JPH0684494A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH0684494A JPH0684494A JP23334792A JP23334792A JPH0684494A JP H0684494 A JPH0684494 A JP H0684494A JP 23334792 A JP23334792 A JP 23334792A JP 23334792 A JP23334792 A JP 23334792A JP H0684494 A JPH0684494 A JP H0684494A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- ion
- clamp
- implanted
- ion implantation
- Prior art date
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- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【目的】イオン注入時の被イオン注入試料中への汚染混
入量を減少させるのに好適なイオン注入装置を提供す
る。 【構成】イオンビームによってスパッタされた原子が被
イオン注入試料中へ飛び込んで来ないような幾何学的位
置構造を設けることによって、汚染原子の量を減少させ
る。
入量を減少させるのに好適なイオン注入装置を提供す
る。 【構成】イオンビームによってスパッタされた原子が被
イオン注入試料中へ飛び込んで来ないような幾何学的位
置構造を設けることによって、汚染原子の量を減少させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイオン注入装置に係り、
特に、イオン注入時の被イオン注入試料中への汚染混入
量を減少させるのに好適なイオン注入装置に関する。
特に、イオン注入時の被イオン注入試料中への汚染混入
量を減少させるのに好適なイオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩは高集積化に伴い、汚染元素混入
に対して脆弱化しつつある。このため、製造プロセスに
おける汚染元素混入をより少なくすることが不可欠とな
っている。このような汚染混入をもたらす工程の一つに
イオン注入がある。同工程では、イオンビームが装置内
壁をヒットすることが原因で、被イオン注入試料中に装
置内壁に存在する元素が汚染として注入される。本汚染
発生源の一つに被イオン注入試料を保持するクランプ材
がある。このクランプ材からの汚染を減少させるために
クランプ材を用いない被イオン注入試料保持法として、
エレクトロ スタティック ホールディング チャック
（electro static holding chuck）エクステンデット
アブストラクツ オブ ザ １９ス コンファレンス
オン ソリッド ステート デバイシズ アンド マテ
リアルズ（Extended Abstracts ofthe １９th Conferen
ce on Solid State Devices and Materials),Tokyo,198
7，pp.２９９−３０２）が提案されている。
に対して脆弱化しつつある。このため、製造プロセスに
おける汚染元素混入をより少なくすることが不可欠とな
っている。このような汚染混入をもたらす工程の一つに
イオン注入がある。同工程では、イオンビームが装置内
壁をヒットすることが原因で、被イオン注入試料中に装
置内壁に存在する元素が汚染として注入される。本汚染
発生源の一つに被イオン注入試料を保持するクランプ材
がある。このクランプ材からの汚染を減少させるために
クランプ材を用いない被イオン注入試料保持法として、
エレクトロ スタティック ホールディング チャック
（electro static holding chuck）エクステンデット
アブストラクツ オブ ザ １９ス コンファレンス
オン ソリッド ステート デバイシズ アンド マテ
リアルズ（Extended Abstracts ofthe １９th Conferen
ce on Solid State Devices and Materials),Tokyo,198
7，pp.２９９−３０２）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
には被イオン注入試料のチャージアップによるＬＳＩの
静電破壊という問題がある。この問題は、被イオン注入
試料の一つであるＳｉ基板において、機械的強度を高め
るためのエッジ面取り加工仕上げが不可避であることに
起因している。
には被イオン注入試料のチャージアップによるＬＳＩの
静電破壊という問題がある。この問題は、被イオン注入
試料の一つであるＳｉ基板において、機械的強度を高め
るためのエッジ面取り加工仕上げが不可避であることに
起因している。
【０００４】一般に、被イオン注入試料表面に存在する
電荷の接地は、被イオン注入試料周辺部から電荷の蓄積
を伴わないように行なわなければならない。ところが、
エッジ面取り加工仕上げの施されたＳｉ基板の場合、被
イオン注入試料周辺部と接地用導体との間にすきまが生
じ、被イオン注入試料表面に電荷が蓄積される。この蓄
積電荷によって、ＭＯＳ構造ＬＳＩ中のゲート絶縁膜が
劣化あるいは破壊されてしまう。特に、今後、ＬＳＩの
高集積化が進められるとゲート絶縁膜の薄膜化は必須で
あり、チャージアップによる素子の静電破壊はますます
発生しやすくなる。
電荷の接地は、被イオン注入試料周辺部から電荷の蓄積
を伴わないように行なわなければならない。ところが、
エッジ面取り加工仕上げの施されたＳｉ基板の場合、被
イオン注入試料周辺部と接地用導体との間にすきまが生
じ、被イオン注入試料表面に電荷が蓄積される。この蓄
積電荷によって、ＭＯＳ構造ＬＳＩ中のゲート絶縁膜が
劣化あるいは破壊されてしまう。特に、今後、ＬＳＩの
高集積化が進められるとゲート絶縁膜の薄膜化は必須で
あり、チャージアップによる素子の静電破壊はますます
発生しやすくなる。
【０００５】一方、チャージアップによる素子の静電破
壊を低減することを目的として、エレクトロンシャワー
法が既に実用化されている。しかし、エレクトロンシャ
ワー法を用いると、エレクトロンを発生させるためのＭ
ｏターゲットから、エレクトロンだけでなくＭｏ原子が
被イオン注入試料中へ汚染元素として降り注ぐことにな
る。
壊を低減することを目的として、エレクトロンシャワー
法が既に実用化されている。しかし、エレクトロンシャ
ワー法を用いると、エレクトロンを発生させるためのＭ
ｏターゲットから、エレクトロンだけでなくＭｏ原子が
被イオン注入試料中へ汚染元素として降り注ぐことにな
る。
【０００６】他方、クランプ材を用いた被イオン注入試
料保持法の場合、クランプ材から発生する２次電子が被
イオン注入試料のチャージアップを低減する役割を果た
している。（エクステンディド アブストラクツ オブ
ザ ２２nd インターナショナル コンファレンス
エスエスディーエム）（Extended Abstracts of the２
２nd International Confarence SSDM，１９９０，ｐ．
１７９）このため、チャージアップ問題という観点及
び、エレクトロンシャワーによるＭｏ汚染という観点か
ら、クランプ材の撤去は望ましくない。
料保持法の場合、クランプ材から発生する２次電子が被
イオン注入試料のチャージアップを低減する役割を果た
している。（エクステンディド アブストラクツ オブ
ザ ２２nd インターナショナル コンファレンス
エスエスディーエム）（Extended Abstracts of the２
２nd International Confarence SSDM，１９９０，ｐ．
１７９）このため、チャージアップ問題という観点及
び、エレクトロンシャワーによるＭｏ汚染という観点か
ら、クランプ材の撤去は望ましくない。
【０００７】本発明の目的は、クランプ材を用いた被イ
オン注入試料保持法採用の下で、イオン注入時に被イオ
ン注入試料中へ打ち込まれる汚染元素量を減少させるイ
オン注入装置を提供することにある。
オン注入試料保持法採用の下で、イオン注入時に被イオ
ン注入試料中へ打ち込まれる汚染元素量を減少させるイ
オン注入装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、クランプ材の被イオン注入試料保持位置
に立面した側壁上に１本以上の溝を刻設すること、及
び、イオンビームを被イオン注入試料中へ到達せさるた
めの円形の孔を持つ１枚以上の薄板と前記孔と同様の円
形の孔を持つ１枚以上の補強板とを接合した構造を有す
るクランプを設置する。
め、本発明は、クランプ材の被イオン注入試料保持位置
に立面した側壁上に１本以上の溝を刻設すること、及
び、イオンビームを被イオン注入試料中へ到達せさるた
めの円形の孔を持つ１枚以上の薄板と前記孔と同様の円
形の孔を持つ１枚以上の補強板とを接合した構造を有す
るクランプを設置する。
【０００９】
【作用】クランプからの汚染発生のメカニズムは、イオ
ンビームがクランプ表面をスパッタし、そのスパッタさ
れた原子が或るエネルギで被イオン注入試料中へ打ち込
まれることによるものである。したがって、イオンビー
ムにさらされるクランプ材の表面積を小さくすれば、ス
パッタリングによる汚染原子の量は減少する。また、表
面積が小さくない場合であっても、スパッタされた原子
が被イオン注入試料中へ飛び込んで来ないような幾何学
的位置構造を設けることによって、汚染原子の量を減少
させることができる。
ンビームがクランプ表面をスパッタし、そのスパッタさ
れた原子が或るエネルギで被イオン注入試料中へ打ち込
まれることによるものである。したがって、イオンビー
ムにさらされるクランプ材の表面積を小さくすれば、ス
パッタリングによる汚染原子の量は減少する。また、表
面積が小さくない場合であっても、スパッタされた原子
が被イオン注入試料中へ飛び込んで来ないような幾何学
的位置構造を設けることによって、汚染原子の量を減少
させることができる。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。本図は、ク
ランプ１の被イオン注入試料保持位置に立面した側壁上
に１２本の溝を刻設した、被イオン注入試料保持部の断
面図である。本実施例では、図１に示すように、刻設し
た溝の断面は、くさび型となっているが、この断面が多
角形或いは半円形であっても本発明の目的を達すること
は可能である。また、クランプ１の被イオン注入試料保
持位置に立面した側壁上に刻設した溝の数は１２本でな
くとも本発明の目的を達することは可能である。
ランプ１の被イオン注入試料保持位置に立面した側壁上
に１２本の溝を刻設した、被イオン注入試料保持部の断
面図である。本実施例では、図１に示すように、刻設し
た溝の断面は、くさび型となっているが、この断面が多
角形或いは半円形であっても本発明の目的を達すること
は可能である。また、クランプ１の被イオン注入試料保
持位置に立面した側壁上に刻設した溝の数は１２本でな
くとも本発明の目的を達することは可能である。
【００１１】表１に、本発明と従来装置との汚染原子量
の比較結果を示す。本結果は、クランプの材質をアルミ
ニウムとし、被イオン注入試料として半導体Ｓｉ基板を
用いて、アルゴン１価イオンを５０ＫｅＶで１×１０15
（atoms／cm2）注入した後、基板表面層に存在するアル
ミニウム原子の密度をＩＣＰＳで測定したものである。
尚、このときのクランプの厚さは１９mm、被イオン注入
試料保持位置に立面した側壁と被イオン注入試料表面と
の間の角は６０度である。表１に示した結果から、本発
明によって汚染原子量が一桁減少することがわかる。
の比較結果を示す。本結果は、クランプの材質をアルミ
ニウムとし、被イオン注入試料として半導体Ｓｉ基板を
用いて、アルゴン１価イオンを５０ＫｅＶで１×１０15
（atoms／cm2）注入した後、基板表面層に存在するアル
ミニウム原子の密度をＩＣＰＳで測定したものである。
尚、このときのクランプの厚さは１９mm、被イオン注入
試料保持位置に立面した側壁と被イオン注入試料表面と
の間の角は６０度である。表１に示した結果から、本発
明によって汚染原子量が一桁減少することがわかる。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、図２に本発明におけるもう一つの実
施例を示す。本図は、円形の孔を持つ７枚の薄板と同じ
く円形の孔を持つ８枚の補強板とを接合したクランプ１
によって被イオン注入試料を保持している領域の断面図
である。本実施例では、７枚の薄板と８枚の補強板とを
接合したクランプを示しているが、薄板と補強板の数が
７枚と８枚以外の組み合わせであっても、本発明の目的
を達することは可能である。ここで、本クランプ１の部
品構成概略の一例を図３に示す。図３中、補強板７は、
被イオン注入試料を保持するための強度維持を目的とし
たものであり、イオンビーム遮蔽薄板６は、スパッタさ
れた原子が被イオン注入試料中へ飛び込んで来ないため
に設けた幾何学的位置構造部品である。したがって、薄
板の孔径は補強板の孔径よりも大きくなければならな
い。
施例を示す。本図は、円形の孔を持つ７枚の薄板と同じ
く円形の孔を持つ８枚の補強板とを接合したクランプ１
によって被イオン注入試料を保持している領域の断面図
である。本実施例では、７枚の薄板と８枚の補強板とを
接合したクランプを示しているが、薄板と補強板の数が
７枚と８枚以外の組み合わせであっても、本発明の目的
を達することは可能である。ここで、本クランプ１の部
品構成概略の一例を図３に示す。図３中、補強板７は、
被イオン注入試料を保持するための強度維持を目的とし
たものであり、イオンビーム遮蔽薄板６は、スパッタさ
れた原子が被イオン注入試料中へ飛び込んで来ないため
に設けた幾何学的位置構造部品である。したがって、薄
板の孔径は補強板の孔径よりも大きくなければならな
い。
【００１４】表２に、本発明と従来装置との汚染原子量
の比較結果を示す。本結果は、クランプの材質をアルミ
ニウムとし、被イオン注入試料として半導体Ｓｉ基板を
用いて、アルゴン１価イオンを５０ＫｅＶで１×１０15
（atoms／cm2）注入した後、基板表面層に存在するアル
ミニウム原子の密度をＩＣＰＳで測定したものである。
尚、このときのクランプの厚さは１９mm、被イオン注入
試料保持位置に立面した側壁と被イオン注入試料表面と
の間の角は６０度である。表２に示した結果から、本発
明によって汚染原子量が一桁減少することがわかる。
の比較結果を示す。本結果は、クランプの材質をアルミ
ニウムとし、被イオン注入試料として半導体Ｓｉ基板を
用いて、アルゴン１価イオンを５０ＫｅＶで１×１０15
（atoms／cm2）注入した後、基板表面層に存在するアル
ミニウム原子の密度をＩＣＰＳで測定したものである。
尚、このときのクランプの厚さは１９mm、被イオン注入
試料保持位置に立面した側壁と被イオン注入試料表面と
の間の角は６０度である。表２に示した結果から、本発
明によって汚染原子量が一桁減少することがわかる。
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、イオン注入時に、被イ
オン注入試料中へ打ち込まれる汚染原子の量を減少させ
ることが出来る。
オン注入試料中へ打ち込まれる汚染原子の量を減少させ
ることが出来る。
【図１】本発明の一実施例を示す被イオン注入試料保持
部の断面図。
部の断面図。
【図２】本発明の一実施例を示す被イオン注入試料保持
部の断面図。
部の断面図。
【図３】クランプ部構成部品の一実施例を示す斜視図。
１…クランプ、２…半導体基板、３…プラテン、４…Ｏ
−リング、５…ねじ、６…イオンビーム遮蔽薄板、７…
補強板。
−リング、５…ねじ、６…イオンビーム遮蔽薄板、７…
補強板。
フロントページの続き (72)発明者 糸賀 敏彦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 薄井 洪夫 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 平岩 篤 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】イオン注入装置において、被イオン注入試
料を保持するクランプ材の、被イオン注入試料保持位置
に立面した側壁上に、１本以上の溝を刻設することを特
徴とするイオン注入装置。 - 【請求項２】イオン注入装置において、被イオン注入試
料を保持するクランプ材が、円形の孔を持つ１枚以上の
薄板と円形の孔を持つ１枚以上の補強板とを接合した構
造をもつものであって、前記薄板の孔径よりも前記補強
板の孔径の方が小さい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 |
|---|---|---|---|
| JP23334792A JPH0684494A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23334792A JPH0684494A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684494A true JPH0684494A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16953727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23334792A Withdrawn JPH0684494A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684494A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08209104A (ja) * | 1995-10-09 | 1996-08-13 | Toray Dow Corning Silicone Co Ltd | シリコーン感圧接着剤組成物 |
| JP2002329677A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ドーピング装置 |
| KR20210102357A (ko) | 2018-12-13 | 2021-08-19 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 실리콘 점착제 조성물 및 그 용도 |
| KR20210102358A (ko) | 2018-12-13 | 2021-08-19 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 실리콘 감압 접착제 조성물 및 그의 용도 |
| KR20230125248A (ko) | 2020-12-25 | 2023-08-29 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 실리콘 점착제 조성물 및 그의 용도 |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP23334792A patent/JPH0684494A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08209104A (ja) * | 1995-10-09 | 1996-08-13 | Toray Dow Corning Silicone Co Ltd | シリコーン感圧接着剤組成物 |
| JP2002329677A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ドーピング装置 |
| KR20210102357A (ko) | 2018-12-13 | 2021-08-19 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 실리콘 점착제 조성물 및 그 용도 |
| KR20210102358A (ko) | 2018-12-13 | 2021-08-19 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 실리콘 감압 접착제 조성물 및 그의 용도 |
| KR20230125248A (ko) | 2020-12-25 | 2023-08-29 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 실리콘 점착제 조성물 및 그의 용도 |
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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: 19991102 |