JP3264988B2 - Ion implanter - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はイオン注入装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】イオン注入技術は、イオン源で発生する
不純物イオンを高電界で加速し、その運動エネルギーを
利用して機械的に半導体ウエハ内に不純物を導入する方
法であり、ウエハ内に導入された不純物の総量を電荷量
として精度よく測定できる点で非常に有効な方法であ
る。2. Description of the Related Art An ion implantation technique is a method in which impurity ions generated in an ion source are accelerated by a high electric field, and impurities are mechanically introduced into a semiconductor wafer by using the kinetic energy thereof. This is a very effective method in that the total amount of the impurities thus obtained can be accurately measured as a charge amount.
【0003】従来このようなイオン注入は、例えば図6
に示す装置を用いて行われている。即ちイオン源7内に
てガスや固体の蒸気をプラズマ化し、このプラズマ内の
正イオンを引出し電極71により一定のエネルギーで引
き出した後、質量分析器72によりイオンビームに対し
て質量分析を行って所望のイオンを分離し、更に分解ス
リット73によりイオン分離を完全に行う。そして分離
された所望のイオンのイオンビームを加速管74を通し
て最終エネルギーまで加速した後ウエハWに照射し、以
てウエハWの表面に所望の不純物を導入する。Conventionally, such ion implantation is performed, for example, by referring to FIG.
Is performed using the apparatus shown in FIG. That is, a gas or solid vapor is turned into plasma in the ion source 7, positive ions in the plasma are extracted with a constant energy by the extraction electrode 71, and then mass analysis is performed on the ion beam by the mass analyzer 72. The desired ions are separated, and the ions are completely separated by the decomposition slit 73. Then, the ion beam of the separated desired ions is accelerated to the final energy through the accelerating tube 74 and then irradiated to the wafer W, thereby introducing a desired impurity to the surface of the wafer W.
【0004】なお75はファラデーカップであり、ウエ
ハの表面にイオンが打ち込まれたときに発生する2次電
子を外部に流出しないように閉じ込めて、イオン注入量
を正確に測定するためのものである。Reference numeral 75 denotes a Faraday cup for accurately measuring the amount of ion implantation by confining secondary electrons generated when ions are implanted into the surface of the wafer so as not to flow out. .
【0005】ところでイオンビームをウエハWに照射す
ると、ウエハWの表面に露出している絶縁膜にイオンの
正電荷が帯電し、その電荷量が絶縁破壊電荷量以上にな
ると絶縁膜が破壊され、デバイスが不良品になってしま
う。When an ion beam is applied to the wafer W, the insulating film exposed on the surface of the wafer W is charged with positive charges of ions. When the amount of charge exceeds the dielectric breakdown charge, the insulating film is destroyed. The device becomes defective.
【0006】このため従来では図6に示すようにウエハ
Wの近傍にてイオンビームに臨む位置にプラズマ発生部
76を設け、このプラズマ発生部76で発生したプラズ
マ中の電子を、プラズマ発生部76とウエハWとの間の
電位勾配によりウエハWの表面に引き寄せてウエハWの
表面の正の電荷を中和し、ウエハW上の絶縁膜の帯電量
を小さく抑えるようにしていた。For this reason, conventionally, as shown in FIG. 6, a plasma generator 76 is provided near the wafer W at a position facing the ion beam, and electrons in the plasma generated by the plasma generator 76 are transferred to the plasma generator 76. The surface of the wafer W is attracted to the surface of the wafer W by a potential gradient between the wafer W and the surface of the wafer W, thereby neutralizing the positive charges on the surface of the wafer W, thereby suppressing the charge amount of the insulating film on the wafer W.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前記プラズマ発生部
は、例えばモリブデンよりなるプラズマ発生室内にタン
グステンよりなるフィラメントを設け、フィラメントを
加熱してその熱電子をアルゴンガスなどに衝突させてプ
ラズマを発生するように構成されるが、プラズマ発生室
内にはフィラメントの蒸気や、プラズマによるプラズマ
発生室の内壁のスパッタ粒子が微量ではあるが存在す
る。このためタングステンやモリブデンなどの重金属粒
子がプラズマ発生室の外に飛び出し、その一部がウエハ
Wの表面に付着してコンタミネーション(汚染)の要因
となっていた。In the plasma generating section, a filament made of tungsten is provided in a plasma generating chamber made of, for example, molybdenum, and the filament is heated and its thermal electrons collide with argon gas to generate plasma. However, a small amount of filament vapor and sputtered particles on the inner wall of the plasma generation chamber due to the plasma are present in the plasma generation chamber. For this reason, heavy metal particles such as tungsten and molybdenum jump out of the plasma generation chamber, and a part thereof adheres to the surface of the wafer W, thereby causing contamination (contamination).
【0008】そしてDRAMが4Mから16M、64M
と大容量化しつつあるようにデバイスの微細化がより一
層進んでくると、このような微量の重金属粒子であって
もデバイスの特性に悪影響を及ぼしてしまうという課題
があった。[0008] DRAM is 4M to 16M, 64M
If the device is further miniaturized as the capacity is increasing, there is a problem that even such a small amount of heavy metal particles adversely affects the characteristics of the device.
【0009】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は、被処理体に対してコンタミネ
ーションを抑えることのできるイオン注入装置を提供す
ることにある。The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus capable of suppressing contamination of an object to be processed.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、被処
理体にイオンビ−ムを照射してイオンを注入するイオン
注入装置において、 前記被処理体の近傍のイオンビ−ム
の通過領域の外側に設けられ、放電ガスを供給してプラ
ズマを発生するためのプラズマ発生室と、 このプラズマ
発生室内のプラズマ中の電子を前記イオンビ−ムの通過
領域に流出させるためにプラズマ発生室に形成された微
小な開口幅の第1の開口部と、 この第1の開口部に臨む
位置に第2の開口部を形成するための見通し規制部材
と、を備え、 前記プラズマ発生室の内部から前記第1の
開口部及び第2の開口部の組み合わせにより構成される
プラズマ出口の外を見通した見通し領域が被処理体から
外れていることを特徴とするイオン注入装置。According to the first aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising:
Ions that irradiate the body with ion beams and implant ions
In an implantation apparatus, an ion beam near the object to be processed is provided.
The discharge gas is supplied outside the passage area of
Plasma generation chamber for generating plasma and this plasma
Passing electrons in the plasma in the generation chamber through the ion beam
The micro-hole formed in the plasma generation chamber to discharge to the area
A first opening having a small opening width and facing the first opening
Line-of-sight regulating member for forming a second opening at a position
And the first plasma generator from the inside of the plasma generation chamber.
An ion implantation apparatus, characterized in that a line-of-sight region, which is formed by a combination of an opening and a second opening and looks out of a plasma outlet, is outside of the object to be processed.
【0011】[0011]
【作用】例えばプラズマ発生部のフィラメントの金属粒
子が蒸気となってフィラメントから飛散し、あるいはプ
ラズマ発生室の内壁がプラズマによりスパッタされて金
属粒子が飛散した場合、これら金属粒子は中性であり、
ファラデーカップ75内は例えば10−4パスカル以下
の真空雰囲気であるため、プラズマ発生室の外に飛び出
した金属粒子は直進する。従ってこのように飛び出した
金属粒子(中性粒子)はプラズマ発生室の内部からプラ
ズマ出口の外を見通した見通し領域内を飛んでいくが、
この見通し領域が被処理体から外れているため、前記金
属粒子は直接には被処理体に到達することがないので、
コンタミネーションを抑えることができる。For example, when the metal particles of the filament in the plasma generation section are vaporized and scatter from the filament, or when the inner wall of the plasma generation chamber is sputtered by the plasma and the metal particles are scattered, these metal particles are neutral,
Since the inside of the Faraday cup 75 has a vacuum atmosphere of, for example, 10 −4 Pa or less, the metal particles that have jumped out of the plasma generation chamber go straight. Therefore, the metal particles (neutral particles) that fly out in this way fly from the inside of the plasma generation chamber into the line-of-sight region looking out of the plasma outlet.
Since this line-of-sight region is out of the object, the metal particles do not directly reach the object,
Contamination can be suppressed.
【0012】[0012]
【実施例】図1は、本発明の実施例に係るイオン注入装
置全体を示す概略構成図である。同図を参照しながら装
置全体について簡単に説明すると、図中1はイオン源
で、例えばベーパライザ11内の固体原料から昇華した
ガスをプラズマ化するものであり、このプラズマ中のイ
オンは、引き出し電極12とイオン源1本体との間に与
えられる引出し電圧によって外部にイオンビームとして
引き出される。この引き出し電極12の下流側には、ス
リット部13を介して質量分析器14が配置され、ここ
で所望のイオンのみが取り出され、その後スリット部1
5を介して加速器16内に入る。前記イオンは加速器1
6で加速電圧により加速された後ファラデーカップ2を
通って、スピンモータ18により回転される回転ディス
ク17(回転ディスク17の下部は図1中切欠して描い
てある)上に載置保持された被処理体例えば半導体ウエ
ハW内に注入される。FIG. 1 is a schematic structural view showing an entire ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention. Briefly describing the entire apparatus with reference to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an ion source, which converts, for example, a gas sublimated from a solid material in a vaporizer 11 into plasma. It is extracted as an ion beam to the outside by an extraction voltage applied between the ion source 12 and the main body of the ion source 1. On the downstream side of the extraction electrode 12, a mass analyzer 14 is arranged via a slit 13 and only desired ions are extracted therefrom.
5 and into the accelerator 16. The ion is an accelerator 1
After being accelerated by the accelerating voltage at 6, it was passed through the Faraday cup 2, and was placed and held on a rotating disk 17 (the lower portion of the rotating disk 17 is cut away in FIG. 1) rotated by a spin motor 18. It is implanted into an object to be processed, for example, a semiconductor wafer W.
【0013】前記ファラデーカップ2は、「従来技術」
の項でも述べたが、イオン注入時に発生する2次電子を
外部に流出しないように閉じ込めてイオン注入量を正確
に測定するためのものであり、更にこのファラデーカッ
プ2の外側には、後で詳述するようにウエハWの表面の
電荷を中和するためにプラズマ発生部3が配置されてい
る。The Faraday cup 2 is a "prior art"
As described in the section, the secondary electrons generated at the time of ion implantation are confined so as not to flow out, and the amount of ion implantation is accurately measured. Further, outside the Faraday cup 2, As described in detail, a plasma generator 3 is provided to neutralize the electric charge on the surface of the wafer W.
【0014】次に前記ファラデーカップ2の周辺及びプ
ラズマ発生部3について図2を参照しながら詳述する。
前記ファラデーカップ2のイオンビームIBの侵入側に
は、ファラデ−カップ2の外に二次電子が飛び出ないよ
うに、例えば−1000Vの電圧Esが印加されるサプ
レス電極21が設けられている。Next, the periphery of the Faraday cup 2 and the plasma generator 3 will be described in detail with reference to FIG.
On the entry side of the ion beam IB of the Faraday cup 2, a suppress electrode 21 to which a voltage Es of, for example, -1000V is applied is provided so that secondary electrons do not fly out of the Faraday cup 2.
【0015】前記プラズマ発生部3は、例えばカーボン
やモリブデンなどからなるプラズマ発生室31内に例え
ばタングステンよりなるフィラメント32を設けて構成
され、前記プラズマ発生室31の壁部には、図示しない
ガス供給源よりの例えばアルゴンガスやキセノンガスや
クリプトンガスなどが供給されるガス供給管33が接続
されると共に、プラズマ発生室31におけるファラデー
カップ2と対向する壁部には、プラズマがファラデーカ
ップ2内に流出できるように開口部41が形成されてい
る。The plasma generating section 3 is constituted by providing a filament 32 made of, for example, tungsten in a plasma generating chamber 31 made of, for example, carbon or molybdenum. A gas supply pipe 33 to which, for example, an argon gas, a xenon gas, a krypton gas, or the like is supplied from a source is connected, and plasma is supplied to the wall of the plasma generation chamber 31 facing the Faraday cup 2. An opening 41 is formed so that it can flow out.
【0016】また前記ファラデーカップ2において前記
開口部41と対向する管壁部には、開口部42が形成さ
れている。この管壁部はプラズマ発生室31の内から外
への見通し領域を規制するための見通し規制部材の役割
を果たすものであると共に、これら開口部41、42
は、この実施例ではプラズマ出口4を構成するものであ
り、プラズマ発生室31の開口部41は内部側の開口幅
(図2中左右の開口幅)が例えば1mm程度の大きさで
あって外部側に向かうほど拡大する形状に形成されてい
る。そして開口部41、42の全体、つまりプラズマ出
口4は、図3に示すようにプラズマ発生室31の内部か
らプラズマ出口4の外を見通した見通し領域Sがウエハ
Wから外れるように構成されている。即ち開口部41の
図3中左端部aからウエハW側に向う直線のうち、プラ
ズマ出口4を通って外に伸ばすことのできる直線Lがウ
エハWの周縁の外側に位置するようにプラズマ出口4が
構成されている。In the Faraday cup 2, an opening 42 is formed in the tube wall facing the opening 41. The tube wall serves as a line-of-sight restricting member for restricting the line-of-sight region from the inside to the outside of the plasma generation chamber 31, and these openings 41 and 42.
Constitutes a plasma outlet 4 in this embodiment. The opening 41 of the plasma generation chamber 31 has an opening width on the inner side (left and right opening widths in FIG. 2) of, for example, about 1 mm and an It is formed in a shape that expands toward the side. The entirety of the openings 41 and 42, that is, the plasma outlet 4, is configured such that the line-of-sight region S that looks out of the plasma outlet 4 from the inside of the plasma generation chamber 31 is separated from the wafer W as shown in FIG. 3. . That is, of the straight lines L extending from the left end a in FIG. 3 of the opening 41 toward the wafer W side, the straight line L that can be extended through the plasma outlet 4 is located outside the peripheral edge of the wafer W. Is configured.
【0017】前記フィラメント32の両端には、ターミ
ナル、給電プレート、給電ロッドなどを組み合わせてな
る給電部材34、35が夫々接続され、これら給電部材
34、35間には、フィラメント電圧Efを印加するた
めの電源が接続されると共に、フィラメント32とプラ
ズマ発生室31の壁部との間には、放電電圧Edを接続
するための電源が接続される。なおプラズマ発生部3と
してはフィラメントを用いたものの他にRFイオン源な
どを用いてプラズマを発生するものなどであってもよ
い。At both ends of the filament 32, power supply members 34 and 35 each comprising a combination of a terminal, a power supply plate, a power supply rod, and the like are connected, and a filament voltage Ef is applied between the power supply members 34 and 35. And a power supply for connecting the discharge voltage Ed is connected between the filament 32 and the wall of the plasma generation chamber 31. The plasma generating unit 3 may be a unit that generates plasma using an RF ion source or the like in addition to a unit using a filament.
【0018】前記プラズマ発生室3は、図2及び図4に
示すように、例えばアルミニウムよりなる冷却用のブロ
ック体5の中に収納されており、このブロック体5は、
プラズマ発生室3を冷却するように内部に冷却水路(図
示せず)が形成されると共にこの冷却水路内に冷却水を
循環させるために冷却水管51、52が接続されてい
る。As shown in FIGS. 2 and 4, the plasma generating chamber 3 is housed in a cooling block 5 made of, for example, aluminum.
A cooling water passage (not shown) is formed inside to cool the plasma generation chamber 3, and cooling water pipes 51 and 52 are connected to circulate the cooling water in the cooling water passage.
【0019】前記ブロック体5内にはフィラメント32
からの電子と、ガスとの衝突確率を上げることにより、
プラズマをより効率よく発生させるためにプラズマ発生
室31の両側壁側に互いに対向するように永久磁石体5
3、54が設けられており、これら永久磁石体53、5
4は、内方側(プラズマ発生室31側)がN極、外方側
がS極となるように着磁されている。また永久磁石体5
3、54によってファラデーカップ2内にも磁界が形成
されると、プラズマ発生部3より引き出された電子が前
記磁界により運動方向を規制されて中和を必要とするウ
エハWの表面に供給されにくくなるため、前記ブロック
体5の前面(ファラデーカップ2側の面)及び側面を覆
うように磁気シールドカバー55が設けられている。In the block 5, a filament 32 is provided.
By increasing the probability of collision between electrons from the gas and the gas,
In order to generate plasma more efficiently, permanent magnets 5 are provided on both side walls of plasma generation chamber 31 so as to face each other.
3 and 54 are provided, and these permanent magnet bodies 53 and 5 are provided.
No. 4 is magnetized so that the inner side (the plasma generation chamber 31 side) becomes the N pole and the outer side becomes the S pole. In addition, the permanent magnet body 5
When a magnetic field is formed in the Faraday cup 2 by the Faraday cups 3 and 54, the direction of movement of the electrons extracted from the plasma generating unit 3 is regulated by the magnetic field, so that it is difficult to supply the electrons to the surface of the wafer W that needs to be neutralized. Therefore, a magnetic shield cover 55 is provided to cover the front surface (the surface on the Faraday cup 2 side) and side surfaces of the block body 5.
【0020】ところでプラズマ発生室31の背面側(フ
ァラデーカップ2に対して反対側)は、給電部材34、
35が配設されていてここに大きな電流が流れ、このた
め例えば800℃程度の高温に加熱される。従ってこの
ように部品が高温に加熱されると、その表面から放出さ
れる汚染物質によってウエハ表面が汚染されるおそれが
あるし、またウエハ表面の回路パターンなどが熱変形す
るおそれがある。そこでこのようなことを防止するため
に、図2及び図5に示すように、プラズマ発生室31の
背面側とウエハWとを仕切るように熱シールド板6が設
けられている。この熱シールド板6の配設の仕方は装置
に応じて行えばよいが、高温に加熱される部品から回転
ディスク上のいずれのウエハもが、見通しにならないよ
うに、熱シ−ルド板6を設ける必要がある。On the back side of the plasma generation chamber 31 (the side opposite to the Faraday cup 2), a power supply member 34,
A large current flows therethrough and is heated to a high temperature of, for example, about 800 ° C. Therefore, when the components are heated to a high temperature in this manner, the wafer surface may be contaminated by contaminants released from the surface, and the circuit pattern on the wafer surface may be thermally deformed. Therefore, in order to prevent such a situation, a heat shield plate 6 is provided so as to separate the wafer W from the back side of the plasma generation chamber 31 as shown in FIGS. The manner of disposing the heat shield plate 6 may be determined according to the apparatus. However, the heat shield plate 6 should be disposed so that any wafer on the rotating disk cannot be seen from components heated to a high temperature. Must be provided.
【0021】次に上述実施例の作用について述べる。イ
オン源1から引き出された、例えばリンやヒ素などの不
純物のイオンを含んだイオンビームは質量分析器14に
て質量分析され、更に加速管16で加速された後ファラ
デーカップ2内を通って、回転ディスク17上に載置保
持されたウエハWに照射され、前記不純物がウエハW内
に打ち込まれる。Next, the operation of the above embodiment will be described. An ion beam extracted from the ion source 1 and containing ions of impurities such as phosphorus and arsenic is mass-analyzed by a mass analyzer 14, further accelerated by an acceleration tube 16, passes through the Faraday cup 2, The wafer W placed and held on the rotating disk 17 is irradiated, and the impurities are driven into the wafer W.
【0022】そしてプラズマ発生室31内のフィラメン
ト32が電圧Vfにより加熱されて熱電子が発生し、フ
ィラメント32とプラズマ発生室31との間の放電電圧
Vdにより、ガス供給管33から導入されたアルゴンガ
スなどの放電ガスを熱電子が励起し、しかも永久磁石5
3、54によりプラズマ発生室31内には磁界が形成さ
れているので効率よくプラズマを発生させる。一方イオ
ンビームの照射によりウエハWの表面が正の電荷により
帯電すると、プラズマ発生室31とウエハWの表面との
間に電位勾配が生じるため、プラズマ中の電子がプラズ
マ発生室31の出口4(開口部41及び42)を通って
ウエハWの表面に引き寄せられて当該表面上の正の電荷
を中和する。The filament 32 in the plasma generation chamber 31 is heated by the voltage Vf to generate thermoelectrons. The discharge voltage Vd between the filament 32 and the plasma generation chamber 31 causes argon introduced from the gas supply pipe 33 to flow. Thermoelectrons excite a discharge gas such as a gas, and a permanent magnet 5
Since a magnetic field is formed in the plasma generating chamber 31 by 3 and 54, plasma is generated efficiently. On the other hand, when the surface of the wafer W is charged with positive charges by the irradiation of the ion beam, a potential gradient is generated between the plasma generation chamber 31 and the surface of the wafer W. It is drawn to the surface of the wafer W through the openings 41 and 42) and neutralizes the positive charges on the surface.
【0023】またプラズマ発生室31の内壁がプラズマ
によってスパッタされ、そのスパッタ粒子例えばカーボ
ンやモリブデン粒子がプラズマ出口4を通ってファラデ
ーカップ2内に飛び出し、またフィラメント32の加熱
によってここからも例えばタングステン粒子が飛び出
す。プラズマ発生室31のプラズマ出口4の外側、つま
りファラデーカップ2の中やウエハWが置かれている領
域は例えば10−4パスカル以下の真空雰囲気であるか
ら、これら粒子は直線的に飛んでいく。ここで前記プラ
ズマ出口4は、先述したように内側から外側を見通した
見通し領域がウエハWから外れるように形成されている
ため、前記粒子は直接的にはウエハWの表面に衝突しな
いので、これら粒子によるウエハWのコンタミネーショ
ンが抑えられる。従ってデバイスの高集積化が進み、デ
バイスの特性に悪影響を与えるコンタミネーションのレ
ベルが増々低くなって、一連のプロセスの中で僅かなコ
ンタミネーションをも避けなければならない状況下にあ
ることから、ウエハWの表面の電荷の中和をなすための
プラズマ発生部についても、汚染源の着目及びその対策
を講じた点で非常に意義が大きくかつ有効な手段であ
る。The inner wall of the plasma generating chamber 31 is sputtered by the plasma, and the sputtered particles, for example, carbon and molybdenum particles jump out into the Faraday cup 2 through the plasma outlet 4, and the sputtered particles, such as tungsten particles, are also heated by the filament 32. Pops out. Since the outside of the plasma outlet 4 of the plasma generation chamber 31, that is, the inside of the Faraday cup 2 and the region where the wafer W is placed is in a vacuum atmosphere of, for example, 10 −4 Pa or less, these particles fly linearly. Here, since the plasma outlet 4 is formed so that the line of sight from the inside to the outside deviates from the wafer W as described above, the particles do not directly collide with the surface of the wafer W. Contamination of the wafer W by particles is suppressed. Therefore, as the degree of integration of devices increases, the level of contamination that adversely affects the characteristics of the device becomes increasingly lower, and it is necessary to avoid even a slight contamination in a series of processes. The plasma generating portion for neutralizing the electric charge on the surface of W is also a very significant and effective means in view of the contamination source and taking measures against it.
【0024】以上において、ウエハWの周縁付近の不純
物の濃度均一性が低くならないようにイオンビームをウ
エハWの周縁より若干外側にはみ出した領域にも照射す
ることが多いため、プラズマ発生室31の内部からの前
記見通し領域は、ウエハWからはみ出しているイオンビ
ームの照射領域よりも更に外側となるようにプラズマ出
口4を形成することが好ましい。その理由は、このはみ
出し領域にプラズマ発生部3からのスパッタ粒子や、フ
ィラメントからの粒子が付着すると、これら付着した粒
子がイオンビ−ムによりスパッタされてウエハWの表面
に付着してしまうからである。In the above description, the ion beam is often applied to a region slightly outside the peripheral edge of the wafer W so that the uniformity of the impurity concentration near the peripheral edge of the wafer W is not reduced. Preferably, the plasma outlet 4 is formed such that the line-of-sight region from the inside is further outside the irradiation region of the ion beam protruding from the wafer W. The reason is that, when sputtered particles from the plasma generating section 3 or particles from the filament adhere to the protruding region, these adhered particles are sputtered by the ion beam and adhere to the surface of the wafer W. .
【0025】またプラズマ発生室31のプラズマ出口4
は、プラズマ発生室31の壁部に形成した開口部41
と、見通し規制部材(この例ではファラデーカップ2の
管壁部に相当する)に形成した開口部42との組み合わ
せにより構成することが望ましい。即ちプラズマ発生室
31の壁部の開口部41のみによって見通し領域を規制
しようとすると、開口部41の内側の開口幅が例えば1
mm程度と非常に狭いことも加わって、壁部に精度良い
加工処理を行うことは困難であるが、見通し規制部材と
組み合わせれば、開口部41の形状がラフでよいので設
計上得策である。ただし本発明では、この壁部の開口部
41のみによってプラズマ出口4を構成してもよい。The plasma outlet 4 of the plasma generation chamber 31
Is an opening 41 formed in the wall of the plasma generation chamber 31.
It is desirable that the opening is formed by a combination of a line of sight and an opening 42 formed in the line-of-sight regulating member (corresponding to the tube wall of the Faraday cup 2 in this example). That is, if it is attempted to regulate the line-of-sight area only by the opening 41 in the wall of the plasma generation chamber 31, the opening width inside the opening 41 becomes, for example, 1
In addition to the fact that it is very narrow, on the order of mm, it is difficult to perform accurate processing on the wall, but when combined with the line-of-sight restriction member, the shape of the opening 41 may be rough, which is a good measure in design. . However, in the present invention, the plasma outlet 4 may be constituted only by the opening 41 of the wall.
【0026】なおイオンを注入する被処理体としては、
半導体ウエハに限られず種々のものを適用することがで
きる。また本発明は、加速管16を設けない装置や、フ
ァラデーカップ2が回転ディスク17の裏側に配置され
ている装置についても適用することができ、更にまた1
枚づつ真空処理室内にウエハを導入する装置についても
適用できる。As the object to be implanted with ions,
Not limited to semiconductor wafers, various types can be applied. The present invention can also be applied to a device without the accelerating tube 16 or a device in which the Faraday cup 2 is arranged on the back side of the rotating disk 17.
The present invention can also be applied to an apparatus for introducing a wafer into a vacuum processing chamber one by one.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、被処理体の表面の正電
荷を中和するためにプラズマ発生部を設けるにあたっ
て、プラズマ出口に係わる見通し領域が被処理体から外
れているため、例えばプラズマ発生室のスパッタ粒子な
どによる被処理体へのコンタミネーションを抑えること
ができる。According to the present invention, when the plasma generating portion is provided to neutralize the positive charges on the surface of the object, the line-of-sight region relating to the plasma outlet is out of the object. It is possible to suppress contamination of the object to be processed due to sputtered particles in the generation chamber.
【図1】本発明の実施例に係わるイオン注入装置の全体
構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例の要部を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a main part of the embodiment of the present invention.
【図3】上記実施例の作用を説明するための説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation of the embodiment.
【図4】プラズマ発生部の周辺部材を示す分解斜視図で
ある。FIG. 4 is an exploded perspective view showing peripheral members of a plasma generation unit.
【図5】上記実施例の要部の外観を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of a main part of the embodiment.
【図6】従来のイオン注入装置を示す概略説明図であ
る。FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a conventional ion implantation apparatus.
1 イオン源 14 質量分析器 16 加速管 2 ファラデーカップ 3 プラズマ発生部 31 プラズマ発生室 4 プラズマ出口 41、42 開口部 S 見通し領域 5 冷却用のブロック体 6 熱シールド板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion source 14 Mass spectrometer 16 Accelerator tube 2 Faraday cup 3 Plasma generating part 31 Plasma generating chamber 4 Plasma outlet 41, 42 Opening S S Viewing area 5 Cooling block 6 Heat shield plate
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−25846(JP,A) 特開 平3−93141(JP,A) 特開 平3−167745(JP,A) 特開 平2−297856(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/317 Continuation of front page (56) References JP-A-3-25846 (JP, A) JP-A-3-93141 (JP, A) JP-A-3-167745 (JP, A) JP-A-2-297856 (JP) , A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 37/317
Claims (1)
ンを注入するイオン注入装置において、 前記被処理体の近傍のイオンビ−ムの通過領域の外側に
設けられ、放電ガスを供給してプラズマを発生するため
のプラズマ発生室と、 このプラズマ発生室内のプラズマ中の電子を前記イオン
ビ−ムの通過領域に流出させるためにプラズマ発生室に
形成された微小な開口幅の第1の開口部と、 この第1の開口部に臨む位置に第2の開口部を形成する
ための見通し規制部材と、を備え、 前記プラズマ発生室の内部から前記第1の開口部及び第
2の開口部の組み合わせにより構成される プラズマ出口
の外を見通した見通し領域が被処理体から外れているこ
とを特徴とするイオン注入装置。An object to be processed is irradiated with an ion beam to emit ions.
In an ion implantation apparatus for implanting an ion beam, an ion beam passing through an ion beam passing region near the object to be processed is provided.
Provided to supply discharge gas and generate plasma
And the electrons in the plasma in the plasma generation chamber
Into the plasma generation chamber for discharge into the beam passage area
A first opening having a small opening width formed and a second opening formed at a position facing the first opening.
A line-of-sight regulating member for the first opening and the second opening from the inside of the plasma generation chamber.
An ion implantation apparatus characterized in that a line-of-sight region that looks out of a plasma outlet formed by a combination of the two openings is deviated from the object to be processed.
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