[發明專利]離子注入方法以及離子注入裝置

在審

• 申請號: 201310294160.7
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103545161A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 二宮史郎;越智昭浩
• 申請（專利權）人: 斯伊恩股份有限公司
• 主分類號: H01J37/304
• 分類號: H01J37/304;H01J37/317
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本申請主張基于2012年7月12日申請的日本專利申請第2012-156935號的優先權。其申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。

本發明涉及離子注入，更具體而言，涉及一種離子注入方法以及離子注入裝置。

背景技術

半導體制造工序中，出于改變導電性的目的、以及改變半導體晶圓的結晶結構的目的等，正在規范地實施對半導體晶圓注入離子的工序。該工序中所使用的裝置，通常被稱為離子注入裝置。

離子注入裝置構成為沿射束線配置有例如離子源、引出電極、質譜分析磁鐵裝置、質譜分析狹縫、加速/減速裝置、晶圓處理室等，并且將離子注入到作為半導體用基板的晶圓。

通常，照射于晶圓的離子束，其截面積小于晶圓的尺寸，因此為了以離子束照射晶圓的整個面，研究出各種照射方法。作為這種照射方法的例子，已知有如下方法，即單向掃描離子束的同時，向與離子束的掃描方向正交的方向對晶圓進行往復掃描，由此對晶圓的整個面進行離子注入（參考專利文獻1）。

并且，作為控制離子注入區域的方法之一，研究出一種如下離子注入裝置，該離子注入裝置具有：X掃描寬度自動控制器，將多個在X方向（離子束的掃描方向）上進行電流檢測的離子束檢測器設置在載置晶圓的壓板的后方，并且對X掃描寬度進行自動控制；及Y掃描速度自動控制器，對Y掃描速度（晶圓的移動速度）進行自動控制（參考專利文獻2）。

同樣，作為控制離子注入區域的另一方法，研究出一種如下方法，即在離子注入過程中測定射束電流量，根據所測定的射束電流量而使Y方向(晶圓的移動方向)的機械掃描裝置自動校正追蹤（參考專利文獻3）。

專利文獻1：日本特開2008-262756號公報

專利文獻2：日本專利3125384號公報

專利文獻3：日本特開2011-258353號公報

然而，例如專利文獻3所公開的離子注入技術中，為了使Y方向的機械掃描裝置根據射束電流量自動校正追蹤，在每次進行掃描時需要測定射束電流量。這導致離子未被注入晶圓的時間增加，因此在離子注入效率方面存在進一步改善的余地。

發明內容

本發明是鑒于這種情況而提出的，其目的在于提供一種能夠進行有效的離子注入的技術。

為了解決上述課題，本發明的一種形態的離子注入方法，其通過混合式掃描進行離子注入，該離子注入方法具有預先設定離子注入時離子束的掃描速度以及物體的掃描速度的工序、及根據所設定的離子束的掃描速度以及物體的掃描速度而注入離子的工序。預先設定工序根據按照被離子照射的物體的表面形狀而變化的離子束的各掃描振幅，設定多個離子束的掃描速度，以確保離子束的掃描頻率恒定，并設定與離子束的掃描速度所對應的物體的掃描速度，以確保注入到物體表面的每單位面積的離子注入量恒定。

本發明的另一形態為離子注入裝置。該裝置具備：保持部，其保持物體；掃描部，其構成為在物體表面掃描離子束；移動部，其使保持部向與離子束的掃描方向交叉的方向移動；及控制部，預先設定離子注入時離子束的掃描速度以及物體的掃描速度，根據所設定的離子束的掃描速度及物體的掃描速度來控制掃描部以及移動部的動作?？刂撇渴闺x子束的掃描振幅按照物體的表面形狀而變化，以確保離子束的掃描頻率恒定，與此同時，對掃描部進行控制，以便能夠以對應于該掃描振幅而變化的規定掃描速度來掃描離子束，并且所述控制部控制移動部，以使物體以對應于離子束的掃描速度而變化的物體的掃描速度移動。

另外，將以上構成要件的任意組合或本發明構成要件的表現在方法、裝置及系統等之間相互替換，作為本發明的形式仍然有效。

發明效果：

根據本發明，能夠提供一種可進行有效的離子注入的技術。

附圖說明

圖1（a）為表示本實施方式所涉及的混合掃描型單晶片式離子注入裝置的概要結構的俯視圖，圖1（b）為表示本實施方式所涉及的混合掃描型單晶片式離子注入裝置的概要結構的側視圖。

圖2為進一步詳細說明圖1所示的離子注入裝置中半導體晶圓周邊的示意圖。

圖3為用于說明離子注入裝置的動作的圖。

圖4為用于說明混合掃描型單晶片式離子注入裝置中離子注入方法的圖。

圖5為例示出提供給射束掃描儀的周期性變動的電場的圖。

圖6為表示將半導體晶圓保持裝置改造成小型半導體晶圓用的情況的圖。