(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク上の複数のパッドにウエーハを支持するイオン注入装置用ディスクにおいて、
半導体素子の特性を劣化させない物質でリング状に形成し、前記ディスクに対して垂直方向に延在する内面を有し、前記ウエーハへの金属汚染の付着を防止するガードを、前記パッドを囲うように前記ディスクに対して垂直に固着し、前記ガードの先端部に、前記ウエーハが通る大きさの開口部を備え、前記パッドの周辺部のディスクを覆うように、半導体素子の特性を劣化させない物質でマスクを形成したことを特徴とするイオン注入装置用ディスク。
【請求項２】
前記マスクは前記ディスクに対して平行に形成されることを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置用ディスク。
【請求項３】
前記マスクはガードの先端部から内側に延在するリング状に形成されることを特徴とする請求項２記載のイオン注入装置用ディスク。
【請求項４】
前記ガードの先端部に、前記ガードの外側に張り出して前記パッドの周辺部のディスクを覆うように、半導体素子の特性を劣化させない物質でマスクを形成したことを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置用ディスク。
【請求項５】
ディスク上の複数のパッドにウエーハを支持するイオン注入装置用ディスクにおいて、
前記ウエーハが通る大きさの開口部を前記パッドに対応して複数個設け、前記パッドの周辺部のディスクを覆うように、半導体素子の特性を劣化させない物質で一体に形成したマスクを前記ディスクに固着したことを特徴とするイオン注入装置用ディスク。
【請求項６】
ディスク上の複数のパッドにウエーハを支持するイオン注入装置用ディスクにおいて、
前記ウエーハが通る大きさの開口部を前記パッドに対応して複数個設け、前記パッド部分を除く前記ディスクの全面を覆うように、半導体素子の特性を劣化させない物質で一体に形成したマスクを前記ディスクに固着したことを特徴とするイオン注入装置用ディスク。
【請求項７】
前記半導体素子の特性を劣化させない物質がＳｉ，ＳｉＣ，Ｃのいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のイオン注入装置用ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造に用いられるイオン注入装置におけるウエーハを支持するイオン注入装置用ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来のイオン注入装置を示す図である。
一般に、イオン注入装置はイオンソース部１と引き出し電極２と質量分析部３とビーム計測部４と注入チャンバー５で構成されている。
【０００３】
注入チャンバー５には、イオンソース部１からのイオンビーム６が直角に打ち込まれるようにシリコンウエーハ７がイオン注入ディスクに支持されている。
【０００４】
図６は従来のイオン注入ディスクを示す図である。
ディスク８はＡｌ（アルミニウム）合金で円盤状でかつコーン状に形成されている。ディスク８には同時に複数枚のシリコンウエーハ７にイオンを注入するために、複数のパッド９が取り付けられており、シリコンウエーハ７はそれぞれのパッド９にクランプ等の機械的手段により張り付けられる。
【０００５】
ディスク８は矢印ａ方向に上下動させること及び矢印ｂ方向に高速回転させることにより、軌道が固定されたイオンビーム６がすべてのシリコンウエーハ７に均一にイオン注入することができる構造になっている。
【０００６】
なお、ディスク８はスピーカの振動板のように円錐形にしたコーン状に形成されているので、高速回転してもその遠心力によりシリコンウエーハ７が固定されるように作用する。
また、コーン状にしたことにより角度が付くので、その分ディスク８を傾けてイオンビーム６がシリコンウエーハ７に垂直に当たるように設置されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のイオン注入装置では、加速されたイオンビーム６がシリコンウエーハ７だけではなくディスク８自体にも当たるため、イオンビーム６によるスパッタリングによりシリコンウエーハ７にディスク８の材質のＡｌ合金が図６の右側の拡大図に示すように金属汚染１０として付着してしまっていた。
【０００８】
金属汚染１０のシリコンウエーハ７への付着は、イオンビーム６（Ｐ＋等）がＡｌ合金製のディスク８に街突し、打ち出された金属汚染１０（Ａｌ等）がディスク８の高速回転、上下動によりシリコンウエーハ７上に浮遊してイオンビーム６により付着及びノックオン（押し込む）する。このＡ1合金の金属汚染１０は、酸化膜絶縁不良などの半導体素子の特性劣化を引き起こす原因となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は半導体素子の特性を劣化させない物質でリング状に形成し、ディスクに対して垂直方向に延在する内面を有し、ウエーハへの金属汚染の付着を防止するガードを、パッドを囲うようにディスクに対して垂直に固着し、ガードの先端部に、ウエーハが通る大きさの開口部を備え、パッドの周辺部のディスクを覆うように、半導体素子の特性を劣化させない物質でマスクを形成したものである。
また、本発明はウエーハが通る大きさの開口部をパッドに対応して複数個設け、パッドの周辺部のディスクを覆うように半導体素子の特性を劣化させない物質で一体に形成したマスクをディスクに固着したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態を示す図である。
従来と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
ガード１１は半導体素子の特性を劣化させない物質でリング状に形成されている。特性を劣化させない物質としては、Ｓｉ（シリコン），ＳｉＣ（炭化珪素），Ｃ（カーボン）等がある。
【００１１】
ガード１１はシリコンウエーハ７を張り付けるパッド９に対応して、パッド９の周囲を囲うように、ディスク８に対して垂直に機械的手段や溶接等により固着される。
ガード１１はディスク８に垂直になるように立てて固着されるが、ディスク８はコーンアングルに合わせてイオンビーム６が垂直に当たるように予め傾けて設置されているので、ガード１１がイオンビーム６の陰になることはない。
【００１２】
複数のパッド９にそれぞれガード１１を固着したディスク８に対して、シリコンウエーハ７をガード１１の開口部を通してパッド９に張り付ける。
この状態でディスク８を従来と同様に矢印ａ方向に上下動させ、また矢印ｂ方向に高速回転させて、複数枚のシリコンウエーハ７に均一にイオンビーム６を打ち込むことができる。
【００１３】
図６に示した金属汚染１０はイオンビーム６によるＡ1合金製のディスク８のスパッタリングにより引き起こされるが、発生当初のＡ1合金の金属汚染１０はディスク８の表面の近傍に止まって浮遊していると考えられる。
【００１４】
従って、図１に示すようなリング状のガード１１をパッド９を囲うように取り付けることによりシリコンウエーハ７の周囲に防護壁を形成することになり、シリコンウエーハ７への金属汚染１０の付着を防止することができる。
なお、リング１１は半導体素子の特性を劣化させない物質を材科にして構成するので、リング１１によるシリコンウエーハ７への悪影響は全くない。
【００１５】
以上のように第１の実施形態によれば、リング状に形成したガード１１をパッド９を囲うようにディスク８に対して垂直に固着したので、イオンビーム６によるディスク８の金属汚染がシリコンウエーハ７に付着するのを防ぐことができる。
また、ガード１１の制作費は安価であり、交換時の作業も簡便に行うことができる。
【００１６】
図２は本発明の第２の実施形態を示す図、図３はそのＡ−Ａ断面図である。
第２の実施形態は概略として第１の実施形態のガード１１の先端部にシリコンウエーハ７が通る大きさの開口部１２を備えたマスク１３を形成したものである。
【００１７】
マスク１３はガード１１と同じ材質の半導体素子の特性を劣化させない物質で、ガード１１と一体に形成される。
マスク１３の開口部１２はシリコンウエーハ７が出入りできるだけの大きさがあれば良く、実質的にはシリコンウエーハ７と同形状でほぼ等しい大きさが適当である。
【００１８】
パッド９は従来と同様にシリコンウエーハ７を張り付けるので、シリコンウエーハ７と同等の大きさを有する。
この場合、図３に示すようにガード１１はパッド９より大きい内径を有するので、ディスク８が露出するが、その部分の上方にはマスク１３が張り出している。そのため、パッド９の周辺部の露出しているディスク８の部分はマスク１３に覆われてイオンビームが当たることはない。
【００１９】
また、ディスク８の部分にシリコンウエーハ７を支持するクランプ等を設けることもできる。
【００２０】
なお、パッド９を大きくしてガード１１の内径と同じようにしても差し支えない。
また、マスクをガード１１の外側に張り出してパッド９の周辺のディスク８を覆うように形成しても良い。
【００２１】
イオン注入する際は、複数のパッド９毎に取り付けたガード１１のマスク１３の開口部１２を通してシリコンウエーハ７をパッド９に張り付け、矢印ａ方向に上下動させ、また矢印ｂ方向に高速回転させる。
これによりイオンビーム６はすべてのシリコンウエーハ７に均一に当たり、イオン注入が実施される。
【００２２】
この際、イオンビーム６はシリコンウエーハ７とマスク１３に当たり、マスク１３に覆われたディスク８の部分には当たらない。
従って、イオンビーム６の当たるディスク８の範囲が減少することになり、金属汚染の発生を少なくすることができる。
【００２３】
また、シリコンウエーハ７をマスク１３によりカバーするので、金属汚染の発生部位からシリコンウエーハ７を遠ざけることになり、ガード１１と相まって金属汚染のシリコンウエーハ７への付着を防止することができる。
【００２４】
以上のように第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、更にシリコンウエーハ７への金属汚染の付着を良く防止することができる。
【００２５】
図４は本発明の第３の実施形態を示す図である。
第３の実施形態は、シリコンウエーハが通る大きさの開口部１４をパッド９に対応して複数個設け、パッド９の周辺部のディスク８を覆うように、半導体素子の特性を劣化させない物質で一体に形成したマスク１５をディスク８に固着したものである。
【００２６】
マスク１５は中央に穴１６を設けて幅のあるリング状に形成した例を示しているが、これは製造の容易性を考慮したためで、穴１６を設けなくても良い。
イオン注入する際に、ディスク８を矢印ａ方向に上下動させ、また矢印ｂ方向に高速回転させることも含めて、その他は上記した実施形態と同様である。
【００２７】
以上のように第３の実施形態によれば、第２の実施形態の効果に加えて、マスク１５によりディスク８を広く覆うので、イオンビームによるディスク８の金属汚染の発生がより少なくなり、シリコンウエーハへの金属汚染の付着を更に良く防ぐことができる。
なお、穴１６を設けずにパッド９の部分を除くディスク８の全面をマスク１５で覆った場合には、金属汚染の発生そのものを防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、イオンビームによるディスクの金属汚染がシリコンウエーハに付着するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図
【図３】Ａ−Ａ断面図
【図４】本発明の第３の実施形態を示す図
【図５】従来のイオン注入装置を示す図
【図６】従来のイオン注入用ディスクを示す図
【符号の説明】
６          イオンビーム
７          シリコンウエーハ
８          ディスク
９          パッド
１１        ガード
１２，１４  開口部
１３，１５  マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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