JP2550077B2 - イオン注入方法及び装置 - Google Patents
イオン注入方法及び装置Info
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- JP2550077B2 JP2550077B2 JP62157928A JP15792887A JP2550077B2 JP 2550077 B2 JP2550077 B2 JP 2550077B2 JP 62157928 A JP62157928 A JP 62157928A JP 15792887 A JP15792887 A JP 15792887A JP 2550077 B2 JP2550077 B2 JP 2550077B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電子でイオン注入時に帯電を緩和するイオ
ン注入方法及び装置に関する。
ン注入方法及び装置に関する。
（従来の技術） 従来のイオン注入装置について第３図乃至第４図を用
いて説明する。第３図はイオン注入によるウエハの正帯
電を緩和する機構を設けたイオン注入装置である。イオ
ンを生成し、引き出すイオン源30と、強い磁場をかけて
引き出されたイオンのうち必要なイオンのみが通過する
ようにした質量分析部31がある。そしてここを通過して
きたイオンビームを所望のエネルギーまで加速する加速
部32と、このイオンビームを収束させる収束部33と、こ
の収束したイオンビームをウエハ39上に均一に走査させ
る走査部34がある。また、ウエハ39を載置するディスク
37と、このディスク37の回転及び並進を行なう駆動部38
がある。
いて説明する。第３図はイオン注入によるウエハの正帯
電を緩和する機構を設けたイオン注入装置である。イオ
ンを生成し、引き出すイオン源30と、強い磁場をかけて
引き出されたイオンのうち必要なイオンのみが通過する
ようにした質量分析部31がある。そしてここを通過して
きたイオンビームを所望のエネルギーまで加速する加速
部32と、このイオンビームを収束させる収束部33と、こ
の収束したイオンビームをウエハ39上に均一に走査させ
る走査部34がある。また、ウエハ39を載置するディスク
37と、このディスク37の回転及び並進を行なう駆動部38
がある。
このように構成されたイオン注入装置を用いてウエハ
39へのイオン注入を均一に行なう方法としては、走査部
34でイオンビームをウエハ39上の一端から他端に互いに
直交するＸ−Ｙ方向に順次走査させたり、イオンビーム
を固定し、ウエハ39を載置しているディスク37を回転、
及び並進させる固定ビーム方式など様々な方法が採られ
ている。
39へのイオン注入を均一に行なう方法としては、走査部
34でイオンビームをウエハ39上の一端から他端に互いに
直交するＸ−Ｙ方向に順次走査させたり、イオンビーム
を固定し、ウエハ39を載置しているディスク37を回転、
及び並進させる固定ビーム方式など様々な方法が採られ
ている。
以上のような方法を用いてウエハ39へイオン注入を行
なった場合、ウエハ39に注入されるイオンにより、この
ウエハ39内から電子が叩き出されたり、ウエハ39中の絶
縁体部分に注入されたイオンによる正電荷の蓄積が起こ
ったりしてウエハ39が正に帯電する。これが原因でその
絶縁体部分が静電破壊を起こすことが知られている。そ
こでウエハ39の正帯電を緩和し、静電破壊を防止するた
めにこのウエハ39に２次電子を供給するエレクトロンフ
ラッドシステム36が設けられている。
なった場合、ウエハ39に注入されるイオンにより、この
ウエハ39内から電子が叩き出されたり、ウエハ39中の絶
縁体部分に注入されたイオンによる正電荷の蓄積が起こ
ったりしてウエハ39が正に帯電する。これが原因でその
絶縁体部分が静電破壊を起こすことが知られている。そ
こでウエハ39の正帯電を緩和し、静電破壊を防止するた
めにこのウエハ39に２次電子を供給するエレクトロンフ
ラッドシステム36が設けられている。
次にこのエレクトロンフラッドシステム36について第
４図を用いて説明する。
４図を用いて説明する。
ディスク41上にはウエハ42が載置され、さらにディス
ク41の回転・移動でウエハ42が動かないように導電性の
保持具49により保持されている。そしてエレクトロンフ
ラッドシステム36はフィラメント46aとこれを加熱し熱
電子47を放出させる直流電源46bと、熱電子47を受けて
２次電子48を発生させるターゲット材46cと、ターゲッ
ト材46cにプラス側が接続され、かつマイナス側が直流
電源46bのマイナス側と接続されている直流電源46dとか
ら構成されている。
ク41の回転・移動でウエハ42が動かないように導電性の
保持具49により保持されている。そしてエレクトロンフ
ラッドシステム36はフィラメント46aとこれを加熱し熱
電子47を放出させる直流電源46bと、熱電子47を受けて
２次電子48を発生させるターゲット材46cと、ターゲッ
ト材46cにプラス側が接続され、かつマイナス側が直流
電源46bのマイナス側と接続されている直流電源46dとか
ら構成されている。
このように構成されたエレクトロンフラッドシステム
36の動作は次の通りである。まずフィラメント46aより
放出された熱電子47をターゲット材46cに衝突させる。
そして直流電源46dの電位差を利用し、ターゲット材46c
をウエハ42に向いた表面より２次電子48を発生させる。
このようにしてイオン注入の間、２次電子を一定供給す
ることによりインオンビーム43によるウエハ42の正電荷
を緩和していた。
36の動作は次の通りである。まずフィラメント46aより
放出された熱電子47をターゲット材46cに衝突させる。
そして直流電源46dの電位差を利用し、ターゲット材46c
をウエハ42に向いた表面より２次電子48を発生させる。
このようにしてイオン注入の間、２次電子を一定供給す
ることによりインオンビーム43によるウエハ42の正電荷
を緩和していた。
（発明が解決しようする問題点） イオンビーム43が走査している次のウエハ42の帯電量
は、ウエハ42の外周部に比べ、その中心部の方が多い。
なぜならばウエハ42はディスク41に絶縁して載置され、
そして導電性の保持具42によって固定されている。その
ため、イオンビーム43がウエハ42の外周部を走査した時
の、イオンビーム43の正帯荷は保持具42によりアースさ
れ易いので、ウエハの中心部の方が帯電量が多くなるの
である。そしてウエハ42へのイオンビーム43の走査する
回数が多くなる毎に増々、ウエハ42の外周部と中心部と
の正帯電量の差が大きくなっていくことになる。
は、ウエハ42の外周部に比べ、その中心部の方が多い。
なぜならばウエハ42はディスク41に絶縁して載置され、
そして導電性の保持具42によって固定されている。その
ため、イオンビーム43がウエハ42の外周部を走査した時
の、イオンビーム43の正帯荷は保持具42によりアースさ
れ易いので、ウエハの中心部の方が帯電量が多くなるの
である。そしてウエハ42へのイオンビーム43の走査する
回数が多くなる毎に増々、ウエハ42の外周部と中心部と
の正帯電量の差が大きくなっていくことになる。
しかしながら、従来のエレクトロンフラッドシステム
46においてはウエハ42をイオンビーム43により走査して
いる時間内に供給されている電子の量は一定である。そ
のためイオンビーム43がウエハ42の中心部を走査したと
きの正帯電を有効に緩和するために必要な電子を一定供
給した場合には、ウエハ42の中心部の正帯電は最も緩和
されるが、ウエハ42の外周部へは逆に供給される電子が
過剰となり負帯電を起こす恐れがある。
46においてはウエハ42をイオンビーム43により走査して
いる時間内に供給されている電子の量は一定である。そ
のためイオンビーム43がウエハ42の中心部を走査したと
きの正帯電を有効に緩和するために必要な電子を一定供
給した場合には、ウエハ42の中心部の正帯電は最も緩和
されるが、ウエハ42の外周部へは逆に供給される電子が
過剰となり負帯電を起こす恐れがある。
本発明においては、被注入物の帯電が緩和されるイオ
ン注入方法及びイオン注入装置を提供することを目的と
する。
ン注入方法及びイオン注入装置を提供することを目的と
する。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、方法の発明においては、
加速されたイオンを被注入物に注入し、かつこのイオン
注入による帯電を抑制するために供給する電子の量を、
前記イオンが注入される位置に応じて変化させることを
特徴とするイオン注入方法を提供する。
加速されたイオンを被注入物に注入し、かつこのイオン
注入による帯電を抑制するために供給する電子の量を、
前記イオンが注入される位置に応じて変化させることを
特徴とするイオン注入方法を提供する。
又、装置の発明においては、被注入物へイオンを注入
する手段と、この注入されたイオンによる帯電を抑制す
るために電子を供給する手段とを設けたイオン注入装置
において、前記電子供給手段から供給される電子の量
を、前記イオンが注入される位置に応じて変化させるこ
とを特徴とするイオン注入装置を提供する。
する手段と、この注入されたイオンによる帯電を抑制す
るために電子を供給する手段とを設けたイオン注入装置
において、前記電子供給手段から供給される電子の量
を、前記イオンが注入される位置に応じて変化させるこ
とを特徴とするイオン注入装置を提供する。
（作 用） 注入されているイオンの被注入物に対する位置に応じ
て、供給する電子の量を変化させることにより、被注入
物の帯電を緩和させることができる。
て、供給する電子の量を変化させることにより、被注入
物の帯電を緩和させることができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。ま
ず第１図を用いて本実施例によるエレクトロンフラッド
システムについて説明する。
ず第１図を用いて本実施例によるエレクトロンフラッド
システムについて説明する。
ウエハ２がディスク１に載置され、さらに導電性の保
持具９により保持されている。そして第３図に示したイ
オン注入装置では固定ビーム方式により、ウエハ２にイ
オン３が注入される。
持具９により保持されている。そして第３図に示したイ
オン注入装置では固定ビーム方式により、ウエハ２にイ
オン３が注入される。
そして注入されたイオンの正電荷を中和する電子がエ
レクトロンフラッドシステム６により供給される。この
エレクトロンフラッドシステム６は、熱電子７を放出す
るフィラメント6aと、このフィラメント6aに流す電流を
可変的に制御できるパルスジェネレーター6bと、フィラ
メント6aに対向し、熱電子７を受けて２次電子８を発生
させるターゲット材6cと、このターゲット材6cにプラス
側が接続され、かつマイナス側がパルスジェネレーター
6bに接続され、ターゲット材6cから２次電子を引き出す
ための加速用の直流電源6dとで構成される。そして、タ
ーゲット材6cより発生する２次電子８の量をモニターす
るための電流計6eがターゲット材6cとアースとの間に接
続されている。さらに、ディスク１の回転、並進等の動
きをモニターし、ウエハ２に対してどの位置にイオンが
注入されているかを検出するディスク位置検出部11が設
けられている。
レクトロンフラッドシステム６により供給される。この
エレクトロンフラッドシステム６は、熱電子７を放出す
るフィラメント6aと、このフィラメント6aに流す電流を
可変的に制御できるパルスジェネレーター6bと、フィラ
メント6aに対向し、熱電子７を受けて２次電子８を発生
させるターゲット材6cと、このターゲット材6cにプラス
側が接続され、かつマイナス側がパルスジェネレーター
6bに接続され、ターゲット材6cから２次電子を引き出す
ための加速用の直流電源6dとで構成される。そして、タ
ーゲット材6cより発生する２次電子８の量をモニターす
るための電流計6eがターゲット材6cとアースとの間に接
続されている。さらに、ディスク１の回転、並進等の動
きをモニターし、ウエハ２に対してどの位置にイオンが
注入されているかを検出するディスク位置検出部11が設
けられている。
以上このように構成されたイオン注入装置を用いて第
２図に示す方法でイオン注入を行なう。
２図に示す方法でイオン注入を行なう。
ディスク21の回転、並進を組み合わせることにより、
イオンはウエハ22の端部a1からb1へと走査し、続いてa2
からb2、a3からb3へと走査し、最後にanからbnへと走査
する。ここでウエハ22上を走査したイオンの軌跡23aは
第２図（Ａ）に示す通りである。これによりウエハ22全
面にイオンを注入する。次に同様に隣りのウエハのイオ
ン注入を行なう。ウエハ22にイオン注入が行なわれてい
る時にエレクトロンフラッドシステム６（第１図）によ
り供給される電子の量は第２図（Ｂ）に示す通りであ
る。この図において縦軸の電流はウエハ22に供給される
電子量を有効にモニターする電流計（第１図）に流れる
電流である。
イオンはウエハ22の端部a1からb1へと走査し、続いてa2
からb2、a3からb3へと走査し、最後にanからbnへと走査
する。ここでウエハ22上を走査したイオンの軌跡23aは
第２図（Ａ）に示す通りである。これによりウエハ22全
面にイオンを注入する。次に同様に隣りのウエハのイオ
ン注入を行なう。ウエハ22にイオン注入が行なわれてい
る時にエレクトロンフラッドシステム６（第１図）によ
り供給される電子の量は第２図（Ｂ）に示す通りであ
る。この図において縦軸の電流はウエハ22に供給される
電子量を有効にモニターする電流計（第１図）に流れる
電流である。
第２図（Ｂ）において、期間T1はウエハ22の端部a1か
らbnまでイオンが走査するにかかる時間である。ウエハ
22上をイオが走査すると同時に電子が供給され、このウ
エハ22の中心部を通る時に最も供給される電子が多くな
り、イオンの走査終了と同時に電子の供給を終了する三
角波の電流波形となっている。又、ウエハ22の１回目の
イオン走査終了から隣りのウエハのイオン走査開始まで
の期間T2はイオンによるウエハ22若しくは隣りのウエハ
の正帯電は起こらないので電子は供給されていない。
らbnまでイオンが走査するにかかる時間である。ウエハ
22上をイオが走査すると同時に電子が供給され、このウ
エハ22の中心部を通る時に最も供給される電子が多くな
り、イオンの走査終了と同時に電子の供給を終了する三
角波の電流波形となっている。又、ウエハ22の１回目の
イオン走査終了から隣りのウエハのイオン走査開始まで
の期間T2はイオンによるウエハ22若しくは隣りのウエハ
の正帯電は起こらないので電子は供給されていない。
本実施例によれば、ウエハ22の外周部よりもその中心
部に供給する電子の量を多くすることによって、従来問
題となっていたウエハ22の外周部の負帯電を緩和でき、
ウエハ22の外周部と中心部での帯電量の差を緩和するこ
とができる。
部に供給する電子の量を多くすることによって、従来問
題となっていたウエハ22の外周部の負帯電を緩和でき、
ウエハ22の外周部と中心部での帯電量の差を緩和するこ
とができる。
なお本実施例においては、電流計6e（第１図）に流れ
る電流波形は三角波としたが、この波形に限定される必
要はない。
る電流波形は三角波としたが、この波形に限定される必
要はない。
さらに例えば第２図（Ａ）に示すようにイオンがa3か
らb3まで走査するとき、供給する電子を変化させても良
い。すなわちa2から走査するイオンが遠ざかるにつれ供
給する電子を多くし、a2とb3の中間にイオンが来たと
き、最も多く電子を供給し、そしてb2に近づくにつれ供
給する電子の量を少なくしても良い。
らb3まで走査するとき、供給する電子を変化させても良
い。すなわちa2から走査するイオンが遠ざかるにつれ供
給する電子を多くし、a2とb3の中間にイオンが来たと
き、最も多く電子を供給し、そしてb2に近づくにつれ供
給する電子の量を少なくしても良い。
つまり、ウエハ22の位置によって異なる帯電を緩和す
るように電子を供給すれば良い。
るように電子を供給すれば良い。
以上詳述したように本発明によれば、被注入物の位置
により異なる帯電量を緩和することにより、被注入物の
絶縁破壊を低減させることができる。
により異なる帯電量を緩和することにより、被注入物の
絶縁破壊を低減させることができる。
第１図は本発明によるイオン注入装置に設けられたエレ
クトロンフラッドシステムを示す図、第２図は、本発明
によるイオン注入時の電流波形図第３図は、従来及び本
発明によるイオン注入装置の基本的構成図、第４図は従
来のエレクトロンフラッドシステムを示す図。 １……ディスク ２……ウエハ ３……イオン ４……イオンビーム導入管 ６……エレクトロンフラッドシステム 6a……フィラメント 6b……パルスジェネレーター 6c……ターゲット材 6d……直流電源 6e……電流計 ７……熱電子 ８……２次電子 ９……ウエハ保持具 11……ディスク位置検出部
クトロンフラッドシステムを示す図、第２図は、本発明
によるイオン注入時の電流波形図第３図は、従来及び本
発明によるイオン注入装置の基本的構成図、第４図は従
来のエレクトロンフラッドシステムを示す図。 １……ディスク ２……ウエハ ３……イオン ４……イオンビーム導入管 ６……エレクトロンフラッドシステム 6a……フィラメント 6b……パルスジェネレーター 6c……ターゲット材 6d……直流電源 6e……電流計 ７……熱電子 ８……２次電子 ９……ウエハ保持具 11……ディスク位置検出部
Claims (3)
- 【請求項１】加速されたイオンを被注入物に注入し、か
つこのイオン注入による帯電を抑制するために供給する
電子の量を、前記イオンが注入される位置に応じて変化
させることを特徴とするイオン注入方法。 - 【請求項２】前記イオンが注入される際に供給される前
記電子の量は、前記被注入物の周辺部に比べその中心部
程多く供給されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のイオン注入方法。 - 【請求項３】被注入物へイオンを注入する手段と、この
注入されたイオンによる帯電を抑制するために電子を供
給する手段とを設けたイオン注入装置において、前記電
子供給手段から供給される電子の量を、前記イオンが注
入される位置に応じて変化させ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 |
|---|---|---|---|
| JP62157928A JP2550077B2 (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | イオン注入方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62157928A JP2550077B2 (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | イオン注入方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643951A JPS643951A (en) | 1989-01-09 |
| JP2550077B2 true JP2550077B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=15660534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62157928A Expired - Fee Related JP2550077B2 (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | イオン注入方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550077B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795436B2 (ja) * | 1989-08-28 | 1995-10-11 | 日新電機株式会社 | イオン処理装置 |
| US5126576A (en) * | 1990-12-13 | 1992-06-30 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for controlling the rate of emission of electrons used for charge neutralization in ion implantation |
| JP2778303B2 (ja) * | 1991-09-13 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | イオン注入装置およびイオン注入方法 |
-
1987
- 1987-06-26 JP JP62157928A patent/JP2550077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS643951A (en) | 1989-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |