JPH088221B2

JPH088221B2 - イオン注入方法

Info

Publication number: JPH088221B2
Application number: JP61255192A
Authority: JP
Inventors: 英樹福島
Original assignee: 関西日本電気株式会社
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS63108713A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は半導体ウェーハ〔以下ウェーハという〕に不
純物イオンを注入するイオン注入方法に関する。

従来の技術イオン注入装置には中電流型イオン注入装置と高電流
型イオン注入装置とがある。中電流型イオン注入装置
は、中電流イオンビームを偏何させて固定されたウェー
ハに照射する装置である。高電流型イオン注入装置は固
定高電流イオンビームを回転及び上下動するウェーハに
一定方向から照射する装置である。

本発明は高電流型イオン注入装置において実施するた
め、高電流型イオン注入装置について第２図乃至第４図
を参照しながら説明する。

第２図中、（１）はイオンビーム（10）を照射する本
体、（２）は円板状ウェーハホルダー〔以下「ウェーハ
ホルダー」という〕で、その前面の円周状の所定位置に
複数個のウェーハ（３）を支持し、本体（１）の前方定
位置に配置する。（４）はウェーハホルダー（２）を回
転及び上下動させる駆動機構である。本体（１）は、イ
オン源（５）、電極（６）、質量分析器（７）、加速管
（８）、イオン収束系（９）より構成される。電極
（６）により、イオン源（５）からイオンビーム（10）
が引き出される。質量分析器（７）により所定の目的イ
オンのみ取出される。加速管（８）により加速されたイ
オンビーム（10）はイオン収束系（９）によってウェー
ハ（３）上に収束点をもつようにする。

イオンビーム（10）は固定されており、一定の入射角
で一定の方向で照射されるため、ウェーハホルダー
（２）を回転及び上下動させて、各ウェーハ（３）
（３）…がイオンビーム（10）の入射位置に順次送り込
まれて、各ウェーハ（３）（３）…は、順次にイオン注
入箇所が変化しながら、何回にも分けてイオン注入され
る。

ところで、ウェーハホルダー（２）には第３図に図示
するように例えば13枚のウェーハ（３）を支持できるよ
うになっている。従って、１キャリア25枚、１バッチ50
枚のウェーハ（３）を順次ウェーハホルダー（２）に支
持していくと、例えば４回目毎にウェーハホルダー
（２）の一部にウェーハ（３）が不足する箇所がでてく
る。ウェーハ（３）を支持していない部分にイオンビー
ム（10）を照射すると、ウェーハ支持部がウェーハ
（３）との密着性を向上させるためにゴムでできている
ことから、イオンがゴムを叩くことになる。そうすると
その部分からの飛散物がウェハー（３）を汚染すること
になる。

そこで、イオンがゴムを叩かないようにするため、ウ
ェーハホルダー（２）の正規ウェーハ（３）が不足する
箇所に、ダミーウェーハ（11）を装着してイオン注入す
るようにしている。このダミーウェーハ（11）として、
従来は正規ウェーハ（３）と同一の材質のシリコンウェ
ーハが用いられていた。

ところで、ダミーウェーハ（11）に限らず、ウェーハ
（３）は、第４図に図示するように、複数対の位置決め
のピン（12）と、ウェーハ（３）を押え付けるため一対
のクランパ（13）によって、ウェーハホルダー（２）に
支持される。

尚、イオンが打ち込まれたときの発生熱により、ウェ
ーハ（３）が熱によるダメージを受けないように、ウェ
ーハホルダー（２）の後方には放熱のための冷却水が流
されている。

発明が解決しようとする問題点ところで、ダミーウェーハ（11）は、正規ウェーハ
（３）と異なって半導体装置が得られるものではないの
で、一般にコストダウンのために、同じものが何回も繰
り返えし使用されるために、イオン注入時の歪が蓄積さ
れるのみならず、多量のイオンの注入によって材質的に
も脆くなっている。このようなダミーウェーハ（11）に
イオンが注入されると、イオンの持っている運動エネル
ギが熱エネルギに変換されて発熱し、ダミーウェーハ
（11）の裏面のみならず、ピン（12）やクランパ（13）
に接触している部分から放熱される。従ってピン（12）
やクランパ（13）に接近した所は温度が低く、ピン（1
2）やクランパ（13）から隔離した所は温度が高くなる
ため、ダミーウェーハ（11）内の温度分布が一定せず、
ダミーウェーハ（11）に熱による歪が生じる。また、ウ
ェーハホルダー（２）は回転及び上下動するため、進行
方向の後側のピン（12）やクランパ（13）がダミーウェ
ーハ（11）に反力を及ぼし、機械的歪が生じ、ダミーウ
ェーハ（11）がイオン注入による残留歪や材質的に脆く
なっていることと相俟って正規ウェーハ（３）よりも格
段に破損しやすかった。

ダミーウェーハ（11）が損傷すると、その破片が飛散
し正規ウェーハ（３）全部に傷を付けたり、付着してイ
オン注入のムラを生じ不良を発生するという問題があっ
た。

問題点を解決するための手段本発明は上記問題点を解決するため、円板状のウェー
ハホルダーの円筒状の所定位置に複数枚の正規半導体ウ
ェーハと少くとも一枚のダミーウェーハとを支持してイ
オンを注入する高電流型イオン注入方法において、上記
ダミーウェーハとして、表面をアルミナ化したアルミニ
ウム製ウェーハを用いてイオン注入を行う。

作用ダミーウェーハをアルミニウム製とすることによって
ダミーウェーハが割れて破片が飛び散るということがな
くなる。

さらに表面をアルミナ化したので腐食に対して強くな
り、又表面がかたくなって自身がゴミとなることもな
い。

実施例本発明にかかる実施例を第１図を参照しながら説明す
る。

（２）は円板状のウェーハホルダーで、その前面に円
周状に例えば13枚の正規ウェーハ（３）（３）…が等間
隔で支持されるが、正規ウェーハ（３）が不足する場
合、この不足箇所にアルミニウム製ダミーウェーハ（1
4）を支持する。また、アルミニウムはウェーハホルダ
ー（２）のディスクにも用いられていることからも好都
合である。

従来の技術において説明したように〔第２図参照〕、
イオンビーム（10）が本体（１）から一定の入射角で一
定方向に照射され、ウェーハ（３）の全面にイオン注入
するようにウェーハホルダー（２）を回転及び上下動さ
せる。ダミーウェーハ（14）がウェーハ（３）と略同じ
比重であるため、一部にダミーウェーハ（14）を支持さ
せても、全部に正規ウェーハ（３）を支持させた場合
と、回転及び上下動動作上が従前と変わることはない。
アルミニウム製ダミーウェーハ（14）にもイオンビーム
（10）が照射される。しかし、ダミーウェーハ（14）は
アルミニウム製であるため、熱や機械的外力によって破
損することはない。尚、イオンビーム（10）が照射され
たダミーウェーハ（14）は何度でも使用することができ
る。

アルミニウム製ダミーウェーハ（14）を電解研摩する
ことにより、表面をなめらかし、かつアルミナ化する。
そうするとダミーウェーハ（14）はゴミの付着及び腐食
に対して強くなり、ダミーウェーハ（14）からの発塵を
防止でき、ウェーハ（３）へのゴミ等の付着がなくな
る。

以上は本発明にかかる実施例を説明したもので、本発
明はこの実施例に限定されることなく本発明の要旨内に
おいて設計変更できる。

発明の効果ダミーウェーハとして、表面をアルミナ化したアルミ
ニウム製ウェーハを用いることにより、ダミーウェーハ
が破損することはないし、従って、正規ウェーハ自体を
破損したり傷つけて不良にすることもなくなる。

又、アルミニウム製ウェーハは表面をアルミナ化して
いるので自身がゴミとなって正規のウェーハを汚すこと
もない。

尚、アルミニウム製ダミーウェーハを用いれば、シリ
コン製ダミーウェーハを用いる場合よりもコストダウン
を図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるイオン注入方法の実施例につい
て説明するためのウェーハホルダーの概略正面図、第２
図は高電流型イオン注入装置の概略構成図、第３図はウ
ェーハホルダーの概略正面図、第４図はウェーハがウェ
ーハホルダーに保持されている要部拡大正面図である。（２）……ウェーハホルダー、（３）……正規半導体ウェーハ、（14）……ダミーウェーハ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状のウェーハホルダーの円周状の所定
位置に複数枚の正規半導体ウェーハと少なくとも一枚の
ダミーウェーハとを支持して、ウェーハホルダーを回
転、および往復動させながらイオンを注入する高電流型
イオン注入方法において、上記ダミーウェーハとして、表面をアルミナ化したアル
ミニウム製ウェーハを用いることを特徴とするイオン注
入方法。