【手続補正書】
【提出日】平成20年4月15日(2008.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速して、一部開口したマスクを透過したイオンビームを半導体ウェハー等の基板に注入するイオン注入装置において、
前記基板に入射するイオンビームの発散角度を測定する測定装置と、イオンビームの発散角度を所望の設定値となるように制御する制御機能を備えたことを特徴とするイオン注入装置。
【請求項２】
イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速して、一部開口したマスクを透過したイオンビームを半導体ウェハー等の基板に注入するイオン注入装置において、
該イオン注入装置は、イオンビームの収束装置と、前記基板に入射するイオンビームの発散角度を測定する測定装置とを備え、
先ず、前記イオンビームの発散角度を測定する測定装置により、前記基板に入射するイオンビームの発散角度を測定し、
次に、イオンビームの発散角度が設定値の範囲外の場合は、前記イオンビームの収束装置の各パラメータを調整することにより、イオンビームの発散角度が設定値の範囲内に収まるように制御するようにしたことを特徴とするイオン注入装置。
【請求項３】
上記イオンビームの発散角度を測定する測定装置は、前記イオンビームの走査方向に垂直な平面の水平（Ｘ軸）方向、及び／又は、垂直（Ｙ軸）方向に取り付けられるビーム分割スリットと、このビーム分割スリットを透過したビームの電流量を計測する可動式ファラデーカップを具備していることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオン注入装置。
【請求項４】
上記イオンビームの発散角度を測定する測定位置を上記基板近傍としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のイオン注入装置。
【請求項５】
イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速し、一部開口したマスクを透過させて処理基板に注入するイオン注入方法において、
前記処理基板に前記イオン種を注入する前に、前記イオン種が前記処理基板に入射する発散角を測定し、
前記発散角が設定された範囲外であるときには、前記制御機構により発散角が設定値になるように制御し、
前記発散角が設定された範囲内であるときには、前記イオン種を前記処理基板に注入することを特徴とするイオン注入方法。
【請求項６】
イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速し、一部開口したマスクを透過させて処理基板に注入するイオン注入方法において、
前記注入工程に用いられるイオン注入装置は、前記基板に入射する前記イオン種の発散角を測定する測定機と、前記発散角を調整する制御機構を備え、
前記処理基板に前記イオン種を注入する前に、前記発散角を測定し、
前記処理基板と前記一部開口したマスクとの距離と前記測定された発散角から前記開口パターンと前記処理基板に形成される注入パターンの差を算出し、
前記パターン差が設定された範囲外であるときには、前記制御機構により前記発散角を制御し、
前記パターン差が設定された範囲内であるときには、前記イオン種を前記処理基板に注入することを特徴とするイオン注入方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】イオン注入装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、イオン注入装置に係り、特に、一部開口したマスクを透過したイオンビームを、所望の発散角度で基板に注入することにより、イオン注入の精度及び均一性を向上したイオン注入装置及び注入方法の改良に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明のイオン注入装置は、請求項１に記載のものでは、イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速して、一部開口したマスクを透過したイオンビームを半導体ウェハー等の基板に注入するイオン注入装置において、前記基板に入射するイオンビームの発散角度を測定する測定装置と、イオンビームの発散角度を所望の設定値となるように制御する制御機能を備えた構成とした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項２に記載のイオン注入装置は、イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速して、一部開口したマスクを透過したイオンビームを半導体ウェハー等の基板に注入するイオン注入装置において、該イオン注入装置は、イオンビームの収束装置と、前記基板に入射するイオンビームの発散角度を測定する測定装置とを備え、先ず、前記イオンビームの発散角度を測定する測定装置により、前記基板に入射するイオンビームの発散角度を測定し、
次に、イオンビームの発散角度が設定値の範囲外の場合は、前記イオンビームの収束装置の各パラメータを調整することにより、イオンビームの発散角度が設定値の範囲内に収まるように制御するように構成した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項３に記載のイオン注入装置は、上記イオンビームの発散角度を測定する測定装置は、前記イオンビームの走査方向に垂直な平面の水平（Ｘ軸）方向、及び／又は、垂直（Ｙ軸）方向に取り付けられるビーム分割スリットと、このビーム分割スリットを透過したビームの電流量を計測する可動式ファラデーカップを具備している構成とした。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項４に記載のイオン注入装置は、上記イオンビームの発散角度を測定する測定位置を上記基板近傍とした。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項５に記載のイオン注入方法は、イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速し、一部開口したマスクを透過させて処理基板に注入するイオン注入方法において、前記処理基板に前記イオン種を注入する前に、前記イオン種が前記処理基板に入射する発散角を測定し、前記発散角が設定された範囲外であるときには、前記制御機構により発散角が設定値になるように制御し、前記発散角が設定された範囲内であるときには、前記イオン種を前記処理基板に注入するようにした。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項６に記載のイオン注入方法は、イオンを生成するイオン源から所望のイオン種を引き出し、所望のエネルギーに加速し、一部開口したマスクを透過させて処理基板に注入するイオン注入方法において、前記注入工程に用いられるイオン注入装置は、前記基板に入射する前記イオン種の発散角を測定する測定機と、前記発散角を調整する制御機構を備え、前記処理基板に前記イオン種を注入する前に、前記発散角を測定し、前記処理基板と前記一部開口したマスクとの距離と前記測定された発散角から前記開口パターンと前記処理基板に形成される注入パターンの差を算出し、前記パターン差が設定された範囲外であるときには、前記制御機構により前記発散角を制御し、前記パターン差が設定された範囲内であるときには、前記イオン種を前記処理基板に注入するようにした。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明のイオン注入装置は、上述のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）請求項１に記載したように構成すると、イオンビームの基板への発散角度を管理すること、及び、制御することが可能になり、高精度で均一なイオン注入ができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明のイオン注入方法は、上述のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（５）請求項５に記載したように構成すると、イオンビームの基板への発散角を、常時、設定値内に制御できるので、高精度で均一なイオン注入ができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
以下、本発明のイオン注入装置の一実施の形態を図１乃至図６を用いて説明する。
先ず、本実施の形態のイオン注入装置の基本構成を図１乃至図３を用いて説明する。
図１は、本発明のイオン注入装置の概略構成を示す平面図である。
図２は、本発明のイオン注入装置の概略構成を示す側面図である。
図３は、本発明のイオン注入装置のステージ付近の外観斜視図である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図１及び図２に示すように、本発明のイオン注入装置１０の主要構成は、イオン源２０、加速管３０、分析マグネット４０、四重極レンズ５０、静電スキャナ６０、イオンビームの平行化装置７０、イオン注入室８０、基板搬送室９０である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
以上の構成は、従来技術のイオン注入装置とほぼ同様のものであるが、本発明のイオン注入装置１０では、ウェハー９４近傍のイオンビームの発散角度を測定する測定装置、及び、この測定値に基づいて、発散角度を設定値内に制御する機能を有し、イオン源の状態変化によりエミッタンスが変化し、注入プロファイルも連動して変化した場合でも、安定した均一なイオン注入が行えるようにしていることを特徴としている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
本発明のイオン注入装置は、上記実施の形態の限定されず種々の変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、図１及び図２に示す構成のイオン注入装置で説明したが、本発明の特徴は、イオンビームの発散角度の測定及びそれらの制御であるので、これとは異なる構成の一部開口したマスクを備えたイオン注入装置に適用可能であり、図１のものに限定されないのは勿論のことである。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
【図１】本発明のイオン注入装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明のイオン注入装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明のイオン注入装置のステージ付近の外観斜視図である。
【図４】エミッタンスの測定原理を説明するための斜視図である。
【図５】実際のエミッタンスを測定する測定装置の原理を示す側面図である。
【図６】本実施の形態のイオン注入装置の基本動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明のイオン注入方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来のステンシルマスクイオン注入装置の全体構成を示す斜視図である。
【図９】従来のイオン注入装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１０】従来のイオン注入装置の問題点を説明するための、基板近傍におけるイオンビームの注入の状態を示す側面図である。