JPH04341739A - イオン注入装置のイオン源装置 - Google Patents
イオン注入装置のイオン源装置Info
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- JPH04341739A JPH04341739A JP3142420A JP14242091A JPH04341739A JP H04341739 A JPH04341739 A JP H04341739A JP 3142420 A JP3142420 A JP 3142420A JP 14242091 A JP14242091 A JP 14242091A JP H04341739 A JPH04341739 A JP H04341739A
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 14
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 5
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- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 38
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＣＭＯＳ−ＤＲＡＭ
等の半導体製造プロセス等で用いられるイオン注入装置
のイオン源装置に関し、長期間安定したイオン供給を行
なえるようにしたものである。
等の半導体製造プロセス等で用いられるイオン注入装置
のイオン源装置に関し、長期間安定したイオン供給を行
なえるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】イオン注入装置は、元素をイオン化し、
加速して材料中に打ち込むことによって、半導体のｐｎ
結合を作ったり、材料表面の改質や物性の制御を行うた
めの装置である。従来のイオン注入装置を図２に示す。 イオン源装置１０は真空のチャンバー１２内にフィラメ
ント１４が配設され、直流電源１６から電流が供給され
ている。また、このフィラメント１４に対向して引出し
電極１８が配設されている。引出し電極１８には、直流
電源１９により所定の電圧が印加されている。チャンバ
ー１２内には配管１８を通してイオン化する気体２０が
供給される。チャンバー１２の外周には、イオン化され
た気体（プラズマガス）２２を収束させるためのコイル
２４が配設されている。
加速して材料中に打ち込むことによって、半導体のｐｎ
結合を作ったり、材料表面の改質や物性の制御を行うた
めの装置である。従来のイオン注入装置を図２に示す。 イオン源装置１０は真空のチャンバー１２内にフィラメ
ント１４が配設され、直流電源１６から電流が供給され
ている。また、このフィラメント１４に対向して引出し
電極１８が配設されている。引出し電極１８には、直流
電源１９により所定の電圧が印加されている。チャンバ
ー１２内には配管１８を通してイオン化する気体２０が
供給される。チャンバー１２の外周には、イオン化され
た気体（プラズマガス）２２を収束させるためのコイル
２４が配設されている。
【０００３】上記構成によれば、フィラメント１４に直
流電流を供給して加熱すると、フィラメント１４から熱
電子が発生し、この状態でチャンバー１２内に気体２０
を供給すると、気体２０は熱電子との衝突によりイオン
化されてプラズマガス２２となる。このプラズマガス２
２はコイル２４により収束された状態で引出し電極１８
で引出されて、イオン出口２６から出射される。出射さ
れたプラズマガス２２は質量分析器２８で偏向され、イ
オン加速器３０で加速され、収束電磁石３２で収束され
て、イオン打込み室内の半導体ウエハ６２に順次打ち込
まれる。
流電流を供給して加熱すると、フィラメント１４から熱
電子が発生し、この状態でチャンバー１２内に気体２０
を供給すると、気体２０は熱電子との衝突によりイオン
化されてプラズマガス２２となる。このプラズマガス２
２はコイル２４により収束された状態で引出し電極１８
で引出されて、イオン出口２６から出射される。出射さ
れたプラズマガス２２は質量分析器２８で偏向され、イ
オン加速器３０で加速され、収束電磁石３２で収束され
て、イオン打込み室内の半導体ウエハ６２に順次打ち込
まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記図２のイオン源装
置１０によれば、フィラメント１４の寿命が短いため、
長期間安定したイオン供給を行なうことができなかった
。この発明は、前記従来の技術における問題点を解決し
て、長期間安定したイオン注入を行なうことができるイ
オン供給装置を提供しようとするものである。
置１０によれば、フィラメント１４の寿命が短いため、
長期間安定したイオン供給を行なうことができなかった
。この発明は、前記従来の技術における問題点を解決し
て、長期間安定したイオン注入を行なうことができるイ
オン供給装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
イオン化する気体を供給する気体供給手段と、ＳＯＲ光
を放射するＳＯＲ光発生手段と、前記気体供給手段から
供給された気体に前記ＳＯＲ光発生手段から発生された
ＳＯＲ光を照射してプラズマガスを生成するチャンバー
と、このチャンバ内で生成されたプラズマガスに電界を
印加してこのチャンバー内から引き出す電界印加手段と
を具備してなるものである。また、請求項２記載の発明
は、前記ＳＯＲ光発生手段がシンクロトロンであり、こ
のシンクロトロンは半導体ウエハに対し前記プラズマが
ガスを打ち込むためのイオン源と、プラズマガスが打ち
込まれた半導体ウエハに対しリソグラフィを行なうため
のＳＯＲ光光源を兼用していることを特徴とするもので
ある。
イオン化する気体を供給する気体供給手段と、ＳＯＲ光
を放射するＳＯＲ光発生手段と、前記気体供給手段から
供給された気体に前記ＳＯＲ光発生手段から発生された
ＳＯＲ光を照射してプラズマガスを生成するチャンバー
と、このチャンバ内で生成されたプラズマガスに電界を
印加してこのチャンバー内から引き出す電界印加手段と
を具備してなるものである。また、請求項２記載の発明
は、前記ＳＯＲ光発生手段がシンクロトロンであり、こ
のシンクロトロンは半導体ウエハに対し前記プラズマが
ガスを打ち込むためのイオン源と、プラズマガスが打ち
込まれた半導体ウエハに対しリソグラフィを行なうため
のＳＯＲ光光源を兼用していることを特徴とするもので
ある。
【０００６】
【作用】請求項１記載の発明によれば、ＳＯＲ光を気体
に照射してイオン化するので、フィラメントが不要にな
り、長期間安定してイオン供給を行なうことができる。 また、請求項２記載の発明によれば、前記ＳＯＲ光発生
手段をシンクロトロンで構成し、このシンクロトロンを
半導体ウエハに対しプラズマガスを打ち込むためのイオ
ン源と、プラズマガスが打ち込まれた半導体ウエハに対
しリソグラフィを行なうためのＳＯＲ光光源として兼用
するようにしたので、１台のシンクロトロンをイオン注
入のためのイオン源とリソグラフィの光源に利用するこ
とができ、効率よくかつコストの安い半導体製造工程が
実現される。
に照射してイオン化するので、フィラメントが不要にな
り、長期間安定してイオン供給を行なうことができる。 また、請求項２記載の発明によれば、前記ＳＯＲ光発生
手段をシンクロトロンで構成し、このシンクロトロンを
半導体ウエハに対しプラズマガスを打ち込むためのイオ
ン源と、プラズマガスが打ち込まれた半導体ウエハに対
しリソグラフィを行なうためのＳＯＲ光光源として兼用
するようにしたので、１台のシンクロトロンをイオン注
入のためのイオン源とリソグラフィの光源に利用するこ
とができ、効率よくかつコストの安い半導体製造工程が
実現される。
【０００７】
【実施例】この発明の一実施例を以下説明する。ここで
は、シンクロトロンをＳＯＲ光発生手段として用い、こ
のシンクロトロンをリソグラフィ用光源として兼用する
場合について説明する。その概要を図３に示す。電子発
生装置（電子銃等）４０で発生した電子ビームは直線加
速器（ライナック）４２で光速近くに加速され、ビーム
輸送部４４の偏向電磁石４６で偏向されて、インフレク
タ４８を介してシンクロトロン５０の蓄積リング５２内
に入射される。蓄積リング５２に入射された電子ビーム
は高周波加速空洞５１でエネルギを与えられながら収束
電磁石５３，５５で収束され、偏向電磁石５４で偏向さ
れて蓄積リング５２内を周回し続ける。偏向電磁石５４
で偏向される時に発生するＳＯＲ光５９はビームチャン
ネル５６を通して出射されて、露光装置５８に送られル
。そして、フォトマスク６０を介して半導体ウエハ６２
に照射されて、リソグラフィ用の光源として利用される
。
は、シンクロトロンをＳＯＲ光発生手段として用い、こ
のシンクロトロンをリソグラフィ用光源として兼用する
場合について説明する。その概要を図３に示す。電子発
生装置（電子銃等）４０で発生した電子ビームは直線加
速器（ライナック）４２で光速近くに加速され、ビーム
輸送部４４の偏向電磁石４６で偏向されて、インフレク
タ４８を介してシンクロトロン５０の蓄積リング５２内
に入射される。蓄積リング５２に入射された電子ビーム
は高周波加速空洞５１でエネルギを与えられながら収束
電磁石５３，５５で収束され、偏向電磁石５４で偏向さ
れて蓄積リング５２内を周回し続ける。偏向電磁石５４
で偏向される時に発生するＳＯＲ光５９はビームチャン
ネル５６を通して出射されて、露光装置５８に送られル
。そして、フォトマスク６０を介して半導体ウエハ６２
に照射されて、リソグラフィ用の光源として利用される
。
【０００８】シンクロトロン５０の蓄積リング５２から
は別のビームチャンネル６４が引き出されて、イオン注
入装置６６に導かれている。そして、このビームチャン
ネル６４から取り出されるＳＯＲ光６８はイオン注入装
置６６のイオン源装置に導かれ、気体のイオン化に利用
される。ここでイオン化された気体（プラズマガス）は
、加速されて半導体ウエハ６２に打ち込まれる。
は別のビームチャンネル６４が引き出されて、イオン注
入装置６６に導かれている。そして、このビームチャン
ネル６４から取り出されるＳＯＲ光６８はイオン注入装
置６６のイオン源装置に導かれ、気体のイオン化に利用
される。ここでイオン化された気体（プラズマガス）は
、加速されて半導体ウエハ６２に打ち込まれる。
【０００９】図３の装置によれば、イオン注入装置６６
でまず半導体ウエハ６２にイオン注入を行ない、続いて
この半導体ウエハ６２を露光装置５８にセットしてリソ
グラフィを行なうことができるので、製造プロセスが容
易になるとともに、１台のシンクロトロンをイオン注入
のためのイオン源とリソグラフィの光源に兼用すること
ができるので、装置構成が簡略化される。
でまず半導体ウエハ６２にイオン注入を行ない、続いて
この半導体ウエハ６２を露光装置５８にセットしてリソ
グラフィを行なうことができるので、製造プロセスが容
易になるとともに、１台のシンクロトロンをイオン注入
のためのイオン源とリソグラフィの光源に兼用すること
ができるので、装置構成が簡略化される。
【００１０】次に、図３のイオン注入装置６６の具体例
を図１に示す。イオン源装置１０は真空のチャンバー１
２を具えている。チャンバー１２の後端部には前記ビー
ムチャンネル６４が接続されている。ビームチャンネル
６４とチャンバー１２とはベリリウム窓７０で仕切られ
ている。チャンバー１２内には引出し電極１８が配設さ
れている。引出し電極１８には、直流電源１９により所
定の電圧が印加されている。チャンバー１２内にはタン
ク７２内に収容されている気体２０（イオン原料）が配
管７４を通して供給される。これにより、チャンバー１
２内は０．１Ｐａ程度の圧力に保たれている。チャンバ
ー１２の外周には、イオン化された気体（プラズマガス
）２２を収束させるためのコイル２４が配設されている
。
を図１に示す。イオン源装置１０は真空のチャンバー１
２を具えている。チャンバー１２の後端部には前記ビー
ムチャンネル６４が接続されている。ビームチャンネル
６４とチャンバー１２とはベリリウム窓７０で仕切られ
ている。チャンバー１２内には引出し電極１８が配設さ
れている。引出し電極１８には、直流電源１９により所
定の電圧が印加されている。チャンバー１２内にはタン
ク７２内に収容されている気体２０（イオン原料）が配
管７４を通して供給される。これにより、チャンバー１
２内は０．１Ｐａ程度の圧力に保たれている。チャンバ
ー１２の外周には、イオン化された気体（プラズマガス
）２２を収束させるためのコイル２４が配設されている
。
【００１１】上記構成によれば、ビームチャンネル６４
を通ってきたＳＯＲ光６８はベリリウム窓７０を通って
チャンバー１２内に入射される。この状態でチャンバー
１２内に気体２０を供給すると、気体２０はＳＯＲ光６
８の照射によりイオン化されてプラズマガス２２となる
。このプラズマガス２２はコイル２４により収束された
状態で引出し電極１８で引出されて、イオン出口２６か
ら出射される。出射されたプラズマガス２２は質量分析
器２８で偏向され、イオン加速器３０で加速され、収束
電磁石３２で収束されて、イオン打込み室内の半導体ウ
エハ６２に順次打ち込まれる。以上の構成によれば、イ
オン源装置１０はフィラメントを用いないので、長期間
安定してイオン供給を行なうことができる。
を通ってきたＳＯＲ光６８はベリリウム窓７０を通って
チャンバー１２内に入射される。この状態でチャンバー
１２内に気体２０を供給すると、気体２０はＳＯＲ光６
８の照射によりイオン化されてプラズマガス２２となる
。このプラズマガス２２はコイル２４により収束された
状態で引出し電極１８で引出されて、イオン出口２６か
ら出射される。出射されたプラズマガス２２は質量分析
器２８で偏向され、イオン加速器３０で加速され、収束
電磁石３２で収束されて、イオン打込み室内の半導体ウ
エハ６２に順次打ち込まれる。以上の構成によれば、イ
オン源装置１０はフィラメントを用いないので、長期間
安定してイオン供給を行なうことができる。
【００１２】
【変更例】前記実施例では、ＳＯＲ光発生手段をシンク
ロトロンで構成した場合について示したが、電子銃から
出射した電子ビームをリニアックで加速し、これを偏向
電磁石で偏向してＳＯＲ光を得る構成等様々に構成する
ことができる。また、前記実施例では、イオン注入を半
導体製造プロセスに利用した場合について示したが、材
料表面の改質や物性の制御等各種の用途にイオン注入を
利用する場合にこの発明を適用することができる。
ロトロンで構成した場合について示したが、電子銃から
出射した電子ビームをリニアックで加速し、これを偏向
電磁石で偏向してＳＯＲ光を得る構成等様々に構成する
ことができる。また、前記実施例では、イオン注入を半
導体製造プロセスに利用した場合について示したが、材
料表面の改質や物性の制御等各種の用途にイオン注入を
利用する場合にこの発明を適用することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ＳＯＲ光を気体に照射してイオン化するの
で、フィラメントが不要になり、長期間安定してイオン
供給を行なうことができる。また、請求項２記載の発明
によれば、前記ＳＯＲ光発生手段をシンクロトロンで構
成し、このシンクロトロンを半導体ウエハに対しプラズ
マガスを打ち込むためのイオン源と、プラズマガスが打
ち込まれた半導体ウエハに対しリソグラフィを行なうた
めのＳＯＲ光光源として兼用するようにしたので、１台
のシンクロトロンをイオン注入のためのイオン源とリソ
グラフィの光源に利用することができ、効率よくかつコ
ストの安い半導体製造工程が実現される。
明によれば、ＳＯＲ光を気体に照射してイオン化するの
で、フィラメントが不要になり、長期間安定してイオン
供給を行なうことができる。また、請求項２記載の発明
によれば、前記ＳＯＲ光発生手段をシンクロトロンで構
成し、このシンクロトロンを半導体ウエハに対しプラズ
マガスを打ち込むためのイオン源と、プラズマガスが打
ち込まれた半導体ウエハに対しリソグラフィを行なうた
めのＳＯＲ光光源として兼用するようにしたので、１台
のシンクロトロンをイオン注入のためのイオン源とリソ
グラフィの光源に利用することができ、効率よくかつコ
ストの安い半導体製造工程が実現される。
【図１】 この発明の一実施例を示す平面図で、図３
のイオン注入装置６６の具体例を示したものである。
のイオン注入装置６６の具体例を示したものである。
【図２】 従来装置を示す平面図である。
【図３】 シンクロトロンをＳＯＲ光発生手段とした
この発明の一実施例を示す平面図である。
この発明の一実施例を示す平面図である。
１０ イオン源装置
１２ チャンバー
１８ 引出し電極（電界印加手段）
２０ 気体
２２ プラズマガス
５０ シンクロトロン（ＳＯＲ光発生手段）６２
半導体ウエハ ６６ イオン注入装置 ６８ ＳＯＲ光 ７２ タンク（気体供給手段）
半導体ウエハ ６６ イオン注入装置 ６８ ＳＯＲ光 ７２ タンク（気体供給手段）
Claims (2)
- 【請求項１】イオン化する気体を供給する気体供給手段
と、ＳＯＲ光を放射するＳＯＲ光発生手段と、前記気体
供給手段から供給された気体に前記ＳＯＲ光発生手段か
ら発生されたＳＯＲ光を照射してプラズマガスを生成す
るチャンバーと、このチャンバ内で生成されたプラズマ
ガスに電界を印加してこのチャンバー内から引き出す電
界印加手段とを具備してなるイオン注入装置のイオン源
装置。 - 【請求項２】前記ＳＯＲ光発生手段がシンクロトロンで
あり、このシンクロトロンは半導体ウエハに対し前記プ
ラズマがガスを打ち込むためのイオン源と、プラズマガ
スが打ち込まれたこの半導体ウエハに対しリソグラフィ
を行なうためのＳＯＲ光光源を兼用していることを特徴
とする請求項１記載のイオン注入装置のイオン源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3142420A JPH04341739A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | イオン注入装置のイオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3142420A JPH04341739A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | イオン注入装置のイオン源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341739A true JPH04341739A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=15314919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3142420A Pending JPH04341739A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | イオン注入装置のイオン源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04341739A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014138173A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Shi Exaination & Inspection Ltd | 半導体装置の製造方法、及び基板処理システム |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP3142420A patent/JPH04341739A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014138173A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Shi Exaination & Inspection Ltd | 半導体装置の製造方法、及び基板処理システム |
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