JP2785297B2 - Ion implanter - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、イオンビームをX方向およびそれと直交
するY方向にそれぞれ平行走査するいわゆる平行走査方
式のイオン注入装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called parallel scanning type ion implantation apparatus that performs parallel scanning of an ion beam in an X direction and a Y direction orthogonal thereto.
イオンビームをX方向およびY方向に角度を持って走
査する通常のイオン注入装置では、ターゲット面内の位
置によって注入角度が異なるという問題があり、これを
解決するためにいわゆる平行走査方式のイオン注入装置
が開発されている。In a conventional ion implantation apparatus that scans an ion beam at an angle in the X direction and the Y direction, there is a problem that an implantation angle differs depending on a position in a target surface. To solve this problem, a so-called parallel scanning type ion implantation is used. Equipment is being developed.
そのようなものの従来例を第3図に示す。 FIG. 3 shows a conventional example of such a device.
即ちこの装置では、イオン源2から引き出され、分析
電磁石6によって質量分析および加速管8によって加速
が行われたスポット状のイオンビーム4は、互いに逆位
相の走査電圧(三角波電圧)が印加される2組のX走査
電極10および12の協働によってX方向(例えば水平方
向。以下同じ)に静電的に平行走査され、かつ互いに逆
位相の走査電圧(三角波電圧)が印加される2組のY走
査電極14および16の協働によってY方向(例えば垂直方
向。以下同じ)に静電的に平行走査される。That is, in this apparatus, the spot-shaped ion beam 4 extracted from the ion source 2 and subjected to mass analysis by the analysis electromagnet 6 and acceleration by the acceleration tube 8 is applied with a scanning voltage (triangular wave voltage) having an opposite phase to each other. The two sets of X scan electrodes 10 and 12 cooperate to electrostatically scan in the X direction (for example, in the horizontal direction; the same applies hereinafter) and apply scanning voltages (triangular wave voltages) having opposite phases to each other. By the cooperation of the Y scanning electrodes 14 and 16, electrostatic parallel scanning is performed in the Y direction (for example, the vertical direction; the same applies hereinafter).
そして、このようにしてX,Y両方向に平行走査された
イオンビーム4がターゲット(例えばウェーハ)18の全
面に照射され、それによってターゲット18の全面に亘り
一定角度でイオン注入が行われる。Then, the entire surface of the target (for example, wafer) 18 is irradiated with the ion beam 4 scanned in parallel in both the X and Y directions, thereby performing ion implantation over the entire surface of the target 18 at a constant angle.
ところがこのようなイオン注入装置においては、通常
のイオン注入装置の2倍の、即ち4組の走査電極10、1
2、14、16を設けなければならないため、ビームライン
長が長くなり、ひいては装置が長大化するという問題が
ある。However, in such an ion implanter, twice the number of scan electrodes 10, 1 is used, which is twice that of a normal ion implanter.
Since 2, 14, and 16 must be provided, there is a problem that the beam line length becomes longer and the device becomes longer.
ちなみに、イオン注入装置が長大化すると、例えば半
導体製造装置ではイオン注入装置が一番大型であるた
め、それを収納するクリーンルームや建屋までもが大型
化する。Incidentally, when the length of the ion implantation apparatus becomes large, for example, in a semiconductor manufacturing apparatus, since the ion implantation apparatus is the largest, even a clean room or a building for accommodating the ion implantation apparatus becomes large.
そこでこの発明は、このような平行走査方式のイオン
注入装置のビームライン長を短くすることを主たる目的
とする。Therefore, an object of the present invention is to reduce the beam line length of such a parallel scanning type ion implantation apparatus.
上記目的を達成するため、この発明のイオン注入装置
は、要約すれば、イオンビームをY方向に平行走査する
Y走査手段の下流側に加速手段を設け、更にその下流側
にイオンビームX方向に平行走査するX走査手段を設け
たことを特徴とする。In order to achieve the above object, the ion implantation apparatus of the present invention, in summary, provides an acceleration means on the downstream side of the Y scanning means for scanning the ion beam in parallel in the Y direction, and further provides the ion beam in the ion beam X direction on the downstream side. X scanning means for performing parallel scanning is provided.
上記構成によれば、イオンビームのY方向の平行走査
が、加速手段の上流側の低エネルギー側で行われるた
め、所定の走査幅を得る場合、イオンビームのエネルギ
ーが低いぶん、Y走査手段を構成する2組のY走査電極
の長さが短くて済む。According to the above configuration, the parallel scanning of the ion beam in the Y direction is performed on the low energy side on the upstream side of the accelerating means. Therefore, when a predetermined scanning width is obtained, the Y scanning means needs to be operated because the energy of the ion beam is low. The lengths of the two sets of Y-scanning electrodes to be configured can be reduced.
第1図はこの発明の一実施例に係るイオン注入装置を
示す平面図であり、第2図は第1図のY走査電極および
加速管回りを部分的に示す斜視図である。以下において
は従来例との相違点を主に説明する。FIG. 1 is a plan view showing an ion implantation apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view partially showing the vicinity of a Y scanning electrode and an acceleration tube in FIG. Hereinafter, differences from the conventional example will be mainly described.
この実施例においては、前述したような分析電磁石6
の下流側にY走査手段を設けている。In this embodiment, the analysis electromagnet 6 as described above is used.
Y scanning means is provided on the downstream side of.
このY走査手段は、Y走査電源27と、それから互いに
逆位相の走査電圧(三角波電圧)が印加される2組の、
互いにビーム進行方向に対して上流側および下流側に位
置するY走査電極24および26を有しており、これらの協
働によって、Y走査電極26から出射するイオンビーム4
をY方向に平行走査するようにしている。This Y scanning means includes a Y scanning power supply 27 and two sets of scanning voltages (triangular wave voltages) having opposite phases applied thereto.
Y-scanning electrodes 24 and 26 are located on the upstream and downstream sides with respect to the beam traveling direction, respectively.
Are scanned in parallel in the Y direction.
そしてこのようなY走査手段の下流側に、それによっ
て平行走査されて帯状となったイオンビーム4を加速す
る加速手段として加速管28を設けている。On the downstream side of the Y-scanning means, an accelerating tube 28 is provided as an accelerating means for accelerating the ion beam 4 which has been scanned in parallel and has become a band.
この加速管28は、主に第2図を参照して、Y方向に細
長いスロット28bをそれぞれ有する電極28aを所要枚数有
しており、各電極28a間に図示しない加速電源から直流
電圧が印加され、それによってイオンビーム4を静電的
に所要のエネルギーまで加速することができる。ちなみ
に、このような帯状のイオンビーム4は、従来のスポッ
ト状のイオンビーム4の場合と同様、比較的容易に均一
な加速が可能である。Referring mainly to FIG. 2, the acceleration tube 28 has a required number of electrodes 28a each having an elongated slot 28b in the Y direction, and a DC voltage is applied between the electrodes 28a from an acceleration power source (not shown). Thereby, the ion beam 4 can be electrostatically accelerated to a required energy. Incidentally, uniform acceleration of such a band-like ion beam 4 can be relatively easily performed, as in the case of the conventional spot-like ion beam 4.
更に、このような加速管28の下流側にX走査手段を設
けている。Further, X scanning means is provided on the downstream side of the acceleration tube 28.
このX走査手段は、X走査電源23と、それから互いに
逆位相の走査電圧(三角波電圧)が印加される2組の、
互いにビーム進行方向に対して上流側および下流側に位
置するX走査電極20および22を有しており、これらの協
働によって、X走査電極22から出射するイオンビーム4
をX方向に平行走査するようにしている。The X scanning means includes an X scanning power supply 23 and two sets of scanning voltages (triangular wave voltages) having opposite phases applied thereto.
X scan electrodes 20 and 22 are located upstream and downstream of each other with respect to the beam traveling direction.
Are scanned in parallel in the X direction.
そして、上記のようにしてX,Y両方向に平行走査され
たイオンビーム4を、ホルダ30に保持されたターゲット
18の全面に照射するようにしている。従って、ターゲッ
ト18の全面に亘り一定角度でイオン注入が行われる。32
は、ホルダ30を例えば矢印Rのように回転させる機能を
有するホルダ駆動装置である。Then, the ion beam 4 scanned in parallel in the X and Y directions as described above is transferred to the target held by the holder 30.
Irradiation is performed on the entire surface of 18. Therefore, ion implantation is performed over the entire surface of the target 18 at a constant angle. 32
Is a holder driving device having a function of rotating the holder 30 as shown by an arrow R, for example.
上記のような構成によれば、イオンビーム4のY方向
の平行走査が、従来例のように加速管8による加速後と
違って、加速管28の上流側の低エネルギー側で行われる
ため、所定の走査幅(換言すれば偏向角)を得る場合、
イオンビーム4のエネルギーが低いぶん、Y走査電極24
および26の長さを従来のY走査電極14および16に比べて
短くすることができる。According to the above configuration, the parallel scanning of the ion beam 4 in the Y direction is performed on the low energy side upstream of the accelerating tube 28 unlike the conventional example after acceleration by the accelerating tube 8. When obtaining a predetermined scanning width (in other words, deflection angle),
Since the energy of the ion beam 4 is low, the Y scan electrode 24
And 26 can be shorter than conventional Y scan electrodes 14 and 16.
これは、一般的に走査電極における偏向角θは、走査
電極長をl、電極間隔をd、走査電圧をV、イオンビー
ムのエネルギーをEをとした場合、 θ=tan-1(lV/2dE) で表されることからも分る。In general, the deflection angle θ of the scanning electrode is as follows: θ = tan −1 (lV / 2dE) where l is the scanning electrode length, d is the electrode interval, V is the scanning voltage, and E is the energy of the ion beam. It can be seen from the expression.
その結果、第3図の従来例に比べてビームライン長を
短くすることができ、ひいては当該イオン注入装置の長
大化を防ぐことができる。その結果、当該イオン注入装
置を収納するクリーンルームや建屋も小型化することが
できる。As a result, the beam line length can be reduced as compared with the conventional example shown in FIG. 3, and the ion implantation apparatus can be prevented from becoming longer. As a result, the size of a clean room or building that houses the ion implantation apparatus can also be reduced.
尚、このイオン注入装置は、機械的(メカニカル)な
走査を用いておらず、イオンビーム4をX,Y両方向に静
電的に走査するものであるため、ターゲット18上におけ
るイオンビーム4の移動は高速であり、従ってターゲッ
ト18の過大な温度上昇をもたらすことはない。Since this ion implantation apparatus does not use mechanical scanning, but scans the ion beam 4 electrostatically in both X and Y directions, the ion beam 4 moves on the target 18. Is fast and therefore does not cause an excessive temperature rise of the target 18.
また、この実施例のように、イオン注入中にホルダ30
と共にターゲット18を回転させるようにしても良く、そ
のようにすれば、ターゲット18の面内における注入均一
性の向上を図ることができる。Also, as in this embodiment, during ion implantation,
At the same time, the target 18 may be rotated. In such a case, the injection uniformity in the plane of the target 18 can be improved.
また、この明細書においてX方向およびY方向は、直
交する2方向を表すだけであり、従って例えば、X方向
を水平方向と見ても、垂直方向と見ても、更にはそれら
から傾いた方向と見ても良い。In this specification, the X direction and the Y direction represent only two orthogonal directions. Therefore, for example, the X direction can be viewed as a horizontal direction, a vertical direction, or a direction inclined from them. You can also see.
以上のようにこの発明によれば、イオンビームのY方
向の平行走査を、加速手段の上流側の低エネルギー側で
行うようにしたので、イオンビームのエネルギーが低い
ぶん、Y走査手段を構成する2組のY走査電極の長さが
短くて済むようになる。その結果、従来例に比べてビー
ムライン長を短くすることができ、ひいては当該イオン
注入装置の長大化を防ぐことができる。As described above, according to the present invention, the parallel scanning in the Y direction of the ion beam is performed on the low energy side on the upstream side of the accelerating means, so that the Y scanning means is configured as the energy of the ion beam is low. The length of the two sets of Y scan electrodes can be reduced. As a result, the beam line length can be shortened as compared with the conventional example, and the ion implantation apparatus can be prevented from becoming longer.
第1図は、この発明の一実施例に係るイオン注入装置を
示す平面図である。第2図は、第1図のY走査電極およ
び加速管回りを部分的に示す斜視図である。第3図は、
従来の平行走査方式のイオン注入装置の一例を示す平面
図である。 4……イオンビーム、18……ターゲット、20,22……X
走査電極、23……X走査電源、24,26……Y走査電極、2
7……Y走査電源、28……加速管。FIG. 1 is a plan view showing an ion implantation apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view partially showing the Y scanning electrode and the periphery of the acceleration tube in FIG. FIG.
It is a top view which shows an example of the conventional parallel scanning type ion implantation apparatus. 4 ... Ion beam, 18 ... Target, 20,22 ... X
Scan electrode, 23 ... X scan power supply, 24,26 ... Y scan electrode, 2
7 ... Y scanning power supply, 28 ... Acceleration tube.
Claims (1)
2組の互いにビーム進行方向に対して上流側および下流
側に位置するY走査電極を有し、下流側の組のY走査電
極から出射するイオンビームをY方向に平行走査するY
走査手段と、このY走査手段によって平行走査されたイ
オンビームを加速する加速手段と、この加速手段によっ
て加速されたイオンビームをY方向と直交するX方向に
静電的に走査する2組の互いにビーム進行方向に対して
上流側および下流側に位置するX走査電極を有し、下流
側の組のX走査電極から出射するイオンビームをX方向
に平行走査するX走査手段とを供えることを特徴とする
イオン注入装置。An ion beam is electrostatically scanned in the Y direction. The ion beam has two sets of Y scan electrodes located upstream and downstream with respect to the beam traveling direction. Scans in parallel the ion beam emitted from
A scanning unit, an acceleration unit for accelerating the ion beam parallel-scanned by the Y scanning unit, and two sets of two sets for electrostatically scanning the ion beam accelerated by the acceleration unit in the X direction orthogonal to the Y direction. X-scanning electrodes that are located on the upstream side and the downstream side with respect to the beam traveling direction, and are provided with X-scanning means for performing parallel scanning in the X-direction on the ion beam emitted from the pair of X-scanning electrodes on the downstream side. Ion implanter.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1030512A JP2785297B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Ion implanter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030512A JP2785297B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Ion implanter |
Publications (2)
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| JPH02210746A JPH02210746A (en) | 1990-08-22 |
| JP2785297B2 true JP2785297B2 (en) | 1998-08-13 |
Family
ID=12305863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030512A Expired - Fee Related JP2785297B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Ion implanter |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2785297B2 (en) |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP1030512A patent/JP2785297B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH02210746A (en) | 1990-08-22 |
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