JPS61232546A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPS61232546A JPS61232546A JP7321985A JP7321985A JPS61232546A JP S61232546 A JPS61232546 A JP S61232546A JP 7321985 A JP7321985 A JP 7321985A JP 7321985 A JP7321985 A JP 7321985A JP S61232546 A JPS61232546 A JP S61232546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- board
- slit plate
- ion
- ion beam
- detector
- 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.)
- Granted
Links
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って、試料表
面へのイオンビームの入射角を高精度に制御したイオン
注入を行うのに用いて最適なものである。
面へのイオンビームの入射角を高精度に制御したイオン
注入を行うのに用いて最適なものである。
本発明は、イオン注入装置において、第1及び第2のス
リット板を用いてイオンビームの入射角を測定すること
により、イオンビームの入射角を高精度で測定すること
ができるようにしたものである。
リット板を用いてイオンビームの入射角を測定すること
により、イオンビームの入射角を高精度で測定すること
ができるようにしたものである。
近年、半導体素子の素子寸法が縮小されるにつれて、高
精度のイオン注入が必要となってきている。特にGaA
s F E T等のm−v族化合物半導体素子では、
集積回路を製造する上で不純物イオンの注入深さの精度
、均−性及び再現性が厳しく要求される。この注入深さ
を変化させる要因の一つに不純物イオンのチャネリング
があり、これは半導体基板等の試料表面へのイオンビー
ムの入射角の変化には特に敏感である。このチャネリン
グを防止するために、通常はチャネリングの起こらない
試料角度や面方位を選んでイオン注入が行われるが、そ
の場合の精度は1°以下の高い精度が要求される。
精度のイオン注入が必要となってきている。特にGaA
s F E T等のm−v族化合物半導体素子では、
集積回路を製造する上で不純物イオンの注入深さの精度
、均−性及び再現性が厳しく要求される。この注入深さ
を変化させる要因の一つに不純物イオンのチャネリング
があり、これは半導体基板等の試料表面へのイオンビー
ムの入射角の変化には特に敏感である。このチャネリン
グを防止するために、通常はチャネリングの起こらない
試料角度や面方位を選んでイオン注入が行われるが、そ
の場合の精度は1°以下の高い精度が要求される。
ところで、イオン注入装置を設置する場合には、試料に
対するイオンビーム照射位置の調整が行われるが、その
確認法としては従来次のような方法が用いられている。
対するイオンビーム照射位置の調整が行われるが、その
確認法としては従来次のような方法が用いられている。
第1の方法では、試料ホルダー上に方眼紙または合成樹
脂板等を取り付けてイオンビームを照射し、ビーム照射
位置の炭化による痕跡がホルダーの中心付近にあること
を確認する。
脂板等を取り付けてイオンビームを照射し、ビーム照射
位置の炭化による痕跡がホルダーの中心付近にあること
を確認する。
第2の方法では、水平方向のビーム位置を確認するため
に、第4図に示すように、ビームスキャナーlの走査幅
を大きくとり、ディフレクタ−2の電位を上下させる。
に、第4図に示すように、ビームスキャナーlの走査幅
を大きくとり、ディフレクタ−2の電位を上下させる。
このとき、サプレッサー3のウィンドー3aに入るべき
イオンビーム4が、走査幅が大きいためにディフレクタ
−2により遮られる結果、半導体基板等の試料5上にデ
ィフレクタ−2の左右の影6が生じる。そしてこの影6
の幅a、bを観察することにより、イオンビーム4の水
平方向の位置ずれを確認する。
イオンビーム4が、走査幅が大きいためにディフレクタ
−2により遮られる結果、半導体基板等の試料5上にデ
ィフレクタ−2の左右の影6が生じる。そしてこの影6
の幅a、bを観察することにより、イオンビーム4の水
平方向の位置ずれを確認する。
しかしながら、これらのイオンビーム照射位置確認法は
いずれも極めて大まかなものであり、精度が低い。さら
に、試料表面へのイオンビームの入射角についての情報
は何ら得られず、走査されないときのイオンビームが試
料中心に当たっていることをもって試料にほぼ垂直にイ
オンビームが入射していると判断しているだけである。
いずれも極めて大まかなものであり、精度が低い。さら
に、試料表面へのイオンビームの入射角についての情報
は何ら得られず、走査されないときのイオンビームが試
料中心に当たっていることをもって試料にほぼ垂直にイ
オンビームが入射していると判断しているだけである。
なおパラレルスキャン方式のイオン注入装置においても
同様な問題が存在し、この場合にもイオンビームの入射
角を測定してずれを較正する必要がある。
同様な問題が存在し、この場合にもイオンビームの入射
角を測定してずれを較正する必要がある。
従って、従来のイオン注入装置では試料表面へのイオン
ビームの入射角を正確に測定することは難しく、このた
め不純物イオンのチャネリングを防止することは難しい
。
ビームの入射角を正確に測定することは難しく、このた
め不純物イオンのチャネリングを防止することは難しい
。
本発明は、上述の問題にかんがみ、従来のイオン注入装
置が有する上述のような欠点を是正したイオン注入装置
を提供することを目的とする。
置が有する上述のような欠点を是正したイオン注入装置
を提供することを目的とする。
本発明に係るイオン注入装置は、開口を存する一第1の
スリット板(例えば円形の開口lOaを有する第1スリ
ツト板10)と、イオンビームを検出するためのビーム
ディテクター(例えばビームディテクター12)と、こ
のビームディテクターと上記第1のスリット板との間に
設けられかつ開口を有する第2のスリット板(例えば円
形の開口13aを有する第2スリツト板13)とをそれ
ぞれ具備し、上記第1のスリット板の上記開口を通過し
た上記イオンビームが上記第2のスリット板の上記開口
を通過するようにこの第2のスリット板を上記第1のス
リット板に対して変位させ、上記イオンビームが上記ビ
ームディテクターにより検出された時の上記第2のスリ
ット板の上記変位量を求め、この変位量により所定の基
準軸に対する上記イオンビームの入射角を測定するよう
にしている。
スリット板(例えば円形の開口lOaを有する第1スリ
ツト板10)と、イオンビームを検出するためのビーム
ディテクター(例えばビームディテクター12)と、こ
のビームディテクターと上記第1のスリット板との間に
設けられかつ開口を有する第2のスリット板(例えば円
形の開口13aを有する第2スリツト板13)とをそれ
ぞれ具備し、上記第1のスリット板の上記開口を通過し
た上記イオンビームが上記第2のスリット板の上記開口
を通過するようにこの第2のスリット板を上記第1のス
リット板に対して変位させ、上記イオンビームが上記ビ
ームディテクターにより検出された時の上記第2のスリ
ット板の上記変位量を求め、この変位量により所定の基
準軸に対する上記イオンビームの入射角を測定するよう
にしている。
以下本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明す
る。
る。
第1A図〜第1C図に示すように、本実施例によるイオ
ン注入装置においては、イオンビームラインチューブ7
の一端に接続されているサンプルチャンバー8のフラン
ジ8aの表面を基準面とし、この基準面上にフランジ9
がO−リング等の真空シールを介して取り付けられてい
る。このフランジ9の下面にはフランジ面に垂直に例え
ばステンレス鋼製の第1スリツト板10が取り付けられ
、またフランジ9の中心に関してこの第1スリソト板1
0と対称な位置に絶縁体11を介して・ビーム走査面積
より大きな面積を有するビームディテクター12が取り
付けられている。なおこのビームディテクター12は、
所定方法によりサンプルチャンバー8の外部に設けられ
たビーム電流計(図示せず)に接続されている。
ン注入装置においては、イオンビームラインチューブ7
の一端に接続されているサンプルチャンバー8のフラン
ジ8aの表面を基準面とし、この基準面上にフランジ9
がO−リング等の真空シールを介して取り付けられてい
る。このフランジ9の下面にはフランジ面に垂直に例え
ばステンレス鋼製の第1スリツト板10が取り付けられ
、またフランジ9の中心に関してこの第1スリソト板1
0と対称な位置に絶縁体11を介して・ビーム走査面積
より大きな面積を有するビームディテクター12が取り
付けられている。なおこのビームディテクター12は、
所定方法によりサンプルチャンバー8の外部に設けられ
たビーム電流計(図示せず)に接続されている。
さらにこのビームディテクター12に近接して、図示省
略した従来公知の機構により紙面に垂直な面内(または
第1スリツト板10に設けられている例えば直径1鶴程
度の円形断面の開口10aを中心とする球面内)で移動
可能に例えばステンレス鋼製の第2スリツト板13が設
けられている。
略した従来公知の機構により紙面に垂直な面内(または
第1スリツト板10に設けられている例えば直径1鶴程
度の円形断面の開口10aを中心とする球面内)で移動
可能に例えばステンレス鋼製の第2スリツト板13が設
けられている。
この第2スリツト板13には、第1スリツト板10の開
口10aと同一形状の開口13aが形成されている。な
お本実施例においては、フランジ9、第1及び第2スリ
ット板10.13並びにビームディテクター12により
入射角測定治具が構成されている。
口10aと同一形状の開口13aが形成されている。な
お本実施例においては、フランジ9、第1及び第2スリ
ット板10.13並びにビームディテクター12により
入射角測定治具が構成されている。
次に上述のように構成された本実施例によるイオン注入
装置を用いてイオンビームの入射角を測定する方法につ
き説明する。
装置を用いてイオンビームの入射角を測定する方法につ
き説明する。
第1A図〜第1C図に示すように、まず所定方法により
イオンビーム4を得、これを第1スリツト板10に対し
て照射すると、この第1スリツト板10の開口10aを
通り抜けたイオンビーム4がビームディテクター12に
向かって直進する。
イオンビーム4を得、これを第1スリツト板10に対し
て照射すると、この第1スリツト板10の開口10aを
通り抜けたイオンビーム4がビームディテクター12に
向かって直進する。
この際、通常、イオンビーム4は第2スリツト板13に
よって遮られるためビームディテクター12には達しな
い。次に第2スリツト板13を既述の駆動機構により移
動させると、イオンビーム4の照射位置がこの第2スリ
ツト板13の開口13aに一致したときのみ、イオンビ
ーム4がビームディテクター12に達し、この結果ビー
ム電流計によりイオン電流が検出される。この時の第2
スリツト板13の位置(もしくは回転角)を読み取り、
この値から第1スリツト板IOの開口10aの中心を通
りこの第1のスリット板10の表面に垂直な基準軸(イ
オンビームラインチューブ7の中心軸と一致する)14
からの変位量を算出することにより、基準軸14に対す
るイオンビーム4の入射角θ1.θ2を求めることがで
きる。
よって遮られるためビームディテクター12には達しな
い。次に第2スリツト板13を既述の駆動機構により移
動させると、イオンビーム4の照射位置がこの第2スリ
ツト板13の開口13aに一致したときのみ、イオンビ
ーム4がビームディテクター12に達し、この結果ビー
ム電流計によりイオン電流が検出される。この時の第2
スリツト板13の位置(もしくは回転角)を読み取り、
この値から第1スリツト板IOの開口10aの中心を通
りこの第1のスリット板10の表面に垂直な基準軸(イ
オンビームラインチューブ7の中心軸と一致する)14
からの変位量を算出することにより、基準軸14に対す
るイオンビーム4の入射角θ1.θ2を求めることがで
きる。
半導体ウェハー等の試料への実際のイオン注入作業に際
しては、上述のようにしてイオンビーム4の入射角θ1
.θ2を求めた後、サンプルチャンバー8からフランジ
9を取り外し、代わりに、入射角θ1.θ2の上記測定
値に基づいてチャネリングが起こらないように試料結晶
方位を合わせることができるように予め加工された例え
ば第2A図及び第2B図に示すようなサンプルホルダー
15を取り付けてイオン注入作業を行えばよい。なお第
2A図及び第2B図において、符号16はフランジ、符
号17はサンプルステージ、符号18はサンプルステー
ジフランジ、符号19はサンプルステージ回転ツマミ、
符号20は絶縁体から成る回転軸、符号21はイオン電
流測定端子、符号22はハーメチックシール、符号23
はコネクター、符号24は0−リングである。
しては、上述のようにしてイオンビーム4の入射角θ1
.θ2を求めた後、サンプルチャンバー8からフランジ
9を取り外し、代わりに、入射角θ1.θ2の上記測定
値に基づいてチャネリングが起こらないように試料結晶
方位を合わせることができるように予め加工された例え
ば第2A図及び第2B図に示すようなサンプルホルダー
15を取り付けてイオン注入作業を行えばよい。なお第
2A図及び第2B図において、符号16はフランジ、符
号17はサンプルステージ、符号18はサンプルステー
ジフランジ、符号19はサンプルステージ回転ツマミ、
符号20は絶縁体から成る回転軸、符号21はイオン電
流測定端子、符号22はハーメチックシール、符号23
はコネクター、符号24は0−リングである。
上述の実施例によれば次のような種々の利点がある。す
なわち、第1及び第2スリツト板10゜13とビームデ
ィテクター12とを設け、第1のスリット板10にイオ
ンビーム4を当てながら第2のスリット板13を変位さ
せることにより、イオンビーム4がこれらの第1及び第
2スリツト板10.13の開口10a、13bを通過し
てビームディテクター12により検出された時の第2ス
リツト板13の変位量を求め、この変位量からイオンビ
ーム4の入射角θ1.θ2を求めるようにしているので
、この入射角θ1.θ2を例えばo、t’程度の高い精
度で測定することが可能である。
なわち、第1及び第2スリツト板10゜13とビームデ
ィテクター12とを設け、第1のスリット板10にイオ
ンビーム4を当てながら第2のスリット板13を変位さ
せることにより、イオンビーム4がこれらの第1及び第
2スリツト板10.13の開口10a、13bを通過し
てビームディテクター12により検出された時の第2ス
リツト板13の変位量を求め、この変位量からイオンビ
ーム4の入射角θ1.θ2を求めるようにしているので
、この入射角θ1.θ2を例えばo、t’程度の高い精
度で測定することが可能である。
またこのイオンビーム4の入射角θ0.θ2の測定結果
を用いることにより、試料表面へのイオンビーム4の入
射方向を所望の面方位に精度良く一致させてイオン注入
を行うことができるので、試料の面方位を試料全域に亘
ってチャネリングが最も起こりにくい角度に精度良くし
かも再現性良く合わせてイオン注入を行うことができ、
このため試料中での不純物イオンのチャネリングを効果
的に防止することができる。のみならず、不純物イオン
の注入深さを精度良く制御することができるので、試料
内での注入深さの均−性及び試料毎の注入深さの再現性
を高くすることができる。従って、半導体装置等の製造
の歩留まりを向上させることが可能である。
を用いることにより、試料表面へのイオンビーム4の入
射方向を所望の面方位に精度良く一致させてイオン注入
を行うことができるので、試料の面方位を試料全域に亘
ってチャネリングが最も起こりにくい角度に精度良くし
かも再現性良く合わせてイオン注入を行うことができ、
このため試料中での不純物イオンのチャネリングを効果
的に防止することができる。のみならず、不純物イオン
の注入深さを精度良く制御することができるので、試料
内での注入深さの均−性及び試料毎の注入深さの再現性
を高くすることができる。従って、半導体装置等の製造
の歩留まりを向上させることが可能である。
以上本発明の実施例につき説明したが、本発明は上述の
実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想
に基づく種々の変形が可能である。
実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想
に基づく種々の変形が可能である。
例えば、第1及び第2スリット板10.13の材質、大
きさ、それらの間の間隔、開口10a。
きさ、それらの間の間隔、開口10a。
13aの大きさ及び形状等は必要に応じて変更可能であ
る。また第2のスリット板13の移動機構も必要に応じ
て種々の形式のものを用いることが可能である。
る。また第2のスリット板13の移動機構も必要に応じ
て種々の形式のものを用いることが可能である。
さらに例えば第3A図及び第3B図に示すような、より
量産に適した型式のサンプルチャンバーを有するイオン
注入装置に本発明を適用することも可能である。なお第
3A図及び第3B図において、符号25は試料を取り付
けるためのカル−セル、符号26はターンテーブル、符
号27はカル−セル25の底面の中心に設けられた円形
の開口25aと嵌合する凸部、符号28はカル−セル2
5の底面に設けられた開口25bと嵌合する位置決めピ
ン、符号29はターンテーブル26を回転させるための
駆動機構である。この場合、入射角測定治具をサンプル
チャンバー7に取り付けるには、例えばターンテーブル
26の表面を基準面とすれば良い。
量産に適した型式のサンプルチャンバーを有するイオン
注入装置に本発明を適用することも可能である。なお第
3A図及び第3B図において、符号25は試料を取り付
けるためのカル−セル、符号26はターンテーブル、符
号27はカル−セル25の底面の中心に設けられた円形
の開口25aと嵌合する凸部、符号28はカル−セル2
5の底面に設けられた開口25bと嵌合する位置決めピ
ン、符号29はターンテーブル26を回転させるための
駆動機構である。この場合、入射角測定治具をサンプル
チャンバー7に取り付けるには、例えばターンテーブル
26の表面を基準面とすれば良い。
本発明に係るイオン注入装置によれば、所定の基準軸に
対するイオンビームの入射角を精度良く測定することが
できる。従って、イオン注入を行うべき秋料表面へのイ
オンビームの入射方向を所望の試料方位に精度良く一致
させてイオン注入を行うことが可能である。
対するイオンビームの入射角を精度良く測定することが
できる。従って、イオン注入を行うべき秋料表面へのイ
オンビームの入射方向を所望の試料方位に精度良く一致
させてイオン注入を行うことが可能である。
第1A図〜第1c図はそれぞれ本発明の実施例によるイ
オン注入装置の要部を示すフランジを省略した平面図、
そのA−A′wAの断面図及び入射角測定治具の側面図
、第2A図及び第2B図はそれぞれイオン注入作業に用
いるサンプルホルダーの平面図及び正面図、第3A図及
び第3B図はそれぞれ量産性サンプルチャンバーを示す
断面図及び平面図、第4図は従来のイオン注入装置の要
部を示す断面図である。 なお図面に用いた符号において、 4−・−一−−−−−−−−−・・−・イオンビーム5
−=−・−−−−−−−−・・・−試料8−・−・−・
・・−・−サンプルチャンバー10−・−・−−−−−
−−・・・・−第1スリット板12−一−−・−・−−
−−−・・〜・・〜ビームディテクター13・・−・−
・−・・−・−・−第2スリット板15−・−−−−−
一−−−−−−・−サンプルホルダー25−−−−一・
・−・−−−−一一一カルーセル26−−−−−−−−
−・−・−−−−一−・ターンテーブルである。
オン注入装置の要部を示すフランジを省略した平面図、
そのA−A′wAの断面図及び入射角測定治具の側面図
、第2A図及び第2B図はそれぞれイオン注入作業に用
いるサンプルホルダーの平面図及び正面図、第3A図及
び第3B図はそれぞれ量産性サンプルチャンバーを示す
断面図及び平面図、第4図は従来のイオン注入装置の要
部を示す断面図である。 なお図面に用いた符号において、 4−・−一−−−−−−−−−・・−・イオンビーム5
−=−・−−−−−−−−・・・−試料8−・−・−・
・・−・−サンプルチャンバー10−・−・−−−−−
−−・・・・−第1スリット板12−一−−・−・−−
−−−・・〜・・〜ビームディテクター13・・−・−
・−・・−・−・−第2スリット板15−・−−−−−
一−−−−−−・−サンプルホルダー25−−−−一・
・−・−−−−一一一カルーセル26−−−−−−−−
−・−・−−−−一−・ターンテーブルである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 開口を有する第1のスリット板と、 イオンビームを検出するためのビームディテクターと、 このビームディテクターと上記第1のスリット板との間
に設けられかつ開口を有する第2のスリット板とをそれ
ぞれ具備し、 上記第1のスリット板の上記開口を通過した上記イオン
ビームが上記第2のスリット板の上記開口を通過するよ
うにこの第2のスリット板を上記第1のスリット板に対
して変位させ、 上記イオンビームが上記ビームディテクターにより検出
された時の上記第2のスリット板の上記変位量を求め、 この変位量により所定の基準軸に対する上記イオンビー
ムの入射角を測定するようにしたイオン注入装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60073219A JPH0760664B2 (ja) | 1985-04-06 | 1985-04-06 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60073219A JPH0760664B2 (ja) | 1985-04-06 | 1985-04-06 | イオン注入装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61232546A true JPS61232546A (ja) | 1986-10-16 |
JPH0760664B2 JPH0760664B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=13511831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60073219A Expired - Lifetime JPH0760664B2 (ja) | 1985-04-06 | 1985-04-06 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0760664B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007073271A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Ulvac Japan Ltd | ステンシルマスクイオン注入装置 |
-
1985
- 1985-04-06 JP JP60073219A patent/JPH0760664B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007073271A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Ulvac Japan Ltd | ステンシルマスクイオン注入装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0760664B2 (ja) | 1995-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6810105B2 (en) | Methods and apparatus for dishing and erosion characterization | |
TWI413165B (zh) | 離子植入束角度校準 | |
US6627903B1 (en) | Methods and devices for calibrating a charged-particle-beam microlithography apparatus, and microelectronic-device fabrication methods comprising same | |
KR20030012855A (ko) | 병진 가능한 받침대와 패러데이 컵을 이용한 충전입자균일 주사 장치 및 방법 | |
EP1929258B1 (en) | A photoelectron spectroscopy apparatus | |
JPH0357620B2 (ja) | ||
EP1964149B1 (en) | Ion beam angle measurement systems and methods employing varied angle slot arrays for ion implantation systems | |
US6788760B1 (en) | Methods and apparatus for characterizing thin films | |
US7474732B2 (en) | Calibration of X-ray reflectometry system | |
JPS61232546A (ja) | イオン注入装置 | |
JP2558484B2 (ja) | ウエハの位置決め装置 | |
US20030063705A1 (en) | Methods and apparatus for void characterization | |
JP4218093B2 (ja) | 試料の保持方法,試料の保持装置、および荷電粒子線装置 | |
JP2007165655A (ja) | ウエハ方向センサー | |
US6287876B1 (en) | Reticle-substrate alignment methods for charged-particle-beam microlithography, and associated semiconductor-device manufacturing methods | |
KR20050027507A (ko) | 이온 분석 방법 및 이를 이용한 분석 장치 | |
US4570070A (en) | Ion-beam monitor | |
JPS59163505A (ja) | 微細溝の寸法測定方法および装置 | |
JP3430788B2 (ja) | 試料像測定装置 | |
JPH06162987A (ja) | 試料処理装置 | |
KR100499172B1 (ko) | 이온 주입 공정의 기판 경사각 측정 방법 | |
JPH0696715A (ja) | イオン打込装置 | |
KR20020072983A (ko) | 엑스선 광전자 분광장치 | |
JP2000208395A (ja) | 基板検査装置及び基板検査方法 | |
JP2004071954A (ja) | ホールの検査方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |