JPH065221A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH065221A JPH065221A JP16575892A JP16575892A JPH065221A JP H065221 A JPH065221 A JP H065221A JP 16575892 A JP16575892 A JP 16575892A JP 16575892 A JP16575892 A JP 16575892A JP H065221 A JPH065221 A JP H065221A
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- ion
- wafer
- vacuum chamber
- molecule beam
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】膜に被われたウェーハにイオン注入する場合
に、ウェーハ面に形成される回路が正電荷の留まりによ
って破壊されることを防止する。 【構成】分析スリットの後段に不活性ガスによって真空
度を制御された低真空室５と、低真空室５によって強制
的に中性化された中性分子ビーム１６とイオン分子ビー
ム１５を分離する偏向電磁石１０と、偏向されたイオン
分子ビーム１５を計測するファラディカップ１７を設
け、このことによりウェーハ上に中性分子ビームとして
不純物を注入し、表面上の電荷留りを防ぎウェーハ内の
回路破壊を防いでいる。
に、ウェーハ面に形成される回路が正電荷の留まりによ
って破壊されることを防止する。 【構成】分析スリットの後段に不活性ガスによって真空
度を制御された低真空室５と、低真空室５によって強制
的に中性化された中性分子ビーム１６とイオン分子ビー
ム１５を分離する偏向電磁石１０と、偏向されたイオン
分子ビーム１５を計測するファラディカップ１７を設
け、このことによりウェーハ上に中性分子ビームとして
不純物を注入し、表面上の電荷留りを防ぎウェーハ内の
回路破壊を防いでいる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板にイオンを
注入するイオン注入装置に関し、特に半導体基板である
ウェーハにイオン注入する際にイオンビーム照射方向を
固定し、ウェーハを機械的に運動させてイオンビームを
ウェーハに走査してイオンを注入するイオン注入装置に
関する。
注入するイオン注入装置に関し、特に半導体基板である
ウェーハにイオン注入する際にイオンビーム照射方向を
固定し、ウェーハを機械的に運動させてイオンビームを
ウェーハに走査してイオンを注入するイオン注入装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のイオン注入装置の一例にお
ける構成を示す図である。
ける構成を示す図である。
【０００３】従来のイオン注入装置は、図２に示すよう
に、ウェーハ７上に不純物として注入するイオンを発生
させるイオン源部１と、イオン源部１で発生したイオン
の内、必要なイオンを選択する分析電磁石２および分析
スリット４と、ウェーハ７にイオンを注入する前にイオ
ン量をビーム電流値として検出する検出器であるファラ
ディカップ６及び注入中に検出する検出器であるディス
クファラディ１８と、ウェーハ７を載せ回転する円板状
のディスク８と、ディスク８を回転軸保持して包含し、
且つディスク回転軸に垂直方向へ往復動作する注入室９
と、真空室内を高真空に保つ真空ポンプ１１，１２を有
していた。
に、ウェーハ７上に不純物として注入するイオンを発生
させるイオン源部１と、イオン源部１で発生したイオン
の内、必要なイオンを選択する分析電磁石２および分析
スリット４と、ウェーハ７にイオンを注入する前にイオ
ン量をビーム電流値として検出する検出器であるファラ
ディカップ６及び注入中に検出する検出器であるディス
クファラディ１８と、ウェーハ７を載せ回転する円板状
のディスク８と、ディスク８を回転軸保持して包含し、
且つディスク回転軸に垂直方向へ往復動作する注入室９
と、真空室内を高真空に保つ真空ポンプ１１，１２を有
していた。
【０００４】次に、このイオン注入装置の動作について
説明すると、まず、イオン源１でウェーハ７に注入させ
る不純物をイオン化し、決められたエネルギーに加速す
る。次に分析電磁石２及び分析スリット４で必要なイオ
ンのみに分析され、ファラディカップ６でウェーハ７に
注入される不純物をイオンビーム電流として検出する。
必要なイオン量が設定され、注入室内の真空度が所定の
真空度に到達すると、ファラディカップ６がイオンビー
ム３の進行方向に対して外れ、ウェーハ７上に注入を開
始する。
説明すると、まず、イオン源１でウェーハ７に注入させ
る不純物をイオン化し、決められたエネルギーに加速す
る。次に分析電磁石２及び分析スリット４で必要なイオ
ンのみに分析され、ファラディカップ６でウェーハ７に
注入される不純物をイオンビーム電流として検出する。
必要なイオン量が設定され、注入室内の真空度が所定の
真空度に到達すると、ファラディカップ６がイオンビー
ム３の進行方向に対して外れ、ウェーハ７上に注入を開
始する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のイオン注入
装置でウェーハ上に形成されたレジストマスクを通して
イオンを選択的に注入する場合、レジストが絶縁膜であ
るためイオンである正の電荷がレジスト表面上に溜まり
数百ボルトの電位に達し、ウェーハ内の回路を破壊する
ことがある。また、この対策としてこの表面の正電位を
中和するために、ウェーハに負の電子を降らせて中性化
する方法がある。しかしながら注入中に電位量が変化す
るため、降下させる電子量を制御して完全に中和するこ
とが困難であり、確実な方法ではない。
装置でウェーハ上に形成されたレジストマスクを通して
イオンを選択的に注入する場合、レジストが絶縁膜であ
るためイオンである正の電荷がレジスト表面上に溜まり
数百ボルトの電位に達し、ウェーハ内の回路を破壊する
ことがある。また、この対策としてこの表面の正電位を
中和するために、ウェーハに負の電子を降らせて中性化
する方法がある。しかしながら注入中に電位量が変化す
るため、降下させる電子量を制御して完全に中和するこ
とが困難であり、確実な方法ではない。
【０００６】本発明の目的は、絶縁膜が施されてもイオ
ンがチャージアップすることなくイオン注入が出来るイ
オン注入装置を提供することである。
ンがチャージアップすることなくイオン注入が出来るイ
オン注入装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のイオン注入装置
は、必要なイオンを選択する分析スリットの後段に設け
られるとともに不活性ガスの流量により真空度を制御で
きる低真空室と、この低真空室に通過するイオンビーム
で発生する中性分子ビームとイオン分子ビームを磁界に
よって分離する偏向電磁石と、偏向された前記イオン分
子ビームを検出する検出器を備え、半導体基板へは、前
記中性分子ビームにて注入を行い、その注入される不純
物量を分析スリット後の前記イオンビームの総量と偏向
後のイオン分子ビームの量とによる中性化率にて算出す
ることを特徴としている。
は、必要なイオンを選択する分析スリットの後段に設け
られるとともに不活性ガスの流量により真空度を制御で
きる低真空室と、この低真空室に通過するイオンビーム
で発生する中性分子ビームとイオン分子ビームを磁界に
よって分離する偏向電磁石と、偏向された前記イオン分
子ビームを検出する検出器を備え、半導体基板へは、前
記中性分子ビームにて注入を行い、その注入される不純
物量を分析スリット後の前記イオンビームの総量と偏向
後のイオン分子ビームの量とによる中性化率にて算出す
ることを特徴としている。
【０００８】
【実施例】本発明について図面を参照して説明する。
【０００９】図１は、本発明のイオン注入装置の一実施
例における構成を示す図である。このイオン注入装置
は、図１に示すように、分析スリット４及びファラディ
カップ６を含むコラム途中に不活性ガスを導入しイオン
ビームの通過により中性分子ビームを発生する低真空室
５と、この低真空室５の下段によってイオン分子ビーム
を曲げる偏向電磁石１０と、曲げられたイオン分子ビー
ム１５が収集されるファラディカップ１７とを設けたこ
とである。また、低真空室５とガスボンベ１４との間に
は、曲げられたイオン分子ビーム１５が壁面に衝突しな
いように部分的に外側に拡張されている。
例における構成を示す図である。このイオン注入装置
は、図１に示すように、分析スリット４及びファラディ
カップ６を含むコラム途中に不活性ガスを導入しイオン
ビームの通過により中性分子ビームを発生する低真空室
５と、この低真空室５の下段によってイオン分子ビーム
を曲げる偏向電磁石１０と、曲げられたイオン分子ビー
ム１５が収集されるファラディカップ１７とを設けたこ
とである。また、低真空室５とガスボンベ１４との間に
は、曲げられたイオン分子ビーム１５が壁面に衝突しな
いように部分的に外側に拡張されている。
【００１０】次に、このイオン注入装置の動作を説明す
る。まず、従来例で説明したように、分析スリット後の
イオンビーム３の総電流値として設計される。次に、ウ
ェーハ７上に注入する際，ビーム経路に対して外れその
後の低真空室内５を通過する。ここで、低真空室５を分
析スリット部及び注入室９に対して開口部を極力小さく
真空的に抵抗を持たせた室とし、不活性ガスのガスボン
ベ１４とリークバルブ１３によって不活性ガスが充満し
た１０のマイナス５乗程度の圧力の低真空とする。この
低真空室５に侵入するイオンビームが不活性ガスとの間
で電荷交換を強制的に行われ、中性イオンビームを発生
する。次に、中性イオン分子ビームとイオン分子ビーム
とを含むビームは、そのビーム経路に対して垂直に磁界
をかける偏向電磁石１０により中性分子ビーム１６とイ
オン分子ビーム１５に分けられる。
る。まず、従来例で説明したように、分析スリット後の
イオンビーム３の総電流値として設計される。次に、ウ
ェーハ７上に注入する際，ビーム経路に対して外れその
後の低真空室内５を通過する。ここで、低真空室５を分
析スリット部及び注入室９に対して開口部を極力小さく
真空的に抵抗を持たせた室とし、不活性ガスのガスボン
ベ１４とリークバルブ１３によって不活性ガスが充満し
た１０のマイナス５乗程度の圧力の低真空とする。この
低真空室５に侵入するイオンビームが不活性ガスとの間
で電荷交換を強制的に行われ、中性イオンビームを発生
する。次に、中性イオン分子ビームとイオン分子ビーム
とを含むビームは、そのビーム経路に対して垂直に磁界
をかける偏向電磁石１０により中性分子ビーム１６とイ
オン分子ビーム１５に分けられる。
【００１１】そして、中性分子ビーム１６はウェーハ７
上に不純物として注入されイオン分子ビーム１５は、フ
ァラディカップ１７によってイオン量を電流値として計
測される。この電流量と上述した分析スリット後のイオ
ンビーム３の総電流値とで低真空室５での中性化率を算
出しウェーハ７上に中性分子ビームとして注入された不
純物量を換算する。
上に不純物として注入されイオン分子ビーム１５は、フ
ァラディカップ１７によってイオン量を電流値として計
測される。この電流量と上述した分析スリット後のイオ
ンビーム３の総電流値とで低真空室５での中性化率を算
出しウェーハ７上に中性分子ビームとして注入された不
純物量を換算する。
【００１２】このように電荷をもたない中性分子ビーム
を注入することによって、絶縁膜に電荷が蓄積されるこ
とがないので、接地面に形成される膜が破壊することが
ない。
を注入することによって、絶縁膜に電荷が蓄積されるこ
とがないので、接地面に形成される膜が破壊することが
ない。
【００１３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、分析ス
リットの直後に不活性ガス雰囲気の低真空室を設け不活
性ガス分子にイオンを衝突させ、強制的にイオンビーム
を中性化し電界をかけることによってこの中性分子ビー
ムだけを抽出し、ウェーハに不純物として注入すること
で、ウェーハの表面上の電位上昇による回路破壊を防ぐ
という効果を有する。
リットの直後に不活性ガス雰囲気の低真空室を設け不活
性ガス分子にイオンを衝突させ、強制的にイオンビーム
を中性化し電界をかけることによってこの中性分子ビー
ムだけを抽出し、ウェーハに不純物として注入すること
で、ウェーハの表面上の電位上昇による回路破壊を防ぐ
という効果を有する。
【図１】本発明のイオン注入装置の一実施例における構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】従来のイオン注入装置の一例における構成を示
す図である。
す図である。
１ イオン源部 ２ 分析電磁石 ３ イオンビーム ４ 分析スリット ５ 低真空室 ６，１７ ファラディカップ ７ ウェーハ ８ ディスク ９ 注入室 １０ 偏向電磁石 １１，１２ 真空ポンプ １３ リークバルブ １４ ガスボンベ １５ イオン分子ビーム １６ 中性分子ビーム １８ ディスクファラディ
Claims (1)
- 【請求項１】 必要なイオンを選択する分析スリットの
後段に設けられるとともに不活性ガスの流量により真空
度を制御できる低真空室と、この低真空室に通過するイ
オンビームで発生する中性分子ビームとイオン分子ビー
ムを磁界によって分離する偏向電磁石と、偏向された前
記イオン分子ビームを検出する検出器を備え、半導体基
板へは前記中性分子ビームにて注入を行い、その注入さ
れる不純物量を分析スリット後の前記イオンビームの総
量と偏向後のイオン分子ビームの量とによる中性化率に
て算出することを特徴とするイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16575892A JPH065221A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16575892A JPH065221A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065221A true JPH065221A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15818496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16575892A Withdrawn JPH065221A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065221A (ja) |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP16575892A patent/JPH065221A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |