JPH05325873A - イオン注入装置及びイオン注入方法 - Google Patents
イオン注入装置及びイオン注入方法Info
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- JPH05325873A JPH05325873A JP4127193A JP12719392A JPH05325873A JP H05325873 A JPH05325873 A JP H05325873A JP 4127193 A JP4127193 A JP 4127193A JP 12719392 A JP12719392 A JP 12719392A JP H05325873 A JPH05325873 A JP H05325873A
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- ion
- ions
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- shaft
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオンをターゲットに注入する場合のエネル
ギー、メタル、及びクロスコンタミネーションを低減さ
せるイオン注入装置の構造の改良及びイオン注入方法の
改良に関し、ターゲットへのイオンの注入に際してエネ
ルギー、メタル、及びクロスコンタミネーションを防止
することを目的とする。 【構成】 イオンソース１からイオンを引き出して質量
分析器２を通し、スリット３を通過させて速度制御器４
により速度を制御し、ターボポンプ６で排気されている
チャンバ5aを通過させ、処理室７に載置されている半導
体ウエーハ８にイオンを注入するイオン注入装置におい
て、チャンバ5aと一体構成のチャンバ5bと、螺旋状の形
状を有し、静止状態で前記イオンのビームライン1aを完
全に遮蔽するブレード10a を設けたローター10を備えた
軸９と、チャンバ5b内で軸９を支持する軸受け11と、制
御装置13により回転数を制御され、軸９を回転させるモ
ーター12とを具備するように構成する。
ギー、メタル、及びクロスコンタミネーションを低減さ
せるイオン注入装置の構造の改良及びイオン注入方法の
改良に関し、ターゲットへのイオンの注入に際してエネ
ルギー、メタル、及びクロスコンタミネーションを防止
することを目的とする。 【構成】 イオンソース１からイオンを引き出して質量
分析器２を通し、スリット３を通過させて速度制御器４
により速度を制御し、ターボポンプ６で排気されている
チャンバ5aを通過させ、処理室７に載置されている半導
体ウエーハ８にイオンを注入するイオン注入装置におい
て、チャンバ5aと一体構成のチャンバ5bと、螺旋状の形
状を有し、静止状態で前記イオンのビームライン1aを完
全に遮蔽するブレード10a を設けたローター10を備えた
軸９と、チャンバ5b内で軸９を支持する軸受け11と、制
御装置13により回転数を制御され、軸９を回転させるモ
ーター12とを具備するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオンをターゲットに
注入する場合のエネルギーコンタミネーション、メタル
コンタミネーション及びクロスコンタミネーションを低
減させるイオン注入装置の構造の改良及びイオン注入方
法の改良に関するものである。
注入する場合のエネルギーコンタミネーション、メタル
コンタミネーション及びクロスコンタミネーションを低
減させるイオン注入装置の構造の改良及びイオン注入方
法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体ウエーハにイオンを注入す
るイオン注入装置について図４により詳細に説明する。
るイオン注入装置について図４により詳細に説明する。
【０００３】図４は従来のイオン注入装置の概略構造を
示す図である。従来のイオン注入装置は、図に示すよう
にイオンソース21からイオンを引き出して質量分析器22
を通した後、スリット23を通過して速度制御器24により
速度を制御し、ビームライン21a を通して処理室27に載
置されている半導体ウエーハ８にイオンを注入するイオ
ン注入装置である。
示す図である。従来のイオン注入装置は、図に示すよう
にイオンソース21からイオンを引き出して質量分析器22
を通した後、スリット23を通過して速度制御器24により
速度を制御し、ビームライン21a を通して処理室27に載
置されている半導体ウエーハ８にイオンを注入するイオ
ン注入装置である。
【０００４】近年の半導体デバイスの微細化、高集積化
に伴い、深さ100nm 以下の浅いpn接合層を形成するため
の低エネルギー注入技術や、CMOSのウェル形成、素子分
離、ソフトエラー防止埋め込み層などの形成のための高
エネルギー注入技術に対する要求が高まっている。
に伴い、深さ100nm 以下の浅いpn接合層を形成するため
の低エネルギー注入技術や、CMOSのウェル形成、素子分
離、ソフトエラー防止埋め込み層などの形成のための高
エネルギー注入技術に対する要求が高まっている。
【０００５】このようなイオン注入装置を用いてイオン
の注入を行う場合に、低エネルギーでイオンを引き出す
とビーム電流が非常に小さくなるので、まず引き出し電
極から高エネルギーでイオンを引き出し、質量分析器を
通した後、速度制御器によってイオンの速度を減速させ
て低エネルギーで注入する減速注入や、注入しようとす
るイオンを分子イオンにし、例えばＢ+ の場合には、Ｂ
Ｆ2 +にし、Ｂと２Ｆに分離した状態で注入エネルギーを
分け合うことにより効果的に目的のイオンを低エネルギ
ーで注入する分子イオン注入や、複数のイオンからなる
ダブルチャージイオンを質量分析器で選択した後、イオ
ンを速度制御器で加速して、単一のイオンからなるシン
グルチャージイオンの場合の２倍の高エネルギーで注入
するダブルチャージイオン注入などの試みが盛んに行わ
れている。
の注入を行う場合に、低エネルギーでイオンを引き出す
とビーム電流が非常に小さくなるので、まず引き出し電
極から高エネルギーでイオンを引き出し、質量分析器を
通した後、速度制御器によってイオンの速度を減速させ
て低エネルギーで注入する減速注入や、注入しようとす
るイオンを分子イオンにし、例えばＢ+ の場合には、Ｂ
Ｆ2 +にし、Ｂと２Ｆに分離した状態で注入エネルギーを
分け合うことにより効果的に目的のイオンを低エネルギ
ーで注入する分子イオン注入や、複数のイオンからなる
ダブルチャージイオンを質量分析器で選択した後、イオ
ンを速度制御器で加速して、単一のイオンからなるシン
グルチャージイオンの場合の２倍の高エネルギーで注入
するダブルチャージイオン注入などの試みが盛んに行わ
れている。
【０００６】これらの方法で注入すると、注入時に質量
分析器とイオンの速度制御器の間のビームライン或いは
速度制御器を通過するイオンの一部が、そこに存在する
残留ガス（主に水素、水）やスリットとの衝突により、
中性化或いは解離される。
分析器とイオンの速度制御器の間のビームライン或いは
速度制御器を通過するイオンの一部が、そこに存在する
残留ガス（主に水素、水）やスリットとの衝突により、
中性化或いは解離される。
【０００７】例えば，減速注入の場合にはＢ+がＢ0に、
分子イオン注入の場合にはＢＦ2 +がＢ+と２Ｆ0に、ダブ
ルチャージイオン注入の場合にはＢ++がＢ+あるいはＢ0
にそれぞれ解離或いは中性化されることになる。その結
果これらのイオンは速度制御器で目的のエネルギーで加
減速されないことになる。従って目的とする深さと異な
る場所に注入される成分、つまりエネルギーコンタミネ
ーションが生じるようになり、このエネルギーコンタミ
ネーションの低減を図ることが必要になる。
分子イオン注入の場合にはＢＦ2 +がＢ+と２Ｆ0に、ダブ
ルチャージイオン注入の場合にはＢ++がＢ+あるいはＢ0
にそれぞれ解離或いは中性化されることになる。その結
果これらのイオンは速度制御器で目的のエネルギーで加
減速されないことになる。従って目的とする深さと異な
る場所に注入される成分、つまりエネルギーコンタミネ
ーションが生じるようになり、このエネルギーコンタミ
ネーションの低減を図ることが必要になる。
【０００８】またイオン注入には、これ以外にもイオン
ビームによる装置内壁或いはスリットのスパッタリング
などに起因するメタルコンタミネーションがあり、過去
にそのイオン注入装置で使用してきた砒素、燐、シリコ
ン等の元素がチャンバー内壁やスリットに付着し、これ
らをイオンビームがスパッタすることにより生じるクロ
スコンタミネーションもある。
ビームによる装置内壁或いはスリットのスパッタリング
などに起因するメタルコンタミネーションがあり、過去
にそのイオン注入装置で使用してきた砒素、燐、シリコ
ン等の元素がチャンバー内壁やスリットに付着し、これ
らをイオンビームがスパッタすることにより生じるクロ
スコンタミネーションもある。
【０００９】これらのコンタミネーションは従来は殆ど
無視出来たが、半導体装置が高集積化するに従い、リー
ク電流や絶縁膜の耐圧不良の原因となってきている。以
上のような状況から、これらのエネルギーコンタミネー
ション、メタルコンタミネーション及びクロスコンタミ
ネーションの低減を図ることが要望されている。
無視出来たが、半導体装置が高集積化するに従い、リー
ク電流や絶縁膜の耐圧不良の原因となってきている。以
上のような状況から、これらのエネルギーコンタミネー
ション、メタルコンタミネーション及びクロスコンタミ
ネーションの低減を図ることが要望されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のイ
オン注入装置及びイオン注入方法においては、ターゲッ
トに注入しようとするイオンの速度と異なる速度を有す
る他の元素のイオンが注入しようとするイオンに混合す
るのを防止する手段を備えていないので、注入しようと
する元素のイオンとは異なる元素のイオンがターゲット
に注入され、注入したい元素が注入したい深さに注入さ
れなかったり、精密な浅い注入層や深い注入層が形成さ
れなかったり、メタルコンタミネーションやクロスコン
タミネーションが発生し、これらのコンタミネーション
が原因となって起こるリーク電流の増大や絶縁膜の耐圧
不良の発生といった半導体素子の障害が発生するという
問題点があった。
オン注入装置及びイオン注入方法においては、ターゲッ
トに注入しようとするイオンの速度と異なる速度を有す
る他の元素のイオンが注入しようとするイオンに混合す
るのを防止する手段を備えていないので、注入しようと
する元素のイオンとは異なる元素のイオンがターゲット
に注入され、注入したい元素が注入したい深さに注入さ
れなかったり、精密な浅い注入層や深い注入層が形成さ
れなかったり、メタルコンタミネーションやクロスコン
タミネーションが発生し、これらのコンタミネーション
が原因となって起こるリーク電流の増大や絶縁膜の耐圧
不良の発生といった半導体素子の障害が発生するという
問題点があった。
【００１１】本発明は以上のような状況から、ターゲッ
トへのイオンの注入に際してエネルギーコンタミネーシ
ョンやメタルコンタミネーションやクロスコンタミネー
ションが生じるのを防止することが可能となるイオン注
入装置及びイオン注入方法の提供を目的としたものであ
る。
トへのイオンの注入に際してエネルギーコンタミネーシ
ョンやメタルコンタミネーションやクロスコンタミネー
ションが生じるのを防止することが可能となるイオン注
入装置及びイオン注入方法の提供を目的としたものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のイオン注入装置
は、イオンソースからイオンを引き出して質量分析器を
通した後、スリットを通過させて速度制御器により速度
を制御し、排気装置により排気されているチャンバを通
過させ、処理室に載置されているターゲットにこのイオ
ンを注入するイオン注入装置において、このチャンバと
一体に形成されているチャンバと、螺旋状の形状を有
し、静止状態でこのイオンのビームラインを完全に遮蔽
するブレードを設けたローターを備えた軸と、このチャ
ンバ内においてこの軸を支持する軸受けと、制御装置に
より回転数を制御され、この軸を回転させるモーターと
を具備するように構成する。
は、イオンソースからイオンを引き出して質量分析器を
通した後、スリットを通過させて速度制御器により速度
を制御し、排気装置により排気されているチャンバを通
過させ、処理室に載置されているターゲットにこのイオ
ンを注入するイオン注入装置において、このチャンバと
一体に形成されているチャンバと、螺旋状の形状を有
し、静止状態でこのイオンのビームラインを完全に遮蔽
するブレードを設けたローターを備えた軸と、このチャ
ンバ内においてこの軸を支持する軸受けと、制御装置に
より回転数を制御され、この軸を回転させるモーターと
を具備するように構成する。
【００１３】本発明のイオン注入方法は、上記のイオン
注入装置を用いて行うイオン注入方法であって、この軸
の回転によりビームライン方向に移動するこのブレード
面とイオン粒子とが衝突しないで、イオン粒子がビーム
ラインを通過することが可能となるように、この軸を回
転させているモーターの回転数をこの制御装置を用いて
制御するように構成する。
注入装置を用いて行うイオン注入方法であって、この軸
の回転によりビームライン方向に移動するこのブレード
面とイオン粒子とが衝突しないで、イオン粒子がビーム
ラインを通過することが可能となるように、この軸を回
転させているモーターの回転数をこの制御装置を用いて
制御するように構成する。
【００１４】
【作用】即ち本発明においては、イオンソースからイオ
ンを引き出し、質量分析器を通した後、スリットを通過
させて速度制御器により速度を制御し、排気装置により
排気されているチャンバを通過させ、処理室に載置され
ているターゲットにイオンを注入するイオン注入装置に
おいて、このチャンバと一体に形成されているチャンバ
を設け、螺旋状の形状を有し、静止状態でこのイオンの
ビームラインを完全に遮蔽するブレードを備えたロータ
ーを軸に設け、このチャンバ内においてこの軸を軸受け
により支持し、制御装置によりこの軸を回転させるモー
ターの回転数を制御できるので、この軸の回転によりビ
ームライン方向に移動するこのブレード面とこのイオン
の粒子とが衝突しないで、このイオンの粒子がビームラ
インを通過することが可能となるように、この軸を回転
させているモーターの回転数をこの制御装置を用いて制
御することにより、所望のイオン以外のイオンをこのブ
レードにより反射して遮断することが可能となる。
ンを引き出し、質量分析器を通した後、スリットを通過
させて速度制御器により速度を制御し、排気装置により
排気されているチャンバを通過させ、処理室に載置され
ているターゲットにイオンを注入するイオン注入装置に
おいて、このチャンバと一体に形成されているチャンバ
を設け、螺旋状の形状を有し、静止状態でこのイオンの
ビームラインを完全に遮蔽するブレードを備えたロータ
ーを軸に設け、このチャンバ内においてこの軸を軸受け
により支持し、制御装置によりこの軸を回転させるモー
ターの回転数を制御できるので、この軸の回転によりビ
ームライン方向に移動するこのブレード面とこのイオン
の粒子とが衝突しないで、このイオンの粒子がビームラ
インを通過することが可能となるように、この軸を回転
させているモーターの回転数をこの制御装置を用いて制
御することにより、所望のイオン以外のイオンをこのブ
レードにより反射して遮断することが可能となる。
【００１５】このことを図１により詳細に説明する。本
発明の原理説明図である図１は、本発明による一実施例
のイオン注入装置及び概略構造を示す図２において、軸
９の中心を含む面で切った場合のブレード10a の断面の
模式図である。
発明の原理説明図である図１は、本発明による一実施例
のイオン注入装置及び概略構造を示す図２において、軸
９の中心を含む面で切った場合のブレード10a の断面の
模式図である。
【００１６】ブレード10a の断面が横軸方向に速度ｖ1
でＬだけ移動するものとし、イオンの粒子が同じ速度ｖ
1 で飛んでくると、イオンの粒子はブレード10a に衝突
することなく通過する。しかし、ブレード10a は厚みを
有しており、ブレード10a の断面が一番左端に来たとき
に、そこを通過しようとする粒子はブレード10a の側面
で遮断されることになる。つまりブレード10a の厚みを
ｄとすると，連続的に速度ｖ1 の粒子が飛んでくればそ
の内の
でＬだけ移動するものとし、イオンの粒子が同じ速度ｖ
1 で飛んでくると、イオンの粒子はブレード10a に衝突
することなく通過する。しかし、ブレード10a は厚みを
有しており、ブレード10a の断面が一番左端に来たとき
に、そこを通過しようとする粒子はブレード10a の側面
で遮断されることになる。つまりブレード10a の厚みを
ｄとすると，連続的に速度ｖ1 の粒子が飛んでくればそ
の内の
【００１７】
【数１】
【００１８】程度がカットされることになる。次に、ｖ
1 とは異なる速度ｖ2 で飛んできた粒子がブレード10a
を通過することができる場合を説明する。
1 とは異なる速度ｖ2 で飛んできた粒子がブレード10a
を通過することができる場合を説明する。
【００１９】図１(a) に示すようなｖ2 ＞ｖ1 の場合
は、速度ｖ2 で入ってきた粒子が距離Ｌ進む時間内に、
そのとき位置Ｄを速度ｖ1 で通過中のブレード10a の断
面が距離Ｌ−Ｄを進み終えていれば粒子はブレード10a
面に衝突することなく粒子は通過する。すなわち、
は、速度ｖ2 で入ってきた粒子が距離Ｌ進む時間内に、
そのとき位置Ｄを速度ｖ1 で通過中のブレード10a の断
面が距離Ｌ−Ｄを進み終えていれば粒子はブレード10a
面に衝突することなく粒子は通過する。すなわち、
【００２０】
【数２】
【００２１】
【数３】
【００２２】を満たすＤが存在する場合には粒子はブレ
ード10a 面に衝突しないで通過することができる。この
とき速度ｖ2 で連続的に粒子を入射すると、ブレード10
a の厚みも考慮に入れれば、粒子の総数の
ード10a 面に衝突しないで通過することができる。この
とき速度ｖ2 で連続的に粒子を入射すると、ブレード10
a の厚みも考慮に入れれば、粒子の総数の
【００２３】
【数４】
【００２４】程度が通過できることになる。ここで、Ｄ
MIN は粒子が通過することのできる最小のＤの値であ
り，これは〔数２〕により算出することが可能である。
図１(b)に示すようなｖ2 ＜ｖ1 の場合は、速度ｖ1 で
入ってきたブレード10aの断面が距離Ｌ進む時間内に，
そのときある位置Ｄを速度ｖ2 で通過中の粒子が距離Ｌ
−Ｄを進み終えていればブレード10a 面が粒子に衝突す
ることなく粒子は通過できる。すなわち、
MIN は粒子が通過することのできる最小のＤの値であ
り，これは〔数２〕により算出することが可能である。
図１(b)に示すようなｖ2 ＜ｖ1 の場合は、速度ｖ1 で
入ってきたブレード10aの断面が距離Ｌ進む時間内に，
そのときある位置Ｄを速度ｖ2 で通過中の粒子が距離Ｌ
−Ｄを進み終えていればブレード10a 面が粒子に衝突す
ることなく粒子は通過できる。すなわち、
【００２５】
【数５】
【００２６】また、Ｄ／ｖ2 はブレード10a の周期以下
でなければならないから、
でなければならないから、
【００２７】
【数６】
【００２８】
【数７】
【００２９】を満たすＤが存在する場合にブレード10a
が粒子に衝突しないで通過することができる。〔数５〕
〔数６〕〔数７〕から、
が粒子に衝突しないで通過することができる。〔数５〕
〔数６〕〔数７〕から、
【００３０】
【数８】
【００３１】したがって、
【００３２】
【数９】
【００３３】でなければならない。この式を整理する
と、
と、
【００３４】
【数１０】
【００３５】このとき速度ｖ2 で連続的に粒子を入射す
ると、ブレード10a の厚みも考慮に入れば、粒子の総数
の
ると、ブレード10a の厚みも考慮に入れば、粒子の総数
の
【００３６】
【数１１】
【００３７】程度が通過できることになる。ここで，Ｄ
MIN は，粒子が通過することのできる最小のＤの値であ
り，これは〔数５〕により決まる。
MIN は，粒子が通過することのできる最小のＤの値であ
り，これは〔数５〕により決まる。
【００３８】
【実施例】以下図２により本発明の一実施例について詳
細に説明する。図２は本発明による一実施例のイオン注
入装置の概略構成を示す図である。
細に説明する。図２は本発明による一実施例のイオン注
入装置の概略構成を示す図である。
【００３９】本発明による一実施例のイオン注入装置は
図に示すようにイオンソース１からイオンを引き出して
質量分析器２を通した後、スリット３を通過して速度制
御器４により速度を制御し、チャンバ5a内のビームライ
ン1aを通して処理室７に載置されている半導体ウエーハ
８にイオンを注入するイオン注入装置であり、このチャ
ンバ5a及び処理室７は排気装置例えばターボポンプ６に
より排気されている。
図に示すようにイオンソース１からイオンを引き出して
質量分析器２を通した後、スリット３を通過して速度制
御器４により速度を制御し、チャンバ5a内のビームライ
ン1aを通して処理室７に載置されている半導体ウエーハ
８にイオンを注入するイオン注入装置であり、このチャ
ンバ5a及び処理室７は排気装置例えばターボポンプ６に
より排気されている。
【００４０】本発明においては、チャンバ5aと一体に形
成されているチャンバ5bを設けており、このチャンバ5b
内に油分を含有しない構造を有する軸受け、例えば磁気
を利用した軸受け11により、カーボンからなる軸９を支
持させ、この軸９には螺旋状の形状を有し、静止状態で
イオンソース１から引き出されたイオンのビームライン
1aを完全に遮蔽するカーボンからなるブレード10a を備
えたローター10を備えており、この軸９は制御装置13に
より回転数を制御されるモーター12により回転させてい
る。
成されているチャンバ5bを設けており、このチャンバ5b
内に油分を含有しない構造を有する軸受け、例えば磁気
を利用した軸受け11により、カーボンからなる軸９を支
持させ、この軸９には螺旋状の形状を有し、静止状態で
イオンソース１から引き出されたイオンのビームライン
1aを完全に遮蔽するカーボンからなるブレード10a を備
えたローター10を備えており、この軸９は制御装置13に
より回転数を制御されるモーター12により回転させてい
る。
【００４１】イオンソース１においては、弗化硼素ガス
(ＢＦ3 ガス)がイオン化されて30keV のエネルギーで引
き出されており、質量分析器２においては、弗化硼素イ
オン(ＢＦ2 +)だけが選択され、ビームライン1aを通過し
たイオンは、速度制御器４で29kvの逆電圧が印加されて
１keV のエネルギーに減速される。
(ＢＦ3 ガス)がイオン化されて30keV のエネルギーで引
き出されており、質量分析器２においては、弗化硼素イ
オン(ＢＦ2 +)だけが選択され、ビームライン1aを通過し
たイオンは、速度制御器４で29kvの逆電圧が印加されて
１keV のエネルギーに減速される。
【００４２】しかし、イオンがビームライン1aを通過す
る途中において、存在する残留ガスと衝突を起こして、
イオンの一部が中性化されるＢＦ2 0(ＢＦ0,Ｂ0)になる
が、これらの元素は速度制御器４で減速されず、30keV
のエネルギーで速度制御器４を通過することになり、半
導体ウエーハ８の所定の深さにボロンが注入されなくな
る。そこで速度制御器４と半導体ウエーハ８の間に図２
に示すような25枚のブレード10a を円周の1/25に設けた
ローター10を設けている。このローター10はクリーニン
グできるように着脱可能にしている。
る途中において、存在する残留ガスと衝突を起こして、
イオンの一部が中性化されるＢＦ2 0(ＢＦ0,Ｂ0)になる
が、これらの元素は速度制御器４で減速されず、30keV
のエネルギーで速度制御器４を通過することになり、半
導体ウエーハ８の所定の深さにボロンが注入されなくな
る。そこで速度制御器４と半導体ウエーハ８の間に図２
に示すような25枚のブレード10a を円周の1/25に設けた
ローター10を設けている。このローター10はクリーニン
グできるように着脱可能にしている。
【００４３】ブレード10a の左端から右端までの距離
は、3.0 ｍとし、この場合のローター10の必要回転数を
求めると、ＢＦ2 +が速度制御器４を通過した後の速度
は、
は、3.0 ｍとし、この場合のローター10の必要回転数を
求めると、ＢＦ2 +が速度制御器４を通過した後の速度
は、
【００４４】
【数１２】
【００４５】であらわされる。１ｅＶ＝1.6×10-19J 、
ｍ＝11×10-3／６×1023Kgであるからｖ≒62,597ｍ／ｓ
となり、この速度で１／25回転につき一枚のブレード10
a の断面が３ｍの間を左から右へ進めばよいから、t ＝
3 ÷ 62597≒ 4.8× 10 -5秒で１／25周すればよいか
ら、ローター10の軸９の回転数は、１／(4.8×10-5×2
5)×60＝50,000rpm にすればよい。この回転数は現在使
われているターボ分子ポンプのモーターの性能を考えれ
ば実用可能な値である。
ｍ＝11×10-3／６×1023Kgであるからｖ≒62,597ｍ／ｓ
となり、この速度で１／25回転につき一枚のブレード10
a の断面が３ｍの間を左から右へ進めばよいから、t ＝
3 ÷ 62597≒ 4.8× 10 -5秒で１／25周すればよいか
ら、ローター10の軸９の回転数は、１／(4.8×10-5×2
5)×60＝50,000rpm にすればよい。この回転数は現在使
われているターボ分子ポンプのモーターの性能を考えれ
ば実用可能な値である。
【００４６】中性化成分の速度は〔数１２〕からｖ≒37
0,328 ｍ／ｓであるから、〔数２〕からＤ＜ 2.49 m と
なる。ここで、ブレード10a の厚さを 5mmとすると〔数
４〕により算出される割合、即ち、
0,328 ｍ／ｓであるから、〔数２〕からＤ＜ 2.49 m と
なる。ここで、ブレード10a の厚さを 5mmとすると〔数
４〕により算出される割合、即ち、
【００４７】
【数１３】
【００４８】となり16.8％のＢＦ2 0(ＢＦ0,Ｂ0)がロー
ター10を通過することになる。また、〔数１〕により算
出される割合、即ち、
ター10を通過することになる。また、〔数１〕により算
出される割合、即ち、
【００４９】
【数１４】
【００５０】となり0.17％のＢＦ2 +がブレード10a の側
面でカットされことになる。つまりブレード10a によっ
て 100−16.8≒83.2（％）のＢＦ2 0 (ＢＦ0,Ｂ0)をカッ
トし、 100−0.17≒99.8（％）のＢＦ2 +を通過させるこ
とができる。
面でカットされことになる。つまりブレード10a によっ
て 100−16.8≒83.2（％）のＢＦ2 0 (ＢＦ0,Ｂ0)をカッ
トし、 100−0.17≒99.8（％）のＢＦ2 +を通過させるこ
とができる。
【００５１】このような効果は他の注入元素や、他のエ
ネルギーにも応用することができ、それぞれの場合に応
じてブレード10a の枚数あるいは軸９の回転数を変えれ
ばよい。
ネルギーにも応用することができ、それぞれの場合に応
じてブレード10a の枚数あるいは軸９の回転数を変えれ
ばよい。
【００５２】このようなエネルギーコンタミネーション
以外に、イオン注入を行う場合にはイオンビームがチャ
ンバ5aの内壁、スリット３などをスパッタリングするこ
とによるメタルコンタミネーションがある。
以外に、イオン注入を行う場合にはイオンビームがチャ
ンバ5aの内壁、スリット３などをスパッタリングするこ
とによるメタルコンタミネーションがある。
【００５３】また、チャンバ5aの内壁或いはスリット３
には、以前にその装置で使用した砒素(As)、燐(Ｐ)、シ
リコン(Si)などの元素分子が付着しており、これらをイ
オンビームがスパッタすることによるクロスコンタミネ
ーションもある。
には、以前にその装置で使用した砒素(As)、燐(Ｐ)、シ
リコン(Si)などの元素分子が付着しており、これらをイ
オンビームがスパッタすることによるクロスコンタミネ
ーションもある。
【００５４】これらの元素は、〔数１２〕で算出される
速度でブレード10a に入射してこないかぎり、一部或い
は全てをブレード10a により遮断することができ、これ
らの種々のコンタミネーションも低減することが出来
る。
速度でブレード10a に入射してこないかぎり、一部或い
は全てをブレード10a により遮断することができ、これ
らの種々のコンタミネーションも低減することが出来
る。
【００５５】本実施例では、軸９、ローター10、ブレー
ド10a の材料としてカーボンを用いたが、シリコン或い
はアルミニウムを用いることも可能てある。
ド10a の材料としてカーボンを用いたが、シリコン或い
はアルミニウムを用いることも可能てある。
【００５６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればイオン注入時に発生するエネルギーコンタミネ
ーション、メタルコンタミネーション、クロスコンタミ
ネーションを大幅に低減させることが可能となり、コン
タミネーションの悪影響を受けない、より高度なイオン
注入を行うことが可能となる等の利点があり、著しい経
済的及び、信頼性向上の効果が期待できるイオン注入装
置及びイオン注入方法の提供が可能である。
によればイオン注入時に発生するエネルギーコンタミネ
ーション、メタルコンタミネーション、クロスコンタミ
ネーションを大幅に低減させることが可能となり、コン
タミネーションの悪影響を受けない、より高度なイオン
注入を行うことが可能となる等の利点があり、著しい経
済的及び、信頼性向上の効果が期待できるイオン注入装
置及びイオン注入方法の提供が可能である。
【図１】 本発明の原理説明図、
【図２】 本発明による一実施例のイオン注入装置の概
略構造を示す図、
略構造を示す図、
【図３】 図２のＡ−Ａ断面図、
【図４】 従来のイオン注入装置の概略構造を示す図、
１はイオンソース、 1aはビームライン、 ２は質量分析器、 ３はスリット、 ４は速度制御器、 5aはチャンバ、 5bはチャンバ、 ６はターボポンプ、 ７は処理室、 ８は半導体ウエーハ、 ９は軸、 10はローター、 10aはブレード、 11は軸受け、 12はモーター、 13は制御装置、
Claims (4)
- 【請求項１】 イオンソース(1)からイオンを引き出し
て質量分析器(2)を通した後、スリット(3) を通過させ
て速度制御器(4) により速度を制御し、排気装置(6) に
より排気されているチャンバ(5a)を通過させ、処理室
(7) に載置されているターゲット(8) に前記イオンを注
入するイオン注入装置において、 前記チャンバ(5a)と一体に形成されているチャンバ(5b)
と、 螺旋状の形状を有し、静止状態で前記イオンのビームラ
イン(1a)を完全に遮蔽するブレード(10a) を設けたロー
ター(10)を備えた軸(9) と、 前記チャンバ(5b)内において前記軸(9) を支持する軸受
け(11)と、 制御装置(13)により回転数を制御され、前記軸(9) を回
転させるモーター(12)とを具備することを特徴とするイ
オン注入装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のイオン注入装置の前記軸
(9) 、前記ブレード(10a) 及びローター(10)の材料が、
カーボン或いはシリコン或いはアルミニウムであること
を特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のイオン注入装置の前記軸
受け(11)が、油分を含有しない構造を有する軸受けであ
ることを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項４】 請求項１記載のイオン注入装置を用いて
行うイオン注入方法であって、 前記軸(9)の回転によりビームライン(1a)方向に移動す
る前記ブレード(10a)面と前記イオンの粒子とが衝突し
ないで、前記イオンの粒子がビームライン(1a)を通過す
ることが可能となるように、前記軸(9) を回転させてい
るモーター(12)の回転数を前記制御装置(13)を用いて制
御することを特徴とするイオン注入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127193A JPH05325873A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127193A JPH05325873A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05325873A true JPH05325873A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14953999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4127193A Withdrawn JPH05325873A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05325873A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1027565A (ja) * | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Nissin Electric Co Ltd | イオン照射装置 |
| JP2006156246A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sumitomo Eaton Noba Kk | ビーム照射装置 |
| KR100677046B1 (ko) * | 2005-09-21 | 2007-02-01 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이온 주입 장치 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4127193A patent/JPH05325873A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1027565A (ja) * | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Nissin Electric Co Ltd | イオン照射装置 |
| JP2006156246A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sumitomo Eaton Noba Kk | ビーム照射装置 |
| KR100677046B1 (ko) * | 2005-09-21 | 2007-02-01 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이온 주입 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |