JP2989986B2 - イオン注入と同時に電子シャワーを照射するイオン注入装置 - Google Patents
イオン注入と同時に電子シャワーを照射するイオン注入装置Info
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- JP2989986B2 JP2989986B2 JP5061677A JP6167793A JP2989986B2 JP 2989986 B2 JP2989986 B2 JP 2989986B2 JP 5061677 A JP5061677 A JP 5061677A JP 6167793 A JP6167793 A JP 6167793A JP 2989986 B2 JP2989986 B2 JP 2989986B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハーにイオ
ンを注入するイオン注入装置、特に半導体ウエハーにイ
オンを注入する際に、同時に電子シャワーを照射すると
きにウエハー表面近傍に電場を印加して電子のエネルギ
ーを制御するイオン注入装置に関する。
ンを注入するイオン注入装置、特に半導体ウエハーにイ
オンを注入する際に、同時に電子シャワーを照射すると
きにウエハー表面近傍に電場を印加して電子のエネルギ
ーを制御するイオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、イオン注入機を用いて半導体ウエハ
ーにイオンを注入する際、同時に電子シャワー装置から
電子シャワーを照射することが行われている。これはイ
オンビーム及び基板表面からの２次電子の放射により基
板が正に帯電し、絶縁膜の静電破壊を引き起こす問題が
あるので、これを解決するために、イオンビームと同時
に電子シャワーを基板に照射して、正の帯電を打ち消す
ようにしている。
ーにイオンを注入する際、同時に電子シャワー装置から
電子シャワーを照射することが行われている。これはイ
オンビーム及び基板表面からの２次電子の放射により基
板が正に帯電し、絶縁膜の静電破壊を引き起こす問題が
あるので、これを解決するために、イオンビームと同時
に電子シャワーを基板に照射して、正の帯電を打ち消す
ようにしている。
【０００３】図１は、従来のイオン注入と同時に電子シ
ャワーを照射するイオン注入装置の部分断面図である。
図１において、開口部１の図面上の上方からその下方に
ある半導体ウエハー５に向かって、イオンビームと電子
シャワーが照射されると共に、半導体ウエハー５を載せ
た台が左右に走査される。このようにしてウエハーの所
望箇所にイオンが注入される。この時電子シャワーは開
口部全面にわたって注がれるのに対し、イオンビームは
一部のみである。電子シャワーの照射面積が数１００ｃ
ｍ2 であるのに対し、イオンビームの照射面積は数１０
ｃｍ2 程度である。その結果、電子シャワーを照射する
のはイオンビームによる正帯電を防止するためのもので
あるにもかかわらず、逆に半導体ウエハー５が電子照射
のみを受けて負帯電し、半導体ウエハー５が破壊するこ
とがある。この時、エネルギーの高い電子が基板を負に
帯電するのに多く寄与している。また、イオンビーム量
が多い時には、正帯電防止のための電子シャワーの量も
多くなるので、この電子シャワーによる負帯電が著しく
なり、電子シャワー量の調整を難しくしている。
ャワーを照射するイオン注入装置の部分断面図である。
図１において、開口部１の図面上の上方からその下方に
ある半導体ウエハー５に向かって、イオンビームと電子
シャワーが照射されると共に、半導体ウエハー５を載せ
た台が左右に走査される。このようにしてウエハーの所
望箇所にイオンが注入される。この時電子シャワーは開
口部全面にわたって注がれるのに対し、イオンビームは
一部のみである。電子シャワーの照射面積が数１００ｃ
ｍ2 であるのに対し、イオンビームの照射面積は数１０
ｃｍ2 程度である。その結果、電子シャワーを照射する
のはイオンビームによる正帯電を防止するためのもので
あるにもかかわらず、逆に半導体ウエハー５が電子照射
のみを受けて負帯電し、半導体ウエハー５が破壊するこ
とがある。この時、エネルギーの高い電子が基板を負に
帯電するのに多く寄与している。また、イオンビーム量
が多い時には、正帯電防止のための電子シャワーの量も
多くなるので、この電子シャワーによる負帯電が著しく
なり、電子シャワー量の調整を難しくしている。
【０００４】このように従来装置においては、電子シャ
ワー中の１次電子によって半導体ウエハーの負帯電は著
しく引き起こされるばかりか、１次電子は半導体ウエハ
ー５へダメージを与える可能性が高く歩留まりが悪い等
の欠点を有している。この問題を解決するためには、
(1) 高エネルギーの電子化を排除すること、(2) 電子シ
ャワーから出る電子を低エネルギー化することなどが必
要である。(1)に関しては、基板表面付近に電子をウエ
ハーから遠ざける方向に磁場を印加することにより、高
エネルギー電子を排除する技術が、本出願人により特願
平４−６５１５４号として既に特許出願されている。ま
た(2) に関しては、イオン注入機メーカー等で広く研究
されているところであるが、本発明は(2) に関する新規
な技術を提供するものである。
ワー中の１次電子によって半導体ウエハーの負帯電は著
しく引き起こされるばかりか、１次電子は半導体ウエハ
ー５へダメージを与える可能性が高く歩留まりが悪い等
の欠点を有している。この問題を解決するためには、
(1) 高エネルギーの電子化を排除すること、(2) 電子シ
ャワーから出る電子を低エネルギー化することなどが必
要である。(1)に関しては、基板表面付近に電子をウエ
ハーから遠ざける方向に磁場を印加することにより、高
エネルギー電子を排除する技術が、本出願人により特願
平４−６５１５４号として既に特許出願されている。ま
た(2) に関しては、イオン注入機メーカー等で広く研究
されているところであるが、本発明は(2) に関する新規
な技術を提供するものである。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】本発明は、イオン注入を行う
際に、同時に電子シャワーを照射するイオン注入装置の
もつ欠点を除去し、半導体ウエハー上の負帯電及びダメ
ージを減少し、歩留まりを向上することを目的とする。
際に、同時に電子シャワーを照射するイオン注入装置の
もつ欠点を除去し、半導体ウエハー上の負帯電及びダメ
ージを減少し、歩留まりを向上することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン注入を
行う際に、同時に電子シャワーを照射するイオン注入装
置において、半導体ウエハー表面近傍に電場を印加して
ウエハー上に照射する電子のエネルギーを制御するもの
である。これにより高エネルギーの電子のエネルギーを
低減させ、ウエハーが負に帯電するのを防止し、破壊か
ら守ることができるものである。
行う際に、同時に電子シャワーを照射するイオン注入装
置において、半導体ウエハー表面近傍に電場を印加して
ウエハー上に照射する電子のエネルギーを制御するもの
である。これにより高エネルギーの電子のエネルギーを
低減させ、ウエハーが負に帯電するのを防止し、破壊か
ら守ることができるものである。
【０００７】
【実施例】図２は本発明によるイオン注入と同時に電子
シャワーを照射するイオン注入装置の部分断面図であ
る。図１と共通構成部分は同一記号を付してある。図２
において、開口部１の上方からその下方にある半導体ウ
エハー５に向かって、イオンビームと電子シャワー装置
２から電子３がシャワー状に照射されると共に、半導体
ウエハー５を載せた台が左右に走査される。この時電子
シャワーは開口部全面にわたって注がれるのに対し、イ
オンビームは一部のみである。
シャワーを照射するイオン注入装置の部分断面図であ
る。図１と共通構成部分は同一記号を付してある。図２
において、開口部１の上方からその下方にある半導体ウ
エハー５に向かって、イオンビームと電子シャワー装置
２から電子３がシャワー状に照射されると共に、半導体
ウエハー５を載せた台が左右に走査される。この時電子
シャワーは開口部全面にわたって注がれるのに対し、イ
オンビームは一部のみである。
【０００８】本発明はこのような構成のイオン注入装置
において、ウエハーに電源６を接続し、ウエハーに負電
圧を印加して半導体ウエハー表面近傍に紙面に平行に上
方から半導体ウエハー向かって直流電界７が発生するよ
うにしたものである。本実施例においては、このような
構成を有しているので、これにより電子の流れと電界７
の方向が一致することになるので、照射される電子３に
対し、その運動方向とは逆方向に力が作用する。従っ
て、電子３の速度が遅くなり、そのエネルギーは低減さ
れて半導体ウエハー表面上の負帯電及びダメージを防ぐ
ことができるものである。本発明においては、更にウエ
ハーに印加する負電圧を可変にすることにより、ウエハ
ーに到達する電子の速度を制御することが可能になり、
有用なイオン注入装置を得ることができるものである。
において、ウエハーに電源６を接続し、ウエハーに負電
圧を印加して半導体ウエハー表面近傍に紙面に平行に上
方から半導体ウエハー向かって直流電界７が発生するよ
うにしたものである。本実施例においては、このような
構成を有しているので、これにより電子の流れと電界７
の方向が一致することになるので、照射される電子３に
対し、その運動方向とは逆方向に力が作用する。従っ
て、電子３の速度が遅くなり、そのエネルギーは低減さ
れて半導体ウエハー表面上の負帯電及びダメージを防ぐ
ことができるものである。本発明においては、更にウエ
ハーに印加する負電圧を可変にすることにより、ウエハ
ーに到達する電子の速度を制御することが可能になり、
有用なイオン注入装置を得ることができるものである。
【０００９】本発明は、実験により電子の低エネルギー
化のメドとして４０ｅＶ以上の電子を排除することによ
り静電破壊を防ぐことができることが確認された。
化のメドとして４０ｅＶ以上の電子を排除することによ
り静電破壊を防ぐことができることが確認された。
【００１０】
【発明の効果】以上のとおり、イオン注入と同時に電子
シャワーを照射するイオン注入装置において、半導体ウ
エハーの表面近傍に、半導体ウエハーに垂直に直流電界
を発生させて電子のエネルギーを低減させることにより
ウエハー上の負帯電及びダメージを減少することがで
き、ウエハーの歩留まりを向上させることができる。ま
た本発明は印加電界の強さを制御することによって、半
導体ウエハーに照射される電子の量および速度を制御で
きるので、好都合である。
シャワーを照射するイオン注入装置において、半導体ウ
エハーの表面近傍に、半導体ウエハーに垂直に直流電界
を発生させて電子のエネルギーを低減させることにより
ウエハー上の負帯電及びダメージを減少することがで
き、ウエハーの歩留まりを向上させることができる。ま
た本発明は印加電界の強さを制御することによって、半
導体ウエハーに照射される電子の量および速度を制御で
きるので、好都合である。
【図１】従来のイオン注入装置における部分断面図
【図２】本発明によるイオン注入装置における部分断面
図
図
１ 開口部 ２ 電子シャワー装置 ３ 電子 ５ 半導体ウエハー ６ 電源 ７ 直流電界
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 浩司 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 長沢 秀治 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 豆野 和延 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−232653（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−278647（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−281549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−202645（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 37/317 H01L 21/265
Claims (1)
- 【請求項１】 ウエハーにイオン注入を行なう際、同時
に電子シャワーを照射するイオン注入装置において、ウ
エハー表面近傍に電場を印加して電子のエネルギーを低
減するように制御することを特徴とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061677A JP2989986B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | イオン注入と同時に電子シャワーを照射するイオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061677A JP2989986B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | イオン注入と同時に電子シャワーを照射するイオン注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275229A JPH06275229A (ja) | 1994-09-30 |
| JP2989986B2 true JP2989986B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=13178130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5061677A Expired - Lifetime JP2989986B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | イオン注入と同時に電子シャワーを照射するイオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989986B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3015717B2 (ja) | 1994-09-14 | 2000-03-06 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| US6268657B1 (en) | 1995-09-14 | 2001-07-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor devices and an insulating layer with an impurity |
| US6326318B1 (en) | 1995-09-14 | 2001-12-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process for producing semiconductor devices including an insulating layer with an impurity |
| US6825132B1 (en) | 1996-02-29 | 2004-11-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device including an insulation film on a conductive layer |
| KR100383498B1 (ko) | 1996-08-30 | 2003-08-19 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | 반도체 장치 제조방법 |
| US6288438B1 (en) | 1996-09-06 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6690084B1 (en) | 1997-09-26 | 2004-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| JP2975934B2 (ja) | 1997-09-26 | 1999-11-10 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| US6794283B2 (en) | 1998-05-29 | 2004-09-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| US6917110B2 (en) | 2001-12-07 | 2005-07-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device comprising an interconnect structure with a modified low dielectric insulation layer |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP5061677A patent/JP2989986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06275229A (ja) | 1994-09-30 |
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