[发明专利]离子注入装置

说明书

技术领域

本发明涉及向基板(例如半导体基板)照射离子束进行离子注入的离子注入装置。

背景技术

以往提出了所谓的分批式(batch type)离子注入装置(例如参照日本专利公开公报特开平9-129571号(0020段，图3))，即，通过把多个基板保持在转盘上，边使该转盘转动，边把经过扫描宽度扩展的离子束向转盘上的一个部位照射，对转盘上的多个基板统一进行离子注入。

在所述以往的离子注入装置中存在有在基板面内的注入量分布均匀性不好的问题。

参照图17对此进行说明。转盘92是所述转盘，基板94是所述基板，离子束90是所述离子束。转盘92以转动中心93为中心，以一定的角速度ω向箭头U方向转动。

关注转盘92上的各基板94，各基板94面内的内侧和外侧(靠近转盘92的转动中心93的为内侧，其相反一侧为外侧)相对于离子束90的速度v不同，并与半径r成正比。具体地说，该速度v用v＝rω表示。

由于离子束90的束电流密度分布大体是均匀的，所以对各基板94的离子注入量与所述速度v成反比。因此，在各基板94中，靠近内侧的区域R_IN的注入量比靠近外侧的区域R_OUT的注入量多，导致注入量分布不均匀。而且由于该不均匀的注入量分布是因转盘92的转动造成的，所以该不均匀的注入量分布呈以转动中心93为中心的圆弧形。用等高线96表示该不均匀的注入量分布的代表例。

虽然也可以考虑例如通过调整离子束90的束电流密度分布对所述的不均匀的注入量分布进行修正使其均匀分布，但是对所述那样复杂的注入量分布进行修正是不容易的。

如果在基板面内的注入量分布的均匀性不好，则进行了离子注入的基板能够有效使用的部分就减少，所以成品率降低。如果举出更具体的例子，则是在用离子注入作为在半导体基板94面内形成多个半导体器件的工序之一的情况下，若注入量分布的均匀性不好，则半导体器件特性的波动变大，导致制造半导体器件的成品率降低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种离子注入装置，该离子注入装置可以向多个基板统一进行离子注入，而且可以使在各基板面内的注入量分布均匀。

本发明提供一种离子注入装置，其特征在于，包括：注入室，排气成真空，被导入离子束；托架，设置在所述注入室内，把照射所述离子束进行离子注入的基板沿X方向保持在第一列和第二列两列上；托架驱动装置，能够使所述托架处于水平状态，并位于基板交换位置；还能够使所述托架处于立起状态，并在所述离子束的照射区域沿所述X方向往复直线驱动所述托架；第一加载互锁机构和第二加载互锁机构，用于使所述基板在大气一侧与所述注入室内之间进出；第一基板输送装置，具有第一臂和第二臂，两个臂相互位于上下位置、并能够以相同的中心线为中心相互独立往复旋转，其中，第一臂把基板从所述第一加载互锁机构输送到位于所述基板交换位置的所述托架的第一列上；第二臂把基板从位于所述基板交换位置的所述托架的第一列输送到所述第一加载互锁机构；以及第二基板输送装置，具有第三臂和第四臂，两个臂相互位于上下位置、并能够以相同的中心线为中心相互独立往复旋转，其中，第三臂把基板从所述第二加载互锁机构输送到位于所述基板交换位置的所述托架的第二列上；第四臂把基板从位于所述基板交换位置的所述托架的第二列输送到所述第二加载互锁机构。

按照该离子注入装置，通过利用托架驱动装置在离子束的照射区域往复直线驱动把基板保持成两列的托架，可以统一对多个基板进行离子注入。

而且由于往复直线驱动托架和基板，所以与使用转盘的情况不同，在各基板面内，基板与离子束的相对速度均匀(相同)。因此可以使各基板面内的离子注入量分布的均匀性好。