JPS58100350A - イオン注入装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＭＯ８形電界効果トランジスタ等の半導体装
置の■造の用に供されるイオン注入装置に関するもので
ある。

従来のこの種装置たとえばプリデｌジシ曹ン形イオン注
入装置のエンドステージ曹ン部分の一例を第１図（４）
、＠に示す、第１図（ト）はエンドステージ目νのディ
スク部分をイオンビームＯ進行方向から見た亀ので、（
１）はディスタ、（２）はウニ八である。ウニ＾（２）
は、ディス＃（υの周辺にウニ八ホルダ（８）を介して
セットされ、ディスタ（υはその軸（３）〔第１図＠）
中心を軸として矢印ａ方向へ回転する。上εウェハ（２
）へは、イオンビーム射出手段Ｍによっである角度００
１図（９））でもってイオンよりが注入される。

つぎに動作について説明する。

イオンＩｌｌの注入時、ディスタ（１）周辺部にセット
されたウニ＾（２）は、ディス＃（１）の中心軸（３）
を中心に回転する。一方、イオンビームｘｉはディス＃
（１）の主面に向か−一なからウニ八（２）の中心から
上下にスキヤシされる。イオンビームエ１をスキヤシさ
せる代わシに、ディスタ（１）を上下に平行移動させて
もよい、この結果、ウニ八（！ｉ）へはランダムにスキ
ャンされ九イオンビームエ１が注入されることになる。

その際、チャンネリングを防ぐため、イオンビームより
′ｆｃウェ八（へ）に対して垂直に注入するのではなく
、第２図体）のようにディス＃（１）を傾けθ＝９０＠
＋（７”〜８６）になるように固定し注入している。

以上のように従来のイオン注入装置のエンドステーショ
ンは、ウニ、へ（２）に対してイオンビーム工１を鵬直
よ〕７＠〜８＠傾けて注入しているが、ウェハ（２）は
ディス＃（１）に固定されているため、第２図（菊に示
すようなＭｏｌ形電界効果トランジスタを製造する場合
のソース・ドレイン注入の際、ゲート酸化膜（４）およ
びゲート電極（５）のために、イオンピームエ１に対し
て陰になる部分かで龜、第３図（１）のようにグー４部
分（４）、（６）をはさんでソースドレインｍ”（ｐ”
）層（・）の片側領域（６１）は反対側の領域（６□）
よ）もゲー）部分（４）、（６）からｔｌだけ離れてし
まい、非対称ないわゆるオフセットゲートが生じた構造
の電界効果トランジスタが形成されてしまう、ｔた第３
図＠）のようにレジスト（つを付けたままで、イオンビ
ー＾ｘＢを注入し九場合には、ゲート電極（６）のサイ
ドエッチおよびゲート部分（４）。

（６）の高さｈｓ（〉ｂ４）のためにｔｓ＞ｔｔとな）
、第３図（１）の場合と比べ、非対称性が一層増大する
ことになる。今後、ゲート寸法りの短寸化が推進される
につれ、浅いＮ＋（Ｐ＋）層（６）の形成が必要となプ
、イオンピーム工１注入後のアニールによる注入不純物
の追い込みも十分にで良なくなるから、このような非対
称な成算効果トランジスタは特性に悪影響が出るのは必
至である。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、ディスクの回転トは別に、上記デ
ィスタの１８０°Ｉｇ１転位置に変位した際、ウェハの
主面の法線に対して対称の回転角度位置から再びイオン
ビームがウェハに注入される状態に、上記ウェハホルダ
とイオンビームを相対的に上記法線ＷＡシに変位可能に
構成することによ〕、オフセットゲート等の生じるのを
確実に防止できるイオン注入装置を提供することを目的
としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。１１
４図（４）、＠はそれぞれエンドステーションのディス
タ部分を示す正面図および側面図で、第１図〜第３図と
同一部所には同一符号を付して説＠を省略する。同図に
おいて、ウニ＾（２）はダイス＃（υ上にウェハホルダ
（８）を介して固定されている。

（９）はウエハ−ホルダ（８）の回転軸である。つまル
、イオンビームエ１の注入時にはディスタ（１）は軸（
８）を中心として回転し、それと同時にウニ＾（２）亀
つニへホルダ（８）の軸（９）を中心に回転する。この
ため、イオンピームエ１の注入はディスク（１）の回転
トウエへ（２）の自転とイオンビームよりの上下スキャ
ンとの３つによってウェハ（２）に対しランダムに行な
われるようになっている。

つぎに、上記構成のイオン注入装置を、ＭＯ！ｉ形電界
効果トランジスタのソース・ドレイン注入の用に供した
例について第５図（４）、（鴫で説明する。

第５図（４）、（６）は互いにウェハ（２）の自転位置
が１８０・員なった場合を示している。第５図（４）で
は、ゲート部分（４）、（５）をはさむ両側領域のうち
の片側の方の注入層（６１）がゲート電極（６）やレジ
スト（７）の陰のため、ゲート部分（４）、（５）から
離れ、反対側の層（６、）に比べて注入層が非対称な位
置になる。一方、第５図体）は同図（４）の位置よ１１
１８０＠回転した時のイオンビーム工１の注入の様子を
示したものであ）、この場合は反対側がゲート電極（５
）やレジスト（７）の陰となるが、第５図（４）の片側
の注入されなかった部分Ｃ６ｍ＞−Ｃ６４）にイオンビ
ームエ１が打ち込まれる。結局、ウェハ（２）自身が自
転することによ）％この種トランジスタのソース・ドレ
イン注入によル形成されたＮ土層（Ｐ＋層）（・）はゲ
ート電極（６）に対し左右対称な位置に形成されること
にな〕、したがって特性の同上を図ることができる。

第６図（４）、（Ｂ）は他の実施例を示し、ウェハ（２
）のホルダ（６）は自転しないが、ディス＃（υが１８
０＠回転した時にもイオンビームエ１が法ｍｒｍＩＪｃ
変位してウニ＾（２）に対して射出されるようになって
いる。勿論、イオンビーム工１はウェハ（２）の主面の
法線アに対し±７＠〜８＠の傾き角を保っている。

この場合−王妃実施例と同様の効果を奏することは明ら
かである・ 以上のように、この発明はディスタの１８０＠回転位置
においても、イオンビームをウニへの主面の法線に対し
て対称の回転角度位置から再び上記ウニ八主面に注入さ
せるようにしたから、半導体装置の１１ｍにあたって、
ゲート長さの短寸化が推進されようともオフセットゲー
ト等の不都合な間１を４夷に解消で龜るイオン注入装置
を提供することかで龜る。

【図面の簡単な説明】

第１図（４）、（鵬はそれぞれ従来のイオン注入装置に
訃けるエンドステージヨシ部のディスタ部分の正面図お
よび側面図、第２図（４）、（２）はそれぞれイオンビ
ーム注入時のディスタの側面図およびウェハ上のゲージ
部分の拡大図、第３図（Ａ）、０１）はそれぞれ従来装
置によるイオンビームの打ち込み領域はレジスＦマスク
使用のものである。第４図（６）。 伽）はそれぞれこの発＠Ｋｌるイオン注入装置における
エンドステーシミンのディスク部分の正面図および側面
図、第５図（萄、（至））はそれぞれこの発明のイオン
注入装置によるイオンビーム打ち込み領域の説明図で、
同図ＣＢ）は同図（４）の位置からディスクが１８０６
回転した位置を示し、ま九第６図路嚇（２）はそれぞれ
他の実施例としてのディスクの側面図および上面図であ
る。 （１）・・・ディスタ、（２）・・・ウェハ、（３）−
・・回転軸、（８）・・・ウエハホールダ、（９）…ウ
ェハホルダ回転軸、より・・・イオンビーム、Ｍ・・・
イオンビー＾射出手Ｒ。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 代理人　葛舒信−（外１名） 第１図 ／ 第２図 〕、〕ケ開昭５３−１００３５０（４）第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸を中心に回転自在に設定されたディスクと、こ
   のディスタの周辺部に取）付けられたウニへホルダと、
   このウニ八ホルダＷに保持畜れたウニへ主１１に、イオ
   ンビームを該ウニへ主面の法線に対して所定角度をもっ
   て射出するイオンビーム射出手段とを備え、上記イオン
   ビームが注入されたウニ八が上記ディスタの１８０°回
   転位置に変位した際、上記法線に対して対称の回転角度
   位置からも再びイオンビームが上記ウェハ主面に注入さ
   れる状態に、上記ウニ八ホルダとイオンビームとを相対
   的に上巳法線層〕に変位可能に構成したイオンビーム注
   入装置。