JPH088221B2 - Ion implantation method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体ウェーハ〔以下ウェーハという〕に不
純物イオンを注入するイオン注入方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation method for implanting impurity ions into a semiconductor wafer [hereinafter referred to as a wafer].
従来の技術 イオン注入装置には中電流型イオン注入装置と高電流
型イオン注入装置とがある。中電流型イオン注入装置
は、中電流イオンビームを偏何させて固定されたウェー
ハに照射する装置である。高電流型イオン注入装置は固
定高電流イオンビームを回転及び上下動するウェーハに
一定方向から照射する装置である。2. Description of the Related Art Ion implanters include a medium current type ion implanter and a high current type ion implanter. The medium current type ion implantation apparatus is an apparatus for irradiating a fixed wafer by deflecting a medium current ion beam. The high-current type ion implantation apparatus is an apparatus for irradiating a fixed high-current ion beam on a rotating and vertically moving wafer from a certain direction.
本発明は高電流型イオン注入装置において実施するた
め、高電流型イオン注入装置について第2図乃至第4図
を参照しながら説明する。Since the present invention is carried out in a high current type ion implantation apparatus, the high current type ion implantation apparatus will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
第2図中、(1)はイオンビーム(10)を照射する本
体、(2)は円板状ウェーハホルダー〔以下「ウェーハ
ホルダー」という〕で、その前面の円周状の所定位置に
複数個のウェーハ(3)を支持し、本体(1)の前方定
位置に配置する。(4)はウェーハホルダー(2)を回
転及び上下動させる駆動機構である。本体(1)は、イ
オン源(5)、電極(6)、質量分析器(7)、加速管
(8)、イオン収束系(9)より構成される。電極
(6)により、イオン源(5)からイオンビーム(10)
が引き出される。質量分析器(7)により所定の目的イ
オンのみ取出される。加速管(8)により加速されたイ
オンビーム(10)はイオン収束系(9)によってウェー
ハ(3)上に収束点をもつようにする。In FIG. 2, (1) is a main body for irradiating the ion beam (10), (2) is a disk-shaped wafer holder [hereinafter referred to as "wafer holder"], and a plurality of them are provided at predetermined circumferential positions on the front surface thereof. The wafer (3) is supported and placed at a fixed position in front of the body (1). (4) is a drive mechanism for rotating and vertically moving the wafer holder (2). The main body (1) comprises an ion source (5), an electrode (6), a mass spectrometer (7), an accelerating tube (8), and an ion focusing system (9). Ion beam (10) from ion source (5) by means of electrode (6)
Is withdrawn. Only predetermined target ions are extracted by the mass spectrometer (7). The ion beam (10) accelerated by the accelerating tube (8) has a focusing point on the wafer (3) by the ion focusing system (9).
イオンビーム(10)は固定されており、一定の入射角
で一定の方向で照射されるため、ウェーハホルダー
(2)を回転及び上下動させて、各ウェーハ(3)
(3)…がイオンビーム(10)の入射位置に順次送り込
まれて、各ウェーハ(3)(3)…は、順次にイオン注
入箇所が変化しながら、何回にも分けてイオン注入され
る。Since the ion beam (10) is fixed and is irradiated in a fixed direction at a fixed incident angle, the wafer holder (2) is rotated and moved up and down to move each wafer (3).
(3) ... Are sequentially sent to the incident position of the ion beam (10), and the wafers (3), (3), ... .
ところで、ウェーハホルダー(2)には第3図に図示
するように例えば13枚のウェーハ(3)を支持できるよ
うになっている。従って、1キャリア25枚、1バッチ50
枚のウェーハ(3)を順次ウェーハホルダー(2)に支
持していくと、例えば4回目毎にウェーハホルダー
(2)の一部にウェーハ(3)が不足する箇所がでてく
る。ウェーハ(3)を支持していない部分にイオンビー
ム(10)を照射すると、ウェーハ支持部がウェーハ
(3)との密着性を向上させるためにゴムでできている
ことから、イオンがゴムを叩くことになる。そうすると
その部分からの飛散物がウェハー(3)を汚染すること
になる。By the way, the wafer holder (2) can support, for example, 13 wafers (3) as shown in FIG. Therefore, 25 sheets per carrier, 50 per batch
When the wafers (3) are sequentially supported by the wafer holder (2), a portion where the wafer (3) is insufficient appears in a part of the wafer holder (2) every fourth time, for example. When the portion not supporting the wafer (3) is irradiated with the ion beam (10), the wafer supporting portion is made of rubber in order to improve the adhesion with the wafer (3), so that the ions hit the rubber. It will be. Then, the scattered matter from that portion will contaminate the wafer (3).
そこで、イオンがゴムを叩かないようにするため、ウ
ェーハホルダー(2)の正規ウェーハ(3)が不足する
箇所に、ダミーウェーハ(11)を装着してイオン注入す
るようにしている。このダミーウェーハ(11)として、
従来は正規ウェーハ(3)と同一の材質のシリコンウェ
ーハが用いられていた。Therefore, in order to prevent the ions from hitting the rubber, a dummy wafer (11) is attached to a portion of the wafer holder (2) where the regular wafer (3) is insufficient for ion implantation. As this dummy wafer (11),
Conventionally, a silicon wafer of the same material as the regular wafer (3) has been used.
ところで、ダミーウェーハ(11)に限らず、ウェーハ
(3)は、第4図に図示するように、複数対の位置決め
のピン(12)と、ウェーハ(3)を押え付けるため一対
のクランパ(13)によって、ウェーハホルダー(2)に
支持される。By the way, not only the dummy wafer (11) but also the wafer (3) includes a plurality of pairs of positioning pins (12) and a pair of clampers (13) for holding the wafer (3) as shown in FIG. ), Supported by the wafer holder (2).
尚、イオンが打ち込まれたときの発生熱により、ウェ
ーハ(3)が熱によるダメージを受けないように、ウェ
ーハホルダー(2)の後方には放熱のための冷却水が流
されている。In order to prevent the wafer (3) from being damaged by the heat generated when the ions are implanted, cooling water for heat dissipation is flown behind the wafer holder (2).
発明が解決しようとする問題点 ところで、ダミーウェーハ(11)は、正規ウェーハ
(3)と異なって半導体装置が得られるものではないの
で、一般にコストダウンのために、同じものが何回も繰
り返えし使用されるために、イオン注入時の歪が蓄積さ
れるのみならず、多量のイオンの注入によって材質的に
も脆くなっている。このようなダミーウェーハ(11)に
イオンが注入されると、イオンの持っている運動エネル
ギが熱エネルギに変換されて発熱し、ダミーウェーハ
(11)の裏面のみならず、ピン(12)やクランパ(13)
に接触している部分から放熱される。従ってピン(12)
やクランパ(13)に接近した所は温度が低く、ピン(1
2)やクランパ(13)から隔離した所は温度が高くなる
ため、ダミーウェーハ(11)内の温度分布が一定せず、
ダミーウェーハ(11)に熱による歪が生じる。また、ウ
ェーハホルダー(2)は回転及び上下動するため、進行
方向の後側のピン(12)やクランパ(13)がダミーウェ
ーハ(11)に反力を及ぼし、機械的歪が生じ、ダミーウ
ェーハ(11)がイオン注入による残留歪や材質的に脆く
なっていることと相俟って正規ウェーハ(3)よりも格
段に破損しやすかった。Problems to be Solved by the Invention By the way, since the semiconductor device is not obtained in the dummy wafer (11) differently from the regular wafer (3), generally, the same thing is repeated many times for cost reduction. Since it is used for a long time, not only the strain at the time of ion implantation is accumulated, but also the material becomes brittle due to the implantation of a large amount of ions. When ions are implanted into such a dummy wafer (11), the kinetic energy of the ions is converted into heat energy to generate heat, and not only the back surface of the dummy wafer (11) but also the pins (12) and clampers. (13)
Heat is radiated from the part in contact with. Therefore pins (12)
The temperature is low in the area close to the clamper (13) and the pin (1
2) and the place separated from the clamper (13) have high temperature, so the temperature distribution in the dummy wafer (11) is not constant,
Thermal distortion occurs in the dummy wafer (11). In addition, since the wafer holder (2) rotates and moves up and down, the pins (12) and clamper (13) on the rear side in the traveling direction exert a reaction force on the dummy wafer (11), causing mechanical distortion, and the dummy wafer Combined with the residual strain due to ion implantation and the material becoming brittle, (11) was much more easily damaged than the regular wafer (3).
ダミーウェーハ(11)が損傷すると、その破片が飛散
し正規ウェーハ(3)全部に傷を付けたり、付着してイ
オン注入のムラを生じ不良を発生するという問題があっ
た。When the dummy wafer (11) is damaged, the fragments are scattered to damage the entire regular wafer (3) or adhere to the non-uniformity of ion implantation to cause a defect.
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、円板状のウェー
ハホルダーの円筒状の所定位置に複数枚の正規半導体ウ
ェーハと少くとも一枚のダミーウェーハとを支持してイ
オンを注入する高電流型イオン注入方法において、上記
ダミーウェーハとして、表面をアルミナ化したアルミニ
ウム製ウェーハを用いてイオン注入を行う。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention supports a plurality of regular semiconductor wafers and at least one dummy wafer at a predetermined cylindrical position of a disk-shaped wafer holder. In the high current type ion implantation method of implanting ions by ion implantation, an aluminum wafer whose surface is aluminized is used as the dummy wafer to perform ion implantation.
作用 ダミーウェーハをアルミニウム製とすることによって
ダミーウェーハが割れて破片が飛び散るということがな
くなる。Action By making the dummy wafer of aluminum, it is possible to prevent the dummy wafer from breaking and scattering of fragments.
さらに表面をアルミナ化したので腐食に対して強くな
り、又表面がかたくなって自身がゴミとなることもな
い。Further, since the surface is made of alumina, it is resistant to corrosion, and the surface is not hardened so that it itself does not become dust.
実施例 本発明にかかる実施例を第1図を参照しながら説明す
る。Embodiment An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
(2)は円板状のウェーハホルダーで、その前面に円
周状に例えば13枚の正規ウェーハ(3)(3)…が等間
隔で支持されるが、正規ウェーハ(3)が不足する場
合、この不足箇所にアルミニウム製ダミーウェーハ(1
4)を支持する。また、アルミニウムはウェーハホルダ
ー(2)のディスクにも用いられていることからも好都
合である。(2) is a disk-shaped wafer holder, and for example, 13 regular wafers (3) (3) ... Are supported circumferentially on the front surface thereof at regular intervals, but when the regular wafers (3) are insufficient , The aluminum dummy wafer (1
4) support. It is also convenient because aluminum is also used for the disk of the wafer holder (2).
従来の技術において説明したように〔第2図参照〕、
イオンビーム(10)が本体(1)から一定の入射角で一
定方向に照射され、ウェーハ(3)の全面にイオン注入
するようにウェーハホルダー(2)を回転及び上下動さ
せる。ダミーウェーハ(14)がウェーハ(3)と略同じ
比重であるため、一部にダミーウェーハ(14)を支持さ
せても、全部に正規ウェーハ(3)を支持させた場合
と、回転及び上下動動作上が従前と変わることはない。
アルミニウム製ダミーウェーハ(14)にもイオンビーム
(10)が照射される。しかし、ダミーウェーハ(14)は
アルミニウム製であるため、熱や機械的外力によって破
損することはない。尚、イオンビーム(10)が照射され
たダミーウェーハ(14)は何度でも使用することができ
る。As described in the prior art [see FIG. 2],
The ion beam (10) is irradiated from the main body (1) at a certain incident angle in a certain direction, and the wafer holder (2) is rotated and moved up and down so as to implant ions into the entire surface of the wafer (3). Since the dummy wafer (14) has substantially the same specific gravity as the wafer (3), even if a part of the dummy wafer (14) is supported, the rotation and vertical movement are the same as when the normal wafer (3) is supported. The operation is the same as before.
The aluminum dummy wafer (14) is also irradiated with the ion beam (10). However, since the dummy wafer (14) is made of aluminum, it is not damaged by heat or mechanical external force. The dummy wafer (14) irradiated with the ion beam (10) can be used any number of times.
アルミニウム製ダミーウェーハ(14)を電解研摩する
ことにより、表面をなめらかし、かつアルミナ化する。
そうするとダミーウェーハ(14)はゴミの付着及び腐食
に対して強くなり、ダミーウェーハ(14)からの発塵を
防止でき、ウェーハ(3)へのゴミ等の付着がなくな
る。The surface of the aluminum dummy wafer (14) is smoothed and aluminized by electrolytic polishing.
Then, the dummy wafer (14) is resistant to dust adhesion and corrosion, dust generation from the dummy wafer (14) can be prevented, and dust and the like does not adhere to the wafer (3).
以上は本発明にかかる実施例を説明したもので、本発
明はこの実施例に限定されることなく本発明の要旨内に
おいて設計変更できる。The above is the description of the embodiment according to the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment and can be modified in design within the scope of the present invention.
発明の効果 ダミーウェーハとして、表面をアルミナ化したアルミ
ニウム製ウェーハを用いることにより、ダミーウェーハ
が破損することはないし、従って、正規ウェーハ自体を
破損したり傷つけて不良にすることもなくなる。EFFECTS OF THE INVENTION By using an aluminum wafer having an aluminized surface as a dummy wafer, the dummy wafer is not damaged, and therefore, the regular wafer itself is not damaged or damaged to be defective.
又、アルミニウム製ウェーハは表面をアルミナ化して
いるので自身がゴミとなって正規のウェーハを汚すこと
もない。Further, since the surface of the aluminum wafer is made alumina, it does not become dust and contaminates the regular wafer.
尚、アルミニウム製ダミーウェーハを用いれば、シリ
コン製ダミーウェーハを用いる場合よりもコストダウン
を図られる。The cost can be reduced by using the aluminum dummy wafer as compared with the case of using the silicon dummy wafer.
第1図は本発明にかかるイオン注入方法の実施例につい
て説明するためのウェーハホルダーの概略正面図、第2
図は高電流型イオン注入装置の概略構成図、第3図はウ
ェーハホルダーの概略正面図、第4図はウェーハがウェ
ーハホルダーに保持されている要部拡大正面図である。 (2)……ウェーハホルダー、 (3)……正規半導体ウェーハ、 (14)……ダミーウェーハ。FIG. 1 is a schematic front view of a wafer holder for explaining an embodiment of an ion implantation method according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a high-current type ion implantation apparatus, FIG. 3 is a schematic front view of a wafer holder, and FIG. 4 is an enlarged front view of essential parts of a wafer held by the wafer holder. (2) …… Wafer holder, (3) …… Regular semiconductor wafer, (14) …… Dummy wafer.
Claims (1)
位置に複数枚の正規半導体ウェーハと少なくとも一枚の
ダミーウェーハとを支持して、ウェーハホルダーを回
転、および往復動させながらイオンを注入する高電流型
イオン注入方法において、 上記ダミーウェーハとして、表面をアルミナ化したアル
ミニウム製ウェーハを用いることを特徴とするイオン注
入方法。1. A plurality of regular semiconductor wafers and at least one dummy wafer are supported at predetermined positions on the circumference of a disk-shaped wafer holder, and ions are generated while rotating and reciprocating the wafer holder. In the high current type ion implantation method for implanting, an aluminum wafer having an aluminized surface is used as the dummy wafer.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61255192A JPH088221B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Ion implantation method |
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| JP61255192A JPH088221B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Ion implantation method |
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| JPS63108713A JPS63108713A (en) | 1988-05-13 |
| JPH088221B2 true JPH088221B2 (en) | 1996-01-29 |
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| JP61255192A Expired - Lifetime JPH088221B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Ion implantation method |
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5956739A (en) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Ulvac Corp | Wafer loading apparatus |
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Also Published As
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| JPS63108713A (en) | 1988-05-13 |
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