JPH04267044A - Ion implanter - Google Patents

Ion implanter

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JPH04267044A
JPH04267044A JP2660191A JP2660191A JPH04267044A JP H04267044 A JPH04267044 A JP H04267044A JP 2660191 A JP2660191 A JP 2660191A JP 2660191 A JP2660191 A JP 2660191A JP H04267044 A JPH04267044 A JP H04267044A
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正隆 加勢
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森 治久
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Abstract

PURPOSE:To decelerate the ion speed in the high-vacuum area and suppress the generation of high-energy neutral particles by providing ion deceleration electrodes in a space exhausted by a high exhaust pump between a mass spectrometer and a post-deflection accelerator. CONSTITUTION:A space formed between a mass spectrometer 3 and a target 5 is kept vacuum via an exhaust hole 7. The ion speed is decelerated to a preset value by electrodes 10, 11 provided in the space, and ions fed to the target 5 are controlled to the preset speed by a post-deflection acceleration section 8. The running distance is shortened when ions are decelerated, ions are decelerated in the proper-vacuum area, thus the collision probability between ions and residual gas is decreased, and the generation of neutral particles can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は半導体基板に浅いPN接
合を形成するための低エネルギーイオンを注入可能な装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus capable of implanting low energy ions to form a shallow PN junction in a semiconductor substrate.

【0002】イオン注入は, 半導体基板等の被注入タ
ーゲットに対する不純物の注入深さおよび濃度に関する
制御性が優れているてめに, VLSIの製造工程にお
けるPN接合の形成に広く適用されている。従来は, 
例えば, 数十KeV に加速された硼素(B),燐(
P),砒素(As)等の不純物イオンをシリコン基板に
注入して深さ 0.3μm 程度のPN接合を形成して
いたが, VLSIに必要な 0.1μm 程度の浅い
PN接合を形成するためには,10KeV程度の低エネ
ルギーの不純物イオンを注入する技術が重要となってい
る。
Ion implantation is widely applied to the formation of PN junctions in VLSI manufacturing processes because of its excellent controllability regarding the implantation depth and concentration of impurities into an implanted target such as a semiconductor substrate. conventionally,
For example, boron (B), phosphorus (
Impurity ions such as P) and arsenic (As) were implanted into the silicon substrate to form a PN junction with a depth of about 0.3 μm, but in order to form a shallow PN junction of about 0.1 μm required for VLSI, For this reason, technology for implanting impurity ions with low energy of about 10 KeV has become important.

【0003】0003

【従来の技術】通常, イオン注入におけるイオンビー
ムは, 所望の元素または分子から成る不純物イオンを
発生させるイオン源, 該イオン源からイオンを引き出
すための引出し電極(前段加速電極),所望の質量およ
び電荷を有するイオンを取り出すための質量分析器を構
成する磁石,質量分析器からのイオンの速度を所定値に
減速または加速するための電極を有する後段加速部を経
て,該ターゲットである半導体基板に照射される。これ
を図4を参照して説明する。
[Prior Art] Normally, an ion beam for ion implantation consists of an ion source that generates impurity ions consisting of a desired element or molecule, an extraction electrode (pre-acceleration electrode) for extracting ions from the ion source, and a desired mass and mass. After passing through a post-acceleration section that includes a magnet forming a mass spectrometer for extracting charged ions and electrodes for decelerating or accelerating the velocity of ions from the mass spectrometer to a predetermined value, the ions are transferred to the target semiconductor substrate. irradiated. This will be explained with reference to FIG.

【0004】すなわち, イオン源1で生成されたイオ
ンは, イオン源1に対向して配置された引出し電極2
により30〜60KeV に加速(前段加速)されたの
ち, 質量分析器3の磁場により偏向され, 所望の電
荷を有するイオン種のみが, 図示しないスリットを通
過して後段加速部4に入射する。このイオン種は, 後
段加速部4により減速または加速されて所定エネルギー
に調整されたのち, シリコンウエハ等の半導体基板5
に注入される。このとき, 半導体基板5を流れる電流
を計測して注入量が制御される。なお, 同図における
符号6は, 順次イオン注入される複数の半導体基板5
が装着される回転式の支持ディスク6である。また,上
記前段加速電圧を20KeV 程度以下に下げると, 
充分なビーム電流を有するイオンをイオン源1から引き
出すことができないため, 上記の範囲の加速電圧に設
定される。
[0004] That is, ions generated by the ion source 1 are transferred to an extraction electrode 2 disposed opposite to the ion source 1.
After being accelerated to 30 to 60 KeV (pre-acceleration), the ions are deflected by the magnetic field of the mass spectrometer 3, and only ion species having a desired charge pass through a slit (not shown) and enter the post-acceleration section 4. These ion species are decelerated or accelerated by a post-acceleration unit 4 and adjusted to a predetermined energy, and then transferred to a semiconductor substrate 5 such as a silicon wafer.
is injected into. At this time, the amount of implantation is controlled by measuring the current flowing through the semiconductor substrate 5. Note that the reference numeral 6 in the figure indicates a plurality of semiconductor substrates 5 into which ions are sequentially implanted.
This is a rotary support disk 6 on which a is mounted. Also, if the above-mentioned pre-stage acceleration voltage is lowered to about 20 KeV or less,
Since ions with sufficient beam current cannot be extracted from the ion source 1, the acceleration voltage is set within the above range.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の後段加速部
4における電極に,イオンを減速するような電圧を印加
した場合, 不純物の注入深さの制御性が劣化する問題
があった。この原因は,次のように考えられる。すなわ
ち,イオンが残留ガスと衝突すると,電荷移動が行われ
,イオンが中性粒子となる。例えば硼素イオン(B+ 
) を例にとると,  B+ +  n  → B0 +  n+ ここに, 
nは残留ガス分子,B0 は中性化した硼素イオンを表
す。
[Problems to be Solved by the Invention] When a voltage that decelerates ions is applied to the electrodes in the conventional post-acceleration section 4, there is a problem in that the controllability of the implantation depth of impurities deteriorates. The reason for this is thought to be as follows. That is, when ions collide with residual gas, charge transfer occurs and the ions become neutral particles. For example, boron ion (B+
), B+ + n → B0 + n+ where,
n represents a residual gas molecule, and B0 represents a neutralized boron ion.

【0006】上記のようにして生成した中性粒子 B0
 は, 後段加速部4において減速を受けないので,B
+ の初期速度とほぼ同じ速度を維持しており, した
がって, 減速された B+ よりも深く注入される。 この現象を確かめるために行った実験結果を図5に示す
。同図は,35KeVに前段加速された B+ が, 
後段加速部4において5KeV に減速されたのち注入
されたときのシリコンウエハ中の硼素不純物のプロファ
イルであって,横軸は表面からの深さ(nm), 縦軸
は硼素濃度(atoms/cm 3)である。なお, 
このときの注入量は6×1013cm−2である。パラ
メータは, 後段加速部4の減速電極直前における残留
ガス圧であって,試料1は 3.2×10−5Torr
の場合, 試料2は 3.8×10−6Torrの場合
である。
Neutral particles B0 produced as described above
Since B is not decelerated in the rear acceleration section 4,
It maintains almost the same initial velocity as B+, and is therefore injected deeper than B+, which has been slowed down. FIG. 5 shows the results of an experiment conducted to confirm this phenomenon. The figure shows that B+, which has been pre-accelerated to 35KeV,
This is the profile of boron impurity in the silicon wafer when it is implanted after being decelerated to 5 KeV in the post-acceleration section 4, where the horizontal axis is the depth from the surface (nm) and the vertical axis is the boron concentration (atoms/cm3). ). In addition,
The injection amount at this time was 6×10 13 cm −2 . The parameter is the residual gas pressure immediately before the deceleration electrode of the post-acceleration section 4, and the pressure for sample 1 is 3.2 x 10-5 Torr.
In the case of sample 2, the pressure is 3.8 x 10-6 Torr.

【0007】図示のように, 試料1においては, 5
KeV の B+ に対応するメインピークの他に,3
5KeVの B+ に対応するサブピークが, 表面か
ら約150nm の位置に存在している。一方, 試料
2においては, このサブピークは顕著ではない。この
サブピークの面積から, 残留ガス圧が 3.2×10
−5Torrの場合, 上記の機構によって,B+ の
約0.7 %が B0 に変換すると見積もられる。こ
のように, 後段加速部4によりほとんど減速を受けな
い中性粒子 B0 によってPN接合が深く形成されて
しまうことが明らかである。
As shown in the figure, in sample 1, 5
In addition to the main peak corresponding to B+ of KeV, 3
A sub-peak corresponding to B+ of 5 KeV exists at a position approximately 150 nm from the surface. On the other hand, in sample 2, this subpeak is not significant. From the area of this sub-peak, the residual gas pressure is 3.2×10
In the case of −5 Torr, it is estimated that approximately 0.7% of B+ is converted to B0 by the above mechanism. In this way, it is clear that a deep PN junction is formed by the neutral particles B0 which are hardly decelerated by the post-acceleration section 4.

【0008】上記のような中性粒子の発生を減少させる
には, ■減速前のイオンが走行する空間における残留
ガス圧を低くする;■減速前のイオンが走行する空間の
距離を短くする;のいずれかの方策が考えられる。前者
■に関し, イオンの走行空間に沿って各所に排気装置
が設けられている。とくに, 質量分析器3と後段加速
部4との間には, 一般に, 図6に示すように, 排
気孔7を通じて大容量のターボ分子ポンプ(図示省略)
が接続されている。しかし, 後段加速管4内部は,こ
れを直接排気するような構造にはなっておらず,しかも
,半導体基板5や支持ディスク6が設置されるエンドス
テーションからのガスリークが無視できないために, 
真空度は必ずしも高くない。一方,後者■に関しては,
 後段加速部4の電極, すなわち後段加速電極8が質
量分析器3から離れた配置となっている。これは, 後
段加速電極8を半導体基板5に接近させた構造とするこ
とによって,半導体基板5に入射するイオンビームの密
度を高く維持するためである。したがって, 減速前の
イオンが走行する距離が大きくならざるを得ない。なお
,図において符号31は, 質量分析器3の射出スリッ
ト31である。
In order to reduce the generation of neutral particles as described above, 1) lower the residual gas pressure in the space in which ions travel before deceleration; 2) shorten the distance in the space in which ions travel before deceleration; Either of the following measures can be considered. Regarding the former (2), exhaust devices are installed at various locations along the ion travel space. In particular, as shown in FIG. 6, a large-capacity turbomolecular pump (not shown) is generally connected between the mass spectrometer 3 and the post-acceleration section 4 through the exhaust hole 7.
is connected. However, the inside of the second-stage acceleration tube 4 is not structured to directly exhaust gas, and furthermore, gas leakage from the end station where the semiconductor substrate 5 and the support disk 6 are installed cannot be ignored.
The degree of vacuum is not necessarily high. On the other hand, regarding the latter ■,
The electrode of the post-acceleration unit 4, that is, the post-acceleration electrode 8, is located away from the mass spectrometer 3. This is because the density of the ion beam incident on the semiconductor substrate 5 can be maintained at a high level by having the latter stage acceleration electrode 8 close to the semiconductor substrate 5. Therefore, the distance traveled by the ions before deceleration has to increase. Note that in the figure, the reference numeral 31 is the injection slit 31 of the mass spectrometer 3.

【0009】以上のように,従来のイオン注入装置にお
いては,低エネルギーイオン注入において問題となる高
エネルギー中性粒子の発生原因となるイオンと残留ガス
の衝突確率が大きくなることが避けられなかった。
As described above, in conventional ion implantation equipment, it is inevitable that the probability of collision between ions and residual gas increases, which causes the generation of high-energy neutral particles, which is a problem in low-energy ion implantation. .

【0010】本発明は, イオンと残留ガスとの衝突に
より生じる高エネルギの中性粒子が注入されないイオン
注入装置を提供すること, とくに,イオンの加速およ
び減速に関する汎用性を失うことなく, 減速前のイオ
ンが走行する空間を短縮し, かつ, この空間の真空
度を高レベルに維持することによって前記中性粒子の生
成を低減可能な構造を有するイオン注入装置を提供する
ことを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an ion implantation device in which high-energy neutral particles generated by collisions between ions and residual gas are not implanted, and in particular, to provide an ion implantation device that does not implant high-energy neutral particles caused by collisions between ions and residual gas, and in particular, without losing versatility regarding ion acceleration and deceleration. An object of the present invention is to provide an ion implantation device having a structure capable of reducing the generation of neutral particles by shortening the space in which the ions travel and maintaining the degree of vacuum in this space at a high level.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は, 原子また
は分子のイオンを被処理ターゲットに注入する装置であ
って,前記イオンを発生させるためのイオン源と,該イ
オン源で発生した該イオンを分析するための質量分析器
と,前記分析された所定イオンが注入されるターゲット
と,該質量分析器とターゲットとの間に該質量分析器に
近接して画定された空間であって,該空間を真空に維持
するための排気孔が設けられた空間と,前記分析された
イオンの速度を所定値に減速するために該空間に設けら
れた電極とを具備することを特徴とする本発明に係るイ
オン注入装置により達成される。
[Means for Solving the Problems] The above object is an apparatus for injecting atomic or molecular ions into a target to be processed, which comprises an ion source for generating the ions, and an ion source for generating the ions generated by the ion source. A mass spectrometer for analysis, a target into which the analyzed predetermined ions are injected, and a space defined between the mass spectrometer and the target in proximity to the mass spectrometer, the space The present invention is characterized by comprising a space provided with an exhaust hole for maintaining the ion in a vacuum, and an electrode provided in the space for decelerating the velocity of the analyzed ions to a predetermined value. This is achieved by such an ion implantation device.

【0012】0012

【作用】質量分析器と後段加速器との間の一般に高排気
ポンプによって排気されている空間に,主としてイオン
の減速に用いられる電極を設ける。その結果,真空度の
よい領域で減速が行われるため,イオンと残留ガスとの
衝突確率が減少し,前記のような中性粒子の発生が少な
くなる。
[Operation] An electrode used mainly for decelerating ions is provided in the space between the mass spectrometer and the post-accelerator, which is generally evacuated by a high exhaust pump. As a result, deceleration is performed in a region with a good degree of vacuum, so the probability of collision between ions and residual gas is reduced, and the generation of neutral particles as described above is reduced.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明の一実施例説明図であって,図
示しない質量分析器と後段加速部4との間の空間に, 
後段加速電極8とは別に, 電極10を設置する。この
空間は, 排気孔7を通じてターボ分子ポンプ(図示省
略)によって高真空に維持されていることは従来のイオ
ン注入装置と同様である。電極10は,後段加速電極8
と同様に,絶縁碍子9によって支持された構造となって
いる。 なお, 通常, 後段加速電極8は, 図示のようにイ
オンの走行方向に沿って配列された複数の電極81, 
82,83, ・・・から成る多段構造を有しており,
 これらの電極81, 82, 83, ・・・には分
割電圧が印加され,半導体基板等のイオン注入ターゲッ
トに最も近い電極が, 前記支持ディスク6(図4参照
)と同電位(一般には接地電位)にされる。このために
, これら電極81, 82, 83, ・・・は, 
絶縁碍子9によって相互に電気的に分離されている。
[Embodiment] FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of the present invention.
Separately from the latter-stage acceleration electrode 8, an electrode 10 is installed. This space is maintained at high vacuum through the exhaust hole 7 by a turbo molecular pump (not shown), as in the conventional ion implanter. The electrode 10 is the latter acceleration electrode 8
Similarly, it has a structure supported by an insulator 9. Note that the second-stage accelerating electrode 8 usually includes a plurality of electrodes 81 arranged along the ion traveling direction as shown in the figure.
It has a multi-stage structure consisting of 82, 83, ...
A divided voltage is applied to these electrodes 81, 82, 83, . . . , and the electrode closest to the ion implantation target such as a semiconductor substrate is at the same potential as the support disk 6 (see FIG. ). For this reason, these electrodes 81, 82, 83, ...
They are electrically isolated from each other by an insulator 9.

【0014】前述のように30〜60KVで前段加速さ
れているイオンを,例えば5KeV に減速する場合に
は, 電極10に, 前記引出し電極2(図4参照)に
対して+25〜55KVを印加する。なお, 通常, 
電極10の直前に電極11を設け, 電極11に対して
前記引出し電極2と同電位を印加する。これにより, 
イオンが減速を受ける走行空間距離が短縮され,残留ガ
スとの衝突頻度が低減される。電極10による減速を行
う場合, 後段加速電極8には, イオンビームを収束
させるための弱い逆電位を印加する。一方,  通常の
イオン注入工程のように, 後段加速電極8でも加速を
行う場合には, 電極10には, イオンビームを収束
させるための弱い逆電位を印加する。
[0014] In order to decelerate ions that have been pre-accelerated at 30 to 60 KV as described above to, for example, 5 KeV, +25 to 55 KV is applied to the electrode 10 relative to the extraction electrode 2 (see FIG. 4). . Note that usually
An electrode 11 is provided immediately in front of the electrode 10, and the same potential as the extraction electrode 2 is applied to the electrode 11. As a result,
The spatial distance through which ions are decelerated is shortened, reducing the frequency of collisions with residual gas. When deceleration is performed using the electrode 10, a weak reverse potential is applied to the second stage accelerating electrode 8 in order to converge the ion beam. On the other hand, when acceleration is also performed at the post-acceleration electrode 8 as in a normal ion implantation process, a weak reverse potential is applied to the electrode 10 to converge the ion beam.

【0015】図2に示すように, 電極10が設置され
る空間および後段加速電極8を包囲する後段加速管4が
内径200mm の円筒内を, 電極10に近接して設
けられた直径200mm の排気孔7を通じて, 排気
速度1000Liter/sec を有するターボ分子
ポンプで排気した場合, 電極10および後段加速電極
8の位置における実効排気速度は, それぞれ, 90
6 Liter/sec および595 Liter/
sec となる。実際のイオン注入装置においては, 
イオン注入される半導体基板が設置されるエンドステー
ション側からのガス放出が最も大きいことから, 本発
明のイオン注入装置においては, 減速が行われる領域
の真空度は, 従来のイオン注入装置におけるそれに比
べて, 約1.5 倍に向上する。また, 質量分析器
3の出力側に設けられているスリットから減速電極10
までの距離は, 従来の装置におけるスリットから後段
加速電極8までのそれに比べて約1/4 である。した
がって, 本発明によれば, イオンと残留ガスとの衝
突による前記中性粒子の発生確率は, 従来のイオン注
入装置の約1/6に減少することが可能となる。
As shown in FIG. 2, the space in which the electrode 10 is installed and the post-acceleration tube 4 surrounding the post-acceleration electrode 8 runs through a cylinder with an inner diameter of 200 mm and an exhaust pipe with a diameter of 200 mm provided close to the electrode 10. When exhausting through the hole 7 with a turbo molecular pump having a pumping speed of 1000 liters/sec, the effective pumping speeds at the positions of the electrode 10 and the post-acceleration electrode 8 are 90 liters/sec, respectively.
6 Liter/sec and 595 Liter/sec
sec. In an actual ion implanter,
Since the greatest amount of gas is released from the end station where the semiconductor substrate to be ion-implanted is installed, in the ion implanter of the present invention, the degree of vacuum in the region where deceleration is performed is lower than that in conventional ion implanters. This results in an improvement of approximately 1.5 times. In addition, the deceleration electrode 10 is inserted through the slit provided on the output side of the mass spectrometer 3.
The distance from the slit to the rear acceleration electrode 8 is approximately 1/4 of that from the slit to the rear acceleration electrode 8 in a conventional device. Therefore, according to the present invention, the probability of generating neutral particles due to collisions between ions and residual gas can be reduced to about 1/6 of that of conventional ion implanters.

【0016】また, 電極10による減速によってイオ
ンビームの集束性は向上するが, 低速イオンをさらに
効率的に半導体基板に輸送するために, 本発明では,
 質量分析器3以後のイオン走行空間に磁界を印加した
構成を提案する。すなわち,図3に示すように, 質量
分析器3と後段加速管4の間の空間に設けられた電極1
0から後段加速管4の電極8を取り巻くように磁石20
を配置する。磁石20により, イオンの走行方向に同
軸の磁界を付与することによってイオンビームを集束す
る。
[0016] Although the focusing ability of the ion beam is improved by deceleration by the electrode 10, in the present invention, in order to more efficiently transport slow ions to the semiconductor substrate,
We propose a configuration in which a magnetic field is applied to the ion travel space after the mass spectrometer 3. That is, as shown in FIG.
A magnet 20 surrounds the electrode 8 of the second stage acceleration tube 4 from
Place. The ion beam is focused by the magnet 20 by applying a coaxial magnetic field in the direction in which the ions travel.

【0017】磁石20としては, 次のような構成が可
能である。すなわち,■中心軸がイオンの走行方向と同
軸に配置され, かつ, 絶縁碍子9によって互いに分
離された複数の環状磁石; この環状磁石が後段加速管
4の管壁を構成している場合を含む: ■上記■におけ
る各々の環状磁石を, 図3(b) に示すように, 
イオンの走行方向に平行に分割した構造; ■上記■に
おける環状磁石または■における分割磁石の, 例えば
前記質量分析器3に最も近いものを電磁石とし, その
他を常磁性体に置き換えた構成; ■上記■における環
状磁石または分割磁石,もしくは,常磁性体を,イオン
注入される半導体基板5の直前や支持ディスク6(図4
参照)の後方(支持ディスク6に関して後段加速管4と
反対側)にも追加設置した構成; 等である。
The following configurations are possible for the magnet 20. That is, ■ a plurality of annular magnets whose central axes are arranged coaxially with the direction of ion travel and are separated from each other by insulators 9; including the case where these annular magnets constitute the tube wall of the post-acceleration tube 4; : ■Each annular magnet in ■ above, as shown in Figure 3(b),
A structure in which the ring magnet in the above ■ or the divided magnet in the ■ is divided in parallel to the traveling direction of the ions; For example, the one closest to the mass spectrometer 3 is an electromagnet, and the others are replaced with paramagnetic materials; ■ The above A ring magnet, a segmented magnet, or a paramagnetic material is placed in front of the semiconductor substrate 5 into which ions are implanted or on the support disk 6 (Fig. 4).
Reference) is additionally installed at the rear (on the opposite side of the rear acceleration tube 4 with respect to the support disk 6); and so on.

【0018】なお, 後段加速管4は非磁性体から構成
されているため, 上記のような磁場の形成に対してな
んらの影響もない。
[0018] Since the second stage accelerator tube 4 is made of a non-magnetic material, it does not have any influence on the formation of the magnetic field as described above.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば, 質量分析されたイオ
ンが減速されるまでの走行空間の真空度が向上され, 
かつ, この空間の距離が短縮されるため, イオンと
残留ガスとの衝突による高エネルギー中性粒子の生成が
低減され, 低エネルギーイオン注入による浅い接合を
形成可能となる。その結果, 高密度集積回路の実用化
を促進する効果がある。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the degree of vacuum in the space in which mass-analyzed ions travel until they are decelerated is improved.
Additionally, because the distance in this space is shortened, the generation of high-energy neutral particles due to collisions between ions and residual gas is reduced, making it possible to form shallow junctions using low-energy ion implantation. As a result, it has the effect of promoting the practical application of high-density integrated circuits.

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

【図1】  本発明のイオン注入装置の構造実施例説明
[Fig. 1] An explanatory diagram of a structural example of the ion implantation device of the present invention

【図2】  本発明におけるイオン減速空間の真空度
向上説明図
[Figure 2] Explanatory diagram for improving the degree of vacuum in the ion deceleration space in the present invention

【図3】  本発明のイオン注入装置の別の構造実施例
説明図
[Fig. 3] An explanatory diagram of another structural embodiment of the ion implantation device of the present invention

【図4】  イオン注入装置の原理的構成説明図[Figure 4] Diagram explaining the basic configuration of the ion implantation device

【図5
】  減速イオン注入における高エネルギー中性粒子の
注入現象説明図
[Figure 5
] Diagram explaining the injection phenomenon of high-energy neutral particles in deceleration ion implantation

【図6】  従来の装置による減速イオン注入の問題点
説明図
[Figure 6] Diagram explaining problems in deceleration ion implantation using conventional equipment

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  イオン源                  
  8  後段加速電極2  引出し電極      
            9  絶縁碍子3  質量分
析器                  10  電
極4  後段加速管                
  11  電極5  半導体基板         
         20  磁石6  支持ディスク 
               31  射出スリット
7  排気孔
1 Ion source
8 Post-acceleration electrode 2 Extraction electrode
9 Insulator 3 Mass spectrometer 10 Electrode 4 Post-acceleration tube
11 Electrode 5 Semiconductor substrate
20 Magnet 6 Support disk
31 Injection slit 7 Exhaust hole

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  原子または分子のイオンを被処理ター
ゲットに注入する装置であって,前記イオンを発生させ
るためのイオン源1と,該イオン源1で発生した該イオ
ンを分析するための質量分析器3と,前記分析された所
定イオンが注入されるターゲット5と,該質量分析器3
とターゲット5との間に該質量分析器3に近接して画定
された空間であって,該空間を真空に維持するための排
気孔7が設けられた空間と,前記分析されたイオンの速
度を所定値に減速するために該空間に設けられた電極1
0とを具備することを特徴とするイオン注入装置。
1. An apparatus for injecting atomic or molecular ions into a target to be processed, comprising an ion source 1 for generating the ions, and a mass spectrometer for analyzing the ions generated by the ion source 1. a target 5 into which the analyzed predetermined ions are implanted, and the mass analyzer 3.
A space defined near the mass spectrometer 3 between the target 5 and the target 5, and a space provided with an exhaust hole 7 for maintaining the space in a vacuum, and the velocity of the analyzed ions. An electrode 1 provided in the space to reduce the speed to a predetermined value.
0. An ion implantation device characterized by comprising: 0.
【請求項2】  前記電極10とターゲット5との間に
,該ターゲット5に入射する前記イオンが有する速度を
所定値に制御するための後段加速部8が設けられたこと
を特徴とする請求項1記載のイオン注入装置。
2. A post-acceleration section 8 is provided between the electrode 10 and the target 5 for controlling the velocity of the ions entering the target 5 to a predetermined value. 1. The ion implantation device according to 1.
【請求項3】  前記電極10は,その支持体よりも前
記質量分析器3に近接して配置されていることを特徴と
する請求項1記載のイオン注入装置。
3. The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein the electrode 10 is arranged closer to the mass spectrometer 3 than its support.
【請求項4】  前記分析されたイオンの進路に同軸な
磁界を印加する手段20が設けられていることを特徴と
する請求項1または2記載のイオン注入装置。
4. The ion implantation apparatus according to claim 1, further comprising means 20 for applying a coaxial magnetic field to the path of the analyzed ions.
【請求項5】  前記磁界印加手段20は,該電極10
および後段加速部8の周囲に配置された複数の磁石から
成ることを特徴とする請求項4記載のイオン注入装置。
5. The magnetic field applying means 20 is configured to apply a magnetic field to the electrode 10.
5. The ion implantation apparatus according to claim 4, further comprising a plurality of magnets arranged around the post-acceleration section.
【請求項6】  請求項1乃至5記載の何れかのイオン
注入装置における前記電極10によって所定速度に減速
されたイオンを前記ターゲット5に注入する工程を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of implanting ions decelerated to a predetermined speed by the electrode 10 into the target 5 in the ion implantation apparatus according to any one of claims 1 to 5. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2343546A (en) * 1995-11-08 2000-05-10 Applied Materials Inc An ion implanter having a deceleration lens assembly
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