JPH06111755A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH06111755A JPH06111755A JP4281071A JP28107192A JPH06111755A JP H06111755 A JPH06111755 A JP H06111755A JP 4281071 A JP4281071 A JP 4281071A JP 28107192 A JP28107192 A JP 28107192A JP H06111755 A JPH06111755 A JP H06111755A
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- Japan
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- electrode
- acceleration
- metal
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- ion implantation
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】イオン注入装置に起因した基板の金属汚染を効
果的に防止することができる後段加速方式イオン注入装
置を提供する。 【構成】後段加速方式イオン注入装置は、非金属製の加
速電極１４を具備していることを特徴とする。好ましい
態様においては、不要なイオンを遮蔽するための遮蔽電
極１８が加速電極の前方に設けられている。更に好まし
い態様においては、遮蔽電極は非金属製である。
果的に防止することができる後段加速方式イオン注入装
置を提供する。 【構成】後段加速方式イオン注入装置は、非金属製の加
速電極１４を具備していることを特徴とする。好ましい
態様においては、不要なイオンを遮蔽するための遮蔽電
極１８が加速電極の前方に設けられている。更に好まし
い態様においては、遮蔽電極は非金属製である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、後段加速方式イオン注
入装置に関する。
入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンの分離・加速を行うイオン注入装
置が種々の技術分野で使用されている。例えば、半導体
装置の製造分野では、イオン注入装置は、燐、砒素、ボ
ロン等の不純物をイオンビーム化し、加速させてウエハ
にドーピングさせることによって、ダイオードやトラン
ジスタ素子を形成するために利用されている。
置が種々の技術分野で使用されている。例えば、半導体
装置の製造分野では、イオン注入装置は、燐、砒素、ボ
ロン等の不純物をイオンビーム化し、加速させてウエハ
にドーピングさせることによって、ダイオードやトラン
ジスタ素子を形成するために利用されている。
【０００３】イオン注入装置の一種に、後段加速方式イ
オン注入装置がある。平面図を図２に示すように、この
形式のイオン注入装置は、イオン源にて発生した各種の
イオンを質量分析部によって分離して１種類のイオンを
取り出し、かかるイオンを後段に設けた加速管によって
加速し、ウエハ等の基板にイオン注入する。
オン注入装置がある。平面図を図２に示すように、この
形式のイオン注入装置は、イオン源にて発生した各種の
イオンを質量分析部によって分離して１種類のイオンを
取り出し、かかるイオンを後段に設けた加速管によって
加速し、ウエハ等の基板にイオン注入する。
【０００４】近年、半導体装置は、高集積化に伴い、極
めて高い製造歩留まりが要求されている。製造歩留まり
を低下させる原因の１つに、イオン注入装置に起因した
ウエハの金属汚染が挙げられる。
めて高い製造歩留まりが要求されている。製造歩留まり
を低下させる原因の１つに、イオン注入装置に起因した
ウエハの金属汚染が挙げられる。
【０００５】イオン注入装置の質量分析部における真空
チャンバは、通常ステンレス・スチール製である。そし
て真空チャンバの側面にはライナーと呼ばれるアルミニ
ウム製の板が配置されている。そのため、イオンビーム
が真空チャンバのライナーに衝突した場合、ライナーに
おいてアルミニウムイオン等の金属イオンが発生する。
即ち、図３に真空チャンバの水平方向に切断した一部拡
大切断図を示すように、質量分析部においては、イオン
ビームの一部が真空チャンバのライナーに衝突してい
る。つまり、常に、真空チャンバのライナーはスパッタ
された状態にある。その結果、ライナーから不要な金属
イオンが発生する。この金属イオンは、発生時は低エネ
ルギーであるが、後段の加速管で加速され、例えばウエ
ハ等の基板に注入されてしまう。
チャンバは、通常ステンレス・スチール製である。そし
て真空チャンバの側面にはライナーと呼ばれるアルミニ
ウム製の板が配置されている。そのため、イオンビーム
が真空チャンバのライナーに衝突した場合、ライナーに
おいてアルミニウムイオン等の金属イオンが発生する。
即ち、図３に真空チャンバの水平方向に切断した一部拡
大切断図を示すように、質量分析部においては、イオン
ビームの一部が真空チャンバのライナーに衝突してい
る。つまり、常に、真空チャンバのライナーはスパッタ
された状態にある。その結果、ライナーから不要な金属
イオンが発生する。この金属イオンは、発生時は低エネ
ルギーであるが、後段の加速管で加速され、例えばウエ
ハ等の基板に注入されてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような、イオン注
入装置に起因した基板の金属汚染を軽減するために、ラ
イナー内面にシリコン板を張り付ける試みがなされてい
る。しかしながら、このような対策によっても、基板の
金属汚染を皆無にすることができないことが判明した。
加速管の電極は、通常、ステンレス・スチール製あるい
はアルミニウム製である。加速管の電極にイオンビーム
の一部が衝突する結果、電極から新たに不要な金属イオ
ンが発生し、かかる不要な金属イオンがウエハ等の基板
に注入される。このように、基板の金属汚染が加速管の
電極に起因して発生するために、ライナー内面にシリコ
ン板を張り付けても、充分に基板の金属汚染を防止する
ことができない。
入装置に起因した基板の金属汚染を軽減するために、ラ
イナー内面にシリコン板を張り付ける試みがなされてい
る。しかしながら、このような対策によっても、基板の
金属汚染を皆無にすることができないことが判明した。
加速管の電極は、通常、ステンレス・スチール製あるい
はアルミニウム製である。加速管の電極にイオンビーム
の一部が衝突する結果、電極から新たに不要な金属イオ
ンが発生し、かかる不要な金属イオンがウエハ等の基板
に注入される。このように、基板の金属汚染が加速管の
電極に起因して発生するために、ライナー内面にシリコ
ン板を張り付けても、充分に基板の金属汚染を防止する
ことができない。
【０００７】従って、本発明の目的は、イオン注入装
置、特に加速管の加速電極、に起因した基板の金属汚染
を効果的に防止することができる後段加速方式イオン注
入装置を提供することにある。
置、特に加速管の加速電極、に起因した基板の金属汚染
を効果的に防止することができる後段加速方式イオン注
入装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、非金属製
の加速電極を具備していることを特徴とする本発明の後
段加速方式イオン注入装置によって達成することができ
る。
の加速電極を具備していることを特徴とする本発明の後
段加速方式イオン注入装置によって達成することができ
る。
【０００９】本発明の後段加速方式イオン注入装置の好
ましい態様においては、不要なイオンを遮蔽するための
遮蔽電極が加速電極の前方に設けられている。更に好ま
しい態様においては、遮蔽電極は非金属製である。
ましい態様においては、不要なイオンを遮蔽するための
遮蔽電極が加速電極の前方に設けられている。更に好ま
しい態様においては、遮蔽電極は非金属製である。
【００１０】加速電極あるいは遮蔽電極は、具体的に
は、シリコンやＳｉＣ等の非金属材料から構成すること
ができる。加速電極あるいは遮蔽電極は、例えば、アル
ミニウムやステンレス・スチールの基材に板状シリコン
等の非金属材料を張り合わせることによって、あるい
は、基材にシリコンやＳｉＣ等の非金属材料を溶射やス
パッタリングすることによって、作製することができ
る。更には又、導電性を有するシリコン基板等、導電性
を有する非金属材料を加工することによっても作製する
ことができる。
は、シリコンやＳｉＣ等の非金属材料から構成すること
ができる。加速電極あるいは遮蔽電極は、例えば、アル
ミニウムやステンレス・スチールの基材に板状シリコン
等の非金属材料を張り合わせることによって、あるい
は、基材にシリコンやＳｉＣ等の非金属材料を溶射やス
パッタリングすることによって、作製することができ
る。更には又、導電性を有するシリコン基板等、導電性
を有する非金属材料を加工することによっても作製する
ことができる。
【００１１】
【作用】本発明の後段加速方式イオン注入装置において
は、加速電極が非金属材料から成るので、イオンビーム
の一部が加速電極に衝突しても不要な金属イオンが生成
することがない。従って、イオン注入装置、特に加速電
極、に起因した金属汚染の発生を効果的に防止すること
ができる。また、本発明の好ましい態様においては、遮
蔽電極が加速電極の前方に設けられているので、基板の
金属汚染の原因となる質量分析部で発生した金属イオン
は遮蔽電極で遮蔽され、基板の金属汚染の発生を一層効
果的に防止することができる。
は、加速電極が非金属材料から成るので、イオンビーム
の一部が加速電極に衝突しても不要な金属イオンが生成
することがない。従って、イオン注入装置、特に加速電
極、に起因した金属汚染の発生を効果的に防止すること
ができる。また、本発明の好ましい態様においては、遮
蔽電極が加速電極の前方に設けられているので、基板の
金属汚染の原因となる質量分析部で発生した金属イオン
は遮蔽電極で遮蔽され、基板の金属汚染の発生を一層効
果的に防止することができる。
【００１２】
【実施例】図１に本発明の後段加速方式の中電流イオン
注入装置の一部分の模式図を示す。イオン注入装置は、
質量分析部の真空チャンバのライナー１０、分析スリッ
ト１２、加速電極１４、加速管１６、遮蔽電極１８から
成る。加速電極１４及び遮蔽電極１８は、アルミニウム
から成るリング状の基材の表面にリング上の板状シリコ
ンをねじ止めすることで作製した。遮蔽電極１８は、加
速電極１４の前方に配置されており、＋２５ｋＶの電位
が印加される。加速電極には、例えば、−３０ｋＶ〜１
８０ｋＶの電位を印加する。これによって、遮蔽電極１
８を通過したイオンは加速（減速）される。
注入装置の一部分の模式図を示す。イオン注入装置は、
質量分析部の真空チャンバのライナー１０、分析スリッ
ト１２、加速電極１４、加速管１６、遮蔽電極１８から
成る。加速電極１４及び遮蔽電極１８は、アルミニウム
から成るリング状の基材の表面にリング上の板状シリコ
ンをねじ止めすることで作製した。遮蔽電極１８は、加
速電極１４の前方に配置されており、＋２５ｋＶの電位
が印加される。加速電極には、例えば、−３０ｋＶ〜１
８０ｋＶの電位を印加する。これによって、遮蔽電極１
８を通過したイオンは加速（減速）される。
【００１３】その他の構成要素は図２に示したとおりで
ある。即ち、イオン源２０、分析マグネット２２から成
る質量分析部、八重極レンズ２４、Ｙ軸偏向板２６、Ｘ
軸偏向板２８、レンズ及び走査系３０、試料室３２、フ
ァラデー３４、各種真空ポンプ、各種電源等から成る。
試料室３２には基板が配置される。
ある。即ち、イオン源２０、分析マグネット２２から成
る質量分析部、八重極レンズ２４、Ｙ軸偏向板２６、Ｘ
軸偏向板２８、レンズ及び走査系３０、試料室３２、フ
ァラデー３４、各種真空ポンプ、各種電源等から成る。
試料室３２には基板が配置される。
【００１４】加速電極１４の表面は板状シリコンから構
成されている。従って、イオンビームの一部が加速電極
１４の表面に衝突しても、加速電極１４の表面から金属
汚染の原因となる不要な金属イオンが発生することがな
い。従って、ウエハ等の基板における金属汚染を効果的
に防止することができる。
成されている。従って、イオンビームの一部が加速電極
１４の表面に衝突しても、加速電極１４の表面から金属
汚染の原因となる不要な金属イオンが発生することがな
い。従って、ウエハ等の基板における金属汚染を効果的
に防止することができる。
【００１５】しかも、遮蔽電極１８が設けられているの
で、ライナー１０等に衝突して発生した不要なイオンは
遮蔽電極１８によって遮蔽され、ウエハ等の基板には到
達しない。
で、ライナー１０等に衝突して発生した不要なイオンは
遮蔽電極１８によって遮蔽され、ウエハ等の基板には到
達しない。
【００１６】以上、好ましい実施例に基づき、本発明の
後段加速方式イオン注入装置を説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではない。加速電極の一部を
シリコンやＳｉＣ等の非金属材料から構成し、残りの加
速電極を通常のアルミニウムやステンレス・スチール製
とすることも、場合によっては可能である。遮蔽電極１
８へ印加する電位は例示であり、適宜変更することがで
きる。イオン注入装置は、低電流イオン注入装置、高電
流イオン注入装置等、如何なる種類のイオン注入装置で
あってもよい。
後段加速方式イオン注入装置を説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではない。加速電極の一部を
シリコンやＳｉＣ等の非金属材料から構成し、残りの加
速電極を通常のアルミニウムやステンレス・スチール製
とすることも、場合によっては可能である。遮蔽電極１
８へ印加する電位は例示であり、適宜変更することがで
きる。イオン注入装置は、低電流イオン注入装置、高電
流イオン注入装置等、如何なる種類のイオン注入装置で
あってもよい。
【００１７】遮蔽電極１８を設けた場合、遮蔽電極１８
より手前の装置各部において、上記の理由で金属イオン
が発生してもウエハ等の基板に到達できない。従って、
遮蔽電極１８より手前の装置各部を、例えば板状シリコ
ンで被覆する必要はない。
より手前の装置各部において、上記の理由で金属イオン
が発生してもウエハ等の基板に到達できない。従って、
遮蔽電極１８より手前の装置各部を、例えば板状シリコ
ンで被覆する必要はない。
【００１８】遮蔽電極１８を設けない場合、遮蔽電極１
８より手前の装置各部において、上記の理由で金属イオ
ンが発生し、かかる金属イオンはウエハ等の基板に到達
する。従って、遮蔽電極１８より手前の装置各部を、例
えば板状シリコンで被覆する等、所謂シリコン化する必
要がある。
８より手前の装置各部において、上記の理由で金属イオ
ンが発生し、かかる金属イオンはウエハ等の基板に到達
する。従って、遮蔽電極１８より手前の装置各部を、例
えば板状シリコンで被覆する等、所謂シリコン化する必
要がある。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、イオン注入プロセスに
おいて、所望イオン以外の金属イオンがウエハ等の基板
に注入されることがなくなり、イオン注入装置に起因し
た基板の金属汚染を効果的に防止することができる。ま
た、イオン注入装置の所謂シリコン化すべき部分が少な
くてよく、後段加速方式イオン注入装置の製造コストの
大幅な増加を招くことがない。
おいて、所望イオン以外の金属イオンがウエハ等の基板
に注入されることがなくなり、イオン注入装置に起因し
た基板の金属汚染を効果的に防止することができる。ま
た、イオン注入装置の所謂シリコン化すべき部分が少な
くてよく、後段加速方式イオン注入装置の製造コストの
大幅な増加を招くことがない。
【図１】本発明の後段加速方式イオン注入装置の概要を
示す図である。
示す図である。
【図２】従来の後段加速方式イオン注入装置の概要を示
す図である。
す図である。
【図３】従来の後段加速方式イオン注入装置の質量分析
部における真空チャンバの概要を示す図である。
部における真空チャンバの概要を示す図である。
１０ 真空チャンバのライナー １２ 分析スリット １４ 加速電極 １６ 加速管 １８ 遮蔽電極
Claims (3)
- 【請求項１】非金属製の加速電極を具備していることを
特徴とする後段加速方式イオン注入装置。 - 【請求項２】不要なイオンを遮蔽するための遮蔽電極が
加速電極の前方に設けられていることを特徴とする請求
項１に記載の後段加速方式イオン注入装置。 - 【請求項３】遮蔽電極は非金属製であることを特徴とす
る請求項２に記載の後段加速方式イオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281071A JPH06111755A (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281071A JPH06111755A (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06111755A true JPH06111755A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17633916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4281071A Pending JPH06111755A (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06111755A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009076407A1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for reducing an electrical stress in an acceleration/deceleration system |
| US7718983B2 (en) | 2003-08-20 | 2010-05-18 | Veeco Instruments, Inc. | Sputtered contamination shielding for an ion source |
-
1992
- 1992-09-28 JP JP4281071A patent/JPH06111755A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7718983B2 (en) | 2003-08-20 | 2010-05-18 | Veeco Instruments, Inc. | Sputtered contamination shielding for an ion source |
| WO2009076407A1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for reducing an electrical stress in an acceleration/deceleration system |
| US7999239B2 (en) | 2007-12-10 | 2011-08-16 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for reducing an electrical stress in an acceleration/deceleraion system |
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