイオン注入装置においては、被処理基板を保持するステージ又はプラテンに被処理基板の傾斜機構を配備し、当該傾斜機構を調整することによって被処理基板のイオン注入角度を制御するようにしている。
【０００４】
更に近年では、図１１に示すように、被処理基板Ｗに対するイオンビームＩＢの入射角度θを任意に設定できるとともに、被処理基板Ｗを間欠的又は連続的に回転させるため、ステージＳに傾斜機構及び回転機構を配備させたイオン注入装置が主流となっている（下記特許文献１参照）。なお、図において符号Ｔは、被処理基板Ｗのイオン注入領域を分割するためのシャッタである。
【０００５】
一方、イオン注入領域を定める開口部を有する導電性のマスク部材（以下「ステンシルマスク」ともいう。）を被処理基板に対向配置させ、当該ステンシルマスクを介して被処理基板の表面にイオンビームを照射しイオン注入を行うイオン注入装置が公知となっている（下記特許文献２参照）。このイオン注入装置においては、従来必要とされていた被処理基板上へのレジストマスクの形成工程が不要となり、ステンシルマスクの交換だけで所望のイオン注入処理を行えるので、半導体製造プロセスの簡素化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２４５７２２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７６００５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、注入イオンの深さ分布を制御するために、被処理基板を保持するステージに傾斜機構や回転機構を配備させるとなると、ステージ構造の複雑化を招き、装置コストを増大させるという問題がある。
【０００９】
また、ステンシルマスクを用いて被処理基板へイオン注入を行う場合にあっても、イオン注入角度を制御するためにステージを傾斜及び回転させるとなると、被処理基板に対向配置されるステンシルマスクもまたステージと同一条件で傾斜及び回転させる必要性が生じることになるので、ステンシルマスクを保持する機構の複雑化、大型化を招くという問題がある。
【００１０】
これに加えて、ステンシルマスクは被処理基板に対して数１０μｍ程度の間隙をおいて配置させる必要があるために、当該間隙の面内均一性を確保するための高精度な位置決め機構が必要となる。また、ステンシルマスクを用いて被処理基板を一素子単位でイオン注入を行うとなると、被処理基板とステンシルマスクとの間の回転方向における位置決め精度も要求されることになる。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、被処理基板を保持するステージの構成を複雑化することなくイオンの注入角度を制御でき、また、ステンシルマスクを用いてイオン注入する場合にあっても被処理基板とステンシルマスクとの間に高い位置決め精度を必要とせずにイオンの注入角度を制御できるイオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明のイオン注入方法は、イオンビームを偏向器を介して被処理基板に照射しイオンを注入するイオン注入方法において、静止させた被処理基板に対して前記偏向器のビーム出射面を傾斜させる傾斜工程と、前記傾斜させたビーム出射面からイオンビームを照射し前記被処理基板へイオンを注入する注入工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
すなわち本発明のイオン注入方法は、イオンの注入角度を調整するにあたり、被処理基板を保持するステージを傾斜させてイオンビームの入射角を設定する従来の方法とは大きく異なり、イオンビームの照射源となる偏向器のビーム出射面を被処理基板に対して傾斜させてイオン注入を行うことを特徴としている。本発明により、ステージの傾斜機構は一切不要となり、ステージの構成を大幅に簡素化することができる。
【００１４】
また、ステンシルマスクを用いてイオン注入を行う場合にあっては、イオン注入の間、被処理基板は常に静止しているので、ステンシルマスクの高精度な位置決め機構が不要となる。
【００１５】
一方、本発明のイオン注入装置は、高電圧ターミナル内のイオン源から引き出したイオンを質量分離しイオンビームを収束偏向するビーム輸送部と、被処理基板を支持するステージとを備えたイオン注入装置において、前記ビーム輸送部を前記ステージの上面に対して平行に移動させる平行移動機構と、前記ビーム輸送部のビーム出射面を前記ステージの上面に対して傾斜させる回動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明により、ステージの上に固定された被処理基板に対してイオンビームを照射するビーム輸送部のビーム出射面を、上記平行移動機構及び回動機構によって被処理基板に対して任意の角度に傾斜させることができるので、被処理基板上の領域に対して所望のイオン注入角を与えることができる。これにより、ステージを傾斜させることなく、被処理基板に対するイオンの注入角度を任意に設定することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１及び図２は本発明の実施の形態によるイオン注入装置１の側面図及びその平面図であり、図３はイオン注入装置１の内部構成を説明する全体の概略図である。
【００１９】
本実施の形態のイオン注入装置１は、イオン源２を収容した高電圧ターミナル１１と、被処理基板としての半導体基板Ｗを位置決め保持したエンドステーション１５との間に、質量分離器１２、ビーム収束器１３及び偏向器１４を順に直列に接続した構成のビーム輸送管２１を備えている。
【００２０】
この本発明に係るビーム輸送管２１は、イオン源２から引き出したイオンを質量分離し、イオンビームを収束偏向して半導体基板Ｗへ照射する機能を有するとともに、後述するように、半導体基板Ｗに対するイオンビームの入射角を制御する機能をも備えている。
【００２１】
先ず、図３を参照してイオン注入装置１の概略構成について説明する。
【００２２】
高電圧ターミナル１１にはイオン源２が設置されている。イオン源２としては、バーナス型やフリーマン型等の熱陰極型イオン源、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）型イオン源等が用いられる。イオン源２から引き出されたイオンは、加速管３で所定のエネルギーに加速されて、質量分離器１２へ導入される。
【００２３】
質量分離部１２には、加速管３で加速されたイオンを質量分離するための電磁石（図示略）が配備されており、目的とする質量数のイオンのみ抽出して後段のビーム収束器１３へ導入する。
【００２４】
ビーム収束器１３において、イオンビームは口径可変アパーチャ４によって所定の径とされる。収束レンズ５はイオンビームを収束させるためのもので、ビームスキャナ６はイオンビームを微小角度スキャンするためのものである。これら収束レンズ５及びビームスキャナ６は、例えば静電気的又は磁気的な四重極レンズで構成される。
【００２５】
偏向器１４は、イオンビームを平行化してエンドステーション１５側へ導出するコリメータレンズとして機能すると同時に、ビーム経路中の残留ガスと衝突して電荷が変化したイオンや中性粒子を除去する働きを行う。なお、偏向器１４の構成の詳細については後述する。
【００２６】
エンドステーション１５においては、被処理基板として例えば半導体基板Ｗを保持するステージ８が設置されている。ステージ８はエンドステーション１５の内部においてＸＹＺ駆動機構７によってＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能となっている。半導体基板Ｗの上方には例えば１０〜２０μｍ程度の間隙Ｇを介して、イオン注入領域を定める開口９ａを有するステンシルマスク９が対向配置されている。
【００２７】
さて、本実施の形態におけるイオン注入装置１においては、上述したように、質量分離器１２、ビーム収束器１３及び偏向器１４からなるビーム輸送管２１は、半導体基板Ｗに対するイオンビームの入射角を制御する機能を備えている。
【００２８】
図４Ａ〜図４Ｃは、ビーム輸送管２１によるステージ８上の半導体基板Ｗに対するイオンビームＩＢの入射角θの制御手順を模式的に示す偏向器１４の正面図である。
【００２９】
図４Ａに示すように、最初、偏向器１４のビーム出射面１４ａはステージ８上の半導体基板Ｗと平行な位置に設定されている。偏向器１４から半導体基板Ｗに照射されるイオンビームＩＢは偏向器１４のビーム出射面１４ａに対して垂直に出射するために、図４Ａに示す状態においては半導体基板Ｗに対してイオンビームＩＢは垂直に入射する。このとき、半導体基板Ｗに対するイオンの注入角度は９０°となる。
【００３０】
そこで、半導体基板Ｗに対するイオンの注入方向を傾斜させるために、偏向器１４を含むビーム輸送管２１を図４Ｂに示すようにステージ８上面の半導体基板Ｗに対し所定距離だけ平行移動させた後、図４Ｃに示すように偏向器１４を角度θだけ回動させる制御を行う。これにより、偏向器１４のビーム出射面１４ａは半導体基板Ｗに対して角度θだけ傾斜するので、このビーム出射面１４ａから出射されるイオンビームＩＢは半導体基板Ｗの法線方向に対してθの入射角で照射されることになる。
【００３１】
以上のようにして、半導体基板Ｗに対するイオンの注入角度θが制御される。注入角度θとしては、例えば、７°〜３０°の範囲で調整可能とされている。
【００３２】
偏向器１４の回動動作は、質量分離器１２及びビーム収束器１３から独立して行うようにしている。また、偏向器１４の回動動作の軸心位置を、ビーム収束器１３を通るイオンビームＩＢのビーム軸とすることによって、偏向器１４の回動によるビームラインの上下方向の変動をなくすようにしている。以下、ビーム輸送管２１に上述の動作を行わせるための具体的な構成について説明する。
【００３３】
先ず、ビーム輸送管２１の平行移動機構について説明する。
【００３４】
ビーム輸送管２１の平行移動は、図２に示すように、ビーム輸送管２１を構成する質量分離器１２とビーム収束器１３と偏向器１４とが一体となって行われるようになっている。このうち、質量分離器１２及びビーム収束器１３は共通の基台２２上に設置され、それぞれ基台２２上に敷設されたガイドレール２３Ａ，２３Ｂに沿ってパルスモータ等の駆動モータＭ１，Ｍ２により平行移動できるようになっている。一方の偏向器１４は専用の基台２４上に設置され、基台２４上に敷設されたガイドレール２５に沿ってパルスモータ等の駆動モータＭ３により平行移動できるようになっている。
【００３５】
これら駆動モータＭ１〜Ｍ３及びガイドレール２３Ａ，２３Ｂ，２５により本発明に係る「平行移動機構」が構成される。なお、ビーム輸送管２１全体を一台の基台上に設置したり、一台の駆動モータで平行移動させるようにしてもよい。
【００３６】
ビーム輸送管２１の平行移動方向は、加速管３によるイオンの加速方向、すなわち高電圧ターミナル１１からのイオン引出し方向とされる。加速管３は高電圧ターミナル１１の側壁に一体的に固定されているが、加速管３と質量分離器１２との間は伸縮自在な真空配管であるベローズ配管１７で接続することによって、加速管３に対するビーム輸送管２１の相対移動を可能としている。
【００３７】
なお、質量分離器１２とビーム収束器１３との間、ビーム収束器１３と偏向器１４との間、及び偏向器１４とエンドステーション１５との間もそれぞれベローズ配管１８，１９，２０で接続するようにしているが、前二者の接続に関しては非伸縮性の真空配管で構成するようにしてもよい。
【００３８】
図５〜図８は、ビーム輸送管２１を構成する偏向器１４の構成を示している。ここで、図５は偏向器１４の平面図、図６はその側面図で、Ａは回動前、Ｂは回動後の状態を示している。図７Ａ，Ｂは偏向器１４を回動させるアクチュエータの構成及び作用を示す図で、図８は偏向器１４の内部構造を示す断面図である。以下、偏向器１４の構成について説明する。
【００３９】
偏向器１４は、内部に真空室３２が画成された筐体３１を備えている。真空室３２の内壁面には一対の電磁石３０，３０が対向配置されており、図５において右方から導入されたイオンビームＩＢをローレンツ力によって紙面裏側へ旋回させるようになっている。
【００４０】
筐体３１は、内方に空所２６を形成するように構成されたロの字形状の基台２４の略中央に支持されている。筐体３１の図５において左右の側面部には回動軸３５ａ，３５ｂが連結されており、これらの軸心が筐体３１に導入されるイオンビームＩＢのビーム軸と同一直線上にあるように配置されている。また、一方の回動軸３５ａの内部空間は、ビーム輸送系路の一部を構成しており、真空室３２に連絡している。
【００４１】
一方、基台２４の図５において左右両側にはガイドレール２５ａ，２５ｂが敷設されており、その上にはリニアガイド２７ａ，２７ｂを介して移動可能な一対の可動プレート３３ａ，３３ｂが配置されている。可動プレート３３ａ，３３ｂの上面には側板３４ａ，３４ｂが立設されており、これら側板３４ａ，３４ｂの上端部に筐体３１に連結された回動軸３５ａ，３５ｂがそれぞれ回動可能に支持されている。
【００４２】
可動プレート３３ａ，３３ｂにはボールネジ２９ａ，２９ｂが接続され、ギヤボックス３７ａ，３７ｂ及び連結シャフト３６を介して駆動モータＭ３の駆動力が伝達されるようになっている。これにより、駆動モータＭ３の回転駆動力を可動プレート３３ａ，３３ｂの平行移動に変換する、偏向器１４の平行移動機構が構成されている。
【００４３】
次に、偏向器１４の回動機構について説明する。偏向器１４の回動機構は、回動軸３５ａ，３５ｂと、筐体３１をその回動軸３５ａ，３５ｂの周りに押圧する一対のアクチュエータ４０ａ，４０ｂとで構成されている。
【００４４】
アクチュエータ４０ａ，４０ｂは、可動プレート３３ａ，３３ｂの図５において上方側端部に配置された支持板３８ａ，３８ｂの上に固定されている。アクチュエータ４０ａ，４０ｂの直上方には、筐体３１の外壁面から図５において横方向へ張り出した翼板３９ａ，３９ｂが位置しており、アクチュエータ４０ａ，４０ｂの駆動によって翼板３９ａ，３９ｂを介して、図６Ａに示す状態から図６Ｂに示すように、筐体３１を上方へリフトし回動軸３５ａ，３５ｂの周りに回動させるようにしている。
【００４５】
図７はアクチュエータ４０ｂの要部の構成を模式的に示す図であり、Ａは筐体３１の回動前、Ｂはその回動後を示している。アクチュエータ４０ｂは、２つのピン部材４１，４２を介して基台２４と筐体３１との間に設けられ、これらピン部材４１，４２の間に配置されるレバー４３の上下移動によって、筐体３１を回動させるように構成されている。
【００４６】
一方のピン部材４１は、基台２４上のピン受け部４４とアクチュエータ４０ｂのベース板４６との間に設けられている。他方のピン部材４２は、筐体３１の翼板３９ｂのピン受け部４５とアクチュエータ４０ｂのレバー４３との間に設けられている。ベース板４６はアクチュエータ４０ｂの本体４８と一体的に固定されており、レバー４３の側部に形成されたギヤ部４３ａに噛合する駆動ギヤ４７を収容している。レバー４３は、モータ４９に連結される駆動ギヤ４７の回転駆動力を受けて本体４８に対して上下移動可能となっている。
【００４７】
他方側のアクチュエータ４０ａも上述と同様に構成されている。なお、図７Ａに示すように、レバー４３の初期位置を基台２４に対して傾斜配置させるようにすれば、垂直に配置しておく場合に比べて、円滑に筐体３１を回動させることができる。
【００４８】
以上、回動軸３５ａ，３５ｂとアクチュエータ４０ａ，４０ｂとにより本発明に係る「回動機構」が構成される。この回動機構による偏向器１４（筐体３１）の回動量は、駆動ギヤ４７の回転量によって制御することができる。なお、本実施の形態においては、回動軸３５ｂの端部に回動量（角度）を示す目盛りを表示しておき、これをＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像手段を用いて回動量をチェックするようにしている。
【００４９】
図８は偏向器１４の内部構造を概略的に示す断面図である。偏向器１４に導入されたイオンビームＩＢは、真空室３２を挟んで対向配置される一対の電磁石３０，３０の磁極によって形成される磁界を横切ることによりローレンツ力Ｆが作用し、図８の矢印に示す方向へ偏向される。この方向は、偏向器１４の回動によって鉛直線に対し角度θ傾斜して後段の半導体基板Ｗへ照射される（図４Ｃ参照）。
【００５０】
ところで、ビーム輸送管２１の上記の動作によって調整されるイオンビームＩＢの照射角θが半導体基板Ｗに対する入射角と一致しているかどうかを確認する必要がある。そのため、本実施の形態においては、偏向器１４のビーム出射面１４ａを傾斜させた後、半導体基板Ｗへイオン注入を行う前に、半導体基板Ｗに対するイオンビームＩＢの入射角を測定する工程を設けている。
【００５１】
イオンビームＩＢの入射角の測定方法としては、従来より公知のビーム測定法を用いることができる。その一例として、ステージ７の上面にファラデーカップを配置して得られる電流値からイオンビームの入射角を測定することができる。これは、ファラデーカップに進入するイオンビームの量がビーム入射角に対応して変動することを利用したもので、予め作成しておいた校正曲線を基に、検出した電流値からビーム入射角が特定される。
【００５２】
続いて、半導体基板Ｗに対向配置されるステンシルマスク９について説明する。図９はステンシルマスク９を介して半導体基板Ｗへイオンを注入する工程を模式的に示している。
【００５３】
ステンシルマスク９は例えばシリコン（Ｓｉ）製で、イオン注入領域を定める開口９ａが形成されている。本実施の形態では、半導体基板Ｗ上へ１素子（１チップ）単位でイオン注入を行うようにしており、従ってステンシルマスク９には１素子分のイオン注入領域を定める開口９ａが形成されている。ステンシルマスク９はマスクホルダ１０に静電的あるいは機械的に保持されており、このマスクホルダ１０の移動によって半導体基板Ｗに対するステンシルマスク９の相対位置が決められる。
【００５４】
本実施の形態によれば、半導体基板Ｗに対するイオンの注入角度θを偏向器１４のビーム出射面１４ａを傾斜せることによって制御するようにしているので、従来のように半導体基板Ｗを支持するステージに傾斜機構を設けることなく所望とするイオン注入角度を得ることができ、これによりステージの構成の簡素化を図ることができる。
【００５５】
また、ステンシルマスク９を保持するマスクホルダ１０に傾斜機構を設ける必要がなくなるので、マスクホルダ１０の構成の簡素化を図ることができるとともに、半導体基板Ｗに対するステンシルマスク９の高度な位置決め機構も不要となる。
【００５６】
イオンビームＩＢは、図９に示すようにステンシルマスク９の開口９ａを介して半導体基板Ｗの表面に入射角θで照射される。このとき、入射角θの大きさによっては、半導体基板Ｗ上の目的とするイオン注入領域とマスク開口９ａの投影位置との間にズレが生じることになるが、このズレがプロセス上問題となる場合には図１０Ａ及び図１０Ｂに示すような態様でイオン注入を行うようにすればよい。
【００５７】
すなわち、図１０Ａに示すように、ステンシルマスク９の開口９ａを半導体基板Ｗのイオン注入領域Ｄに対して、予めズレの位置とは反対側へズレの量だけオフセットした位置に配置するようにすれば、イオンの傾斜注入による注入位置のズレを緩和することができる。また、図１０Ｂに示すようにステンシルマスク９の開口９ａの側壁をイオン注入方向に沿ったテーパ面に形成することによって、イオンの傾斜注入による注入位置のズレを緩和することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５９】
例えば以上の実施の形態では、偏向器１４のビーム出射面１４ａを傾斜させる工程を、偏向器１４の平行移動後に行うようにしたが、偏向器１４の回動動作を偏向器１４の平行移動前または平行移動中に行うようにしてもよい。
【００６０】
また、実施の形態では、ステンシルマスク９を介して半導体基板Ｗへイオン注入を行う例について説明したが、これに限定されず、半導体基板上に形成したレジストマスクを介してイオン注入を行う場合についても本発明は適用可能である。また、被処理基板として半導体基板Ｗを用いたが、例えば液晶表示パネル用のガラス基板等にも本発明は適用可能である。
【００６１】
また、以上の実施の形態では、偏向器１４の回動機構を構成するアクチュエータ４０ａ，４０ｂにリンク機構を採用した例を説明したが、例えばこれを油圧シリンダで構成することも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、イオンビームの照射源となる偏向器のビーム出射面を被処理基板に対して傾斜させてイオン注入を行うようにしているので、被処理基板を支持するステージに傾斜機構を設けることなくイオンの傾斜注入を行うことができ、これによりステージの構成を従来より大幅に簡素化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるイオン注入装置１の全体を示す側面図である。
【図２】イオン注入装置１の平面図である。
【図３】イオン注入装置１の概略構成図である。
【図４】イオン注入装置１のビーム照射角設定工程を説明する偏向器１４と半導体基板Ｗとの関係を示す図である。
【図５】偏向器１４の平面図である。
【図６】偏向器１４の側面図であり、Ａは回動前、Ｂは回動後を示している。
【図７】偏向器１４の回動機構を構成するアクチュエータの要部の模式図であり、Ａは回動動作前、Ｂは回動動作後を示している。
【図８】偏向器１４の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図９】ステンシルマスク９を用いた半導体基板Ｗへのイオン注入工程を説明する側断面図である。
【図１０】ステンシルマスク９の構成の変形例を示す側断面図である。
【図１１】従来のイオン注入方法を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１ イオン注入装置
２ イオン源
３ 加速管
８ ステージ
９ ステンシルマスク
１１ 高電圧ターミナル
１２ 質量分離器
１３ ビーム収束器
１４ 偏向器
１４ａ ビーム出射面
１５ エンドステーション
１７ ベローズ配管
２１ ビーム輸送管
３０ 電磁石
３１ 筐体
３２ 真空室
３５ａ 回動軸
３５ｂ 回動軸
４０ａ アクチュエータ
４０ｂ アクチュエータ
Ｍ１〜Ｍ３ 駆動モータ
Ｗ 半導体基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管に関し、更に詳しくは、被処理基板内での注入イオンの飛程及び注入分布を制御するために被処理基板に対してイオンを傾斜させて注入するイオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のイオン注入では、被処理基板として例えばシリコンウェーハやガリウム−ヒ素基板等の結晶性基板を用いる場合、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）等のドーパントの基板に対する深さ分布を制御するため、被処理基板に対するイオンの注入角度を制御してイオン注入を行うようにしている。
【０００３】
そこで、従来のイオン注入装置においては、被処理基板を保持するステージ又はプラテンに被処理基板の傾斜機構を配備し、当該傾斜機構を調整することによって被処理基板のイオン注入角度を制御するようにしている。
【０００４】
更に近年では、図１１に示すように、被処理基板Ｗに対するイオンビームＩＢの入射角度θを任意に設定できるとともに、被処理基板Ｗを間欠的又は連続的に回転させるため、ステージＳに傾斜機構及び回転機構を配備させたイオン注入装置が主流となっている（下記特許文献１参照）。なお、図において符号Ｔは、被処理基板Ｗのイオン注入領域を分割するためのシャッタである。
【０００５】
一方、イオン注入領域を定める開口部を有する導電性のマスク部材（以下「ステンシルマスク」ともいう。）を被処理基板に対向配置させ、当該ステンシルマスクを介して被処理基板の表面にイオンビームを照射しイオン注入を行うイオン注入装置が公知となっている（下記特許文献２参照）。このイオン注入装置においては、従来必要とされていた被処理基板上へのレジストマスクの形成工程が不要となり、ステンシルマスクの交換だけで所望のイオン注入処理を行えるので、半導体製造プロセスの簡素化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２４５７２２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７６００５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、注入イオンの深さ分布を制御するために、被処理基板を保持するステージに傾斜機構や回転機構を配備させるとなると、ステージ構造の複雑化を招き、装置コストを増大させるという問題がある。
【０００９】
また、ステンシルマスクを用いて被処理基板へイオン注入を行う場合にあっても、イオン注入角度を制御するためにステージを傾斜及び回転させるとなると、被処理基板に対向配置されるステンシルマスクもまたステージと同一条件で傾斜及び回転させる必要性が生じることになるので、ステンシルマスクを保持する機構の複雑化、大型化を招くという問題がある。
【００１０】
これに加えて、ステンシルマスクは被処理基板に対して数１０μｍ程度の間隙をおいて配置させる必要があるために、当該間隙の面内均一性を確保するための高精度な位置決め機構が必要となる。また、ステンシルマスクを用いて被処理基板を一素子単位でイオン注入を行うとなると、被処理基板とステンシルマスクとの間の回転方向における位置決め精度も要求されることになる。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、被処理基板を保持するステージの構成を複雑化することなくイオンの注入角度を制御でき、また、ステンシルマスクを用いてイオン注入する場合にあっても被処理基板とステンシルマスクとの間に高い位置決め精度を必要とせずにイオンの注入角度を制御できるイオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明のイオン注入方法は、イオンビームを偏向器を介して被処理基板に照射しイオンを注入するイオン注入方法において、静止させた被処理基板に対して前記偏向器のビーム出射面を傾斜させる傾斜工程と、前記傾斜させたビーム出射面からイオンビームを照射し前記被処理基板へイオンを注入する注入工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
すなわち本発明のイオン注入方法は、イオンの注入角度を調整するにあたり、被処理基板を保持するステージを傾斜させてイオンビームの入射角を設定する従来の方法とは大きく異なり、イオンビームの照射源となる偏向器のビーム出射面を被処理基板に対して傾斜させてイオン注入を行うことを特徴としている。本発明により、ステージの傾斜機構は一切不要となり、ステージの構成を大幅に簡素化することができる。
【００１４】
また、ステンシルマスクを用いてイオン注入を行う場合にあっては、イオン注入の間、被処理基板は常に静止しているので、ステンシルマスクの高精度な位置決め機構が不要となる。
【００１５】
一方、本発明のイオン注入装置は、高電圧ターミナル内のイオン源から引き出したイオンを質量分離しイオンビームを収束偏向するビーム輸送部と、被処理基板を支持するステージとを備えたイオン注入装置において、前記ビーム輸送部を前記ステージの上面に対して平行に移動させる平行移動機構と、前記ビーム輸送部のビーム出射面を前記ステージの上面に対して傾斜させる回動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明により、ステージの上に固定された被処理基板に対してイオンビームを照射するビーム輸送部のビーム出射面を、上記平行移動機構及び回動機構によって被処理基板に対して任意の角度に傾斜させることができるので、被処理基板上の領域に対して所望のイオン注入角を与えることができる。これにより、ステージを傾斜させることなく、被処理基板に対するイオンの注入角度を任意に設定することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１及び図２は本発明の実施の形態によるイオン注入装置１の側面図及びその平面図であり、図３はイオン注入装置１の内部構成を説明する全体の概略図である。
【００１９】
本実施の形態のイオン注入装置１は、イオン源２を収容した高電圧ターミナル１１と、被処理基板としての半導体基板Ｗを位置決め保持したエンドステーション１５との間に、質量分離器１２、ビーム収束器１３及び偏向器１４を順に直列に接続した構成のビーム輸送管２１を備えている。
【００２０】
この本発明に係るビーム輸送管２１は、イオン源２から引き出したイオンを質量分離し、イオンビームを収束偏向して半導体基板Ｗへ照射する機能を有するとともに、後述するように、半導体基板Ｗに対するイオンビームの入射角を制御する機能をも備えている。
【００２１】
先ず、図３を参照してイオン注入装置１の概略構成について説明する。
【００２２】
高電圧ターミナル１１にはイオン源２が設置されている。イオン源２としては、バーナス型やフリーマン型等の熱陰極型イオン源、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）型イオン源等が用いられる。イオン源２から引き出されたイオンは、加速管３で所定のエネルギーに加速されて、質量分離器１２へ導入される。
【００２３】
質量分離部１２には、加速管３で加速されたイオンを質量分離するための電磁石（図示略）が配備されており、目的とする質量数のイオンのみ抽出して後段のビーム収束器１３へ導入する。
【００２４】
ビーム収束器１３において、イオンビームは口径可変アパーチャ４によって所定の径とされる。収束レンズ５はイオンビームを収束させるためのもので、ビームスキャナ６はイオンビームを微小角度スキャンするためのものである。これら収束レンズ５及びビームスキャナ６は、例えば静電気的又は磁気的な四重極レンズで構成される。
【００２５】
偏向器１４は、イオンビームを平行化してエンドステーション１５側へ導出するコリメータレンズとして機能すると同時に、ビーム経路中の残留ガスと衝突して電荷が変化したイオンや中性粒子を除去する働きを行う。なお、偏向器１４の構成の詳細については後述する。
【００２６】
エンドステーション１５においては、被処理基板として例えば半導体基板Ｗを保持するステージ８が設置されている。ステージ８はエンドステーション１５の内部においてＸＹＺ駆動機構７によってＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能となっている。半導体基板Ｗの上方には例えば１０〜２０μｍ程度の間隙Ｇを介して、イオン注入領域を定める開口９ａを有するステンシルマスク９が対向配置されている。
【００２７】
さて、本実施の形態におけるイオン注入装置１においては、上述したように、質量分離器１２、ビーム収束器１３及び偏向器１４からなるビーム輸送管２１は、半導体基板Ｗに対するイオンビームの入射角を制御する機能を備えている。
【００２８】
図４Ａ〜図４Ｃは、ビーム輸送管２１によるステージ８上の半導体基板Ｗに対するイオンビームＩＢの入射角θの制御手順を模式的に示す偏向器１４の正面図である。
【００２９】
図４Ａに示すように、最初、偏向器１４のビーム出射面１４ａはステージ８上の半導体基板Ｗと平行な位置に設定されている。偏向器１４から半導体基板Ｗに照射されるイオンビームＩＢは偏向器１４のビーム出射面１４ａに対して垂直に出射するために、図４Ａに示す状態においては半導体基板Ｗに対してイオンビームＩＢは垂直に入射する。このとき、半導体基板Ｗに対するイオンの注入角度は９０°となる。
【００３０】
そこで、半導体基板Ｗに対するイオンの注入方向を傾斜させるために、偏向器１４を含むビーム輸送管２１を図４Ｂに示すようにステージ８上面の半導体基板Ｗに対し所定距離だけ平行移動させた後、図４Ｃに示すように偏向器１４を角度θだけ回動させる制御を行う。これにより、偏向器１４のビーム出射面１４ａは半導体基板Ｗに対して角度θだけ傾斜するので、このビーム出射面１４ａから出射されるイオンビームＩＢは半導体基板Ｗの法線方向に対してθの入射角で照射されることになる。
【００３１】
以上のようにして、半導体基板Ｗに対するイオンの注入角度θが制御される。注入角度θとしては、例えば、７°〜３０°の範囲で調整可能とされている。
【００３２】
偏向器１４の回動動作は、質量分離器１２及びビーム収束器１３から独立して行うようにしている。また、偏向器１４の回動動作の軸心位置を、ビーム収束器１３を通るイオンビームＩＢのビーム軸とすることによって、偏向器１４の回動によるビームラインの上下方向の変動をなくすようにしている。以下、ビーム輸送管２１に上述の動作を行わせるための具体的な構成について説明する。
【００３３】
先ず、ビーム輸送管２１の平行移動機構について説明する。
【００３４】
ビーム輸送管２１の平行移動は、図２に示すように、ビーム輸送管２１を構成する質量分離器１２とビーム収束器１３と偏向器１４とが一体となって行われるようになっている。このうち、質量分離器１２及びビーム収束器１３は共通の基台２２上に設置され、それぞれ基台２２上に敷設されたガイドレール２３Ａ，２３Ｂに沿ってパルスモータ等の駆動モータＭ１，Ｍ２により平行移動できるようになっている。一方の偏向器１４は専用の基台２４上に設置され、基台２４上に敷設されたガイドレール２５に沿ってパルスモータ等の駆動モータＭ３により平行移動できるようになっている。
【００３５】
これら駆動モータＭ１〜Ｍ３及びガイドレール２３Ａ，２３Ｂ，２５により本発明に係る「平行移動機構」が構成される。なお、ビーム輸送管２１全体を一台の基台上に設置したり、一台の駆動モータで平行移動させるようにしてもよい。
【００３６】
ビーム輸送管２１の平行移動方向は、加速管３によるイオンの加速方向、すなわち高電圧ターミナル１１からのイオン引出し方向とされる。加速管３は高電圧ターミナル１１の側壁に一体的に固定されているが、加速管３と質量分離器１２との間は伸縮自在な真空配管であるベローズ配管１７で接続することによって、加速管３に対するビーム輸送管２１の相対移動を可能としている。
【００３７】
なお、質量分離器１２とビーム収束器１３との間、ビーム収束器１３と偏向器１４との間、及び偏向器１４とエンドステーション１５との間もそれぞれベローズ配管１８，１９，２０で接続するようにしているが、前二者の接続に関しては非伸縮性の真空配管で構成するようにしてもよい。
【００３８】
図５〜図８は、ビーム輸送管２１を構成する偏向器１４の構成を示している。ここで、図５は偏向器１４の平面図、図６はその側面図で、Ａは回動前、Ｂは回動後の状態を示している。図７Ａ，Ｂは偏向器１４を回動させるアクチュエータの構成及び作用を示す図で、図８は偏向器１４の内部構造を示す断面図である。以下、偏向器１４の構成について説明する。
【００３９】
偏向器１４は、内部に真空室３２が画成された筐体３１を備えている。真空室３２の内壁面には一対の電磁石３０，３０が対向配置されており、図５において右方から導入されたイオンビームＩＢをローレンツ力によって紙面裏側へ旋回させるようになっている。
【００４０】
筐体３１は、内方に空所２６を形成するように構成されたロの字形状の基台２４の略中央に支持されている。筐体３１の図５において左右の側面部には回動軸３５ａ，３５ｂが連結されており、これらの軸心が筐体３１に導入されるイオンビームＩＢのビーム軸と同一直線上にあるように配置されている。また、一方の回動軸３５ａの内部空間は、ビーム輸送系路の一部を構成しており、真空室３２に連絡している。
【００４１】
一方、基台２４の図５において左右両側にはガイドレール２５ａ，２５ｂが敷設されており、その上にはリニアガイド２７ａ，２７ｂを介して移動可能な一対の可動プレート３３ａ，３３ｂが配置されている。可動プレート３３ａ，３３ｂの上面には側板３４ａ，３４ｂが立設されており、これら側板３４ａ，３４ｂの上端部に筐体３１に連結された回動軸３５ａ，３５ｂがそれぞれ回動可能に支持されている。
【００４２】
可動プレート３３ａ，３３ｂにはボールネジ２９ａ，２９ｂが接続され、ギヤボックス３７ａ，３７ｂ及び連結シャフト３６を介して駆動モータＭ３の駆動力が伝達されるようになっている。これにより、駆動モータＭ３の回転駆動力を可動プレート３３ａ，３３ｂの平行移動に変換する、偏向器１４の平行移動機構が構成されている。
【００４３】
次に、偏向器１４の回動機構について説明する。偏向器１４の回動機構は、回動軸３５ａ，３５ｂと、筐体３１をその回動軸３５ａ，３５ｂの周りに押圧する一対のアクチュエータ４０ａ，４０ｂとで構成されている。
【００４４】
アクチュエータ４０ａ，４０ｂは、可動プレート３３ａ，３３ｂの図５において上方側端部に配置された支持板３８ａ，３８ｂの上に固定されている。アクチュエータ４０ａ，４０ｂの直上方には、筐体３１の外壁面から図５において横方向へ張り出した翼板３９ａ，３９ｂが位置しており、アクチュエータ４０ａ，４０ｂの駆動によって翼板３９ａ，３９ｂを介して、図６Ａに示す状態から図６Ｂに示すように、筐体３１を上方へリフトし回動軸３５ａ，３５ｂの周りに回動させるようにしている。
【００４５】
図７はアクチュエータ４０ｂの要部の構成を模式的に示す図であり、Ａは筐体３１の回動前、Ｂはその回動後を示している。アクチュエータ４０ｂは、２つのピン部材４１，４２を介して基台２４と筐体３１との間に設けられ、これらピン部材４１，４２の間に配置されるレバー４３の上下移動によって、筐体３１を回動させるように構成されている。
【００４６】
一方のピン部材４１は、基台２４上のピン受け部４４とアクチュエータ４０ｂのベース板４６との間に設けられている。他方のピン部材４２は、筐体３１の翼板３９ｂのピン受け部４５とアクチュエータ４０ｂのレバー４３との間に設けられている。ベース板４６はアクチュエータ４０ｂの本体４８と一体的に固定されており、レバー４３の側部に形成されたギヤ部４３ａに噛合する駆動ギヤ４７を収容している。レバー４３は、モータ４９に連結される駆動ギヤ４７の回転駆動力を受けて本体４８に対して上下移動可能となっている。
【００４７】
他方側のアクチュエータ４０ａも上述と同様に構成されている。なお、図７Ａに示すように、レバー４３の初期位置を基台２４に対して傾斜配置させるようにすれば、垂直に配置しておく場合に比べて、円滑に筐体３１を回動させることができる。
【００４８】
以上、回動軸３５ａ，３５ｂとアクチュエータ４０ａ，４０ｂとにより本発明に係る「回動機構」が構成される。この回動機構による偏向器１４（筐体３１）の回動量は、駆動ギヤ４７の回転量によって制御することができる。なお、本実施の形態においては、回動軸３５ｂの端部に回動量（角度）を示す目盛りを表示しておき、これをＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像手段を用いて回動量をチェックするようにしている。
【００４９】
図８は偏向器１４の内部構造を概略的に示す断面図である。偏向器１４に導入されたイオンビームＩＢは、真空室３２を挟んで対向配置される一対の電磁石３０，３０の磁極によって形成される磁界を横切ることによりローレンツ力Ｆが作用し、図８の矢印に示す方向へ偏向される。この方向は、偏向器１４の回動によって鉛直線に対し角度θ傾斜して後段の半導体基板Ｗへ照射される（図４Ｃ参照）。
【００５０】
ところで、ビーム輸送管２１の上記の動作によって調整されるイオンビームＩＢの照射角θが半導体基板Ｗに対する入射角と一致しているかどうかを確認する必要がある。そのため、本実施の形態においては、偏向器１４のビーム出射面１４ａを傾斜させた後、半導体基板Ｗへイオン注入を行う前に、半導体基板Ｗに対するイオンビームＩＢの入射角を測定する工程を設けている。
【００５１】
イオンビームＩＢの入射角の測定方法としては、従来より公知のビーム測定法を用いることができる。その一例として、ステージ７の上面にファラデーカップを配置して得られる電流値からイオンビームの入射角を測定することができる。これは、ファラデーカップに進入するイオンビームの量がビーム入射角に対応して変動することを利用したもので、予め作成しておいた校正曲線を基に、検出した電流値からビーム入射角が特定される。
【００５２】
続いて、半導体基板Ｗに対向配置されるステンシルマスク９について説明する。図９はステンシルマスク９を介して半導体基板Ｗへイオンを注入する工程を模式的に示している。
【００５３】
ステンシルマスク９は例えばシリコン（Ｓｉ）製で、イオン注入領域を定める開口９ａが形成されている。本実施の形態では、半導体基板Ｗ上へ１素子（１チップ）単位でイオン注入を行うようにしており、従ってステンシルマスク９には１素子分のイオン注入領域を定める開口９ａが形成されている。ステンシルマスク９はマスクホルダ１０に静電的あるいは機械的に保持されており、このマスクホルダ１０の移動によって半導体基板Ｗに対するステンシルマスク９の相対位置が決められる。
【００５４】
本実施の形態によれば、半導体基板Ｗに対するイオンの注入角度θを偏向器１４のビーム出射面１４ａを傾斜せることによって制御するようにしているので、従来のように半導体基板Ｗを支持するステージに傾斜機構を設けることなく所望とするイオン注入角度を得ることができ、これによりステージの構成の簡素化を図ることができる。
【００５５】
また、ステンシルマスク９を保持するマスクホルダ１０に傾斜機構を設ける必要がなくなるので、マスクホルダ１０の構成の簡素化を図ることができるとともに、半導体基板Ｗに対するステンシルマスク９の高度な位置決め機構も不要となる。
【００５６】
イオンビームＩＢは、図９に示すようにステンシルマスク９の開口９ａを介して半導体基板Ｗの表面に入射角θで照射される。このとき、入射角θの大きさによっては、半導体基板Ｗ上の目的とするイオン注入領域とマスク開口９ａの投影位置との間にズレが生じることになるが、このズレがプロセス上問題となる場合には図１０Ａ及び図１０Ｂに示すような態様でイオン注入を行うようにすればよい。
【００５７】
すなわち、図１０Ａに示すように、ステンシルマスク９の開口９ａを半導体基板Ｗのイオン注入領域Ｄに対して、予めズレの位置とは反対側へズレの量だけオフセットした位置に配置するようにすれば、イオンの傾斜注入による注入位置のズレを緩和することができる。また、図１０Ｂに示すようにステンシルマスク９の開口９ａの側壁をイオン注入方向に沿ったテーパ面に形成することによって、イオンの傾斜注入による注入位置のズレを緩和することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５９】
例えば以上の実施の形態では、偏向器１４のビーム出射面１４ａを傾斜させる工程を、偏向器１４の平行移動後に行うようにしたが、偏向器１４の回動動作を偏向器１４の平行移動前または平行移動中に行うようにしてもよい。
【００６０】
また、実施の形態では、ステンシルマスク９を介して半導体基板Ｗへイオン注入を行う例について説明したが、これに限定されず、半導体基板上に形成したレジストマスクを介してイオン注入を行う場合についても本発明は適用可能である。また、被処理基板として半導体基板Ｗを用いたが、例えば液晶表示パネル用のガラス基板等にも本発明は適用可能である。
【００６１】
また、以上の実施の形態では、偏向器１４の回動機構を構成するアクチュエータ４０ａ，４０ｂにリンク機構を採用した例を説明したが、例えばこれを油圧シリンダで構成することも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、イオンビームの照射源となる偏向器のビーム出射面を被処理基板に対して傾斜させてイオン注入を行うようにしているので、被処理基板を支持するステージに傾斜機構を設けることなくイオンの傾斜注入を行うことができ、これによりステージの構成を従来より大幅に簡素化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるイオン注入装置１の全体を示す側面図である。
【図２】イオン注入装置１の平面図である。
【図３】イオン注入装置１の概略構成図である。
【図４】イオン注入装置１のビーム照射角設定工程を説明する偏向器１４と半導体基板Ｗとの関係を示す図である。
【図５】偏向器１４の平面図である。
【図６】偏向器１４の側面図であり、Ａは回動前、Ｂは回動後を示している。
【図７】偏向器１４の回動機構を構成するアクチュエータの要部の模式図であり、Ａは回動動作前、Ｂは回動動作後を示している。
【図８】偏向器１４の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図９】ステンシルマスク９を用いた半導体基板Ｗへのイオン注入工程を説明する側断面図である。
【図１０】ステンシルマスク９の構成の変形例を示す側断面図である。
【図１１】従来のイオン注入方法を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１ イオン注入装置
２ イオン源
３ 加速管
８ ステージ
９ ステンシルマスク
１１ 高電圧ターミナル
１２ 質量分離器
１３ ビーム収束器
１４ 偏向器
１４ａ ビーム出射面
１５ エンドステーション
１７ ベローズ配管
２１ ビーム輸送管
３０ 電磁石
３１ 筐体
３２ 真空室
３５ａ 回動軸
３５ｂ 回動軸
４０ａ アクチュエータ
４０ｂ アクチュエータ
Ｍ１〜Ｍ３ 駆動モータ
Ｗ 半導体基板
Claims (15)
- イオン源と、前記イオン源から引き出したイオンを当該イオンの引き出し方向である第１の方向と交差する第２の方向へ偏向させて質量分離する質量分離部と、質量分離したイオンでなるイオンビームを前記第１の方向及び前記第２の方向とそれぞれ交差する第３の方向へ偏向させて被処理基板上へ照射する偏向器とを含むイオン注入装置を用いたイオン注入方法であって、
前記偏向器を前記第２の方向の周りに回動させることで、前記被処理基板に対して前記偏向器のビーム出射面を傾斜させる工程と、
前記ビーム出射面からイオンビームを照射し前記被処理基板へイオンを注入する工程とを有する
イオン注入方法。 - 請求項１に記載のイオン注入方法であって、
前記イオンビームを前記第２の方向から前記第３の方向へ偏向する前に、前記イオンビームを収束する工程をさらに有する
イオン注入方法。 - 請求項２に記載のイオン注入方法であって、
前記偏向器を前記第１の方向に平行移動させる工程をさらに有する
イオン注入方法。 - 請求項１に記載のイオン注入方法であって、
前記イオンを注入する工程の前に、前記被処理基板に対する前記イオンビームの入射角を測定する工程をさらに有する
イオン注入方法。 - 請求項１に記載のイオン注入方法であって、
前記イオンを注入する工程は、前記被処理基板の表面に、そのイオン注入領域を定める開口が形成されたマスク部材を対向配置して、前記イオンを注入する
イオン注入方法。 - 請求項５に記載のイオン注入方法であって、
前記マスク部材は、前記開口を前記イオン注入領域に対してオフセットした位置に配置される
イオン注入方法。 - 請求項５に記載のイオン注入方法であって、
前記開口の側壁をイオン注入方向に沿ったテーパ面とする
イオン注入方法。 - イオン源を有する高電圧ターミナルと、
前記イオン源から引き出したイオンを当該イオンの引き出し方向である第１の方向と交差する第２の方向へ偏向させて質量分離し、イオンビームを収束し、かつ、当該イオンビームを前記第１の方向及び前記第２の方向とそれぞれ交差する第３の方向へ偏向させるビーム輸送部と、
前記ビーム輸送部の後段に配置され、当該ビーム輸送部から出射されるイオンビームが照射される被処理基板を支持するステージと、
前記ビーム輸送部を前記第１の方向へ平行に移動させるための平行移動機構と、
前記ビーム輸送部のビーム出射面を前記ステージの上面に対して傾斜させる回動機構と
を具備するイオン注入装置。 - 請求項８に記載のイオン注入装置であって、
前記高電圧ターミナルと前記ビーム輸送部との間に接続される伸縮自在な真空配管をさらに具備する
イオン注入装置。 - 請求項８に記載のイオン注入装置であって、
前記ビーム輸送部は、直列的に接続された質量分離器、ビーム収束器及びビーム偏向器を有し、
前記回動機構は、前記ビーム偏向器を前記質量分離器及び前記ビーム収束器とは独立して前記ステージの上面に対して回動させる
イオン注入装置。 - 請求項１０に記載のイオン注入装置であって、
前記回動機構は、前記ビーム偏向器の回動中心となる回動軸を有し、
前記回動軸の内部は、ビーム輸送経路の一部を構成している
イオン注入装置。 - 請求項１１に記載のイオン注入装置であって、
前記ビーム偏向器は、
前記回動軸に支持され内部に真空室を画成する筐体と、前記真空室を挟んで対向配置される一対の磁極とを有し、
前記回動機構は、前記回動軸の周りに前記筐体を押圧するアクチュエータをさらに有する
イオン注入装置。 - イオン源から引き出したイオンを当該イオンの引き出し方向である第１の方向と交差する第２の方向へ偏向させて質量分離する質量分離器と、
前記質量分離部の後段に接続され、イオンビームを収束するビーム収束器と、
前記ビーム収束部の後段に接続され、前記イオンビームを前記第１の方向及び前記第２の方向とそれぞれ交差する第３の方向へ偏向させて被処理基板上へ照射するビーム偏向器と、
前記質量分離器、前記ビーム収束器及び前記ビーム偏向器を前記第１の方向へ平行移動させるための平行移動機構と、
前記第２の方向の周りに前記ビーム偏向器を回動させる回動機構と
を具備するイオン注入装置用ビーム輸送管。 - 請求項１３に記載のイオン注入装置用ビーム輸送管であって、
前記回動機構は、前記ビーム偏向器の回動中心となる回動軸を有し、
前記回動軸の内部は、ビーム輸送経路の一部を構成している
イオン注入装置用ビーム輸送管。 - 請求項１４に記載のイオン注入装置用ビーム輸送管であって、
前記ビーム偏向器は、
前記回動軸に支持され内部に真空室を画成する筐体と、前記真空室を挟んで対向配置される一対の磁極とを有し、
前記回動機構は、前記回動軸の周りに前記筐体を押圧するアクチュエータをさらに有する
イオン注入装置用ビーム輸送管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002356947A JP4149249B2 (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002356947A JP4149249B2 (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004192860A JP2004192860A (ja) | 2004-07-08 |
| JP4149249B2 true JP4149249B2 (ja) | 2008-09-10 |
Family
ID=32757140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002356947A Expired - Fee Related JP4149249B2 (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4149249B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4112472B2 (ja) | 2003-10-21 | 2008-07-02 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 |
-
2002
- 2002-12-09 JP JP2002356947A patent/JP4149249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004192860A (ja) | 2004-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100846110B1 (ko) | 이온주입장치 및 이온주입방법 | |
| US4967088A (en) | Method and apparatus for image alignment in ion lithography | |
| JP4620981B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
| KR100845635B1 (ko) | 이온 주입용 하이브리드 주사 시스템 및 방법 | |
| EP1779404A2 (en) | Ion beam measurement systems and methods for ion implant dose and uniformity control | |
| KR101653731B1 (ko) | 빔 상보성 개구 형상을 빔 형상에 맞춤으로써 오염 및 미립자를 감소시키기 위한 시스템 및 방법 | |
| KR101024662B1 (ko) | 이온 주입장치 | |
| TWI797135B (zh) | 具有在偏移和減速模態中的射束角度控制之離子佈植系統 | |
| JP2926253B2 (ja) | イオン注入装置およびウエハへのイオン照射量を制御する方法 | |
| US6992310B1 (en) | Scanning systems and methods for providing ions from an ion beam to a workpiece | |
| US20060145095A1 (en) | Methods and apparatus for ion implantation with control of incidence angle by beam deflection | |
| JP5542135B2 (ja) | イオン注入におけるビーム角測定のための方法および装置 | |
| JPH11288681A (ja) | イオン注入装置およびイオン注入方法 | |
| JP4149249B2 (ja) | イオン注入方法、イオン注入装置及びイオン注入装置用ビーム輸送管 | |
| JP4204662B2 (ja) | イオン注入装置およびイオン注入方法 | |
| US20100237260A1 (en) | Ion implantation systems | |
| CN114724993A (zh) | 半导体对准装置及半导体对准方法 | |
| US20210398772A1 (en) | Tuning apparatus for minimum divergence ion beam | |
| US20240170248A1 (en) | Particle beam system | |
| JPH11345586A (ja) | イオン注入装置およびイオン注入方法 | |
| KR0143433B1 (ko) | 이온주입기 | |
| WO2024034052A1 (ja) | イオンミリング装置及びそれを用いた加工方法 | |
| US20220154328A1 (en) | Insulating structure, method for manufacturing insulating structure, ion generation device, and ion implanter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050610 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20071110 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071212 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080325 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080526 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080624 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080625 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4149249 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140704 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |