JPH09251848A - イオン注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、イオン注入装置について、所望のイ
オンの打ち込み処理の効率を向上し得るようにする。 【解決手段】本発明は、イオンビーム選別手段のスリツ
トの幅を自在に変えることができるようにしたことによ
り、所望のイオンの原子量及び所望のイオンからなる第
２のイオンビームのビーム径等に応じてスリツトの幅を
変えることができるので、所望のイオンからなる第２の
イオンビームに対するビーム損失を減少させてビーム収
率を大きくすることができ、かくして所望のイオンの打
ち込み処理の効率を向上し得るイオン注入装置を実現す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術（図５） 発明が解決しようとする課題（図６） 課題を解決するための手段（図１〜図４） 発明の実施の形態（図１〜図４） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明はイオン注入装置に関
し、例えばウエハに所望のイオンを打ち込むイオン注入
装置に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種のイオン注入装置において
は、三フツ化ボロン（ＢＦ₃ ）やフオスフイン（Ｐ
Ｈ₃ ）等のガス状でなる各種不純物原子の化合物（以
下、これを材料ガスと呼ぶ）をイオン化させることによ
り各種イオンを生成し、これら各種イオンの中からホウ
素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）やリンイオン（³¹Ｐ⁺ ）等の所望の
イオンを選別してウエハに打ち込むようになされてい
る。

【０００４】実際上図５に示すように、このイオン注入
装置１においては、プラズマイオン源でなるイオン生成
部２に材料ガス供給口３から材料ガスが導入されると、
当該イオン生成部２に制御部４から制御信号Ｓ１が入力
され、これによりイオン生成部２内において材料ガスを
放電させてプラズマ状態でなる各種イオンを生成する。
ここでイオン生成部２には、所定の電源５の正極が接続
されている。またこの電源５の負極は接地接続されてい
ると共に、イオン生成部２に隣接して設けられた所定の
幅のスリツト６Ａを有する引出し電極６に接続されてい
る。

【０００５】この場合イオン生成部２には、電源５から
所定の電圧値でなる高電圧が印加されており、またこの
イオン生成部２において生成された各種イオンは正の電
荷を有する。従つて各種イオンは、イオン生成部２より
も電位の低い引出し電極６側に引き出され、当該引出し
電極６のスリツト６Ａを通じてイオンビーム（以下、こ
れを第１のイオンビームと呼ぶ）Ｂ１となり、イオンビ
ーム分離部７の一端（以下、これを入射口と呼ぶ）７Ａ
に入射する。

【０００６】イオンビーム分離部７は電磁石でなり、制
御部４から所定の値でなる電流に基づく制御信号Ｓ２が
入力されることにより内部に所定強度の磁場を発生させ
るようになされている。これによりこのイオンビーム分
離部７においては、入射された第１のイオンビームＢ１
を各種イオン毎のイオンビーム（以下、これを第２のイ
オンビームと呼ぶ）Ｂ２に分離し、これら各イオンビー
ムＢ２の中から所望のイオンからなる第２のイオンビー
ムＢ２を内部のほぼ中間に位置する軌道（以下、これを
中間軌道と呼ぶ）を通過させるようになされている。

【０００７】このイオンビーム分離部７の他端（以下、
これを出射口と呼ぶ）７Ｂ側には、当該イオンビーム分
離部７の内部の中間軌道に対応させてスリツト８Ａを有
する板状でなるイオンビーム選別部８が配置されてい
る。このイオンビーム選別部８は、イオンビーム分離部
７の中間軌道を通る所望のイオンでなる第２のイオンビ
ームＢ２のみをスリツト８Ａを通じて出射させると共
に、打ち込みに不要なイオンからなる第２のイオンビー
ムＢ２を一面８Ｂに衝突させて遮る。

【０００８】ここでこのイオンビーム選別部８の他面８
Ｃと対向する位置には、導電性部材等でなるウエハホル
ダ９が配置され、当該ウエハホルダ９にはウエハＷが保
持されている。これによりイオンビーム選別部８のスリ
ツト８Ａを介して出射された所望のイオンからなる第２
のイオンビームＢ２はウエハＷに照射され、かくしてウ
エハＷには所望のイオンが打ち込まれる。

【０００９】この場合このウエハホルダ９には電流積分
機１０の一端が接続されており、この電流積分機１０の
他端は接地接続されている。ここでウエハＷに打ち込ま
れた所望のイオンはウエハＷ内に静止し、このイオンが
有する電荷はウエハホルダ９と電流積分機１０とを順次
介してアース１１に流入する。またこの電流積分機１０
においては、流入する電荷に基づいてウエハＷに対する
イオンの打ち込み量（以下、これをドーズ量と呼ぶ）を
検出し、当該ドーズ量が予め設定された値に達すると制
御部４に打ち込みを停止させる停止信号Ｓ３を送出す
る。これにより制御部４は入力された停止信号Ｓ３に基
づいてウエハＷに対するイオンの打ち込みを停止させ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなイ
オン注入装置１においては、所望のイオンとして例えば
ホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）をウエハＷに打ち込む場合、材
料ガスとして三フツ化ボロン（ＢＦ₃ ）を放電させて当
該三フツ化ボロンを構成する各種不純物原子をイオン化
させる。この三フツ化ボロンからは11の原子量を有する
ホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）と共に、10の原子量を有するホ
ウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）が生成される。これらホウ素イオ
ン（¹¹Ｂ⁺ ）とホウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）とは、原子量が
非常に近い値でなるため、イオンビーム分離部７の内部
においてはそれぞれ第２のイオンビームＢ２として非常
に近い軌道を通る。

【００１１】このため図６に示すように、イオンビーム
選別部８においては、イオンビーム分離部７の内部にお
けるそれぞれホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）からなる第２のイ
オンビームＢ３とホウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）からなる第２
のイオンビームＢ４との軌道に基づいてスリツト８Ａが
比較的狭い幅を有するように選定されて固定されてい
る。

【００１２】またこのようなイオン注入装置１において
は、ホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）やホウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）
の他に、31の原子量を有するリンイオン（³¹Ｐ⁺ ）や75
の原子量を有するヒ素イオン（⁷⁵Ａ_S ⁺ ）等のようにホ
ウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）に比べて比較的原子量の大きいイ
オンもウエハＷに打ち込む場合に用いられてる。

【００１３】ところがリンイオン（³¹Ｐ⁺ ）やヒ素イオ
ン（⁷⁵Ａ_S ⁺ ）等のような比較的原子量の大きいイオン
からなる第２のイオンビームＢ２においては、イオンビ
ーム選別部８のスリツト８Ａの幅よりもビーム径が太
い。このため第２のイオンビームＢ２の一部がイオンビ
ーム選別部８のスリツト８Ａの周辺部によつて遮られて
ビーム損失を生じ、イオンビーム選別部８の一面８Ｂ側
と他面８Ｃ側とで所望のイオンからなる第２のイオンビ
ームＢ２に含まれるイオンの量の割合（以下、これをビ
ーム収率と呼ぶ）が低下する問題があつた。

【００１４】またウエハＷの単位面積当たりのドーズ量
（すなわち、打ち込まれたイオンの密度）を増大させ
る、いわゆる高ドーズプロセスにおいては、第２のイオ
ンビームＢ２のビーム径を太くして当該第２のイオンビ
ームＢ２に含まれるイオンの数を増加させる。ところが
所望のイオンからなる第２のイオンビームＢ２のビーム
径がイオンビーム選別部８のスリツト８Ａの幅よりも太
い場合にはビーム損失が増加する。これによりこのイオ
ン注入装置１においては、電流積分機１０によつて検出
される電流が低下して打ち込み処理に多大な時間が必要
となり、当該打ち込み処理の効率が低下する問題があつ
た。

【００１５】さらに所望のイオンに比較的低いエネルギ
を与えてウエハＷに打ち込む、いわゆる低エネルギプロ
セスにおいては、所望のイオンが粗の状態でまとまつて
第２のイオンビームＢ２になる。この場合所望のイオン
からなる第２のイオンビームＢ２のビーム径は比較的太
くなり、かくしてこのイオン注入装置１においては上述
の高ドーズプロセスと同様に打ち込み処理に多大な時間
が必要となり、当該打ち込み処理の効率が低下する問題
があつた。

【００１６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、所望のイオンの打ち込み処理の効率を向上し得るイ
オン注入装置を提案しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、複数種類のイオンからなる第１の
イオンビームを生成し、当該第１のイオンビームを所定
強度の磁場に入射させることにより第１のイオンビーム
を各種イオン毎の第２のイオンビームに分離すると共
に、当該複数のイオンビームの中から所望のイオンから
なる第２のイオンビームのみをイオンビーム選別手段の
スリツトを介して出射させ、所望のイオンからなる第２
のイオンビームをイオン打ち込み対象物に照射すること
により当該イオン打ち込み対象物に所望のイオンを打ち
込むイオン注入装置において、イオンビーム選別手段の
スリツトの幅を自在に変えることができるようにした。

【００１８】従つて本発明においては、イオンビーム選
別手段のスリツトの幅を自在に変えることができるよう
にしたことにより、所望のイオンの原子量及び所望のイ
オンからなる第２のイオンビームのビーム径等に応じて
スリツトの幅を変えることができるので、所望のイオン
からなる第２のイオンビームに対するビーム損失を減少
させてビーム収率を大きくすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００２０】図１において、２０は全体として実施例に
よるイオン注入装置を示し、プラズマイオン源でなるイ
オン生成部２１には材料ガス供給口２２から材料ガスが
導入される。このイオン生成部２１においては、材料ガ
スを放電させる図示しない放電機構が設けられ、制御部
２３から入力される制御信号Ｓ１０に基づいて内部の材
料ガスを放電させてプラズマ状態でなる各種イオンを生
成する。

【００２１】このイオン生成部２１には、図示しないイ
オン取出し口が設けられ、このイオン取出し口の外部に
は所定の幅のスリツト２４Ａを有する引出し電極２４が
当該スリツト２４Ａとイオン取出し口とを対向させて配
置されている。またイオン生成部２１には、所定の電源
２５の正極が接続され、引出し電極２４には当該電源２
５の接地接続された負極が接続されている。

【００２２】この場合イオン生成部２１には、電源２５
から所定の電圧値でなる高電圧が印加されており、また
イオン生成部２１において生成された各種イオンは正の
電荷を有する。従つてこのイオン生成部２１において生
成された各種イオンは、イオン取出し口を介してイオン
生成部２１よりも電位の低い引出し電極２４側に引き出
される。これにより引出し電極２４は、スリツト２４Ａ
を通じて各種イオンから第１のイオンビームＢ１０を生
成して当該第１のイオンビームＢ１０をイオンビーム分
離部２６の入射口２６Ａに入射させる。

【００２３】イオンビーム分離部２６においては、弓な
り形状の電磁石でなり、制御部２３から所定の値でなる
電流に基づく制御信号Ｓ１１が入力されることにより内
部に所定強度の磁場を発生させるようになされている。
これによりこのイオンビーム分離部２６においては、入
射された第１のイオンビームＢ１０を各種イオン毎の第
２のイオンビームＢ１１に分離し、これら各イオンビー
ムＢ１１の中から所望のイオンからなる第２のイオンビ
ームＢ１１を内部の中間軌道を通過させるようになされ
ている。

【００２４】またイオンビーム分離部２６の出射口２６
Ｂ側にはスリツト２７Ａの幅を自在に変えることができ
るイオンビーム選別部２７が配置されている。イオンビ
ーム選別部２７においては、イオンビーム分離部２６の
出射口２６Ｂ側における第１の側壁２６Ｃの端部近傍に
中間軌道に対してほぼ垂直となるように第１の軸部３０
が配置され、一端が当該第１の軸部３０を中心にして矢
印ａで示す方向及びこれとは逆の方向に回動自在に軸支
された第１の板部３１と、イオンビーム分離部２６の出
射口２６Ｂ側における第２の側壁２６Ｄの端部近傍に第
１の軸部３０とほぼ平行となるように第２の軸部３２が
配置され、一端が当該第２の軸部３２を中心にして矢印
ｂで示す方向及びこれとは逆の方向に回動自在に軸支さ
れた第２の板部３３とから構成されている。

【００２５】ここで制御部２３は、駆動部３５に所望の
イオンの原子量や所望のイオンからなる第２のイオンビ
ームのビーム径等に応じて制御信号Ｓ１２を送出する。
駆動部３５は入力された制御信号Ｓ１２に基づいてイオ
ンビーム選別部２７の第１及び第２の軸部３０及び３２
にそれぞれ駆動信号Ｓ１３及びＳ１４を送出してこれら
第１及び第２の軸部３０及び３２と共に第１及び第２の
板部３１及び３３を回動駆動し得るようになされてい
る。

【００２６】この場合イオンビーム選別部２７において
は、第１及び第２の板部３１及び３３のそれぞれ一面３
１Ａ及び３３Ａがイオンビーム分離部２６の出射口２６
Ｂとほぼ平行になつた場合には、これら第１の板部３１
の他端と第２の板部３３の他端との間にイオンビーム分
離部２６の内部の中間軌道とほぼ対向し、かつ所定の幅
を有するスリツト２７Ａを形成する。また第１及び第２
の板部３１及び３３をそれぞれ第１及び第２の軸部３０
及び３２を中心にして矢印ａ又は矢印ｂに示す方向に回
転させてスリツト２７Ａの幅を広げることができるよう
になされている。

【００２７】これによりこのイオンビーム選別部２７に
おいては、ホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）とホウ素イオン（¹⁰
Ｂ⁺ ）とのように原子量の値が比較的近く、かつイオン
ビーム分離部２６の内部における軌道が比較的近い場合
には、スリツト２７Ａの幅を比較的狭くし、リンイオン
（³¹Ｐ⁺ ）やヒ素イオン（⁷⁵Ａ_S ⁺ ）等のように原子量
が比較的大きく、かつイオンビーム分離部２６の内部に
おいて比較的近い軌道を通る他のイオンからなる第２の
イオンビームＢ１１がない場合には、スリツト２７Ａの
幅を比較的広くし得るようになされている。

【００２８】かくしてこのイオンビーム選別部２７にお
いては、所望のイオンの原子量及び所望のイオンからな
る第２のイオンビームＢ１１の軌道に応じてスリツト２
７Ａの幅を変え、イオンビーム分離部２６の中間軌道を
通る所望のイオンからなる第２のイオンビームＢ１１の
みをスリツト２７Ａを介して出射させる。またイオンビ
ーム選別部２７は打ち込みに不要な各イオンからなる各
第２のイオンビームＢ１１を、第１及び第２の板部３１
及び３３のそれぞれ一面３１Ａ及び３３Ａに衝突させて
遮るようになされている。

【００２９】イオンビーム選別部２７における第１及び
第２の板部３１及び３３のそれぞれ他面３１Ｂ及び３３
Ｂ側には、スリツト２７Ａを通過した所望のイオンから
なる第２のイオンビームＢ１１が照射されるようにフア
ラデーカツプ等でなる電流検出部３８が配置されてい
る。この電流検出部３８には、電流計３９の一端が接続
されており、当該電流計３９の他端は接地接続されてい
る。ここでこの電流検出部３８に第２のイオンビームＢ
１１が照射されると、当該第２のイオンビームＢ１１を
構成する所望のイオンが有する電荷が電流計３９を介し
て電流検出部３８よりも電位の低いアース４０に流入す
る。これにより電流計３９においては、流入する電荷に
応じて電流検出部３８に照射された第２のイオンビーム
Ｂ１１のイオンの量を計測し得るようになされている。

【００３０】またこの電流計３９には、電流を波形とし
て計測するシンクロスコープ等の図示しない計測部が設
けられており、電流検出部３８、電流計３９及び計測部
はイオンビーム選別部２７のスリツト２７Ａの幅の調整
及びイオンビーム分離部２６の内部における磁場の強度
の調整に用いられる。

【００３１】すなわちこのイオン注入装置２０において
は、所望のイオンとして例えばホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）
を生成する場合、当該ホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）と非常に
近い原子量を有するホウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）も生成され
る。従つてこのイオン注入装置２０においては、イオン
ビーム選別部２７のスリツト２７Ａを介してホウ素イオ
ン（¹¹Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１のみを
出射させるように当該スリツト２７Ａの幅と、ホウ素イ
オン（¹¹Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１がイ
オンビーム分離部２６の内部の中間軌道を通るように当
該イオンビーム分離部２６の磁場の強度とを調整する。

【００３２】このため、このイオン注入装置２０におい
ては、各種イオンからなる第１のイオンビームＢ１０が
イオンビーム分離部２６に入射された場合、まずイオン
ビーム選別部２７のスリツト２７Ａの幅を全開にした状
態から段階的（例えば４段階）に狭くする。これに加
え、スリツト２７Ａの幅を段階的に狭くする毎に順次イ
オンビーム分離部２６の内部においてホウ素イオン（¹¹
Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１が中間軌道を
介して所定範囲内における軌道を通るように磁場の強度
を所定範囲において変化させる。このようにして電流検
出部３８に照射された第２のイオンビームＢ１１によつ
てイオンが有する電荷に応じた電流の値を計測部によつ
て電流波形として計測する。

【００３３】ここで、このように計測部において計測し
た電流波形を図２（Ａ）〜（Ｄ）に示す。まず、イオン
ビーム選別部２７のスリツト２７Ａの幅を全開にして、
この状態において制御部２３からイオンビーム分離部２
６に入力させる制御信号Ｓ１１に基づく電流の値を所定
範囲において変化させ、これにより当該イオンビーム分
離部２６の内部の磁場の強度を所定範囲において変化さ
せた場合には、イオンビーム選別部２７の全開にされた
スリツト２７Ａを介してホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）からな
る第２のイオンビームＢ１１とホウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）
からなる第２のイオンビームＢ１１とが共に出射されて
電流検出部３８に照射される。これにより計測部におい
ては、曲線Ｍに示すようにホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）の電
荷に応じた電流とホウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）の電荷に応じ
た電流とが含まれる一つの山状でなる電流波形として計
測される（図２（Ａ））。

【００３４】またイオンビーム選別部２７のスリツト２
７Ａの幅を１段階狭くして、この状態においてイオンビ
ーム分離部２６の内部における磁場の強度を所定範囲に
おいて変化させた場合には、イオンビーム選別部２７の
スリツト２７Ａ介して出射されたホウ素イオン
（¹¹Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１とホウ素
イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１と
は、スリツト２７Ａの幅に応じて僅かに区別される。す
なわち計測部においては、曲線Ｎに示すようにホウ素イ
オン（¹¹Ｂ⁺ ）の電荷に応じた電流とホウ素イオン（¹⁰
Ｂ⁺ ）の電荷に応じた電流とが段差を有するような山状
でなる電流波形として計測される（図２（Ｂ））。

【００３５】次いでイオンビーム選別部２７のスリツト
２７Ａの幅をさらに１段階狭くして、この状態において
イオンビーム分離部２６の内部における磁場の強度を所
定範囲において変化させた場合には、イオンビーム選別
部２７のスリツト２７Ａの幅を介して出射されたホウ素
イオン（¹¹Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１と
ホウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ
１１とは、スリツト２７Ａの幅に応じて上述した以上に
区別される。すなわち計測部においては、曲線Ｏに示す
ようにホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）の電荷に応じた電流とホ
ウ素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）の電荷に応じた電流とが起伏を有
する山状でなる電流波形として計測される（図２
（Ｃ））。

【００３６】続いてイオンビーム選別部２７のスリツト
２７Ａの幅をさらに１段階狭くして、この状態において
イオンビーム分離部２６の内部における磁場の強度を所
定範囲において変化させた場合には、イオンビーム選別
部２７のスリツト２７Ａを介して出射されたホウ素イオ
ン（¹¹Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１とホウ
素イオン（¹⁰Ｂ⁺ ）からなる第２のイオンビームＢ１１
とは、スリツト２７Ａの幅に応じてほぼ区別される。す
なわち計測部においては、曲線Ｐに示すようにホウ素イ
オン（¹¹Ｂ⁺ ）の電荷に応じた電流とホウ素イオン（¹⁰
Ｂ⁺ ）の電荷に応じた電流とがそれぞれ山状でなる電流
波形として計測される（図２（Ｄ））。

【００３７】このようにしてこのイオン注入装置２０に
おいては、計測部においてホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）の電
荷に応じた電流でなる電流波形が得られると（図２
（Ｄ）曲線Ｐ）、このときイオンビーム分離部２６に入
力された制御信号Ｓ１１の電流の値と、イオンビーム選
別部２７のスリツト２７Ａの幅とをホウ素イオン（¹¹Ｂ
⁺）をウエハに打ち込みどきの設定値にする。

【００３８】かくしてこのイオン注入装置２０において
は、このようにした得られた設定値に基づいて、イオン
ビーム分離部２６の磁場の強度を設定すると共に、イオ
ンビーム選別部２７のスリツト２７Ａの幅を設定し、こ
の状態において図示しないウエハに所望のイオンを打ち
込むようになされている。またこの場合電流検出部３８
からは、当該電流検出部３８に照射された第２のイオン
ビームＢ１１に基づく電流に応じて打ち込み信号Ｓ１５
が送出され、これにより制御部２３は所望のイオンに対
するドーズ量を制御し得るようになされている。

【００３９】この実施例の場合、図３に示すように引出
し電極２４のスリツト２４Ａは、イオンビーム分離部２
６の第１の側壁２６Ｃから第２の側壁２６Ｄに向かう方
向と直行する方向に伸びて所定の幅を有するように形成
されている。これによりこの引出し電極２４を通じて各
種イオンから生成される第１のイオンビームＢ１０のビ
ーム形状はスリツト２４Ａの幅及び形状に依存してトラ
ツク形状になる。

【００４０】またこれに加えてこの実施例の場合、図４
に示すように、このような第１のイオンビームＢ１０に
おいては、所定強度の磁場が形成されたイオンビーム分
離部２６の内部において矢印Ｃに示すように第１の側壁
２６Ｃから中心軌道を通る第２の側壁２６Ｄ側の方向
に、順次原子量の大きいイオンでなる第２のイオンビー
ムＢ１１の軌道が並び、各第２のイオンビームＢ１１同
士の干渉を防止し得るようになされている。

【００４１】以上の構成において、このイオン注入装置
２０においては、まずイオン生成部２１に材料ガスを導
入し、この材料ガスを放電させてプラズマ状態でなる各
種イオンを生成する。この状態においてイオン生成部２
１に高電圧を印加することにより、各種イオンを引出し
電極２４側に引き出してこの引出し電極２４のスリツト
２４Ａを通じて第１のイオンビームＢ１０を生成し、イ
オンビーム分離部２６の入射口２６Ａに入射させる。

【００４２】ここでイオンビーム選別部２７のスリツト
２７Ａの幅を全開にした状態から段階的に狭くすると共
に、当該スリツト２７Ａの幅を段階的に狭くする毎に順
次イオンビーム分離部２６の内部に発生させる所定強度
の磁場を所定範囲内において変化させる。このようにし
てイオンビーム選別部２７のスリツト２７Ａ介して電流
検出部３８に第２のイオンビームＢ１１を照射させて当
該電流検出部３８に照射させた第２のイオンビームＢ１
１に基づいて所望のイオンに基づく電流の値を計測部に
よつて計測する。これにより計測部において得られる計
測結果に基づいてイオンビーム分離部２６の内部に発生
させる磁場の強度を設定すると共に、イオンビーム選別
部２７のスリツト２７Ａの幅を設定し、この状態におい
てウエハに所望のイオンを打ち込む。

【００４３】従つてこのイオン注入装置２０において
は、イオンビーム選別部２７のスリツト２７Ａの幅を変
えることができるようにしたことにより、所望のイオン
の原子量及び所望のイオンからなる第２のイオンビーム
Ｂ１１のビーム径等に応じてスリツト２７Ａの幅を変え
ることができるので、当該イオンビーム選別部２７にお
いて所望のイオンからなる第２のイオンビームＢ１１に
対するビーム損失を減少させてビーム収率を大きくする
ことができる。

【００４４】またこのイオン注入装置２０においては、
イオンビーム選別部２７のスリツト２７Ａの幅を全開の
状態から段階的に狭くすると共に、当該スリツト２７Ａ
の幅を段階的に狭くする毎に順次イオンビーム分離部２
６の内部の磁場の強度を所定範囲内において変化させる
ようにしたことにより、所望のイオンの原子量及び所望
のイオンからなる第２のイオンビームＢ１１のビーム径
等に応じてイオンビーム選別部２７のスリツト２７Ａの
幅及びイオンビーム分離部２６の内部の磁場の強度を容
易に調整して設定することができる。。

【００４５】以上の構成によれば、イオンビーム選別部
２７の第１及び第２の板部３１及び３３をそれぞれ第１
及び第２の軸部３０及び３２を中心にして回動させて、
第１の板部３１の他端と第２の板部３３の他端との間に
形成されるスリツト２７Ａの幅を変えることができるよ
うにしたことにより、所望のイオンの原子量及び所望の
イオンからなる第２のイオンビームＢ１１のビーム径等
に応じてスリツト２７Ａの幅を変えることができるの
で、イオンビーム選別部２７において所望のイオンから
なる第２のイオンビームＢ１１に対するビーム損失を減
少させてビーム収率を大きくすることができ、かくして
所望のイオンの打ち込み処理の効率を向上し得るイオン
注入装置を実現することができる。

【００４６】なお上述の実施例においては、イオンビー
ム選別部２７の第１の板部３１及び第２の板部３３をそ
れぞれ第１の軸部３０及び第２の軸部３２を中心にして
回動させてスリツト２７Ａの幅を変えるようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第１
の板部３１の一面３１Ａと第２の板部３３の一面３３Ａ
とが同一面上においてイオンビーム分離部２６の出射口
２６Ｂとほぼ平行となり、かつ第１の板部３１と第２の
板部３３とを第２のイオンビームＢ１１のビーム形状の
長平方向と直行する方向に各他端が近づき又は離れるよ
うにスライド自在に保持するようにして、第１の板部３
１の他端と第２の板部３３の他端との間に幅を自在に変
えることができるスリツトを形成するようにしても良
い。

【００４７】また中心位置から放射状に複数の種類の幅
を有するスリツトが形成された円盤状でなるイオンビー
ム選別部を、所定の軸部に回動自在に保持させて、当該
イオンビーム選別部を回動させた場合に、各スリツトを
順次イオンビーム分離部２６の中心軌道と対向させるよ
うにして、スリツトの幅を自在に変える等のようにこの
他種々の構成及び方法によつてスリツトの幅を自在に変
えるようにしても良い。

【００４８】また上述の実施例においては、イオン打ち
込み対象物としてウエハに所望のイオンを打ち込むよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
この他種々のイオン打ち込み対象物に所望のイオンを打
ち込むようにしても良い。

【００４９】さらに上述の実施例においては、イオン生
成部としてプラズマイオン源でなるイオン生成部２１を
用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、表面効果イオン源等のようにこの他種々のイ
オン源でなるイオン生成部を用いるようにしても良い。

【００５０】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、イオンビ
ーム選別手段のスリツトの幅を自在に変えることができ
るようにしたことにより、所望のイオンの原子量及び所
望のイオンからなる第２のイオンビームのビーム径等に
応じてスリツトの幅を変えることができるので、所望の
イオンからなる第２のイオンビームに対するビーム損失
を減少させてビーム収率を大きくすることができ、かく
して所望のイオンの打ち込み処理の効率を向上し得るイ
オン注入装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるイオン注入装置の構成
を示すブロツク図である。

【図２】所望のイオンに応じてイオンビーム分離部の内
部に発生させる磁場の強度とイオンビーム選別部のスリ
ツトの幅とを設定する際の説明に供するグラフである。

【図３】引出し電極のスリツトの説明に供する略線的斜
視図である。

【図４】イオンビーム分離部の内部における各第２のイ
オンビームの軌道の説明に供する正面図である。

【図５】従来のイオン注入装置の構成を示すブロツク図
である。

【図６】ウエハにホウ素イオン（¹¹Ｂ⁺ ）を打ち込む場
合のイオンビーム分離部の内部における第２のイオンビ
ームの軌道の説明に供する略線的断面図及び略線的平面
図である。

【符号の説明】

１、２０……イオン注入装置、２、２１……イオン生成
部、４、２３……制御部、６、２４……引出し電極、
７、２６……イオンビーム分離部、８、２７……イオン
ビーム選別部、３０……第１の軸部、３１……第１の板
部、３２……第２の軸部、３３……第２の板部、６Ａ、
２４Ａ、８Ａ、２７Ａ……スリツト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数種類のイオンからなる第１のイオンビ
   ームを生成し、当該第１のイオンビームを所定強度の磁
   場に入射させることにより上記第１のイオンビームを各
   種上記イオン毎の第２のイオンビームに分離すると共
   に、当該複数のイオンビームの中から所望の上記イオン
   からなる上記第２のイオンビームのみをイオンビーム選
   別手段のスリツトを介して出射させ、所望の上記イオン
   からなる上記第２のイオンビームをイオン打ち込み対象
   物に照射することにより当該イオン打ち込み対象物に所
   望の上記イオンを打ち込むイオン注入装置において、 上記イオンビーム選別手段の上記スリツトの幅を自在に
   変えることができるようにしたことを特徴とするイオン
   注入装置。
2. 【請求項２】上記イオンビーム選別手段は、 一端が所定の第１の軸を中心にして回動自在に軸支され
   た第１の板部と、 一端が上記第１の軸とほぼ平行な所定の第２の軸を中心
   にして回動自在に軸支された第２の板部とを具え、上記
   第１の板部の他端と上記第２の板部の他端とが対向して
   各上記他端の間に所定の幅を有する上記スリツトを形成
   すると共に、上記第１の板部及び上記第２の板部がそれ
   ぞれ上記第１の軸及び上記第２の軸を中心にして互いに
   逆方向に回転することにより上記スリツトの幅を変える
   ことができるようにしたことを特徴とする請求項１に記
   載のイオン注入装置。
3. 【請求項３】上記イオンビーム選別手段の上記スリツト
   の幅を段階的に変えると共に、上記スリツトの幅を段階
   的に変える毎に順次上記磁場の強度を所定範囲において
   変化させる制御手段を具えることを特徴とする請求項１
   に記載のイオン注入装置。