[發明專利]離子注入裝置

有效

• 申請號: 200910261623.3
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101921990A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 立道潤一;小野田正敏;織平浩一
• 申請（專利權）人: 日新離子機器株式會社
• 主分類號: C23C14/48
• 分類號: C23C14/48
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李雪春;武玉琴

技術領域

本發明涉及向基板(例如半導體基板)照射離子束進行離子注入的離子注入裝置。

背景技術

以往提出了所謂的分批式(batch?type)離子注入裝置(例如參照日本專利公開公報特開平9-129571號(0020段，圖3))，即，通過把多個基板保持在轉盤上，邊使該轉盤轉動，邊把經過掃描寬度擴展的離子束向轉盤上的一個部位照射，對轉盤上的多個基板統一進行離子注入。

在所述以往的離子注入裝置中存在有在基板面內的注入量分布均勻性不好的問題。

參照圖17對此進行說明。轉盤92是所述轉盤，基板94是所述基板，離子束90是所述離子束。轉盤92以轉動中心93為中心，以一定的角速度ω向箭頭U方向轉動。

關注轉盤92上的各基板94，各基板94面內的內側和外側(靠近轉盤92的轉動中心93的為內側，其相反一側為外側)相對于離子束90的速度v不同，并與半徑r成正比。具體地說，該速度v用v＝rω表示。

由于離子束90的束電流密度分布大體是均勻的，所以對各基板94的離子注入量與所述速度v成反比。因此，在各基板94中，靠近內側的區域R_IN的注入量比靠近外側的區域R_OUT的注入量多，導致注入量分布不均勻。而且由于該不均勻的注入量分布是因轉盤92的轉動造成的，所以該不均勻的注入量分布呈以轉動中心93為中心的圓弧形。用等高線96表示該不均勻的注入量分布的代表例。

雖然也可以考慮例如通過調整離子束90的束電流密度分布對所述的不均勻的注入量分布進行修正使其均勻分布，但是對所述那樣復雜的注入量分布進行修正是不容易的。

如果在基板面內的注入量分布的均勻性不好，則進行了離子注入的基板能夠有效使用的部分就減少，所以成品率降低。如果舉出更具體的例子，則是在用離子注入作為在半導體基板94面內形成多個半導體器件的工序之一的情況下，若注入量分布的均勻性不好，則半導體器件特性的波動變大，導致制造半導體器件的成品率降低。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種離子注入裝置，該離子注入裝置可以向多個基板統一進行離子注入，而且可以使在各基板面內的注入量分布均勻。

本發明提供一種離子注入裝置，其特征在于，包括：注入室，排氣成真空，被導入離子束；托架，設置在所述注入室內，把照射所述離子束進行離子注入的基板沿X方向保持在第一列和第二列兩列上；托架驅動裝置，能夠使所述托架處于水平狀態，并位于基板交換位置；還能夠使所述托架處于立起狀態，并在所述離子束的照射區域沿所述X方向往復直線驅動所述托架；第一加載互鎖機構和第二加載互鎖機構，用于使所述基板在大氣一側與所述注入室內之間進出；第一基板輸送裝置，具有第一臂和第二臂，兩個臂相互位于上下位置、并能夠以相同的中心線為中心相互獨立往復旋轉，其中，第一臂把基板從所述第一加載互鎖機構輸送到位于所述基板交換位置的所述托架的第一列上；第二臂把基板從位于所述基板交換位置的所述托架的第一列輸送到所述第一加載互鎖機構；以及第二基板輸送裝置，具有第三臂和第四臂，兩個臂相互位于上下位置、并能夠以相同的中心線為中心相互獨立往復旋轉，其中，第三臂把基板從所述第二加載互鎖機構輸送到位于所述基板交換位置的所述托架的第二列上；第四臂把基板從位于所述基板交換位置的所述托架的第二列輸送到所述第二加載互鎖機構。

按照該離子注入裝置，通過利用托架驅動裝置在離子束的照射區域往復直線驅動把基板保持成兩列的托架，可以統一對多個基板進行離子注入。

而且由于往復直線驅動托架和基板，所以與使用轉盤的情況不同，在各基板面內，基板與離子束的相對速度均勻(相同)。因此可以使各基板面內的離子注入量分布的均勻性好。