JPH0445269A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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- JPH0445269A JPH0445269A JP2154539A JP15453990A JPH0445269A JP H0445269 A JPH0445269 A JP H0445269A JP 2154539 A JP2154539 A JP 2154539A JP 15453990 A JP15453990 A JP 15453990A JP H0445269 A JPH0445269 A JP H0445269A
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- wafer
- electrons
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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〕
この発明は半導体装置を製造するプロセスで使用される
イオン注入装置に関し、特にイオン注入時のウェハ帯電
を取り除く中和器に関するものである。
イオン注入装置に関し、特にイオン注入時のウェハ帯電
を取り除く中和器に関するものである。
イオン注入装置はウェハへの不純物導入手段として多く
の工程で用いられている。これらのうちＭＯＳ）ランジ
スタのソースドレイン注入に代表される注入量の多い工
程では処理能力を向上させるためにビーム電流を増加さ
せて処理する傾向にある。これに伴いターゲットである
ウェハ表面の帯電は益々増してきている。一方デバイス
はパターンの微細化、酸化膜に代表される絶縁膜の薄膜
化や、ウェハの大口径化に伴い帯電に対して弱くなって
きている。これらによりゲート酸化膜の静電破壊という
問題が発生している。
の工程で用いられている。これらのうちＭＯＳ）ランジ
スタのソースドレイン注入に代表される注入量の多い工
程では処理能力を向上させるためにビーム電流を増加さ
せて処理する傾向にある。これに伴いターゲットである
ウェハ表面の帯電は益々増してきている。一方デバイス
はパターンの微細化、酸化膜に代表される絶縁膜の薄膜
化や、ウェハの大口径化に伴い帯電に対して弱くなって
きている。これらによりゲート酸化膜の静電破壊という
問題が発生している。
このウェハ帯電による静電破壊を防止するために、従来
はイオン注入時にウェハに電子を供給し電荷を中和する
手段が用いられてきた。以下、この従来技術について説
明する。
はイオン注入時にウェハに電子を供給し電荷を中和する
手段が用いられてきた。以下、この従来技術について説
明する。
イオン注入装置はイオン源部で所望のイオンを含むプラ
ズマを発生させ、これを電界により引き出し、加速し、
分析マグネットに通すことにまり所望のイオンのみを注
入室に導く様になっている。
ズマを発生させ、これを電界により引き出し、加速し、
分析マグネットに通すことにまり所望のイオンのみを注
入室に導く様になっている。
この注入室でイオンビームと同時に電子を供給しウェハ
の帯電を防止する。
の帯電を防止する。
第３図は従来のイオン注入装置の注入室の概略構成図で
あり、図において１はウェハ、２はウェハ１を装着する
ディスク、３はビーム電流値を計測するファラデーボッ
クス、４はこのファラデーボックス３に設けられたサプ
レッサ電極、５はイオンビームを成形するための成形マ
スク、６は１子の供給源であるフィラメントである。
あり、図において１はウェハ、２はウェハ１を装着する
ディスク、３はビーム電流値を計測するファラデーボッ
クス、４はこのファラデーボックス３に設けられたサプ
レッサ電極、５はイオンビームを成形するための成形マ
スク、６は１子の供給源であるフィラメントである。
次に動作について説明する。
イオンビームは成形マスク５．サプレッサ電相４を通り
さらにファラデーボックス３を通過しズウエハ１に達す
る。ウェハ１はディスク２上に１０数枚装着され、約１
１００Ｏｒｐで高速回転りながら並進運動を行いウェハ
全面にイオン注入される。この時ウェハ１の帯電を防止
するためにファラデーボックス３内に設けられたフィラ
メント６より、熱電子を引き出し、対向するファラデー
ボックス３の壁に当てそこから発生する２次電子により
ウェハ１を中和する構造となっている。
さらにファラデーボックス３を通過しズウエハ１に達す
る。ウェハ１はディスク２上に１０数枚装着され、約１
１００Ｏｒｐで高速回転りながら並進運動を行いウェハ
全面にイオン注入される。この時ウェハ１の帯電を防止
するためにファラデーボックス３内に設けられたフィラ
メント６より、熱電子を引き出し、対向するファラデー
ボックス３の壁に当てそこから発生する２次電子により
ウェハ１を中和する構造となっている。
以上のようにしてウェハ１はディスク２が１巨転する毎
にイオンビームと上記２次電子の供給を受けることにな
る。
にイオンビームと上記２次電子の供給を受けることにな
る。
従来のイオン注入装置の中和器は以上のように構成され
ているので、ウェハに対して電子は供給できるが、その
供給量をウェハ帯電量に応じて調整することができず、
供給不足でウェハが正に帯電したままであったり、逆に
供給過剰で負に帯電したりするという問題点があった。
ているので、ウェハに対して電子は供給できるが、その
供給量をウェハ帯電量に応じて調整することができず、
供給不足でウェハが正に帯電したままであったり、逆に
供給過剰で負に帯電したりするという問題点があった。
この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
ものでウェハの帯電に応じた量の電子を供給することの
できるイオン注入装置を得ることを目的とする。
ものでウェハの帯電に応じた量の電子を供給することの
できるイオン注入装置を得ることを目的とする。
この発明に係るイオン注入装置は、イオンビームの電流
密度を測定し、この測定値に応じてウェハ電荷中和用電
子の供給量を制御するようにしたものである。
密度を測定し、この測定値に応じてウェハ電荷中和用電
子の供給量を制御するようにしたものである。
この発明においては、イオンビームの電流密度を測定し
、この測定値に応じてウェハ電荷中和用電子の供給量を
制御するようにしたので、中和用電子が供給不足でウェ
ハが正に帯電したままであったり、逆に供給過剰で負に
帯電したりすることかない。
、この測定値に応じてウェハ電荷中和用電子の供給量を
制御するようにしたので、中和用電子が供給不足でウェ
ハが正に帯電したままであったり、逆に供給過剰で負に
帯電したりすることかない。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例によるイオン注入装置のイオ
ン注入室の概略構成図であり、第３図と同一符号は同一
または相当部分を示し、７はビーム密度測定装置、８は
制御回路である。
ン注入室の概略構成図であり、第３図と同一符号は同一
または相当部分を示し、７はビーム密度測定装置、８は
制御回路である。
次に動作について説明する。
まず、イオン注入装置の主要構造は前述した従来例と基
本的に異ならないのでここでは主にウェハの帯電を中和
するための電子供給部分を中心に説明する。
本的に異ならないのでここでは主にウェハの帯電を中和
するための電子供給部分を中心に説明する。
ウェハ１にイオンビームが照射される前、つまりディス
ク２がイオンビームの通路より退いている状態の時に、
イオンビームはビーム密度測定装置７に到達する。この
ビーム密度測定装置７にてビームの強度分布、つまり密
度分布を測定しイオンビーム内の最大電流密度を検出す
る。ここでこの最大電流密度と静電破壊の関係を第２図
に示す。
ク２がイオンビームの通路より退いている状態の時に、
イオンビームはビーム密度測定装置７に到達する。この
ビーム密度測定装置７にてビームの強度分布、つまり密
度分布を測定しイオンビーム内の最大電流密度を検出す
る。ここでこの最大電流密度と静電破壊の関係を第２図
に示す。
図において横軸はイオンビームの最大電流密度、縦軸は
例えば、ＭＯＳ ）ランジスタのゲート酸化膜の厚さを
様々に変えたものが１チツプに構成されたトランジスタ
ＴＥＧ （テスト・エレメント・グループ）におけるゲ
ート酸化膜の耐圧不良率である。注入は各条件ともＡｓ
、３５ＫｅＶ 、３Ｘ１０１Ｓ／ｃｊで行った。この図
より最大電流密度とＴＥＧ不良率、つまり静電破壊の間
には相関があることがわかる。従ってこの最大電流密度
に応じて電子供給量を制御すればよいことがわかる。
例えば、ＭＯＳ ）ランジスタのゲート酸化膜の厚さを
様々に変えたものが１チツプに構成されたトランジスタ
ＴＥＧ （テスト・エレメント・グループ）におけるゲ
ート酸化膜の耐圧不良率である。注入は各条件ともＡｓ
、３５ＫｅＶ 、３Ｘ１０１Ｓ／ｃｊで行った。この図
より最大電流密度とＴＥＧ不良率、つまり静電破壊の間
には相関があることがわかる。従ってこの最大電流密度
に応じて電子供給量を制御すればよいことがわかる。
すなわち、ビーム密度測定装置７で検出した最大電流密
度を制御回路８に送り、フィラメント６に流す電流値を
決める。フィラメント６より放出される熱電子はフィラ
メント６に流す電流により制御できるので結果として最
大電流密度に応じた最適な電子量が供給される。
度を制御回路８に送り、フィラメント６に流す電流値を
決める。フィラメント６より放出される熱電子はフィラ
メント６に流す電流により制御できるので結果として最
大電流密度に応じた最適な電子量が供給される。
このように本実施例では、イオンビームのｔｉ密度を測
定するビーム密度測定装置７を設け、この測定値に応じ
た電流を制ｍ回路８でフィラメント６に供給するように
したので、適切な量の電子をウェハ１に供給することが
でき、デバイスの静電破壊を低減することができる。
定するビーム密度測定装置７を設け、この測定値に応じ
た電流を制ｍ回路８でフィラメント６に供給するように
したので、適切な量の電子をウェハ１に供給することが
でき、デバイスの静電破壊を低減することができる。
なお、上記実施例ではイオンビーム内の最大電流密度に
応じて電子供給量を制御する場合を示したが、電流密度
をディスクの高速回転方向に積算した最大精積算流密度
に応じて制御するようにしてもよい。
応じて電子供給量を制御する場合を示したが、電流密度
をディスクの高速回転方向に積算した最大精積算流密度
に応じて制御するようにしてもよい。
またイオンビームの電流密度はイオン源部でのイオンの
発生条件、詳しくは規格化パービアンスＰ／Ｐｃに大き
く依存するのでイオンビームの電流密度を直接測定する
のではなく、規格化パービアンスに応じて電子供給量を
制御しても同じ効果が得られる。尚規格化パービアンス
とは以下に示す値である。
発生条件、詳しくは規格化パービアンスＰ／Ｐｃに大き
く依存するのでイオンビームの電流密度を直接測定する
のではなく、規格化パービアンスに応じて電子供給量を
制御しても同じ効果が得られる。尚規格化パービアンス
とは以下に示す値である。
Ｉ ：引き出し電流 Ｉ ＩＫ？
阿ａｆｔ ：実効賞量数
ｒ Ｆ訂■−ΣｘＫｆｖＴ−７＜ Σｉ、ｍＩ）Ｋ
ドＺＫ ：イオン価数 Ａ ：引き出し面積 Ｖ ：加速電圧 ｄｏ ：実効ギャップ長 〔発明の効果〕 以上のように、この発明に係るイオン注入装置によれば
、ウェハ電荷を中和するための電子の供給量をイオンビ
ームの最大電流密度に応じて制御するようにしたので、
電子供給の最適制御が行え、静電破壊を起こさないイオ
ン注入が行えるという効果がある。
ドＺＫ ：イオン価数 Ａ ：引き出し面積 Ｖ ：加速電圧 ｄｏ ：実効ギャップ長 〔発明の効果〕 以上のように、この発明に係るイオン注入装置によれば
、ウェハ電荷を中和するための電子の供給量をイオンビ
ームの最大電流密度に応じて制御するようにしたので、
電子供給の最適制御が行え、静電破壊を起こさないイオ
ン注入が行えるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるイオン注入装置のイ
オン注入室の概略構成図、第２図は最大電流密度とＴＥ
Ｇ不良率の関係を示す図、第３図は従来のイオン注入装
置のイオン注入室の概略構成図である。 １はウェハ、６はフィラメント、７はビーム密度測定装
置、８は制御回路である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
オン注入室の概略構成図、第２図は最大電流密度とＴＥ
Ｇ不良率の関係を示す図、第３図は従来のイオン注入装
置のイオン注入室の概略構成図である。 １はウェハ、６はフィラメント、７はビーム密度測定装
置、８は制御回路である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）イオン注入時のウェハ帯電を抑制するための電子
供給源を有するイオン注入装置において、電子供給量を
イオンビームの最大電流密度に応じて制御するようにし
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 |
|---|---|---|---|
| JP2154539A JPH0445269A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154539A JPH0445269A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445269A true JPH0445269A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15586471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154539A Pending JPH0445269A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445269A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499273A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-31 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン注入装置の帯電防止装置 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP2154539A patent/JPH0445269A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499273A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-31 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン注入装置の帯電防止装置 |
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