JPS6271153A - 空間電荷中和装置 - Google Patents
空間電荷中和装置Info
- Publication number
- JPS6271153A JPS6271153A JP21008185A JP21008185A JPS6271153A JP S6271153 A JPS6271153 A JP S6271153A JP 21008185 A JP21008185 A JP 21008185A JP 21008185 A JP21008185 A JP 21008185A JP S6271153 A JPS6271153 A JP S6271153A
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- JP
- Japan
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- ion beam
- cathode
- potential
- space charge
- mesh
- Prior art date
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- Pending
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- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は工０用ウェハ等の基板にイオンを注入するに際
して使用される空間電荷中和装置に関する。
して使用される空間電荷中和装置に関する。
（従来の技術）
従来、工０用ウェハにｓ Ａｓイオン、Ｐイオン、Ｂイ
オン等のイオンを注入することは行なわれておシ、この
場合、筆１図示のように、引き出し電極ａによりイオン
源すから真空中にイオンをビーム状に引き出し、セクタ
ーｌｉ！ｉ場Ｃを過ぎるとセクター磁場の収束作用によ
り収束され、端部開口ｄ及び加速管ｅを介して回転ディ
スクｆに設けられたウェハｇに注入するを一般とする。
オン等のイオンを注入することは行なわれておシ、この
場合、筆１図示のように、引き出し電極ａによりイオン
源すから真空中にイオンをビーム状に引き出し、セクタ
ーｌｉ！ｉ場Ｃを過ぎるとセクター磁場の収束作用によ
り収束され、端部開口ｄ及び加速管ｅを介して回転ディ
スクｆに設けられたウェハｇに注入するを一般とする。
（発明が解決しようとす、も問題点）
該セクター磁場Ｃで所望のイオンを選択し、センター磁
場の収束作用によシイオンビームｈを絞り、ウェハｇに
は拡がりのないイオンビームで照射することが出来れば
正確に効率良く均一なイオン注入を行なえて望ましい。
場の収束作用によシイオンビームｈを絞り、ウェハｇに
は拡がりのないイオンビームで照射することが出来れば
正確に効率良く均一なイオン注入を行なえて望ましい。
イオンビームが数ｍＡであればイオンが真空中の残留ガ
スと衝突することによって生ずる電子をイオンビーム中
に取り込んでイオンビーム中のイオンの空間電荷を中和
し、イオン同士の空間電荷による反発のためにビームが
拡がることを防止することが出来る。
スと衝突することによって生ずる電子をイオンビーム中
に取り込んでイオンビーム中のイオンの空間電荷を中和
し、イオン同士の空間電荷による反発のためにビームが
拡がることを防止することが出来る。
しかし乍ら、イオンビームが１０ｍＡ以上になると自然
発生の電子だけでは空間電荷を中和出来なくなシ、イオ
ンビームが拡散してウェハｇＫ対するイオン注入が不正
確且つ不均一で注入効率が悪化する等の不都合が生ずる
。
発生の電子だけでは空間電荷を中和出来なくなシ、イオ
ンビームが拡散してウェハｇＫ対するイオン注入が不正
確且つ不均一で注入効率が悪化する等の不都合が生ずる
。
本発明の目的はイオンビームの電流の増大に伴ないビー
ムが拡散することを防止する空間電荷中和装置を提供す
ることである。
ムが拡散することを防止する空間電荷中和装置を提供す
ることである。
（問題点を解決するための手段）
本発明では、セクター磁場を過ぎて絞られたイオンビー
ムの側方に傍熱型のカソードｔ−２けてその電位を該イ
オンビームが通過する器壁の電位よりも数ボルト高くし
、該カソードの前面にこれより数百ボルト高い引出しグ
リッドを設け、これらカソード及びグリッドを該カソー
ドよシ数ボルト高い電位のメツシュで囲むようにし次装
置でイオンビームの空間電荷を中和するようにした。
ムの側方に傍熱型のカソードｔ−２けてその電位を該イ
オンビームが通過する器壁の電位よりも数ボルト高くし
、該カソードの前面にこれより数百ボルト高い引出しグ
リッドを設け、これらカソード及びグリッドを該カソー
ドよシ数ボルト高い電位のメツシュで囲むようにし次装
置でイオンビームの空間電荷を中和するようにした。
（作用）
イオン源から引き出されたイオンはセクター磁場、端部
開口及び加速管を介して導かれ、該ウェハにイオンを突
入させるイオン注入処理が施されるが、セクター磁場を
過ぎて絞られたイオンビームには、その側方に設けた中
和装置の傍熱型のカソードから引出しグリッドにより引
出され且つ高い電位のメツシュを通シ抜けた電子が流入
する。該メツシュを通シ抜ける電子は低エネルギの電子
であるのでイオンビームの電荷ざテンシャルに捕獲され
易く、これによって空間電荷が中和されてイオンビーム
の拡散が防止される。
開口及び加速管を介して導かれ、該ウェハにイオンを突
入させるイオン注入処理が施されるが、セクター磁場を
過ぎて絞られたイオンビームには、その側方に設けた中
和装置の傍熱型のカソードから引出しグリッドにより引
出され且つ高い電位のメツシュを通シ抜けた電子が流入
する。該メツシュを通シ抜ける電子は低エネルギの電子
であるのでイオンビームの電荷ざテンシャルに捕獲され
易く、これによって空間電荷が中和されてイオンビーム
の拡散が防止される。
（実施例）
本発明の実施例ｔ−図面第２図乃至第４図につき説明す
ると、ｔａ２図に於て符号１１）はイオン源、（２１は
引出し電極、Ｃ３１はセクター磁場、（４）は該イオン
源（１）から真空中に引き出され器壁（５）の端部開口
（６）及び加速管（７）のビームトランスメート系を介
して回転板（８）に取付けたシリコンウェハ（９）へ導
入されるイオンビームを示し、該イオンビーム（４）は
セクター磁場（３）ｔ−過ぎるとセクター磁場の収束作
用により絞られ、加速されてウェハ（９）Ｋ突入する。
ると、ｔａ２図に於て符号１１）はイオン源、（２１は
引出し電極、Ｃ３１はセクター磁場、（４）は該イオン
源（１）から真空中に引き出され器壁（５）の端部開口
（６）及び加速管（７）のビームトランスメート系を介
して回転板（８）に取付けたシリコンウェハ（９）へ導
入されるイオンビームを示し、該イオンビーム（４）は
セクター磁場（３）ｔ−過ぎるとセクター磁場の収束作
用により絞られ、加速されてウェハ（９）Ｋ突入する。
これ：（よシ該ウェハ（９）の表層には例えばＡｓイオ
ンが不純物として添加される〇イオンビーム（４）の電
子に対する空間電荷ポテンシャルは筆６図の曲線人のよ
うにイオンビームの中心程大きく、９Ｈ！に近づくてつ
れ小さくなるもので、例えば１２．５ｍＡの５０に＠Ｖ
のＡｓイオンのビームの中心と外側との電位差は９５％
の自然中和では１＆７ｖであシ、イオンビーム（４）が
拡散し勝ちとなるが、器壁（５）に第４図示のような構
成を有する空間電荷中和装置ｕＯを設け、これよりイオ
ンビーム（４）に対して低エネルギの電子を供給して空
間電荷を中和するようにした。
ンが不純物として添加される〇イオンビーム（４）の電
子に対する空間電荷ポテンシャルは筆６図の曲線人のよ
うにイオンビームの中心程大きく、９Ｈ！に近づくてつ
れ小さくなるもので、例えば１２．５ｍＡの５０に＠Ｖ
のＡｓイオンのビームの中心と外側との電位差は９５％
の自然中和では１＆７ｖであシ、イオンビーム（４）が
拡散し勝ちとなるが、器壁（５）に第４図示のような構
成を有する空間電荷中和装置ｕＯを設け、これよりイオ
ンビーム（４）に対して低エネルギの電子を供給して空
間電荷を中和するようにした。
第４図のｕｒｉヒータα２で加熱されるバリウム含浸カ
ソード、１３）は該カソードαυの前面に設けた引出し
グリッド、α滲はこれらカソード（ＩＤ１ ヒータ［１
２及びグリッドｕ：ｐ’ｔ ｉｌむメツシュで、該カソ
ードα口及びヒータαｚ′ｌｃ例えば器壁（５１に対し
プラス２ｖの電位に保ち、また該グリッドα３１をプラ
ス数百Ｖ例えばプラス２５０ｖの電位に保ち、該メツシ
ュ（１４１１ＣｒＪ、カソードαυよりもプラス４ｖの
電位を与える。これによシヒータ（１２で加熱されカソ
ードαυから引出しグリッドａ３で引き出される熱電子
は、高エネルギのものは該メツシュａ４で吸収され、低
エネルギのものだけが該メツシュ（１４１に通過してイ
オンビーム（４）に流れ込ミ、器壁（５１には入らず、
空間電荷の中和のために作用する。この場合空間電荷は
約９７％乃至９９％が中和さ九るので、イオンビーム（
４）の拡散ハ１０ｍＡ以上のイオン電流であっても防止
することが出来る。
ソード、１３）は該カソードαυの前面に設けた引出し
グリッド、α滲はこれらカソード（ＩＤ１ ヒータ［１
２及びグリッドｕ：ｐ’ｔ ｉｌむメツシュで、該カソ
ードα口及びヒータαｚ′ｌｃ例えば器壁（５１に対し
プラス２ｖの電位に保ち、また該グリッドα３１をプラ
ス数百Ｖ例えばプラス２５０ｖの電位に保ち、該メツシ
ュ（１４１１ＣｒＪ、カソードαυよりもプラス４ｖの
電位を与える。これによシヒータ（１２で加熱されカソ
ードαυから引出しグリッドａ３で引き出される熱電子
は、高エネルギのものは該メツシュａ４で吸収され、低
エネルギのものだけが該メツシュ（１４１に通過してイ
オンビーム（４）に流れ込ミ、器壁（５１には入らず、
空間電荷の中和のために作用する。この場合空間電荷は
約９７％乃至９９％が中和さ九るので、イオンビーム（
４）の拡散ハ１０ｍＡ以上のイオン電流であっても防止
することが出来る。
（発明の効果）
このように本発明に於ては、器壁よりも数ボルト高い傍
熱型のカソードからプラス数百ポルトのグリッドで電子
を引き出すが、該カソードよりも数ボルト高いメツシュ
でこれらカソード及びグリッドを囲むようにしたので、
イオンビームに伴なう空間電荷の中和のための低エネル
ギの電子を供給することが出来、イオンビームの拡散を
防止出来る効果がある。
熱型のカソードからプラス数百ポルトのグリッドで電子
を引き出すが、該カソードよりも数ボルト高いメツシュ
でこれらカソード及びグリッドを囲むようにしたので、
イオンビームに伴なう空間電荷の中和のための低エネル
ギの電子を供給することが出来、イオンビームの拡散を
防止出来る効果がある。
第１図はイオン注入装置の＃ｉ１図、簗２図は本発明の
実施例の線図、第３図はイオンビームの電荷ポテンシャ
ルのｖＡ図、第４図は本発明の詳細な説明線図である。 （３）・・・セクター磁場 （４）・・・イオンビー
ム（５）・・・器壁 αＱ・・・空間電荷中和装
ａ（１１１・・・カソード ０国・・・引出しグリッ
ドα４・・・メツシュ 外２名
実施例の線図、第３図はイオンビームの電荷ポテンシャ
ルのｖＡ図、第４図は本発明の詳細な説明線図である。 （３）・・・セクター磁場 （４）・・・イオンビー
ム（５）・・・器壁 αＱ・・・空間電荷中和装
ａ（１１１・・・カソード ０国・・・引出しグリッ
ドα４・・・メツシュ 外２名
Claims (1)
- セクター磁場を過ぎて絞られたイオンビームの側方に傍
熱型のカソードを設けてその電位を該イオンビームが通
過する器壁の電位よりも数ボルト高くし、該カソードの
前面にこれより数百ボルト高い引出しグリッドを設け、
これらカソード及びグリッドを該カソードより数ボルト
高い電位のメッシュで囲むことを特徴とする空間電荷中
和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21008185A JPS6271153A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 空間電荷中和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21008185A JPS6271153A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 空間電荷中和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271153A true JPS6271153A (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=16583502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21008185A Pending JPS6271153A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 空間電荷中和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6271153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0877960A (ja) * | 1994-09-07 | 1996-03-22 | Hitachi Ltd | イオン打込み装置 |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP21008185A patent/JPS6271153A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0877960A (ja) * | 1994-09-07 | 1996-03-22 | Hitachi Ltd | イオン打込み装置 |
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