注入室(エンドステーション)とは

End Station

最終更新:2026-10-03・イオン注入装置・ビームライン式イオン注入装置|用語集のExcel・PDF版をダウンロード

注入室(エンドステーション)とは?

注入室(エンドステーション)とは、イオン注入装置のうちウェハを保持してイオンを実際に打ち込む部分です。ビームのスキャンやウェハの走査で全面に均一に注入し、ウェハの傾きと回転でチャネリングを避けます。ファラデーカップで電流を測って注入量(ドーズ)を制御し、プラズマフラッドガンでウェハの帯電を防ぎます。

定義・解説

注入室(エンドステーション:End Station)とは、イオン注入装置のうち、ウェハを保持してイオンビームを実際に打ち込む部分のことです。イオン注入装置は、イオンを作るイオン源、目的のイオンだけを選ぶ質量分析部、イオンを加速・整形するビームライン、そしてウェハに注入するエンドステーションの順に構成されます。エンドステーションは真空に保たれ、ロードロックを通してウェハを出し入れし、注入を終えたウェハを搬送系に戻します。

エンドステーションの役割は、ウェハ全面に決められた量(ドーズ)のイオンを均一に打ち込むことです。ビームの断面はウェハより小さいため、ビームを電気的・磁気的に振る(スキャン)か、ウェハを機械的に動かすか、その組み合わせで全面に注入します。かつては多数のウェハを回転円盤に並べて一度に処理するバッチ式が主流でしたが、現在は1枚ずつ処理する枚葉式が中心です。ウェハは静電チャックなどのプラテンに固定され、注入中の発熱を冷却し、結晶の方向によるチャネリングを避けるためにウェハの傾きと回転の角度を精密に制御します。

注入量の管理と帯電対策もエンドステーションの重要な機能です。ウェハの近くに置いたファラデーカップでビームの電流を測り、時間で積算して注入量を制御します。正イオンを打ち込み続けるとウェハ上の絶縁膜やレジストが帯電し、薄いゲート酸化膜を壊すおそれがあるため、低エネルギーの電子を浴びせて電荷を打ち消すプラズマフラッドガンを備えています。レジストから出るガスによる真空度の変化も、注入量の誤差の原因になるため管理されます。

よくある質問(FAQ)

イオン注入装置はどのような構成ですか?▾
イオンを作るイオン源、目的の質量のイオンだけを選ぶ質量分析部、イオンを加速・整形するビームライン、ウェハに打ち込むエンドステーション(注入室)で構成されます。エンドステーションにはウェハの搬送系やロードロック、注入量を測る機構が備わっています。
エンドステーションで注入量はどう管理しますか?▾
ウェハの近くに置いたファラデーカップでイオンビームの電流を測り、それを時間で積算して打ち込んだイオンの数(ドーズ)を求めます。決められた量に達したら注入を止めます。ビームのスキャンやウェハの動かし方を調整して、ウェハ全面での注入量の均一性も保ちます。

設備の製造メーカー

Applied Materials米国

世界最大の半導体製造装置サプライヤー。成膜、除去、改質、分析の包括的な製品ポートフォリオで、ウェーハ製造の全工…

住友重機械イオンテクノロジー日本

住友重機械工業グループのイオン注入装置専業メーカー。半導体前工程のドーパント注入から、太陽電池・パワー半導体向…

日新イオン機器日本

イオン注入装置の専業メーカーとして、中電流・高電流・超高エネルギーイオン注入装置を展開。パワー半導体・CMOS…

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