JP3010640B2 - 半導体装置の製造方法及びその装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法及びその装置Info
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- JP3010640B2 JP3010640B2 JP1211692A JP21169289A JP3010640B2 JP 3010640 B2 JP3010640 B2 JP 3010640B2 JP 1211692 A JP1211692 A JP 1211692A JP 21169289 A JP21169289 A JP 21169289A JP 3010640 B2 JP3010640 B2 JP 3010640B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置の製造方法及びその装置、特に、基板領域
を越える領域をイオンビームで走査して基板にイオンを
注入すると共に、その注入により基板に蓄積される正電
荷を中和するための電子照射を行うイオン注入に関し、 電子照射が基板に中和を越えた過大な負電荷の蓄積を
与えないようにすることを目的とし、 方法においては、イオンビームの走査点が基板の周縁
近傍よりも外側となった際に、電子照射を中断するよう
に構成し、装置においては、ディスクと、イオンビーム
源と、走査コントローラと、電子銃と、電子銃コントロ
ーラとを有し、ディスクは、円板状をなし、主面の周縁
部に複数の基板を並べて保持し且つ回転可能なものであ
り、イオンビーム源は、所定イオンのイオンビームをデ
ィスク主面の周縁部に向けて出射するものであり、走査
コントローラは、イオンビームをディスクの半径方向に
走査させ、且つその走査点を認識し得るものであり、電
子銃は、ディスク上のイオンビーム走査領域に電子を照
射するものであり、電子銃コントローラは、走査コント
ローラが認識するイオンビーム走査点の情報により、電
子銃による上記照射のオン・オフを制御し得るものであ
るように構成する。
を越える領域をイオンビームで走査して基板にイオンを
注入すると共に、その注入により基板に蓄積される正電
荷を中和するための電子照射を行うイオン注入に関し、 電子照射が基板に中和を越えた過大な負電荷の蓄積を
与えないようにすることを目的とし、 方法においては、イオンビームの走査点が基板の周縁
近傍よりも外側となった際に、電子照射を中断するよう
に構成し、装置においては、ディスクと、イオンビーム
源と、走査コントローラと、電子銃と、電子銃コントロ
ーラとを有し、ディスクは、円板状をなし、主面の周縁
部に複数の基板を並べて保持し且つ回転可能なものであ
り、イオンビーム源は、所定イオンのイオンビームをデ
ィスク主面の周縁部に向けて出射するものであり、走査
コントローラは、イオンビームをディスクの半径方向に
走査させ、且つその走査点を認識し得るものであり、電
子銃は、ディスク上のイオンビーム走査領域に電子を照
射するものであり、電子銃コントローラは、走査コント
ローラが認識するイオンビーム走査点の情報により、電
子銃による上記照射のオン・オフを制御し得るものであ
るように構成する。
本発明は、半導体装置の製造方法及びその装置に係
り、特に、基板領域を越える領域をイオンビームで走査
して基板にイオンを注入すると共に、その注入により基
板に蓄積された正電荷を中和するための電子照射を行う
イオン注入に関する。
り、特に、基板領域を越える領域をイオンビームで走査
して基板にイオンを注入すると共に、その注入により基
板に蓄積された正電荷を中和するための電子照射を行う
イオン注入に関する。
半導体装置の製造では、基板への不純物導入にイオン
注入が賞用されている。そのイオン注入に用いられる装
置には、イオンビーム電流を大きくした高電流型イオン
注入装置がある。その装置では、イオンの注入による基
板上の絶縁膜や絶縁膜上導電層への正電荷蓄積が多くな
るために、基板上の素子にダメージを与えることがある
ので、その蓄積電荷を中和するように電子照射を行うこ
とがある。その際、素子が微細である場合には、その中
和が適切に行われるように電子照射を制御する必要があ
る。
注入が賞用されている。そのイオン注入に用いられる装
置には、イオンビーム電流を大きくした高電流型イオン
注入装置がある。その装置では、イオンの注入による基
板上の絶縁膜や絶縁膜上導電層への正電荷蓄積が多くな
るために、基板上の素子にダメージを与えることがある
ので、その蓄積電荷を中和するように電子照射を行うこ
とがある。その際、素子が微細である場合には、その中
和が適切に行われるように電子照射を制御する必要があ
る。
第2図(a)(b)は、上述の電子照射を行うイオン
注入装置従来例の要部構成図とそのディスクの部分正面
図である。
注入装置従来例の要部構成図とそのディスクの部分正面
図である。
同図において、1はディスク、2はイオンビーム源、
3は走査コントローラ、4は電子銃、5は電子銃コント
ローラ、Sはイオン注入対象の基板(ウェーハ)、であ
る。
3は走査コントローラ、4は電子銃、5は電子銃コント
ローラ、Sはイオン注入対象の基板(ウェーハ)、であ
る。
ディスク1は、円板状をなし、主面の周縁部に複数の
基板Sを並べて保持し、モータ1aの駆動により回転す
る。ディスク1の直径は例えば60cmφ程度、回転速度は
例えば1000rpm程度である。
基板Sを並べて保持し、モータ1aの駆動により回転す
る。ディスク1の直径は例えば60cmφ程度、回転速度は
例えば1000rpm程度である。
イオンビーム源2は、注入イオン(例えば基板SがSi
の場合、B+、P+、As+など)のイオンビーム2aをディス
ク2主面の周縁部に向けて出射する。イオンビーム2aの
直径はディスク2の主面位置で15〜20mmφ、その電流は
例えば4mA程度である。なお一般に、最大イオンビーム
電流が10mA以上であるイオン注入装置を高電流型と称す
る。
の場合、B+、P+、As+など)のイオンビーム2aをディス
ク2主面の周縁部に向けて出射する。イオンビーム2aの
直径はディスク2の主面位置で15〜20mmφ、その電流は
例えば4mA程度である。なお一般に、最大イオンビーム
電流が10mA以上であるイオン注入装置を高電流型と称す
る。
走査コントローラ3は、イオンビーム2aを偏向させる
偏向機構3aとそれを制御するコントロール部3bとを有し
て、イオンビーム2aをディスク1の半径方向に走査させ
る。。その走査領域A((b)に図示)の長さは、ディ
スク1の回転により通過する基板Sが占める領域を越え
るように設定される。また一走査の時間は例えば数秒程
度である。
偏向機構3aとそれを制御するコントロール部3bとを有し
て、イオンビーム2aをディスク1の半径方向に走査させ
る。。その走査領域A((b)に図示)の長さは、ディ
スク1の回転により通過する基板Sが占める領域を越え
るように設定される。また一走査の時間は例えば数秒程
度である。
電子銃4は、ディスク1上のイオンビーム2a走査領域
Aに電子を照射する。その照射領域は(b)にBで示さ
れる。この電子照射は、先に述べたように、イオン注入
の際にイオンビーム2aから基板Sに蓄積される正電荷を
中和するために、基板Sに負電荷を供給するものであ
る。
Aに電子を照射する。その照射領域は(b)にBで示さ
れる。この電子照射は、先に述べたように、イオン注入
の際にイオンビーム2aから基板Sに蓄積される正電荷を
中和するために、基板Sに負電荷を供給するものであ
る。
電子銃コントローラ5は、上記電子照射の強度を調整
するように電子銃4を制御する。
するように電子銃4を制御する。
そして、この装置を用いたイオン注入は、上記電子照
射による電流の大きさがイオンビーム2aによる電流の大
きさと等しくなるように電子照射の強度を合わせ、基板
Sを保持したディスク1を回転させながらイオンビーム
2aを走査し、且つその期間中は上記電子照射を連続的な
ものにして行う。
射による電流の大きさがイオンビーム2aによる電流の大
きさと等しくなるように電子照射の強度を合わせ、基板
Sを保持したディスク1を回転させながらイオンビーム
2aを走査し、且つその期間中は上記電子照射を連続的な
ものにして行う。
しかしながらこのようにしてイオン注入を行うと、イ
オンビーム2aの走査点が基板S上にある際には、基板S
に蓄積される正電荷が適切に中和されるが、イオンビー
ム2aの走査点が基板Sの周縁よりも外側となった際に
は、基板Sに対する正電荷の蓄積が中断されるにもかか
わらず電子照射による負電荷の供給が継続されて、基板
Sの負電荷蓄積が過大となり正電荷の場合と同様に基板
S上の素子にダメージを与える場合がある。
オンビーム2aの走査点が基板S上にある際には、基板S
に蓄積される正電荷が適切に中和されるが、イオンビー
ム2aの走査点が基板Sの周縁よりも外側となった際に
は、基板Sに対する正電荷の蓄積が中断されるにもかか
わらず電子照射による負電荷の供給が継続されて、基板
Sの負電荷蓄積が過大となり正電荷の場合と同様に基板
S上の素子にダメージを与える場合がある。
そこで本発明は、半導体装置の製造方法及びその装
置、特に、基板領域を越える領域をイオンビームで走査
して基板にイオンを注入すると共に、その注入により基
板に蓄積される正電荷を中和するための電子照射を行う
イオン注入に関し、電子照射が基板に中和を越えた過大
な負電荷の蓄積を与えないようにすることを目的とす
る。
置、特に、基板領域を越える領域をイオンビームで走査
して基板にイオンを注入すると共に、その注入により基
板に蓄積される正電荷を中和するための電子照射を行う
イオン注入に関し、電子照射が基板に中和を越えた過大
な負電荷の蓄積を与えないようにすることを目的とす
る。
上記の目的は、走査コントローラによって制御された
イオンビームを用いて、基板を含む走査領域にイオン注
入を行うと共に、該注入によって該基板に蓄積される正
電荷を中和するため、該イオンビームの該走査領域に電
子照射を行う半導体装置の製造方法において、 該電子照射を電子銃コントローラで行い、該電子銃コ
ントローラは、該イオンビームの走査点が、基板の周縁
近傍よりも外側になった認識情報を該走査コントローラ
から得て、電子照射の中断を行う半導体装置の製造方法
によって達成され、 また、ディスクと、イオンビーム源と、走査コントロ
ーラと、電子銃と、電子銃コントローラとを有し、 該ディスクは、円板状をなし、主面の周縁部に複数の
基板を並べて保持し且つ回転可能なものであり、 該イオンビーム源は、所定のイオンのイオンビームを
該ディスク主面の周縁部に向けて出射するものであり、 該走査コントローラは、該イオンビームを該ディスク
の半径方向に走査させ、且つその走査点を認識するもの
であり、 該電子銃は、該ディスク上の該イオンビームの走査領
域に電子を照射するものであり、 該電子銃コントローラは、該走査コントローラが認識
する該イオンビームの走査点の情報により、該電子銃に
よる該電子照射のオン・オフを制御するものである半導
体装置の製造装置によって達成される。
イオンビームを用いて、基板を含む走査領域にイオン注
入を行うと共に、該注入によって該基板に蓄積される正
電荷を中和するため、該イオンビームの該走査領域に電
子照射を行う半導体装置の製造方法において、 該電子照射を電子銃コントローラで行い、該電子銃コ
ントローラは、該イオンビームの走査点が、基板の周縁
近傍よりも外側になった認識情報を該走査コントローラ
から得て、電子照射の中断を行う半導体装置の製造方法
によって達成され、 また、ディスクと、イオンビーム源と、走査コントロ
ーラと、電子銃と、電子銃コントローラとを有し、 該ディスクは、円板状をなし、主面の周縁部に複数の
基板を並べて保持し且つ回転可能なものであり、 該イオンビーム源は、所定のイオンのイオンビームを
該ディスク主面の周縁部に向けて出射するものであり、 該走査コントローラは、該イオンビームを該ディスク
の半径方向に走査させ、且つその走査点を認識するもの
であり、 該電子銃は、該ディスク上の該イオンビームの走査領
域に電子を照射するものであり、 該電子銃コントローラは、該走査コントローラが認識
する該イオンビームの走査点の情報により、該電子銃に
よる該電子照射のオン・オフを制御するものである半導
体装置の製造装置によって達成される。
電子照射の上記中断は、イオンビームの走査点が基板
領域からはみ出した際に生ずる基板の正電荷蓄積の中断
にほぼ同期するために、電子照射は、基板に蓄積する正
電荷を適切に中和しながら、負電荷を基板に過大に蓄積
させることがなくなる。
領域からはみ出した際に生ずる基板の正電荷蓄積の中断
にほぼ同期するために、電子照射は、基板に蓄積する正
電荷を適切に中和しながら、負電荷を基板に過大に蓄積
させることがなくなる。
そして装置においては、走査コントローラがイオンビ
ームの走査点を認識し得て、電子銃コントローラがその
認識情報により電子照射のオン・オフを制御し得ること
から、電子照射の上記中断を実行することが可能であ
る。
ームの走査点を認識し得て、電子銃コントローラがその
認識情報により電子照射のオン・オフを制御し得ること
から、電子照射の上記中断を実行することが可能であ
る。
以下本発明による方法及び装置の実施例について第1
図(a)(b)を用いて説明する。第1図(a)(b)
は、本発明の方法を実施するイオン注入装置実施例の要
部構成図とそのディスクの部分正面図である。全図を通
し同一符号は同一対象物を示す。
図(a)(b)を用いて説明する。第1図(a)(b)
は、本発明の方法を実施するイオン注入装置実施例の要
部構成図とそのディスクの部分正面図である。全図を通
し同一符号は同一対象物を示す。
同図において、このイオン注入装置は、第2図で説明
したイオン注入装置従来例の走査コントローラを3から
3Aにまた電子銃コントローラを5から5Aに替え、走査コ
ントローラ3Aの情報信号を電子銃コントローラ5Aに送る
ようにしたものである。
したイオン注入装置従来例の走査コントローラを3から
3Aにまた電子銃コントローラを5から5Aに替え、走査コ
ントローラ3Aの情報信号を電子銃コントローラ5Aに送る
ようにしたものである。
ディスク1、イオンビーム源2、電子銃4は、従来例
のままであるので説明を省略する。
のままであるので説明を省略する。
走査コントローラ3Aは、走査コントローラ3のコント
ロール部3bを機能追加のコントロール部3cに替えたもの
であり、走査コントローラ3と同じくイオンビーム2aを
ディスク1の半径方向に走査させる。そして走査コント
ローラ3の場合と同じく、その走査領域A((b)に図
示)の長さは、ディスク1の回転により通過する基板S
が占める領域を越えるように設定され、一走査の時間は
例えば数秒程度である。
ロール部3bを機能追加のコントロール部3cに替えたもの
であり、走査コントローラ3と同じくイオンビーム2aを
ディスク1の半径方向に走査させる。そして走査コント
ローラ3の場合と同じく、その走査領域A((b)に図
示)の長さは、ディスク1の回転により通過する基板S
が占める領域を越えるように設定され、一走査の時間は
例えば数秒程度である。
ここで、コントロール部3cの3bから追加された機能
は、イオンビーム2aの走査点を認識してその情報を電気
信号で出力し得ることである。具体的には、イオンビー
ム2aの偏向量がコントロール部3cから偏向機構3aに送る
信号レベルに従うことから、その信号レベルから適宜の
点をとって走査点の情報とする。
は、イオンビーム2aの走査点を認識してその情報を電気
信号で出力し得ることである。具体的には、イオンビー
ム2aの偏向量がコントロール部3cから偏向機構3aに送る
信号レベルに従うことから、その信号レベルから適宜の
点をとって走査点の情報とする。
電子銃コントローラ5Aは、電子銃コントローラ5と同
じく電子照射の強度を調整するように電子銃4を制御
し、更に、走査コントローラ3Aが出力するイオンビーム
2a走査点の情報信号により電子照射のオン・オフを制御
し得るようになっている。
じく電子照射の強度を調整するように電子銃4を制御
し、更に、走査コントローラ3Aが出力するイオンビーム
2a走査点の情報信号により電子照射のオン・オフを制御
し得るようになっている。
そして(b)を参照して、このオン・オフによる電子
照射の期間は、イオンビーム2aの走査点がその走査領域
Aの中のC部分にあるときのみとなるようにする。換言
すれば、イオンビーム2aの走査点が電子照射期間Cから
外れた際に電子照射が中断されるようにする。
照射の期間は、イオンビーム2aの走査点がその走査領域
Aの中のC部分にあるときのみとなるようにする。換言
すれば、イオンビーム2aの走査点が電子照射期間Cから
外れた際に電子照射が中断されるようにする。
その際、電子照射期間Cの始点と終点は、イオンビー
ム2aの走査点が、ディスク1の回転により通過する基板
Sが占める領域の両側端またはその近傍を通過する時点
となるように設定する。この設定は、走査コントローラ
3Aにおいて、コントロール部3cから偏向機構3aに送る信
号レベルから適宜の点をとることによって行う。例え
ば、走査領域Aの長さを100と見て、通過する基板Sが
占める領域が15から80までである場合、この15と80をま
たはそれに近い20と75を電子照射期間Cの始点と終点に
する、といった具合である。
ム2aの走査点が、ディスク1の回転により通過する基板
Sが占める領域の両側端またはその近傍を通過する時点
となるように設定する。この設定は、走査コントローラ
3Aにおいて、コントロール部3cから偏向機構3aに送る信
号レベルから適宜の点をとることによって行う。例え
ば、走査領域Aの長さを100と見て、通過する基板Sが
占める領域が15から80までである場合、この15と80をま
たはそれに近い20と75を電子照射期間Cの始点と終点に
する、といった具合である。
この実施例を用いたイオン注入は、従来例と同様に電
子照射の強度をイオンビーム2aの電流に合わせ、基板S
を保持したディスク1を回転させながらイオンビーム2a
を走査して行う。
子照射の強度をイオンビーム2aの電流に合わせ、基板S
を保持したディスク1を回転させながらイオンビーム2a
を走査して行う。
そこでは、イオンビーム2aの走査点が基板S上にある
際には、基板Sに蓄積される正電荷が適切に中和され、
然も、イオンビーム2aの走査点が、走査領域Aを通過す
る基板Sが占める領域よりもほぼ外側に位置した際、即
ちイオンビーム2aの走査点が近似的に基板Sの周縁より
も外側となった際には、電子照射が中断されて、基板S
に過大な負電荷が蓄積されるという従来例の問題を起こ
すことがない。
際には、基板Sに蓄積される正電荷が適切に中和され、
然も、イオンビーム2aの走査点が、走査領域Aを通過す
る基板Sが占める領域よりもほぼ外側に位置した際、即
ちイオンビーム2aの走査点が近似的に基板Sの周縁より
も外側となった際には、電子照射が中断されて、基板S
に過大な負電荷が蓄積されるという従来例の問題を起こ
すことがない。
本発明者は、微細なFETの形成においてゲート絶縁膜
上にゲート電極を形成した基板にイオン注入する際に、
従来例を用いてゲート絶縁膜に破壊が発生していたもの
に対し、実施例を採用してその破壊の発生を皆無にする
ことができた。
上にゲート電極を形成した基板にイオン注入する際に、
従来例を用いてゲート絶縁膜に破壊が発生していたもの
に対し、実施例を採用してその破壊の発生を皆無にする
ことができた。
なお、装置の各部の諸元は実施例に限定されるもので
ない。また、イオンビームの走査速度がディスクの回転
速度よりも速い場合などにより、基板上におけるイオン
ビーム走査点の移動方向がイオンビームの走査方向に近
くなる際には、電子照射のオン・オフが各走査毎に基板
の周縁に近づくように、電子照射期間Cを長さの異なる
複数に設定しても良い。
ない。また、イオンビームの走査速度がディスクの回転
速度よりも速い場合などにより、基板上におけるイオン
ビーム走査点の移動方向がイオンビームの走査方向に近
くなる際には、電子照射のオン・オフが各走査毎に基板
の周縁に近づくように、電子照射期間Cを長さの異なる
複数に設定しても良い。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明の構成によれば、半導体装
置の製造方法及びその装置、特に、基板領域を越える領
域をイオンビームで走査して基板にイオンを注入すると
共に、その注入により基板に蓄積される正電荷を中和す
るための電子照射を行うイオン注入に関し、電子照射が
基板に中和を越えた過大な負電荷の蓄積を与えないよう
にすることができて、微細な素子の安定した形成を可能
にさせる効果がある。
置の製造方法及びその装置、特に、基板領域を越える領
域をイオンビームで走査して基板にイオンを注入すると
共に、その注入により基板に蓄積される正電荷を中和す
るための電子照射を行うイオン注入に関し、電子照射が
基板に中和を越えた過大な負電荷の蓄積を与えないよう
にすることができて、微細な素子の安定した形成を可能
にさせる効果がある。
第1図(a)(b)は本発明の方法を実施するイオン注
入装置実施例の要部構成図とそのディスクの部分正面
図、 第2図(a)(b)はイオン注入装置従来例の要部構成
図とそのディスクの部分正面図、 である。 図において、 1はディスク、 1aはモータ、 2はイオンビーム源、 2aはイオンビーム、 3、3Aは走査コントローラ、 3aは偏向機構、 3b、3cはコントロール部、 4は電子銃、 5、5Aは電子銃コントローラ、 Aは走査領域、 Bは電子照射領域、 Cは電子照射期間、 Sは基板、 である。
入装置実施例の要部構成図とそのディスクの部分正面
図、 第2図(a)(b)はイオン注入装置従来例の要部構成
図とそのディスクの部分正面図、 である。 図において、 1はディスク、 1aはモータ、 2はイオンビーム源、 2aはイオンビーム、 3、3Aは走査コントローラ、 3aは偏向機構、 3b、3cはコントロール部、 4は電子銃、 5、5Aは電子銃コントローラ、 Aは走査領域、 Bは電子照射領域、 Cは電子照射期間、 Sは基板、 である。
Claims (2)
- 【請求項1】走査コントローラによって制御されたイオ
ンビームを用いて、基板を含む走査領域にイオン注入を
行うと共に、該注入によって該基板に蓄積される正電荷
を中和するため、該イオンビームの該走査領域に電子照
射を行う半導体装置の製造方法において、 該電子照射を電子銃コントローラで行い、該電子銃コン
トローラは、該イオンビームの走査点が、基板の周縁近
傍よりも外側になった認識情報を該走査コントローラか
ら得て、電子照射の中断を行うことを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項2】ディスクと、イオンビーム源と、走査コン
トローラと、電子銃と、電子銃コントローラとを有し、 該ディスクは、円板状をなし、主面の周縁部に複数の基
板を並べて保持し且つ回転可能なものであり、 該イオンビーム源は、所定のイオンのイオンビームを該
ディスク主面の周縁部に向けて出射するものであり、 該走査コントローラは、該イオンビームを該ディスクの
半径方向に走査させ、且つその走査点を認識するもので
あり、 該電子銃は、該ディスク上の該イオンビームの走査領域
に電子を照射するものであり、 該電子銃コントローラは、該走査コントローラが認識す
る該イオンビームの走査点の情報により、該電子銃によ
る該電子照射のオン・オフを制御するものであることを
特徴とする半導体装置の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211692A JP3010640B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 半導体装置の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211692A JP3010640B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 半導体装置の製造方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0376114A JPH0376114A (ja) | 1991-04-02 |
| JP3010640B2 true JP3010640B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=16610007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211692A Expired - Fee Related JP3010640B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 半導体装置の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3010640B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795436B2 (ja) * | 1989-08-28 | 1995-10-11 | 日新電機株式会社 | イオン処理装置 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP1211692A patent/JP3010640B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0376114A (ja) | 1991-04-02 |
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