JP7350779B2 - イオン源ハウジングのための水素ブリードガス - Google Patents
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Description
本願は、「HYDROGEN BLEED GAS FOR AN ION SOURCE HOUSING」というタイトルが付された2018年5月11日に出願された米国仮出願No.62/670,307の利益を主張する米国非仮出願である。当該米国仮出願の全ての内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般的にはイオン注入システムに関する。より具体的には、本発明は、イオン注入システムのイオン源のための水素ブリードガスを有するイオン注入システムに関する。
半導体デバイスの製造においては、半導体に不純物をドープするためにイオン注入が用いられる。多くの場合、イオン注入システムは、イオンビームに由来するイオンによってワークピース(例:半導体ウェハ)をドープするために利用される。これにより、(i)n型またはp型の材料ドーピングを生成すること、または、(ii)集積回路の製造時にパッシベーション層を形成することができる。集積回路の製造時に半導体材料を生成する目的において、所定のエネルギーレベルにおいて、かつ、制御された濃度において、特定のドーパント材料の不純物をウェハに選択的に注入するために、このようなビームの取り扱いがなされることが多い。イオン注入システムは、半導体ウェハをドーピングするために使用される場合、所望の外因性材料を生成するために、選択されたイオン種をワークピース内に注入する。例えば、アンチモン、ヒ素、またはリンなどのソース材料(源材料)から生成されたイオンを注入することにより、「n型」の外因性材料ウェハが得られる。これに対し、「p型」の外因性材料ウェハは、ホウ素(ボロン)、ガリウム、またはインジウムなどのソース材料によって生成されたイオンから得られる場合が多い。
以下では、本開示の一部の態様についての基本的な理解を提供するために、本開示の簡略化された概要を提示する。本概要は、本開示の広範な概観ではない。本概要は、本発明のキーポイント(key)または重要な要素を特定するものではないし、本発明の範囲を正確に規定するものでもない。本概要の目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、本開示の一部のコンセプトを簡略化された形式において提示することにある。
図1は、本開示の複数の態様に係る水素発生器を利用する例示的な真空システムのブロック図である。
本開示は、(i)イオン注入システム、および、(ii)当該イオン注入システムに関連するイオン源に水素ガスを供給するためのソースを、一般的に対象としている。より詳細には、本開示は、イオン注入システムのために水素を発生させ、かつ、引出開口または電極アセンブリの上流に配置されたイオン源アセンブリのハウジング内の位置に水素ガスを供給するための水素発生コンポーネントに関する。本開示では、イオン源アセンブリに関連するガスボックス内に水素ガス発生器を配置されている。これにより、ガスボックスが上昇電位(elevated voltage)に維持される。従って、ガスボックスエンクロージャ(ガスボックス筐体)の収容(containment)および安全性の態様は、有益であることに、2重化されたハードウェアおよびガス供給配管を改善する。別の方法は、アークチャンバ本体ガス注入口(inlet)に先んじて水素プロセスガスフローを分割し、固定式または可変式の測定デバイスを使用して、水素プロセスガスフローを釣り合わせることである。
Claims (20)
- イオン注入システムのためのターミナルシステムであって、
イオン源ハウジングと、
上記イオン源ハウジング内に配置されたイオン源アセンブリと、
上記イオン源アセンブリと電気的に接続されたガスボックスと、
上記ガスボックス内に配置されたガス源と、
ブリードガスコンジットと、を備えており、
上記イオン源アセンブリは、1つ以上の開口プレートを有する引出電極アセンブリを備えており、
上記ガス源は、上記イオン源アセンブリと同電位のガスを供給し、
上記ブリードガスコンジットは、上記イオン源ハウジングの内部、かつ、上記イオン源アセンブリの外部の領域に上記ガスを導入する、ターミナルシステム。 - 上記ブリードガスコンジットは、上記イオン源アセンブリの本体部を貫通するように延びている1つ以上のフィードスルーを備えている、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記1つ以上のフィードスルーは、上記イオン源アセンブリの取付フランジ内に穴を有している、請求項2に記載のターミナルシステム。
- 上記取付フランジは、管状部分を有しており、
上記管状部分は、当該管状部分内に画定されたチャネルを有している、請求項3に記載のターミナルシステム。 - 上記ブリードガスコンジットは、ガス分配装置をさらに備えている、請求項4に記載のターミナルシステム。
- 上記ガス分配装置は、ガス分配リングを備えている、請求項5に記載のターミナルシステム。
- 上記ガス分配リングは、上記取付フランジの上記管状部分を概ね取り囲んでいる、請求項6に記載のターミナルシステム。
- 上記ガス分配装置は、当該ガス分配装置の周縁の周りに配置された複数の分配穴を有している、請求項5に記載のターミナルシステム。
- 上記ガス分配装置は、上記イオン源アセンブリの外部、かつ、上記引出電極アセンブリの接地プレートの上流に配置されている、請求項5に記載のターミナルシステム。
- 上記ガス源は、水素ガスを発生させる水素発生器を含んでいる、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記イオン源および上記ガスボックスは、複数の電気絶縁体によって、上記ターミナルシステムの残りの部分から電気的に絶縁されている、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記ターミナルシステムをアース接地から電気的に絶縁する複数の絶縁スタンドオフをさらに備えている、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記ガスは、反応性ガスまたは不活性ガスの一方を含んでいる、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記反応性ガスは、水素ガスを含んでいる、請求項13に記載のターミナルシステム。
- 上記不活性ガスは、キセノンを含んでいる、請求項13に記載のターミナルシステム。
- イオン源アセンブリであって、
(i)上記イオン源アセンブリを収容するイオン源ハウジング、および、(ii)当該イオン源ハウジングと共に配置されている引出電極アセンブリと、
上記イオン源アセンブリと同電位の水素ガスを供給する水素ガス源と、
ブリードガスコンジットと、を備えており、
上記引出電極アセンブリは、1つ以上の開口プレートを有しており、
上記ブリードガスコンジットは、上記イオン源ハウジングの内部、かつ、上記イオン源アセンブリの外部の領域に上記水素ガスを導入する、イオン源アセンブリ。 - 上記ブリードガスコンジットは、水素ガス源と流体接続されたガス分配リングを備えており、
上記ガス分配リングは、上記イオン源ハウジングの管状部分を概ね取り囲んでいる、請求項16に記載のイオン源アセンブリ。 - 上記ガス分配リングは、当該ガス分配リングの周縁の周りに配置された複数の分配穴を有しており、
上記ガス分配リングは、上記イオン源ハウジングの内部、かつ、上記引出電極アセンブリの接地プレートの上流に配置されている、請求項17に記載のイオン源アセンブリ。 - 上記水素ガス源は、水素発生器を含んでいる、請求項16に記載のイオン源アセンブリ。
- イオン注入システムであって、
ターミナルと、
ビームラインアセンブリと、
エンドステーションと、を備えており、
上記ターミナルは、
水素ガスを発生させる水素発生器を有するガスボックスと、
イオンビームを形成するイオン源アセンブリと、を備えており、
上記イオン源アセンブリは、イオン源ハウジングの内部に位置しており、かつ、アークチャンバおよび引出電極アセンブリを有しており、
上記イオン源アセンブリは、上記イオン源ハウジングの内部、かつ、上記イオン源アセンブリの外部、かつ、上記引出電極アセンブリの上流の領域にガスを導入するブリードガスコンジットをさらに備えており、
上記イオン源アセンブリと上記ガスボックスとは、同電位であり、
上記ビームラインアセンブリは、上記イオンビームを選択的に輸送し、
上記エンドステーションは、ワークピース内へのイオンの注入のために上記イオンビームを受け入れる、イオン注入システム。
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