JPH0374840A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH0374840A JPH0374840A JP21110789A JP21110789A JPH0374840A JP H0374840 A JPH0374840 A JP H0374840A JP 21110789 A JP21110789 A JP 21110789A JP 21110789 A JP21110789 A JP 21110789A JP H0374840 A JPH0374840 A JP H0374840A
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- Japan
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- ion implantation
- semiconductor
- ions
- semiconductor substrate
- conductors
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- Pending
Links
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- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 18
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- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 30
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
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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
この発明は、イオン注入装置に関する。
イオン注入装置においては、不純物をイオン化し、その
イオンを高エネルギーに加速して半導体基板、例えば半
導体ウェーハに打ち込むようにしている。この種のイオ
ン注入装置には、そのイオンのビーム電流が２ｍＡ以下
の中電流タイプと、２ｍＡ以上の高電流タイプとがある
。そして、高電流タイプのイオン注入装置では、イオン
を高エネルギーに加速して、半導体ウェーハにイオン注
入を行なうので、ウェーハの表面の絶縁層にイオンの電
荷（正電荷）が表面電荷の状態で帯電（チャージアップ
）シ、この表面電荷によりウェーハの絶縁層が破壊され
てしまう。 このため、一般には、イオンの注入と同時に、ウェーハ
にエレクトロンシャワーと呼ばれる電子の照射を行なっ
て、正の電荷を中和して、チャージアップを防止してい
る。
イオンを高エネルギーに加速して半導体基板、例えば半
導体ウェーハに打ち込むようにしている。この種のイオ
ン注入装置には、そのイオンのビーム電流が２ｍＡ以下
の中電流タイプと、２ｍＡ以上の高電流タイプとがある
。そして、高電流タイプのイオン注入装置では、イオン
を高エネルギーに加速して、半導体ウェーハにイオン注
入を行なうので、ウェーハの表面の絶縁層にイオンの電
荷（正電荷）が表面電荷の状態で帯電（チャージアップ
）シ、この表面電荷によりウェーハの絶縁層が破壊され
てしまう。 このため、一般には、イオンの注入と同時に、ウェーハ
にエレクトロンシャワーと呼ばれる電子の照射を行なっ
て、正の電荷を中和して、チャージアップを防止してい
る。
しかしながら、このエレクトロンシャワーによるときに
は、その照射する電子（２次電子）量が少なければ効果
がなく、多ければ今度は電子にょり絶縁層が放電破壊さ
れてしまう。 したがって、その照射する電子量を適性値に制御するこ
とが必要であるが、その照射する２次電子を生成する電
極の表面状態等により、電子量が変化してしまい、電子
量を適正値に制御することは困難であった。 この発明は、これらの点に鑑み、エレクトロンシャワー
を行なわなくても、簡単な手段により、チャージアップ
を防止できるようにしたものである。
は、その照射する電子（２次電子）量が少なければ効果
がなく、多ければ今度は電子にょり絶縁層が放電破壊さ
れてしまう。 したがって、その照射する電子量を適性値に制御するこ
とが必要であるが、その照射する２次電子を生成する電
極の表面状態等により、電子量が変化してしまい、電子
量を適正値に制御することは困難であった。 この発明は、これらの点に鑑み、エレクトロンシャワー
を行なわなくても、簡単な手段により、チャージアップ
を防止できるようにしたものである。
この発明は、イオンを、高エネルギーに加速して半導体
基板に注入するようにしたイオン注入装置において、 上記半導体基板を保持する保持手段と、導電性材料から
なり、上記保持手段に対して、上記半導体基板を固定す
る固定手段と、この固定手段に、上記半導体基板に形成
された半導体素子の間に位置するように設けられた複数
の導電体とを有し、 上記イオンの注入時、このイオンの注入によって上記半
導体基板の表面に生じる電荷を、上記複数の導電体及び
上記固定手段を通じて逃がすようにしたことを特徴とす
る。
基板に注入するようにしたイオン注入装置において、 上記半導体基板を保持する保持手段と、導電性材料から
なり、上記保持手段に対して、上記半導体基板を固定す
る固定手段と、この固定手段に、上記半導体基板に形成
された半導体素子の間に位置するように設けられた複数
の導電体とを有し、 上記イオンの注入時、このイオンの注入によって上記半
導体基板の表面に生じる電荷を、上記複数の導電体及び
上記固定手段を通じて逃がすようにしたことを特徴とす
る。
絶縁層にチャージアップした電荷は、複数の導電体のバ
イパス電極を通じて放電され、チャージアップによる絶
縁層の破壊が防止される。
イパス電極を通じて放電され、チャージアップによる絶
縁層の破壊が防止される。
以下、この発明によるイオン注入装置の一実施例を図を
参照しながら説明する。 第３図はイオン注入装置の全体の平面図を示すもので、
イオン源２においてイオン１が生成され、このイオン１
が加速管３により加速されたのち、質量分析器４に供給
されて目的とする質量のイオンだけが選別される。そし
て、この選別されたイオン１が、加速管５により加速さ
れ、その後、収束部６により収束されてからディスク１
０の半導体ウェーハに供給される。 第４図は、このディスク１０を、イオン１の進入方向か
ら見た正面図である。 すなわち、ディスク１０は、矢印１８で示すように、そ
の中心軸１１を中心としてスピンモータ１２により所定
の角速度で回転させられている。 さらに、ディスク１０は、矢印１つで示すように、スキ
ャンモータ１３により例えば上下方向に往復直線運動さ
せられている。 そして、ディスク１０のイオン注入側の面には、例えば
８個の半導体ウェーハ保持部１４が、等しい角間隔で配
置され、この保持部１４には、イオンの注入されるべき
円盤状の半導体ウェーハ２０がそれぞれ保持・固定され
ている。 したがって、イオン１は、８個の半導体ウェーハ２０に
対して、かつ、半導体ウェーハ２０のすべての表面に対
して、はぼ均一に照射される。 第１図及び第２図は、この発明の一実施例における要部
を示し、第１図は第４図のＡ−Ａ線における断面図、第
２図はその正面図である。 これらの図において、半導体ウェーハ保持部１４は、そ
の中央が凹部４１とされ、この凹部４１に半導体ウェー
ハ２０が配されている。この例では、この半導体ウェー
ハ保持部１４は、図示しないが電位的には接地されてい
る。 そして、半導体ウェーハ２０の外周縁を披うように、環
状のクランプリング４２が配されるとともに、保持部１
４を貫通したピン４３及びばね４４により、クランプリ
ング４２は保持部１４側に偏倚される。したがって、ウ
ェーハ２０は、クランプリング４２を通じて保持部１４
に押圧され、凹部４１内に固定されている。なお、クラ
ンプリング４２、ピン４３及びばね４４は、いずれも導
電材により形成され、クランプリング４２は、保持部１
４に電気的に接続されている。 さらに、クランプリング４２の、ウェーハ２゜との対接
面側には、複数の、例えば線条の導電体４５が、互いに
直交する格子状または網状に、かつ、ウェーハ２０のイ
オン注入面に接するように設けられている。 この場合、線条の導電体４５の間隔は、半導体ウェーハ
２０上に形成される半導体チップ間隔、例えば５〜１０
ＩＩＩ１１に選定される。そして、半導体ウェーハ２０
をクランブリング４２で半導体つ工−ハ保持部１４に取
り付けるとき、格子状の線条導電体４５が、半導体ウェ
ーハ２０上の各チップ４６の分断点、すなわち、スクラ
イブラインと一致するようにされる。なお、イオンビー
ムの径は例えば３〜５ｃ＋ｎである。 なお、線条の導電体４５は、格子状ではなく図の縦方向
のみの、あるいは横方向のみの、各チップ４６間のスク
ライブラインと一致するように設けても良い。また、導
電体４５を格子状に設ける場合において、横方向は１チ
ツプ毎に、縦方向は２チツプ毎に、あるいはその逆にと
いうように横方向と縦方向とで形成ピッチを変えるよう
にしても良い。ただし、その隣り合う線条の導電体４５
の間隔は、イオンビームの径より小さくされるものであ
る。 このような構成によれば、イオン１の注入時、このイオ
ン注入によりウェーハ２０の絶縁層の表面に電荷が帯電
しようとしても、この表面電荷は、電極４５及びクラン
ブリング４２を通じて保持部１４にバイパスされる。 なお、以上の例では、半導体ウェーハ保持部１４を導電
性部材で構成して、この半導体ウェーハ保持部１４を接
地するようにしたが、クランブリング４２を接地するよ
うにしても良い。 また、導電体４５は、必ずしも線条でなくてもよく、ウ
ェーハに形成された各チップ領域外に対応するものであ
ればどのようなものでもよい。 また、この発明は、従来のエレクトロンシャワーと併用
するようにしてもよい。
参照しながら説明する。 第３図はイオン注入装置の全体の平面図を示すもので、
イオン源２においてイオン１が生成され、このイオン１
が加速管３により加速されたのち、質量分析器４に供給
されて目的とする質量のイオンだけが選別される。そし
て、この選別されたイオン１が、加速管５により加速さ
れ、その後、収束部６により収束されてからディスク１
０の半導体ウェーハに供給される。 第４図は、このディスク１０を、イオン１の進入方向か
ら見た正面図である。 すなわち、ディスク１０は、矢印１８で示すように、そ
の中心軸１１を中心としてスピンモータ１２により所定
の角速度で回転させられている。 さらに、ディスク１０は、矢印１つで示すように、スキ
ャンモータ１３により例えば上下方向に往復直線運動さ
せられている。 そして、ディスク１０のイオン注入側の面には、例えば
８個の半導体ウェーハ保持部１４が、等しい角間隔で配
置され、この保持部１４には、イオンの注入されるべき
円盤状の半導体ウェーハ２０がそれぞれ保持・固定され
ている。 したがって、イオン１は、８個の半導体ウェーハ２０に
対して、かつ、半導体ウェーハ２０のすべての表面に対
して、はぼ均一に照射される。 第１図及び第２図は、この発明の一実施例における要部
を示し、第１図は第４図のＡ−Ａ線における断面図、第
２図はその正面図である。 これらの図において、半導体ウェーハ保持部１４は、そ
の中央が凹部４１とされ、この凹部４１に半導体ウェー
ハ２０が配されている。この例では、この半導体ウェー
ハ保持部１４は、図示しないが電位的には接地されてい
る。 そして、半導体ウェーハ２０の外周縁を披うように、環
状のクランプリング４２が配されるとともに、保持部１
４を貫通したピン４３及びばね４４により、クランプリ
ング４２は保持部１４側に偏倚される。したがって、ウ
ェーハ２０は、クランプリング４２を通じて保持部１４
に押圧され、凹部４１内に固定されている。なお、クラ
ンプリング４２、ピン４３及びばね４４は、いずれも導
電材により形成され、クランプリング４２は、保持部１
４に電気的に接続されている。 さらに、クランプリング４２の、ウェーハ２゜との対接
面側には、複数の、例えば線条の導電体４５が、互いに
直交する格子状または網状に、かつ、ウェーハ２０のイ
オン注入面に接するように設けられている。 この場合、線条の導電体４５の間隔は、半導体ウェーハ
２０上に形成される半導体チップ間隔、例えば５〜１０
ＩＩＩ１１に選定される。そして、半導体ウェーハ２０
をクランブリング４２で半導体つ工−ハ保持部１４に取
り付けるとき、格子状の線条導電体４５が、半導体ウェ
ーハ２０上の各チップ４６の分断点、すなわち、スクラ
イブラインと一致するようにされる。なお、イオンビー
ムの径は例えば３〜５ｃ＋ｎである。 なお、線条の導電体４５は、格子状ではなく図の縦方向
のみの、あるいは横方向のみの、各チップ４６間のスク
ライブラインと一致するように設けても良い。また、導
電体４５を格子状に設ける場合において、横方向は１チ
ツプ毎に、縦方向は２チツプ毎に、あるいはその逆にと
いうように横方向と縦方向とで形成ピッチを変えるよう
にしても良い。ただし、その隣り合う線条の導電体４５
の間隔は、イオンビームの径より小さくされるものであ
る。 このような構成によれば、イオン１の注入時、このイオ
ン注入によりウェーハ２０の絶縁層の表面に電荷が帯電
しようとしても、この表面電荷は、電極４５及びクラン
ブリング４２を通じて保持部１４にバイパスされる。 なお、以上の例では、半導体ウェーハ保持部１４を導電
性部材で構成して、この半導体ウェーハ保持部１４を接
地するようにしたが、クランブリング４２を接地するよ
うにしても良い。 また、導電体４５は、必ずしも線条でなくてもよく、ウ
ェーハに形成された各チップ領域外に対応するものであ
ればどのようなものでもよい。 また、この発明は、従来のエレクトロンシャワーと併用
するようにしてもよい。
この発明によれば、イオンの注入時、半導体基板の絶縁
層の表面電荷は、導電体及び例えばクランブリング等の
固定部材を通じてバイパスされるので、半導体基板の絶
縁層にチャージアップを生じることがない。したがって
、イオンの注入時のチャージアップから半導体基板の絶
縁層を保護することができる。 また、エレクトロンシャワーのように微妙なコントロー
ルを行う必要もない。 しかも、この発明では、半導体基板の固定部材に線条の
導電体を設けるだけでよいので、構成が簡単であるとい
う効果もある。
層の表面電荷は、導電体及び例えばクランブリング等の
固定部材を通じてバイパスされるので、半導体基板の絶
縁層にチャージアップを生じることがない。したがって
、イオンの注入時のチャージアップから半導体基板の絶
縁層を保護することができる。 また、エレクトロンシャワーのように微妙なコントロー
ルを行う必要もない。 しかも、この発明では、半導体基板の固定部材に線条の
導電体を設けるだけでよいので、構成が簡単であるとい
う効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の一実施例の要部の断面図、第２図
は、その正面図、第３図及び第４図はその説明のための
全体の平面図及び要部の正面図である。 １：イオン １０；′ディスク １４；半導体ウェーハ保持部 ２０、半導体ウェーハ ４２；クランプリング ４５；線条の導電体 ？射。断面図 第１図
は、その正面図、第３図及び第４図はその説明のための
全体の平面図及び要部の正面図である。 １：イオン １０；′ディスク １４；半導体ウェーハ保持部 ２０、半導体ウェーハ ４２；クランプリング ４５；線条の導電体 ？射。断面図 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 イオンを、高エネルギーに加速して半導体基板に注入す
るようにしたイオン注入装置において、上記半導体基板
を保持する保持手段と、 導電性材料からなり、上記保持手段に対して、上記半導
体基板を固定する固定手段と、 この固定手段に、上記半導体基板に形成された半導体素
子の間に位置するように設けられた複数の導電体とを有
し、 上記イオンの注入時、このイオンの注入によって上記半
導体基板の表面に生じる電荷を、上記複数の導電体及び
上記固定手段を通じて逃がすようにしたイオン注入装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21110789A JPH0374840A (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21110789A JPH0374840A (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374840A true JPH0374840A (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16600529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21110789A Pending JPH0374840A (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0374840A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0636981A (ja) * | 1992-07-14 | 1994-02-10 | Yamaha Corp | 半導体基板処理装置 |
-
1989
- 1989-08-16 JP JP21110789A patent/JPH0374840A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0636981A (ja) * | 1992-07-14 | 1994-02-10 | Yamaha Corp | 半導体基板処理装置 |
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