JPS5967626A - Method and device for ion implantation - Google Patents
Method and device for ion implantationInfo
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置を製造する場合のドーピング技術
であるイオン打ち込み方法およびこの方法を実施するの
に直接使用される装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ion implantation method, which is a doping technique in the production of semiconductor devices, and to an apparatus directly used for carrying out this method.
一般に、イオン打ち込み方法によるドーピング技術は不
純物の量および分布の制御が容易であるという特徴から
、半導体装置の製造工程において拡散層を形成−号一石
技術として定着している。In general, doping technology using ion implantation is characterized by the ease of controlling the amount and distribution of impurities, and has therefore become established as the primary technology for forming a diffusion layer in the manufacturing process of semiconductor devices.
ところが、高集積度化が進み、パターンの微細化が進む
につれて、短チャンネル効果を抑えるために、高い不純
物濃度な必要と1−るソース、ドレイン領域の形成に対
し、浅い接合深さが要求されてきた。However, as the degree of integration increases and patterns become finer, shallow junction depths are required to form source and drain regions that require high impurity concentrations to suppress short channel effects. It's here.
本発明の目的は、この要求に応え、浅(・接合深さを実
現することがでさろイオン打ち込み方法および装置を揚
倶するにある。An object of the present invention is to meet this demand and provide an ion implantation method and apparatus that can achieve a shallow junction depth.
以下、本発明を図面に示す実施例にしたがって説明する
。Hereinafter, the present invention will be explained according to embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明によるイオン打ち込み装置の一実施例を
示す概略正面図であり、第2図は同じ(要部の拡大斜視
図である。FIG. 1 is a schematic front view showing one embodiment of an ion implantation apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is the same (an enlarged perspective view of the main parts).
本実施例において、イオン打ち込み装置は、ドープする
不純物元素のイオンを生成するイオンソース1と、生成
したイオンを引き出す引き出し部2と、イオンソース1
で生成した種々のイオンの中から必要なイオンを選別す
る賀量分析部3と、イオンに必要なエネルギを与える加
速部4と、イオンビーム6をウェハ7上で均一に走査す
るための走査部5とを備えており、さらにウェハ7付近
にはウェハ7の打ち込み面上方にこの面と平行な磁場を
形成する手段としての磁石8が設けられている。そして
、図示しな(・送り装置により、ウェハ7は、第1図、
第2図に矢印9で示すように、イオンビーム6の走査振
れ面に対し直角な方向罠送られるように構成され、前記
磁石8の磁場1゜も、第1図、第2図に示すように、同
方向に平行に形成されるよう設定さnてぃろ。In this embodiment, the ion implantation apparatus includes an ion source 1 that generates ions of an impurity element to be doped, an extraction section 2 that extracts the generated ions, and an ion source 1.
an acceleration section 4 that provides the necessary energy to the ions, and a scanning section that uniformly scans the ion beam 6 over the wafer 7. Further, a magnet 8 is provided near the wafer 7 as a means for forming a magnetic field above the implantation surface of the wafer 7 and parallel to this surface. Then, the wafer 7 is transported by a feeding device (not shown) as shown in FIG.
As shown by the arrow 9 in FIG. 2, the ion beam 6 is configured to be sent in a direction perpendicular to the scanning deflection plane, and the magnetic field of the magnet 8 is also 1° as shown in FIGS. 1 and 2. , so that they are formed parallel to each other in the same direction.
次に、前記構成にかかるイオン打ち込み装置を使用した
場合における本発明によるイオン打ち込み方法の一実施
例を説明する。Next, an embodiment of the ion implantation method according to the present invention using the ion implantation apparatus having the above configuration will be described.
イオンソースlで生成されて引き出されたイオンは必要
なものを選別され、必要なエネルギを与えられた後、収
束されてビームとされ、平行平板偏向電極等からなる走
査部5において偏向走査され、ウェハ7の方向へ照射さ
れろ。このイオンビーム6がウェハ7上方に形成された
磁場10内を通過するとき、イオンビーム6は第2図に
示すように磁場lOの方向と直角な方向に曲げられその
飛行経路を変更する。この変更により、イオンビーム6
はウェハ7に所定の傾斜角θをもって入射することにな
る。The ions generated and extracted by the ion source 1 are selected to be necessary, and after being given the necessary energy, they are focused into a beam, which is deflected and scanned by a scanning section 5 consisting of a parallel plate deflection electrode, etc. Be irradiated in the direction of the wafer 7. When this ion beam 6 passes through a magnetic field 10 formed above a wafer 7, the ion beam 6 is bent in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field 10, changing its flight path, as shown in FIG. With this change, the ion beam 6
is incident on the wafer 7 at a predetermined inclination angle θ.
イオンがウェハ7に傾斜して入射した場合、イオンの打
ち込み状態は第3図に示すようになる。When ions are incident on the wafer 7 at an angle, the ion implantation state is as shown in FIG.
第3図から明らかなように、ウェハ7に対するイオンの
打ち込み深さHは次式で求められる。As is clear from FIG. 3, the depth H of ion implantation into the wafer 7 is determined by the following equation.
H=DX8jnθ
ここで、Dはウェハ中におけろイオンの飛行距離であり
、イオンエネルギの犬ぎさにより定まる。H=DX8jnθ Here, D is the flight distance of the ions in the wafer, and is determined by the intensity of the ion energy.
したがって、イオンを傾斜角θをもってウェハに打ち込
んだ場合、イオンをウェハに直角に打ち込んだ場合に比
べて、打ち込み深さHは、sinθ(1より小さい。)
の割合だけ残ぐすることができ、かつ、打込み深さHの
値は傾斜角θを制御することにより自由に調整できる。Therefore, when ions are implanted into the wafer at an angle of inclination θ, the implantation depth H is sin θ (less than 1) than when ions are implanted into the wafer at right angles.
The value of the driving depth H can be freely adjusted by controlling the inclination angle θ.
傾斜角θの制御はイオンエネルギを一定にした場合、磁
場の強度調整により自由に実行することができる。When the ion energy is kept constant, the tilt angle θ can be freely controlled by adjusting the strength of the magnetic field.
ところで、イオンをウェハに傾斜して打ち込むと、第4
図に示すように、入射する側のレジスト膜11の下にイ
オンが打ち込まれな(・部分が形成されてしまう。しか
し、第4図に示すように、互に反対の2方向からイオン
を傾斜させて打ち込めばイオンが打ち込まれなし・部分
は解消され、かえって拡散層が膨みを持つことになる。By the way, if ions are implanted into the wafer at an angle, the fourth
As shown in the figure, a portion is formed under the resist film 11 on the incident side where the ions are not implanted.However, as shown in Figure 4, the ions are tilted from two opposite directions. If this is done, the part where no ions are implanted will be eliminated, and the diffusion layer will instead have a bulge.
2方向からイオンを傾斜させて打ち込む手段としては、
例えば、第1図、第2図にお(・て、磁場10の向きを
正逆反転させてイオンの打ち込みを交互に行ってもよい
し、ウェハ7の向きを正逆反転させてイオンの打ち込み
を交互に行ってもよい。As a means of implanting ions from two directions at an angle,
For example, as shown in FIG. 1 and FIG. may be done alternately.
前記イオンの打ち込みはウェハ7がイオン走査位置に対
して直角に送られてい(ことによりウェハ全面について
実施され、全面(レジスト膜が形成された面は除く。)
に所望の拡散層が形成される。The ion implantation is carried out on the entire surface of the wafer (excluding the surface on which the resist film is formed) when the wafer 7 is fed perpendicularly to the ion scanning position.
A desired diffusion layer is formed.
本実施例によれば、イオンの打ち込み深さを浅くするこ
とができるとともに、その深さの制御を簡単に操作する
ことができる。しかも、イオンビーム走査部5からの距
離がウエノ・内でほとんど等しくなるため、打ち込み濃
度が均一になる。According to this embodiment, the ion implantation depth can be made shallow, and the depth can be easily controlled. Moreover, since the distances from the ion beam scanning section 5 are almost equal within the ion beam, the implantation concentration becomes uniform.
本発明によるイオン打ち込み方法は前記イオン打ち込み
装置を使用する以外によっても実施することができる。The ion implantation method according to the present invention can be carried out by methods other than using the ion implantation apparatus described above.
すなわち、第5図または第6図にそれぞれ示−rように
、イオンビーム6の飛行路に対してウエノ・7を傾斜さ
せることにより、イオンなウエノ・に傾余[させて入射
させてもよい。That is, as shown in FIG. 5 or FIG. 6, respectively, by tilting the Ueno beam 7 with respect to the flight path of the ion beam 6, the ion beam may be incident on the Ueno beam at an angle. .
第5図にお(・て、ウェハ7はイオンビーム6の走査振
れ幅の方向に傾斜されており、かつ紙面に対し直角方向
に送られるようKなって(・る。In FIG. 5, the wafer 7 is tilted in the direction of the scanning amplitude of the ion beam 6, and is fed in a direction perpendicular to the plane of the paper.
第6図にお(・て、ウェハ7はイオンビーム6の走査撮
れ幅と直角方向に傾斜されており、矢印9の方向に送ら
れるようになっている。In FIG. 6, the wafer 7 is inclined in a direction perpendicular to the scanning width of the ion beam 6, and is fed in the direction of an arrow 9.
こりように、イオンビーム6の飛行路に対してウェハ7
を傾斜させれば、イオンはウェハに傾斜して打ち込まれ
ることになり、前述したと同様、イオンの打ち込み深さ
は浅くなる。As shown, the wafer 7 is aligned with the flight path of the ion beam 6.
If the wafer is tilted, the ions will be implanted into the wafer at an angle, and the implantation depth of the ions will become shallow, as described above.
なお、イオンの非打ち込み部分の発生を回避するため2
方向から傾斜させてイオンを打ち込む場合、第5図に示
すように、同一のウェハを交互に左右対称に傾斜させた
り、ウェハを正逆反転させて送ったり(第6図の場合)
すればよい。In addition, in order to avoid the occurrence of non-implanted portions of ions,
When implanting ions while tilting the wafer, as shown in Figure 5, the same wafer may be alternately tilted symmetrically, or the wafer may be reversed and fed (in the case of Figure 6).
do it.
以上説明したように、本発明によれば、イオンの打ち込
み深さを浅(することができる。As explained above, according to the present invention, the ion implantation depth can be made shallow.
第1図および第2図は本発明によるイオン打ち込み製筒
の一実施例を使用して本発明によるイオン打ち込み方法
の一実施例を実施している状況を示す正面図および拡大
部分斜視図、
第3図は打ち込みが浅(なる原理を示す説明図、第4図
は非打ち込み部分が解消される原理を示す説明図、
第5図は本発明圧よるイオン打ち込み方法の他の実施例
を示す正面図、
第6図は同じく別の他の実施例を示す拡大部分斜視図で
ある。
1・・・イオンソース、2・・・引き出し部、3・・・
質量分析部、4・・・加速部、5・・・走査部、7・・
・ウェハ、8・・・磁石、9・・・ウェハ送り方向、1
0・・・磁場。
115
第 5 図1 and 2 are a front view and an enlarged partial perspective view showing a situation in which an embodiment of the ion implantation method according to the present invention is implemented using an embodiment of the ion implantation cylinder according to the present invention; Figure 3 is an explanatory diagram showing the principle of shallow implantation. Figure 4 is an explanatory diagram showing the principle of eliminating the non-implanted area. Figure 5 is a front view showing another embodiment of the ion implantation method using pressure according to the present invention. 6 is an enlarged partial perspective view showing another embodiment. 1... Ion source, 2... Extracting part, 3...
Mass spectrometry section, 4... Acceleration section, 5... Scanning section, 7...
・Wafer, 8...Magnet, 9...Wafer feeding direction, 1
0...Magnetic field. 115 Figure 5
Claims (1)
させて入射させることを特徴とするイオン打ち込み方法
。 2、打ち込み面と平行な磁場を印加しイオンの飛行路を
曲げろことにより、イオンを傾斜させて入射させるよう
にしたことを特徴とする特Ff請求の範囲第1項記載の
イオン打ち込み方法。 3、イオンの飛行路に対し対象物を傾斜することにより
、イオンを傾斜させて入射させるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のイオン打ち込み方法
。 4、イオン打ち込み対象物の周辺に打ち込み面と平行な
磁場を印加する手段を設け、イオンの飛行路を曲げるこ
とによりイオンを打ち込み面に傾斜させて入射させるよ
うにしてなるイオン打ち込み装置。[Scope of Claims] 1. An ion implantation method characterized in that ions are incident on the implantation surface of an ion implantation object at an angle. 2. The ion implantation method according to claim 1, characterized in that the ions are incident at an angle by applying a magnetic field parallel to the implantation surface and bending the ion flight path. 3. The ion implantation method according to claim 1, wherein the ions are incident at an angle by tilting the object with respect to the flight path of the ions. 4. An ion implantation device that includes means for applying a magnetic field parallel to the implantation surface around the ion implantation target, and bends the flight path of the ions so that the ions are incident on the implantation surface at an angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17767182A JPS5967626A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | Method and device for ion implantation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17767182A JPS5967626A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | Method and device for ion implantation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5967626A true JPS5967626A (en) | 1984-04-17 |
Family
ID=16035068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17767182A Pending JPS5967626A (en) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | Method and device for ion implantation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5967626A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008534846A (en) * | 2005-03-26 | 2008-08-28 | ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ベタイリグングス コマンディートゲゼルシャフト | Compound transmission |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP17767182A patent/JPS5967626A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008534846A (en) * | 2005-03-26 | 2008-08-28 | ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ベタイリグングス コマンディートゲゼルシャフト | Compound transmission |
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