(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームの進行経路上に設置され、イオンビームが透過可能な部材と、
前記部材の表面に塗布され、前記イオンビームとの衝突によってイオンビームの極性が変換される極性変換物質とを備え、
前記部材は、合成樹脂からなるテープ形態であることを特徴とするイオン変換機。
【請求項２】
前記極性変換物質は、マグネシウムであることを特徴とする請求項１に記載のイオン変換機。
【請求項３】
前記部材を収納し、イオンビームが貫通する導入口及び導出口を有するケースと、
イオンビームが進行する間、前記部材を進行させて新しい極性変換物質の衝突面を提供する供給手段と、
をさらに備えてなることを特徴とする請求項１に記載のイオン変換機。
【請求項４】
前記ケースは、モリブデンまたはタングステンを含む金属性材質からなることを特徴とする請求項３に記載のイオン変換機。
【請求項５】
前記供給手段は、前記部材の両端がそれぞれ連結されて巻かれる二つの回転軸と、前記二つの回転軸の中のいずれか一つに連結されて駆動力を提供するモータと、前記部材の進行速度を感知してモータの駆動速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする請求項３に記載のイオン変換機。
【請求項６】
前記回転軸は、前記モータに連結されて駆動力が供給され部材を巻きとる主回転軸と、前記主回転軸に部材が巻きとられるように前記主回転軸に連動される副回転軸と、を有することを特徴とする請求項５に記載のイオン変換機。
【請求項７】
前記副回転軸に巻かれている部材の外周に当接し部材の進行を調節するダンパーが設置されることを特徴とする請求項６に記載のイオン変換機。
【請求項８】
前記モータは、回転速度の調節が自在なステップモータであることを特徴とする請求項５に記載のイオン変換機。
【請求項９】
前記部材には、部材の進行速度を測定するための標識が形成され、
前記標識を感知する感知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のイオン変換機。
【請求項１０】
前記標識は、テープに一定の間隔で形成される磁性体のマークであって、
前記感知手段は前記マークを感知するヘッドであることを特徴とする請求項９に記載のイオン変換機。
【請求項１１】
前記標識は、一定の間隔で穿孔されたホールであって、
前記感知手段に前記ホールを感知する発光部と受光部とを有するフォトカップラーが備えられることを特徴とする請求項９に記載のイオン変換機。
【請求項１２】
イオンソースから抽出されたイオンビームが極性変換され、質量分析された後、ドーズ量が測定されるエンドステーションのウェーハに注入されるイオン変換率調節方法において、
Ａ）イオン注入のための工程条件からイオン注入量を決定する段階と、
Ｂ）イオンビームが極性変換物質を塗布された部材を透過しながらイオン変換され、加速されてウェーハに注入される段階と、
Ｃ）ウェーハに注入されるイオン注入量が、前記工程条件を満足させる設定量になるようにイオン変換率を調節する段階と、
を含むことを特徴とするイオン変換率調節方法。
【請求項１３】
前記極性変換物質はマグネシウムであって、モータの駆動によってプラスチック材質のテープからなる前記部材が進行されることを特徴とする請求項１２に記載のイオン変換率調節方法。
【請求項１４】
前記Ｃ）段階は、Ｄ）前記ウェーハに注入されるドーズ量を測定する段階と、Ｅ）前記ドーズ量によって設定されたイオン注入量の充足状態を判断する段階と、Ｆ）前記イオン注入量の充足状態によってモータの回転速度を調節してイオン変換率を調節する段階と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のイオン変換率調節方法。
【請求項１５】
前記Ｅ）段階は、Ｇ）前記部材の進行速度を測定する段階と、Ｈ）イオン注入量の充足状態によって部材の進行速度の加減を決定する段階と、Ｉ）加減された進行速度に部材が進行するようにモータの回転速度を調節する段階と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載のイオン変換率調節方法。
【請求項１６】
前記部材に形成されるホールを計数して部材の進行速度を測定することを特徴とする請求項１５に記載のイオン変換率調節方法。
【請求項１７】
前記部材に形成されたマークを計数して部材の進行速度を測定することを特徴とする請求項１６に記載のイオン変換率調節方法。
【請求項１８】
イオンソースから抽出してイオンビームを形成する抽出機と、この抽出機から供給されるイオンビームを変換するイオン変換機と、変換されたイオンビームを質量分析する質量分析器と、所定のエネルギーにイオンビームを加速する加速機と、イオンビームを再変換してウェーハにイオンが注入されるエンドステーションとを備えるイオン注入設備において、
前記イオン変換機は、イオンビームが貫通する導入口と導出口を有するケースと、イオンビームの進行経路上に設置されイオンビームとの衝突によってイオンビームの極性が変換される極性変換物質が表面に塗布されイオンビームが透過可能な部材と、イオンビームが進行する間、前記部材が進行して前記極性変換物質の新しい衝突面を提供する供給手段とを有し、
前記極性変換物質はマグネシウムであって、前記部材はプラスチックテープであることを特徴とするイオン注入設備。
【請求項１９】
前記供給手段は、駆動力を提供するモータと、前記モータに連結されて駆動力が供給され部材を巻きとる主回転軸と、前記主回転軸に連動されて部材を供給する副回転軸からなる二つの回転軸と、部材の進行速度を感知してモータの駆動速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする請求項１８に記載のイオン注入設備。
【請求項２０】
前記速度制御手段は、ウェーハに注入されるドーズ量を計数するドーズカウンタと、部材の進行速度を測定する速度測定部と、ドーズ量によってイオン注入量の適正状態を判断し、部材の進行速度を調節するための制御信号を出力する制御部と、前記制御部の制御信号の供給を受けて前記モータの回転速度を適正速度に調節するモータ駆動部と、を有することを特徴とする請求項１９に記載のイオン注入設備。
【請求項２１】
前記部材の進行速度は、前記制御部に設定されるドーズ量と前記ドーズカウンタで計数されるドーズ量の差によって決定されることを特徴とする請求項２０に記載のイオン注入設備。
【請求項２２】
前記部材の進行速度は、前記速度測定部で測定される部材の現在の進行速度とドーズ量によって統計的に設定される部材の進行速度との差によって決定されることを特徴とする請求項２０に記載のイオン注入設備。
【請求項２３】
前記部材に、部材の進行速度を測定するための標識が形成され、
前記標識を感知する感知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のイオン注入設備。
【請求項２４】
前記標識は、一定の間隔で形成される磁性体マークであって、
前記感知手段はヘッドであることを特徴とする請求項２３に記載のイオン注入設備。
【請求項２５】
前記標識は、一定の間隔で穿孔されたホールであって、
前記感知手段は前記部材に穿孔された前記ホールを感知する発光部と受光部とを有するフォトカップラーであることを特徴とする請求項２３に記載のイオン注入設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン変換機、イオン変換率調節方法、及びイオン注入設備に関するもので、より詳しくはイオンビームの極性を変換するマグネシウムをテープにコーティングした状態で提供するイオン変換機と、イオンと衝突するマグネシウムの量を調節してイオン変換率を調節するイオン変換率調節方法及びこれを備えたイオン注入設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
イオンの極性を変換させるイオン変換機は、イオンの状態によって陽イオンを陰イオンに、陰イオンを陽イオンに変換させる。イオンが変換される程度を示すイオン変換率は、イオン変換機を使用する設備の効率を決定する要因として作用することもある。これを採用する設備の中には半導体装置を製造する工程に使用されるイオン注入設備がある。
【０００３】
イオン注入設備とは、目標物であるウェーハの表面を所定の深さまで掘っていく程度の高いエネルギーを原子イオンに供給することで目標物の中に原子イオンを入れて好ましい特性を形成させる設備をいう。このようなイオン注入設備は１０１４〜１０１８原子／ｃｍ3で不純物の濃度を調節することができるし、これは他の不純物の注入技術を利用する方法より濃度の調節が容易であるため広く用いられている。
【０００４】
イオン注入設備は真空装置、イオンソース、イオン抽出機、イオン変換機、質量分析器、加速器及びエンドステーション等に分けることができるし、各構成部分にはイオン分解と抽出、そして加速のための多様なレベルの電圧が供給される。
【０００５】
このように多様なレベルの電圧が供給されながらイオンソースで外部から供給されるガス分子は、熱電子と衝突してイオン化された後、数十ｋＶの強い電界に抽出されてイオンビームに形成される。イオンビームが所定の経路に沿って回転進行しながらエネルギーによって電荷量が異なるイオンが選択的に分析され加速されてウェーハに適当な深さで注入される。
【０００６】
以下、前述したイオン注入設備を図面を通じてさらに具体的に説明する。図１で見るようにイオン注入設備１００は、イオンソース１からイオンビーム抽出機２を通じて陽（＋）のイオンビーム３が抽出されると、イオン変換機４で陰イオンに変換されて質量分析器５に供給される。このように供給されたイオンビームは磁場によって回転しながら定量分析が行われる。
【０００７】
そして、加速器６を通りながらイオンビーム３は加速エネルギーを得て加速され、ストリッパー（Stripper）７を通過しながら再び陰イオンから陽イオンに変換される。イオンビーム３は加速器６を通過する時の加速エネルギーの二倍に加速されて結局エンドステーション８をなすマグネット９を通過しながら所定の角度に走査方向が変更されてディスク１０に装着されたウェーハ１１に注入される。
【０００８】
そして、イオンがウェーハに注入される間、ディスク１０を通過するイオンビーム３はファラデーカップ１２にぶつかりながらグラウンドから供給される電子の流れでドーズ量が測定される。
【０００９】
前述したイオン注入設備１００のイオン変換は、イオン変換機４で陽イオンから陰イオンに変換されるものと、ストリッパー７で陰イオンが再び陽イオンに変換されることで分けることができる。
図２を参照すると、従来のイオン変換機２０の一つの例は、本体２２の内側に固定具２４を通じて中央にヒータ２８が挿入される固体マグネシウム（Solid Mg）２６が設置されている形態である。
【００１０】
イオン変換機２０の本体２２に設置されているヒータ２８で４５０℃の高熱が発生して固体マグネシウム２６に供給されると、気相のマグネシウム分子が放出されてイオンソース１から抽出されたイオンビーム３と衝突される。そうすると、イオンビーム３はマグネシウム分子から電子を得て陰イオンのイオンビームに変換する。
【００１１】
例えば、ＢＦ2+イオンはＢＦとＦ-イオンに変換され、ＢＦ+イオンはＢとＦ-イオンに、Ｂ+イオンはＢ-イオンに、そしてＦ+イオンはＦ-イオンに変換される。
即ち、図２で見るようにイオンソース１で供給される陽イオンは抽出機２を通じてイオンビーム３に抽出され、固体マグネシウム２６はヒータ２８から供給される熱によって気化（Vaporize）される。この際、イオン変換機２０の内部雰囲気は、真空が形成されている状態で、ヒータ２８では４５０℃以上の高熱が提供される。
【００１２】
このようにヒータ２８で供給される高熱によって発生されたマグネシウム分子と、抽出されたイオンビームがぶつかって陰イオンに変換されるが、この際変換される比率であるイオン変換率は陰イオンのビーム量を決定する重要な項目である。イオン変換率は陰イオンビームに対する陽イオンビームの比の百分率で得られるが、現在用いられているイオン変換機２０でのイオン変換率は５％以下で非常に低い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
イオン変換率が低いということは、抽出されたイオンと結合されるマグネシウム分子が少ないという意味である。この際、抽出されたイオンと結合されないマグネシウム分子は、イオン変換機２０内で浮遊するが、イオン注入が終了してヒータ２８が作動しない間、イオン変換機２０の内部温度が２５０℃以下になると、結局イオン変換機２０の内部に固着されて内部を汚染させる要因として作用する。特に、図示しない真空シーリング（Sealing）部位を汚染させる要因として作用したが、これを除去するために周期的に洗浄作業を遂行しなければならないという煩雑さがあった。
【００１４】
また、気相のマグネシウム分子を形成させるためにはマグネシウム２６に高熱を供給しなければならないのでそれによる電力消耗量が多かったし、特にイオン変換率が低いから設備の効率が低下する等の問題点があった。
【００１５】
前述した問題点を解決するための本発明の目的は、抽出されたイオンビームがイオン変換機で他の極性のイオンに変換する比率を高め、設備の効率を向上させ、変換物質の供給速度の調節が連結された装置の動作と有機的に行われるようにするためのイオン変換機を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、目標物に注入されるイオン量やその他のイオン注入条件によってイオン注入設備をなすイオン変換機で変換されるイオンの変換率を自由に調節するようにするイオン変換率調節方法を提供することにある。
【００１７】
本発明のまた他の目的は、抽出されたイオンビームのイオン変換率を高め、イオン変換機の内部の浮遊物による汚染を防止し、設備動作のための電力消耗量を減らすイオン注入設備を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のイオン変換機は、イオンビームの進行経路上に設置され、イオンビームが透過することができる部材と、前記部材の表面に塗布され、前記イオンビームとの衝突によってイオンビームの極性が変換される極性変換物質と、を備えてなる。
本発明の請求項２記載のイオン変換機によると、前記部材は、合成樹脂からなる。
【００１９】
本発明の請求項３記載のイオン変換機によると、前記部材は、テープ形態である。
本発明の請求項４記載のイオン変換機によると、前記極性変換物質は、マグネシウムである。
【００２０】
本発明の請求項５に記載のイオン変換機によると、前記部材を収納し、イオンビームが貫通する導入口及び導出口を有するケースと、イオンビームが進行する間、前記部材を進行させて新しい極性変換物質の衝突面を提供する供給手段と、をさらに備えてなる。
本発明の請求項６に記載のイオン変換機によると、前記ケースは、モリブデンまたはタングステンを含む金属性材質からなる。
【００２１】
本発明の請求項７に記載のイオン変換機によると、前記供給手段は、前記部材の両端がそれぞれ連結されて巻かれる二つの回転軸と、前記二つの回転軸の中のいずれか一つに連結されて駆動力を提供するモータと、前記部材の進行速度を感知してモータの駆動速度を制御する速度制御手段と、を有する。
【００２２】
本発明の請求項８に記載のイオン変換機によると、前記回転軸は、モータに連結されて駆動力が供給されることで部材を巻きとる主回転軸と、前記主回転軸に部材が巻きとられるように主回転軸に連動される副回転軸と、を有する。
本発明の請求項９に記載のイオン変換機によると、前記副回転軸に巻かれている部材の外周に当接し部材の進行を調節するダンパー（ｄａｍｐｅｒ）が設置される。
【００２３】
本発明の請求項１０に記載のイオン変換機によると、前記モータは、回転速度の調節が自在なステップモータである。
本発明の請求項１１に記載のイオン変換機によると、前記部材には、部材の進行速度を測定するための標識が形成され、前記標識を感知する感知手段をさらに備える。
【００２４】
本発明の請求項１２に記載のイオン変換機によると、前記標識は、テープに一定の間隔で形成される磁性体のマークであって、前記感知手段は前記マークを感知するヘッドである。
本発明の請求項１３に記載のイオン変換機によると、前記標識は、一定の間隔で穿孔されたホールであって、前記感知手段に前記ホールを感知する発光部と受光部とを有するフォトカップラーが備えられる。
【００２５】
本発明の請求項１４に記載のイオン変換率調節方法は、イオンソースから抽出されたイオンビームが極性変換され、質量分析された後、ドーズ量が測定されるエンドステーションのウェーハに注入されるイオン変換率調節方法において、Ａ）イオン注入のための工程条件からイオン注入量を決定する段階と、Ｂ）イオンビームが極性変換物質を塗布された部材を透過しながらイオン変換され、加速されてウェーハに注入される段階と、Ｃ）ウェーハに注入されるイオン注入量が、前記工程条件を満足させる設定量になるようにイオン変換率を調節する段階と、を含みイオンビームの変換率を調節する。
【００２６】
本発明の請求項１５に記載のイオン変換機を利用したイオン変換率調節方法によると、前記極性変換物質はマグネシウムであって、モータの駆動によってプラスチック材質のテープからなる前記部材が進行される。
【００２７】
本発明の請求項１６に記載のイオン変換機を利用したイオン変換率調節方法によると、前記段階Ｃ）は、Ｄ）前記ウェーハに注入されるドーズ量を測定する段階と、Ｅ）前記ドーズ量によって設定されたイオン注入量の充足状態を判断する段階と、Ｆ）前記イオン注入量の充足状態によってモータの回転速度を調節してイオン変換率を調節する段階と、を含む。
【００２８】
本発明の請求項１７に記載のイオン変換機を利用したイオン変換率調節方法によると、前記段階Ｅ）は、Ｇ）前記部材の進行速度を測定する段階と、Ｈ）イオン注入量の充足状態によって部材の進行速度の加減を決定する段階と、Ｉ）加減された進行速度に部材が進行するようにモータの回転速度を調節する段階と、を含みイオンビームが変換される。
【００２９】
本発明の請求項１８に記載のイオン変換率調節方法は、前記部材に形成されるホールを計数して部材の進行速度を測定する。
本発明の請求項１９に記載のイオン変換率調節方法は、前記部材に形成されたマークを計数して部材の進行速度を測定する。
【００３０】
本発明の請求項２０に記載のイオン注入設備は、イオンソースから抽出してイオンビームを形成する抽出機と、この抽出機から供給されるイオンビームを変換するイオン変換機と、変換されたイオンビームを質量分析する質量分析器と、所定のエネルギーに加速する加速機と、イオンビームを再変換してウェーハにイオンが注入されるエンドステーションとを備えるイオン注入設備において、前記イオン変換機は、イオンビームが貫通する導入口と導出口を有するケースと、イオンビームの進行経路上に設置され、イオンビームとの衝突によってイオンビームの極性が変換する極性変換物質が表面に塗布されてイオンビームが透過可能な部材と、イオンビームが進行する間、前記部材が進行して前記極性変換物質の新しい衝突面を提供する供給手段と、を有する。
【００３１】
本発明の請求項２１に記載のイオン注入設備によると、前記極性変換物質はマグネシウムであって、前記部材はプラスチックテープである。
本発明の請求項２２に記載のイオン注入設備によると、前記供給手段は、駆動力を提供するモータと、前記モータに連結されて駆動力が供給され部材を巻きとる主回転軸と、前記主回転軸に連動されて部材を供給する副回転軸からなる二つの回転軸と、部材の進行速度を感知してモータの駆動速度を制御する速度制御手段と、を有する。
【００３２】
本発明の請求項２３に記載のイオン注入設備によると、前記速度制御手段は、ウェーハに注入されるドーズ量を計数するドーズカウンタと、部材の進行速度を測定する速度測定部と、ドーズ量によってイオン注入量の適正状態を判断し、部材の進行速度を調節するための制御信号を出力する制御部と、前記制御部の制御信号の供給を受けてモータの回転速度を適正速度に調節するモータ駆動部と、を有する。
【００３３】
本発明の請求項２４に記載のイオン注入設備によると、部材の進行速度は、前記制御部に設定されるドーズ量と前記ドーズカウンタで計数されるドーズ量の差によって決定される。
【００３４】
本発明の請求項２５に記載のイオン注入設備によると、部材の進行速度は、前記速度測定部で測定される部材の現在の進行速度とドーズ量によって統計的に設定される部材の進行速度との差によって決定される。
【００３５】
本発明の請求項２６に記載のイオン注入設備によると、前記部材に、部材の進行速度を測定するための標識が形成され、前記標識を感知する感知手段をさらに備える。
本発明の請求項２７に記載のイオン注入設備によると、前記標識は、一定の間隔で形成される磁性体マークであって、前記感知手段はヘッドである。
【００３６】
本発明の請求項２８に記載のイオン注入設備によると、前記標識は、一定の間隔で穿孔されたホールであって、前記感知手段は前記部材に穿孔された前記ホールを感知する発光部と受光部とを有するフォトカップラーである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。
本発明によるイオン変換機の実施例は図１またはこれと類似な構成を有するイオン注入設備に適用するもので、イオン変換機の構成は図３に概略的に図示したような基本構成を有する。
【００３８】
図３を参照すると、イオン変換機４０は本体４２の内側に変換部４４が二つの固定具４６で固定されるように設置されている。変換部４４にはイオンビーム３が進行する導入口４８と導出口５０が備えられており、内部に固体状態のマグネシウム微粒子が塗布されたコーティングテープ５２が主回転軸５４と副回転軸５６に巻かれた状態で上下方向に設置されている。そして、固定具４６の間には主回転軸５４の回転軸に設置されているモータ（図示しない）に連結されるケーブル５８が通過する引き込み部６０が形成されている。そして、イオン変換機４０内を真空状態に形成させる真空ポンプ６２が設置されている。
【００３９】
本実施例では、抽出機２から抽出されたイオンビームがイオン変換機４０に流入されると変換部４４の導入口４８に供給される。そうすると、イオンビームは主回転軸５４に連結されて一方向に巻かれるマグネシウムコーティングテープ５２を透過しながら陽（＋）から陰（−）のイオンビームに変換される。このように変換された陰のイオンビームは導出口５０を通じて質量分析器５に供給される。
【００４０】
これをなすためのイオン変換機４０をさらに詳しく示した図面が図４に図示されている。変換部４４のイオンビームが流入される前面にモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の金属材質からなる導入口４８が突出するように形成されており、変換部４４の内部にマグネシウムがコーティングされたコーティングテープ５２が主回転軸５４と副回転軸５６にロール形態で巻かれたまま設置されている。コーティングテープ５２に駆動力が提供される主回転軸５４にモータ６４が連結されているし、これでコーティングテープ５２は一方向に所定の速度で巻かれながら供給される。
【００４１】
コーティングテープ５２の幅はイオンビームが流入される導入口４８の直径よりより大きく形成され、これでイオンビームがコーティングされたマグネシウム分子と結合してイオン変換されるための十分な面積が提供されることは当然である。
【００４２】
そして、コーティングテープ５２には微細な粉末形態に薄膜をなしながらマグネシウム粉末が稠密にコーティングされており陽イオンと衝突する比率が大きくなってイオン変換率が向上されるし、モータ６４の駆動によって主回転軸５４では巻かれ、副回転軸５６では解かれるようになる。
【００４３】
本発明の実施例で用いられるモータ６４は、時間に関係なく一定な回転数で動作するように設定できることは勿論、イオン注入の深さ、イオンビームが有するエネルギー、ドーズ量等が考慮されてモータ６４の回転数を変更することができるように設定が自在になり供給されるコーティングテープ５２の進行速度の変更が容易である。
前述したモータ６４を使用してコーティングテープ５２を供給する速度を制御するための例が図５及び図６に提示されている。
【００４４】
まず、図５を参照すると、図４に図示されたように類似な構成要素を備えているし、回転軸５６に巻かれているコーティングテープ５２の巻取り面には緩衝手段でダンパー６６が設置されている。これは回転時、コーティングテープ５２が張りのある状態を維持しながら解けられるようにするためのものである。そして、コーティングテープ５２にはモータ６４の動作によってコーティングテープ５２の進行速度を判別するために一つのトラックが割当てられているし、トラックには一定の大きさと一定の間隔を有するマーク６８が形成されている。マーク６８はコーティングテープ５２の辺部に形成され、マーク６８を感知するヘッド７０が設置されている。モータ６４が作動し、コーティングテープ５２が供給されるとヘッド７０はマーク６８に近接して所定の間隔で形成されているマーク６８を感知し、モータ６４が停止してコーティングテープ５２の進行が止まるとコーティングテープ５２から離隔される。
【００４５】
また、図６を参照すると、図４に図示された構成要素を備え、コーティングテープ５２の辺部に一定の間隔で一定の大きさのホール７２が形成されている。そして、ホール７２の左側には発光部７４が、右側には受光部７６が設置されており、モータ６４が作動しながら進行するコーティングテープ５２の進行速度を受光する信号によって判別することができるようになる。
【００４６】
前述したようになるイオン変換機において、モータの回転数を制御してイオン変換率を調節することができる。これについて図７乃至図９を参照して詳しく説明する。
【００４７】
図７を参照すると、イオン注入が行われるようにプログラムが入力される工程条件設定部８０が制御部８２に連結され、制御部８２にはイオン抽出が行われるイオン抽出部８４と、モータ６４に駆動信号を供給するモータ駆動部８６が連結されている。そして、エンドステーションに設置されてドーズ量を測定するドーズカウンタ８８とコーティングテープ５２に形成されたマーク６８またはホール７２を感知する感知部９０の信号の供給を受けてコーティングテープ５２の進行速度に変換する速度測定部９２が制御部８２に連結されている。
【００４８】
前述したようにイオン変換率を調節するための構成によるモータ６４の回転数調節は、ドーズ量を測定する方法と、コーティングテープ５２の進行速度を測定して調節する方法が採択できる。
【００４９】
一つ目に、ドーズ量を測定してモータ６４の回転数を調節する方法は、図８に図示されたようにイオン注入のための工程条件が設定され（Ｓ２）、イオン抽出機２及びモータ６４が駆動されて（Ｓ４）イオン注入が行われる。その間ドーズカウンタ８８はドーズ量を測定し（Ｓ６）、ドーズ量を測定した測定値が工程条件に設定されるドーズ量の平均値を満足させると（Ｓ８）、工程条件に変化を与えないで持続的に工程が遂行するようにする（Ｓ１０）。しかし、平均値を満足させないと、制御部８２はモータ駆動部８６に制御信号を供給してモータ６４の回転数を調節する（Ｓ１２）。
【００５０】
即ち、ドーズ量を測定した結果が平均値を満足せず基準より小さいと、イオン変換機４０で変換するイオン変換率が低いものと判断する。コーティングテープ５２の進行速度が遅いため変換されたイオンビームがマグネシウム分子と衝突して陰イオンに変換される比率が低いと判断できる。この場合、制御部８２はモータ６４の回転数を高める制御信号をモータ駆動部８６に供給してモータ６４の速度が増加してコーティングテープ５２の進行速度が向上されることでイオンビームと衝突するマグネシウム分子が多くなりイオン変換率が向上される。また、モータ６４の回転数が多くコーティングテープ５２の進行速度があまりにも速いと適正水準に維持されるように遅くする必要があるが、この場合制御部８２はモータ駆動部８６にモータ６４の回転数を減らす制御信号を供給してだんだんモータ６４の回転数を減らし、好ましいドーズ量にイオンが注入されるように設定することができる。
【００５１】
モータ６４の回転数を調節してイオン変換率を調節するための二つ目の方法は、図９を参照すると、イオン注入のための工程条件が設定され（Ｓ２０）、イオン抽出機２及びモータ６４が駆動されて（Ｓ２２）イオン注入が行われると、イオンビームに供給されるエネルギーによってウェーハに注入されるイオンの深さが決定される。この際特定エネルギーによって注入されるイオンの深さが統計による資料として既に設定されているので、その資料を参照にイオンビームに提供されるエネルギーによりコーディングテープ５２の進行速度が設定される。
【００５２】
進行速度の設定のために感知部９０でコーティングテープ５２に形成されているマーク６８またはホール７２が感知され、速度測定部９２では一時間当たり感知されるマーク６８やホール７２の個数によってコーティングテープ５２の進行速度が測定される（Ｓ２４）。そうすると、コーティングテープ５２の進行速度が制御部８２で判断されて（Ｓ２６）モータ６４の回転数が適切に制御される。
【００５３】
即ち、イオン注入設備の工程条件が設定され（Ｓ２０）、イオン抽出機２及びモータ６４が作動されると（Ｓ２２）、ヘッド７０はコーティングテープ５２に形成されているマーク６８を感知して速度測定のためのソースを提供する。コーティングテープ５２に形成されているホール７２が発光部７４と受光部７６で構成されたフォトカップラーによって感知されてコーティングテープ５２の進行速度が測定される。即ち、ヘッド７０やフォトカップラーによって感知された信号が速度測定部９２に供給されてコーティングテープ５２の進行速度が測定される。これによって制御部８２ではコーティングテープ５２の進行速度が適正速度であると、工程が持続的に行われるようにし（Ｓ２８）、適正速度を満足させないとモータ駆動部８６に駆動信号を供給してモータ６４の回転数を調節して適正速度が維持されるようにする（Ｓ３０）。
【００５４】
本発明に使用されるイオン変換機４０はイオンをウェーハ表面で０．２μｍより深く注入するためのディーププロセス（Deep Process）を含む等のイオン変換方式を採用する。全てのイオン注入設備は勿論イオン変換が行われる全ての設備に適用されて使用することができる。
【００５５】
前述したように本発明の実施例によると、高密度のマグネシウム分子をコーティング処理して抽出されたイオンと衝突することでイオン変換のための設備が単純で、イオン変換率が向上される利点がある。
【００５６】
【発明の効果】
従って、本発明によると抽出されたイオン変換機でイオンビームのイオン変換率が向上され、浮遊物による設備の汚染防止及び稼動効率が極大化され、イオン変換機を具現するための費用が節減されるなどの効果がある。
そして、イオン変換機で消耗される電力が減少され、イオン変換率の調節が容易自在に行われる効果がある。
【００５７】
以上で、本発明は記載された具体例についてのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想範囲内で多様な変形および修正が可能であることは当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が添付された特許請求範囲に属するのは当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なイオン注入設備の構成例を示す概略図である。
【図２】従来イオン注入設備のイオン変換機を示す断面図である。
【図３】本発明によるイオン注入設備のイオン変換機を示す断面図である。
【図４】図３のイオン変換機でイオン変換が行われる部分を詳しく示すための一部切り欠き斜視図である。
【図５】図４のコーティングテープに形成された標識の多様な実施形態及びこれを感知するための構成を示した斜視図である。
【図６】図４のコーティングテープに形成された標識の多様な実施形態及びこれを感知するための構成を示した斜視図である。
【図７】本発明によるイオン変換機でイオン変換率を調節するためのブロック構成図である。
【図８】本発明によるイオン変換機でイオン変換率を調節するためのモータの回転数を制御する流れ図である。
【図９】本発明によるイオン変換機でイオン変換率を調節するためのモータの回転数を制御する流れ図である。
【符号の説明】
１  イオンソース
２  抽出機
３  イオンビーム
４、２０、４０  イオン変換機
５  質量分析器
６  加速器
７  ストリッパー
８  エンドステーション
９  マグネット
１０  ディスク
１１  ウェーハ
１２  ファラデーカップ
２２、４２  本体
２４、４６  固定具
２６  固体マグネシウム
２８  ヒータ
４４  変換部
４８  導入口
５０  導出口
５２  コーティングテープ
５４、５６  回転軸
５８  ケーブル
６０  引き込み部
６２  真空ポンプ
６４  モータ
６６  ダンパー
６８  マーク
７０  ヘッド
７２  ホール
７４  発光部
７６  受光部
８０  工程条件設定部
８２  制御部
８４  イオン抽出部
８６  モータ駆動部
８８  ドーズカウンタ
９０  感知部
９２  速度測定部
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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