JPH03230466A - Ion implanter - Google Patents
Ion implanterInfo
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- JPH03230466A JPH03230466A JP2023899A JP2389990A JPH03230466A JP H03230466 A JPH03230466 A JP H03230466A JP 2023899 A JP2023899 A JP 2023899A JP 2389990 A JP2389990 A JP 2389990A JP H03230466 A JPH03230466 A JP H03230466A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体装置を製造するプロセスで使用される
イオン注入装置の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in an ion implantation device used in a process for manufacturing semiconductor devices.
〔従来の技術]
イオン注入装置はウェハへの不純物導入手段として多く
の工程で用いられている。その中でも、特にMOSFE
Tのソース、ドレイン注入に代表される注入量の多い工
程では処理能力を向上させるため、ビーム電流を増加さ
せて処理する傾向にある。このためターゲットであるウ
ェハ表面の、厚い酸化膜やレジストの帯電は益々増加す
る傾向にある。[Prior Art] Ion implanters are used in many processes as means for introducing impurities into wafers. Among them, especially MOSFE
In processes that require a large amount of implantation, such as T source and drain implantation, there is a tendency to increase the beam current in order to improve throughput. For this reason, the electrification of the thick oxide film or resist on the surface of the wafer, which is the target, tends to increase more and more.
一方デバイスは、ウェハの大口径化、パターンの微細化
等に伴い、帯電に対して弱くなってきている。そして、
これらの相乗効果により、注入量の不均一やゲート酸化
膜の静電破壊という問題が発生している。On the other hand, devices are becoming more susceptible to charging as wafers become larger in diameter and patterns become finer. and,
These synergistic effects cause problems such as non-uniform implantation amount and electrostatic damage to the gate oxide film.
そして従来、このウェハ帯電による静電破壊を防止する
ために、イオン注入と同時にウェハに電子を供給し、帯
電した電荷を中和するという手段が用いられてきた。Conventionally, in order to prevent electrostatic damage due to wafer charging, a method has been used in which electrons are supplied to the wafer at the same time as ion implantation to neutralize the charged charges.
以下、従来の技術について説明する。The conventional technology will be explained below.
このイオン注入装置は、イオン源部で所望のイオンを含
むプラズマを発生させ、これを電界により引き出して加
速し、分析マグネットに通すことにより所望のイオンの
みを注入室に導く、そして注入室でウェハにイオンビー
ムを照射するとともに電子を供給するものである。This ion implanter generates plasma containing desired ions in the ion source, extracts it using an electric field, accelerates it, and guides only the desired ions into the implantation chamber by passing it through an analysis magnet. It irradiates the area with an ion beam and supplies electrons.
第3図は従来のイオン注入装置の注入室の概略構成図で
あり、図において、1はウェハ、2はウェハ1を装着す
るディスク、3はディスク2前面に設けられたファラデ
ー 4はサプレッサ電極、5はディスク電流検出器、6
はビーム電流検出器、7はディスク電流設定器、8は電
子放出量制御器、9はフィラメントである。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an implantation chamber of a conventional ion implantation apparatus. In the figure, 1 is a wafer, 2 is a disk on which the wafer 1 is mounted, 3 is a Faraday provided in front of the disk 2, 4 is a suppressor electrode, 5 is a disk current detector, 6
1 is a beam current detector, 7 is a disk current setting device, 8 is an electron emission amount controller, and 9 is a filament.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
サプレッサ電極3.ファラデー4を通過したイオンビー
ムは、ウェハ1の装着されたディスク2に照射される。Suppressor electrode 3. The ion beam that has passed through the Faraday 4 is irradiated onto the disk 2 on which the wafer 1 is mounted.
すると、ディスク2からは2次電子が発生しファラデー
3に到着する。この時ディスク2には、イオンビームの
量とディスクから発生した2次電子の量の和に相当する
電流が流れ、その値がディスク電流検出器5により検出
される。Then, secondary electrons are generated from the disk 2 and arrive at the Faraday 3. At this time, a current corresponding to the sum of the amount of the ion beam and the amount of secondary electrons generated from the disk flows through the disk 2, and the value thereof is detected by the disk current detector 5.
そしてこのディスク2に流れた電流値とファラデー3に
流れた電流値とを合計してビーム電流検出器6により計
測し、注入量を計算する。Then, the current value flowing through the disk 2 and the current value flowing through the Faraday 3 are totaled and measured by the beam current detector 6, and the injection amount is calculated.
一方、ウェハの帯電を中和するための電子は、ディスク
電流に応じて制御され、ディスク電流設定器7で、例え
ば±OmAと設定すると、ディスク電流検出器5にて検
出される電流値が常に±OmAになる様に電子放出量制
御器8にて、例えばフィラメント9に流れる電流を制御
する。このようにしてディスク電流値を±OmAに制御
することにより、ウェハ表面にたまった電荷が中和され
、静電破壊発生を抑制するようになされている。On the other hand, the electrons for neutralizing the electrification of the wafer are controlled according to the disk current, and when the disk current setter 7 is set to, for example, ±OmA, the current value detected by the disk current detector 5 is always For example, the current flowing through the filament 9 is controlled by the electron emission amount controller 8 so that the current is ±OmA. By controlling the disk current value to ±OmA in this manner, the charges accumulated on the wafer surface are neutralized, and the occurrence of electrostatic damage is suppressed.
従来のイオン注入装置は以上の様に構成されているので
、ディスク電流がウェハ表面の帯電を常に反映している
必要がある。ところが、実際には第4図に示す様にディ
スク2は約1100Orpで高速回転しながら上下方向
の矢印で示すような並進運動をする際に、イオンビーム
の中へ入っていく状態で、全てのウェハ1に等しくイオ
ンビームが照射されるようになっている。Since the conventional ion implantation apparatus is configured as described above, it is necessary that the disk current always reflects the charge on the wafer surface. However, in reality, as shown in Figure 4, when the disk 2 rotates at a high speed of about 1100 orps and makes a translational movement as shown by the vertical arrow, all of the disks enter the ion beam. The wafer 1 is equally irradiated with the ion beam.
ところが、ディスク2から発生する2次電子は、イオン
ビームがディスクの端部、例えばイオンの入射角が60
〜80°に照射されている時には、平面に照射されてい
る時に比べ1.5倍〜数倍発生する。従ってこの場合に
は見かけ上ディスク電流が増えることになる。この様子
を第5図を用いて説明すると、ディスク電流が零の時は
、ディスク2がイオンビームの照射位1に入っていない
状態で、そこからディスク2が並進運動してイオンビー
ムの照射位置に入っていくと、−旦ディスク電流は増え
、それから一定値まで減少し、ディスクが出ていく時、
再び増え、そしてディスクが完全に出ていくと再び零と
なり、1スキヤン終了となる。図中ディスク電流が一定
の時はイオンビームがディスク2に全て照射されている
状態である。However, for the secondary electrons generated from the disk 2, the ion beam is located at the edge of the disk, for example, when the incident angle of the ions is 60°.
When the angle is irradiated to ~80°, the occurrence is 1.5 to several times as much as when the plane is irradiated. Therefore, in this case, the disk current apparently increases. To explain this situation using FIG. 5, when the disk current is zero, the disk 2 is not in the ion beam irradiation position 1, and the disk 2 moves translationally from there to the ion beam irradiation position. As the disk enters the
It increases again, and when the disk is completely ejected, it becomes zero again, and one scan ends. In the figure, when the disk current is constant, the entire disk 2 is irradiated with the ion beam.
−回のディスク並進運動では図示した様にディスク電流
が高くなる箇所が、イオンビーム中に入る時と出る時の
2回ある。As shown in the figure, in the disk translational motion of - times, there are two points where the disk current becomes high: when the disk enters the ion beam and when it exits the ion beam.
以上の説明はウェハ中和用の電子を供給しない場合であ
るが、実際に電子を供給する時には、このディスク電流
に応じて電子放出量制御器8により供給量を制御するこ
ととなるため、このディスクを流が高くなる箇所では、
本来ウェハが必要とする以上の電子がフィラメント9よ
り供給されることとなり、ウェハ1は逆に負に帯電して
しまい、デバイスを破壊するという問題点があった。The above explanation is for the case where electrons for neutralizing the wafer are not supplied, but when actually supplying electrons, the supply amount is controlled by the electron emission amount controller 8 according to this disk current, so this In areas where the flow is high,
There was a problem in that more electrons than originally required by the wafer were supplied from the filament 9, and the wafer 1 was negatively charged, destroying the device.
この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
もので、ディスクがイオンビーム中に入る時と出る時と
に生じる過大な2次電子の発生によるディスク電流の異
常増加を防止し、常にディスク電流がウェハ帯電状態を
反映し、適切なウェハ電荷の中和を行なうことができる
イオン注入装置を得ることを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it prevents the abnormal increase in disk current due to the generation of excessive secondary electrons when the disk enters and exits the ion beam. The object of the present invention is to provide an ion implantation device in which the disk current always reflects the wafer charging state and can appropriately neutralize the wafer charge.
〔問題を解決するための手段]
この発明に係るイオン注入装置は、ディスクの最外周に
、ディスクとは絶縁された2次電子放出板を、その端部
を被うようにして設け、この2次電子放出板でもって、
ディスクのイオンビームへの人、出時に発生する過大な
2次電子を放出するようにしたものである。[Means for solving the problem] The ion implantation device according to the present invention includes a secondary electron emitting plate provided on the outermost periphery of the disk so as to cover the end of the secondary electron emitting plate, which is insulated from the disk. With the secondary electron emission plate,
It is designed to emit an excessive amount of secondary electrons that are generated when the ion beam enters the disk.
この発明にいては、ディスクの最外周に、ディスクとは
絶縁された2次電子放出板を、その端部を被うようにし
て設け、この2次電子放出板でもってディスクのイオン
ビームへの人、出時に発生する過大な2次電子を放出す
るようにしたから、ディスクのイオンビームへの人、出
時における過大な2次電子によるディスク電流の変化を
抑制することができる。In this invention, a secondary electron emission plate insulated from the disk is provided on the outermost periphery of the disk so as to cover the edge thereof, and the secondary electron emission plate is used to direct the ion beam from the disk. Since the excessive amount of secondary electrons generated when the ion beam is ejected is emitted, it is possible to suppress changes in the disk current due to the excessive amount of secondary electrons when the ion beam enters the disk.
〔実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。〔Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例によるイオン注入装置のイオ
ン注入室の概略構成図であり、第3図と同一符号は同一
または相当部分を示し、10はディスク2に絶縁ガイシ
12を介して取付けられた2次電子放出板である。イオ
ン注入装置としての基本動作及びウェハ中和用の電子の
供給制御方式は従来例と同じであるので、ここではその
説明を省略する。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ion implantation chamber of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. This is the attached secondary electron emission plate. The basic operation of the ion implantation device and the control method for supplying electrons for neutralizing the wafer are the same as in the conventional example, so their explanation will be omitted here.
次に作用効果について説明する。Next, the effects will be explained.
本実施例に係るイオン注入装置は、ディスク2の最外周
に、ディスク2より絶縁ガイシ11で絶縁された2次電
子放出板10が設けられているため、ディスク2がイオ
ンビーム中に入ってい(場合には、まずこの2次電子放
出板10にイオンビームが照射され、次いでディスク2
の平面にイオンビームが照射されることとなるが、2次
電子放出板10はディスク2の端部を被う形状となって
おり、これで過大な2次電子を放出するようになってい
るため、ディスク端部に直接イオンビームが照射される
ことは無く、従ってディスク2からの2次電子の異常放
出も無(なり、第5図に示した様なディスク電流が本来
の値より高くなる現象もなくなり、第2図に示すような
状態となり、ディスク電流値がウェハ帯電量を正しく反
映する様になる。In the ion implantation apparatus according to this embodiment, the secondary electron emission plate 10 is provided on the outermost periphery of the disk 2 and is insulated from the disk 2 by an insulating insulator 11. In this case, the secondary electron emission plate 10 is first irradiated with an ion beam, and then the disk 2
The ion beam will be irradiated onto the plane of the disk 2, but the secondary electron emission plate 10 is shaped to cover the edge of the disk 2, so that it emits an excessive amount of secondary electrons. Therefore, the ion beam is not directly irradiated to the edge of the disk, and therefore there is no abnormal emission of secondary electrons from disk 2 (as a result, the disk current shown in Figure 5 becomes higher than its original value). The phenomenon disappears, and the state shown in FIG. 2 is reached, and the disk current value correctly reflects the amount of electrification on the wafer.
そして、このディスク電流に応じて、フィラメント9よ
り供給する中和用電子の量を電子放出量制御器8により
自動的に制御することにより、従来例でみられる様な過
剰な中和用電子の供給によるウェハの負帯電を引き起こ
すことなく、ウェハの正帯電を抑制することができる。By automatically controlling the amount of neutralizing electrons supplied from the filament 9 by the electron emission amount controller 8 according to this disk current, excessive neutralizing electrons as seen in the conventional example can be eliminated. Positive charging of the wafer can be suppressed without causing negative charging of the wafer due to supply.
なお、上記実施例では、2次電子放出板10をディスク
2に、絶縁ガイシ11を介して取りつけたものを示した
が、2次電子放出板lOは必ずしもディスクに設ける必
要は無く、ディスク端部を被い、ディスクの並進運動に
応じて動く構造であれば、他の箇所に設けてもよく、上
記実施例と同じ効果が得られる。In the above embodiment, the secondary electron emission plate 10 is attached to the disk 2 via the insulating insulator 11, but the secondary electron emission plate 10 does not necessarily need to be provided on the disk, and is attached to the edge of the disk. As long as the structure covers the disk and moves in accordance with the translational movement of the disk, it may be provided at another location, and the same effect as in the above embodiment can be obtained.
[発明の効果]
以上のように、本発明に係るイオン注入装置によれば、
ディスク端部を被うように2次電子放出板を設けたので
、ディスクのイオンビーム入、出時に発生する過大な2
次電子の放出によるディスク電流の異常な増加がなくな
り、ディスク電流に応じて帯電中和用の電子放出量を最
適に制御することができ、これによりウェハの帯電中和
時に負帯電することがなくなり、ひいてはデバイスの歩
留り、信転性を大きく向上できるという効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the ion implantation apparatus according to the present invention,
Since the secondary electron emission plate was installed to cover the edge of the disk, excessive electron emission that occurs when the ion beam enters and exits the disk is eliminated.
Abnormal increases in disk current due to the emission of secondary electrons are eliminated, and the amount of electron emission for charge neutralization can be optimally controlled according to the disk current, which eliminates negative charging when neutralizing the wafer's charge. This has the effect of greatly improving device yield and reliability.
第1図はこの発明の一実施例によるイオン注入装置の注
入室を示す構成図、第2図はこの発明におけるディスク
電流の変化を示す図、第3図は従来のイオン注入装置の
注入室の構成図、第4図はディスク端部より発生する2
次電子を表す模式図、第5図は従来例におけるディスク
電流の変化を示す図である。
図において、2はディスク、5はディスク電流検出器、
8は電子放出量制御器、lOは2次電子放出板、11は
絶縁ガイシである。
なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the implantation chamber of an ion implanter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing changes in disk current in the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the implantation chamber of a conventional ion implanter. The configuration diagram, Figure 4, shows the 2
FIG. 5, which is a schematic diagram showing secondary electrons, is a diagram showing changes in disk current in a conventional example. In the figure, 2 is a disk, 5 is a disk current detector,
8 is an electron emission amount controller, IO is a secondary electron emission plate, and 11 is an insulating insulator. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
ク電流に対応した量の電子を目標物に供給し、目標物の
帯電を軽減する電子供給源を有するイオン注入装置にお
いて、 上記ディスクより絶縁され、ディスク端部を被う2次電
子放出板を備えたことを特徴とするイオン注入装置。(1) In an ion implanter having an electron supply source that detects a disk current flowing through a target object, supplies an amount of electrons corresponding to the disk current to the target object, and reduces the charge on the target object, the ion implanter is insulated from the disk. 1. An ion implantation device comprising: a secondary electron emitting plate covering an end of the disk;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023899A JPH03230466A (en) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | Ion implanter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023899A JPH03230466A (en) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | Ion implanter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230466A true JPH03230466A (en) | 1991-10-14 |
Family
ID=12123312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023899A Pending JPH03230466A (en) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | Ion implanter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03230466A (en) |
-
1990
- 1990-02-01 JP JP2023899A patent/JPH03230466A/en active Pending
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