JPH04129153A - イオン注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路の製造工程で用いられるイオン
注入装置に関し、特に２次電子を放出させてウェハーの
チャージアップを抑制する機構を有するイオン注入装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来この種のイオン注入装置、たとえば半導体集積回路
の製造工程で用いられる装置の場合は、イオンビームに
よる正のチャージアップでウェハがダメージを受けるこ
とがあった。この対策として、第３図の平面断面図に示
すように、エレクトロンシャワー機能をもっているのが
普通である。

フィラメント４から出た１次電子２は、リフレクタ−電
源７で負に印加されたりフレフタ−板６により、バイア
ス電源８で正に印加されたターゲット板５に向かって放
出される。

この１次電子２は、高いエネルギーを持っているためイ
オンビーム１に捕獲されにくい。そのため１次電子２は
、ターゲット板５に衝突し低エネルギーの２次電子３が
出てくる。この低エネルギーの２次電子３は、イオンビ
ーム１に捕獲されて中和する。これでウェハー上のチャ
ージアップを防ぐ機能を有していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のイオン注入装置は、１次電子を放出する
フィラメントソと、１次電子の衝突により２次電子を放
出するターゲット板とて構成されている。このフィラメ
ントとターゲット板は、従来ビームライン内側に直接置
かれていた。そのため、フィラメントとターゲット板の
位置関係により、１次電子かターゲット板に衝突する位
置及びその位置から放出される２次電子の発生分布が決
定されていた。

次に、イオンビーム電流を増加した時、イオンビームに
捕獲させる２次電子数も増加させる必要があるが、従来
の装置ては、１次電子数を増して、２次電子の発生分布
は変わらないまま、２次電子を多くすることで対応して
きた。ところがイオンビームスポットは、イオンビーム
電流引出電極、ビームエネルギー、アーク電流等で変化
する。この変化に対しても、従来の装置では、２次電子
の発生分布が変わらないまま、単に２次電子数の増減で
しか対応できなかった。すなわち、単に２次電子数を増
すだけでは、イオンビームに捕獲されなかった２次電子
自身がウェハに降りかかることもあり、２次電子自身に
よる負のチャージアップが起きることもあった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、フィラメントとこのフィラメントからの１次
電子の照射により２次電子を放出するターゲット板とを
有するイオン注入装置において、フィラメントからの１
次電子がイオンビームに到達する位置とフィラメントの
位置との間に、１次電子の飛行方向に対し垂直方向に磁
場をかける電磁石又は永久磁石を有している。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図＜ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１の平面断面
図及び縦断面図である。ターゲット板５の向い側に、リ
フレクタ−板６．フィラメント４１次電子偏向用電磁石
１２で構成される１次電子放出部を設ける。

フィラメント４には、フィラメント電流源９により電流
を供給する。リフレクタ−板６には、負のバイアスを加
える向きにリフレクタ−電源７を接続する。ターゲット
板らには、１次電子２が衝突するように、バイアス電源
８で正の印加電圧を加える。

１次電子２がターゲット板５に衝突する間に、１次電子
２の進行方向に対して垂直に磁界がかかるように、１次
電子偏向用電磁石１２をリフレクタ−板６の上下に置く
。１次電子２は、磁界を通ることにより、進行方向に対
し垂直の力を受け、曲げられる。曲げられた１次電子２
は、ターゲット板５に衝突する。このなめ、ターゲット
板５から２次電子３が放出される。２次電子３は、低エ
ネルギーのなめ、イオンビーム１に捕獲される。

本実施例は、１次電子偏向用電磁石１２により１次電子
２を偏向するため、２次電子３の発生分布を変えること
ができる。このため、イオンビーム１は、スポット形状
、ビーム電流が変化しても、それにあわせて、２次電子
の発生分布を変えることで、２次電子を捕獲する確率を
上げることができる。

第２図は本発明の実施例２の縦断面図である。

ターゲット板５の向い側に、リフレクタ−板６゜フィラ
メント４，１次電子偏向用電磁石１２を構成する。本実
施例では、Ｘ軸、ｙ軸方向に１次電子２を偏向できるよ
うに、１次電子偏向用電磁石１２を２組構成する。１次
電子２の進行方向を２軸とすると、Ｘ軸方向に偏向する
磁界と、ｙ軸方向に偏向する磁界が得られるように、１
次電子偏向用電磁石を設ける。

これで１次電子２は、ターゲット板５の任意の位置に照
射することができるのでそこから発生する２次電子の分
布も任意に可変できる。この実施例では、ビーム電流、
ビームエネルギー、アーク電流等でイオンビームが変化
しても、２次電子の発生分布をより広範囲で可変できる
ので、精度よくウェハ等のチャージアップの抑制ができ
る。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、フィラメントとフィラメ
ントからの１次電子の照射により２次電子を放出するタ
ーゲット板とを有するイオン注入装置において、フィラ
メントの位置の間に１次電子の飛行方向に対し垂直方向
に磁場をかける電磁石又は永久磁石を有している。

この１次電子は、磁場で力を受けるので偏向する。この
ため、２次電子の発生分布を磁場の強弱で変えることが
できる。この２次電子の発生分布を可変することで、イ
オンビームの形状、ビーム電流に最適な２次電子を放出
させることができる。これで、より精度のよいチャージ
アップの抑制をすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例１の平面断面図
と縦断面図、第２図は実施例２の縦断面図、第３図は従
来のイオン注入装置の１部を示す平面断面図である。 ｌ・・・イオンビーム、２・・・１次電子、３・１．２
次電子、４・９．フィラメント、５・・・ターゲット板
、６・・・リフレクタ−板、７・・・リフレクタ−電源
、８・６．バイアス電源、９・・・フィラメント電流源
、１０・・・ディスク、 １　・・ ウェハ ２・・・１次電子偏向用電 磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　フィラメントとこのフィラメントからの１次電子の照
   射により２次電子を放出するターゲット板とを有するイ
   オン注入装置において、前記フィラメントからの１次電
   子がイオンビームに到達する位置と前記フィラメントの
   位置との間に、１次電子の飛行方向に対し垂直方向に磁
   場をかける電磁石又は永久磁石を有していることを特徴
   とするイオン注入装置。