JPH0443542A - 粒子ビーム照射装置 - 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、ウェハにイオン注入等の粒子ビーム照射を行
う装置に関する。

近年の半導体デバイスはますます微細化を要求されてき
ており、特に、ウェハプロセス中において金属等による
汚染があると半導体デバイスの信顕性を低下させること
になるため、金属汚染対策が重要性を増してきている。

そこで、ウェハイオン注入工程においてもイオン注入装
置を構成するディスクのスパッタによるアルミニウム等
の金属汚染、吸着分子の昇華による汚染、又はクロスコ
ンタミネーションの大幅な減少を達成する必要がある。

〔従来の技術〕

第４図は従来のイオン注入装置−例（メカニカルスキャ
ン方式）の構成図を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（
Ｂ）は側面図である。同図中、１は例えばアルミニウム
製のディスクで、回転軸を中心に例えば１１０００ｒｐ
の一定速度で回転する。３＋、３＊・・・はウェハパッ
ドで、ディスク１上に円周に沿って固定されている。４
．．４．・・・はクランブリングで、夫々ウェハパッド
　３．。

３、・・・の上端に設けられており、第５図に示すよう
にウェハ５．・・・をクランプする。６はビーム電流測
定スリットで、ウェハパッド３１と３．との間における
ディスクｌに設けられており、イオンビームを通過させ
てディスク１の裏側に設けられているファラデーカップ
（図示せず）に至らしめる。

ここで、イオン注入を行うに際し、ディスク１に固定さ
れたウェハパッド３．．３．・・・に夫々ウェハ５．・
・・を装着してクランブリング４．。

４、・・・で各ウェハをクランプする。この状態でディ
スク１を回転させ、第５図に示すようにイオンビームを
照射する。これにより、ウェハ５１・・・にイオンが注
入される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ウェハの全面にイオンビームが行き渡るよう
にするため、イオンビームは第５図に示すようにウェハ
５．の存在する範囲よりも少し広い範囲をスキャンする
ようにするのが一般的であり、このため、イオンビーム
はディスクｌ上にも照射される。従って、ディスク１が
イオンビームにてスパッタされることにより、ディスク
１からその構成材料であるアルミニウム原子又は原子集
団等が放出されてウェハ５．の表面に吸着したり、又、
イオンビーム中のリン、ボロン、ヒ素等の原子がディス
ク１に注入され、次の別種イオン注入時にイオンビーム
のスパッタにてこれら注入原子かたたき出されてこれが
ウェハ５．に再注入される等、ウェハ５．に対して金属
汚染やクロスコンタミネーションを生じ、デバイスの信
頼性を低下させる問題点があった。

本発明は、金属汚染やクロスコンタミネーションをなく
し、信頼性の高いデバイスを製造できる粒子ビーム照射
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ウェハパッドを支持する支持機構は、ウェハ
パッドの被粒子ビーム照射面に対向する面に一端が接続
され、粒子ビーム照射方向に略平行に伸延し、断面積が
ウェハパッドの被粒子ビーム照射面より小なる柱状支持
部を具備してなる。

〔作用〕

支持機構を構成するディスク（例えばアルミニウム製）
にイオンビームが当たることによってここからアルミニ
ウム原子又は原子集団が放出されたり、又、ディスクに
注入されているリン、ボロン、ヒ素等の注入原子かたた
き出されたりする。

本発明では、ウェハは柱状支持部によって支持機構を構
成するディスク表面から離隔して支持されたウェハパッ
ドに装着されているため、ディスクからスパッタされて
放出されたアルミニウム原子又は原子集団やスパッタさ
れた注入原子はウェハに到達せず、ウェハ表面に金属汚
染やクロスコンタミネーションを生じることはない。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の要部の構成図を示し、同図
（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図である。同図中、
１０は例えば直径１ｍのアルミニウム製のディスクで、
回転軸１１を中心に１０００ｒｐｍの一定速度で回転す
る。１２．、ＩＬ・・・はウェハバッドで、ディスク１
０上に円周に沿って立設された例えばアルミニウム製柱
状支持部１３１，１３．・・・の上端面にディスクＩＯ
に対して平行、あるいは１０°程度以下の若干の角度を
付けて設けられている。柱状支持部１３．・・・は第２
図に示す如く、ウェハバッド１２□・・・によってイオ
ンビームの影領域になるようにディスク１０に垂直にデ
ィスク１０の表面から例えば５ａｎ〜１０ｃｍの高さを
以て設けられている。１４、。

１４！・・・はクランブリングで、夫々ウエノ１パッド
１２１．１２１・・・の上端に設けられており、第２図
に示すようにウェハ１５１・・・をクランプする。

１６はビーム電流測定スリットで、ディスク１０に設け
られている。

第３図は本発明の一実施例の全体の構成図を示し、同図
中、第１図と同一構成部分には同一番号を付してその説
明を省略する。第３図中、２０はエンドステーションチ
ャンバで、内部に第１図に示す装置が設置されている。

２１はファラデーカップで、ディスク１０の裏側で、ス
リット１６の回転軌跡に対向した位置に設けられている
。

２２ａ、２２ｂはクライオポンプで、後述のようにディ
スク１０の表面から放出又はたたき出された分子を吸引
する。２３はロードロック、２４はイオン源、２５はア
ナライザマグネット、２６はＱレンズ（ビーム集束レン
ズ）である。ここで、イオン源２４からのイオンビーム
はアナライザマグネット２５を介してＱレンズ２６に入
ってここで集束され、エンドステーションチャンバ２０
内のウェハ１５＋・・・に照射される。

第２図に示す如く、イオンビームは前述したような理由
からウェハ１５１に照射される一方、支持機構を構成す
るディスク１０にも照射される。

特に、ディスク　１０かイオンビームにスパッタされる
ことによってディスク１０からアルミニウム原子又は原
子集団が放出されたり、又、リン、ボロン、ヒ素等の注
入原子がたたき出されたりするが、ウェハ１５．は柱状
支持部１３．によってディスク１０の表面から５ａｎ−
１０ａｎ上方に支持され、かつディスク１０近傍にはク
ライオポンプ２２ａ、２２ｂが設けられているため、放
出されたアルミニウム原子又は原子集団やたたき出され
たクロスコンタミネーション原子はウェハ１５゜に到達
せず、その前にクライオポンプ２２ａ、２２ｂにて吸引
される。これにより、ウェハｔ５．の表面にはアルミニ
ウム原子又は原子集団が付着されたり、又クロスコンタ
ミネーション原子が再注入されることはなく、つまり、
金属汚染やクロスコンタミネーションを生じることはな
く、高信頼性のデバイスを得ることができ、又、歩留り
も向上できる。

本実施例では支持機構が回転するディスクである例につ
いて説明したが、本願発明は支持機構の材質、形状２回
転機構の有無にかかわらず、広く応用可能であることを
言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、ウェハが金属汚染
やクロスコンタミネーションされることはなく、これに
より、品質が向上して高信頼性のデバイスを得ることが
でき、デバイスの微細化に寄与するところ大であり、又
、歩留りも向上して低コストに製造てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の構成図、第２図は本
発明における効果を説明するための図、 第３図は本発明の全体の構成図、 第４図は従来の一例の構成図、 第５図は従来の問題点を説明するための図である。 図において、 ０光デイスク、 ｌは回転軸、 ２、、！２．・・・はウェハバッド、 ３１．１３．・・・は支持部、 ５、・・・はウェハ ２０はエンドステーションチャンノく、２２ａ、２２ｂ
はクライオポンプ、 ２４はイオン源 を示す。 特許出願人　富　士　通　株　式 株式会社富士通東北 エレクトロニクス 第１ ビ」 薯

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　被粒子ビーム照射ウェハ（１５＿１，・・・）を保持
   するウェハパッド（１２＿１，・・・）と、該ウェハパ
   ッド（１２＿１，・・・）を支持する支持機構（１０）
   とを有する粒子ビーム照射装置において、 該支持機構（１０）は、該ウェハパッド （１２＿１，・・・）の被粒子ビーム照射面に対向する
   面に一端が接続され、粒子ビーム照射方向に略平行に伸
   延し、断面積が該ウェハパッド（１２＿１，・・・）の
   被粒子ビーム照射面より小なる柱状支持部（１３＿１，
   ・・・）を具備してなることを特徴とする粒子ビーム照
   射装置。