Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0616387B2 - Focused ion beam implanter - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0616387B2 - Focused ion beam implanter - Google Patents

Focused ion beam implanter

Info

Publication number
JPH0616387B2
JPH0616387B2 JP62240465A JP24046587A JPH0616387B2 JP H0616387 B2 JPH0616387 B2 JP H0616387B2 JP 62240465 A JP62240465 A JP 62240465A JP 24046587 A JP24046587 A JP 24046587A JP H0616387 B2 JPH0616387 B2 JP H0616387B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion beam
focused ion
oblique irradiation
angle
wafer
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62240465A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6482443A (en
Inventor
宏 澤良木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Nihon Denshi KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Denshi KK filed Critical Nihon Denshi KK
Priority to JP62240465A priority Critical patent/JPH0616387B2/en
Publication of JPS6482443A publication Critical patent/JPS6482443A/en
Publication of JPH0616387B2 publication Critical patent/JPH0616387B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、集束イオンビーム注入装置に関し、更に詳し
くは、より確実に材料にイオン注入を行うことができる
ようにした集束イオンビーム注入装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a focused ion beam implanter, and more specifically, to a focused ion beam implanter capable of reliably implanting ions into a material. .

(従来の技術) 液体金属イオン源を用いた集束イオンビーム装置は、そ
のイオン源から、Ca,Inを始めSi,Be,B,
P,As,Zn等の金属イオンを得ることができる。そ
れらの金属イオンは、Si或いはIII−V族半導体基板
(サブストレイトという)に対して、P型,N型の不純
物となる。そこで、イオン源から出射されたこれらのイ
オンをサブストレート(以下単に材料という)に注入す
ることができればマスクレスのイオン注入が可能とな
る。このような集束イオンビーム(FIB)技術を用い
たイオン注入装置を集束イオンビーム注入装置という。
(Prior Art) A focused ion beam apparatus using a liquid metal ion source starts from Ca, In, Si, Be, B,
Metal ions such as P, As and Zn can be obtained. These metal ions become P-type and N-type impurities with respect to the Si or III-V group semiconductor substrate (referred to as substrate). Therefore, if these ions emitted from the ion source can be injected into a substrate (hereinafter simply referred to as a material), maskless ion injection becomes possible. An ion implanter using such a focused ion beam (FIB) technique is called a focused ion beam implanter.

この種の不純物となるイオンを加速して単結晶Siウエ
ハ等に打込む場合、ビームをウエハ面に垂直(<110
>方向他)に照射すると、イオンは原子と衝突せずに奥
深く打込まれる。第3図はイオン注入の様子を示す図で
ある。ウエハ1内には原子2が図に示すように規則正し
く並んでいる。この状態でイオンビームB1をウエハ1
面に垂直に照射すると図に示すようにイオンは原子と衝
突しないで奥深く打込まれる。このような現象はチャネ
ル効果と呼ばれる。
When accelerating ions of this kind of impurities into a single crystal Si wafer or the like, the beam is perpendicular to the wafer surface (<110
(> Direction, etc.), the ions are implanted deep without colliding with the atoms. FIG. 3 is a diagram showing a state of ion implantation. Atoms 2 are regularly arranged in the wafer 1 as shown in the figure. In this state, the ion beam B1 is applied to the wafer 1
When irradiated perpendicularly to the surface, the ions are implanted deeply without colliding with the atoms as shown in the figure. Such a phenomenon is called a channel effect.

特に深いイオン打込みを意識的に行う場合を除き、この
チャネル効果を防止するためにイオンビームを図に示す
ようにウエハ1面に対して斜めに傾けたビームB2とな
してウエハ1面に照射する。ここで、θはイオンビーム
B2が光軸Kとなす角である。傾き角θとしては7゜程
度が用いられる。このようなイオンビームの斜め照射を
行うとイオンは図に示すようにウエハ1の表面近くの原
子2と衝突して表面近くにとどまる。
In order to prevent this channel effect, the ion beam is irradiated onto the wafer 1 surface as a beam B2 obliquely inclined with respect to the wafer 1 surface, as shown in the figure, unless particularly deep ion implantation is intentionally performed. . Here, θ is an angle formed by the ion beam B2 and the optical axis K. The inclination angle θ is about 7 °. When such oblique irradiation of the ion beam is performed, the ions collide with the atoms 2 near the surface of the wafer 1 and stay near the surface as shown in the figure.

第4図はこのようなイオンビームの斜め照射機構をもつ
集束イオンビーム装置の構成概念図である。イオン源
(図示せず)から出射したイオンビームBiは走査用
(スキャン用)偏向器11でx,y各方向に2次元の偏
向を受けて対物レンズ12に入る。対物レンズ12は電
子レンズで構成されており、通過するイオンビームBi
を収束する。対物レンズ12を通過したイオンビームB
iは、上下2段の斜め照射用偏向器13,14により斜
め照射用の偏向を受け、ウエハ1に斜め照射を行う。こ
の場合において、斜め照射用偏向器を13,14と2段
構成にしているのは、偏向による色収差を補正するため
である。
FIG. 4 is a structural conceptual diagram of a focused ion beam apparatus having such an ion beam oblique irradiation mechanism. An ion beam Bi emitted from an ion source (not shown) is two-dimensionally deflected in each of the x and y directions by a scanning (scanning) deflector 11 and enters an objective lens 12. The objective lens 12 is composed of an electron lens, and the passing ion beam Bi
Converge. Ion beam B passing through the objective lens 12
i is subjected to oblique irradiation deflection by the upper and lower two-stage oblique irradiation deflectors 13 and 14, and obliquely irradiates the wafer 1. In this case, the oblique irradiation deflectors 13 and 14 are configured in two stages in order to correct the chromatic aberration due to the deflection.

(発明が解決しようとする問題点) 前述の説明では、チャネル効果を排除するために光軸に
対して7゜の傾きをもたせてイオンビームをウエハ(材
料)上に照射する場合を例にとった。しかしながら、チ
ャネル効果を排除するためには、これだけでは充分でな
い。以下にその理由を説明する。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above description, the case where the ion beam is irradiated onto the wafer (material) with an inclination of 7 ° with respect to the optical axis in order to eliminate the channel effect is taken as an example. It was However, this alone is not sufficient to eliminate channel effects. The reason will be described below.

第5図はウエハ(材料)の立体構造を示す図である。図
において、x,y,zはウエハの結晶軸、S1,S2は
それぞれ原子2を含む面である。結晶軸のうちz軸は光
軸Kと平行であり、面S1とS2も平行である。そし
て、面S1とS2の距離をLとする。今、面S1とS2
との間に原子2を含まず、且つS1,S2と平行な面S
3を設定する。この面S3に沿って光軸Kに対しθだけ
傾いたイオンビームBiを入射しても原子2と衝突する
ことはない。従って、依然としてチャネル効果が発生し
てしまう。
FIG. 5 is a diagram showing a three-dimensional structure of a wafer (material). In the figure, x, y, and z are crystal axes of the wafer, and S1 and S2 are planes containing atom 2, respectively. The z axis of the crystal axes is parallel to the optical axis K, and the surfaces S1 and S2 are also parallel. The distance between the surfaces S1 and S2 is L. Now faces S1 and S2
Plane S which does not include atom 2 between and and is parallel to S1 and S2
Set 3. Even if the ion beam Bi inclined by θ with respect to the optical axis K is incident along the surface S3, it does not collide with the atom 2. Therefore, the channel effect still occurs.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、チャネル効果を排除してより確実に材料に
イオン注入を行うことができるようにした集束イオンビ
ーム注入装置を実現することにある。
The present invention has been made in view of such points,
The purpose thereof is to realize a focused ion beam implantation apparatus which can eliminate the channel effect and more surely perform ion implantation into a material.

(問題点を解決するための手段) 前記した問題点を解決する本発明は、イオンビームを材
料に照射してイオン注入を行う集束イオンビーム注入装
置において、イオンビームを光軸に対して所定角だけ傾
かせる斜め照射用偏向器を水平方向に回転可能な構造と
すると共に、該斜め照射用偏向器を回転させる回転駆動
機構を設け、その回転角を制御できるように構成したこ
とを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention for solving the above problems is directed to a focused ion beam implanting apparatus for irradiating a material with an ion beam to perform ion implantation. It is characterized in that the oblique irradiation deflector which is tilted only by a horizontal structure is rotatable, and a rotation drive mechanism for rotating the oblique irradiation deflector is provided so that the rotation angle can be controlled. It is a thing.

(作用) 斜め照射用偏向器を回転駆動機構により水平方向に所定
角だけ回転できるようにする。第6図は本発明の作用説
明図である。照射用偏向器を水平方向にφだけ回転させ
ることにより、第5図に示す面S3をS3′のように角
φだけ回転する。この結果、入射イオンビームBiが原
子2と衝突する可能性を大幅に高めることができる。
(Operation) The deflector for oblique irradiation is rotated by a predetermined angle in the horizontal direction by the rotation drive mechanism. FIG. 6 is an explanatory view of the operation of the present invention. By rotating the irradiation deflector by φ in the horizontal direction, the surface S3 shown in FIG. 5 is rotated by an angle φ like S3 '. As a result, the possibility that the incident ion beam Bi collides with the atom 2 can be greatly increased.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。第4図
と同一のものは、同一の符号を付して示す。図におい
て、20は斜め照射用静電型偏向器13,14がその内
部に固定されたブロックで、その立体形状は第2図に示
す通りである。ブロック20は軸30(具体的にはx軸
又はy軸)を中心としてここでは水平方向に±90゜ま
で回転できるようになっている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 20 designates a block in which the oblique irradiation electrostatic deflectors 13 and 14 are fixed, and its three-dimensional shape is as shown in FIG. The block 20 is rotatable about an axis 30 (specifically, the x-axis or the y-axis) by ± 90 ° in the horizontal direction here.

21はブロック20の外周に設けられた歯車で、この歯
車21が回転すると、ブロック20は第2図に示すよう
に水平方向に所定角だけ回転するようになっている。2
2は歯車21と噛合する歯車で、モータ23の回転軸に
取付けられている。24はモータ23にブロック20の
回転角に応じた制御信号を出力するMPUである。この
ように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通り
である。
Reference numeral 21 denotes a gear provided on the outer periphery of the block 20. When the gear 21 rotates, the block 20 rotates in the horizontal direction by a predetermined angle as shown in FIG. Two
Reference numeral 2 denotes a gear that meshes with the gear 21 and is attached to the rotary shaft of the motor 23. Reference numeral 24 is an MPU that outputs a control signal according to the rotation angle of the block 20 to the motor 23. The operation of the apparatus thus configured will be described below.

イオン源(図示せず)から出射したイオンビームBi
は、走査用偏向器11で2次元方向の偏向を受け、対物
レンズ12に入って収束される。対物レンズ12で収束
されたイオンビームBiは、水平方向に回転可能な斜め
照射用偏向器13,14に入る。斜め照射用偏向器1
3,14は、前述したように第2図に示すようなブロッ
ク20に固定されている。今、MPU24からモータに
回転制御信号を与えてやると、該モータ23は入力信号
に応じた量だけ回転する。モータ23が回転すると、そ
の回転軸に直結した歯車22も回転し、その回転力はこ
れと噛合した歯車21に伝わる。
Ion beam Bi emitted from an ion source (not shown)
Is two-dimensionally deflected by the scanning deflector 11, enters the objective lens 12, and is converged. The ion beam Bi converged by the objective lens 12 enters the oblique irradiation deflectors 13 and 14 which are rotatable in the horizontal direction. Oblique irradiation deflector 1
3, 14 are fixed to the block 20 as shown in FIG. 2 as described above. When the MPU 24 gives a rotation control signal to the motor, the motor 23 rotates by an amount corresponding to the input signal. When the motor 23 rotates, the gear 22 directly connected to its rotation shaft also rotates, and the rotational force is transmitted to the gear 21 meshed with the gear 22.

歯車21が回転すると、それに応じてブロック20が第
2図に示すように所定角だけ水平方向に回転する。ブロ
ック20が回転すると、該ブロック20の内側に固定さ
れた偏向器13,14も当然に同一角だけ回転する。こ
の回転角φは、最もイオンビームBiが原子2と衝突す
る確率が高くなるような角に設定することができる。従
って、材料に照射されるイオンビームBiは光軸Kに対
して角θ(具体的には前述した角7゜)だけ傾くと共
に、水平方向にも所定角φだけ傾いているので、第6図
に示したように材料1にチャネル効果を排除した状態で
注入することができる。
When the gear 21 rotates, the block 20 accordingly rotates horizontally by a predetermined angle as shown in FIG. When the block 20 rotates, the deflectors 13 and 14 fixed inside the block 20 naturally rotate by the same angle. The rotation angle φ can be set to an angle that maximizes the probability that the ion beam Bi collides with the atom 2. Therefore, the ion beam Bi irradiated on the material is inclined by the angle θ (specifically, the above-mentioned angle of 7 °) with respect to the optical axis K, and is also inclined by the predetermined angle φ in the horizontal direction. The material 1 can be injected with the channel effect eliminated as shown in FIG.

ここで、斜め照射用偏向器13,14の水平方向の回転
角φをモニタする方法としては、以下に示すような方法
が考えられる。
Here, as a method of monitoring the horizontal rotation angle φ of the oblique irradiation deflectors 13 and 14, the following method can be considered.

機械的に角度を読取る機構を設ける。A mechanism for mechanically reading the angle is provided.

ステージ上に載置された十字線(基準マーク)を検出
して角度を測定する。
The angle is measured by detecting the crosshairs (reference mark) placed on the stage.

上述の説明においては、斜め照射用偏向器13,14を
水平方向に回転するのに、これら偏向器が固定されたブ
ロックを回転駆動機構を用いて回転させる場合を例にと
った。しかしながら、本発明はこれに限るものではな
く、斜め照射用偏向器13,14を水平方向に所定角だ
け回転させることができる機構であれば、どのような機
構を用いてもよい。又、実施例中に示すブロック20を
回転させる機構も歯車を用いて行うものに限るものでは
なくベルトその他の機構を用いて回転させることができ
るものであれば、どのようなものであってもよい。回転
角の許容範囲も例示のように±90に限るものでないこ
とはいうまでもない。
In the above description, in order to rotate the oblique irradiation deflectors 13 and 14 in the horizontal direction, the block to which these deflectors are fixed is rotated by using the rotation drive mechanism as an example. However, the present invention is not limited to this, and any mechanism may be used as long as it can rotate the oblique irradiation deflectors 13 and 14 by a predetermined angle in the horizontal direction. Further, the mechanism for rotating the block 20 shown in the embodiment is not limited to one using gears, but any mechanism can be used as long as it can be rotated using a belt or other mechanism. Good. It goes without saying that the allowable range of the rotation angle is not limited to ± 90 as shown in the example.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、斜め照射
用偏向器を水平方向に回転できるようにすると共に、そ
の回転角を制御することにより、チャネル効果を排除し
てより確実に材料にイオン注入を行うことができるよう
にした集束イオンビーム注入装置を実現することができ
る。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, it is possible to eliminate the channel effect by enabling the oblique irradiation deflector to rotate in the horizontal direction and controlling the rotation angle thereof. It is possible to realize a focused ion beam implantation apparatus capable of more reliably performing ion implantation in a material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は水平
方向回転部の立体形状を示す図、第3図はイオン注入の
様子を示す図、第4図は斜め照射機構をもつ集束イオン
ビーム装置の構成概念図、第5図はウエハの立体構造を
示す図、第6図は本発明の作用説明図である。 11……走査用偏向器、12……対物レンズ 13,14……斜め照射用偏向器 20……ブロック、21,22……歯車 23……モータ、24……MPU Bi……イオンビーム
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a three-dimensional shape of a horizontal rotating portion, FIG. 3 is a diagram showing a state of ion implantation, and FIG. 4 is an oblique irradiation mechanism. FIG. 5 is a view showing the structure of a focused ion beam apparatus having the same, FIG. 5 is a view showing a three-dimensional structure of a wafer, and FIG. 11 ... Scanning deflector, 12 ... Objective lens 13, 14 ... Oblique irradiation deflector 20 ... Block 21,22 ... Gear 23 ... Motor, 24 ... MPU Bi ... Ion beam

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イオンビームを材料に照射してイオン注入
を行う集束イオンビーム注入装置において、イオンビー
ムを光軸に対して所定角だけ傾かせる斜め照射用偏向器
を水平方向に回転可能な構造とすると共に、該斜め照射
用偏向器を回転させる回転駆動機構を設け、その回転角
を制御できるように構成したことを特徴とする集束イオ
ンビーム注入装置。
1. A focused ion beam implanter for irradiating a material with an ion beam for ion implantation, wherein an oblique irradiation deflector for tilting the ion beam by a predetermined angle with respect to an optical axis is horizontally rotatable. In addition, the focused ion beam implantation apparatus is characterized in that a rotation drive mechanism for rotating the oblique irradiation deflector is provided and the rotation angle can be controlled.
JP62240465A 1987-09-24 1987-09-24 Focused ion beam implanter Expired - Lifetime JPH0616387B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62240465A JPH0616387B2 (en) 1987-09-24 1987-09-24 Focused ion beam implanter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62240465A JPH0616387B2 (en) 1987-09-24 1987-09-24 Focused ion beam implanter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6482443A JPS6482443A (en) 1989-03-28
JPH0616387B2 true JPH0616387B2 (en) 1994-03-02

Family

ID=17059911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62240465A Expired - Lifetime JPH0616387B2 (en) 1987-09-24 1987-09-24 Focused ion beam implanter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0616387B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7397049B2 (en) 2006-03-22 2008-07-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Determining ion beam parallelism using refraction method
JP5338022B2 (en) * 2006-07-12 2013-11-13 富士通株式会社 Irradiation direction variable ion irradiation apparatus and secondary ion mass spectrometer

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6482443A (en) 1989-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8227768B2 (en) Low-inertia multi-axis multi-directional mechanically scanned ion implantation system
CN100583377C (en) controlled dose ion implantation
TWI443716B (en) Method for performing high oblique implantation, ion implantation device and method for implanting workpiece
US20090072164A1 (en) Ion implanting apparatus
US12051593B2 (en) Method for an ion implantation process employing an ion-collecting device that collects a distribution of ejected ions from a target to correct a tilt angle of the target
JPH06196118A (en) Apparatus and method for injection of ion beam
JP6632994B2 (en) Angle scan using an angular energy filter
US6984832B2 (en) Beam angle control in a batch ion implantation system
US4823013A (en) Charged particles exposure apparatus having an optically deformable beam bounding diaphragm
JPH0616387B2 (en) Focused ion beam implanter
JPH11288681A (en) Ion implanter and ion implanting method
JP3106846U (en) Sample holder for charged particle beam equipment
JP2573482B2 (en) Ion implanter
JPH11288680A (en) Ion implanter and ion implanting method
JPH04280054A (en) Method and device for ion beam implantation
JPH08315762A (en) Ion implanting apparatus and ion implanting method
TWI889021B (en) Ion implanter
JP3729811B2 (en) Ion implantation apparatus and ion implantation method
JP2707080B2 (en) Ion implantation method and apparatus
JPH08220299A (en) Target holding device
JP4118444B2 (en) Method for aligning energy beam for neutralization and focused ion beam apparatus
JP4558238B2 (en) Electron beam exposure apparatus, electron beam exposure method, and semiconductor device manufacturing method
JP4149249B2 (en) Ion implantation method, ion implantation apparatus, and beam transport tube for ion implantation apparatus
KR200340240Y1 (en) Apparatus for controlling incident angle of ion beam in ion implanter
JPH03110834A (en) Device and process for ion implantation