JP2947249B2 - イオン注入装置のウエハ搭載部材 - Google Patents

イオン注入装置のウエハ搭載部材

Info

Publication number
JP2947249B2
JP2947249B2 JP10006138A JP613898A JP2947249B2 JP 2947249 B2 JP2947249 B2 JP 2947249B2 JP 10006138 A JP10006138 A JP 10006138A JP 613898 A JP613898 A JP 613898A JP 2947249 B2 JP2947249 B2 JP 2947249B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
mounting member
wafer holding
ion implantation
wafer mounting
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP10006138A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11204075A (ja
Inventor
真二 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP10006138A priority Critical patent/JP2947249B2/ja
Publication of JPH11204075A publication Critical patent/JPH11204075A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2947249B2 publication Critical patent/JP2947249B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置製造工程
において使用されるイオン注入装置に組み込まれるウエ
ハ搭載部材に関する。
【0002】
【従来の技術】イオン注入プロセスにおいて、半導体ウ
エハへの不純物ドーパントを回避する部分には注入用マ
スクが必要となる。通常、この注入用マスクには、微細
加工の制御性が良好であることからフォトレジストマス
クが使用されている。高電流イオン注入装置及び高エネ
ルギーイオン注入装置では、イオンビームにおけるビー
ムパワーが大きいため、イオンビームがフォトレジスト
に当たったときに、フォトレジスト表面からアウトガス
が発生する。このアウトガスによりプロセスチャンバ内
の真空度が悪化する(特開昭57−161857号公
報、特開昭61−271739号公報)。
【0003】そして、このアウトガスが発生すると、イ
オンビームとアウトガス成分との衝突により、イオンビ
ームを構成するイオンに荷電変換が発生する。即ち、こ
の荷電変換により、1価のイオンが電子を供給されて中
性化されたり、それとは反対にさらに電子を剥ぎ取られ
て多価化し、2価以上のイオンになったりする。イオン
が中性化するか、又は多価化するかは、イオンに付与さ
れるエネルギーによって支配されている。また、イオン
の荷電変換の割合は、イオンのエネルギー、イオンビー
ム電流量、フォトレジストマスクの形状及びプロセスチ
ャンバ内の真空度等の相互関係で決定される。
【0004】また、真空度悪化をもたらす他の原因とし
て、プラズマ型中和機構の使用があげられる。これは、
特に高電流イオン注入装置等の大電流イオンビームを使
用する場合に、半導体ウエハ上にフォトレジスト等の絶
縁物があるときは、チャージアップが発生して絶縁破壊
をもたらす。
【0005】この絶縁破壊の防止のため、従来、半導体
ウエハの直前に中和機構を設置し、その中をイオンビー
ムが通過するようにする技術がある。この中和機構内に
はエネルギーの低い電子が満たされており、半導体ウエ
ハがチャージアップすると電子が引き寄せられてチャー
ジアップが防止される。この際、中和機構内に電子を供
給するために、アルゴン及びキセノン等の不活性ガスの
プラズマから電子を引き出す。従って、中和機構内に不
活性ガスを流す必要があるため、プロセスチャンバ内の
真空度が悪化してしまうという欠点がある。
【0006】イオン注入装置における不純物ドーパント
量を示すドーズ量はイオンの電荷量を計測することによ
って所望の量まで注入される。このとき、注入装置では
イオンの電荷と不純物原子との対応がとられているた
め、例えば、1価のイオンの場合は、正電荷が1つ計測
されることは、1つの不純物原子が入射したことと同等
になっているため、ドーズ量の計算が可能となる。従っ
て、イオンが中性化するということは、中性化した不純
物原子についてはドーズ量として把握されず、結局、ド
ーズ量過多となってしまう。一方、多価化した場合は、
逆にドーズ量過少になる。このようにして、プロセスチ
ャンバ内の真空度の悪化はドーズシフトをもたらしてし
まう。また、半導体ウエハのビームが入射する位置によ
り、アウトガスの量が異なるため、荷電変換の割合も異
なることになり、ウエハ内の均一性不良が生じてしま
う。
【0007】また、装置構成の制約上、プロセスチャン
バに対して真空ポンプを増設しても、十分な排気の向上
には達していない。このため、ドーズ量に対して、真空
度補正係数を設定することにより、真空度悪化の影響を
排除している方法が採られるが、イオン注入を取り巻く
環境毎に真空補正係数を設定しなければいけないため、
多大な労力を必要とする。従って、真空補正係数を必要
としない排気能力の向上が要望されている。
【0008】なお、図4は従来のイオン注入装置におけ
るウエハ搭載部材を示す正面図である。このウエハ搭載
部材11は円板状をなし、その周縁部に複数個のウエハ
保持部12が円弧に沿って配置されている。
【0009】また、図5は従来の他のイオン注入装置に
おけるウエハ搭載部材を示す正面図である。このウエハ
搭載部材13は放射状に延びる複数のアーム14と、各
アーム14の先端に設けられたウエハ保持部15とを有
する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
イオン注入装置においては、イオンの荷電変換が生じ、
半導体ウエハにチャージアップが生じると共に、ドーズ
量に誤差が生じやすいという欠点がある。
【0011】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、イオンの荷電変換が防止されると共に、真
空度が高真空に維持されて半導体ウエハのチャージアッ
プが防止され、真空補正計数を設定しなくてもドーズ量
を高精度で制御することができるイオン注入装置のウエ
ハ搭載部材を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願第1発明に係るイオ
ン注入装置のウエハ搭載部材は、回転駆動される支持部
と、この支持部を中心とする円周上に配置されウエハが
保持されるウエハ保持部と、このウエハ保持部と前記支
持部とを連結して前記ウエハ保持部を前記支持部の周り
に支持する中間部とを有し、前記中間部は、その回転に
より前記ウエハ保持部の前記ウエハが保持される側の面
からその裏面側に向けてガスを吸引するガス吸引手段を
有することを特徴とする。
【0013】本願第2発明に係るイオン注入装置のウエ
ハ搭載部材は、回転駆動される支持部と、この支持部を
中心とする円周上に配置されウエハが保持されるウエハ
保持部と、このウエハ保持部と前記支持部とを連結して
前記ウエハ保持部を前記支持部の周りに支持する中間部
とを有し、前記中間部は、前記支持部から放射状に延び
前記ウエハ保持部と前記支持部とを連結する複数本のビ
ームと、このビーム間に設けられたガス通過孔とを有
し、前記各ビームは前記ウエハ保持部の面に対し同一方
向に傾斜していることを特徴とする。
【0014】本願第1発明においては、ウエハ保持部を
支持する中間部のガス吸引手段が、中間部の回転によ
り、ウエハが保持される側の面からその裏面側に向けて
ガスを吸引するので、ウエハのフォトレジスト表面から
発生したアウトガスはウエハ表面から迅速に排除され、
イオンビームがウエハ表面に入射する経路に介在するガ
ス成分は極めて少なくなる。このため、イオンの荷電変
換が防止される。また、真空チャンバ内のガスを迅速に
排除するので、真空度を高真空に維持することができ
る。
【0015】また、本願第2発明においては、複数本の
ビームがウエハ保持部の面、即ち、回転面に対して、傾
斜しているので、プロペラと同様にして、その回転によ
りガスを吸引し、ウエハ保持部に保持されたウエハの近
傍からガスを迅速に排除する。従って、第1発明と同様
に、第2発明においても、イオンの荷電変換を防止でき
ると共に、真空度を高真空に維持することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の
実施例に係るウエハ搭載部材1を示す正面図、図2は図
1のA−A線における断面図、図3はこのウエハ搭載部
材1が組み込まれたイオン注入装置を示す図である。図
3に示すように、プロセスチャンバ6(真空チャンバ)
6内に、図1に示すウエハ搭載部材1がその回転軸を水
平にして格納されている。チャンバ6はその一面にイオ
ンビーム7を導入する導入部7aが設けられている。
【0017】ウエハ搭載部材1は支持部2を有し、この
支持部2から放射状に延びる複数個のビーム4が設けら
れている。そして、このビーム4の先端には、リング状
の部材3aが連結されており、この部材3aには複数個
のウエハ保持部3が等配の位置に配置されている。これ
により、各ウエハ保持部3は支持部2を中心とする円周
上に位置する。このウエハ保持部3の上にウエハ10が
搭載される。また、ビーム4間には、ガスが通過するガ
ス通過孔5が形成される。
【0018】支持部2は適宜の駆動手段により回転駆動
されるようになっており、従って、ウエハ保持部3は支
持部2の回転中心を中心とする円弧上に位置する。支持
部2は更に上下動されるようになっており、これにより
ウエハ搭載部材1の全体が上下動する。また、ウエハ保
持部3は同一面上にあり、この面は回転軸に垂直であ
る。更に、ビーム4は正面視で扇形をなし、そのウエハ
保持部3側の面はウエハ保持部3の面に対して傾斜して
いる。このビーム4の傾斜面は、いずれも同一方向に傾
斜しており、更に、その傾斜角度は相互に同一である。
そして、ウエハ搭載部材1の回転方向と、ビーム4の表
面の傾斜方向とは、ウエハ搭載部材1の回転により、ウ
エハ10が配置される側から、その反対側にガスが吸引
されるように設定される。
【0019】次に、上述の如く構成されたウエハ搭載部
材1の動作について説明する。イオン注入装置のチャン
バ6内に配置されたウエハ搭載部材1のウエハ保持部3
に半導体ウエハ10を搭載し、チャンバ6内を高真空状
態に真空排気する。ウエハ10はイオン注入されてはな
らない領域がフォトレジストに被覆されている。そし
て、ウエハ搭載部材1を駆動手段により支持部2を中心
として回転駆動し、更に上下動させる。なお、回転速度
は従来より大きく、例えば最大1万回転程度とする。こ
の回転速度については、プロセスチャンバ容積、真空ポ
ンプの排気能力、ウエハ搭載部の構造及び回転モータに
依存するため、最適値を選ぶ必要がある。次いで、イオ
ン導入部7aを介してイオンビーム7をウエハ保持部3
上のウエハ10に照射する。そうすると、ウエハ10上
のフォトレジストをマスクとしてイオンがウエハ10に
注入される。
【0020】而して、半導体ウエハ10の表面には有機
成分で構成されたフォトレジストが選択的に形成されて
おり、イオンビームはこのフォトレジストにも照射され
る。このイオン注入時、イオンビーム7がフォトレジス
トに照射されると、レジスト表面から水分及び有機物が
アウトガス8として放出される。その結果、ウエハ搭載
部材1の前面で真空度の悪化が発生するが、アウトガス
8は回転しているウエハ搭載部材1のビーム4により吸
引され、矢印9にて示すように、ガス透過孔5を介し
て、速やかにウエハ搭載部材1の後方へ排気される。こ
れにより、ウエハ搭載部前面における真空度の悪化が解
消される。
【0021】また、プラズマ型中和機構において、その
使用する不活性ガスに起因して真空度が悪化する場合
も、ウエハ搭載部材1のビーム4が回転することによ
り、ウエハ上の不要ガスが迅速に排気され、真空度が高
真空に維持される。
【0022】このようにして、ウエハ搭載部材1のビー
ムが支持部2を中心として回転することにより、イオン
ビーム側からその反対側に向けて、ウエハ搭載部材1の
ガス透過孔5を介して流れるガス流(矢印9)が形成さ
れる。これにより、ウエハ10の近傍に発生するアウト
ガスがウエハ10の近傍から、ウエハ搭載部材1の背面
に迅速に排出され、ウエハ10の近傍に不要なガスが存
在しない。このため、イオンビーム7において荷電変換
が生じないため、ドーズシフトが防止される。また、プ
ラズマ型中和機構においても、真空度が高真空に維持さ
れるため、基板のチャージアップが防止される。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ウエハ搭載部材が回転することにより、その前面側
から背面側に向けてガス流が形成され、ウエハ近傍のガ
スが迅速に排気されると共に、ウエハ搭載部材1の前面
の真空度が速やかに回復されることによって、イオンビ
ームを構成するイオンと真空度悪化をもたらすガスの作
用によるイオンの荷電変換が低減するため、ドーズシフ
トも低減することができる。また、半導体ウエハのチャ
ージアップも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るウエハ搭載部材を示す正
面図である。
【図2】同じくそのA−A線の断面図である。
【図3】同じくウエハ搭載部材が組み込まれたイオン注
入装置を示す模式図である。
【図4】従来のディスク型ウエハ搭載部材を示す正面図
である。
【図5】従来の他のホイール型ウエハ搭載部材を示す正
面図である。
【符号の説明】
1、11,13:ウエハ搭載部材 2:支持部 3、12,15:ウエハ保持部 4:ビーム 5:ガス透過孔 6:プロセスチャンバ 7:イオンビーム 8:アウトガス 10:ウエハ 14:アーム

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転駆動される支持部と、この支持部を
    中心とする円周上に配置されウエハが保持されるウエハ
    保持部と、このウエハ保持部と前記支持部とを連結して
    前記ウエハ保持部を前記支持部の周りに支持する中間部
    とを有し、前記中間部は、その回転により前記ウエハ保
    持部の前記ウエハが保持される側の面からその裏面側に
    向けてガスを吸引するガス吸引手段を有することを特徴
    とするイオン注入装置のウエハ搭載部材。
  2. 【請求項2】 回転駆動される支持部と、この支持部を
    中心とする円周上に配置されウエハが保持されるウエハ
    保持部と、このウエハ保持部と前記支持部とを連結して
    前記ウエハ保持部を前記支持部の周りに支持する中間部
    とを有し、前記中間部は、前記支持部から放射状に延び
    前記ウエハ保持部と前記支持部とを連結する複数本のビ
    ームと、このビーム間に設けられたガス通過孔とを有
    し、前記各ビームは前記ウエハ保持部の面に対し同一方
    向に傾斜していることを特徴とするイオン注入装置のウ
    エハ搭載部材。
  3. 【請求項3】 前記ビームの傾斜角度は相互に同一であ
    ることを特徴とする請求項2に記載のイオン注入装置の
    ウエハ搭載部材。
  4. 【請求項4】 前記ビームは正面視でその一部が相互に
    重なっていることを特徴とする請求項2又は3に記載の
    イオン注入装置のウエハ搭載部材。
  5. 【請求項5】 前記ウエハ保持部は、イオン注入装置の
    真空チャンバに設けられたイオン導入部に対面してお
    り、このイオン導入部からイオンが前記ウエハ保持部に
    導かれることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1
    項に記載のイオン注入装置のウエハ搭載部材。
JP10006138A 1998-01-14 1998-01-14 イオン注入装置のウエハ搭載部材 Expired - Lifetime JP2947249B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10006138A JP2947249B2 (ja) 1998-01-14 1998-01-14 イオン注入装置のウエハ搭載部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10006138A JP2947249B2 (ja) 1998-01-14 1998-01-14 イオン注入装置のウエハ搭載部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11204075A JPH11204075A (ja) 1999-07-30
JP2947249B2 true JP2947249B2 (ja) 1999-09-13

Family

ID=11630158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10006138A Expired - Lifetime JP2947249B2 (ja) 1998-01-14 1998-01-14 イオン注入装置のウエハ搭載部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2947249B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4290292B2 (ja) * 1999-10-29 2009-07-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド イオン注入装置及びイオン注入方法
JP4219295B2 (ja) 2004-03-31 2009-02-04 シャープ株式会社 イオン注入装置
EP1768163B1 (en) 2005-09-27 2009-08-26 Sharp Kabushiki Kaisha Ion implantation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11204075A (ja) 1999-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4278493A (en) Method for cleaning surfaces by ion milling
CA2181076C (en) Method and apparatus for in situ removal of contaminants from ion beam neutralization and implantation apparatuses
EP0810624A1 (en) Method and apparatus for ion formation in an ion implanter
JPS6330987B2 (ja)
CA2177872A1 (en) In situ removal of contaminants from the interior surfaces of an ion beam implanter
JP2001003154A (ja) イオン注入装置における汚染された表面を洗浄するための方法および装置
JP2001007041A (ja) イオン注入装置の汚染された表面を除去する装置および方法
JP5393465B2 (ja) イオン注入装置のためのセンサ
JP2947249B2 (ja) イオン注入装置のウエハ搭載部材
JPH02278648A (ja) イオン注入装置
JPH06216060A (ja) 真空処理方法
JPS6330986B2 (ja)
US20030116089A1 (en) Plasma implantation system and method with target movement
JP2009070886A (ja) イオン注入方法及びイオン注入装置
JP4088362B2 (ja) イオン注入装置のクリーニング方法
US6867422B1 (en) Apparatus for ion implantation
JP3064269B2 (ja) イオン注入装置及びイオン注入方法
JP3173671B2 (ja) イオン注入装置
JP5490098B2 (ja) イオンエッチングされた面を有する加工物の製造方法
JP3172890B2 (ja) マグネトロンスパッタ方法
JPH0836988A (ja) イオン注入装置
US20230369009A1 (en) Ion implantation system
JPS63291421A (ja) 半導体ウエハの処理方法
JPH06291063A (ja) 表面処理装置
JPH0534433B2 (ja)