JPH0729541A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPH0729541A JPH0729541A JP5155022A JP15502293A JPH0729541A JP H0729541 A JPH0729541 A JP H0729541A JP 5155022 A JP5155022 A JP 5155022A JP 15502293 A JP15502293 A JP 15502293A JP H0729541 A JPH0729541 A JP H0729541A
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- ion
- wafer
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- energy
- ions
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Links
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 14
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 claims description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 abstract description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 26
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 10
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】イオン注入装置を使用する場合、注入エネルギ
ーの変更に伴うビーム調整の必要性をなくす。 【構成】ウェハ１２の電位を高電圧電源Ｂ１１により変
動可能とし且つウェハ１２直前にグランドプレート７を
設けることによって、引き出し電圧を任意の値に固定
し、グランドプレート７までのイオンの運動エネルギー
を変化させないまま注入エネルギーを変化させることが
出来る。
ーの変更に伴うビーム調整の必要性をなくす。 【構成】ウェハ１２の電位を高電圧電源Ｂ１１により変
動可能とし且つウェハ１２直前にグランドプレート７を
設けることによって、引き出し電圧を任意の値に固定
し、グランドプレート７までのイオンの運動エネルギー
を変化させないまま注入エネルギーを変化させることが
出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造工程の
一環である不純物ドーピング工程に用いるイオン注入装
置に関する。
一環である不純物ドーピング工程に用いるイオン注入装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のイオン注入装置は、図３に示すよ
うに、ドーピングを目的とする元素をイオン化し１０．
高電圧電源Ａによって電気的位置エネルギーを与える
１．イオンソース部，前記イオン化された元素に運動エ
ネルギーを与えビームとして取り出す２．イオンビーム
引き出し部，前記イオンビーム中の元素の内、必要なイ
オン種のみを選出する４．質量分析部，ドーピングを目
的とされるウェハに均一にビームを照射する為にビーム
を走査させる５．イオンビーム走査部，プロセス処理中
にドーピングの目的とされる１２．ウェハを支持し固定
する８．ウェハ受けが位置し且つドーピングされるイオ
ンの量を計測，制御する６．プロセスチャンバ部，及び
ドーピグの目的とされるウェハを搬送する９．エンドス
テーション部とから構成される。ドーピングを目的とす
る元素は、前記１．イオンソース部でイオン化され、そ
の電気特性を利用して希望する運動エネルギーを与えら
れ、質量分析，走査及びドーズ量を計測される。
うに、ドーピングを目的とする元素をイオン化し１０．
高電圧電源Ａによって電気的位置エネルギーを与える
１．イオンソース部，前記イオン化された元素に運動エ
ネルギーを与えビームとして取り出す２．イオンビーム
引き出し部，前記イオンビーム中の元素の内、必要なイ
オン種のみを選出する４．質量分析部，ドーピングを目
的とされるウェハに均一にビームを照射する為にビーム
を走査させる５．イオンビーム走査部，プロセス処理中
にドーピングの目的とされる１２．ウェハを支持し固定
する８．ウェハ受けが位置し且つドーピングされるイオ
ンの量を計測，制御する６．プロセスチャンバ部，及び
ドーピグの目的とされるウェハを搬送する９．エンドス
テーション部とから構成される。ドーピングを目的とす
る元素は、前記１．イオンソース部でイオン化され、そ
の電気特性を利用して希望する運動エネルギーを与えら
れ、質量分析，走査及びドーズ量を計測される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のイオン注入装置ではイオンの電気的特性を利用して
加速，質量分析，走査される為、イオンソースの電位を
変化させイオンの運動エネルギーを変化させた場合、そ
の都度、３．引き出し電極の位置，質量分析に要する磁
界の強度，走査電圧等を最適値に変更しなければならな
かった。その為、注入エネルギーの異なる複数のプロセ
スにイオン注入装置を使用する場合、ビーム調整の為の
時間が必要となり、ウェハ処理能力の低下の問題が発生
した。
来のイオン注入装置ではイオンの電気的特性を利用して
加速，質量分析，走査される為、イオンソースの電位を
変化させイオンの運動エネルギーを変化させた場合、そ
の都度、３．引き出し電極の位置，質量分析に要する磁
界の強度，走査電圧等を最適値に変更しなければならな
かった。その為、注入エネルギーの異なる複数のプロセ
スにイオン注入装置を使用する場合、ビーム調整の為の
時間が必要となり、ウェハ処理能力の低下の問題が発生
した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のイオン注入装置
は、注入の目的とされる１２．ウェハの直前に３．引き
出し電極と同電位を保つ７．グランドプレートと１２．
ウェハを任意の電位に保持する為に周囲と絶縁され１
１．高電圧電源Ｂの出力に接続された８．ウェハ受けを
有し、３．引き出し電極から７．グランドプレートまで
の間のイオンの持つ運動エネルギーを一定に保つ機構を
有する。
は、注入の目的とされる１２．ウェハの直前に３．引き
出し電極と同電位を保つ７．グランドプレートと１２．
ウェハを任意の電位に保持する為に周囲と絶縁され１
１．高電圧電源Ｂの出力に接続された８．ウェハ受けを
有し、３．引き出し電極から７．グランドプレートまで
の間のイオンの持つ運動エネルギーを一定に保つ機構を
有する。
【０００５】
【作用】 任意の引き出し電圧（Ｖ１［Ｖ］）でイオンを引き
出す。
出す。
【０００６】 引き出されたイオンはＥ１（＝ｎ×Ｖ
１）［ｅＶ］の運動エネルギーで飛行し、質量分析，走
査される（ｎ＝イオンの電価／１価のイオンの電価）。
１）［ｅＶ］の運動エネルギーで飛行し、質量分析，走
査される（ｎ＝イオンの電価／１価のイオンの電価）。
【０００７】 イオンの運動エネルギーは、３．引き
出し電極以後７．グランドプレートまで一定である。
出し電極以後７．グランドプレートまで一定である。
【０００８】イオンは７．グランドプレートを通過
後、１２．ウェハまでの僅かの距離の間に１２．ウェハ
の電位（Ｖ２［Ｖ］）によって減速され、希望する運動
エネルギー（Ｅ［ｅＶ］）で注入される。
後、１２．ウェハまでの僅かの距離の間に１２．ウェハ
の電位（Ｖ２［Ｖ］）によって減速され、希望する運動
エネルギー（Ｅ［ｅＶ］）で注入される。
【０００９】Ｅ［ｅＶ］＝ｎ×（Ｖ１−Ｖ２）
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すイオン注入装置の概
略図である。従来通りドーピングを目的とする元素は、
１．イオンソース部でイオン化され、前記１．イオンソ
ース部と３．引き出し電極との電位差（Ｖ１［Ｖ］）に
よりイオン化された元素をイオンビームとして取り出す
２．イオンビーム引き出し部，前記イオンビーム中の元
素の内、必要なイオン種のみを選出する４．質量分析
部，ドーピングを目的とされるウェハに均一にビームを
照射する為にビームを走査させる５．イオンビーム走査
部，３．引き出し電極と同電位に保持されイオンのエネ
ルギーを安定に保つ７．グランドプレートを経た後、１
１．高電圧電源によって正の電位を持つ１２．ウェハに
注入される。この時ウェハは正の電位を持つ為、図２に
示すようにイオンの運動エネルギーは減少している。
る。図１は本発明の一実施例を示すイオン注入装置の概
略図である。従来通りドーピングを目的とする元素は、
１．イオンソース部でイオン化され、前記１．イオンソ
ース部と３．引き出し電極との電位差（Ｖ１［Ｖ］）に
よりイオン化された元素をイオンビームとして取り出す
２．イオンビーム引き出し部，前記イオンビーム中の元
素の内、必要なイオン種のみを選出する４．質量分析
部，ドーピングを目的とされるウェハに均一にビームを
照射する為にビームを走査させる５．イオンビーム走査
部，３．引き出し電極と同電位に保持されイオンのエネ
ルギーを安定に保つ７．グランドプレートを経た後、１
１．高電圧電源によって正の電位を持つ１２．ウェハに
注入される。この時ウェハは正の電位を持つ為、図２に
示すようにイオンの運動エネルギーは減少している。
【００１０】つまり、イオンをＥ［ｅＶ］（＝ｎ×Ｖ
［Ｖ］）で注入する場合、Ｖ［Ｖ］＝Ｖ１−Ｖ２（Ｖ１
＞Ｖ２）となるように１０．高電圧電源Ａ（Ｖ１），１
１．高電圧電源Ｂ（Ｖ２）の出力を調整すれば良い。そ
こで注入エネルギーを変化させる場合に１０．高電圧電
源Ａの出力（Ｖ１）を固定とし、１１．高電圧電源Ｂの
出力（Ｖ２）を変化させる手法を用いると、３．引き出
し電極から７．グランドプレートまでの間でイオンが持
つ運動エネルギーは変化しない為、ビーム調整の必要は
ない、この時の注入エネルギーの選択範囲は０〜Ｖ１
［ｅＶ］である為、プロセス条件に応じてＶ１［Ｖ］の
電圧を任意に設定すればよい。
［Ｖ］）で注入する場合、Ｖ［Ｖ］＝Ｖ１−Ｖ２（Ｖ１
＞Ｖ２）となるように１０．高電圧電源Ａ（Ｖ１），１
１．高電圧電源Ｂ（Ｖ２）の出力を調整すれば良い。そ
こで注入エネルギーを変化させる場合に１０．高電圧電
源Ａの出力（Ｖ１）を固定とし、１１．高電圧電源Ｂの
出力（Ｖ２）を変化させる手法を用いると、３．引き出
し電極から７．グランドプレートまでの間でイオンが持
つ運動エネルギーは変化しない為、ビーム調整の必要は
ない、この時の注入エネルギーの選択範囲は０〜Ｖ１
［ｅＶ］である為、プロセス条件に応じてＶ１［Ｖ］の
電圧を任意に設定すればよい。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、注入エネ
ルギーを変化させても３．引き出し電極から７．グラン
ドプレートまでのイオンの持つ運動エネルギーは変化し
ない構造になっている為、ビーム調整の必要がないとい
う効果を有する。
ルギーを変化させても３．引き出し電極から７．グラン
ドプレートまでのイオンの持つ運動エネルギーは変化し
ない構造になっている為、ビーム調整の必要がないとい
う効果を有する。
【００１２】更に注入エネルギーの大きさに関わらず高
エネルギーでビームを引き出すことが可能である為、低
エネルギーで注入処理を行う場合にもビーム電流を多く
獲得することが可能であるという付随効果もある。
エネルギーでビームを引き出すことが可能である為、低
エネルギーで注入処理を行う場合にもビーム電流を多く
獲得することが可能であるという付随効果もある。
【図１】本発明の一実施例の概略図。
【図２】本発明の一実施例のイオンの飛行位置とイオン
ビーム経路の電位及びイオンの持つ運動エネルギーとの
相関グラフ。
ビーム経路の電位及びイオンの持つ運動エネルギーとの
相関グラフ。
【図３】従来のイオン注入装置の概略図。
１ イオンソース部 ２ イオンビーム引き出し部 ３ 引き出し電極 ４ 質量分析部 ５ イオンビーム走査部 ６ プロセスチャンバ ７ グランドプレート ８ ウェハ受け ９ エンドステーション部 １０ 高電圧電源Ａ １１ 高電圧電源Ｂ １２ ウェハ
Claims (1)
- 【請求項１】 任意の電位のイオンソース（Ｖ１
［Ｖ］）とグランド電位の引き出し電極（０［Ｖ］）間
の位置エネルギー（ｎ×Ｖ１［ｅＶ］）（ｎ＝イオンの
電価）により加速されたドーピングを目的とするイオン
を、ウェハ受け直前までグランド電位（０［Ｖ］）中を
飛行させ、任意の電位（Ｖ２［Ｖ］）に保持されたドー
ピングを目的とされるウェハにＥ［ｅＶ］（＝ｎ×（Ｖ
１−Ｖ２））のエネルギーで注入することを特徴とする
イオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5155022A JPH0729541A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5155022A JPH0729541A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729541A true JPH0729541A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15596963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5155022A Pending JPH0729541A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729541A (ja) |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5155022A patent/JPH0729541A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000307 |