JPH0256842A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH0256842A JPH0256842A JP63209920A JP20992088A JPH0256842A JP H0256842 A JPH0256842 A JP H0256842A JP 63209920 A JP63209920 A JP 63209920A JP 20992088 A JP20992088 A JP 20992088A JP H0256842 A JPH0256842 A JP H0256842A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- electrodes
- discharge
- electrode
- ion
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 18
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N arsenic(5+) Chemical compound [As+5] HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体基板に不純物を導入するためのイオン注
入装置に関し、特にイオン注入中の半導体基板表面の帯
電を防止する機構に関する。
入装置に関し、特にイオン注入中の半導体基板表面の帯
電を防止する機構に関する。
イオン注入装置においては、イオン発生部で生成された
イオンが所定の電界で加速され半導体基板へ照射される
。イオンが半導体基板へ到達した後は、イオンの持つ正
電荷は時間とともに中和されるが、中和されるまでは基
板表面に電位を形成する。この電位は半導体基板内に既
に形成されている素子の特性に大きく影響し、歩留・信
頼性の低下を招いている。
イオンが所定の電界で加速され半導体基板へ照射される
。イオンが半導体基板へ到達した後は、イオンの持つ正
電荷は時間とともに中和されるが、中和されるまでは基
板表面に電位を形成する。この電位は半導体基板内に既
に形成されている素子の特性に大きく影響し、歩留・信
頼性の低下を招いている。
この電位形成を防止するための技術として従来より電子
を半導体基板表面に照射する技術がある。この従来の技
術を第３図を用いて説明する。
を半導体基板表面に照射する技術がある。この従来の技
術を第３図を用いて説明する。
半導体基板２は真空排気された注入室１内のディスク３
上にセットされる。ディスク３は回転と並進運動を行い
、半導体基板内に均一にイオンビームが照射されるよう
になっている。半導体基板に到達したイオンの数は、ビ
ーム検出電極４とディスク３に流れ込む電流を測定して
計算され、半導体基板への不純物導入量が制御される。
上にセットされる。ディスク３は回転と並進運動を行い
、半導体基板内に均一にイオンビームが照射されるよう
になっている。半導体基板に到達したイオンの数は、ビ
ーム検出電極４とディスク３に流れ込む電流を測定して
計算され、半導体基板への不純物導入量が制御される。
注入中の半導体基板表面の帯電防止は以下のように行わ
れる。フィラメント８をフィラメント電源９で加熱し熱
電子を発生させる。この熱電子は直流電源１０で加速さ
れビーム検出電極４の対向部へ照射され、その表面から
２次電子を生成する。この２次電子がイオンビームとと
もに半導体基板へ到達しイオンの持つ正電荷を中和する
ことにより帯電防止が実現できる。
れる。フィラメント８をフィラメント電源９で加熱し熱
電子を発生させる。この熱電子は直流電源１０で加速さ
れビーム検出電極４の対向部へ照射され、その表面から
２次電子を生成する。この２次電子がイオンビームとと
もに半導体基板へ到達しイオンの持つ正電荷を中和する
ことにより帯電防止が実現できる。
上述した従来のイオン注入装置では、半導体基板表面の
帯電を防止するのに半導体基板表面に電子ビームを照射
する方法によっているため、電子ビーム中に含まれるエ
ネルギーの高い電子が半導体基板内素子へ悪影響を及ぼ
す可能性がある。また電子ビーム量の制御が不適切な場
合は、半導体基板表面が負に帯電し半導体基板内素子へ
の悪影響が発生する可能性がある。このように従来技術
では電子ビームが半導体基板表面に達するため、素子へ
の悪影響が発生しやすいという欠点がある。
帯電を防止するのに半導体基板表面に電子ビームを照射
する方法によっているため、電子ビーム中に含まれるエ
ネルギーの高い電子が半導体基板内素子へ悪影響を及ぼ
す可能性がある。また電子ビーム量の制御が不適切な場
合は、半導体基板表面が負に帯電し半導体基板内素子へ
の悪影響が発生する可能性がある。このように従来技術
では電子ビームが半導体基板表面に達するため、素子へ
の悪影響が発生しやすいという欠点がある。
本発明のイオン注入装置は、イオンビーム検出部内部で
半導体基板直前に対向電極を設け、高周波電圧を印加し
マルテイバクタリング放電を発生させ、電極表面から発
生する２次電子で電極間を満す機構と、イオンビームを
その２次電子が充満した領域内を通過させた後に半導体
基板へ照射する機構とを有している。
半導体基板直前に対向電極を設け、高周波電圧を印加し
マルテイバクタリング放電を発生させ、電極表面から発
生する２次電子で電極間を満す機構と、イオンビームを
その２次電子が充満した領域内を通過させた後に半導体
基板へ照射する機構とを有している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明の一実施例のイオン注入装置エンドステーショ
ン部の断面図である。半導体基板２は真空排気された注
入室１内のディスク３上にセットされる。そして半導体
基板内に均一にイオンビームが照射されるようにディス
ク３は回転しながら並進運動する。半導体基板２に到達
する゛イオンの数は、ビーム検出電極４とディスク３へ
流れ込む電流量をビーム電流計７で測定、算出される。
は本発明の一実施例のイオン注入装置エンドステーショ
ン部の断面図である。半導体基板２は真空排気された注
入室１内のディスク３上にセットされる。そして半導体
基板内に均一にイオンビームが照射されるようにディス
ク３は回転しながら並進運動する。半導体基板２に到達
する゛イオンの数は、ビーム検出電極４とディスク３へ
流れ込む電流量をビーム電流計７で測定、算出される。
ビーム検出電極４の内部の高周波電極１１には、マツチ
ングボックス１２を通して高周波電源１３から高周波電
力が供給される。高周波電極１１は２次電子放出比の高
いモリブデン製である。電極間距離と周波数及び電極に
印加される高周波電圧を調整することにより電極間にマ
ルテイバクタリング放電と呼ばれる放電が発生する。こ
の放電は気体の電離によって生成するイオン、電子を電
界で加速し電離を促進する通常の放電とは異なり、電極
表面で発生する２次電子で放電が維持される。すなわち
高周波電界の半サイクルで一方の電極に向けて電子を加
速し衝突を起こし、その結果電極表面から生じた２次電
子をさらに逆サイクルで反対方向に加速し対向電極上に
衝突させ、次の２次電子を発生させることを繰り返すこ
とで放電が維持される。このため電極近傍の真空度とは
無関係に放電が維持され、イオン注入装置の注入室のよ
うに１０−’Ｔｏｒｒ以下の真空中でも放電可能である
。本実施例では電極間距離を２０ Ｃ１１、印加する高
周波電圧の周波数を１０ＭＨｚ、電極上の振幅を２００
〜４００Ｖに選び放電を維持した。
ングボックス１２を通して高周波電源１３から高周波電
力が供給される。高周波電極１１は２次電子放出比の高
いモリブデン製である。電極間距離と周波数及び電極に
印加される高周波電圧を調整することにより電極間にマ
ルテイバクタリング放電と呼ばれる放電が発生する。こ
の放電は気体の電離によって生成するイオン、電子を電
界で加速し電離を促進する通常の放電とは異なり、電極
表面で発生する２次電子で放電が維持される。すなわち
高周波電界の半サイクルで一方の電極に向けて電子を加
速し衝突を起こし、その結果電極表面から生じた２次電
子をさらに逆サイクルで反対方向に加速し対向電極上に
衝突させ、次の２次電子を発生させることを繰り返すこ
とで放電が維持される。このため電極近傍の真空度とは
無関係に放電が維持され、イオン注入装置の注入室のよ
うに１０−’Ｔｏｒｒ以下の真空中でも放電可能である
。本実施例では電極間距離を２０ Ｃ１１、印加する高
周波電圧の周波数を１０ＭＨｚ、電極上の振幅を２００
〜４００Ｖに選び放電を維持した。
このマルティバクタリング放電により電子が充満してい
゛る領域にイオンビームを入射させることによりイオン
ビームの正電荷が中和され、半導体基板２へ到達する正
電荷が減少する。またサプレッサー電極Ｂ１４を高周波
電極１１に対し一４００Ｖ以上の電位となるようにする
ことにより電子が放電領域から半導体基板側へ達するこ
とを防止している。半導体基板上に達する正電荷抑制の
効果を、加速エネルギー５０ｋｅＶのヒ素のイオンビー
ムに関し調査した結果が第２図である。横軸が高周波電
圧、縦軸が電流計で検出されるビーム電流量である０図
中ａはビーム電流計７で検出させる電流量であり、ｂは
ディスクビーム電流計１６で検出される電流計である。
゛る領域にイオンビームを入射させることによりイオン
ビームの正電荷が中和され、半導体基板２へ到達する正
電荷が減少する。またサプレッサー電極Ｂ１４を高周波
電極１１に対し一４００Ｖ以上の電位となるようにする
ことにより電子が放電領域から半導体基板側へ達するこ
とを防止している。半導体基板上に達する正電荷抑制の
効果を、加速エネルギー５０ｋｅＶのヒ素のイオンビー
ムに関し調査した結果が第２図である。横軸が高周波電
圧、縦軸が電流計で検出されるビーム電流量である０図
中ａはビーム電流計７で検出させる電流量であり、ｂは
ディスクビーム電流計１６で検出される電流計である。
ｂの曲線は高周波電圧の上昇とともに正電荷の中和が起
こりディスクに流れ込む電流が減少することを示してい
る。そしてａの直線はビームがビーム検出電極内部で中
和されるためトータルの電流量に変化がないこと、従っ
て不純物量測定上の誤差が発生しないことを示している
。
こりディスクに流れ込む電流が減少することを示してい
る。そしてａの直線はビームがビーム検出電極内部で中
和されるためトータルの電流量に変化がないこと、従っ
て不純物量測定上の誤差が発生しないことを示している
。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、ビーム検出電極内部にマ
ルティパクタリング放電領域を設け、その領域にイオン
ビームを通過させ、イオンビームの持つ正電荷を半導体
基板表面上ではなくビーム検出電極内部で中和すること
により、従来技術で発生していた電子による半導体基板
への悪影響なしにイオンビームの正電荷による半導体基
板表面の帯電を防止する効果がある。
ルティパクタリング放電領域を設け、その領域にイオン
ビームを通過させ、イオンビームの持つ正電荷を半導体
基板表面上ではなくビーム検出電極内部で中和すること
により、従来技術で発生していた電子による半導体基板
への悪影響なしにイオンビームの正電荷による半導体基
板表面の帯電を防止する効果がある。
コイル。
第１図は本発明のイオン注入装置エンドステーション部
の概略図、第２図は本発明の効果を示す図、第３図は従
来のイオン注入装置エンドステーション部の概略図であ
る。 １・・・注入室、２・・・半導体基板、３・・・ディス
ク、４・・・ビーム検出電極、５・・・サプレッサー電
極Ａ、６・・・サプレッサー電源Ａ、７・・・ビーム電
流計、８・・・フィラメント、９・・・フィラメント電
源、１０・・・直流電源、１１・・・高周波電極、１２
・・・マツチングボックス、１３・・・高周波電源、１
４・・・サプレッサー電極Ｂ、１５・・・サプレッサー
電源Ｂ、１６・・・ディスクビーム電流計、１７・・・
高周波遮断熱 ■ 閂
の概略図、第２図は本発明の効果を示す図、第３図は従
来のイオン注入装置エンドステーション部の概略図であ
る。 １・・・注入室、２・・・半導体基板、３・・・ディス
ク、４・・・ビーム検出電極、５・・・サプレッサー電
極Ａ、６・・・サプレッサー電源Ａ、７・・・ビーム電
流計、８・・・フィラメント、９・・・フィラメント電
源、１０・・・直流電源、１１・・・高周波電極、１２
・・・マツチングボックス、１３・・・高周波電源、１
４・・・サプレッサー電極Ｂ、１５・・・サプレッサー
電源Ｂ、１６・・・ディスクビーム電流計、１７・・・
高周波遮断熱 ■ 閂
Claims (1)
- 半導体基板にイオンを注入する装置において、イオンビ
ーム検出部内部で半導体基板直前に対向電極を設け、該
対向電極に高周波電圧を印加し電極表面からの２次電子
が、イオンビーム中をイオンの運動方向とは垂直な方向
に往復運動するようにしたことを特徴とするイオン注入
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63209920A JPH0256842A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63209920A JPH0256842A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0256842A true JPH0256842A (ja) | 1990-02-26 |
Family
ID=16580855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63209920A Pending JPH0256842A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0256842A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0499357A2 (en) * | 1991-01-29 | 1992-08-19 | Eaton Corporation | Ion beam potential detection probe |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332850A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | イオン注入装置 |
-
1988
- 1988-08-23 JP JP63209920A patent/JPH0256842A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332850A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | イオン注入装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0499357A2 (en) * | 1991-01-29 | 1992-08-19 | Eaton Corporation | Ion beam potential detection probe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6931686B2 (ja) | イオン注入システムにおける抽出電極アセンブリの電圧変調 | |
| TW436851B (en) | Ion implantation control using charge collection optical emission spectroscopy and mass analysis | |
| JP4239116B2 (ja) | イオンビーム中和器及びその中和方法 | |
| TWI486992B (zh) | 離子佈植系統、用於其中的一束線中的電氣偏折裝置及佈植離子之方法 | |
| JP2011519137A (ja) | 調節可能な開口部を備えたイオン源 | |
| US6403972B1 (en) | Methods and apparatus for alignment of ion beam systems using beam current sensors | |
| WO2005086204A2 (en) | Modulating ion beam current | |
| JP2716518B2 (ja) | イオン注入装置及びイオン注入方法 | |
| JP2016524277A5 (ja) | ||
| CN102067269A (zh) | 通过将射束互补孔洞形状与射束形状相匹配以减少粒子和污染的系统和方法 | |
| JP4326756B2 (ja) | ドーピング方法、ドーピング装置の制御システム、およびドーピング装置 | |
| JPH0567450A (ja) | イオン注入装置 | |
| CN114540777B (zh) | 一种结合磁控溅射的离子注入方法 | |
| JPH0256842A (ja) | イオン注入装置 | |
| JP4124437B2 (ja) | イオン注入装置およびイオン注入方法 | |
| JP3460242B2 (ja) | 負イオン注入装置 | |
| JP2756704B2 (ja) | イオンビーム照射装置における電荷中和装置 | |
| JP3074818B2 (ja) | イオン注入装置 | |
| JPS62112777A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP3460241B2 (ja) | 負イオン注入装置 | |
| JPS6240369A (ja) | イオン注入装置 | |
| JPH0223021B2 (ja) | ||
| JP3001163B2 (ja) | イオン処理装置 | |
| Kisaki et al. | Study of negative ion beam optics in real and phase spaces | |
| JPH05258710A (ja) | イオン注入装置 |