JPH04160745A - Ion implantation device - Google Patents

Ion implantation device

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Publication number
JPH04160745A
JPH04160745A JP2286520A JP28652090A JPH04160745A JP H04160745 A JPH04160745 A JP H04160745A JP 2286520 A JP2286520 A JP 2286520A JP 28652090 A JP28652090 A JP 28652090A JP H04160745 A JPH04160745 A JP H04160745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc chamber
ion
slit
ion beam
density distribution
Prior art date
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Pending
Application number
JP2286520A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tamaki Yasudo
安戸 環
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2286520A priority Critical patent/JPH04160745A/en
Publication of JPH04160745A publication Critical patent/JPH04160745A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent local charge-up on a target by narrowing an arc chamber slit more at its central part than at both its ends and uniforming an ion density distribution CONSTITUTION:An arc chamber slit 3 is installed which is narrower at its central part than at both its ends. Plasma generates inside an arc chamber 1 and the plasma density is higher the more it goes toward the central part but lower the more it goes towarad the peripheral part. Positive ions thus pass the slit 3, which narrows only at the central part of high ion density to allow the same amount of the positive ions to pass through the central part as through the peripheral part. A drawn ion beam section 6 has an ion density distribution 7 uniform in the ion beam section. This eliminates local charge-up on a target.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ターゲット上でのイオンビーム内のイオン
密度分布を均一化し、前記ターゲラ1−の局所的チャー
ジアップを防止するようにしたイオン注入装置に関する
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides an ion implantation method that uniformizes the ion density distribution in an ion beam on a target and prevents local charge-up of the target laser 1-. It is related to the device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図はイオンの発生箇所であるアークチャンバをイオ
ンビーム下流側より見た従来の図である。
FIG. 3 is a conventional view of the arc chamber where ions are generated, viewed from the downstream side of the ion beam.

この図において、1はアークチャンバで、2はアークチ
ャンバ前面、3aはイオンが出てくるアークチャンバス
リットである。
In this figure, 1 is an arc chamber, 2 is a front surface of the arc chamber, and 3a is an arc chamber slit from which ions come out.

第4図は従来のイオンビームの引き出しおよびイオンビ
ーム内部のイオン密度分布を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating extraction of a conventional ion beam and ion density distribution inside the ion beam.

第4図において、4はイオンビーム引き出し用の引出し
電極、5はこの引出し電極4に形成された引出し電極ス
リット、6は引き出されたイオンビームの断面、7aは
このイオンビーム6のY方向に関するイオン密度分布、
8は前記アークチャンバ1によりイオンを引き出すため
に用いる引出し電源である。
In FIG. 4, 4 is an extraction electrode for extracting the ion beam, 5 is an extraction electrode slit formed in this extraction electrode 4, 6 is a cross section of the extracted ion beam, and 7a is an ion beam of this ion beam 6 in the Y direction. density distribution,
Reference numeral 8 denotes an extraction power source used to extract ions from the arc chamber 1.

アークチャンバ1の内部で発生したイオンは、引出し電
極4との間に引出し電源8により与えられた電位差によ
りアークチャンバスリット3aからイオンビームとして
引き出される。
Ions generated inside the arc chamber 1 are extracted as an ion beam from the arc chamber slit 3a by a potential difference provided between the extraction electrode 4 and the extraction power source 8.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のアークチャンバスリット3aは、幅が一定である
ため、引き出されたイオンビームの断面6のY方向のイ
オン密度分布7aは、アークチャンバ1内部のプラズマ
密度によりほぼ決定され、その性質上、中心部の密度が
周辺部に比べて高く、前記Y方向のイオン密度分布7a
は中心盛上9の分布となる。イオン注入機においては、
ビーム輸送経路にY方向のビーム収束のためのし・ンズ
作用の機能はなく、中心盛上り分布のままターゲットに
注入される。このため、ターゲットの局所的なチャージ
アップが促進され、MO3+−ランジスタのデー1−酸
化膜の静電破壊等の障害が発生する問題点があった。
Since the conventional arc chamber slit 3a has a constant width, the ion density distribution 7a in the Y direction of the extracted ion beam cross section 6 is almost determined by the plasma density inside the arc chamber 1, and due to its nature, the center The ion density distribution 7a in the Y direction is higher than that in the surrounding area.
is the distribution of center elevation 9. In the ion implanter,
The beam transport path does not have a lens effect for convergence of the beam in the Y direction, and the beam is injected into the target with the central bulge distribution intact. Therefore, there is a problem that local charge-up of the target is promoted and problems such as electrostatic breakdown of the D1-oxide film of the MO3+- transistor occur.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、Y方向のイオン密度分布を位置によらず均
一化し、ターゲットの局所的なチャージアップを防止し
たイオン注入装置を得ることを目的とするものである。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and provides an ion implantation device that makes the ion density distribution in the Y direction uniform regardless of the position and prevents local charge-up of the target. The purpose is to

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係るイオン注入装置は、アークチャンバスリ
ットのスリット幅を中央部を両端部より狭くしてイオン
密度分布が均一化する形状とじたものである。
In the ion implantation apparatus according to the present invention, the slit width of the arc chamber slit is narrower at the center than at both ends to make the ion density distribution uniform.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、アークチャンバ内のプラズマ密度
が高いスリット中央はどスリット幅が狭められているの
で、引き出されたイオンビームのY方向のイオン密度分
布における中心盛上りは緩和され、イオンビーム断面内
の位置によらずイオン密度分布は一定となり、ターゲッ
トの局所的なチャージアップがなくなる。
In this invention, since the slit width is narrowed at the center of the slit where the plasma density is high in the arc chamber, the central bulge in the ion density distribution in the Y direction of the extracted ion beam is alleviated, and the slit width is reduced within the ion beam cross section. The ion density distribution remains constant regardless of the position of the target, eliminating local charge-up of the target.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.

第1図および第2図はこの発明の一実施例を示す図で、
第1図はアークチャンバの正面図であり、第2図はイオ
ン注入装置の構成斜視図である。この図で、1,2,4
,5p8は第3図、第4図の従来例におけるものと同等
のものであり、3は中央部が両端部より狭いアークチャ
ンバスリットを示し、6はイオンビーム内部のイオン密
度分布が一定なイオンビームの断面、7は前記イオンビ
ームの断面6のY方向のイオン密度分布である。
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing one embodiment of this invention,
FIG. 1 is a front view of the arc chamber, and FIG. 2 is a perspective view of the configuration of the ion implantation apparatus. In this diagram, 1, 2, 4
, 5p8 are equivalent to those in the conventional examples shown in Figs. 3 and 4, 3 indicates an arc chamber slit whose central part is narrower than both ends, and 6 indicates an ion beam with a constant ion density distribution inside the ion beam. The beam cross section 7 is the ion density distribution in the Y direction of the cross section 6 of the ion beam.

この動作は、アークチャンバ1内部で発生するプラズマ
の密度は、従来例と同様に中心部はど高く、周辺部はど
低い。前記プラズマは従来例と同様に引出し電極4との
間に引き出し電源8による電位差により正イオンビーム
として引き出される。
In this operation, the density of plasma generated inside the arc chamber 1 is high at the center and low at the periphery, as in the conventional example. The plasma is extracted as a positive ion beam by the potential difference between the extraction electrode 4 and the extraction power supply 8, as in the conventional example.

この際、正イオンはアークチャンバスリツ1゛3を通過
するが、イオン密度の高い中心部のみを前記スリット幅
を小さくすることにより、通過量を周辺部と同量として
やれば、引き出されたイオンビームの断面6のイオン密
度分布7はイオンビーム断面内で均一となる。
At this time, positive ions pass through the arc chamber slits 1 and 3, but if the width of the slit is made small only in the center where the ion density is high, so that the amount passing through is the same as that in the periphery, the ions can be drawn out. The ion density distribution 7 in the cross section 6 of the ion beam becomes uniform within the ion beam cross section.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明は、アークチャンバスリ
ットのスリット幅を中央部を両端部より狭くしてイオン
密度分布が均一化する形状としたので、アークチャンバ
からイオンを引き出す際、前記イオンが通過するアーク
チャンバスリットの幅をアークチャンバ内のプラズマ密
度分布により位置によらず自由に決定することにより、
前記アークチャンバスリットの任意位置で通過するイオ
ン量を制御できるため、イオン密度分布の均一なビーム
が得られる。その結果、ターゲット上での局所的にチャ
ージアップが防止でき、また、スリット形状変更のみな
ので安価なイオン注入装置が得られるという効果がある
As explained above, in the present invention, the slit width of the arc chamber slit is made narrower at the center than at both ends to make the ion density distribution uniform, so that when ions are extracted from the arc chamber, the ions pass through. By freely determining the width of the arc chamber slit depending on the plasma density distribution within the arc chamber, regardless of the position,
Since the amount of ions passing through the arc chamber slit can be controlled at any position, a beam with a uniform ion density distribution can be obtained. As a result, charge-up can be prevented locally on the target, and since only the slit shape is changed, an inexpensive ion implantation device can be obtained.

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

第1図および第2図はこの発明の一実施例を示すアーク
チャンバの正面図およびイオン注入装置の構成斜視図、
第3図および第4図は従来のアークチャンバの正面図お
よびイオン注入装置の構成斜視図である。 図において、1はアークチャンバ、2はアークチャンバ
前面、3はアークチャンバスリット、4は引出し電極、
5は引出し電極スリット、6はイオンビ一ムの断面、7
はY方向のイオン密度分布、8は引出し電源である。 なお、各図中の同一符号は同一また。は相当部分を示す
。 代理人 大 岩 増 雄   (外2名)第1図 第2図 第3図 第4図 手続補正帯(自発)
1 and 2 are a front view of an arc chamber and a perspective view of the configuration of an ion implantation device showing an embodiment of the present invention;
3 and 4 are a front view of a conventional arc chamber and a perspective view of the configuration of an ion implantation apparatus. In the figure, 1 is the arc chamber, 2 is the front surface of the arc chamber, 3 is the arc chamber slit, 4 is the extraction electrode,
5 is an extraction electrode slit, 6 is a cross section of the ion beam, and 7 is a cross section of the ion beam.
is the ion density distribution in the Y direction, and 8 is the extraction power source. In addition, the same reference numerals in each figure are the same. indicates a considerable portion. Agent Masuo Oiwa (2 others) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Procedure correction band (voluntary)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  アークチャンバの一面に形成されたアークチャンバス
リットから、前記アークチャンバ内部で発生したイオン
がイオンビームとして引き出されるイオン注入装置にお
いて、前記アークチャンバスリットのスリット幅を中央
部を両端部より狭くしてイオン密度分布が均一化する形
状としたことを特徴とするイオン注入装置。
In an ion implantation device in which ions generated inside the arc chamber are extracted as an ion beam from an arc chamber slit formed on one surface of the arc chamber, the slit width of the arc chamber slit is narrower at the center than at both ends. An ion implantation device characterized by having a shape that makes density distribution uniform.
JP2286520A 1990-10-23 1990-10-23 Ion implantation device Pending JPH04160745A (en)

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