JPH03179653A - Apparatus for implanting ion - Google Patents
Apparatus for implanting ionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、イオン注入装置に関するものである。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to an ion implantation device.
従来の技術
従来、この種のイオン注入装置は第2図に示すような構
成であった。第2図において、1は試料台、2は試料台
1の上にfi置されたシリコン基板である。3は電子を
放出するための1次電子ガンであり、1次電子ガン3か
ら放出された1次電子4はターゲット5に衝突して2次
電子6が放出され、シリコン基板2に照射される。7は
注入するイオンのイオンビームであり、通常はAs+B
F2 ” 、B” 、P”などが用いられ、シリコン基
板2に不純物層が形成される。しかし、イオンのドーズ
量がI X 10” ca−”以上になると、シリコン
基板2に正の電荷が注入されて、チャージアップし、そ
のため不純物のドーズ量の均一性が悪くなる。そこでド
ーズ量の均一性を向上させるために、正の電荷を中和す
る目的で2次電子6をシリコン基板2に照射している。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of ion implantation apparatus has had a configuration as shown in FIG. In FIG. 2, 1 is a sample stage, and 2 is a silicon substrate fi placed on the sample stage 1. 3 is a primary electron gun for emitting electrons, and the primary electrons 4 emitted from the primary electron gun 3 collide with a target 5 to emit secondary electrons 6, which are irradiated onto the silicon substrate 2. . 7 is an ion beam of ions to be implanted, usually As+B
F2'', B'', P'', etc. are used to form an impurity layer on the silicon substrate 2. However, when the ion dose exceeds I x 10''ca-'', a positive charge is generated on the silicon substrate 2. The impurities are implanted and charged up, which deteriorates the uniformity of the dose of impurities.Therefore, in order to improve the uniformity of the dose, secondary electrons 6 are introduced into the silicon substrate 2 for the purpose of neutralizing the positive charge. It is irradiating.
また、n−チャンネル型のMOSトランジスタのソース
およびドレイン領域の注入を行う場合は、ゲート!極を
マスクとしてセルファラインでAs4を40KeV 、
5 xlo15 、。、、/dノドーズ量で、2次電
子の電流=1.5mAの条件で注入を行っている。この
場合は、イオン注入層の均一性の向上と、ゲート酸化膜
の破壊の防止の目的で2次電子を照射している。Also, when implanting the source and drain regions of an n-channel MOS transistor, the gate! As4 at 40KeV with Selfa line using the pole as a mask,
5xlo15,. The injection was performed at a dose of , , /d and a secondary electron current of 1.5 mA. In this case, secondary electrons are irradiated for the purpose of improving the uniformity of the ion-implanted layer and preventing destruction of the gate oxide film.
、発明が解決しようとする課題
このような構成では、2次電子のエネルギーの分布がO
〜100eVであるので、2次電子の照射によりシリコ
ン基板はマイナスのt(ffにチャージアップすること
になる。実際上は、2次電子の電流値を:lントロール
することでは、チャージアップを十分低いレベルにまで
下げることは困難であり、このチャージアップによって
MOS)−ランジスタのゲート酸化膜が破壊するという
問題があった。, Problem to be Solved by the Invention In such a configuration, the energy distribution of secondary electrons is O
~100eV, the silicon substrate will be charged up to minus t(ff) by irradiation with secondary electrons.In practice, controlling the current value of secondary electrons will not sufficiently prevent charge-up. It is difficult to reduce the charge to a low level, and there is a problem in that this charge-up destroys the gate oxide film of the MOS transistor.
本発明はこのような問題を解決するもので、イオン注入
時にシリコン基板に照射される電子の量を容易にコント
ロールでき、チャージアップを1リノ+)−できるイオ
ン注入装置を提供することを目的とするものである。The present invention solves these problems, and aims to provide an ion implantation device that can easily control the amount of electrons irradiated onto a silicon substrate during ion implantation and can reduce charge-up by 1. It is something to do.
課題を解決するための手段
上記従来の問題を解決するために本発明のイオン注入装
置は、試料台にバイアス電源を設け、試料台の電位をコ
ントロールして、過剰な電子によるチャージアップを防
止するように梢成したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned conventional problems, the ion implantation apparatus of the present invention provides a bias power supply on the sample stage, controls the potential of the sample stage, and prevents charge-up due to excessive electrons. It has grown into something like this.
作用
この楕戒により、イオン注入時の試料台の電位をマイナ
スにバイアスすると、電子の入射は幼げられることにな
り、シリコン基板に入射される正の電荷の中和を容易に
コントロールすることができる。Effect: Due to this elliptical principle, if the potential of the sample stage during ion implantation is biased negatively, the incidence of electrons will be reduced, making it easy to control the neutralization of positive charges incident on the silicon substrate. can.
実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。Example An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例によるイオン注入装置の断面
図である。第1図において、1は試料台、2はシリコン
基板、3は電子を放出させるための1次電子ガン、4は
1次電子ガン3から放出された1次電子、5はターゲッ
ト、6はターゲット5から放出される2次電子、7はイ
オンビームであり、これらは第2図のものと同じである
。8は試料台1にバイアスを印加するためのバイアス電
源である。FIG. 1 is a sectional view of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention. In Figure 1, 1 is a sample stage, 2 is a silicon substrate, 3 is a primary electron gun for emitting electrons, 4 is a primary electron emitted from the primary electron gun 3, 5 is a target, and 6 is a target. Secondary electrons emitted from 5 and ion beam 7 are the same as those shown in FIG. Reference numeral 8 denotes a bias power supply for applying a bias to the sample stage 1.
次に、N−チャンネル型のMOSトランジスタのソース
・ドレイン拡散領域を形成するためのイオン注入につい
て説明する。まず、P型のシリコン基板に、200〜1
000Aのゲート酸化膜を成長した後にポリシリコン膜
を成長する。レジストマスタでゲートtSのエツチング
を行った後にレジストを除去する0次に、A、4イオン
を加速エネルギー50にeν、5X1G@1゜□/1.
2次電子の電流値=15岬の条件でイオン注入する。こ
のとき、バイアス電源8を−5〜−15Vにコントロー
ルすることによって過剰な電子によるチャージアップを
抑えることができる。すなわち、バイアス電源8の電圧
=OVのときは、MOSトランジスタの電極と基板間に
印加される電位差は約15Vであるので、バイアス電圧
を−5〜−15Vにすることによりゲート酸化膜に印加
される電圧は10V以下となり、したがってMOS)ラ
ンジスタのゲート酸化膜の破壊は、面11110閤2、
酸化IIA厚=200 Aの場合でもほとんど無くなる
。Next, ion implantation for forming source/drain diffusion regions of an N-channel MOS transistor will be explained. First, 200 to 1
After growing a gate oxide film of 000A, a polysilicon film is grown. After etching the gate tS with the resist master, the resist is removed. Next, A, 4 ions are accelerated to an energy of 50 eν, 5X1G@1°□/1.
Ion implantation is performed under the condition that the current value of secondary electrons is 15 capes. At this time, charge-up due to excessive electrons can be suppressed by controlling the bias power supply 8 to -5 to -15V. That is, when the voltage of the bias power supply 8 = OV, the potential difference applied between the electrode of the MOS transistor and the substrate is about 15V, so by setting the bias voltage to -5 to -15V, the potential difference applied to the gate oxide film is reduced. Therefore, the gate oxide film of the MOS transistor is destroyed on the surface 111102,
Even when the oxide IIA thickness is 200 A, it almost disappears.
発明の効果
以上のように本発明によれば、高ドーズのイオン注入時
のチャージアップを抑えることができ、それによるゲー
ト酸化膜の破壊を無くすることができるという効果が得
られる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to suppress charge-up during high-dose ion implantation, and to eliminate damage to the gate oxide film caused by this.
第1図は本発明の一実施例によるイオン注入装置の断面
図、第2図は従来のイオン注入装置の断面図である。
1・・・試料台、2・・・シリコン基板、3・・・1次
電子ガン、4・・・1次電子、5・・・ターゲット、6
・・・2次電子、7・・・イオンビーム、8・・・バイ
アス電源。FIG. 1 is a sectional view of an ion implantation device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a conventional ion implantation device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Sample stage, 2... Silicon substrate, 3... Primary electron gun, 4... Primary electron, 5... Target, 6
...Secondary electron, 7...Ion beam, 8...Bias power supply.
Claims (1)
中和するための電子発生装置と、半導体基板を保持する
ための試料台にバイアスを印加するためのバイアス電源
とを備えたイオン注入装置。1. An ion implantation device equipped with an electron generator for neutralizing positive charges incident on a semiconductor substrate during ion implantation and a bias power supply for applying a bias to a sample stage for holding the semiconductor substrate. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31797989A JPH03179653A (en) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | Apparatus for implanting ion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31797989A JPH03179653A (en) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | Apparatus for implanting ion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03179653A true JPH03179653A (en) | 1991-08-05 |
Family
ID=18094131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31797989A Pending JPH03179653A (en) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | Apparatus for implanting ion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03179653A (en) |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP31797989A patent/JPH03179653A/en active Pending
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