JPH0718342U

JPH0718342U - イオン注入装置

Info

Publication number: JPH0718342U
Application number: JP5258193U
Authority: JP
Inventors: 哲男新山
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1993-09-02
Filing date: 1993-09-02
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】ファラデーケース内において金属コンタミネ
ーションが発生するのを防止することができるようにし
たイオン注入装置を提供する。【構成】第１のファラデーケース１１を構成する四角
い箱状のファラデーケース１１ａの内面と、庇状のファ
ラデーケース１１ｂの内面および外面と、平板状のファ
ラデーケース１１ｃの前面および背面とを、アモルファ
ス状のカーボンフィルム２１で覆った。更に、第２のフ
ァラデーケース１２の内面および入口部の外面を、アモ
ルファス状のカーボンフィルム２２で覆った。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ファラデーケースを有するイオン注入装置に関し、より具体的には、そのファラデーケース内において金属コンタミネーションが発生するのを防止する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のイオン注入装置の従来例を図３および図４に示す。

【０００３】このイオン注入装置は、真空に排気される真空容器２内で、ホルダ（プラテンとも呼ばれる）４に保持されたウェーハ６にイオンビーム８を照射して、当該ウェーハ６にイオン注入を行うよう構成されている。

【０００４】ホルダ４は、ホルダ回転機構７によって回転させられる。また、ホルダ４およびホルダ回転機構７の部分は、図示しない機構によってイオンビーム８に対して傾けられ、それによって注入角度が例えば０〜６０度の範囲内で変えられるよう構成されている。図３（および後述する図１）は注入角度が０度の場合を示し、図４（および後述する図２）は注入角度が６０度の場合を示す。

【０００５】イオン注入されるウェーハ６を保持するホルダ４の周辺から上流側にかけて、金属（例えばステンレス鋼）製のファラデーケース１１および１２が設けられており、これらによって、イオン注入される部分が接地電位から隔離されている。これは、イオン注入時にホルダ４やウェーハ６から発生する二次電子が接地電位へ逃げることによって、イオンビーム８のビーム電流、ひいてはウェーハ６に対する注入量に測定誤差が生じるのを防ぐためである。

【０００６】第１のファラデーケース１１は、ウェーハ６の前面近傍の周囲を囲むものであり、この例では、ウェーハ６のすぐ前面近傍の周囲を囲む四角い箱状のファラデーケース１１ａ、その一辺側（図３の上側）に設けられた庇状のファラデーケース１１ｂおよびその反対側に設けられた平板状のファラデーケース１１ｃから成る。

【０００７】第２のファラデーケース１２は、この例では断面四角形の箱状をしており、上記第１のファラデーケース１１の外側近傍からその上流側にかけての部分を囲んでいる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記イオン注入装置においては、注入角度が０度の場合に、イオンビーム８がファラデーケース、より具体的にはファラデーケース１１に直接当たらなくても、注入角度を大きくするに従って（図４参照）、イオンビーム８がファラデーケース１１に直接当たるようになり、それによってファラデーケース１１がスパッタされ、そのスパッタ粒子が金属コンタミネーション（金属の汚染物質）としてウェーハ６に到達するという問題がある。

【０００９】また、イオンビーム８が直接ファラデーケース１１や１２に当たらなくても、ファラデーケース１１、１２内を迷走している粒子（原子やイオン等）によってファラデーケース１１、１２がスパッタされるので、上記と同様の問題が生じる。

【００１０】特に近年は、半導体デバイスの微細化が進んでおり、所望のイオン種以外の元素、即ち上記金属コンタミネーションが半導体デバイスに及ぼす悪影響が無視できなくなって来ている。

【００１２】そこでこの考案は、ファラデーケース内において金属コンタミネーションが発生するのを防止することができるようにしたイオン注入装置を提供することを主たる目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、この考案のイオン注入装置は、前記第１のファラデーケースのイオンビームから見通すことのできる表面と、前記第２のファラデーケースの内面および入口部の外面を、アモルファス状のカーボンフィルムで覆ったことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

上記構成によれば、アモルファス状のカーボンフィルムで覆うことによって、第１および第２のファラデーケースが、イオンビームやファラデーケース内を迷走する粒子によってスパッタされるのが防止される。

【００１５】しかも、アモルファス状のカーボンフィルムは、高密度でスパッタ率が極めて低くスパッタされにくい。しかも金属を使用していないので、金属コンタミネーションが発生しない。

【００１６】また、アモルファス状のカーボンフィルムは、薄くて可撓性に富むため、湾曲が可能であり、従って、ファラデーケースの平板部はもとより、湾曲部にも、その壁面に沿って容易に取り付けることができる。

【００１７】

【実施例】

図１および図２は、この考案の一実施例に係るイオン注入装置を示す断面図であり、図１は注入角度が０度の場合を、図２は注入角度が６０度の場合を、それぞれ示す。図３および図４の従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に説明する。

【００１８】この実施例においては、前述したような第１のファラデーケース１１のイオンビーム８から見通すことのできる表面を、アモルファス状のカーボンフィルム２１で覆っている。より具体的には、この第１のファラデーケース１１を構成する前述した四角い箱状のファラデーケース１１ａの内面と、庇状のファラデーケース１１ｂの内面および外面と、平板状のファラデーケース１１ｃの前面および背面とを、アモルファス状のカーボンフィルム２１で覆っている。このファラデーケース１１ｃの背面をも覆うのは、図２に示すように、注入角度を大きくした場合にそこにイオンビーム８が当たる可能性があるからである。

【００１９】更に、前述したような第２のファラデーケース１２の内面および入口部の外面を、アモルファス状のカーボンフィルム２２で覆っている。このファラデーケース１２の入口部の外面をも覆うのは、そこにもイオンビーム８が当たるからである。

【００２０】上記アモルファス状のカーボンフィルム２１、２２の物性の一例を示すと、密度１．５〜１．６ｇ／ｃｍ³、曲げ強度３０ｋｇ／ｍｍ²、曲げヤング率４５００ｋｇ／ｍｍ²で、例えば日清紡株式会社から「ガラス状カーボンフィルム（商品名）」として一般に市販されている。

【００２１】この実施例のようにすれば、第１および第２のファラデーケース１１および１２の、イオンビーム８やファラデーケース内を迷走する粒子が当たる可能性のある表面がアモルファス状のカーボンフィルム２１および２２によって覆われているので、ファラデーケース１１および１２が、イオンビーム８やファラデーケース内を迷走する粒子によってスパッタされるのが防止される。

【００２２】しかも、アモルファス状のカーボンフィルム２１および２２は、材質的にも高純度かつ高密度でスパッタ率が極めて低く、それにイオンビーム８等が当たることによるパーティクルの発生も非常に少ない。また、ステンレス鋼等と違って、アモルファス状のカーボンフィルム２１、２２にイオンビーム８等が当たっても、Ｚn 、Ｃu 、Ｆe 、Ｃr 、Ａl 等の金属のスパッタ粒子が発生しないので、金属コンタミネーションの発生を防止することができる。従って、このような金属コンタミネーションがウェーハ６に付着混入して、ウェーハ６上の半導体デバイス等に悪影響が及ぶことを防止することができる。

【００２３】また、アモルファス状のカーボンフィルム２１、２２は、薄くて可撓性に富むため、湾曲が可能であり、従って、ファラデーケース１１、１２の平板部はもとより、湾曲部にも、その壁面に沿って容易に取り付けることができる。

【００２４】なお、ファラデーケース１１および１２の構造は、図１および図２に示したものに限られるものではない。

【００２５】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によれば、第１および第２のファラデーケースの上記のような表面をアモルファス状のカーボンフィルムで覆ったので、イオンビームやファラデーケース内を迷走する粒子によってファラデーケースがスパッタされるのが防止される。しかも、アモルファス状のカーボンフィルムにイオンビームや迷走粒子が当たっても金属のスパッタ粒子は発生せず、従って、ファラデーケース内において金属コンタミネーションが発生するのを防止することができる。その結果、このような金属コンタミネーションがウェーハに付着混入して、ウェーハ上の半導体デバイス等に悪影響が及ぶことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係るイオン注入装置を示
す断面図であり、注入角度が０度の場合を示す。

【図２】この考案の一実施例に係るイオン注入装置を示
す断面図であり、注入角度が６０度の場合を示す。

【図３】従来のイオン注入装置の一例を示す断面図であ
り、注入角度が０度の場合を示す。

【図４】従来のイオン注入装置の一例を示す断面図であ
り、注入角度が６０度の場合を示す。

【符号の説明】

２真空容器４ホルダ６ウェーハ８イオンビーム１１第１のファラデーケース１２第２のファラデーケース２１，２２アモルファス状のカーボンフィルム

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】真空容器内で、ホルダに保持されたウェ
ーハにイオンビームを照射してイオン注入を行う装置で
あって、ホルダの前面近傍の周囲を囲む第１のファラデ
ーケースと、この第１のファラデーケースの外側近傍か
らその上流側にかけての部分を囲む第２のファラデーケ
ースとを備えるイオン注入装置において、前記第１のフ
ァラデーケースのイオンビームから見通すことのできる
表面と、前記第２のファラデーケースの内面および入口
部の外面を、アモルファス状のカーボンフィルムで覆っ
たことを特徴とするイオン注入装置。