JPH02276145A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH02276145A JPH02276145A JP1095269A JP9526989A JPH02276145A JP H02276145 A JPH02276145 A JP H02276145A JP 1095269 A JP1095269 A JP 1095269A JP 9526989 A JP9526989 A JP 9526989A JP H02276145 A JPH02276145 A JP H02276145A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体装置の製造装置の1つである大電流イ
オン注入装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a high-current ion implantation apparatus, which is one of semiconductor device manufacturing apparatuses.
(従来の技術)
大電流イオン注入装置を使用して半導体素子を形成する
場合、高密度からなる陽イオンの荷電ビーt%を基板に
注入するため、イオン注入によって基板の電荷蓄積(以
下、チャージアップという)が起こる。このチャージア
ップにより半導体素子の特性劣化や破壊が起きるため、
荷電ビームを中性化するための中性化装置(以下、電子
シャワーという)が必要になる。(Prior Art) When forming a semiconductor element using a high-current ion implantation device, charge accumulation (hereinafter referred to as charge accumulation) in the substrate is performed by ion implantation in order to inject t% of charged ions consisting of high density cations into the substrate. ) occurs. This charge-up causes property deterioration and destruction of semiconductor elements, so
A neutralization device (hereinafter referred to as an electron shower) is required to neutralize the charged beam.
(発明が解決しようとする課題)
一般に、大電流イオン注入装置に使用される電子シャワ
ーは、イオンが注入されている基板に直接低エネルギー
の2次電子ビームを降り注ぐ機構になっている。(Problems to be Solved by the Invention) Generally, an electron shower used in a large current ion implantation apparatus has a mechanism that directly rains a low-energy secondary electron beam onto a substrate into which ions are implanted.
第3図に示すように、従来の電子シャワーは、陽イオン
ビーム11を直接基板2に注入している所に電子シャワ
ーの2次電子ビーム14を降り注ぐ構造になっている。As shown in FIG. 3, the conventional electron shower has a structure in which the secondary electron beam 14 of the electron shower falls on the area where the positive ion beam 11 is directly injected into the substrate 2.
この時、基板2は高速回転するディスク3の上に置かれ
ている。At this time, the substrate 2 is placed on the disk 3 rotating at high speed.
この場合、陽イオンビーム11は楕円形のビームで、荷
電ビームの中心はどビーム密度の高いビームとして飛ん
で来ているため、電子シャワーの2次電子ビーム14は
、陽イオンビーム11の中心部を中性化し難いという問
題がある。また、ffl子シャワーの2次電子ビーム1
4は、電子シャワーの金属反射板13によって広い範囲
に渡って降り注がれるため、まだ陽イオンビームが注入
されていない基板2の部分にも降り注いでしまうという
問題がある、特に、注入中の荷電ビーム量(ビーム電流
)をモニターするファラデーカップ4に電子シャワーの
2次電子ビーム14が入った場合には、正確なドーズ量
を測定できず、その結果として注入量に誤差を生じる。In this case, the positive ion beam 11 is an elliptical beam, and since the center of the charged beam is flying as a beam with high beam density, the secondary electron beam 14 of the electron shower is directed toward the center of the positive ion beam 11. There is a problem that it is difficult to neutralize. In addition, the secondary electron beam 1 of the ffl child shower
4 is rained down over a wide area by the metal reflection plate 13 of the electron shower, so there is a problem that the positive ion beam falls on parts of the substrate 2 that have not yet been implanted, especially during implantation. When the secondary electron beam 14 of the electron shower enters the Faraday cup 4 that monitors the charged beam amount (beam current), the dose cannot be accurately measured, resulting in an error in the implanted amount.
(課題を解決するための手段)
前述の問題を解決するために、本発明は、電子シャワー
を使用せずチャージアップを防止するためのもので、ビ
ーム電流のほぼ等しい陽イオンビームと陰イオンビーム
を交互に基板に注入する。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention prevents charge-up without using an electron shower, and uses a positive ion beam and a negative ion beam with approximately equal beam currents. are injected into the substrate alternately.
陽イオンビームを基板に注入した時に生ずるプラスのチ
ャージアップは、陰イオンビームを基板に注入して中性
化される。また、陰陽イオンビームの周期は、注入対象
物(例えば、酸化膜)の破壊耐圧の80%以内に抑えな
ければ、注入対象物の膜質の劣化が生じる。The positive charge-up that occurs when a positive ion beam is implanted into the substrate is neutralized by implanting a negative ion beam into the substrate. Further, unless the cycle of the negative and cationic ion beam is suppressed to within 80% of the breakdown voltage of the implanted object (for example, an oxide film), the film quality of the implanted object will deteriorate.
(作 用)
本発明により、大電流イオン注入装置で基板に荷電ビー
ムを注入する際に生じる基板のチャージアップを適度に
中性化することが可能となる。(Function) According to the present invention, it is possible to moderately neutralize the charge-up of the substrate that occurs when a charged beam is implanted into the substrate with a large current ion implantation device.
(実施例)
以下に1本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。第1図は本発明実施例の概略図を示す。また、第
2図は陽イオンビームと陰イオンビームを使用した大電
流イオン注入装置の上面図を示す。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of an embodiment of the invention. Further, FIG. 2 shows a top view of a high current ion implantation device using a positive ion beam and a negative ion beam.
第1図に示すように、As”またはAs−のイオンビー
ム1を交互に基板2に注入する。この時、注入中のビー
ム電流は、高速回転しているディスク:3に設けられた
穴のあいた部分を通ってファラデーカップ4に入り、直
流電流計5により注入中のビーム電流をモニターしてい
る0本発明のように。As shown in FIG. 1, ion beams 1 of As" or As- are alternately implanted into a substrate 2. At this time, the beam current during implantation is transmitted through a hole provided in a disk 3 rotating at high speed. It enters the Faraday cup 4 through the opening, and the beam current during injection is monitored by a DC ammeter 5, as in the present invention.
陽イオンおよび陰イオンビーム両方を使用する場合は、
ビーム電流をモニターする直流電流計5は正負両方向に
電流量が指示されるため、注入量の計算に使用する場合
のビーム電流としては絶対値扱いした電流量が必要とな
る。When using both positive and negative ion beams,
Since the DC ammeter 5 that monitors the beam current is instructed to indicate the amount of current in both positive and negative directions, the amount of current treated as an absolute value is required as the beam current when used for calculating the injection amount.
第2図に示すように、イオン源6を2つ有し、陽イオン
ビーム(As”)11を取り出すためマイナス電圧の引
き出し電極7と、陰イオンビーム(As−)12を取り
出すためプラス電圧の引出し電極8がそれぞれのイオン
源の前に設けられ、各イオンビームは質量分析用マグネ
ット9を通って所定のイオンビーム(この場合は、As
”またはAs−イオン)を取り出せるようになっている
。そして、陽イオンビーム11と陰イオンビーム12を
交互に注入できるように、質量分析用マグネット9を通
過した直後にイオンビームトラップ10を交互に開閉し
て、陽イオンビームを使用した注入と陰イオンビームを
使用した注入を交互に行うことが可能となる。As shown in FIG. 2, it has two ion sources 6, an extraction electrode 7 with a negative voltage to extract a positive ion beam (As") 11, and an extraction electrode 7 with a positive voltage to extract a negative ion beam (As-) 12. An extraction electrode 8 is provided in front of each ion source, and each ion beam passes through a mass spectrometry magnet 9 to a predetermined ion beam (in this case, As
Then, immediately after passing through the mass spectrometry magnet 9, the ion beam trap 10 is alternately inserted so that the positive ion beam 11 and the negative ion beam 12 can be injected alternately. By opening and closing, it is possible to perform implantation using a positive ion beam and implantation using a negative ion beam alternately.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、大電流イオン注
入装置でイオン注入中に起こる基板のチャージアップを
陽イオンビームの中心部においても完全に防止すること
ができ、半導体素子の特性劣化や破壊をなくすることが
できる。また、イオン注入のドーズ量を正確に制御する
ことが可能となる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, it is possible to completely prevent the charge-up of the substrate that occurs during ion implantation in a high-current ion implantation device even in the center of the positive ion beam, and to Deterioration of characteristics and destruction of the element can be prevented. Furthermore, it becomes possible to accurately control the dose of ion implantation.
第1図は本発明の一実施例の概略図、第2図は陽イオン
ビームと陰イオンビームを使用した大電流イオン注入装
置の上面図、第3図は従来例の説明をするための概略図
を示す。
■・・・イオンビーム(As”イオンとAs−イオン)
、2・・・基板、 3・・・ディスク、 4・・・ファ
ラデーカップ、 5・・・直流電流計、 6・・・イオ
ン源、 7・・・引き出し電極(マイナス電圧)、
8・・・引き出し電極(プラス電圧)、9・・・質量
分析用マグネット、 10・・・イオンビームトラップ
、 11・・・陽イオンビーム(As”)、12−陰
イオンビーム(As−)、 13・・・金属反射板、1
4・・・2次電子ビーム。
特許出願人 松下電子工業株式会社
第
図
第
図Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a top view of a high-current ion implantation device using a positive ion beam and a negative ion beam, and Fig. 3 is a schematic diagram for explaining a conventional example. Show the diagram. ■...Ion beam (As" ions and As- ions)
, 2... Substrate, 3... Disk, 4... Faraday cup, 5... DC ammeter, 6... Ion source, 7... Extraction electrode (negative voltage),
8... Extraction electrode (positive voltage), 9... Magnet for mass spectrometry, 10... Ion beam trap, 11... Positive ion beam (As''), 12- Negative ion beam (As-), 13...metal reflective plate, 1
4...Secondary electron beam. Patent applicant Matsushita Electronics Co., Ltd.
Claims (1)
陽イオンと陰イオンとを交互に切換えて基板に注入する
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。A semiconductor device manufacturing apparatus characterized in that an ion beam generated from an ion implantation apparatus is alternately switched between positive ions and negative ions of the same element and implanted into a substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095269A JPH02276145A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095269A JPH02276145A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276145A true JPH02276145A (en) | 1990-11-13 |
Family
ID=14133051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1095269A Pending JPH02276145A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02276145A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140742A (en) * | 1991-11-21 | 1993-06-08 | Ebara Corp | Atomic beam implanting device |
-
1989
- 1989-04-17 JP JP1095269A patent/JPH02276145A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140742A (en) * | 1991-11-21 | 1993-06-08 | Ebara Corp | Atomic beam implanting device |
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