JPH0536617A - Ion beam irradiation method and apparatus - Google Patents
Ion beam irradiation method and apparatusInfo
- Publication number
- JPH0536617A JPH0536617A JP3187839A JP18783991A JPH0536617A JP H0536617 A JPH0536617 A JP H0536617A JP 3187839 A JP3187839 A JP 3187839A JP 18783991 A JP18783991 A JP 18783991A JP H0536617 A JPH0536617 A JP H0536617A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- irradiation
- ion beam
- irradiated
- ion
- irradiating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハーへのイオン注入(打ち込み)
でのイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置
に関し、従来の低温イオンビーム注入での被照射物表面
への付着堆積層が生じないようにして、イオンの注入深
さやドーズ量を所定どおりにすることを目的とする。
【構成】 真空チャンバ12内の冷却機能付き担持装置
11に被照射物23を載置し、該被照射物23を0℃以
下に冷却しながら該被照射物にイオンビーム32を照射
するイオンビーム照射方法において、該被照射物へのイ
オンビーム照射前に、該被照射物表面に紫外線を照射す
るように構成する。イオンビーム照射装置においては、
前記被照射物の表面に紫外線を照射する紫外線照射手段
(水銀ランプ)28、29を備えている。
(57) [Abstract] [Purpose] Ion implantation (implantation) to semiconductor wafers
With respect to the ion beam irradiation method and the ion beam irradiation apparatus, the ion implantation depth and the dose amount should be set to a predetermined value by preventing the adhered deposition layer from being generated on the surface of the irradiation object in the conventional low temperature ion beam implantation. With the goal. An ion beam for irradiating an irradiation object 23 on a supporting device 11 with a cooling function in a vacuum chamber 12, and irradiating the irradiation object with an ion beam 32 while cooling the irradiation object 23 to 0 ° C. or less. In the irradiation method, the surface of the irradiation target is irradiated with ultraviolet rays before the irradiation of the irradiation target with an ion beam. In the ion beam irradiation device,
Ultraviolet irradiation means (mercury lamps) 28 and 29 for irradiating the surface of the object to be irradiated with ultraviolet rays are provided.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入技術、より
詳しくは、半導体ウエハーへのイオン注入(打ち込み)
でのイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置
に関する。半導体ウエハー(基板)を用いて半導体装置
(IC,LSIなど)を製造する際に、不純物(ドナ
ー、アクセプタ)導入が主としてイオン注入法で行われ
るようになってきた。そして、半導体装置の個々の素子
の微細化、構造の複雑化に伴って不純物の熱拡散(不純
物導入領域の拡大)を抑える要請があるので、イオン注
入でウエハーに生じた欠陥をアニール(加熱)除去する
時には、その熱処理温度および熱処理時間を低温化、短
時間化することを求められている。しかしながら、低温
化、短時間化の結果としては、イオン注入時に導入され
た欠陥を起点として熱処理の過程で形成されてしまう二
次、三次の複合欠陥が除去されにくくなり、P−N接合
部におけるリーク電流の増大などの悪影響が現れてい
た。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation technique, and more particularly to ion implantation (implantation) into a semiconductor wafer.
Ion beam irradiation method and ion beam irradiation device in the above. BACKGROUND ART When manufacturing a semiconductor device (IC, LSI, etc.) using a semiconductor wafer (substrate), introduction of impurities (donor, acceptor) has come to be carried out mainly by an ion implantation method. Further, there is a demand for suppressing thermal diffusion of impurities (expansion of impurity introduction region) due to miniaturization of individual elements of a semiconductor device and complication of structure, so that defects generated in a wafer by ion implantation are annealed (heated). When removing, the heat treatment temperature and heat treatment time are required to be lowered and shortened. However, as a result of lowering the temperature and shortening the time, it becomes difficult to remove the secondary and tertiary complex defects that are formed in the process of heat treatment starting from the defects introduced during ion implantation, and the P-N junction part There was an adverse effect such as an increase in leak current.
【0002】[0002]
【従来の技術】イオン注入後のアニール温度を低温化し
かつ欠陥の除去および複合欠陥の防止を図るために、半
導体ウエハーへのイオン注入時にウエハーを0℃以下に
冷却しておくことが提案され、実用化されつつある。冷
却することによって、イオン注入中にイオン注入層内の
結晶回復さらにイオン注入層とその下の半導体結晶との
境界付近で生ずる局部的な結晶回復を軽減することがで
きる。局部的な結晶回復はイオン注入後のアニール処理
で注入層全体の結晶回復との間にミスマッチを起こし
て、上述の二次、三次の複合欠陥の起源となるので、こ
れを減らすことが複合欠陥の防止につながる。2. Description of the Related Art In order to lower the annealing temperature after ion implantation and to remove defects and prevent compound defects, it has been proposed to cool a wafer to 0 ° C. or lower during ion implantation into a semiconductor wafer. It is being put to practical use. By cooling, it is possible to reduce the crystal recovery in the ion-implanted layer during the ion-implantation and the local crystal recovery that occurs near the boundary between the ion-implanted layer and the semiconductor crystal thereunder. The local crystal recovery causes a mismatch between the crystal recovery of the entire implanted layer in the annealing treatment after the ion implantation and causes the above-mentioned secondary and tertiary composite defects. Leads to the prevention of.
【0003】そこで、低温注入を可能にしたイオンビー
ム照射装置としては、図1に示すような装置が提案され
ている。このようなイオンビーム照射装置では、真空容
器1の中に冷却器2が設けられ、該冷却器2に被照射物
(半導体ウエハー)3が担持されて冷却されている。こ
の冷却器2は中空体であり、その中に冷媒(例えば、液
体窒素)4が入れられており、そして冷媒導入管5およ
び冷媒排気管6とを備えている。イオン注入は、被照射
物3を冷却した状態でイオンビーム発生装置7からのイ
オンビーム(燐イオン、硼素イオンなど)8を照射して
不純物を打ち込むことで行われる。Therefore, an apparatus as shown in FIG. 1 has been proposed as an ion beam irradiation apparatus capable of low temperature implantation. In such an ion beam irradiation apparatus, a cooler 2 is provided in a vacuum container 1, and an object to be irradiated (semiconductor wafer) 3 is carried on the cooler 2 and cooled. The cooler 2 is a hollow body, in which a refrigerant (for example, liquid nitrogen) 4 is put, and a refrigerant introduction pipe 5 and a refrigerant exhaust pipe 6 are provided. Ion implantation is performed by irradiating an ion beam (phosphorus ion, boron ion, etc.) 8 from an ion beam generator 7 while the object 3 to be irradiated is cooled, and implanting impurities.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の低温注
入可能なイオンビーム照射装置においては、単に被照射
物3を冷却する機能を付加しただけであって、周囲に対
しての配慮が不十分であった。液体窒素で被照射物(ウ
エハー)3を冷却すると、その温度が80°K近くな
り、イオン注入での一般的な圧力(10-5〜10-7Tor
r)では、真空チャンバ1内の残留ガス、特に、H2O や
CO2が被照射物3の表面に凝縮して固体薄膜として付着
してしまう。図2の各種ガスの平衡蒸気圧曲線による
と、例えば、 CO2蒸気圧は80°Kでは10-7〜10-8
Torr程度であり、凝縮して被照射物表面に付着物となる
(吸着される)わけである。In the above-mentioned conventional ion beam irradiation apparatus capable of low temperature implantation, only the function of cooling the irradiation object 3 is added, and consideration for the surroundings is insufficient. Met. When the object to be irradiated (wafer) 3 is cooled with liquid nitrogen, the temperature becomes close to 80 ° K, which is a general pressure for ion implantation (10 -5 -10 -7 Tor).
r), residual gas in the vacuum chamber 1, especially H 2 O and
CO 2 condenses on the surface of the irradiation object 3 and adheres as a solid thin film. According to the equilibrium vapor pressure curves of various gases shown in FIG. 2, for example, CO 2 vapor pressure is 10 −7 to 10 −8 at 80 ° K.
It is about Torr, and it condenses and becomes an adhering matter (adsorbs) on the surface of the irradiation object.
【0005】イオン注入の際には、入射イオンの衝撃
(衝突)によって付着物の一部は衝撃エネルギーで加熱
されて再蒸発していくが、イオン注入されずに保持時間
が長くなると、被照射物表面に付着堆積層が生じ、この
堆積層が注入イオンのエネルギーを少し吸収してしまう
ので、イオンの飛程が減少してイオン注入深さが所定値
よりも浅くなってしまうし、さらにイオンのドーズ量の
不足を招くことになる。During ion implantation, part of the deposit is heated by impact energy and re-evaporates due to impact (collision) of incident ions. An adhered deposition layer is formed on the surface of the object, and this deposition layer absorbs the energy of the implanted ions a little, so the range of the ions decreases and the ion implantation depth becomes shallower than a predetermined value. Will result in a lack of dose.
【0006】本発明の目的は、従来の低温イオンビーム
注入での被照射物表面への付着堆積層が生じないように
して、イオンの注入深さやドーズ量を所定どおりにする
ことである。本発明の別の目的は、被照射物を低温に冷
却してイオン注入を行う方法において、被照射物表面へ
の残留ガスの凝縮凝固での付着物を除去することのでき
る方法を提供することであり、さらにこの方法を実施で
きるイオン注入照射装置を提供することである。An object of the present invention is to prevent the formation of an adhered and deposited layer on the surface of an object to be irradiated in the conventional low temperature ion beam implantation, so that the ion implantation depth and dose amount can be set to predetermined values. Another object of the present invention is to provide a method capable of removing deposits in the condensation solidification of residual gas on the surface of an irradiation object in a method of cooling an irradiation object to a low temperature and performing ion implantation. Another object of the present invention is to provide an ion implantation irradiation apparatus capable of implementing this method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的が、真空チャ
ンバ内の冷却機能付き担持装置に被照射物を載置し、該
被照射物を0℃以下に冷却しながら該被照射物にイオン
ビームを照射するイオンビーム照射方法において、該被
照射物へのイオンビーム照射前に、該被照射物表面に紫
外線を照射することを特徴とするイオンビーム照射方法
によって達成される。そして、該被照射物へのイオンビ
ーム照射中にも、該被照射物表面に紫外線を照射するこ
とも可能である。The above-mentioned object is to mount an object to be irradiated on a carrier device having a cooling function in a vacuum chamber, and to cool the object to be irradiated to 0 ° C. or lower, ion the object to be irradiated. The ion beam irradiation method of irradiating a beam is achieved by irradiating the surface of the object to be irradiated with ultraviolet rays before the irradiation of the object to be irradiated with the ion beam. It is also possible to irradiate the surface of the object to be irradiated with ultraviolet rays during the irradiation of the object to be irradiated with an ion beam.
【0008】また、上述の目的が、被照射物を0℃以下
に冷却する手段を備えた被照射物担持器と、該被照射物
にイオンビームを照射するイオンビーム発生器と、これ
ら被照射物担持器およびイオンビーム発生器を収容した
真空チャンバとを含んでなるイオンビーム照射装置にお
いて、該被照射物の表面に紫外線を照射する紫外線照射
手段を備えたことを特徴とするイオンビーム照射装置に
よっても達成される。Further, the above-mentioned object is to carry an object to be irradiated, which is provided with a means for cooling the object to be irradiated to 0 ° C. or below, an ion beam generator for irradiating the object to be irradiated with an ion beam, and these objects to be irradiated. An ion beam irradiating device including a material carrier and a vacuum chamber accommodating an ion beam generator, comprising an ultraviolet irradiating means for irradiating the surface of the object to be irradiated with ultraviolet light. Also achieved by.
【0009】そして、該被照射物担持器は回転可能かつ
回転軸移動可能な円盤状であり、複数の被照射物を外周
近くで担持し、そしてイオンビーム発生器は静止ビーム
としてイオンビームを照射するものであることは好まし
い。The object carrier for rotation is in the form of a disk that is rotatable and movable about its axis of rotation, and carries a plurality of objects for irradiation near the outer periphery, and the ion beam generator irradiates the ion beam as a stationary beam. It is preferable that the
【0010】[0010]
【作用】本発明において、イオン注入(イオンビーム照
射)前(追加的にイオン注入中も)、被照射物(半導体
ウエハー)に紫外線を照射する(照らす)ことによっ
て、紫外線のエネルギー(約3eV)が残留ガスの付着
(吸着)エネルギーは0.数eV(H2Oで0.4eV)のオーダ
ーよりも約一桁高いので、残留ガスの付着物を再蒸発さ
せることができる。イオン注入をスタートした後は、紫
外線照射を止めても、イオンの衝突エネルギーによって
加熱し、更にイオン衝撃にスパッタ作用もあり、イオン
注入中には残留ガスの付着堆積はない。したがって、イ
オン注入時には付着堆積層による注入イオンの妨げはな
い状態で、低温に冷却された被照射物に不純物をイオン
注入することができる。In the present invention, before the ion implantation (ion beam irradiation) (even during the additional ion implantation), the irradiation object (semiconductor wafer) is irradiated with (irradiates) ultraviolet rays, whereby the energy of the ultraviolet rays (about 3 eV). However, the adhesion (adsorption) energy of the residual gas is 0. It is about an order of magnitude higher than the order of several eV (0.4 eV for H 2 O), so that the deposit of residual gas can be re-evaporated. After the ion implantation is started, even if the irradiation of ultraviolet rays is stopped, it is heated by the collision energy of the ions, and the ion bombardment also has a sputtering action, so that there is no deposition of residual gas during the ion implantation. Therefore, at the time of ion implantation, the impurities can be ion-implanted into the irradiation target cooled at a low temperature in a state where the adhered deposition layer does not interfere with the implanted ions.
【0011】イオンビーム照射装置においては、紫外線
照射手段(例えば、水銀ランプ、プラズマ発光源など)
を、イオン注入前の被照射物を照らすように冷却手段を
備えた被照射物担持器に近接して設ければ良い。さら
に、イオンビーム照射位置にある被照射物を照らすよう
に別の紫外線照射手段を備えることもできる。この場合
には、イオンビームスパッタ効果よって叩き出された物
質がイオンビーム照射位置近くの紫外線照射手段(水銀
ランプ)の表面に飛着して該ランプ表面が曇る(汚れ
る)ことになるので、該ランプの前に紫外線透過ガラス
板を配置し、汚れたならば新しいのと交換するのが望ま
しい。In the ion beam irradiation device, ultraviolet irradiation means (for example, a mercury lamp, a plasma emission source, etc.)
May be provided in the vicinity of an irradiation target carrier provided with a cooling means so as to illuminate the irradiation target before ion implantation. Further, another ultraviolet irradiation means can be provided so as to illuminate the irradiation object at the ion beam irradiation position. In this case, the substance knocked out by the ion beam sputtering effect will fly to the surface of the ultraviolet irradiation means (mercury lamp) near the ion beam irradiation position and the lamp surface will be fogged (dirty). It is desirable to place a UV transparent glass plate in front of the lamp and replace it with a new one if it becomes dirty.
【0012】図1に示したようなイオンビーム照射装置
は実験的な装置であって、量産用装置ではない。そこ
で、被照射物担持器を回転可能かつ回転軸移動可能な円
盤状の構造にして、複数の被照射物を外周近くで担持
し、そしてイオンビーム発生器には静止ビームとして
(走査しないで)イオンビームを照射するものとすれ
ば、複数枚同時処理が可能となる。被照射物担持器の回
転によって、被照射物一枚として見れば、イオンビーム
の当たる位置に移動させて、つぎにはイオンビームが当
たらないようにするので、イオンの衝突エネルギーによ
る加熱作用がなくなり、被照射物は冷却効果で冷やされ
る。なお、図1でのようにイオンビームを走査して照射
すると、冷却器で冷却しているわけであるが、加熱影響
部分にイオン注入することになって冷却効果十分でない
ことがある。本発明に係る装置では、一回転して再びイ
オン注入する時までに十分に冷却されているので、大き
なイオン電流で高ドーズ量のイオン注入が可能となる。The ion beam irradiation apparatus as shown in FIG. 1 is an experimental apparatus, not a mass production apparatus. Therefore, the irradiation object carrier has a disk-shaped structure that is rotatable and can rotate about the rotation axis, supports a plurality of irradiation objects near the outer periphery, and uses an ion beam generator as a stationary beam (without scanning). If the ion beam is applied, it is possible to process a plurality of sheets at the same time. By rotating the irradiation target carrier, if it is viewed as one irradiation target, it is moved to the position where the ion beam hits and the ion beam does not hit next time, so the heating effect due to ion collision energy disappears. The object to be irradiated is cooled by the cooling effect. It should be noted that when the ion beam is scanned and irradiated as in FIG. 1, it is cooled by the cooler, but the cooling effect may not be sufficient due to ion implantation in the heating affected portion. Since the apparatus according to the present invention is sufficiently cooled by the time of performing one rotation and performing ion implantation again, it is possible to perform ion implantation with a large dose and a high dose amount.
【0013】[0013]
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施態
様例によって本発明を詳細に説明する。図3は、本発明
に係るイオンビーム照射装置(イオン注入装置)の概略
断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings by way of example embodiments of the present invention. FIG. 3 is a schematic sectional view of an ion beam irradiation apparatus (ion implantation apparatus) according to the present invention.
【0014】図3に示すように、このイオンビーム照射
装置は回転可能でかつ回転軸移動可能な被照射物担持器
11を真空チャンバ12内に備えている。被照射物担持
器11は円盤状の冷却担持部13と、軸部14と、回転
駆動器(図示せず)とからなり、軸部14は真空チャン
バ12の軸受かつ真空シール15に取りつけられてい
る。さらに、真空チャンバ12には伸縮部16が備えて
あり、軸受かつ真空シール15と被照射物担持器11と
が図面上で上下方向に移動できる。軸部14には冷却ガ
ス(例えば、Heガス)の導入管18および排気管19
と、被照射物のため熱接触用ガス(H2, Ne, N2など)の
導入管20とが同心状に組み込まれている。導入管18
および排気管19は、冷却担持部13のリング状空間2
2に接続されており、導入管18からのガスがリング状
空間22へ送られ、断熱膨張して冷却するようになって
いる。冷却担持部13には複数の被照射物(半導体ウエ
ハー)23を保持するクランプリング24とプラテン2
5とがあり、冷却担持部13の外周近くで固定するよう
になっている。このプラテン25の表出表面には凹所が
形成され、そこに熱接触用ガスが流れるように流路26
が形成されている。また、プラテン25は空間22に面
しており、断熱材27で囲まれており、効果的かつ有効
に冷却される。なお、断熱材27は場所によっては空間
スペース(真空)であってもよい。真空チャンバ12内
の真空状態では、被照射物23を単にプラテン25に載
せただけでは実際の接触面積が小さいために熱伝達が不
十分であり、断熱膨張冷却効果をプラテン25を介して
被照射物23に伝えるために、プラテン25と被照射物
23との間に熱接触用ガスを流すようになっている。さ
らに、本発明にしたがって、紫外線照射手段(水銀ラン
プ)28がイオン注入位置にない被照射物23を照らす
ように真空チャンバ12内に備えられ、付加的に紫外線
照射手段(水銀ランプ)29がイオン注入位置にある被
照射物23を照らすように備えられている。後者の水銀
ランプ29の前には紫外線透過ガラス30が備えられて
いる。イオンビーム発生装置31が真空チャンバ12に
取りつけられており、被照射物23に向かって静止イオ
ンビーム32を照射するようになっている。As shown in FIG. 3, this ion beam irradiation apparatus is provided with an irradiation object carrier 11 which is rotatable and movable in a rotation axis in a vacuum chamber 12. The irradiation target carrier 11 includes a disk-shaped cooling carrier 13, a shaft 14, and a rotation driver (not shown). The shaft 14 is attached to the bearing of the vacuum chamber 12 and the vacuum seal 15. There is. Further, the vacuum chamber 12 is provided with an expansion / contraction part 16 so that the bearing and the vacuum seal 15 and the irradiation target carrier 11 can move in the vertical direction in the drawing. The shaft portion 14 has a cooling gas (for example, He gas) introduction pipe 18 and an exhaust pipe 19
And an introduction pipe 20 for introducing a gas for thermal contact (H 2 , Ne, N 2, etc.) for the object to be irradiated are concentrically incorporated. Introductory pipe 18
And the exhaust pipe 19 is the ring-shaped space 2 of the cooling carrier 13.
The gas from the introduction pipe 18 is sent to the ring-shaped space 22 to be adiabatically expanded and cooled. The cooling carrier 13 has a clamp ring 24 for holding a plurality of objects to be irradiated (semiconductor wafers) 23 and a platen 2.
5, and is fixed near the outer periphery of the cooling carrier 13. A recess is formed on the exposed surface of the platen 25, and the flow path 26 is formed so that the gas for thermal contact flows therethrough.
Are formed. Further, the platen 25 faces the space 22, is surrounded by the heat insulating material 27, and is cooled effectively and effectively. The heat insulating material 27 may be a space (vacuum) depending on the place. In the vacuum state in the vacuum chamber 12, heat transfer is insufficient because the actual contact area is small by simply placing the irradiation target 23 on the platen 25, and the adiabatic expansion cooling effect is applied via the platen 25. A gas for thermal contact is made to flow between the platen 25 and the object to be irradiated 23 in order to transmit it to the object 23. Further, according to the present invention, an ultraviolet irradiation means (mercury lamp) 28 is provided in the vacuum chamber 12 so as to illuminate the irradiation target 23 which is not in the ion implantation position, and additionally, the ultraviolet irradiation means (mercury lamp) 29 is provided. It is provided to illuminate the irradiation object 23 at the injection position. An ultraviolet transparent glass 30 is provided in front of the latter mercury lamp 29. An ion beam generator 31 is attached to the vacuum chamber 12 so as to irradiate an object 23 to be irradiated with a stationary ion beam 32.
【0015】上述したイオンビーム照射装置を用いて被
照射物23にイオン注入を施すには、先ず、被照射物
(シリコンウエハー)23をクランプリング24によっ
て冷却担持部13のプラテン25に取付け、真空チャン
バ12を排気して所定の真空度にし、被照射物担持器1
1を回転させ、冷却ガスを流して冷却を開始する。さら
に、熱接触用ガスを導入管20および流路26を通し
て、プラテン25と被照射物23との間に流すし、かつ
紫外線照射手段(水銀ランプ)28からの紫外線を被照
射物23に照射する。なお、紫外線照射手段(水銀ラン
プ)28は複数であってもよい。0℃以下の所定温度ま
で被照射物23を冷却したところで、イオンビーム発生
装置31から被照射物23に向かって静止イオンビーム
32を照射して、イオン注入を行う。このイオンビーム
照射装置では、被照射物23の照射位置をずらすように
被照射物担持器11を図面上で上(または下)に数秒〜
数十秒に一回のわりで移動させて、被照射物23全体に
イオンを注入する。In order to perform ion implantation on the object to be irradiated 23 using the above-mentioned ion beam irradiation apparatus, first, the object to be irradiated (silicon wafer) 23 is attached to the platen 25 of the cooling carrier 13 by the clamp ring 24, and a vacuum is applied. The chamber 12 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, and the object carrier 1
1 is rotated and cooling gas is supplied to start cooling. Further, a gas for thermal contact is passed between the platen 25 and the object to be irradiated 23 through the introduction pipe 20 and the flow path 26, and the object to be irradiated 23 is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means (mercury lamp) 28. . It should be noted that the ultraviolet irradiation means (mercury lamp) 28 may be plural. When the irradiation target 23 is cooled to a predetermined temperature of 0 ° C. or lower, the stationary ion beam 32 is irradiated from the ion beam generator 31 toward the irradiation target 23 to perform ion implantation. In this ion beam irradiation apparatus, the irradiation target carrier 11 is moved upward (or downward) in the drawing for several seconds to shift the irradiation position of the irradiation target 23.
It is moved once every several tens of seconds, and ions are implanted into the entire irradiation object 23.
【0016】このように被照射物23は常に冷却されて
いて、被照射物の表面には残留ガスの付着堆積層が生じ
るが、イオンビームが当たっていないときには紫外線が
照射されているので、付着堆積層は生じるとすぐに紫外
線のエネルギーで蒸発させることができ、付着堆積層は
形成されない。また、イオンビームが当たっているとき
には、イオンビーム自身の衝突エネルギーで発生する付
着堆積層の蒸発させることができる。なお、イオンビー
ムの加速エネルギーおよびドーズ量が低い場合には、付
着堆積層が多少生じることも考えられ、そのときにはイ
オン注入位置の被照射物23に紫外線照射手段(水銀ラ
ンプ)29からの紫外線を照射することになる。この紫
外線照射手段29を使用しないときには、紫外線透過ガ
ラス30の前に保護シャッター(図示せず)を配置する
のが望ましい。As described above, the object to be irradiated 23 is always cooled, and an adhered and deposited layer of residual gas is formed on the surface of the object to be irradiated. As soon as the deposited layer is formed, it can be vaporized by the energy of the ultraviolet light, and the deposited deposited layer is not formed. Further, when the ion beam is hit, the deposited deposition layer generated by the collision energy of the ion beam itself can be evaporated. When the acceleration energy and dose amount of the ion beam are low, it is considered that an adhered and deposited layer is generated to some extent. At that time, the irradiation object 23 at the ion implantation position is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means (mercury lamp) 29. It will be irradiated. When the UV irradiation means 29 is not used, it is desirable to dispose a protective shutter (not shown) in front of the UV transparent glass 30.
【0017】被照射物担持器11を1000rpm で回転
させ、紫外線照射水銀ランプ29から照射強度10μW/
cm2 の紫外線を5分間照射してから、イオン注入を行っ
たところ、残留ガスによる付着堆積層がなくかつ被照射
物温度:約−120℃の状態で行えた。The object carrier 11 is rotated at 1000 rpm, and the irradiation intensity from the ultraviolet irradiation mercury lamp 29 is 10 μW /
When ion implantation was performed after irradiating with cm 2 of ultraviolet rays for 5 minutes, it was possible to perform under the condition that there was no deposition layer due to residual gas and the temperature of the irradiated object was about −120 ° C.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイオ
ンビーム照射方法(装置)では、低温注入の長所を生か
して、イオン注入前(さらにはイオン注入中も)、紫外
線を被照射物に照射することにより、冷却で被照射物表
面に付着した堆積層(特に、H2O や CO2)を再蒸発させ
ることができ、イオンの注入深さおよびドーズ量を所定
値にすることができる。As described above, in the ion beam irradiation method (apparatus) according to the present invention, the advantages of low temperature implantation are utilized, and ultraviolet rays are irradiated to the object to be irradiated before the ion implantation (and during the ion implantation). By irradiating, the deposited layer (especially H 2 O and CO 2 ) attached to the surface of the object to be irradiated can be re-evaporated by cooling, and the ion implantation depth and dose amount can be set to predetermined values. .
【0019】図3に示すイオンビーム照射装置であれ
ば、量産的にイオン注入処理を行うことができる。With the ion beam irradiation apparatus shown in FIG. 3, the ion implantation process can be mass-produced.
【図1】 従来のイオンビーム照射装置の概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view of a conventional ion beam irradiation apparatus.
【図2】 各種ガスの平衡蒸気圧曲線である。FIG. 2 is an equilibrium vapor pressure curve of various gases.
【図3】 本発明に係るイオンビーム照射装置の概略断
面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an ion beam irradiation apparatus according to the present invention.
11…被照射物担持器 12…真空チャンバ 13…冷却担持部 15…軸受かつ真空シール 22…リング状空間 23…被照射物(半導体ウエハー) 25…プラテン 28…紫外線照射手段(水銀ランプ) 31…イオンビーム発生装置 32…イオンビーム 11 ... Irradiation object carrier 12 ... Vacuum chamber 13 ... Cooling support section 15 ... Bearing and vacuum seal 22 ... Ring-shaped space 23 ... Irradiation object (semiconductor wafer) 25 ... Platen 28 ... Ultraviolet irradiation means (mercury lamp) 31 ... Ion beam generator 32 ... Ion beam
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/26 L 8617−4M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/26 L 8617-4M
Claims (4)
に被照射物を載置し、該被照射物を0℃以下に冷却しな
がら該被照射物にイオンビームを照射するイオンビーム
照射方法において、該被照射物(23)へのイオンビー
ム照射前に、該被照射物表面に紫外線を照射することを
特徴とするイオンビーム照射方法。1. An ion beam irradiation method in which an object to be irradiated is placed on a carrying device with a cooling function in a vacuum chamber, and the object to be irradiated is irradiated with an ion beam while the object to be irradiated is cooled to 0 ° C. or lower. An ion beam irradiation method comprising irradiating the surface of the object to be irradiated with ultraviolet rays before the irradiation of the object to be irradiated (23) with the ion beam.
も、該被照射物表面に紫外線を照射することを特徴とす
る請求項1記載のイオンビーム照射方法。2. The ion beam irradiation method according to claim 1, wherein the surface of the object to be irradiated is irradiated with ultraviolet rays during the irradiation of the object to be irradiated with the ion beam.
えた被照射物担持器と、該被照射物にイオンビームを照
射するイオンビーム発生器と、これら被照射物担持器お
よびイオンビーム発生器を収容した真空チャンバとを含
んでなるイオンビーム照射装置において、前記被照射物
の表面に紫外線を照射する紫外線照射手段(28)を備
えたことを特徴とするイオンビーム照射装置。3. An irradiation object carrier provided with means for cooling an irradiation object to 0 ° C. or less, an ion beam generator for irradiating the irradiation object with an ion beam, and these irradiation object carrier and ions. An ion beam irradiation apparatus including a vacuum chamber accommodating a beam generator, comprising an ultraviolet irradiation means (28) for irradiating the surface of the object to be irradiated with ultraviolet rays.
かつ回転軸移動可能な円盤状であり、複数の前記被照射
物(23)を外周近くで担持し、そして前記イオンビー
ム発生器(31)は静止ビームとしてイオンビーム(3
2)を照射するものであることを特徴とする請求項3記
載のイオンビーム照射装置。4. The irradiation object carrier (11) is a disk shape that is rotatable and rotatable about a rotation axis, and carries a plurality of the irradiation objects (23) near the outer periphery, and the ion beam generator. (31) is the ion beam (3
2. The ion beam irradiation apparatus according to claim 3, which is for irradiating 2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187839A JPH0536617A (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Ion beam irradiation method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187839A JPH0536617A (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Ion beam irradiation method and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536617A true JPH0536617A (en) | 1993-02-12 |
Family
ID=16213135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3187839A Withdrawn JPH0536617A (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Ion beam irradiation method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536617A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206049A (en) * | 1992-01-30 | 1993-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
| JP2002289546A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Denso Corp | Silicon carbide semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing silicon carbide semiconductor using same |
| JP2011204817A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacturing method for superjunction semiconductor element |
| JP2012516054A (en) * | 2009-01-23 | 2012-07-12 | アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド | Heat chuck with no condensation |
| JP2013506255A (en) * | 2009-09-29 | 2013-02-21 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | Optical heater for surface regeneration of cryogenic ion implanter |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3187839A patent/JPH0536617A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206049A (en) * | 1992-01-30 | 1993-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
| JP2002289546A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Denso Corp | Silicon carbide semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing silicon carbide semiconductor using same |
| JP2012516054A (en) * | 2009-01-23 | 2012-07-12 | アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド | Heat chuck with no condensation |
| JP2013506255A (en) * | 2009-09-29 | 2013-02-21 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | Optical heater for surface regeneration of cryogenic ion implanter |
| JP2011204817A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacturing method for superjunction semiconductor element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3908183A (en) | Combined ion implantation and kinetic transport deposition process | |
| US5336641A (en) | Rapid thermal annealing using thermally conductive overcoat | |
| JPS5939031A (en) | Method of reflowing phosphosilicate glass | |
| US20070194001A1 (en) | Substrate Heat Treatment Apparatus And Substrate Transfer Tray Used In Substrate Heat Treatment | |
| JPH0536617A (en) | Ion beam irradiation method and apparatus | |
| JP4639563B2 (en) | Silicon carbide semiconductor manufacturing equipment | |
| JPH08139047A (en) | Heat treatment apparatus | |
| JPH0472735A (en) | Process of gettering semiconductor wafer | |
| US5550082A (en) | Method and apparatus for doping silicon wafers using a solid dopant source and rapid thermal processing | |
| JPH03108716A (en) | Heat treating method for semiconductor integrated circuit device | |
| JP3451477B2 (en) | Laser annealing equipment | |
| CA1056658A (en) | Method of vapor deposition | |
| JPH0377657B2 (en) | ||
| JP2813990B2 (en) | Method for manufacturing electronic device using boron nitride | |
| JP2771472B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP4581238B2 (en) | Silicon carbide semiconductor manufacturing apparatus and silicon carbide semiconductor manufacturing method using the same | |
| JPH06508957A (en) | Method and apparatus for doping silicon wafers using solid dopant sources and rapid thermal processing | |
| JP3084751B2 (en) | Ion beam irradiation equipment | |
| JPS637022B2 (en) | ||
| JPH0351091B2 (en) | ||
| JPH0963980A (en) | Method and apparatus for manufacturing semiconductor integrated circuit device | |
| JPS6235512A (en) | Manufacture of single crystal thin film of semiconductor | |
| JPH10308356A (en) | Method for heat treatment for semiconductor substrate | |
| JPS63232332A (en) | Treatment of resist | |
| JPH0529243A (en) | Manufacture of semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |