JPH0291933A - Ion implantation device - Google Patents
Ion implantation deviceInfo
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- JPH0291933A JPH0291933A JP24532788A JP24532788A JPH0291933A JP H0291933 A JPH0291933 A JP H0291933A JP 24532788 A JP24532788 A JP 24532788A JP 24532788 A JP24532788 A JP 24532788A JP H0291933 A JPH0291933 A JP H0291933A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はイオン注入装置に関し、特に注入室内のウェハ
ホルダに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ion implantation apparatus, and more particularly to a wafer holder within an implantation chamber.
半導体ウェハのイオン注入において、注入中ウェハの帯
電は周知の事実である。特に、最近ではLSI集積度の
高密度化に伴い、トランジスタのゲート酸化膜が簿くな
る傾向にあり、また、装置上においては、高スルーブツ
トを実現するために、イオン注入のビーム電流は数mA
から数十mAに太きくなっている。これに伴い結果とし
て注入中のウェハの帯電量も増し、ゲート酸化膜の破壊
が重要な問題になっている。これらを防止するために、
従来注入するウェハ付近に設けられた2次電子発生装置
(以下、エレクトロンシャワー装置と呼ぶ)より注入中
に2次電子を発生させ、この2次電子をつ上ハへ直接当
てたり、注入イオンビームに当てイオンビームとともに
この2次電子をウェハへ到達させ、注入中ウェハの帯電
を防止させている。In ion implantation of semiconductor wafers, it is a well-known fact that the wafer is charged during implantation. In particular, with the recent increase in the density of LSI integration, the gate oxide film of transistors has tended to become thinner, and in order to achieve high throughput on equipment, the beam current for ion implantation has been reduced to several mA.
The current has increased from 10 mA to several tens of mA. As a result, the amount of charge on the wafer during implantation increases, and destruction of the gate oxide film has become an important problem. To prevent these,
Conventionally, a secondary electron generating device (hereinafter referred to as an electron shower device) installed near the wafer to be implanted generates secondary electrons during implantation, and these secondary electrons are directly applied to the wafer or implanted with an ion beam. The secondary electrons are caused to reach the wafer together with the ion beam, thereby preventing the wafer from being charged during implantation.
この従来例を第4図により説明する。エレクトロンシャ
ワー装置はプラテン1に載せられホルダ2で固定された
ウェハ3の前面に図示したように設置されている。この
装置はフィラメント4に電流を流し、グリッド5に電圧
を印加することにより1次電子6を引き出す。出てきた
1次電子6はフィラメント4と反対側に設置されたター
ゲット(金属)9に当たり2次電子8を発生し、ターゲ
ット9の向きによりウェハ3へ注入中のイオンビーム7
と同時にウェハへ直接照射される。この2次電子8によ
り注入中のウェハ3が帯電することを防止することがで
きる。This conventional example will be explained with reference to FIG. The electron shower device is installed in front of a wafer 3 placed on a platen 1 and fixed with a holder 2, as shown in the figure. This device extracts primary electrons 6 by passing a current through a filament 4 and applying a voltage to a grid 5. The emitted primary electrons 6 hit a target (metal) 9 placed on the opposite side of the filament 4 and generate secondary electrons 8, which, depending on the orientation of the target 9, cause an ion beam 7 to be implanted into the wafer 3.
At the same time, the wafer is directly irradiated. It is possible to prevent the wafer 3 during injection from being charged by the secondary electrons 8 .
上述した従来のエレクトロンシャワー装置では、■フィ
ラメントを使用しているため、フィラメントの消耗が激
しく、交換頻度が高いという欠点がある。■ターゲット
が汚れ易く、汚れの状態によって2次電子量の変化が生
じる。■注入するウェハや、注入するビーム電流により
ウェハの帯電量が異なるため、2次電子の量を制御する
必要があり、最適条件をも見つけるのはかなり困難であ
る。The above-mentioned conventional electron shower device has the disadvantage that (1) the filament is used, and therefore the filament is rapidly consumed and must be replaced frequently. ■The target is easily soiled, and the amount of secondary electrons changes depending on the state of soiling. (2) Since the amount of charge on the wafer varies depending on the wafer to be implanted and the beam current to be implanted, it is necessary to control the amount of secondary electrons, and it is quite difficult to find the optimal conditions.
■フィラメントの劣化に伴い、2次電子が変化するため
、制御が難しいという欠点がある。■The secondary electrons change as the filament deteriorates, making it difficult to control.
本発明の目的は前記課題を解決したイオン注入装置を提
供することにある。An object of the present invention is to provide an ion implantation device that solves the above problems.
〔発明の従来技術に対する相違点〕
上述した従来の2次電子を発生させるエレクトロンシャ
ワー装置を使用していたのに対し、本発明はこの種のエ
レクトロンシャワー装置を使用せず、注入中イオンビー
ムによりスパッタされた金属をウェハ表面へ付着させ、
電導層となる金属薄膜を形成させるという相違点を有す
る。[Differences between the invention and the prior art] While the above-mentioned conventional electron shower device that generates secondary electrons is used, the present invention does not use this type of electron shower device and uses an ion beam during implantation. The sputtered metal is attached to the wafer surface,
The difference is that a thin metal film is formed as a conductive layer.
前記目的を達成するため、本発明は半導体ウェハにイオ
ンビームによりイオン注入を行うイオン注入装置におい
て、イオンビームによりスパッタされた金属を半導体ウ
ェハの表面に付着させ、電導層となる金属薄膜を形成さ
せる機構を装備したものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an ion implantation apparatus that performs ion implantation into a semiconductor wafer using an ion beam, in which metal sputtered by the ion beam is attached to the surface of the semiconductor wafer to form a thin metal film that becomes a conductive layer. It is equipped with a mechanism.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
(実施例1)
第1図は本発明の実施例1を示す斜視図、第2図は同断
面図であり、注入のイオンビームは静電走査型のイオン
注入装置のため、ウェハに対して成る入射角で入ってく
る場合の例である。注入条件はエネルギー50KeV、
イオンヒ素(As) 、ドーズ量1.0X1014C1
1−2、ビーム電流300μAとする。プラテン1に置
かれたウェハ3を押えるウェハホルダ2の内径に沿って
イオンビーム7がウェハをオーバースキャンする部分に
高純度アルミターゲット15が設置されている。一方、
注入中のイオンビーム7によりスパッタされたアルミが
ウェハ3上し;再スパツタされるための凸面型高純度ア
ルミターゲット12が埋め込まれた反射板11を有して
いる。(Example 1) Figure 1 is a perspective view showing Example 1 of the present invention, and Figure 2 is a cross-sectional view of the same.The ion beam for implantation is an electrostatic scanning type ion implanter, so This is an example of the case where the incident angle is . The implantation conditions were an energy of 50 KeV,
Ionic arsenic (As), dose 1.0X1014C1
1-2. Beam current is 300 μA. A high-purity aluminum target 15 is installed along the inner diameter of a wafer holder 2 that holds a wafer 3 placed on a platen 1 at a portion where the ion beam 7 overscans the wafer. on the other hand,
Aluminum sputtered by the ion beam 7 during implantation is deposited onto the wafer 3; it has a reflector plate 11 in which a convex high-purity aluminum target 12 for re-sputtering is embedded.
イオンビーム7がオーバースキャンして高純度アルミタ
ーゲラI〜15に当たると、そこからアルミがスパッタ
経路10に従い反射板11の凸面型高純度アルミターゲ
ット12に向けてスパッタされる。次にこのスパッタさ
れたアルミが反射板11に設置された凸面型高純度アル
ミターゲット12に当たり新たにアルミが再スパツタ経
路13に従ってウェハ3上にAΩが再スパツタされ堆積
する。堆積はイオン注入と同時に行われ、注入中に数人
〜数十人のアルミの薄1戻、即ち金属電導層がウェハ表
面に形成され、注入中ウェハに蓄まる電荷は、ウェハ3
を表面から押えている金属製クランプ14から逃げ、注
入中のウェハの帯電は防止できる。When the ion beam 7 overscans and hits the high-purity aluminum target plates I to 15, aluminum is sputtered from there toward the convex high-purity aluminum target 12 of the reflection plate 11 along the sputtering path 10. Next, this sputtered aluminum hits a convex high-purity aluminum target 12 placed on a reflection plate 11, and new aluminum is re-sputtered and deposited as AΩ on the wafer 3 along a re-sputtering path 13. The deposition is done simultaneously with the ion implantation, and during the implantation, a thin layer of aluminum, i.e., a metal conductive layer, is formed on the wafer surface, and the charge that accumulates on the wafer during the implantation is transferred to the wafer 3.
The wafer can escape from the metal clamp 14 holding it down from the surface, thereby preventing the wafer from being charged during implantation.
(実施例2) 第3図は本発明の実施例2を示す断面図である。(Example 2) FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
本実施例は機械走査型イオン注入装置の場合の例を示す
。この型の装置では注入のイオンビームはウェハに対し
て垂直(入射角OD)であるため、実施例1に比べ反射
板11の角度と高さが異なっている。This embodiment shows an example of a mechanical scanning type ion implantation apparatus. In this type of apparatus, since the ion beam for implantation is perpendicular to the wafer (incident angle OD), the angle and height of the reflecting plate 11 are different from those in the first embodiment.
また、スパッタされるアルミが反射板11に設置された
凸面型高純度アルミターゲット12に当たるようにホル
ダ2に埋め込まれた高純度アルミターゲット9は図のよ
う1こ平板で外側に傾きが付けである。イオン注入のイ
オンビームにより、二つの高純度アルミターゲットのア
ルミがスパッタ、再スパツタを繰り返し、ウェハ3の表
面に堆積する過程は実施例1と同等である。In addition, the high-purity aluminum target 9 embedded in the holder 2 is a flat plate tilted outward as shown in the figure so that sputtered aluminum hits the convex high-purity aluminum target 12 installed on the reflection plate 11. . The process of repeating sputtering and re-sputtering of aluminum from two high-purity aluminum targets and depositing it on the surface of the wafer 3 by the ion beam of ion implantation is the same as in the first embodiment.
以上説明したように本発明はイオン注入中にウェハに金
属の薄膜を形成し、ウェハの帯電を防止できる効果があ
る。As explained above, the present invention has the effect of forming a thin metal film on the wafer during ion implantation, thereby preventing the wafer from being charged.
第1図は本発明の実施例1を示す斜視図、第2図は同断
面図、第3図は本発明の実施例2を示す断面図、第4図
は従来のウェハホルダ及び2次電子発生装置を示す図で
ある。
1・・・プラテン 2・・・ホルダ3・・・
ウェハ 7・・・イオンビーム10・・・
スパッタ経路 11・・・反射板12・・・凸面
型高純度アルミターゲット13・・・再スパツタ経路
14川クランプ15・・・高純度アルミターゲットFIG. 1 is a perspective view showing Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a sectional view thereof, FIG. 3 is a sectional view showing Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 4 is a conventional wafer holder and secondary electron generation. It is a figure showing an apparatus. 1...Platen 2...Holder 3...
Wafer 7...Ion beam 10...
Sputtering path 11...Reflector 12...Convex high-purity aluminum target 13...Re-sputtering path
14 River clamp 15...High purity aluminum target
Claims (1)
行うイオン注入装置において、イオンビームによりスパ
ッタされた金属を半導体ウェハの表面に付着させ、電導
層となる金属薄膜を形成させる機構を装備したことを特
徴とするイオン注入装置。(1) An ion implanter that implants ions into a semiconductor wafer using an ion beam, which is equipped with a mechanism that attaches metal sputtered by the ion beam to the surface of the semiconductor wafer to form a thin metal film that will become a conductive layer. Ion implantation equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24532788A JPH0291933A (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Ion implantation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24532788A JPH0291933A (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Ion implantation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0291933A true JPH0291933A (en) | 1990-03-30 |
Family
ID=17132013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24532788A Pending JPH0291933A (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Ion implantation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0291933A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100240195B1 (en) * | 1990-04-20 | 2000-01-15 | 조셉 제이. 스위니 | Physical vapor deposition clamping mechanism and heater/cooler |
US11226257B2 (en) | 2017-02-20 | 2022-01-18 | Fujikin Inc. | Anomaly detection device for fluid controller, anomaly detection system, anamoly detection method, and fluid controller |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP24532788A patent/JPH0291933A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100240195B1 (en) * | 1990-04-20 | 2000-01-15 | 조셉 제이. 스위니 | Physical vapor deposition clamping mechanism and heater/cooler |
US11226257B2 (en) | 2017-02-20 | 2022-01-18 | Fujikin Inc. | Anomaly detection device for fluid controller, anomaly detection system, anamoly detection method, and fluid controller |
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