JPS61288364A - イオン打ち込み方法 - Google Patents
イオン打ち込み方法Info
- Publication number
- JPS61288364A JPS61288364A JP13039885A JP13039885A JPS61288364A JP S61288364 A JPS61288364 A JP S61288364A JP 13039885 A JP13039885 A JP 13039885A JP 13039885 A JP13039885 A JP 13039885A JP S61288364 A JPS61288364 A JP S61288364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- ion implantation
- current
- ion
- leakage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はイオン打ち込み装置に係り、特にエレクトロン
シャワーの漏れ電流分によるイオン打ち込み量の誤差分
を補正するのに好適なイオン打ち込み装置↓する五各着
ある。
シャワーの漏れ電流分によるイオン打ち込み量の誤差分
を補正するのに好適なイオン打ち込み装置↓する五各着
ある。
従来のエレクトロンシャワー補助装置としては、イオン
を打ち込むウェハの前面附近に熱電子を放出するフィラ
メントを設置し、この熱電子に磁場をかけることによっ
てイオンビーム通路に滞在させ、ウェハ表面に電荷が帯
電した場合に、この電荷を前述の電子によって中和する
ようにし、かつ、熱電子が打ち込みイオン量の計測に無
関係となるように、熱電子を捕獲するファラデーカップ
でかこまれた中に熱電子を滞在させるようにしていた。
を打ち込むウェハの前面附近に熱電子を放出するフィラ
メントを設置し、この熱電子に磁場をかけることによっ
てイオンビーム通路に滞在させ、ウェハ表面に電荷が帯
電した場合に、この電荷を前述の電子によって中和する
ようにし、かつ、熱電子が打ち込みイオン量の計測に無
関係となるように、熱電子を捕獲するファラデーカップ
でかこまれた中に熱電子を滞在させるようにしていた。
しかるに、この場合、電子がファラデーカップから接地
電位に漏れると、この漏れた分だけイオンビーム量の計
測に誤差を与える結果となり、イオン打ち込み量に誤差
を与えるという欠点があった。
電位に漏れると、この漏れた分だけイオンビーム量の計
測に誤差を与える結果となり、イオン打ち込み量に誤差
を与えるという欠点があった。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、エレクトロンシャワーの漏れ電流分によるイ
オン打ち込み量の誤差分を打ち込みドーズ量を加減する
ことによって補正でき、所定のイオン打ち込み量に制御
することができるイオン打ち込み装置を提供することに
ある。
ところは、エレクトロンシャワーの漏れ電流分によるイ
オン打ち込み量の誤差分を打ち込みドーズ量を加減する
ことによって補正でき、所定のイオン打ち込み量に制御
することができるイオン打ち込み装置を提供することに
ある。
本発明の特徴は、エレクトロンシャワーからの電子がそ
の電子を捕獲するファラデーカップから漏れた分だけイ
オン打ち込み量に誤差が発生するのを防止するための上
記エレクトロンシャワーの漏れ分だけイオン打ち込みド
ーズ量を自動的に補正する補正手段を備え、イオンビー
ムのみによるイオン打ち込みドーズ量に正確に補正する
構成とした点にある。
の電子を捕獲するファラデーカップから漏れた分だけイ
オン打ち込み量に誤差が発生するのを防止するための上
記エレクトロンシャワーの漏れ分だけイオン打ち込みド
ーズ量を自動的に補正する補正手段を備え、イオンビー
ムのみによるイオン打ち込みドーズ量に正確に補正する
構成とした点にある。
以下本発明を第１図、第２図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明のイオン打ち込み装置のウェハー周辺、
電流計測系およびエレクトロンシャワーの回路との接続
の一実施例を示す説明図である。
電流計測系およびエレクトロンシャワーの回路との接続
の一実施例を示す説明図である。
第１図において、イオンビーム電流１は、イオンを打ち
込むべきウェハ２．ウェハ２を固定する打ち込み用円板
３、ファラデーカップ４、抵抗器５を介して接地され、
イオンビーム電流の元の電源に帰属される。なお、イオ
ン電流は、抵抗器５の両端に発生する電圧によって間接
的に計測できるようにしである。
込むべきウェハ２．ウェハ２を固定する打ち込み用円板
３、ファラデーカップ４、抵抗器５を介して接地され、
イオンビーム電流の元の電源に帰属される。なお、イオ
ン電流は、抵抗器５の両端に発生する電圧によって間接
的に計測できるようにしである。
イオン打ち込みを行う際には、当然ながら打ち込み式真
空容器６の内部は所定の真空度に保持されている。イオ
ン打ち込みに当っては、単位面積当り何個のイオンを打
ち込むかが必要な単位の１つとなる０通常、これをドー
ズ量と呼んでいる。
空容器６の内部は所定の真空度に保持されている。イオ
ン打ち込みに当っては、単位面積当り何個のイオンを打
ち込むかが必要な単位の１つとなる０通常、これをドー
ズ量と呼んでいる。
いま、イオンビーム電流１を工、イオンを打ち込むべき
ウェハ２の面積をＳ、所定ドーズ量をＤ、イオン打ち込
み時間をＴ、電子電荷量をｅとすると、これらの諸元の
間には、 の関係が成立する。
ウェハ２の面積をＳ、所定ドーズ量をＤ、イオン打ち込
み時間をＴ、電子電荷量をｅとすると、これらの諸元の
間には、 の関係が成立する。
イオン打ち込み装置では、所定ドーズ量りを設定し、打
ち込むべき面積Ｓはウェハサイズによって決定され、電
子電荷量ｅは常数となるので、イオンビーム電流工を計
測し、イオン打ち込み時間Ｔを制御系で、（１）式にし
たがって決定し、この時間Ｔの間イオンを打ち込むこと
により所定のドーズ量りを得るようにしている。
ち込むべき面積Ｓはウェハサイズによって決定され、電
子電荷量ｅは常数となるので、イオンビーム電流工を計
測し、イオン打ち込み時間Ｔを制御系で、（１）式にし
たがって決定し、この時間Ｔの間イオンを打ち込むこと
により所定のドーズ量りを得るようにしている。
ところで、第１図において、エレクトロンシャワーのフ
ィラメント７より出た電子は、大半ファラデーカップ４
、ウェハ２および打ち込み用円板３に捕獲されるが、こ
の電子は、エレクトロンシャワーの加速電源８に吸収さ
れ、イオン電流計測系の抵抗器５に流れず、イオン電流
計測に影響を与えないようにしである。
ィラメント７より出た電子は、大半ファラデーカップ４
、ウェハ２および打ち込み用円板３に捕獲されるが、こ
の電子は、エレクトロンシャワーの加速電源８に吸収さ
れ、イオン電流計測系の抵抗器５に流れず、イオン電流
計測に影響を与えないようにしである。
しかるに、エレクトロンシャワーの電流が漏れへ゛
て打ち込み全真空容器６等の接地電位に流れ、ると、こ
の分は電流計測用の抵抗器５を流れ、イオン電流が見掛
は上増加となり、結果的には正味のイオン電流の不足を
きたし、ドーズ量不足となる。この漏れ量は、ファラデ
ーカップ４の機械的形状により生ずる隙間より生ずるも
ので、皆無にすることができないとされている。
の分は電流計測用の抵抗器５を流れ、イオン電流が見掛
は上増加となり、結果的には正味のイオン電流の不足を
きたし、ドーズ量不足となる。この漏れ量は、ファラデ
ーカップ４の機械的形状により生ずる隙間より生ずるも
ので、皆無にすることができないとされている。
次に１本発明での漏れ量を補正する制御方式について説
明する。
明する。
エレクトロンシャワーを用いた場合には、（１）式にお
ける電流Ｉは、イオンビーム電流ｉとエレクトロンシャ
ワーの漏れ電流ｉＬとの和となっている。いま、Ｄ、ｅ
、Ｓを与えて電流工に対する打ち込み時間をＴ、とじ、
エレクトロンシャワーＯＦＦ時の電流ｉに対する打ち込
み時間をＴ６とすると、 Ｔ、＜Ｔ、 ・・・・・・（２）と
いう関係が導かれる。Ｔ、とＴａとで同じ値のドーズ量
を設定しておくと、Ｔ、で打ち込んだ場合とＴａで打ち
込んだ場合とでは、Ｔ、の方がドーズ量が不足すること
になる。
ける電流Ｉは、イオンビーム電流ｉとエレクトロンシャ
ワーの漏れ電流ｉＬとの和となっている。いま、Ｄ、ｅ
、Ｓを与えて電流工に対する打ち込み時間をＴ、とじ、
エレクトロンシャワーＯＦＦ時の電流ｉに対する打ち込
み時間をＴ６とすると、 Ｔ、＜Ｔ、 ・・・・・・（２）と
いう関係が導かれる。Ｔ、とＴａとで同じ値のドーズ量
を設定しておくと、Ｔ、で打ち込んだ場合とＴａで打ち
込んだ場合とでは、Ｔ、の方がドーズ量が不足すること
になる。
そこで、本発明においては、第１図に示すように、フィ
ラメント電流制御回路９とイオン打ち込み制御回路（電
子計算機を含んでいる）１０とを設け、図に示すように
接続し、エレクトロンシャワーの漏れ電流ｉ、、による
ドーズ量の不足分は、次の手順によって補正するように
しである。
ラメント電流制御回路９とイオン打ち込み制御回路（電
子計算機を含んでいる）１０とを設け、図に示すように
接続し、エレクトロンシャワーの漏れ電流ｉ、、による
ドーズ量の不足分は、次の手順によって補正するように
しである。
すなわち、（１）ドーズ量設定値をＤとして、エレクト
ロンシャワーをＯＦＦとし、電流量ｉに対する打ち込み
時間Ｔ、を制御回路１ｏにより算込み時間Ｔ、を制御回
路１０により算出する。
ロンシャワーをＯＦＦとし、電流量ｉに対する打ち込み
時間Ｔ、を制御回路１ｏにより算込み時間Ｔ、を制御回
路１０により算出する。
（３）上記の（２）の状態で、’ｌ＝Ｔ、となるように
ドーズ量設定値りを制御回路１ｏで自動的に補正する。
ドーズ量設定値りを制御回路１ｏで自動的に補正する。
いま、この値をり、とする、（４）イオン打ち込みをド
ーズ量補正後の値Ｄ＝ 、イオンビーム電流量としてイ
オン打ち込みを実施する。
ーズ量補正後の値Ｄ＝ 、イオンビーム電流量としてイ
オン打ち込みを実施する。
これによりイオンビーム電流計測系より得られた電流情
報工のうちイオンビームのみの電流量ｉによりイオン打
ち込みが行われ、正味のイオン打ち込みが所定電析われ
、漏れ電流ｉ、、による補正を行うことができる。Ｄを
り、に変更するには、工とｉの電流情報をイオン打ち込
み制御回路１０に入力し、Ｔ、＝Ｔ、どなるようにり、
を計算すれば、自動的に変更することができる。
報工のうちイオンビームのみの電流量ｉによりイオン打
ち込みが行われ、正味のイオン打ち込みが所定電析われ
、漏れ電流ｉ、、による補正を行うことができる。Ｄを
り、に変更するには、工とｉの電流情報をイオン打ち込
み制御回路１０に入力し、Ｔ、＝Ｔ、どなるようにり、
を計算すれば、自動的に変更することができる。
このようにして漏れ電流分ｉ Ｌの影響をドーズ量設定
値の変更によって補正し、正味のイオンビーム電流ｉに
よりドーズ量を正確に打ち込むことができる。
値の変更によって補正し、正味のイオンビーム電流ｉに
よりドーズ量を正確に打ち込むことができる。
第２図は本発明のイオン打ち込み装置におけるエレクト
ロンシャワーの電流の漏れ量を補正する補正制御の一実
施例を示す流れ線図である。第２図において、ステップ
１１でウェハサイズ（面積Ｓ）を設定し、ステップ１２
で所定ドーズ量りを設定し、ステップ１３でエレクトロ
ンシャワーＯＦＦ時のイオンビーム電流ｉで測定し、ス
テップ１４で、Ｓ、Ｄ、ｉを電子計算機に入力し、ソフ
ト処理によって（１）式を用いてイオン打ち込み時間ｔ
、の計算を行い、記憶部に記憶する。次にステップ１５
でエレクトロンシャワーをＯＮとし、ステップ１６で再
び電子計算機で電流計測用の抵抗器５を流れる電流Ｉ（
Ｉ＝ｉ＋ｉＬ）を入力して、電流量に対するイオン打ち
込み時１’１ｆｌＴ。
ロンシャワーの電流の漏れ量を補正する補正制御の一実
施例を示す流れ線図である。第２図において、ステップ
１１でウェハサイズ（面積Ｓ）を設定し、ステップ１２
で所定ドーズ量りを設定し、ステップ１３でエレクトロ
ンシャワーＯＦＦ時のイオンビーム電流ｉで測定し、ス
テップ１４で、Ｓ、Ｄ、ｉを電子計算機に入力し、ソフ
ト処理によって（１）式を用いてイオン打ち込み時間ｔ
、の計算を行い、記憶部に記憶する。次にステップ１５
でエレクトロンシャワーをＯＮとし、ステップ１６で再
び電子計算機で電流計測用の抵抗器５を流れる電流Ｉ（
Ｉ＝ｉ＋ｉＬ）を入力して、電流量に対するイオン打ち
込み時１’１ｆｌＴ。
の計算を行い、記憶部に記憶されたイオン打ち込み時間
Ｔ６とＴ、とが等しくなるドーズ量り、を決定する。Ｔ
、とＴ、との差は、イオンビーム電流ｉに変化がなけれ
ば、エレクトロンシャワーの漏れ電流分ｉＬが加算され
たために起こるもので５Ｔ、＞Ｔ、となる。この差をド
ーズ量を多くして補正するようにするため、ドーズ量り
、とするもので、この場合Ｄ−）Ｄとなる。次に、ドー
ズ量り、としてステップ１７でイオン打ち込みを開始し
、ステップ１８でイオン打ち込みを完了したら、ステッ
プ１９でイオン打ち込み時間Ｔ、のプリントアウトを行
う。
Ｔ６とＴ、とが等しくなるドーズ量り、を決定する。Ｔ
、とＴ、との差は、イオンビーム電流ｉに変化がなけれ
ば、エレクトロンシャワーの漏れ電流分ｉＬが加算され
たために起こるもので５Ｔ、＞Ｔ、となる。この差をド
ーズ量を多くして補正するようにするため、ドーズ量り
、とするもので、この場合Ｄ−）Ｄとなる。次に、ドー
ズ量り、としてステップ１７でイオン打ち込みを開始し
、ステップ１８でイオン打ち込みを完了したら、ステッ
プ１９でイオン打ち込み時間Ｔ、のプリントアウトを行
う。
以上説明したように、本発明によれば、エレクトロンシ
ャワーの漏れ電流分によるイオン打ち込み量の誤差分を
補正することができ、正確なイオン打ち込み量制御がで
きるという効果があり、例えば、エレクトロンシャワー
のエミッション電流１００ｍＡとし、漏れ電流分１％と
すると、漏れ電流は１ｍＡとなり、イオンビーム電流１
０ｍＡとすると、電流計測系では１１ｍＡを示し、制御
系では、イオンビーム電流が１１ｍＡと判断することに
より約１０％のイオン打ち込み量不足となるが、それを
補正することにより１％以下とすることが可能になる。
ャワーの漏れ電流分によるイオン打ち込み量の誤差分を
補正することができ、正確なイオン打ち込み量制御がで
きるという効果があり、例えば、エレクトロンシャワー
のエミッション電流１００ｍＡとし、漏れ電流分１％と
すると、漏れ電流は１ｍＡとなり、イオンビーム電流１
０ｍＡとすると、電流計測系では１１ｍＡを示し、制御
系では、イオンビーム電流が１１ｍＡと判断することに
より約１０％のイオン打ち込み量不足となるが、それを
補正することにより１％以下とすることが可能になる。
第１図は本発明のイオン打ち込み装置のウェハ周辺、電
流計測系およびエレクトロンシャワーの回路との接続の
一実施例を示す説明図、第２図は本発明のイオン打ち込
み装置におけるエレクトロンシャワーの電流の漏れ量の
影響を補正する補正制御の一実施例を示す流れ線図であ
る。 １・・・イオンビーム電流、２・・・ウェハ、３・・・
打ち込み用円板、４・・・ファラデーカップ、５・・・
抵抗器。 ６・・・打ち込み式真空容器、７・・・フィラメント、
８・・・加速電源、９・・・フィラメント電流制御回路
、争 （囚 翳 ２ 口
流計測系およびエレクトロンシャワーの回路との接続の
一実施例を示す説明図、第２図は本発明のイオン打ち込
み装置におけるエレクトロンシャワーの電流の漏れ量の
影響を補正する補正制御の一実施例を示す流れ線図であ
る。 １・・・イオンビーム電流、２・・・ウェハ、３・・・
打ち込み用円板、４・・・ファラデーカップ、５・・・
抵抗器。 ６・・・打ち込み式真空容器、７・・・フィラメント、
８・・・加速電源、９・・・フィラメント電流制御回路
、争 （囚 翳 ２ 口
Claims (1)
- １．ウェハ面に帯電した電荷によるウェハ面のパターン
静電破壊を防止するために設けた電子を放出するフィラ
メントと、該フィラメントを加熱する電源と、前記フィ
ラメントから電子を引き出す加速電源と、前記電子を捕
獲するファラデーカップが設置されたエレクトロンシャ
ワーを備えたイオン打ち込み装置において、前記エレク
トロンシャワーからの電子が前記ファラデーカップから
漏れた分だけイオン打ち込み量に誤差が発生するのを防
止するため、前記エレクトロンシャワーの漏れ分だけイ
オン打ち込みドーズ量を自動的に補正する補正手段を備
え、イオンビームのみによるイオン打ち込みドーズ量に
正確に補正する構成としたことを特徴とするイオン打ち
込み装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13039885A JPH0666140B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | イオン打ち込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13039885A JPH0666140B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | イオン打ち込み方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288364A true JPS61288364A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH0666140B2 JPH0666140B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=15033342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13039885A Expired - Lifetime JPH0666140B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | イオン打ち込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666140B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254856A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-23 | Nec Kyushu Ltd | イオン注入装置 |
| JPH0499273A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-31 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン注入装置の帯電防止装置 |
| JP2009038031A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Axcelis Technologies Inc | ハイブリッド結合及び二重機械式走査構造を有するイオン注入システム及び方法 |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP13039885A patent/JPH0666140B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254856A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-23 | Nec Kyushu Ltd | イオン注入装置 |
| JPH0499273A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-31 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン注入装置の帯電防止装置 |
| JP2009038031A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Axcelis Technologies Inc | ハイブリッド結合及び二重機械式走査構造を有するイオン注入システム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0666140B2 (ja) | 1994-08-24 |
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