(57)【要約】【課題】イオンビームのビーム電流値を経時的に動的に制御でき、且つ、エネルギーを変化させないイオン注入方法およびイオン注入装置を提供する。【解決手段】イオン注入装置において、経時的に動的なビーム電流値の変化をビーム電流値測定手段によって測定されるビーム電流値を帰還して制御することを特徴とするイオン注入装置。【選択図】　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン注入装置において、ビーム電流値の変化をビーム電流値測定手段によって測定されるビーム電流値をイオン源のアークチャンバーに設けたイオン導出口の形状、引き出し電極の位置、ドーパントガス流量、ドーパントガス圧力、フィラメントに印加する電流および電圧、アーク電圧、アーク電流、アークチャンバー内部に電子を閉じ込めるための磁界強度、アークチャンバーの位置の群から選ばれる少なくとも一つのパラメータに帰還して制御することを特徴とするイオン注入装置。
【請求項２】
イオン導出口の形状はスリット、シャッター、弁、ドア、ノズルの群から選ばれる少なくとも一つの機構によって可変であることを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項３】
イオン導出口の形状は圧電素子の変形、気体圧、液体圧、熱変形、モータの群から選ばれる少なくとも一つの力で駆動される機構によって可変であることを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項４】
モータはサーボモータ、リニアモータ、ステッピングモータ、超音波モータの群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項３記載のイオン注入装置。
【請求項５】
イオン導出口の形状は長手方向の長さが横幅よりも長い形状であり、イオン導出口の長手方向の長さを可変とすることを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項６】
イオン導出口の形状を可変とする機構はイオン源チャンバーを閉じる蓋部に取り付けられており、蓋部とアークチャンバーとイオン導出口の形状を可変とする機構は蓋部を着脱することでイオン源チャンバーから着脱可能な構造を有することを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項７】
ビーム電流値測定手段は、ファラデーカップ、ビーム電流に対応した磁場を検知または収集する検知部と磁束に感応する超伝導磁束量子干渉計と超伝導磁束量子干渉計を貫く磁束の変化を打ち消すように帰還電流を流す帰還コイルを有する測定部を少なくとも有するビーム電流測定装置、直流変流器の群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項８】
ビーム電流測定装置は検知部で検知または収集した磁束を測定部に伝達する磁束伝達部を有することを特徴とする請求項７記載のイオン注入装置。
【請求項９】
ビーム電流測定装置は検知部と磁束伝達部と測定部をイオンビームが流れる空間を含む外部空間から磁気遮蔽する超伝導体からなるギャップを有する磁気遮蔽部を備えることを特徴とする請求項７記載のイオン注入装置。
【請求項１０】
請求項１記載のイオン注入装置を用いて製造した半導体、液晶、バイオチップなどの能動素子および、抵抗、コイル、コンデンサーなどの受動素子。
【請求項１１】
イオン注入装置において、ビーム電流値の変化をビーム電流値測定手段によって測定されるビーム電流値をイオン源のアークチャンバーに設けたイオン導出口の形状、引き出し電極の位置、ドーパントガス流量、ドーパントガス圧力、フィラメントに印加する電流および電圧、アーク電圧、アーク電流、アークチャンバー内部に電子を閉じ込めるための磁界強度、アークチャンバーの位置の群から選ばれる少なくとも一つのパラメータに帰還して制御することを特徴とするイオン注入方法。
【請求項１２】
イオン導出口の形状はスリット、シャッター、弁、ドア、ノズルの群から選ばれる少なくとも一つの機構によって可変であることを特徴とする請求項１１記載のイオン注入方法。
【請求項１３】
イオン導出口の形状は圧電素子の変形、気体圧、液体圧、熱変形、モータの群から選ばれる少なくとも一つの力で駆動される機構によって可変であることを特徴とする請求項１１記載のイオン注入方法。
【請求項１４】
モータはサーボモータ、リニアモータ、ステッピングモータ、超音波モータの群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１３記載のイオン注入方法。
【請求項１５】
イオン導出口の形状は長手方向の長さが横幅よりも長い形状であり、イオン導出口の長手方向の長さを可変とすることを特徴とする請求項１１記載のイオン注入方法。
【請求項１６】
イオン導出口の形状を可変とする機構はイオン源チャンバーを閉じる蓋部に取り付けられており、蓋部とアークチャンバーとイオン導出口の形状を可変とする機構は蓋部を着脱することでイオン源チャンバーから着脱可能な構造を有することを特徴とする請求項１１記載のイオン注入方法。
【請求項１７】
ビーム電流値測定手段は、ファラデーカップ、ビーム電流に対応した磁場を検知または収集する検知部と磁束に感応する超伝導磁束量子干渉計と超伝導磁束量子干渉計を貫く磁束の変化を打ち消すように帰還電流を流す帰還コイルを有する測定部を少なくとも有するビーム電流測定装置、直流変流器の群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１１記載のイオン注入方法。
【請求項１８】
ビーム電流測定装置は検知部で検知または収集した磁束を測定部に伝達する磁束伝達部を有することを特徴とする請求項１７記載のイオン注入方法。
【請求項１９】
ビーム電流測定装置は検知部と磁束伝達部と測定部をイオンビームが流れる空間を含む外部空間から磁気遮蔽する超伝導体からなるギャップを有する磁気遮蔽部を備えることを特徴とする請求項１７記載のイオン注入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェハ等の被処理体にイオンビームを照射してイオンを注入するイオン注入装置のビーム電流値制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
イオン注入装置による不純物の導入は、濃度と打ち込み深さの制御が容易なことから半導体デバイスの製造における不純物導入工程で一般的に用いられている。
【０００３】
図１０は従来のイオン注入装置の一例を示す要部断面図である。ここでは大電流イオン注入装置を例示した。従来のイオン注入装置１７はイオン源１内において所定のガスをプラズマ化しプラズマ中のイオンを引き出し電極により所定のエネルギーで引き出すことによりイオンビーム２を得る。引き出されたイオンビーム２から質量分析器３により質量分析を行って所望のイオンを分離し、さらに分解スリット４によりイオンの分離を完全に行う。その後、加速電極５を通じて最終エネルギーに加速して注入処理室６に配置した半導体ウェハ７等の被処理体に照射する。照射したイオンビーム２のビーム電流値をファラデーカップ８で測定して導入した不純物量を把握する。
【０００４】
図６は従来のイオン源の一例を示す要部断面図である。ここではフリーマン型イオン源を例示した。イオン源チャンバー１５は例えばステンレススチール等により円筒形状に成型されている。イオン源チャンバー１５の長さは例えば３００　ｍｍ程度、直径は１８０　ｍｍ程度である。イオン源チャンバー１５の一端のフランジ部はボルト１８を介してイオン注入装置本体１６側に固定されている。イオン源チャンバー１５の他端のフランジ部はネジ１９を介して蓋部２０が、碍子２１及び図示しないシール部材を介在して締め付け固定されている。これにより、イオン源チャンバー１５内部を気密に密閉している。ところで、アークチャンバー９内にはフィラメント１０が備えられている。また、アークチャンバー９内部に通じるガス供給ノズル１１は途中にマスフローコントローラやバルブを有するガス通路を介してガス源１２に接続している。そして、ガス供給ノズル１１からアークチャンバー９内にアルシン（ＡｓＨ３）等のドーパントガスを供給できるようになっている。また、アークチャンバー９のイオン引き出し方向の面にはイオン導出口１３が設けられているとともに、イオン導出口１３と対向する位置には引き出し電極１４が備えられている。引き出し電極１４はイオン通過孔２２を有しており、イオン源チャンバー１５内のイオン注入装置本体１６側の中央部に配置する。そして導電性の支柱を介してリング形状のベース電極２３に支持され、ベース電極２３は碍子等の絶縁部材を介してグランド電極２４に支持されている。グランド電極２４は、一端をイオン源チャンバー１５の側壁に設けた支持孔２５に密接するようにした支持棒で支持され、他端は側壁にイオン源チャンバー１５の半径方向へ出没可能な支持ロッド２６で支持されている。引き出し電極１４とベース電極２３は同電位となり、これらは絶縁部材を介してグランド電極２４に支持される構造である。イオン注入処理時にはアークチャンバー９内に所定のガスを導入するとともに、フィラメント１０に熱電子発生用電源から所定の高電流を印加する。この電流は例えば１５０　Ａの直流電流である。さらに、アーク放電発生用電源から所定の負電圧、例えば―１００　Ｖの直流電圧を印加する。これによりフィラメント１０とアークチャンバー９間に放電が発生して所定の処理ガスが解離してプラズマが生成する。この際、アークチャンバー９と引き出し電極１４の間にはイオン引き出し用電源から所定の高電圧、例えば８０　ｋＶの直流電圧が印加されている。これによりアークチャンバー９内で生成したプラズマ中の正イオンのみが引き出し電極１４方向に引き出されてイオンビーム２となる。また、イオンビーム２が通過する部分はターボ分子ポンプやクライオポンプを用いて１０−５Ｔｏｒｒ程度の真空に維持されている。
【０００５】
ところで、イオン注入装置ではエネルギー分解能の高いイオンビーム２を供給するために引き出し電極１４の電圧や加速電極５の加速電圧が変動しないように一定に保つような工夫がされている。例えばイオン源１および引き出し電極１４に所定の直流電力を出力するイオン引き出し用電源では、一般の商用交流電力を所望の直流電力に変換して用いる。ここで変換後に残った交流成分、すなわちリップル成分がイオンビーム２のエネルギーばらつきの原因となる。これに対して、例えば特開平１０―１１２２７７に低エネルギー注入におけるリップル成分を低減させる技術が公開されているように、エネルギー分解能を高精度に保つことは重要である。
【０００６】
また、イオン源１に関しては、所望のイオン種と引き出し電圧に合わせて、イオン導出口１３の形状と引き出し電極１４の位置、アークチャンバー９内部に供給するガス流量およびガス圧力、フィラメント１０に印加する電流および電圧、アーク電圧、アーク電流、アークチャンバー９内部に電子を閉じ込めるための磁界強度を最適化することが行われる。また、各注入条件に合わせてイオンビーム２の設定前に形状の異なるイオン導出口１３に付け替えることや引き出し電圧を調整する。さらに、引き出し電極の位置を変えてイオン導出口１３と引き出し電極１４間の距離を変える装備も一般的に設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
イオン注入中は被処理体に照射されるビーム電流値の変動が少ないことが望まれているが、実際には５　％程度変動することもあり、一定ではないという課題がある。
【０００８】
この要因の一つにイオン源１の状態の経時変化がある。すなわち、フィラメント１０とアークチャンバー９内壁の表面状態の変化や、熱膨張によるアークチャンバー９の寸法変化、ガス源１２からガス供給ノズル１１までのガス配管の温度変化によるドーパントガスの体積変化、プラズマ内のイオン密度の経時変化である。これらの変化は、所望のイオン種と引き出し電圧に合わせてあらかじめ設定したときのイオン源１の状態を変化させるので、ビーム電流値を変動させる原因となる。一方で、上記の状態変化を一定とするように制御することは困難である。
【０００９】
ところで、従来の技術でも説明したように、例えば、引き出し電極の位置を縦、横、回転方向に変える装備は一般的である。しかし、これは主にイオン注入前のイオンビーム２の設定時に用いられるものであった。つまり、静的に引き出し電極の位置を変化させるものでありビーム電流値の経時的に動的な変化を制御することはできないという課題があった。
【００１０】
そこで、イオン源１の状態の経時変化に係わらず、ビーム電流値を一定にする技術が求められていた。ただし、注入エネルギーはある幅を持った所望の値に固定することが求められる。つまり、ビーム電流値の変動を抑えるために引き出し電圧を変化させるようなエネルギーを変化させる要因となる対策は採れない。
【００１１】
以上のように、イオンビームのビーム電流値を経時的に動的に制御でき、且つ、エネルギーを変化させないイオン注入装置の提供が求められていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
ビーム電流測定手段でイオンビーム２のビーム電流値を測定しておき、その測定値を帰還して経時的に動的なビーム電流値の変化を制御する構成のイオン注入装置とする。測定値の帰還は、イオン源のアークチャンバーに設けたイオン導出口の形状、引き出し電極の位置、ドーパントガス流量、ドーパントガス圧力、フィラメントに印加する電流および電圧、アーク電圧、アーク電流、アークチャンバー内部に電子を閉じ込めるための磁界強度、アークチャンバーの位置の群から選ばれる少なくとも一つのパラメータに対して行う。つまり、発明が解決しようとする課題の項で挙げたような制御することが困難なイオン源１の状態変化に適応して、ビーム電流値を制御するように上記のパラメータの少なくとも一つを変化させる。
【００１３】
ここで、イオン導出口１３の形状を可変とする方法を説明する。イオン導出口１３の形状は、例えばスリット、シャッター、弁、ドア、ノズルの機構により可変な構造とする。駆動方式は、例えば圧電素子の変形、気体圧、液体圧、熱変形、モータの力を利用することで微小な寸法変化を制御できる。モータは、特にサーボモータ、リニアモータ、ステッピングモータ、超音波モータを採用することで精密駆動が可能である。また、イオン導出口１３の形状を可変とする機構は蓋部２０にアークチャンバー９とともに取り付けられていることが望ましい。そして、蓋部２０とアークチャンバー９とイオン導出口１３の形状を可変とする機構はイオン源チャンバー１５から蓋部２０を取り外すことで着脱可能な構造とすることが望ましい。この理由は、上記構造とすることでイオン源１のクリーニング作業等のメンテナンスに掛かる手間を従来と同等の水準に維持できるからである。
【００１４】
ビーム電流を測定する手段は、例えばファラデーカップ８、ビーム電流測定装置、直流変流器がある。ここでビーム電流測定装置とは、ビーム電流に対応した磁場を検知または収集する検知部と、磁束に感応する超伝導磁束量子干渉計と超伝導磁束量子干渉計を貫く磁束の変化を打ち消すように帰還電流を流す帰還コイルを有する測定部を少なくとも有する装置である。この装置は、検知部で検知または収集した磁束を測定部に伝達する磁束伝達部を備えた方が感度を調整できるので望ましい。さらに、検知部と磁束伝達部と測定部をイオンビーム２が流れる空間を含む外部空間から磁気遮蔽する超伝導体からなるギャップを有する磁気遮蔽部を備えた方が、外部磁気雑音を低減できるので望ましい。ビーム電流を測定する手段をファラデーカップ８とした場合は、被処理体を載せた円盤の後方や横にファラデーカップ８を置いて測定する方法が一般的である。この場合、一般に、被処理体へのビーム照射とビーム電流値の測定は同時には行えない。また半導体ウェハ７から出るアウトガス２８の影響で測定値に数％の誤差を含んでしまうという課題がある。それに対して、ビーム電流測定装置、又は、直流変流器を用いた場合は、ビームラインの被処理体よりもイオン源１側、つまり上流側にこれらの装置を配置することで被処理体にイオンビーム２を照射しながら、同時にビーム電流値を測定することが可能であるという利点がある。さらにアウトガス２８とイオンビーム２が接触する前にビーム電流値を測定できるのでアウトガス２８の影響による測定値誤差が生じない利点もある。ここで、直流変流器はｍＡ以上のビーム電流を数μＡの誤差で測定したいときに用いることが望ましい。一方でビーム電流測定装置は数十ｎＡ〜数μＡのビーム電流を数ｎＡの誤差で測定したいときや、数μＡ〜数十ｍＡのビーム電流を０．１　％以下程度の誤差で測定したいときに用いることが望ましい。
【００１５】
本発明により、イオンビームのビーム電流値を経時的に動的に制御でき、且つ、エネルギーを変化させないイオン注入方法およびイオン注入装置を提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに詳しく説明する。
【００１７】
［　イオン導出口の形状を可変とする機構　］
図１は本発明による可動仕切り板機構部２９の一例をイオン源チャンバー１５と共に示した要部断面図である。本発明の特徴である可動仕切り板機構部２９について説明する。蓋部２０には２台の小型サーボモータ３０と２つの可動仕切り板機構部２９と複数の支柱３１が固定されている。複数の支柱３１はアークチャンバー９を固定している。さらに図２を参照しながら説明する。小型サーボモータ３０のシャフトは回転軸３２に接続されている。そして、回転軸３２の先端に近い部分はボールネジＡ３３になっている。回転軸３２とボールネジＡ３３は可動仕切り板機構部２９のハウジング３４に収納されていて、ハウジング３４内でラックアンドピニオン等によりボールネジＡ３３の回転がボールネジＢ３５の回転に変換する機構となっている。ボールネジＢ３５には可動棒３６がはめ込まれており、可動棒３６には送りネジの溝が設けられている。よって、ボールネジＢ３５が回転すると可動棒３６はボールネジＢ３５の中心軸と平行に移動する。ここで、可動棒３６とハウジング３４の間にスライド軸受け３７とシール３８が設けられている。これにより可動棒３６は滑らかに、且つ、イオン源チャンバー１５内部の気密を保ちながら平行移動できる。可動棒３６の先には仕切り板３９が接続されている。
【００１８】
以上のような機構により小型サーボモータ３０によるボールネジＡ３３の回転を動力として、仕切り板３９をイオンビーム２の進行方向と垂直に平行移動させることができる。すなわちイオン導出口１３の形状をスリットの機構を用いて変化させることができる。ここで仕切り板３９の位置決め精度と位置決め整定時間は小型サーボモータ３０とドライバ４０、およびボールネジを含むアクチュエータの性能で決まるが、位置決め精度は１０〜１００μｍ程度、位置決め整定時間は５０〜１００ミリ秒程度が可能である。
【００１９】
なお、引き出し電極１４部分は従来のフリーマン型イオン源で採用されている構成である。
【００２０】
［　アークチャンバーの位置を可変とする機構　］
図３は本発明による可動式のアークチャンバー９をイオン源チャンバー１５と共に示した要部断面図である。本発明の特徴である可動式のアークチャンバー９について説明する。蓋部２０には小型サーボモータ４８とガイド４９が固定されている。小型サーボモータ４８のシャフト５５の先はボールネジＥ５０が接続されており、シャフト５５の回転と合わせてボールネジＥ５０が回転する。ボールネジＥ５０が回転すると支持板５１がボールネジＥ５０の中心軸と平行に移動する仕組みである。ボールネジＥ５０の中心軸はイオンビーム２の進行方向と平行になるように設置する。ここで、支持板５１の動作はガイド４９で規制されており、ボールネジＥ５０の中心軸に垂直な面を保ちながら中心軸に平行に移動する。支持板５１には複数本の支柱５２が固定されている。そして、支柱５２の先にはアークチャンバー９が固定されている。よって、アークチャンバー９は支持板５１と同様にイオンビーム２の進行方向と平行に移動する。
【００２１】
ところで、蓋部２０とシャフト５５が接する部分は、例えば図４のように、小型サーボモータ４８のシャフト５５がイオン源チャンバー１５内部の気密を保ちながら精密に回転できるようにシール５３と回転軸受け５４が設けられている。また、アークチャンバー９にはガス供給ノズル１１が接続されている。ここで、蓋部２０とガス供給ノズル１１が接する部分は、例えば図５のように、ガス供給ノズル１１がイオン源チャンバー１５内部の気密を保ちながらガス供給ノズル１１の中心軸と平行に移動できるようにシール５６とスライド軸受け５７が設けられている。
【００２２】
以上のような機構を採用することで、小型サーボモータ４８によるボールネジＥ５０の回転を動力として、アークチャンバー９のイオン導出孔１３をイオンビーム２の進行方向と平行に移動させることができる。なお、引き出し電極１４部分は一般的な従来のフリーマン型イオン源で採用されている構成である。
【００２３】
［　ビーム電流値制御の手順　］
イオン導出口１３の形状を可変とする機構を用いた場合のビーム電流値を制御する手順を説明する。イオン導出口１３の形状は、例えば横幅が狭く、長手方向が長い形状のものを用いる。このような形状では長手方向の長さを変えることでイオンビーム２のエネルギー分解能を低下させることなしにビーム電流値を変化できることが知られている。つまり長手方向の長さを長くするとビーム電流値は増加し、短くするとビーム電流値は低減する。上記の性質を利用して、ビーム電流値を所望の範囲内に制御する。具体的には、ビーム電流測定手段を用いて測定したビーム電流値の測定値に閾値を設ける。そして、測定値が閾値を超えると閾値内に入る方向にイオン導出口１３の長手方向の長さを変える。例えば、ビーム電流の測定値が閾値よりも小さくなると、後述するコントローラー５９がドライバ４０に指令を送り小型サーボモータ３０を起動させる。そして、イオン導出口１３の長手方向の長さが長くなる方向に仕切り板３９が動く。その後、ビーム電流の測定値が所望の値になると、小型サーボモータ３０を停止させる。上記によりビーム電流値を所望の範囲内に制御する。
【００２４】
次に、アークチャンバー９の位置を可変とする機構を用いた場合のビーム電流値を制御する手順を説明する。この機構は、アークチャンバー９の位置を引き出し電極１４に近づける方向と遠ざける方向に移動できる。そして、引き出し電極１４に近づけたときには引き出し電界が増加し、一方、遠ざけたときには引き出し電界が減少することを利用したものである。しかし、ある時点でのプラズマ内のイオン密度がわからないので、アークチャンバー９をどちらの方向に動かせばビーム電流値が増加するか、あるいは減少するかは不明である。そこで、下記の方法を採る。ビーム電流の測定値が閾値の範囲を超えると、コントローラー５９はアークチャンバー９の位置をいずれかの方向に微小に移動させる。そして、そのときのビーム電流の測定値が増加したか、あるいは減少したかで、コントローラー５９は先の移動方向の正否を判断する。ビーム電流の測定値が閾値内に戻る方向に変化したのであれば、先の方向にそのままアークチャンバー９を移動させる。一方、ビーム電流の測定値が閾値から外れる方向に変化したのであれば、先の方向と反対方向に移動させる。その後、ビーム電流の測定値が所望の値になると、小型サーボモータ４８を停止させる。この方法で経時変化するプラズマ内のイオン密度に合わせて、適した引き出し電界をイオン注入中に設定できる。そして、上記によりビーム電流値を所望の範囲内に制御できる。引き出し電極の位置を可変とする機構を用いた場合も同様である。
【００２５】
［　イオン注入装置の構成　］
図７は本発明によるイオン注入装置６０の一例である。本発明によるイオン注入装置６０とは、従来のイオン注入装置１７に本発明のビーム電流制御機能を付加したものである。本発明のイオン注入装置６０ではファラデーカップ８の測定値をコントローラー５９に伝える。そして、コントローラー５９はイオン源１に配置した小型サーボモータ等の駆動装置に動作の指令を送る構成である。駆動装置の動作結果はビーム電流の測定値の変化としてファラデーカップ８からコントローラー５９に帰還される。そして、ビーム電流値制御の手順の項で説明した手順に従ってビーム電流値を所望の範囲内に制御する。
【００２６】
さらに図８を参照して説明する。イオンビーム２を半導体ウェハ７に照射すると、レジストからアウトガス２８が発生する。イオンビーム２がアウトガス２８中を通過すると、イオンの電荷がアウトガス２８に奪われる。これによりファラデーカップ８の測定値が実際のビーム電流値よりも１０　％程度低下してしまう。ここで、低下の割合は注入処理室６内部の圧力に比例するので、圧力を測定してビーム電流値の測定値を補正する方法が知られている。本発明では、イオン注入中は上記補正値をコントローラー５９にフィードバックすることで目的を達する。あるいは、イオンビーム２が半導体ウェハ７にあたらない位置まで半導体ウェハ７を移動させて、つまり図７の状態にして、アウトガス２８が出ていない状態でのファラデーカップ８の測定値をコントローラー５９にフィードバックする方法でも良い。さらには、図９に参照されるようにイオンビーム２がアウトガス２８中を通過する前に非破壊型ビーム電流測定手段６１を用いてビーム電流値を測定する方法もある。非破壊型ビーム電流測定手段６１とは、測定することでビーム電流に影響を与えない測定方法である。例えばビーム電流測定装置や直流変流器を用いる。本発明では、イオン注入中は非破壊型ビーム電流測定手段６１を用いた測定値をコントローラー５９にフィードバックすることでも目的を達する。
【００２７】
なお、実施例では経時的に動的に変動するビーム電流値を一定に制御する方法を説明した。ビーム電流値を一定ではなく、任意に変動するように制御することも同様に可能なことは明らかである。また、同様の方法でイオンビームのビーム電流密度を制御できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明により、イオンビームのビーム電流値を経時的に動的に制御でき、且つ、エネルギーを変化させないイオン注入方法およびイオン注入装置を提供できる。同様の方法でイオンビームのビーム電流密度を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるイオン導出口の形状を可変とする機構の一例を示す要部断面図
【図２】図１の可動仕切り板機構部の要部断面図
【図３】本発明によるアークチャンバーの位置を可変とする機構の一例を示す要部断面図
【図４】図３の小型サーボモータの蓋部への取り付け方法を示す要部断面図
【図５】図３のガス供給ノズルの蓋部への取り付け方法を示す要部断面図
【図６】従来のイオン源の要部断面図
【図７】本発明によるイオン注入装置の一例を示す要部断面図
【図８】図６のイオン注入中の構成を示す要部断面図
【図９】本発明による非破壊型ビーム電流測定手段を用いたイオン注入装置の一例を示す要部断面図
【図１０】従来のイオン注入装置の要部断面図
【符号の説明】
１　イオン源
２　イオンビーム
３　質量分析器
４　分解スリット
５　加速電極
６　注入処理室
７　半導体ウェハ
８　ファラデーカップ
９　アークチャンバー
１０　フィラメント
１１　ガス供給ノズル
１２　ガス源
１３　イオン導出口
１４　引き出し電極
１５　イオン源チャンバー
１６　イオン注入装置本体
１７　従来のイオン注入装置
１８　ボルト
１９　ネジ
２０　蓋部
２１　碍子
２２　イオン通過孔
２３　ベース電極
２４　グランド電極
２５　支持孔
２６　支持ロッド
２７　支持盤
２８　アウトガス
２９　可動仕切り板機構部
３０　小型サーボモータ
３１　支柱
３２　回転軸
３３　ボールネジＡ
３４　ハウジング
３５　ボールネジＢ
３６　可動棒
３７　スライド軸受け
３８　シール
３９　仕切り板
４０　ドライバ
４１　ボールネジＣ
４２　小型サーボモータ
４３　ボールネジＤ
４４　ガイド
４５　ガイド
４６　引き出し電極ユニット
４７　ドライバ
４８　小型サーボモータ
４９　ガイド
５０　ボールネジＥ
５１　支持板
５２　支柱
５３　シール
５４　回転軸受け
５５　シャフト
５６　シール
５７　スライド軸受け
５８　ドライバ
５９　コントローラー
６０　本発明によるイオン注入装置
６１　非破壊型ビーム電流測定手段
６２　回転軸受け
６３　コネクタ
【図１】
2004014422.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004014422.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004014422.tif 000011
【図１０】
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