JPS61188845A - Ion implanting apparatus - Google Patents
Ion implanting apparatusInfo
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- JPS61188845A JPS61188845A JP2871385A JP2871385A JPS61188845A JP S61188845 A JPS61188845 A JP S61188845A JP 2871385 A JP2871385 A JP 2871385A JP 2871385 A JP2871385 A JP 2871385A JP S61188845 A JPS61188845 A JP S61188845A
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- ion
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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、半導体基板に不純物イオン量を精度よくイオ
ン注入するイオン注入装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus for implanting impurity ions into a semiconductor substrate with high accuracy.
従来の技術
現在のイオン注入装置は、半導体基板へのイオン注入量
を広い範囲（例えばドーズ量が１０１０〜１０１７ｃｎ
ｌ）で可変するようにして利用されているのが一般的で
ある。このドーズ量を正確に測るだめに、系に流れるイ
オン電流を測定する必要がある。ところで、このように
広範囲のドーズ量に対応するイオン電流を測定するため
にはｌＸ１０’〜１×１０°人の広範囲の電流が測定で
きなければならない。このため微少電流積算計を使用し
て対処している。BACKGROUND OF THE INVENTION Current ion implantation equipment implants ions into semiconductor substrates over a wide range (for example, the dose is 1010 to 1017cn).
It is generally used in such a way that it can be varied with l). In order to accurately measure this dose, it is necessary to measure the ion current flowing through the system. By the way, in order to measure the ion current corresponding to such a wide range of doses, it is necessary to be able to measure the current over a wide range of 1×10′ to 1×10°. For this reason, a minute current integrator is used to deal with this problem.
一方、イオン注入用の基板ホルダーは、目的とするイオ
ンが到着するターゲットであり、第２図に示すように遣
々の工夫がなされている。第２図は基板ホルダーの正面
図とｘ−ｘ’軸に沿った断面図である。On the other hand, the substrate holder for ion implantation is a target on which the desired ions arrive, and has been carefully designed as shown in FIG. FIG. 2 is a front view and a cross-sectional view along the x-x' axis of the substrate holder.
基板ホルダーは、シリコン基板１が十分に放熱するよう
に、冷却液２が通過する冷却管３を備えた金属冷却板４
を備え、かつ、この金属冷却板４とシリコン基板１との
間にラバー製クッション５を挿入し、金属でできた押し
リング６によりシリコン基板１をラバー製クッション５
に密着させ放熱をよくする構造となっている。The substrate holder includes a metal cooling plate 4 equipped with a cooling pipe 3 through which a cooling liquid 2 passes so that the silicon substrate 1 can sufficiently dissipate heat.
A rubber cushion 5 is inserted between the metal cooling plate 4 and the silicon substrate 1, and the silicon substrate 1 is pressed against the rubber cushion 5 by a push ring 6 made of metal.
It has a structure that allows for good heat dissipation.
また、イオン注入量を正確に測定するために、正確な微
少電流の測定が要求されるため、基板ホルダー自体が注
入機本体から別に絶縁ガイシ等を利用して、電位的に分
離されている構造となっている。In addition, in order to accurately measure the amount of ion implantation, accurate measurement of minute currents is required, so the structure is such that the substrate holder itself is electrically isolated from the main body of the implanter using an insulating insulator, etc. It becomes.
上記の微少電流積算計と基板ホルダーを用いたイオン注
入装置の原理図を模式的に第３図に示す。FIG. 3 schematically shows the principle of an ion implantation apparatus using the above microcurrent integrator and substrate holder.
イオンガン７から目的とする＋イオンが加速電圧により
加速され、さらに偏向電圧により偏向され、シリコン基
板１上を走査しながら全面に注入される。この注入され
るイオンに対応する電流が基板ホルダー８を通り電流積
算計９で測定される。Target + ions from the ion gun 7 are accelerated by an accelerating voltage, further deflected by a deflection voltage, and are implanted over the entire surface of the silicon substrate 1 while scanning. A current corresponding to the implanted ions passes through the substrate holder 8 and is measured by a current integrator 9.
この積算された電流量から注入されたイオンのドーズ量
を求めることができる。The dose of implanted ions can be determined from the integrated current amount.
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような基板ホルダーでは、上記したように
、ラバー製のクッションの絶縁板を備え、かつ、基板ホ
ルダー自体がイオン注入機本体より分離されているため
残留イオンが発生しゃすく、いったん残留イオンが発生
すると基板ホルダーの、 容量が大きいため、電気的に
中和するのに時間がかかる。Problems to be Solved by the Invention However, as described above, such a substrate holder is equipped with an insulating plate made of a rubber cushion, and the substrate holder itself is separated from the ion implanter main body, so residual ions are generated. Once residual ions are generated, it takes time to electrically neutralize them due to the large capacitance of the substrate holder.
この残留イオンは、イオンガン７から飛んで来たイオン
もあれば、シリコン基板の自動送り機構によりシリコン
基板が基板ホルダーに出入りする際に、ラバー製クッシ
ョンと摩擦して発生する静電イオンもある。したがって
残留イオンには＋イオンも一イオンも存在する。These residual ions include ions that have flown from the ion gun 7, and electrostatic ions that are generated by friction with the rubber cushion when the silicon substrate is moved in and out of the substrate holder by the automatic silicon substrate feeding mechanism. Therefore, the remaining ions include both + ions and single ions.
基板ホルダー上に発生したこの残留イオンは、イオン注
入が終了して基板ホルダーよりシリコン基板を取り出し
、次のシリコン基板が設置されるまでの１〜３秒以内の
短時間では自然放置のままでは除去しきれない。したが
って、この残留イオンが存在するため、イオン注入時に
、実際の注入イオン電流と間違って測定する問題がある
。特に、１ｄ−８〜１０’Ａ程度の微少電流を測定する
ときに、測定値の精度が悪くなり、注入イオンのドーズ
量を正確に求められない。These residual ions generated on the substrate holder will be removed if left alone for a short period of time, within 1 to 3 seconds after ion implantation is completed and the silicon substrate is taken out from the substrate holder until the next silicon substrate is installed. I can't finish it. Therefore, due to the presence of these residual ions, there is a problem that during ion implantation, the current is mistakenly measured as the actual implanted ion current. In particular, when measuring a minute current of about 1d-8 to 10'A, the precision of the measured value becomes poor and the dose of implanted ions cannot be determined accurately.
問題点を解決するための手段
この問題となる残留イオンは、次のイオン注入シリコン
基板が基板ホルダーに挿入される前に除去する必要があ
り、このために、本発明のイオン注入装置は、イオン注
入ターゲットの基板ホルダーの前面に所定の距離をもう
けてリング状の電極を設置し、同電極に直流バイアス電
圧にオーディオ周波数の交流電圧を重畳したものを印加
する構成となっている。Means for Solving the Problem This problematic residual ion needs to be removed before the next ion-implanted silicon substrate is inserted into the substrate holder, and for this purpose, the ion implanter of the present invention A ring-shaped electrode is installed at a predetermined distance in front of the substrate holder of the injection target, and a DC bias voltage superimposed with an audio frequency AC voltage is applied to the ring-shaped electrode.
作用
本発明のイオン注入装置では基板ホルダーの残留イオン
を瞬時に除去することができる。Function: The ion implantation apparatus of the present invention can instantly remove residual ions from the substrate holder.
実施例
本発明のイオン注入装置の実施例を第１図を参照して説
明する。Embodiment An embodiment of the ion implantation apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
従来の基板ホルダー１０の前面に１〜１０語隔ててイオ
ン注入時にイオンが通過できるよう構造の電極、たとえ
ばリング状の残留イオン除去用電極を常時設置しておく
。この電極に６００ｖの直流バイアス電圧を直流電源１
３より印加するとともに、これに交流電源１４により５
００ Ｖ ｐ−ｐの交流電圧を重畳印加させる。直流電
源１３は残留イオンの＋−の内で多い方のイオンを除去
する目的で電圧を、まだ、交流電源１４はさらに基板ホ
ルダー１Ｑの上に残っている微少イオンを交流振動によ
り除去する目的で交流電圧を残留イオン除去用電極に印
加する。On the front surface of the conventional substrate holder 10, electrodes structured to allow ions to pass through during ion implantation, such as ring-shaped electrodes for removing residual ions, are always installed at intervals of 1 to 10 words. A DC bias voltage of 600V is applied to this electrode by the DC power source 1.
3, and to this, an AC power source 14 applies 5
An alternating current voltage of 00 V pp is applied in a superimposed manner. The DC power supply 13 applies a voltage for the purpose of removing the larger number of residual ions (+ and -), and the AC power supply 14 applies a voltage for the purpose of further removing minute ions remaining on the substrate holder 1Q by AC vibration. An alternating current voltage is applied to the residual ion removal electrode.
残留イオンを除去するために印加される電圧は、自動ス
イッチ１２により、注入されたシリコン基板が基板ホル
ダーから離れた直後に印加され、次のシリコン基板が挿
入される直前に断たれるように自動制御されている。The voltage applied to remove residual ions is automatically applied by an automatic switch 12 so that it is applied immediately after the implanted silicon substrate leaves the substrate holder and is turned off immediately before the next silicon substrate is inserted. controlled.
なお、実施例では電極の構造をリング状で説明したが、
内縁はシリコン基板の縁に沿う円形状の方がよいが、外
縁は円形状に限られるものではない。In addition, in the example, the structure of the electrode was explained as a ring shape, but
It is preferable that the inner edge be circular along the edge of the silicon substrate, but the outer edge is not limited to a circular shape.
発明の効果
以上、説明したように本発明のイオン注入装置によれば
、基板ホルダー及びこれに接続された装置の表面に付着
したり発生した残留イオンを瞬時に除去できるため、新
しいシリコン基板が基板ホルダーに設置された時には残
留イオンがなく、正確なイオン電流が測定することがで
き、注入イオンのドーズ量を正確に求めることができる
。特に、ドーズ量が１０１５〜１Ｑ”ｃｍｌの高ドーズ
量のイオン注入を終了した直後でも、ドーズ量が１０１
０〜１Ｑ ” （ｍ ’の低ドーズ量のイオン注入を行
っても正確なドーズ量を求めることができる。Effects of the Invention As explained above, according to the ion implantation device of the present invention, residual ions attached to or generated on the surface of the substrate holder and the device connected thereto can be instantly removed, so that a new silicon substrate can be replaced with a new silicon substrate. When placed in the holder, there are no residual ions, and an accurate ion current can be measured, making it possible to accurately determine the dose of implanted ions. In particular, even immediately after finishing ion implantation with a high dose of 1015 to 1Q" cml, the dose of 101
Even if ion implantation is performed at a low dose of 0 to 1Q''(m'), an accurate dose can be determined.
第１図は本発明の構成を模式的に示したイオン注入装置
、第２図は基板ホルダーの正面図とその断面図、第３図
は従来のイオン注入装置の模式的に示した説明図である
。
１ｏ・・・・・・基板ホルダー、１１−・・・・・残留
イオン除去電極、１２・・・・・・自動スイッチ、１３
・・・・・・直流電源、１４・・・・・・交流電源。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名イｏ
−−−ｊ痴二ｔよＬ）「、ルうｆ°二ｆ３− 直５糺
電漕、
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１−−−ジ１ｏ＞ｉ；陳
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４−４ｊ−レット奮ア王反、
Ｊ”・−−ラｒ＋”−％グブシｊン
６−−−１１ｆｔ、リンク１
７−−−うネジｌ−ッFig. 1 is an ion implanter schematically showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a front view and a sectional view of a substrate holder, and Fig. 3 is an explanatory diagram schematically showing a conventional ion implanter. be. 1o...Substrate holder, 11-...Residual ion removal electrode, 12...Automatic switch, 13
...DC power supply, 14...AC power supply. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person
--- J Shado T, L) "Lu F ° 2 F3 -Direct 5 Tadasu Rowing, I 2 B ← Figure 2 B ← Figure 1 - 1O>I; Chen 2 -Each FP group 3-1 Ichinu
Claims (1)
置し、同電極に直流バイアス電圧に交流電圧を重畳印加
することを特徴とするイオン注入装置。An ion implantation apparatus characterized in that an electrode is installed in front of a substrate holder of an ion implantation target, and an alternating current voltage is applied to the electrode in a superimposed manner on a direct current bias voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2871385A JPS61188845A (en) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Ion implanting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2871385A JPS61188845A (en) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Ion implanting apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61188845A true JPS61188845A (en) | 1986-08-22 |
| JPH0426179B2 JPH0426179B2 (en) | 1992-05-06 |
Family
ID=12256087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2871385A Granted JPS61188845A (en) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Ion implanting apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61188845A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011155199A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | 株式会社アルバック | Apparatus for manufacturing solar cell and method for manufacturing solar cell |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP2871385A patent/JPS61188845A/en active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011155199A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | 株式会社アルバック | Apparatus for manufacturing solar cell and method for manufacturing solar cell |
| JPWO2011155199A1 (en) * | 2010-06-10 | 2013-08-01 | 株式会社アルバック | Solar cell manufacturing apparatus and solar cell manufacturing method |
| JP5501457B2 (en) * | 2010-06-10 | 2014-05-21 | 株式会社アルバック | Solar cell manufacturing apparatus and solar cell manufacturing method |
| US8932896B2 (en) | 2010-06-10 | 2015-01-13 | Ulvac, Inc. | Solar cell manufacturing apparatus and solar cell manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0426179B2 (en) | 1992-05-06 |
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