JP3264987B2 - Ion implanter - Google Patents

Ion implanter

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JP3264987B2
JP3264987B2 JP19647492A JP19647492A JP3264987B2 JP 3264987 B2 JP3264987 B2 JP 3264987B2 JP 19647492 A JP19647492 A JP 19647492A JP 19647492 A JP19647492 A JP 19647492A JP 3264987 B2 JP3264987 B2 JP 3264987B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオン注入技術は、イオン源で発生する
不純物イオンを高電界で加速し、その運動エネルギーを
利用して機械的に半導体ウエハ内に不純物を導入する方
法であり、ウエハ内に導入された不純物の総量を電荷量
として精度よく測定できる点で非常に有効な方法であ
る。
2. Description of the Related Art An ion implantation technique is a method in which impurity ions generated in an ion source are accelerated by a high electric field, and impurities are mechanically introduced into a semiconductor wafer by using the kinetic energy thereof. This is a very effective method in that the total amount of the impurities thus obtained can be accurately measured as a charge amount.

【0003】従来このようなイオン注入は、例えば図4
に示す装置を用いて行われている。即ちイオン源1内に
てガスや固体の蒸気をプラズマ化し、このプラズマ内の
正イオンを引出し電極11により所定のエネルギーで引
き出した後、質量分析器12によりイオンビームに対し
て質量分析を行って所望のイオンを分離し、更に分解ス
リット13によりイオン分離を完全に行う。そして分離
された所望のイオンのイオンビームを加速管14を通し
て最終エネルギーまで加速した後ウエハWに照射し、以
てウエハWの表面に所望の不純物を導入する。
Conventionally, such ion implantation is performed, for example, by referring to FIG.
Is performed using the apparatus shown in FIG. That is, gas or solid vapor is turned into plasma in the ion source 1, positive ions in the plasma are extracted at a predetermined energy by the extraction electrode 11, and then mass analysis is performed on the ion beam by the mass analyzer 12. The desired ions are separated, and the ions are completely separated by the decomposition slit 13. Then, the ion beam of the separated desired ions is accelerated to the final energy through the accelerating tube 14, and then irradiated to the wafer W, thereby introducing a desired impurity to the surface of the wafer W.

【0004】また例えばウエハWの前面側(イオン源1
側)にファラデーカップ15を配置しておくことによ
り、イオンビーム電流を測定することができるが、この
電流値はウエハWに打ち込まれた不純物の量に対応する
ため、この電流を測定することで不純物の導入量を制御
でき、例えば20mAの電流値(ファラデーカップ15
に流れる電流検出値)を得るためにイオン源1からのイ
オンの引き出し電圧(エネルギー)を100kV程度の
大きさに設定している。
Further, for example, the front side of the wafer W (the ion source 1)
By arranging the Faraday cup 15 on the (side), the ion beam current can be measured. However, since this current value corresponds to the amount of impurities implanted into the wafer W, this current is measured. The amount of impurities to be introduced can be controlled, for example, a current value of 20 mA (Faraday cup 15).
The voltage (energy) for extracting ions from the ion source 1 is set to about 100 kV in order to obtain a detected current value flowing through the ion source 1.

【0005】ところでDRAMが4Mから16M、32
M、64Mへと大容量化しつつあるように、デバイスが
増々高集積化する傾向にあり、このためウエハ内に不純
物を非常に浅く打ち込まなければならない場合もある。
従来この場合には加速管14における電圧を、加速する
ときとは逆の電圧に設定して、この中を通るイオンビー
ムを減速してイオンのエネルギーを低くし、これにより
イオンを浅く打ち込むようにしていた。
[0005] By the way, DRAMs from 4M to 16M, 32
As the capacities have increased to M and 64M, devices have tended to become more and more highly integrated. For this reason, it is sometimes necessary to implant impurities very shallowly into the wafer.
Conventionally, in this case, the voltage at the accelerating tube 14 is set to a voltage opposite to that at the time of acceleration, and the ion beam passing therethrough is decelerated to lower the energy of the ions so that the ions are implanted shallowly. I was

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらイオンビ
ームが通過する通路は、真空雰囲気とはいっても、完全
な真空ではなく例えば5×10-6Torr程度の圧力の
ガス分子が存在し、このためイオンビームの一部がこの
ガス分子と衝突して中性化される。そして中性化された
粒子は減速電圧によっては減速されないので、大きな運
動エネルギーのままウエハ内に打ち込まれ、この結果不
純物粒子の一部が予定よりも深くウエハ内に打ち込まれ
てしまい、不純物粒子の打ち込み深さにばらつきが生
じ、デバイスに対して所定の特性が得られないという問
題があった。
However, the path through which the ion beam passes is not completely vacuum, but contains gas molecules at a pressure of, for example, about 5.times.10@-6 Torr. Are neutralized by colliding with the gas molecules. Since the neutralized particles are not decelerated by the deceleration voltage, they are driven into the wafer with large kinetic energy, and as a result, some of the impurity particles are driven into the wafer deeper than expected, and There has been a problem that the implantation depth varies, and a predetermined characteristic cannot be obtained for the device.

【0007】一方ウエハへの衝突時におけるイオンの運
動エネルギーを小さくするために、イオン源からのイオ
ンの引き出し電圧を10kV程度と小さくする方法も考
えられるが、イオンビームは正イオンの反発により先に
行く程広がっていくため、例えば引き出し電圧を10k
Vに設定してイオンを低速で打ち込む場合、ファラデー
カップにおける電流検出値は予定の電流値例えば10〜
20mAよりも可成り低い0.5mA程度となってしま
い、効率的なイオン注入を行うことができない。
On the other hand, in order to reduce the kinetic energy of ions at the time of collision with the wafer, a method of reducing the extraction voltage of ions from the ion source to about 10 kV is conceivable. For example, the extraction voltage is set to 10 k
When the ions are implanted at a low speed at V, the current detection value in the Faraday cup is a predetermined current value, for example, 10 to 10.
It is about 0.5 mA, which is considerably lower than 20 mA, so that efficient ion implantation cannot be performed.

【0008】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は、低エネルギーのイオンビーム
でありながら、被処理体に流れる電流値を大きくするこ
とができ、効率のよいイオン注入を行うことができるイ
オン注入装置を提供することにある。
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to increase the value of a current flowing through an object to be processed while using a low-energy ion beam, thereby improving efficiency. An object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus capable of performing ion implantation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、イオ
ン源からのイオンビームを質量分析器及び加速管を順次
通して被処理体に照射して当該被処理体にイオンを注入
する装置において、放電ガスを放電させてプラズマを
得、このプラズマ中の電子を前記イオンビームに供給す
るためのプラズマ発生装置を、前記イオン源と質量分析
との間に設け、プラズマ中の電子がイオンビームに引
き寄せられてイオンビーム中の正の電荷の反発力を弱
め、これによりイオンビームの発散を抑えることを特徴
とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for irradiating an object with an ion beam from an ion source through a mass analyzer and an accelerating tube sequentially to implant ions into the object. In, the discharge gas is discharged to generate plasma
And supplying the electrons in the plasma to the ion beam.
A plasma generator for the ion source and mass spectrometry
Provided between the vessel, pull electrons in the plasma in the ion beam
Weakened repulsion of positive charge in ion beam
Therefore, the divergence of the ion beam is suppressed .

【0010】請求項2の発明は、イオン源からのイオン
ビームを加速管及び質量分析器を順次通して被処理体に
照射して当該被処理体にイオンを注入する装置におい
て、放電ガスを放電させてプラズマを得、このプラズマ
中の電子を前記イオンビームに供給するためのプラズマ
発生装置を、前記イオン源と加速管との間に設け、プラ
ズマ中の電子がイオンビームに引き寄せられてイオンビ
ーム中の正の電荷の反発力を弱め、これによりイオンビ
ームの発散を抑えることを特徴とする。
[0010] According to a second aspect of the invention, in order through the apparatus for implanting ions to the object to be processed by irradiating the object to be processed the acceleration tube and a mass analyzer with an ion beam from the ion source, discharge a discharge gas Let me get the plasma, this plasma
Plasma for supplying electrons in the ion beam
A generator is provided between the ion source and an acceleration tube ,
The electrons in the plasma are attracted to the ion beam and
Weakens the repulsion of positive charges in the
The feature is to suppress the divergence of the game .

【作用】電子供給手段として例えばプラズマ発生装置を
用いることができ、この場合イオン源から発せられたイ
オンビームにプラズマ中の電子が引き寄せられ、イオン
ビーム中には正の電荷と負の電荷とが混在することにな
る。この結果イオンビームのビーム断面の電圧分布が平
坦化され、正電荷の反発力が弱まるためイオンビームの
発散が抑えられる。従ってイオン源からのイオンビーム
の引き出しエネルギーを小さくしても、イオンビームの
照射により被処理体に流れる電流を大きくすることがで
きる。
A plasma generator can be used as the electron supply means. In this case, electrons in the plasma are attracted to the ion beam emitted from the ion source, and positive and negative charges are generated in the ion beam. It will be mixed. As a result, the voltage distribution in the beam cross section of the ion beam is flattened, and the repulsive force of the positive charges is weakened, so that the divergence of the ion beam is suppressed. Therefore, even if the extraction energy of the ion beam from the ion source is reduced, the current flowing through the object to be processed by the irradiation of the ion beam can be increased.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明の実施例の全体構成を示す構
成図である。図1中2は第1の真空室であり、この真空
室2内には、固体原料を収納して加熱手段により不純物
成分を昇華させるベーパライザ3が外部から着脱自在に
装着されると共に、このベーパライザ3にはイオン源3
1が連結されている。
FIG. 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a first vacuum chamber. In the vacuum chamber 2, a vaporizer 3 for accommodating a solid material and sublimating an impurity component by a heating means is detachably mounted from the outside. 3 has an ion source 3
1 are connected.

【0012】前記イオン源31は、例えば棒状のフィラ
メントとアノード電極間に電圧を印加してベーパライザ
3よりの原料ガスをプラズマ化するフリーマン型の装置
や、不活性ガスをプラズマ化してそのプラズマ中の電子
を原料ガスに衝突させる電子励起型の装置などを用いる
ことができる。前記イオン源31の出口側にはイオン引
き出し電極32が配置され、当該引き出し電極32とイ
オン源31の装置本体との間に引き出し電圧を印加する
ことにより前記プラズマ中の正のイオンがイオンビーム
として引き出される。
The ion source 31 is, for example, a Freeman-type apparatus for applying a voltage between a rod-shaped filament and an anode electrode to convert the raw material gas from the vaporizer 3 into plasma, or converting an inert gas into a plasma to convert the raw material gas into a plasma. An electron excitation type device that causes electrons to collide with a source gas can be used. An ion extraction electrode 32 is disposed on the outlet side of the ion source 31. By applying an extraction voltage between the extraction electrode 32 and the apparatus body of the ion source 31, positive ions in the plasma are converted into an ion beam. Drawn out.

【0013】前記引き出し電極32のイオンビームの下
流側にはスリット幅を可変できる可変スリット部33が
設けられると共に、引き出し電極32と可変スリット部
33との間には、イオンビームの通路に臨む位置に、イ
オンビームに電子を供給するための電子供給手段例えば
プラズマ発生装置4が配設されている。このプラズマ発
生装置4は、図2に示すように例えばモリブデンなどか
らなるプラズマ発生室41内にタングステンなどからな
るフィラメント42を設け、フィラメント42の両端に
電圧Vfの直流電源を接続すると共にフィラメント42
とプラズマ発生室41の壁部との間に電圧Vdの直流電
源を接続して構成される。プラズマ発生室41には、放
電ガス例えばアルゴンガスやキセノンガス、クリプトン
ガスなどを導入する放電ガス導入口43と、放電ガスの
放電によって、形成されたプラズマ中の電子の引き出し
口44とが形成されている。
On the downstream side of the extraction electrode 32 with respect to the ion beam, there is provided a variable slit portion 33 capable of changing the slit width, and a position facing the ion beam passage is provided between the extraction electrode 32 and the variable slit portion 33. Further, an electron supply means for supplying electrons to the ion beam, for example, a plasma generator 4 is provided. As shown in FIG. 2, the plasma generator 4 includes a filament 42 made of tungsten or the like in a plasma generation chamber 41 made of, for example, molybdenum, and connects a DC power source of a voltage Vf to both ends of the filament 42.
And a wall of the plasma generation chamber 41 connected to a DC power supply of voltage Vd. In the plasma generation chamber 41, a discharge gas inlet 43 for introducing a discharge gas such as argon gas, xenon gas, krypton gas, etc., and an outlet 44 for electrons in the plasma formed by the discharge of the discharge gas are formed. ing.

【0014】前記第1の真空室3におけるイオンビーム
の下流側には、質量分析器5、第2の真空室6、加速管
7及び処理室8がこの順に設置されている。前記質量分
析器5は、質量分析用マグネット51により、イオンビ
ームを屈曲通路管52内でその軌道を曲げ、イオンの質
量に応じた曲り方の程度の差を利用して所望のイオンの
みを取り出す働きをする。また質量分析器5にて質量分
析されたイオンビーム中には、互いに質量が近いイオン
が混在している場合もあるため、必要なイオン以外のイ
オンを排除するための分離スリット部61が第2の真空
室6内に設けられている。
On the downstream side of the ion beam in the first vacuum chamber 3, a mass analyzer 5, a second vacuum chamber 6, an acceleration tube 7, and a processing chamber 8 are installed in this order. In the mass analyzer 5, the orbit of the ion beam is bent by the mass analysis magnet 51 in the bent passage tube 52, and only desired ions are extracted by utilizing the difference in the degree of bending according to the mass of the ions. Work. Further, in the ion beam mass-analyzed by the mass spectrometer 5, there may be a case where ions having similar masses are mixed with each other. Therefore, the separation slit portion 61 for excluding ions other than necessary ions is provided in the second beam. Is provided in the vacuum chamber 6.

【0015】前記加速管7は、イオンビームに加速電圧
を印加してイオンビームを加速する機能を有する。前記
処理室8内には、被処理体であるウエハWを周方向に配
置し、水平な回転軸81により縦に回転可能で、イオン
ビームの照射位置に各ウエハを順次停止させる回転ディ
スク82が設置されており、この回転ディスク82と対
向する位置に、イオンビームを取り囲むようにファラデ
ーカップ83が配設されている。なお図1では回転ディ
スク82の下部を切欠して描いてあり、回転軸81は回
転ディスク82の中心に位置している。このファラデー
カップ83は、イオン注入時に発生する2次電子を外部
に流出しないように閉じ込めてビーム電流を正確に測定
するものである。なお図中Ga、Gbはゲートバルブ、
84はファラデーカップ83側へのイオンビームの照
射、遮断を制御するビームゲートである。
The accelerating tube 7 has a function of applying an accelerating voltage to the ion beam to accelerate the ion beam. In the processing chamber 8, there is provided a rotating disk 82 in which a wafer W as an object to be processed is arranged in a circumferential direction, is rotatable vertically by a horizontal rotating shaft 81, and sequentially stops each wafer at an ion beam irradiation position. A Faraday cup 83 is provided at a position facing the rotating disk 82 so as to surround the ion beam. In FIG. 1, the lower portion of the rotating disk 82 is cut away and the rotating shaft 81 is located at the center of the rotating disk 82. The Faraday cup 83 is for confining the secondary electrons generated at the time of ion implantation so as not to flow out, and accurately measuring the beam current. In the figures, Ga and Gb are gate valves,
Reference numeral 84 denotes a beam gate for controlling the irradiation and interruption of the ion beam on the Faraday cup 83 side.

【0016】次に上述実施例の作用について説明する。
先ず真空室2をはじめイオンビームの通路に係わる領域
を例えば5×10-6Torrの真空度まで減圧してお
き、回転ディスク82上に保持されているウエハW(図
1では1枚のみ図示してある)をイオンビームの照射位
置に設定すると共にビームゲート84を閉じておき、引
き出し電極32とイオン源31の装置本体との間に例え
ば5kVの引き出し電圧を印加して、イオン源31から
例えば砒素イオンを含むイオンビームを引き出す。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
First, the area related to the path of the ion beam including the vacuum chamber 2 is decompressed to a degree of vacuum of, for example, 5.times.10@-6 Torr, and the wafer W (only one wafer is shown in FIG. Is set to the irradiation position of the ion beam, the beam gate 84 is closed, and a drawing voltage of, for example, 5 kV is applied between the drawing electrode 32 and the apparatus main body of the ion source 31 so that the arsenic is discharged from the ion source 31, Extract an ion beam containing ions.

【0017】一方プラズマ発生装置4のプラズマ発生室
41内にアルゴンガスなどの放電ガスを例えば流量0.
1SCCMで導入して例えば3Vのフィラメント電圧V
f及び20〜30Vの放電電圧Vdを所定の端子間に印
加し、これによりフィラメント42から発生した熱電子
により放電ガスを励起してプラズマを発生させる。プラ
ズマ発生室41の引き出し口44の前にはイオンビーム
IBが形成されているため、プラズマ発生室41内のプ
ラズマ中の電子はイオンビームIBに引き寄せられ、こ
の結果イオンビームIBは、正のイオンと電子とが混在
した状態となる。
On the other hand, a discharge gas such as an argon gas is supplied into the plasma generation chamber 41 of the plasma generator 4 at a flow rate of, for example, 0.1.
Introduced at 1 SCCM, for example, 3V filament voltage V
f and a discharge voltage Vd of 20 to 30 V are applied between predetermined terminals, whereby the discharge gas is excited by the thermoelectrons generated from the filament 42 to generate plasma. Since the ion beam IB is formed before the outlet 44 of the plasma generation chamber 41, the electrons in the plasma in the plasma generation chamber 41 are attracted to the ion beam IB, and as a result, the ion beam IB is And electrons are mixed.

【0018】ここでイオンビームのビーム断面における
電荷の分布及び電圧の分布を夫々図3(A)、(B)に
示す。ただし図中横軸はイオンビームの左右方向の位置
を表し、点線、実線は夫々イオンビームに電子を供給し
ない場合、供給する場合に対応する。この結果からわか
るようにイオンビームの電荷分布及び電圧分布は点線で
示すように両端部から急峻に立ち上がっているが、本実
施例のようにイオンビーム中に電子を供給して電荷を中
和することによって前記電荷分布及び電圧分布は平坦化
される。従ってイオンビーム中の正イオンの反発力は小
さくなるからイオンビームの発散が抑えられる。
FIGS. 3A and 3B show the distribution of electric charge and the distribution of voltage in the beam cross section of the ion beam, respectively. However, the horizontal axis in the figure represents the position of the ion beam in the left-right direction, and the dotted and solid lines correspond to the case where electrons are not supplied to the ion beam and the case where electrons are supplied. As can be seen from the results, the charge distribution and voltage distribution of the ion beam rise sharply from both ends as shown by the dotted lines. However, as in this embodiment, electrons are supplied into the ion beam to neutralize the charge. Thereby, the charge distribution and the voltage distribution are flattened. Therefore, the repulsive force of the positive ions in the ion beam is reduced, so that the divergence of the ion beam is suppressed.

【0019】そして上述のようにプラズマ発生装置4か
ら電子が供給されたイオンビームは、可変スリット部3
3を通った後質量分析マグネット51により質量分析さ
れて所望のイオンのみが取り出され、更に分離スリット
部61にて、所望のイオンの質量に極めて近い質量のイ
オン(例えばイオン源の内壁からスパッタされた粒子な
どのイオン)が排除される。その後イオンビームは加速
管7にて加速された後回転ディスク82上のウエハW内
に打ち込まれる。そして例えば回転ディスク82側をイ
オンビ−ムと直交する方向に動かすことによってウエハ
Wの表面に所定のパタ−ンで不純物が導入される。なお
ビームゲート84は例えばプラズマ発生装置4内にプラ
ズマが着火した後開かれる。
The ion beam supplied with electrons from the plasma generator 4 as described above is
After passing through 3, mass analysis is performed by the mass analysis magnet 51 to extract only desired ions, and further, ions having a mass very close to the mass of the desired ions (for example, sputtered from the inner wall of the ion source) at the separation slit portion 61. Particles). Thereafter, the ion beam is driven into the wafer W on the rotating disk 82 after being accelerated by the acceleration tube 7. For example, by moving the rotating disk 82 side in a direction orthogonal to the ion beam, impurities are introduced into the surface of the wafer W in a predetermined pattern. The beam gate 84 is opened after the plasma is ignited in the plasma generator 4, for example.

【0020】このような実施例によれば、イオンビーム
の発散が抑えられるためイオン源の引き出しエネルギー
を小さくしながら、例えば引き出し電極32とイオン源
31の装置本体との間の引き出し電圧を5kV程度に設
定してもウエハWには10〜20mA程度の電流(ファ
ラデーカップ83に流れる電流)を流すことができ、効
率のよいイオンの打ち込みを行うことができる。そして
イオンのエネルギーを小さくしながらウエハW内に大き
な電流で不純物を導入できるので、不純物の浅い打ち込
みを行う場合、打ち込み深さが均一であり、かつ効率の
よいイオンの打ち込みを行うことができるので非常に有
効である。
According to this embodiment, since the divergence of the ion beam is suppressed, the extraction energy of the ion source is reduced while the extraction voltage between the extraction electrode 32 and the apparatus body of the ion source 31 is reduced to about 5 kV. , A current of about 10 to 20 mA (a current flowing through the Faraday cup 83) can flow through the wafer W, and efficient ion implantation can be performed. Since impurities can be introduced into the wafer W with a large current while reducing the energy of the ions, when implanting shallow impurities, the implantation depth is uniform and efficient ion implantation can be performed. Very effective.

【0021】以上の実施例では、電子供給装置は、イオ
ン源31の出口付近に配置されているが、この位置に限
らずイオン源31と加速管7(加速管7内も含む)との
間であれば任意の位置に設けることができる。
In the above embodiment, the electron supply device is disposed near the outlet of the ion source 31. However, the electron supply device is not limited to this position and may be provided between the ion source 31 and the acceleration tube 7 (including the inside of the acceleration tube 7). If so, it can be provided at any position.

【0022】また本発明は加速管7が質量分析器5の前
側(イオンビ−ムの上流側)に設置されているイオン注
入装置に適用してもよく、この場合には電子供給装置は
イオン源31と質量分析器5(質量分析器5内も含む)
との間に設ければ同様の効果を得ることができる。
The present invention may be applied to an ion implanter in which the acceleration tube 7 is installed in front of the mass analyzer 5 (upstream of the ion beam). In this case, the electron supply device is an ion source. 31 and mass spectrometer 5 (including inside mass spectrometer 5)
And the same effect can be obtained.

【0023】そしてまた本発明は、加速管7を設けない
装置や、ファラデーカップ83が回転ディスク82の裏
側に配置されている装置についても適用することがで
き、更にまた1枚づつ処理室8内にウエハを導入する装
置についても適用できるし、ウエハ以外の被処理体にイ
オンを注入する場合にも適用できる。
The present invention can also be applied to a device without the accelerating tube 7 or a device in which the Faraday cup 83 is disposed on the back side of the rotary disk 82. The present invention can be applied to a device for introducing a wafer into a wafer, and can also be applied to a case where ions are implanted into an object to be processed other than a wafer.

【0024】以上において本発明は、砒素のイオン注入
を行う場合に限らず、リンやボロンなどを注入する場合
にも適用することができるし、また不純物のイオンを得
るためには、ベーパライザを用いる代りに原料ガスを直
接イオン源内に導入してもよい。
In the above, the present invention can be applied not only to the case where arsenic ions are implanted but also to the case where phosphorus or boron is implanted. In order to obtain impurity ions, a vaporizer is used. Alternatively, the source gas may be directly introduced into the ion source.

【0025】なお電子供給装置としては、プラズマ発生
装置4に限らずイオンビームに電子を供給できるもので
あればよい。
The electron supply device is not limited to the plasma generator 4, but may be any device capable of supplying electrons to the ion beam.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によればイオン源から引き出され
たイオンビームに電子を供給してビーム断面の電圧分布
を平坦化するようにしているため、イオンビームの発散
を抑えることができ、被処理体に対して効率のよいイオ
ン注入を行うことができる。
According to the present invention, since electrons are supplied to the ion beam extracted from the ion source to flatten the voltage distribution on the beam cross section, the divergence of the ion beam can be suppressed, and Efficient ion implantation can be performed on the processing body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の全体構成を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の作用を説明するための概略斜
視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例と比較例とに係わるイオンビー
ムの電荷分布および電圧分布を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a charge distribution and a voltage distribution of an ion beam according to an example of the present invention and a comparative example.

【図4】従来のイオン注入装置を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional ion implantation apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 イオン源 32 引き出し電極 4 プラズマ発生装置 41 プラズマ発生室 42 フィラメント 5 質量分析器 7 加速管 83 ファラデーカップ W ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 Ion source 32 Extraction electrode 4 Plasma generator 41 Plasma generation chamber 42 Filament 5 Mass analyzer 7 Accelerator tube 83 Faraday cup W Wafer

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 イオン源からのイオンビームを質量分析
器及び加速管を順次通して被処理体に照射して当該被処
理体にイオンを注入する装置において、放電ガスを放電させてプラズマを得、このプラズマ中の
電子を前記イオンビームに供給するためのプラズマ発生
装置 を、前記イオン源と質量分析器との間に設け、プラ
ズマ中の電子がイオンビームに引き寄せられてイオンビ
ーム中の正の電荷の反発力を弱め、これによりイオンビ
ームの発散を抑えることを特徴とするイオン注入装置。
An apparatus for irradiating an object with an ion beam from an ion source through a mass analyzer and an accelerating tube sequentially to inject ions into the object to obtain a plasma by discharging a discharge gas. In this plasma
Plasma generation for supplying electrons to the ion beam
An apparatus provided between the ion source and the mass analyzer ;
The electrons in the plasma are attracted to the ion beam and
Weakens the repulsion of positive charges in the
An ion implanter characterized by suppressing the divergence of a beam .
【請求項2】 イオン源からのイオンビームを加速管及
び質量分析器を順次通して被処理体に照射して当該被処
理体にイオンを注入する装置において、放電ガスを放電させてプラズマを得、このプラズマ中の
電子を前記イオンビームに供給するためのプラズマ発生
装置 を、前記イオン源と加速管との間に設け、プラズマ
中の電子がイオンビームに引き寄せられてイオンビーム
中の正の電荷の反発力を弱め、これによりイオンビーム
の発散を抑えることを特徴とするイオン注入装置。
2. An apparatus for irradiating an object with an ion beam from an ion source through an accelerating tube and a mass spectrometer sequentially to implant ions into the object to obtain a plasma by discharging a discharge gas. In this plasma
Plasma generation for supplying electrons to the ion beam
An apparatus is provided between the ion source and an acceleration tube, and a plasma is provided .
The electrons inside are attracted to the ion beam and the ion beam
Weakens the repulsive force of the positive charge inside, thereby reducing the ion beam
An ion implanter characterized by suppressing divergence of ions.
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