JPH02281549A - イオン注入装置及びイオン注入方法 - Google Patents
イオン注入装置及びイオン注入方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/026—Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
-
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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- H01J2237/0041—Neutralising arrangements
- H01J2237/0044—Neutralising arrangements of objects being observed or treated
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- Analytical Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体製造プロセス等に用いられるイオン注
入装置に関する。
入装置に関する。
（従来の技術）
イオン注入装置は、目標物に対して不純物イオンを導入
するために近年広く用いられている。
するために近年広く用いられている。
このイオン注入装置は、注入量、深さ等を高精度で制御
できるので、特に半導体ウェハへの不純物導入に際して
は必要不可欠な装置となりつつある。
できるので、特に半導体ウェハへの不純物導入に際して
は必要不可欠な装置となりつつある。
一般に、イオン注入技術は正に帯電したイオンを加速し
てウェハ内に不純物をドーピングする技術として用いら
れるために、ウェハに加速された正イオンが衝突する過
程で、ウェハから電子がたたき出されたり、絶縁体部分
に正電荷の蓄積が起るなどウェハ表面が正に帯電しやす
くなっている。
てウェハ内に不純物をドーピングする技術として用いら
れるために、ウェハに加速された正イオンが衝突する過
程で、ウェハから電子がたたき出されたり、絶縁体部分
に正電荷の蓄積が起るなどウェハ表面が正に帯電しやす
くなっている。
そのために、半導体素子の絶縁体部分が静電破壊を起し
、これら半導体ウェハの歩留りの低下の原因となってい
る。
、これら半導体ウェハの歩留りの低下の原因となってい
る。
従りて、このようなイオン注入装置では、イオン注入に
伴うウェハの帯電を防止しなけばならず、その一つに第
４図に示すエレクトロンシャワーシステムの方法がある
。
伴うウェハの帯電を防止しなけばならず、その一つに第
４図に示すエレクトロンシャワーシステムの方法がある
。
同図において、ドープされる正イオン１０は、イオンビ
ーム導入管１２を通ってディスク１４上にあるウェハ１
６に照射される。このときフィラメント１８に電流を流
して熱電子（以下−吹型子と称する）を発生させ、−吹
型子加速電源２０による電圧によって加速して、−吹型
子線２２としてイオンビーム導入管１２の対向する内壁
面に衝突させ、エネルギーの低い電子（以下二次電子と
称する）を放出させる。
ーム導入管１２を通ってディスク１４上にあるウェハ１
６に照射される。このときフィラメント１８に電流を流
して熱電子（以下−吹型子と称する）を発生させ、−吹
型子加速電源２０による電圧によって加速して、−吹型
子線２２としてイオンビーム導入管１２の対向する内壁
面に衝突させ、エネルギーの低い電子（以下二次電子と
称する）を放出させる。
この二次電子をイオンビーム１０内に取込ませてウェハ
１６に輸送し、電子不足になるウェハ１６上に供給する
ことによって、ウェハ１６が正に帯電することが防止さ
れる。尚、フィラメント１８からはその全周に亘って熱
電子が放出されるので、その背面側に一次電子反射板２
４を設け、−吹型子反射電源２６によって逆バイアス電
圧を与えることによって、発生した一次電子のほぼ全て
を一次電子線２２として利用するようにしている。
１６に輸送し、電子不足になるウェハ１６上に供給する
ことによって、ウェハ１６が正に帯電することが防止さ
れる。尚、フィラメント１８からはその全周に亘って熱
電子が放出されるので、その背面側に一次電子反射板２
４を設け、−吹型子反射電源２６によって逆バイアス電
圧を与えることによって、発生した一次電子のほぼ全て
を一次電子線２２として利用するようにしている。
（発明が解決しようとする課題）
上記のようなエレクトロンシャワーシステム方法におい
ては、二次電子をイオンビーム１０内に取込ませること
でウェハ１６上に輸送し、この結果ウェハ１６上での正
電荷を中和させることによって、ウェハ１６が正に帯電
することが防止される。
ては、二次電子をイオンビーム１０内に取込ませること
でウェハ１６上に輸送し、この結果ウェハ１６上での正
電荷を中和させることによって、ウェハ１６が正に帯電
することが防止される。
しかしながら、イオンビーム１０が照射されないウェハ
１６上に二次電子が到達した場合には、この領域のウェ
ハ１６上ではかえって負電荷が蓄積されることになって
しまい、ウェハ１６の上記領域が負に帯電してしまうこ
とがある。
１６上に二次電子が到達した場合には、この領域のウェ
ハ１６上ではかえって負電荷が蓄積されることになって
しまい、ウェハ１６の上記領域が負に帯電してしまうこ
とがある。
このような現象は下記の場合に発生する。すなわち、イ
オンビーム１０の口径がウェハ１６の表面積に比べて極
めて小さいため、第５図に示すように多数枚のウェハ１
６を載置する前記ディスク１４を回転させ、かつ、前記
イオンビーム導入管１２をディスク１４の回転半径方向
に沿って長手状に形成し、この長手状のイオンビーム導
入管１２内で所定矩形断面の前記イオンビーム１０を同
図の矢印方向に往復走査してイオン注入動作を行うもの
にあっては、長手状の前記イオンビーム導入管１２の全
域にわたって電子ビーム照射部３４を設けて、その全域
で二次電子を発生するように構成している。この場合に
は、ある瞬間をみると前記イオンビーム導入管１２内の
所定のエリアにのみイオンビーム１０が存在し、これ以
外の領域ではイオンビーム１０が全く照射されない状態
となる。従って、このようにイオンビーム１０が照射さ
れてない領域にあっては、上記ようなウェハ１６上での
負の帯電が実施されることになってしまう。
オンビーム１０の口径がウェハ１６の表面積に比べて極
めて小さいため、第５図に示すように多数枚のウェハ１
６を載置する前記ディスク１４を回転させ、かつ、前記
イオンビーム導入管１２をディスク１４の回転半径方向
に沿って長手状に形成し、この長手状のイオンビーム導
入管１２内で所定矩形断面の前記イオンビーム１０を同
図の矢印方向に往復走査してイオン注入動作を行うもの
にあっては、長手状の前記イオンビーム導入管１２の全
域にわたって電子ビーム照射部３４を設けて、その全域
で二次電子を発生するように構成している。この場合に
は、ある瞬間をみると前記イオンビーム導入管１２内の
所定のエリアにのみイオンビーム１０が存在し、これ以
外の領域ではイオンビーム１０が全く照射されない状態
となる。従って、このようにイオンビーム１０が照射さ
れてない領域にあっては、上記ようなウェハ１６上での
負の帯電が実施されることになってしまう。
この際、上述した正の帯電に伴う静電破壊にあっては、
ウェハ１６上の酸化膜に明らかな絶縁破壊が観測される
。一方、負の電荷の帯電による静電破壊にあっても、不
良検出の困難な静電破壊現象を引き起すことになる。
ウェハ１６上の酸化膜に明らかな絶縁破壊が観測される
。一方、負の電荷の帯電による静電破壊にあっても、不
良検出の困難な静電破壊現象を引き起すことになる。
そこで、本発明の目的とするところは、正イオン過剰に
よる目標物の正帯電、及び電子過剰による目標物の負帯
電の双方を防止し、目標物の正。
よる目標物の正帯電、及び電子過剰による目標物の負帯
電の双方を防止し、目標物の正。
負帯電に伴う双方の静電破壊を確実に防止できるイオン
注入装置を提供することにある。
注入装置を提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、イオン源から発生した正イオンを高電圧加速
させて目標物にイオン注入を行い、かつ、上記目標物の
近傍にあるイオン導入管内壁の一部に設けた電子ビーム
照射部より、イオン導入管の対向する内壁に向けて電子
ビームを照射して、目標物上に向かう電子により目標物
の正電荷蓄積を防止したイオン注入装置において、 上記イオン導入管内の、上記電子が目標物に向かう領域
途中に、正イオンビームの非通過時に上記電子が目標物
に到達することを阻止する負の静電ポテンシャル領域を
設定したものである。
させて目標物にイオン注入を行い、かつ、上記目標物の
近傍にあるイオン導入管内壁の一部に設けた電子ビーム
照射部より、イオン導入管の対向する内壁に向けて電子
ビームを照射して、目標物上に向かう電子により目標物
の正電荷蓄積を防止したイオン注入装置において、 上記イオン導入管内の、上記電子が目標物に向かう領域
途中に、正イオンビームの非通過時に上記電子が目標物
に到達することを阻止する負の静電ポテンシャル領域を
設定したものである。
（作 用）
本発明では、正イオンビームが現にイオン導入管内を通
過しない領域では、電子が目標物に到達することを阻止
する負の静電ポテンシャル領域が設定されているので、
この領域と対向する目標物表面には、この電子が到達す
ることが抑制され、この結果電子過剰による目標物の負
帯電が防止される。一方、正イオンビームが通過する領
域では、この正イオンビームに電子が取込まれて目標物
に到達することになるので、正、負の電荷バランスが取
られ、目標物が正に帯電することにより生ずる静電破壊
をも確実に防止できる。
過しない領域では、電子が目標物に到達することを阻止
する負の静電ポテンシャル領域が設定されているので、
この領域と対向する目標物表面には、この電子が到達す
ることが抑制され、この結果電子過剰による目標物の負
帯電が防止される。一方、正イオンビームが通過する領
域では、この正イオンビームに電子が取込まれて目標物
に到達することになるので、正、負の電荷バランスが取
られ、目標物が正に帯電することにより生ずる静電破壊
をも確実に防止できる。
（実施例）
以下、本発明を半導体ウェハへの不純物ドーピングに適
用したイオン注入装置について、図面を参照して具体的
に説明する。
用したイオン注入装置について、図面を参照して具体的
に説明する。
第１図において、イオンビーム１０を通過させるイオン
導入管１２はファラデーカップとして構成され、複数の
電極毎に分割して構成されている。
導入管１２はファラデーカップとして構成され、複数の
電極毎に分割して構成されている。
このイオン導入管１２の前記イオンビーム１０の通過経
路途中には、第１の零電位電極３０が配置されている。
路途中には、第１の零電位電極３０が配置されている。
この第１の零電位電極３０の一方の側壁には凹部３２が
連接され、この四部３２内に一次電子を発生するための
フィラメント１８及びこの−吹型子を反射するための電
子反射板２４がそれぞれ配置されている。さらに、この
フィラメント１８及び電子反射板２４には一次電子加速
電源２０．−次電子反射電源２６が接続され、これらに
よって電子ビーム照射部３４を構成している。尚、前記
凹部３２と対向する側の第１の零電位電極３０の内壁は
、−吹型子照射ターゲット面３６を構成するものである
。
連接され、この四部３２内に一次電子を発生するための
フィラメント１８及びこの−吹型子を反射するための電
子反射板２４がそれぞれ配置されている。さらに、この
フィラメント１８及び電子反射板２４には一次電子加速
電源２０．−次電子反射電源２６が接続され、これらに
よって電子ビーム照射部３４を構成している。尚、前記
凹部３２と対向する側の第１の零電位電極３０の内壁は
、−吹型子照射ターゲット面３６を構成するものである
。
前記イオン導入管１２を構成する電極のうち、ウェハ１
６に最も近接する側の電極は第２の零電位電極３８とし
て構成されている。そして、上記第１．第２の零電位電
極３０．３８は、それぞれ前記イオンビーム電流計２８
に接続されている。
６に最も近接する側の電極は第２の零電位電極３８とし
て構成されている。そして、上記第１．第２の零電位電
極３０．３８は、それぞれ前記イオンビーム電流計２８
に接続されている。
そして、本実施例の特徴的構成として、前記第１、第２
の零電位電極３０．３８の間、すなわち、−吹型子線２
２が一次電子照射ターゲット面３６にて反射された後に
電子がウェハ１６へ向う経路途中には、負静電ポテンシ
ャル設定用電極４０が配置されている。尚、この負静電
ポテンシャル設定用電極４０は、前記−吹型子照射ター
ゲット面３６を所定の広さに確保できるようその配置が
考慮されている。この負静電ボテンシ中ル設定用電極４
０には負静電ポテンシャル設定用電源４２が接続され、
前記電極４０に例えば−５００ｖの電圧を印加するよう
になっている。尚、負静電ポテンシャル設定用電源４２
の他端側は前記イオンビーム電流計２８に接続されてい
る。
の零電位電極３０．３８の間、すなわち、−吹型子線２
２が一次電子照射ターゲット面３６にて反射された後に
電子がウェハ１６へ向う経路途中には、負静電ポテンシ
ャル設定用電極４０が配置されている。尚、この負静電
ポテンシャル設定用電極４０は、前記−吹型子照射ター
ゲット面３６を所定の広さに確保できるようその配置が
考慮されている。この負静電ボテンシ中ル設定用電極４
０には負静電ポテンシャル設定用電源４２が接続され、
前記電極４０に例えば−５００ｖの電圧を印加するよう
になっている。尚、負静電ポテンシャル設定用電源４２
の他端側は前記イオンビーム電流計２８に接続されてい
る。
前記イオン導入管１２を構成する電極のうち、イオンビ
ーム１０の導入口側は、電子サプレッション用電極４４
さして構成されている。この電子サプレッション用電極
４４の長さは、例えば前記負静電ポテンシャル設定用電
極４０のほぼ２倍の長さにて形成され、この電極４４に
は電子サプレッション用電源４６が接続されている。こ
の結果、電子サプレッション用電極４４に例えば−ＩＫ
Ｖの電圧を印加するようにしている。尚、前記電子サプ
レッション用電源４６の他端側は、前記イオンビーム電
流計２８の基準電圧と同一電圧のグランドに接地されて
いる。
ーム１０の導入口側は、電子サプレッション用電極４４
さして構成されている。この電子サプレッション用電極
４４の長さは、例えば前記負静電ポテンシャル設定用電
極４０のほぼ２倍の長さにて形成され、この電極４４に
は電子サプレッション用電源４６が接続されている。こ
の結果、電子サプレッション用電極４４に例えば−ＩＫ
Ｖの電圧を印加するようにしている。尚、前記電子サプ
レッション用電源４６の他端側は、前記イオンビーム電
流計２８の基準電圧と同一電圧のグランドに接地されて
いる。
上記構成を有するイオン導入管１２は、第５図（Ａ）に
示すように、多数毎のウェハ１６を搭載して回転するデ
ィスク１４の回転半径方向に沿って長手状に形成されて
いる。また、このイオン導入管１２を通過する前記イオ
ンビーム１ｏは、イオン導入管１２の長手幅方向に沿っ
て往復走査可能となっていて、このイオンビームの走査
及び前記ディスク１４の回転動作により、ディスク１４
上の全てのウェハ１６へのイオン注入動作が可能となっ
ている。尚、前記電子ビーム照射部３４も同様に、イオ
ン導入管１２の長手幅方向に沿って形成されている。
示すように、多数毎のウェハ１６を搭載して回転するデ
ィスク１４の回転半径方向に沿って長手状に形成されて
いる。また、このイオン導入管１２を通過する前記イオ
ンビーム１ｏは、イオン導入管１２の長手幅方向に沿っ
て往復走査可能となっていて、このイオンビームの走査
及び前記ディスク１４の回転動作により、ディスク１４
上の全てのウェハ１６へのイオン注入動作が可能となっ
ている。尚、前記電子ビーム照射部３４も同様に、イオ
ン導入管１２の長手幅方向に沿って形成されている。
次に、作用について説明する。
本実施例では、ディスク１４上に搭載された全てのウェ
ハ１６に対するイオン注入動作を行う間に亘って、イオ
ンビーム照射部３４が稼動されている。すなわち、フィ
ラメント１８にａ電して一次電子を発生させ、これを−
吹型子加速電源２０による電圧によって加速して一次電
子線２２としてイオン導入管１２の一次電子照射ターゲ
ット面３６に衝突させる。この−吹型子の衝突によって
放出される電子のエネルギー分布は、第６図に示す通り
である。同図に示すように、エネルギーが１０ｅＶ程度
の二次電子が効果的に発生され、−吹型子反射ターゲッ
ト面３６にて直接反射されたエネルギーの高い一次電子
は極めて少なくなっている。
ハ１６に対するイオン注入動作を行う間に亘って、イオ
ンビーム照射部３４が稼動されている。すなわち、フィ
ラメント１８にａ電して一次電子を発生させ、これを−
吹型子加速電源２０による電圧によって加速して一次電
子線２２としてイオン導入管１２の一次電子照射ターゲ
ット面３６に衝突させる。この−吹型子の衝突によって
放出される電子のエネルギー分布は、第６図に示す通り
である。同図に示すように、エネルギーが１０ｅＶ程度
の二次電子が効果的に発生され、−吹型子反射ターゲッ
ト面３６にて直接反射されたエネルギーの高い一次電子
は極めて少なくなっている。
ここで、本実施例ではイオンビーム１０をイオン導入管
１２の長手幅方向に沿ってスキャンしているため、ある
瞬間を捕らえるとイオン導入管１２内にてイオンビーム
１０が通過していない領域が存在する。そして、本実施
例ではこのイオン導入管１２の長手幅方向に沿って電子
ビーム照射部３４を形成しているので、イオンビーム１
０が現に通過していない領域にも前記二次電子及び−吹
型子が発生していることになる。そして、これらの電子
が全てウェハ１６上に到達すると、過剰電子によってウ
ェハ１６が負に帯電され、この結果負帯電による静電破
壊現象が生じてしまうことになる。
１２の長手幅方向に沿ってスキャンしているため、ある
瞬間を捕らえるとイオン導入管１２内にてイオンビーム
１０が通過していない領域が存在する。そして、本実施
例ではこのイオン導入管１２の長手幅方向に沿って電子
ビーム照射部３４を形成しているので、イオンビーム１
０が現に通過していない領域にも前記二次電子及び−吹
型子が発生していることになる。そして、これらの電子
が全てウェハ１６上に到達すると、過剰電子によってウ
ェハ１６が負に帯電され、この結果負帯電による静電破
壊現象が生じてしまうことになる。
そこで、本実施例ではイオン導入管１２の一部を負静電
ポテンシャル設定用電極４０として構成することで、正
イオンビーム１０が通過しない時には、二次電子等がウ
ェハ１６に到達することを抑制している。
ポテンシャル設定用電極４０として構成することで、正
イオンビーム１０が通過しない時には、二次電子等がウ
ェハ１６に到達することを抑制している。
第２図は、イオンビーム１０が通過していない領域のイ
オン導入管１２の一断面内での静電ポテンシャル分布を
示したものである。同図に示すように、イオン導入管１
２の一部に設けた負静電ポテンシャル設定用電極４０に
一５００ｖの電圧を印加することによって、前記−吹型
子照射ターゲット面３６に衝突して発生した電子がウェ
ハ１６に向う途中の領域には、−５０ｖの負静電ポテン
シャルライン５０が形成されことになる。このライン５
０を設定することによって、−５０Ｖより値の小さいエ
ネルギーを有する電子は、ウェハ１６への移動が阻止さ
れることになる。ここで、第６図に示す電子のエネルギ
ー分布より明らかなように、前記−吹型子照射ターゲッ
ト面３６に衝突することで発生する電子のうち５０ｅＶ
の値以下のエネルギーを有する電子が過半数以上を占め
ている。従って、イオンビーム１０が現にウェハ１６に
照射されない領域においては、この５０ｅＶの値以下の
電子のウェハ１６への到達を防止することによって、ウ
ェハ１６上での過剰電子による負の帯電を効果的に防止
することができる。尚、ウェハ１６への到達が阻止され
た上記電子が、イオン導入管１２のイオンビーム１０の
導入口側より放出されることも防止される。すなわち、
イオン導入管１２のイオンビーム１０の導入口側には、
電子サプレッション用電極４４が配置され、この電極４
４に−ＩＫＶの電圧が印加されてるため、イオン導入管
１２の導入口側には、前記負静電ポテンシャルライン５
０の負電位よりも、さらに値の低い負静電ポテンシャル
ラインが形成されている。
オン導入管１２の一断面内での静電ポテンシャル分布を
示したものである。同図に示すように、イオン導入管１
２の一部に設けた負静電ポテンシャル設定用電極４０に
一５００ｖの電圧を印加することによって、前記−吹型
子照射ターゲット面３６に衝突して発生した電子がウェ
ハ１６に向う途中の領域には、−５０ｖの負静電ポテン
シャルライン５０が形成されことになる。このライン５
０を設定することによって、−５０Ｖより値の小さいエ
ネルギーを有する電子は、ウェハ１６への移動が阻止さ
れることになる。ここで、第６図に示す電子のエネルギ
ー分布より明らかなように、前記−吹型子照射ターゲッ
ト面３６に衝突することで発生する電子のうち５０ｅＶ
の値以下のエネルギーを有する電子が過半数以上を占め
ている。従って、イオンビーム１０が現にウェハ１６に
照射されない領域においては、この５０ｅＶの値以下の
電子のウェハ１６への到達を防止することによって、ウ
ェハ１６上での過剰電子による負の帯電を効果的に防止
することができる。尚、ウェハ１６への到達が阻止され
た上記電子が、イオン導入管１２のイオンビーム１０の
導入口側より放出されることも防止される。すなわち、
イオン導入管１２のイオンビーム１０の導入口側には、
電子サプレッション用電極４４が配置され、この電極４
４に−ＩＫＶの電圧が印加されてるため、イオン導入管
１２の導入口側には、前記負静電ポテンシャルライン５
０の負電位よりも、さらに値の低い負静電ポテンシャル
ラインが形成されている。
従って、上記電子がこの壁を越えてイオン導入管１２の
外部に放出されることが防止される。このため、イオン
ビーム電流計２８では、イオンビーム１０の導入よる電
流計測に誤差が生ずることがなくなる。
外部に放出されることが防止される。このため、イオン
ビーム電流計２８では、イオンビーム１０の導入よる電
流計測に誤差が生ずることがなくなる。
一方、イオンビーム１０が現にウェハ１６に向って照射
されている断面では、第３図に示すような静電ポテンシ
ャル分布となっている。すなわち、第２図に示すような
静電ポテンシャル分布を有するイオン導入管１２内に、
正イオンによるイオンビーム１０を通過させると、負の
静電ポテンシャルを有する領域はかなりの部分が消滅し
、イオン導入管１２の断面中心部には正の静電ポテンシ
ャルを有する領域が形成されることになる。このため、
−吹型子照射ターゲット面３６にて発生した電子は、前
記イオンビーム１０に取込まれてウェハ１６に到達する
ことになる。この結果、ウェハ１６上には、イオンビー
ム１０の静電荷を中和するに十分な電子が供給され、ウ
ェハ１６の正の帯電を防止することができ、この結果、
静電破壊の発生等を確実に防止できる。
されている断面では、第３図に示すような静電ポテンシ
ャル分布となっている。すなわち、第２図に示すような
静電ポテンシャル分布を有するイオン導入管１２内に、
正イオンによるイオンビーム１０を通過させると、負の
静電ポテンシャルを有する領域はかなりの部分が消滅し
、イオン導入管１２の断面中心部には正の静電ポテンシ
ャルを有する領域が形成されることになる。このため、
−吹型子照射ターゲット面３６にて発生した電子は、前
記イオンビーム１０に取込まれてウェハ１６に到達する
ことになる。この結果、ウェハ１６上には、イオンビー
ム１０の静電荷を中和するに十分な電子が供給され、ウ
ェハ１６の正の帯電を防止することができ、この結果、
静電破壊の発生等を確実に防止できる。
このように、過剰電子のウェハ１６への到達を阻止する
前記静電ポテンシャルライン５０を、イオン導入管１２
内のイオンビーム１０の走査範囲に亘って形成しながら
も、イオンビーム１０の存在する領域のみ電子の取り込
みが可能となる。
前記静電ポテンシャルライン５０を、イオン導入管１２
内のイオンビーム１０の走査範囲に亘って形成しながら
も、イオンビーム１０の存在する領域のみ電子の取り込
みが可能となる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、負静電ポテンシャルライン５０の負電位につい
ては、上記実施例以外の各種の数値を採用できる。少な
くとも、イオンビーム１０が現にウェハ１６に向けて照
射されていない領域にて、ウェハ１６上での電子過剰に
よる負の帯電を防止できるものであればよい。ただし、
前記負静電ポテンシャルライン５０の負電位を低く設定
しすぎることによって、イオンビーム１０が通過する際
にも負静電ポテンシャルライン５０がイオン導入管１２
の中心に残存し、イオンビーム１ｏの正電荷を中和する
に足る電子の供給が抑制されてはならない。また、負静
電ポテンシャルライン５ｏを設定するための電極構造に
ついても各種の変形実施が可能であり、そのための電極
４ｏは少なくとも一次電子照射ターゲット面３６よりも
ウェハ１６側に配置されるものであればよい。また、電
子サプレッション用電源４６の他端側については、第１
図に示すようにイオンビーム電流計２８の基準電圧と同
一電圧となるように接地するものに限らず、電源４２と
同様にこれをイオンビーム電流計２８の一端側に接続す
るものであってもよい。
ては、上記実施例以外の各種の数値を採用できる。少な
くとも、イオンビーム１０が現にウェハ１６に向けて照
射されていない領域にて、ウェハ１６上での電子過剰に
よる負の帯電を防止できるものであればよい。ただし、
前記負静電ポテンシャルライン５０の負電位を低く設定
しすぎることによって、イオンビーム１０が通過する際
にも負静電ポテンシャルライン５０がイオン導入管１２
の中心に残存し、イオンビーム１ｏの正電荷を中和する
に足る電子の供給が抑制されてはならない。また、負静
電ポテンシャルライン５ｏを設定するための電極構造に
ついても各種の変形実施が可能であり、そのための電極
４ｏは少なくとも一次電子照射ターゲット面３６よりも
ウェハ１６側に配置されるものであればよい。また、電
子サプレッション用電源４６の他端側については、第１
図に示すようにイオンビーム電流計２８の基準電圧と同
一電圧となるように接地するものに限らず、電源４２と
同様にこれをイオンビーム電流計２８の一端側に接続す
るものであってもよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、イオンビームに電
子を取り込ませて目標物の正帯電にょる静電破壊を防止
しながらも、イオン導入管内に負の静電ポテンシャル領
域を設定することによって、イオンビームが通過しない
状態でのイオン導入管内にあっては、目標物への電子の
供給が阻止されるので、負の帯電による目標物の静電破
壊現象をも確実に防止することができる。
子を取り込ませて目標物の正帯電にょる静電破壊を防止
しながらも、イオン導入管内に負の静電ポテンシャル領
域を設定することによって、イオンビームが通過しない
状態でのイオン導入管内にあっては、目標物への電子の
供給が阻止されるので、負の帯電による目標物の静電破
壊現象をも確実に防止することができる。
第１図は、本発明の一実施例であるイオン注入装置の要
部を示す断面図、 第２図は、イオンビームが通過していないイオン導入管
断面での静電ポテンシャル分布を示す特性図、 第３図は、イオンビームが通過しているイオン導入管断
面での静電ポテンシャル分布を示す特性図、 第４図は、従来のイオン注入装置を説明するための概略
説明図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれイオン注入装置の概
略構成を示す平面図、側面図、第６図は、−吹型子線が
ターゲツト面にて衝突することにより発生する電子のエ
ネルギー分布を示す特性図である。 １０・・・イオンビーム、１２・・・イオン導入管、１
６・・・目標物、３４・・・電子ビーム照射部、４０・
・・負静電ポテンシャル設定用電極、４４・・・電子サ
プレッション用電極、５０・・・負静電ポテンシャルラ
イン。 代理人 弁理士 井 上 −（他１名）第 図
部を示す断面図、 第２図は、イオンビームが通過していないイオン導入管
断面での静電ポテンシャル分布を示す特性図、 第３図は、イオンビームが通過しているイオン導入管断
面での静電ポテンシャル分布を示す特性図、 第４図は、従来のイオン注入装置を説明するための概略
説明図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれイオン注入装置の概
略構成を示す平面図、側面図、第６図は、−吹型子線が
ターゲツト面にて衝突することにより発生する電子のエ
ネルギー分布を示す特性図である。 １０・・・イオンビーム、１２・・・イオン導入管、１
６・・・目標物、３４・・・電子ビーム照射部、４０・
・・負静電ポテンシャル設定用電極、４４・・・電子サ
プレッション用電極、５０・・・負静電ポテンシャルラ
イン。 代理人 弁理士 井 上 −（他１名）第 図
Claims (4)
- （１）イオン源から発生した正イオンを高電圧加速させ
て目標物にイオン注入を行い、かつ、上記膜表物の近傍
にあるイオン導入管内壁の一部に設けた電子ビーム照射
部より、イオン導入管の対向する内壁に向けて電子ビー
ムを照射して、目標物上に向かう電子により目標物の正
電荷蓄積を防止したイオン注入装置において、 上記イオン導入管内の、上記電子が目標物に向かう領域
途中に、正イオンビームの非通過時に上記電子が目標物
に到達することを阻止する負の静電ポテンシャル領域を
設定したことを特徴とするイオン注入装置。 - （２）イオン導入管内にてイオンビームを走査しながら
イオン注入を行い、かつ、上記負の静電ポテンシャル領
域を上記ビーム導入管内の走査範囲に亘つて形成した請
求項（１）に記載のイオン注入装置。 - （３）負の静電ポテンシャル領域の電位は、上記電子ビ
ームが上記イオン導入管内壁に衝突することで発生する
二次電子のエネルギーでは乗り越えられない程低く設定
された請求項（１）又は（２）に記載のイオン注入装置
。 - （４）イオン導入管の正イオンビーム導入口側には、上
記負の静電ポテンシャル領域の負電位よりもさらに低い
負の静電ポテンシャル領域を設定した請求項（１）乃至
（３）のいずれかに記載のイオン注入装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1102859A JP2716518B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
| US07/511,236 US5148034A (en) | 1989-04-21 | 1990-04-19 | Ion implantation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1102859A JP2716518B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281549A true JPH02281549A (ja) | 1990-11-19 |
| JP2716518B2 JP2716518B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=14338646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1102859A Expired - Fee Related JP2716518B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5148034A (ja) |
| JP (1) | JP2716518B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02295048A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン注入装置の帯電抑制装置 |
| KR100491471B1 (ko) * | 1996-02-01 | 2005-08-04 | 마이크론 테크놀로지 인코포레이티드 | 대전류형이온주입장치및이장치에의한이온주입방법 |
| CN110416072A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-05 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5338940A (en) * | 1991-07-22 | 1994-08-16 | Nissin High Voltage Co., Ltd. | Apparatus for ion implantation including contactless cooling and beam current measurement means |
| US5343047A (en) * | 1992-06-27 | 1994-08-30 | Tokyo Electron Limited | Ion implantation system |
| US5691537A (en) * | 1996-01-22 | 1997-11-25 | Chen; John | Method and apparatus for ion beam transport |
| US6504393B1 (en) | 1997-07-15 | 2003-01-07 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for testing semiconductor and integrated circuit structures |
| US5959305A (en) * | 1998-06-19 | 1999-09-28 | Eaton Corporation | Method and apparatus for monitoring charge neutralization operation |
| US6252412B1 (en) | 1999-01-08 | 2001-06-26 | Schlumberger Technologies, Inc. | Method of detecting defects in patterned substrates |
| US6525326B1 (en) * | 2000-09-01 | 2003-02-25 | Axcelis Technologies, Inc. | System and method for removing particles entrained in an ion beam |
| US6476399B1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-11-05 | Axcelis Technologies, Inc. | System and method for removing contaminant particles relative to an ion beam |
| US6534775B1 (en) * | 2000-09-01 | 2003-03-18 | Axcelis Technologies, Inc. | Electrostatic trap for particles entrained in an ion beam |
| US7651926B2 (en) * | 2002-05-24 | 2010-01-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Rapid patterning of nanostructures |
| US8093144B2 (en) * | 2002-05-24 | 2012-01-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Patterning of nanostructures |
| US7528614B2 (en) * | 2004-12-22 | 2009-05-05 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for voltage contrast analysis of a wafer using a tilted pre-charging beam |
| GB2440414B (en) * | 2006-07-12 | 2010-10-27 | Applied Materials Inc | An ion beam guide tube |
| US7800083B2 (en) * | 2007-11-06 | 2010-09-21 | Axcelis Technologies, Inc. | Plasma electron flood for ion beam implanter |
| CN102623288B (zh) * | 2011-01-27 | 2014-11-19 | 无锡华润上华科技有限公司 | 二次电子装置及使用其的离子注入机 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3175820A (en) * | 1962-11-09 | 1965-03-30 | Portage Machine Company | Rotary table having trimetric adjustment features |
| JPS56126918A (en) * | 1980-03-11 | 1981-10-05 | Hitachi Ltd | Injecting device for ion |
| US4463255A (en) * | 1980-09-24 | 1984-07-31 | Varian Associates, Inc. | Apparatus for enhanced neutralization of positively charged ion beam |
| US4916311A (en) * | 1987-03-12 | 1990-04-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion beaming irradiating apparatus including ion neutralizer |
-
1989
- 1989-04-21 JP JP1102859A patent/JP2716518B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-04-19 US US07/511,236 patent/US5148034A/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH02295048A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン注入装置の帯電抑制装置 |
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| CN110416072A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-05 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 改善离子注入工艺中硅片在线颗粒的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5148034A (en) | 1992-09-15 |
| JP2716518B2 (ja) | 1998-02-18 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |