JPH02247970A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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- JPH02247970A JPH02247970A JP1068372A JP6837289A JPH02247970A JP H02247970 A JPH02247970 A JP H02247970A JP 1068372 A JP1068372 A JP 1068372A JP 6837289 A JP6837289 A JP 6837289A JP H02247970 A JPH02247970 A JP H02247970A
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- Pending
Links
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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
［概要］
イオン注入装置に関し、
ウェハの表面に帯電するプラスイオンを中和する十分な
２次電子をウェハ表面に効率よく供給し、チャージアッ
プを防止することを目的とし、イオンビームが打ち込ま
れるウェハの前側に設けたファラデーカップ内側面に１
次電子発生手段からの１次電子を衝突させて２次電子を
放出させ、その２次電子にてウェハの表面に帯電するプ
ラスイオンを中和させるようにしたイオン注入装置にお
いて、前記ファラデーカップの内側面に電子が帯電しや
すい帯電体を形成した。 ■産業上の利用分野］ 本発明はイオン注入装置に関するものである。 近年、ＬＳＩプロセスに用いられるイオン注入装置は高
スループツト化、コストダウン化を進めるために、高ビ
ーム電流化が図られている。この高ビーム電流に伴って
、半導体装置の破壊につながるウェハ表面にイオンが帯
電する、所謂チャージアップ現象が起こる。従って、イ
オン注入装置の高ビーム電流化が進むにつれて、そのチ
ャージアップを防止する対策が求められている。
２次電子をウェハ表面に効率よく供給し、チャージアッ
プを防止することを目的とし、イオンビームが打ち込ま
れるウェハの前側に設けたファラデーカップ内側面に１
次電子発生手段からの１次電子を衝突させて２次電子を
放出させ、その２次電子にてウェハの表面に帯電するプ
ラスイオンを中和させるようにしたイオン注入装置にお
いて、前記ファラデーカップの内側面に電子が帯電しや
すい帯電体を形成した。 ■産業上の利用分野］ 本発明はイオン注入装置に関するものである。 近年、ＬＳＩプロセスに用いられるイオン注入装置は高
スループツト化、コストダウン化を進めるために、高ビ
ーム電流化が図られている。この高ビーム電流に伴って
、半導体装置の破壊につながるウェハ表面にイオンが帯
電する、所謂チャージアップ現象が起こる。従って、イ
オン注入装置の高ビーム電流化が進むにつれて、そのチ
ャージアップを防止する対策が求められている。
従来、イオン注入装置においては、第４図に示すように
、イオンビームが打ち込まれろウェハ１の前側に配置さ
れたファラデー系のファラデーカツブ２にフィラメント
よりなる１次電子発生手段３を設けている。そして、１
次電子発生手段３に直流電源４を印加して熱電子（１次
電子）５を発生させ、その１次電子５をファラデ−カッ
プ２内側面に衝突させて、２次電子６を放出させている
。 この２次電子６はウェハ１の表面に帯電するプラスイオ
ン７を中和し、ウェハｌの表面のチャージアンプを防止
している。
、イオンビームが打ち込まれろウェハ１の前側に配置さ
れたファラデー系のファラデーカツブ２にフィラメント
よりなる１次電子発生手段３を設けている。そして、１
次電子発生手段３に直流電源４を印加して熱電子（１次
電子）５を発生させ、その１次電子５をファラデ−カッ
プ２内側面に衝突させて、２次電子６を放出させている
。 この２次電子６はウェハ１の表面に帯電するプラスイオ
ン７を中和し、ウェハｌの表面のチャージアンプを防止
している。
しかしながら、前記ファラデーカップ２は電流検出のた
め、イオン打ち込みの際、ウェハ１から放出される２次
電子を吸収する役目を有することから、その内部表面の
材質はアルミニウムの酸化物（アルミナＡｊ！ｚｏａ）
で作られている。従って、前記ウェハ１表面のプラスイ
オン７を中和するための前記１次電子５にて放出される
２次電子６はこのファラデーカップ２に吸収されてしま
い、ウェハ１表面に効率よ（供給されるのが困難となっ
ていた。 その結果、ウェハ１の表面に帯電するプラスイオン７が
多くなり、チャーシア・ノブが起こり、半導体装置を破
壊させるといった問題が生じていた。 本発明はウェハの表面に帯電するプラスイオンを中和す
る十分な２次電子をウェハ表面に効率よく供給し、チャ
ージアップを防止することができるイオン注入装置を提
供することを目的としている。
め、イオン打ち込みの際、ウェハ１から放出される２次
電子を吸収する役目を有することから、その内部表面の
材質はアルミニウムの酸化物（アルミナＡｊ！ｚｏａ）
で作られている。従って、前記ウェハ１表面のプラスイ
オン７を中和するための前記１次電子５にて放出される
２次電子６はこのファラデーカップ２に吸収されてしま
い、ウェハ１表面に効率よ（供給されるのが困難となっ
ていた。 その結果、ウェハ１の表面に帯電するプラスイオン７が
多くなり、チャーシア・ノブが起こり、半導体装置を破
壊させるといった問題が生じていた。 本発明はウェハの表面に帯電するプラスイオンを中和す
る十分な２次電子をウェハ表面に効率よく供給し、チャ
ージアップを防止することができるイオン注入装置を提
供することを目的としている。
【課題を解決するための手段］
第１図は本発明の原理説明図であって、イオンビームが
打ち込まれるウェハ１の前側に設けられたファラデー系
を示す。 そのファラデー系のファラデーカップ２には同ファラデ
ーカップ２から２次電子６を放出させるための１次電子
発生手段３が設けられてぃ゛る。又、ファラデーカップ
２はその内部表面が電子を帯電しやすい帯電体８で形成
されている。 〔作用］ イオンビーム打ち込み中にウェハ１から放出される電子
の一部はファラデーカップ２に形成した帯電体８に捕捉
され、その電子にてファラデ−カップ２内側面はマイナ
スに帯電される。 一方、１次電子発生手段３にて発生した１次電子５はフ
ァラデーカップ２に衝突し、同ファラデーカップ２から
２次電子６を放出させる。この２次電子６はファラデー
カップ２表面がマイナスに帯電していることから、同フ
ァラデーカップ２に吸収されずに反発してウェハ１に効
率よく到達し、プラスイオン７を中和する。 Ｃ実施例】 以下、本発明を具体化したイオン注入装置の一実施例を
図面に従って説明する。 第２図は本発明の一実施例を示すイオン注入装置の要部
概略図、第３図はファラデーカップの界面付近の電位分
布図であり、第１図と同様の構成については同一の符号
を付して説明する。 第２図において、ウェハ１の前側に設置されたファラデ
ーカップ２はその中央部分が膨出した円筒状に形成され
ていて、充実状態のアルミナ（Ａ１２０３）で成形され
ている。そして、その外周面には前記ウェハ１からイオ
ンビーム打ち込みに基づいて放出される２次電子を吸収
するための直流電源４が印加されていて、前記ウェハ１
から吸収されるプラスイオンとともに電流計９で検出さ
れてビーム電流が測定される。 ファラデーカップ２の内側面には帯電体としてのアルミ
ナよりなる多孔質体８が形成されていて、その多孔質構
造に基づいて電子をその孔内に保持しマイナスに帯電し
やすくなっている。従って、この多孔質体８には前記ウ
ェハ１から放出される２次電子の一部１０が吸収される
ことなく一定の割合で保持され、多孔質体８の界面付近
は第３図に示す電位分布でマイナスに帯電される。 尚、ファラデーカップ２と多孔質体８は一方が充実状態
で他方が多孔質状態のアルミナであるので、本実施例で
はファラデーカップ２を成形する際にその内側に多孔質
体８を同時一体成形するようにしている。 ファラデーカップ２の前記膨出部の内側にはフィラメン
トよりなる１次電子発生手段３が配設され、その１次電
子発生手段３は前記直流電源４の一部の電圧が印加され
て発熱して熱電子（１次電子）５を放出する。この１次
電子５はファラデーカップ２の前記膨出部内側面に衝突
し、２次電子６を放出させる。 従って、この２次電子６はファラデーカップ２の内側面
が第３図に示す電位分布でマイナスに帯電されているの
で、−δＶ以下のエネルギーしか持たない２次電子６は
ファラデーカップ２に吸収されず、跳ね返ってウェハ１
の表面に到達し同表面にあるプラスイオン７を中和する
。 このように本実施例ではファラデーカップ２の内側面に
形成した多孔質体８にて、ウェハｌから放出される２次
電子の一部１０を保持してマイナスに帯電させたので、
ファラデーカップ２から放出される２次電子６をウェハ
１の表面に効率よく供給し、プラスイオンを中和しウェ
ハｌ上の半導体装置の破壊につながるチャージアンプの
発生を防止する。 尚、本発明は前記実施例では帯電体とピてアルミナの多
孔質体８としたが、これに限定されるものではなく、ウ
ェハ１からの２次電子の一部１０を保持し帯電するもの
であればよく、例えばその他のカーボン等からなる多孔
質体、あるいはシリコン等の半導体をファラデ−カップ
２内側面に形成して実施してもよい。 ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によればウェハの表面に帯
電するプラスイオンを中和する十分な２次電子をウェハ
に効率よく供給し、チャージアップの発生を防止するこ
とができる優れた効果がある。
打ち込まれるウェハ１の前側に設けられたファラデー系
を示す。 そのファラデー系のファラデーカップ２には同ファラデ
ーカップ２から２次電子６を放出させるための１次電子
発生手段３が設けられてぃ゛る。又、ファラデーカップ
２はその内部表面が電子を帯電しやすい帯電体８で形成
されている。 〔作用］ イオンビーム打ち込み中にウェハ１から放出される電子
の一部はファラデーカップ２に形成した帯電体８に捕捉
され、その電子にてファラデ−カップ２内側面はマイナ
スに帯電される。 一方、１次電子発生手段３にて発生した１次電子５はフ
ァラデーカップ２に衝突し、同ファラデーカップ２から
２次電子６を放出させる。この２次電子６はファラデー
カップ２表面がマイナスに帯電していることから、同フ
ァラデーカップ２に吸収されずに反発してウェハ１に効
率よく到達し、プラスイオン７を中和する。 Ｃ実施例】 以下、本発明を具体化したイオン注入装置の一実施例を
図面に従って説明する。 第２図は本発明の一実施例を示すイオン注入装置の要部
概略図、第３図はファラデーカップの界面付近の電位分
布図であり、第１図と同様の構成については同一の符号
を付して説明する。 第２図において、ウェハ１の前側に設置されたファラデ
ーカップ２はその中央部分が膨出した円筒状に形成され
ていて、充実状態のアルミナ（Ａ１２０３）で成形され
ている。そして、その外周面には前記ウェハ１からイオ
ンビーム打ち込みに基づいて放出される２次電子を吸収
するための直流電源４が印加されていて、前記ウェハ１
から吸収されるプラスイオンとともに電流計９で検出さ
れてビーム電流が測定される。 ファラデーカップ２の内側面には帯電体としてのアルミ
ナよりなる多孔質体８が形成されていて、その多孔質構
造に基づいて電子をその孔内に保持しマイナスに帯電し
やすくなっている。従って、この多孔質体８には前記ウ
ェハ１から放出される２次電子の一部１０が吸収される
ことなく一定の割合で保持され、多孔質体８の界面付近
は第３図に示す電位分布でマイナスに帯電される。 尚、ファラデーカップ２と多孔質体８は一方が充実状態
で他方が多孔質状態のアルミナであるので、本実施例で
はファラデーカップ２を成形する際にその内側に多孔質
体８を同時一体成形するようにしている。 ファラデーカップ２の前記膨出部の内側にはフィラメン
トよりなる１次電子発生手段３が配設され、その１次電
子発生手段３は前記直流電源４の一部の電圧が印加され
て発熱して熱電子（１次電子）５を放出する。この１次
電子５はファラデーカップ２の前記膨出部内側面に衝突
し、２次電子６を放出させる。 従って、この２次電子６はファラデーカップ２の内側面
が第３図に示す電位分布でマイナスに帯電されているの
で、−δＶ以下のエネルギーしか持たない２次電子６は
ファラデーカップ２に吸収されず、跳ね返ってウェハ１
の表面に到達し同表面にあるプラスイオン７を中和する
。 このように本実施例ではファラデーカップ２の内側面に
形成した多孔質体８にて、ウェハｌから放出される２次
電子の一部１０を保持してマイナスに帯電させたので、
ファラデーカップ２から放出される２次電子６をウェハ
１の表面に効率よく供給し、プラスイオンを中和しウェ
ハｌ上の半導体装置の破壊につながるチャージアンプの
発生を防止する。 尚、本発明は前記実施例では帯電体とピてアルミナの多
孔質体８としたが、これに限定されるものではなく、ウ
ェハ１からの２次電子の一部１０を保持し帯電するもの
であればよく、例えばその他のカーボン等からなる多孔
質体、あるいはシリコン等の半導体をファラデ−カップ
２内側面に形成して実施してもよい。 ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によればウェハの表面に帯
電するプラスイオンを中和する十分な２次電子をウェハ
に効率よく供給し、チャージアップの発生を防止するこ
とができる優れた効果がある。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施
例を示すイオン注入装置の要部概略図、第３図は帯電体
の界面付近の電位分布図、第４図は従来のイオン注入装
置の一部概略図である。 図において、１はウェハ、２はファラデーカップ、３は
１次電子発生手段、５は１次電子、６は２次電子、７は
プラスイオン、８は帯電体としての多孔質体である。 第１図 本発明の詳細な説明図 第２図 本発明の一実崩例を示すイオン注入装置のＶ部概略図第
３図 帯電体の界面付近の電色分右図 螢図面無し 第４図 ｆＩ来のイオン注入装置の一部概略図
例を示すイオン注入装置の要部概略図、第３図は帯電体
の界面付近の電位分布図、第４図は従来のイオン注入装
置の一部概略図である。 図において、１はウェハ、２はファラデーカップ、３は
１次電子発生手段、５は１次電子、６は２次電子、７は
プラスイオン、８は帯電体としての多孔質体である。 第１図 本発明の詳細な説明図 第２図 本発明の一実崩例を示すイオン注入装置のＶ部概略図第
３図 帯電体の界面付近の電色分右図 螢図面無し 第４図 ｆＩ来のイオン注入装置の一部概略図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 イオンビームが打ち込まれるウェハ（１）の前側に設け
たファラデーカップ（２）内側面に１次電子発生手段（
３）からの１次電子を衝突させて２次電子を放出させ、
その２次電子にてウェハ（１）の表面に帯電するプラス
イオンを中和させるようにしたイオン注入装置において
、 前記ファラデーカップ（２）の内側面に電子が帯電しや
すい帯電体（８）を形成した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 |
|---|---|---|---|
| JP1068372A JPH02247970A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068372A JPH02247970A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02247970A true JPH02247970A (ja) | 1990-10-03 |
Family
ID=13371859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1068372A Pending JPH02247970A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02247970A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5293508A (en) * | 1991-10-16 | 1994-03-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion implanter and controlling method therefor |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1068372A patent/JPH02247970A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5293508A (en) * | 1991-10-16 | 1994-03-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion implanter and controlling method therefor |
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