JP5311112B2 - イオン注入方法およびイオン注入装置 - Google Patents
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Description
注入領域B:ドーズ量d2
注入領域C:ドーズ量8d2
注入領域D:ドーズ量2d1 +6d2
注入領域E:ドーズ量4d1 +4d2
注入領域F:ドーズ量6d1 +2d2
L Y =L R ・cosφ
L Y =L R ・cosφ
更に、基板の駆動速度を、イオンビームが基板に入射する領域内で、イオンビームのビーム電流密度に正比例させるので、基板へのイオン注入中に仮にイオンビームのビーム電流密度が変化しても、この変化を駆動速度で補償して、基板に対するドーズ量に変化が生じるのを防止することができる。即ち、基板に対して安定したドーズ量でイオン注入を行うことができる。
更に、基板を駆動する前記第2の方向が、イオンビームを走査する前記第1の方向と実質的に直交する方向である場合に、前記チルト角を0度よりも大きくしても、チルト角の大小の影響を受けなくなる。
LR =LY /cosφ
4 イオンビーム
20 走査器
22 走査電源
32 基板駆動装置
33 基板位置検出器
34 チルト角可変装置
36 制御装置
44 円形状注入領域
46 外周部注入領域
Claims (10)
- イオンビームを第1の方向に往復走査することと、基板を前記第1の方向と交差する第2の方向に機械的に駆動すると共に当該基板の駆動速度を、イオンビームが基板に入射する領域内でイオンビームのビーム電流密度に正比例させることとを併用して、前記基板にイオン注入を行うイオン注入方法において、
前記基板の面内における前記イオンビームの走査速度を可変にして、
かつ前記基板の表面に立てた垂線と前記イオンビームとが成す角度であるチルト角を0度よりも大きくした状態で、
前記基板の面内における前記イオンビームの1片道走査または1往復走査ごとの前記第1の方向における走査速度分布であって当該イオンビームの走査速度が部分的に変化しているものを含む走査速度分布を、前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させることによって、前記基板を回転させることなく、前記基板の面内に、円形状注入領域と、それを囲んでいて当該円形状注入領域とはドーズ量の異なる外周部注入領域とを形成することを特徴としており、
しかも前記第2の方向は前記第1の方向と実質的に直交する方向であり、
かつ、前記チルト角をφとし、前記基板の表面に平行な面内での前記イオンビームに対する前記基板の相対的な所望の移動距離をL R とすると、前記第2の方向における前記基板の移動距離L Y を、次式またはそれと数学的に等価の式を満たすものにすることを特徴としているイオン注入方法。
L Y =L R ・cosφ - 前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凹状にして、かつ当該凹状部の幅および深さを前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を徐々に盛り上がったドーズ量分布にする請求項1記載のイオン注入方法。
- 前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凸状にして、かつ当該凸状部の幅および高さを前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を徐々に窪んだドーズ量分布にする請求項1記載のイオン注入方法。
- 前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凹状にして、かつ当該凹状部の深さを一定に保ちつつその幅を前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を一様に盛り上がったドーズ量分布にする請求項1記載のイオン注入方法。
- 前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凸状にして、かつ当該凸状部の高さを一定に保ちつつその幅を前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を一様に窪んだドーズ量分布にする請求項1記載のイオン注入方法。
- イオンビームを第1の方向に往復走査することと、基板を前記第1の方向と交差する第2の方向に機械的に駆動すると共に当該基板の駆動速度を、イオンビームが基板に入射する領域内でイオンビームのビーム電流密度に正比例させることとを併用して、前記基板にイオン注入を行うイオン注入装置において、
前記イオンビームを電界または磁界によって前記第1の方向に往復走査するものであって、前記基板の面内における前記イオンビームの走査速度が可変のビーム走査装置と、
前記基板を前記第2の方向に機械的に駆動する基板駆動装置と、
前記基板の前記第2の方向の位置を検出して当該位置を表す位置情報を出力する基板位置検出器と、
前記基板の傾きを変えて、前記基板の表面に立てた垂線と前記イオンビームとが成す角度であるチルト角を、イオン注入を行う時に0度よりも大きくするチルト角可変装置と、
前記基板位置検出器からの前記位置情報に基づいて前記ビーム走査装置を制御して、前記基板の面内における前記イオンビームの1片道走査または1往復走査ごとの前記第1の方向における走査速度分布であって当該イオンビームの走査速度が部分的に変化しているものを含む走査速度分布を、前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させることによって、前記基板を回転させることなく、前記基板の面内に、円形状注入領域と、それを囲んでいて当該円形状注入領域とはドーズ量の異なる外周部注入領域とを形成する制御を行う制御装置とを備えており、
しかも前記第2の方向は前記第1の方向と実質的に直交する方向であり、
かつ、前記チルト角をφとし、前記基板の表面に平行な面内での前記イオンビームに対する前記基板の相対的な所望の移動距離をL R とすると、前記制御装置は、前記第2の方向における前記基板の移動距離L Y を、次式またはそれと数学的に等価の式を満たすものに制御する機能を更に有していることを特徴とするイオン注入装置。
L Y =L R ・cosφ - 前記制御装置は、前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凹状にして、かつ当該凹状部の幅および深さを前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を徐々に盛り上がったドーズ量分布にする制御を行う請求項6記載のイオン注入装置。
- 前記制御装置は、前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凸状にして、かつ当該凸状部の幅および高さを前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を徐々に窪んだドーズ量分布にする制御を行う請求項6記載のイオン注入装置。
- 前記制御装置は、前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凹状にして、かつ当該凹状部の深さを一定に保ちつつその幅を前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を一様に盛り上がったドーズ量分布にする制御を行う請求項6記載のイオン注入装置。
- 前記制御装置は、前記円形状注入領域を形成するときの前記イオンビームの前記走査速度分布を凸状にして、かつ当該凸状部の高さを一定に保ちつつその幅を前記基板の前記第2の方向の位置に応じて変化させて、前記円形状注入領域のドーズ量分布を一様に窪んだドーズ量分布にする制御を行う請求項6記載のイオン注入装置。
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