离子注入装置及离子注入方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种离子注入装置及离子注入方法，能够应对多种射束条件。离子注入装置具备构成为对向晶圆照射的离子束(B)供给电子的等离子体簇射装置(60)。等离子体簇射装置(60)包含：等离子体生成室(62)，具有引出向离子束(B)供给的电子的引出开口(64)；第1电极(71)，具有与引出开口(64)连通的开口(74)，并以等离子体生成室(62)的电位为基准而被施加第1电压；第2电极(72)，配置在隔着离子束(B)而与第1电极(71)相对置的位置，并以等离子体生成室(62)的电位为基准而被施加第2电压；以及控制部(86)，对第1电压及第2电压分别独立地进行控制并切换等离子体簇射装置(60)的动作模式。

【技术实现步骤摘要】
离子注入装置及离子注入方法本申请主张基于2017年3月29日申请的日本专利申请第2017-064492号的优先权。该申请的所有内容通过参考援用于本说明书中。
本专利技术涉及一种离子注入装置及离子注入方法。
技术介绍
半导体制造工序中，为了改变半导体晶圆的导电性的目的和改变半导体晶圆的晶体结构的目的等，标准地实施了向半导体晶圆注入离子的工序。该工序中所使用的装置一般被称为离子注入装置，其构成为向注入处理室内的晶圆照射离子束。在注入处理室中，为了防止由离子注入引起的晶圆表面的带电，设置有等离子体簇射装置等带电抑制装置。等离子体簇射装置通过向晶圆表面供给电子，从而中和在晶圆表面上带电的电荷(参考专利文献1)。专利文献1：日本特开2006-156142号公报等离子体簇射装置中所要求的电子供给量可以根据照射于晶圆的离子束的射束条件而不同。例如，如果为1～10mA左右的高电流束，则需要更多的电子供给，与此相对，如果为10～100μA左右的低/中电流束，则不需要高电流束程度的电子供给量。因此，在高电流用注入装置与低/中电流用注入装置中，一般使用规格分别不同的等离子体簇射装置。另一方面，当为了能够用1台注入装置担负低/中电流区域到高电流区域时，需要设为能够根据射束条件而实现适当的电子供给量的等离子体簇射装置。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种能够应对多种射束条件的等离子体簇射装置。本专利技术的一方式的离子注入装置，其具备等离子体簇射装置，该等离子体簇射装置构成为对向晶圆照射的离子束供给电子，该离子注入装置中，等离子体簇射装置包含：等离子体生成室，具有引出向离子束供给的电子的引出开口；第1电极，具有与引出开口连通的开口，并以等离子体生成室的电位为基准而被施加第1电压；第2电极，配置在隔着离子束而与第1电极相对置的位置，并以等离子体生成室的电位为基准而被施加第2电压；以及控制部，对第1电压及第2电压分别独立地进行控制而切换等离子体簇射装置的动作模式。本专利技术的另一方式为离子注入方法。该方法使用具备等离子体簇射装置的离子注入装置，该等离子体簇射装置构成为对向晶圆照射的离子束供给电子。等离子体簇射装置包含：等离子体生成室，具有引出向离子束供给的电子的引出开口；第1电极，具有与引出开口连通的开口，并以等离子体生成室的电位为基准而被施加第1电压；以及第2电极，配置在隔着离子束而与第1电极相对置的位置，并以等离子体生成室的电位为基准而被施加第2电压。该方法根据离子束的射束条件，对第1电压及第2电压分别独立地进行控制而切换等离子体簇射装置的动作模式。另外，在方法、装置、系统等之间相互替换以上构成要件的任意组合或本专利技术的构成要件或表述，这作为本专利技术的方式也是有效的。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能够应对多种射束条件的等离子体簇射装置。附图说明图1是表示实施方式所涉及的离子注入装置的概略结构的俯视图。图2是表示图1的离子注入装置的概略结构的侧视图。图3是表示实施方式所涉及的等离子体簇射装置的结构的从x方向观察的剖视图。图4是表示图3的等离子体簇射装置的结构的从y方向观察的剖视图。图5是示意地表示以第1模式动作的等离子体簇射装置的图。图6是示意地表示在第1模式下从等离子体簇射装置60供给的离子的行为的图。图7是示意地表示以第2模式动作的等离子体簇射装置的图。标号说明B-离子束，W-晶圆，10-离子注入装置，40-侧杯，60-等离子体簇射装置，62-等离子体生成室，64-引出开口，71-第1电极，72-第2电极，73-第3电极，74-开口，86-控制部。具体实施方式以下，参考附图而对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。另外，附图的说明中，对相同要件标注相同的标号，并适当省略重复说明。并且，以下说明的结构为示例，并非为对本专利技术的范围作任何限定。图1是概略地表示实施方式所涉及的离子注入装置10的俯视图，图2是表示离子注入装置10的概略结构的侧视图。离子注入装置10构成为对被处理物W的表面进行离子注入处理。被处理物W例如为基板，例如为半导体晶圆。因此，以下，为了便于说明，有时将被处理物W称为晶圆W，但这并不表示将注入处理的对象限定为特定的物体。离子注入装置10构成为通过使射束在一个方向上进行往复扫描，并且使晶圆W在与该一个方向正交的方向上进行往复运动，从而遍及整个晶圆W而照射离子束B。本说明书中，为了便于说明，将在设计上的射束轨道上行进的离子束B的行进方向设为z方向，将与z方向垂直的面定义为xy面。当离子束B对被处理物W进行扫描时，将射束的扫描方向设为x方向，将与z方向及x方向垂直的方向设为y方向。因此，射束的往复扫描在x方向上进行，晶圆W的往复运动在y方向上进行。离子注入装置10具备离子源12、射束线装置14及注入处理室16。离子源12构成为向射束线装置14提供离子束B。射束线装置14构成为从离子源12向注入处理室16输送离子。并且，离子注入装置10具备离子源12、射束线装置14及用于向注入处理室16提供所期望的真空环境的真空排气系统(未图示)。射束线装置14例如从上游开始依次具备质量分析部18、可变光圈20、射束整形部22、第1射束测量器24、射束扫描器26、平行化透镜30或射束平行化装置及角能量过滤器(AEF；AngularEnergyFilter)34。另外，射束线装置14的上游是指靠近离子源12的一侧，下游是指靠近注入处理室16(或射束阻挡器38)的一侧。质量分析部18设置在离子源12的下游，并且构成为通过质量分析而从离子束B中选择所需要的离子种类，该离子束B是从离子源12引出的。可变光圈20为能够调整开口宽度的光圈，通过改变开口宽度而调整通过光圈的离子束B的射束电流量。可变光圈20例如也可以具有隔着射束线而上下配置的孔板，并通过改变孔板的间隔而调整射束电流量。射束整形部22具备四极收敛/发散装置(Q透镜)等收敛/发散透镜，并且构成为将通过可变光圈20的离子束B整形为所期望的剖面形状。射束整形部22为电场式的三段四极透镜(还称为三合Q透镜)，并且从上游侧开始依次具有第1四极透镜22a、第2四极透镜22b及第3四极透镜22c。通过使用三个透镜装置22a、22b、22c，射束整形部22能够将入射于晶圆W的离子束B的x方向及y方向的收敛或发散针对各自的方向而独立地进行调整。射束整形部22可以包含磁场式的透镜装置，也可以包含利用电场和磁场这两者而对射束进行整形的透镜装置。第1射束测量器24为以能够取出和放入的方式配置在射束线上，并对离子束的电流进行测定的注入器旗标法拉第杯。第1射束测量器24构成为能够对由射束整形部22整形的离子束B的射束电流进行测量。第1射束测量器24具有：对射束电流进行测量的法拉第杯24b、及使法拉第杯24b上下移动的驱动部24a。如图2的虚线所示，当在射束线上配置有法拉第杯24b时，离子束B被法拉第杯24b截断。另一方面，如图2的实线所示，当从射束线上移开法拉第杯24b时，离子束B的截断被解除。射束扫描器26为偏转机构，该偏转机构构成为提供射束的往复扫描，并使整形后的离子束B在x方向上进行扫描。射束扫描器26具有在x方向上相对置设置的扫描电极对28。扫描电极对28与可变电压电源(未图示)连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子注入装置，其具备等离子体簇射装置，该等离子体簇射装置构成为对向晶圆照射的离子束供给电子，该离子注入装置的特征在于，所述等离子体簇射装置包含：等离子体生成室，具有引出向所述离子束供给的电子的引出开口；第1电极，具有与所述引出开口连通的开口，并以所述等离子体生成室的电位为基准而被施加第1电压；第2电极，配置在隔着所述离子束而与所述第1电极相对置的位置，并以所述等离子体生成室的电位为基准而被施加第2电压；以及控制部，对所述第1电压及所述第2电压分别独立地进行控制而切换所述等离子体簇射装置的动作模式。

【技术特征摘要】
2017.03.29 JP 2017-0644921.一种离子注入装置，其具备等离子体簇射装置，该等离子体簇射装置构成为对向晶圆照射的离子束供给电子，该离子注入装置的特征在于，所述等离子体簇射装置包含：等离子体生成室，具有引出向所述离子束供给的电子的引出开口；第1电极，具有与所述引出开口连通的开口，并以所述等离子体生成室的电位为基准而被施加第1电压；第2电极，配置在隔着所述离子束而与所述第1电极相对置的位置，并以所述等离子体生成室的电位为基准而被施加第2电压；以及控制部，对所述第1电压及所述第2电压分别独立地进行控制而切换所述等离子体簇射装置的动作模式。2.根据权利要求1所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制部根据所述离子束的射束条件，改变所述第1电压及所述第2电压中的至少一个电压而切换所述动作模式。3.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制部根据所述离子束的射束电流值，切换所述动作模式。4.根据权利要求1至3中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制部根据所述离子束的射束能量，切换所述动作模式。5.根据权利要求1至4中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制部根据所述离子束的离子种类，切换所述动作模式。6.根据权利要求1至5中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述动作模式包含所述第1电压及所述第2电压中的至少一个电压为负电压的第1模式以及所述第1电压及所述第2电压中的至少一个电压为正电压的第2模式。7.根据权利要求6所述的离子注入装置，其特征在于，所述第1模式的所述第1电压为负电压，所述第2模式的所述第1电压为正电压。8.根据权利要求6或7所述的离子注入装置，其特征在于，所述第1模式的所述第2电压为负电压。9.根据权利要求6至8中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述第2模式的所述第2电压为负电压。10.根据权利要求6至9中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述第1模式为在所述离子束的射束电流值为规定值以上时选择的高电流模式，所述第2模式为在所述离子束的射束电流值小于所述规定值时选择的低电流模式。11.根据权利要求1至10中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述控制部对所述第1电压及所述第2电压分别独立地进行控制，以使所述第1电压及所述第2电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：越智秀太，二宫史郎，高桥裕二，香川唯信，
申请(专利权)人：住友重机械离子科技株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP