JP2001196356A

JP2001196356A - 半導体素子製作装置

Info

Publication number: JP2001196356A
Application number: JP2000005592A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Yamagata; 正靖山縣; Kazumitsu Tanaka; 一光田中; Satoru Sekine; 哲関根; Kazuyuki Toki; 和之土岐
Original assignee: Jeol Ltd; Jeol System Technology Co Ltd
Current assignee: Jeol Ltd; Jeol System Technology Co Ltd
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ターゲットの汚染を少なくする。【解決手段】集束イオンビーム装置２１と真空蒸着装
置３３と搬送機構室４７を備えている。集束イオンビー
ム装置の加工室２３のステージ３０上と真空蒸着装置２
３の成膜チャンバー３４のホルダー３８との間で、半導
体素子製作用ターゲット３１を、搬送機構室４７を介し
て搬送機構（第１搬送機構４８，昇降テーブル６４及び
第２搬送機構５８）により移動させる様に成す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、加工室と成膜室とを搬
送室で繋いだ半導体素子製作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランジスタ等の半導体素子は多くの電
子・電気製品等に使用されている。

【０００３】この様な半導体素子は、一般に、多数の製
造プロセスを経て製造されている。例えば、拡散形のＮ
ＰＮ接合プレーナー形トランジスタを例に上げて、その
製作プロセスを、以下の例（（１）〜（１７））に従っ
て説明する。（１）予め、半導体のパターンに準拠したマスク若しく
はレチクルを作成しておく。（２）先ず、導電性材料（例えば、Ａｌ）から成る土台
２０上に固定された基板１（例えば、Ｎ形シリコン）
を、例えば、真空蒸着装置の如き成膜装置（図示せず）
のチャンバー（図示せず）内にセットし、該基板の表面
に、図１に示す様に、酸化膜２（ＳｉＯ₂）を成膜す
る。（３）次に、酸化膜２が成膜された基板１を成膜装置
（図示せず）のチャンバー（図示せず）から取り出し、
レジスト塗布装置（図示せず）のテーブル（図示せず）
に載せ、図２に示す様に、酸化膜２の表面にレジストを
塗布してレジスト膜３を形成する。（４）次に、レジスト膜３が形成された基板１をレジス
ト塗布装置（図示せず）のテーブル（図示せ
ず）から外し、電子ビーム描画装置の如き露光装置
（図示せず）の露光室（図示せず）内にセットし、図
３に示す様に、パターンが作成されたマスク４
を通して放射ビーム５によりレジスト膜３上に
パターン露光を行う。（５）次に、パターン描画された基板１を露光室（図示
せず）から取り出し、現像液が収容された現像容器（図
示せず）内に入れ、図４に示す様に、パターン露光され
たレジスト膜３を現像液により現像し、露光された部分
のレジストを消失させる。（６）次に、基板１を現像容器（図示せず）から取り出
し、エッチング液が収容されたエッチング容器（図示せ
ず）内に入れ、図５に示す様に、この基板１をエッチン
グ液に浸すことにより、露光した部分だけをエッチング
して孔（溝）６を開け、該部分のシリコン面が現れるよ
うにする。尚、エッチング容器（図示せず）に
入れる代わりに、例えば、ガスプラズマ室に入
れ、ガスプラズマ中に晒すことにより、エッチングする
ようにしても良い。（７）次に、基板１をエッチング容器（図示せず）から
取り出し、例えば、集束イオンビーム装置の如きイオン
注入装置（図示せず）の注入室（図示せず）内にセット
し、図６に示す様に、前記現出したシリコン面部分に、
例えば、ボロンのイオンを注入する。尚、イオ
ン注入する代わりに、基板１を拡散装置の拡散
路内に入れてボロンを高温拡散しても良い。この
注入により、該注入部分がＰ層７となる。

【０００４】次に、前記（２）〜（７）の工程を繰り返
す。即ち、（８）Ｐ層７が形成された基板１を、イオン注入室（図
示せず）の注入室（図示せず）から取り出し、真空蒸着
装置の如き成膜装置（図示せず）のチャンバー（図示せ
ず）内にセットし、Ｐ層７の表面及び残った酸化膜２の
表面に、図７に示す様に、酸化膜８（ＳｉＯ₂）を成膜
する。（９）次に、酸化膜８が成膜された基板１を成膜装置
（図示せず）のチャンバー（図示せず）から取り出し、
レジスト塗布装置（図示せず）のテーブル（図示せず）
に載せ、図８に示す様に、酸化膜８の表面にレジストを
塗布し、レジスト膜９を形成する。

【０００５】（１０）次に、レジスト膜９が形成された
基板１をレジスト塗布装置（図示せず）のテーブル（図
示せず）から外し、電子ビーム描画装置の如き露光装置
（図示せず）の露光室（図示せず）内にセットし、図９
に示す様に、パターンが作成されたマスク１０を通して
放射ビーム５によりレジスト膜９上にパターン露光を行
う。（１１）次に、パターン描画された基板１を露光室（図
示せず）から取り出し、現像液が収容された
現像容器（図示せず）内に入れ、図１０に示す様
に、パターン露光されたレジスト膜９を現像液によ
り現像し、露光され部分のレジストを消失さ
せる。（１２）次に、基板１を現像容器（図示せず）から取り
出し、エッチング液が収容されたエッチング容器（図示
せず）内に入れ、図１１に示す様に、この基
板１をエッチング液に浸すことにより、露光した部分だ
けをエッチングして孔（溝）１１を開け、該
部分のＰ層面が現れるようにする。（１３）次に、基板１をエッチング容器（図示せず）か
ら取り出し、例えば、集束イオンビーム装置の如きイオ
ン注入装置（図示せず）の注入室（図示せ
ず）内にセットし、図１２に示す様に、前記現出したＰ
層面部分に、例えば、リンのイオンを注入す
る。この注入により、該注入部分がＮ層とな
る。

【０００６】（１４）次に、Ｎ層が形成された基板１
を、イオン注入室（図示せず）の注入室（図示せず）か
ら取り出し、真空蒸着装置の如き成膜装置（図示せず）
のチャンバー（図示せず）内にセットし、図１３示す様
に、前記Ｎ層１２と残っている酸化膜８の表面に酸化膜
１３（ＳｉＯ₂）を成膜する。

【０００７】（１５）次に、酸化膜１３が成膜された基
板１を成膜装置（図示せず）のチャンバー（図示せず）
から取り出し、レジスト塗布装置（図示せず）のテーブ
ル（図示せず）に載せ、図１４に示す様に、酸化膜１３
の表面にレジストを塗布し、レジスト膜１４を形成す
る。

【０００８】（１６）次に、レジスト膜１４が形成され
た基板１をレジスト塗布装置（図示せず）のテーブル
（図示せず）から外し、電子ビーム描画装置の如き露光
装置（図示せず）の露光室（図示せず）内にセットし、
図１５に示す様に、電極パターンが作成されたマスク１
５を通して放射ビーム５によりレジスト１４上に電極パ
ターン露光を行う。（１７）次に、パターン描画された基板１を露光室（図
示せず）から取り出し、現像液が収容された
現像容器（図示せず）内に入れ、図１６に示す様
に、パターン露光されたレジスト膜１４を現像液に
より現像し、露光された部分のレジストを消
失させる。（１８）次に、基板１を現像容器（図示せず）から取り
出し、エッチング液が収容されたエッチング容器（図示
せず）内に入れ、図１７に示す様に、この基
板１をエッチング液に浸すことにより、露光した部分だ
けをエッチングする。この結果、酸化膜１３
に、Ｐ層７、Ｎ層１２に通じる穴１６Ａ，１
６Ｂが開けられる。

【０００９】（１９）次に、基板１を現像容器（図示せ
ず）から取り出し、真空蒸着装置の如き成膜装置（図示
せず）のチャンバー（図示せず）内にセットし、電極パ
ターンが作成されたマスク（図示せず）を通して電極材
料（例えば、Ａｌ）の蒸発粒子を各穴１６Ａ，１６Ｂ内
に付着させ、図１９に示す様に、Ｐ層７，Ｎ層１２上
に、それぞれベース電極１７，エミッタ電極１８を形成
する。尚、土台２０がコレクタ電極を兼ねることにな
る。

【００１０】（２０）次に、チャンバー（図示せず）を
開けて、マスク（図示せず）だけを取り出し、その後、
ベース電極１７Ａ，エミッタ電極１７Ｂ及び残った酸化
膜上に保護膜１９を成膜する。

【００１１】尚、（４）や（１０）のパターン描画では
マスクを使用してパターンを描くようにしたが、マスク
等を使用せずに、直接、放射ビームを所定の位置にショ
ットしてパターンを描くようにしても良い。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この様に、拡散形のＮ
ＰＮ接合プレーナー形トランジスタの製作には、酸化膜
成膜，レジスト塗布，パターン露光，現像，エッチン
グ，イオン注入（又は、高温拡散）の一連の工程が複回
繰り返され、その後、電極形成、保護膜成膜の工程等、
極めて多数の工程が実施されており、他の半導体素子の
製作にも同じ様に極めて多数の工程が実施されている。
従って、半導体素子製作のスループット向上の妨げとな
るばかりか、製作コストも極めて大きいものとなる。

【００１３】又、酸化膜成膜や保護膜成膜は真空蒸着装
置の如き成膜装置、レジスト塗布はレジスト塗布装置、
パターン露光や電極パターン露光は電子ビーム描画装置
の如き露光装置、現像は現像容器、エッチングはエッチ
ング容器、イオン注入（又は、高温拡散）イオン注入装
置で行われ、各処理毎に特有の装置が必要となり、装置
への投資負担が極めて大きいものとなる。

【００１４】又、各処理の都度、各装置の処理部（成膜
チャンバー、塗布テーブル、露光室、現像容器内、エッ
チング容器、注入室など）に基板をセットし、各処理
後、処理室から取り外して一旦外に出してから、次の工
程の処理部へセットしている。即ち、多数の工程が実施
される上、各処理毎に基板が外へ出されるので、基板が
ゴミ等で汚染される確率が極めて高くなる。

【００１５】又、成膜チャンバー、露光室、注入室など
においてはその都度室内の排気とリークを行わねばなら
ず、操作が極めて厄介であり、スループット低下の一因
ともなっている。

【００１６】本発明は、この様な問題を解決することを
目的としたもので、新規な半導体素子製作装置を提供す
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に基づく半導体
素子製作装置は、ターゲットに成膜を施すための成膜装
置と該ターゲットを加工するための荷電粒子ビーム加工
装置とを備え、成膜装置の成膜チャンバー内と荷電粒子
ビーム加工装置の加工室内が、ターゲットをターゲット
搬送機構によって両室間で移動させるための搬送室で繋
がっていることを特徴とする。本発明に基づく半導体素
子製作装置は、成膜チャンバー内に設けられたターゲッ
トホルダーにセットされたターゲットに成膜を施すため
の成膜装置、加工室内に設けられたステージ上にセット
されたターゲットを荷電粒子ビームで加工するための荷
電粒子ビーム加工装置、ターゲットが保持出来、伸縮及
び回転可能に成したアームを有するターゲット搬送機
構、及び、成膜チャンバーと加工室の間を繋いでおり、
ターゲット搬送機構によってターゲットが移動する搬送
室を備えた成したことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１９】図２０は本発明に基づく半導体製作装置の
１概略例を表したものである。

【００２０】図中２１は集束イオンビーム装置本体で、
鏡筒２２と加工室２３を備えている。２４Ａ，２４Ｂ，
２４Ｃはイオン源で、それぞれ光軸に対して対称に配置
されており、それぞれ異なったイオンを発生する。これ
らのイオン源は、例えば、公知の液体金属イオン源から
なり、例えば、図２１に示す様に、液体金属から成るイ
オン種を有するエミッタ１００Ａ，１００Ｂ，１００
Ｃ、加熱電源１０１、加熱電源１０１とエミッタ１００
Ａ，１００Ｂ，１００Ｃとの間に繋がれ、加熱電源１０
１からの加熱電流が流されるフィラメント１０２Ａ、１
０２Ｂ，１０２Ｃ、引出電極１０３、及び、前記フィラ
メント１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃと引出電極１０３
の間に正の引出電圧を印加する引出電源１０４から成
る。尚、加熱電源１０１と各フィラメントの間にはスイ
ッチ１０５Ａ１，１０５Ａ２、１０５Ｂ１，１０５Ｂ
２、１０５Ｃ１，１０５Ｃ２が設けられている。前記各
イオン源２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃのイオン種はそれぞれ
異なっており、イオン源切換機構２５によりスイッチ１
０５Ａ１，１０５Ａ２、１０５Ｂ１，１０５Ｂ２、１０
５Ｃ１，１０５Ｃ２の内の何れか１組のスイッチがオン
になるように各スイッチを切り換えることによって加熱
すべきエミッタを選択し、それにより、所望のイオン種
のイオン源に切り換えられるように成っている（この様
な構成は公知で、例えば、特開平１−１４３１２４号参
照）。

【００２１】２６はアノード、２７は前記イオン源のフ
ィラメント（図示せず）とアノード２６の間に正の加速
電圧を印加するための加速電源である。２８は加速電源
制御装置である。

【００２２】２９は前記イオン源２４Ａ，２４Ｂ，２４
Ｃの内、何れかのイオン源からのイオンビームを、加工
室２３内に備えられたステージ３０上に載置された半導
体製作用ターゲット３１上に集束させるための集束レン
ズ、３２は半導体製作用ターゲット３１上でのイオンビ
ームの照射位置を駆動する偏向レンズである。

【００２３】３３は真空蒸着装置、３４は真空蒸着装置
の成膜チャンバーである。３５は蒸発発物質３６を収容
するための坩堝である。３７は蒸発物質３６を加熱溶融
して蒸発させるための電子を発生するための電子銃で、
発生した電子が蒸発物質３６方向に偏向させるための偏
向器（図示せず）を有している。

【００２４】３８は半導体製作用ターゲット３１を支持
するためホルダーで、チャンバー３４の上壁に取り付け
られている。該ホルダーは、その内部はターゲット収容
・支持するための空間３９が形成されており、全体とし
ては直方体状に形成されている。又、その側部の前記集
束イオンビーム装置側には半導体製作用ターゲットを出
し入れ出来るように窓４０が開けられている。又、ホル
ダー３８の下部４１には半導体製作用ターゲットの成膜
面に対応した孔４２が開けられている。

【００２５】４３は活性ガス源、４４はバルブ、４５は
ガス導入管で、成膜チャンバー３４外に設けられた活性
ガス源４３からの活性ガス（例えば、酸素）をバルブ４
４を介してガス導入管４５から成膜チャンバー３４内に
導入するように成している。４６はバルブ開閉制御装置
である。

【００２６】４７は搬送機構室で、前記集束イオンビー
ム装置本体２１の加工室２３と真空蒸着装置３３の成膜
チャンバー３４との間で半導体製作用ターゲット３１を
出し入れするための搬送機構が備えられている。４８は
第１搬送機構で、図２２（ａ），（ｂ）に示す様に、３
つのアーム４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃと３つの関節部５０
Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを持ち、その先端アーム（第１アー
ム）４９Ａの先端部には半導体製作用ターゲット３１を
把持する為の把手部５１が設けられており、アーム全体
は伸縮・回転可能に成っている。即ち、第３アーム４９
Ｃの一方の軸に繋がった第１モータ５２を作動させて、
例えば、任意の角度右回転させると、第３アーム４９Ｃ
は任意の角度右回転し、該回転に従って第２アーム４９
Ｂは任意の角度左回転し、その結果、第１アーム４９Ａ
は任意の距離真っ直ぐに進み（即ち、アーム全体として
は任意の距離だけ真っ直ぐ伸びる）、一方、第１モータ
５２を作動させて、例えば、任意の角度左回転させる
と、第３アーム４９Ｃは任意の角度左回転し、該回転に
従って第２アーム４９Ｂは任意の角度右回転し、その結
果、第１アーム４９Ａは任意の距離だけ真っ直ぐ後退す
る（即ち、アーム全体としては任意の距離真っ直ぐ縮
む）様に成してある（この様な構成は公知で、例えば、
特開平７−１３７５号や特開平１１−１８６３６１号参
照）。

【００２７】尚、図２２において、５３はアーム全体を
回転させるための第２モータで、図２０では前記第１モ
ータ５２と第２モータ５３をまとめて駆動モータ５４で
表している。

【００２８】図２０において、５５は第１搬送機構制御
装置である。尚、前記第１アーム４９Ａの途中には、図
２２に示す様に、該第１アームの把手部５１を反転（１
８０度回転）させるための反転機構５６が設けられてお
り、該反転機構は前記第１搬送機構制御装置５５の指令
により作動する。５７は搬送機構室４７内でアーム全体
を支持するための支持台である。

【００２９】５８，５９，６０，６１はそれぞれ前記第
１搬送機構４８，支持台５７，駆動モータ５４，第１搬
送機構制御装置５５に構造的に対応した第２搬送機構，
支持台，駆動モータ，第２搬送機構制御装置である。但
し、第２搬送機構５８の第１アームには反転機構が設け
られていない。又、第１搬送機構４８の支持台５７は、
半導体製作用ターゲット３１を、ゲート６２を介して、
第１搬送機構５５と前記集束イオンビーム装置本体２１
の加工室２３のステージ３１上との間で移動させること
が出来るように低くなっているのに対し、第２搬送機構
５８の支持台５９は、ゲート６３を介して、第２搬送機
構５８と前記真空蒸着装置３３の成膜チャンバー３４の
ホルダー３８との間で移動させることが出来るように高
くなっている。

【００３０】６４は昇降テーブルで、昇降制御装置６５
の指令に基づき作動する駆動モータ６６により昇降す
る。

【００３１】６７，６８はそれぞれ前記ゲート６２，６
３の開閉制御装置である。６９は中央制御装置で、前記
イオン源切換機構２５、加速電源制御装置２８，各レン
ズ電源（図示せず）、ステージ駆動機構（図示せず）、
バルブ制御装置４６、第１搬送機構制御装置５５、第２
搬送機構制御装置６１、昇降制御装置６５、開閉制御装
置６７，６８、及び真空蒸着装置３３の電子銃制御装置
（図示せず）を制御する。尚、特に図示しなかったが、
前記集束イオンビーム装置本体２１、真空蒸着装置３３
には、これらの鏡筒２２内，加工室２３内、成膜チャン
バー３４内の排気を行うための排気ポンプ、及び途中に
バルブが設けられた排気管等から成る排気系が設けられ
ている。

【００３２】この様な半導体製作装置の動作を、図１９
に示す拡散形のＮＰＮ接合プレーナー形トランジスタの
製作を例に上げて説明する。

【００３３】予め、真空蒸着装置３３の成膜チャンバー
３４内の坩堝３５には珪素を収容しておく。又、活性ガ
ス源４３のガスとして酸素を用意しておく。一方、集束
イオンビーム装置本体２１のイオン源２４Ａのイオン種
としてボロン、２４Ｂのイオン種としてリン、２４Ｃの
イオン種としてアルミニウムを用意する。

【００３４】（１）先ず、導電性材料（例えば、Ａｌ）
から成る土台８０上に固定された基板（例えば、Ｎ形シ
リコン）６１から成る半導体製作用ターゲット３１を、
真空蒸着装置３３の成膜チャンバー３４のホルダー３８
にセットする。該ホルダー３８へターゲット３１をセッ
トする場合、搬送機構室４７の、例えば、上壁に設けら
れている基板出し入れ孔（図示せず）から、タ
ーゲット３１を、第２搬送機構５８の第１アームと同じ
高さにあるテーブル６４上の所定の位置にセッ
トするか、或いは、第２搬送機構５８の第１ア
ームに直接把持させる。前者の場合には、中央制御装置
６９の指令を受けた第２搬送機構制御装置６１
により駆動モータ６０が作動し第２搬送機構５
８の第１アームがその基板を把持する。

【００３５】この状態において、中央制御装置６９の指
令を受けた開閉制御機構６８によりゲート６３が開き、
中央制御装置６９の指令を受けた第２搬送機構制御装置
６１により駆動モータ６０が作動し第２搬送機構５８の
アームがホルダー３８の窓４０方向へ伸び、ターゲット
３１をホルダー３８内のターゲット支持用空間部３９の
所定の位置へセットする。そして、アーム全体
は搬送機構室５８の元の位置に戻り、ゲート６３が閉じ
られる。

【００３６】尚、成膜チャンバー３４の、例えば、側壁
に設けた基板出し入れ孔（図示せず）から直接
ホルダー３８のターゲット支持用空間部３９の所定の
位置に基板をセットするようにしても良い。

【００３７】該ホルダーへのセットの少し前に、成膜チ
ャンバー３４内においては、坩堝３５とホルダ
ー３８間に配置されたシャッター（図示せず）が閉じ
られた状態において、中央制御装置６９の指令を
受けた電子銃制御装置（図示せず）により電子
銃３７からの電子ビームが坩堝３５内に収容さ
れた珪素に照射され、珪素の蒸発粒子が発生する。同時
に、中央制御装置６９の指令を受けたバルブ開
閉制御装置４６によりバルブ４４が開き、活性ガス源４
３から酸素が蒸発物質３６の直ぐ上辺りに導入される。
そして、前記ターゲット３１がホルダー３８
にセットされた時に、央制御装置６９の指令を
受けたシャッター開閉制御装置（図示せず）によ
りシャッター（図示せず）を所定時間開けられる。こ
の結果、図２３に示す様に、基板８１表面に酸
化膜８２（ＳｉＯ₂）が成膜される。（２）次に、央制御装置６９の指令を受けたシャッター
開閉制御装置（図示せず）によりシャッター（図示せ
ず）が閉じられ、電子銃制御装置（図示せず）により電
子銃３７からの電子ビームの照射が止められ、更に、バ
ルブ開閉制御装置４６によりバルブ４４が閉じられ、活
性ガス源４３からの酸素の導入が止められる。

【００３８】そして、中央制御装置６９の指令を受けた
開閉制御機構６７によりゲート６３が開けられ、第２搬
送機構制御装置６１により駆動モータ６０を作動させ、
ホルダー３８にセットされているターゲット３１を第２
搬送機構５８の第１アームに把持させてアーム全体を搬
送機構室５８の元の位置に戻す。そして、ゲート６３は
閉じられる。

【００３９】そして、第２搬送機構制御装置６１により
駆動モータ６０を作動させて前記第１アームに把持され
たターゲット３１をテーブル６４上の所定の位置にセッ
トする。

【００４０】そして、中央制御装置６９の指令を受けた
昇降制御装置６５により駆動モータ６６が作動し、テー
ブル６４が第１搬送機構５８の第１アーム４９Ａの高さ
まで下降する。

【００４１】そして、中央制御装置６９の指令を受けた
第１搬送機構制御装置５５により駆動モータ５４が作動
し第１搬送機構４８の第１アーム４９Ａがテーブル６４
上のターゲット３１を把持する。

【００４２】そして、中央制御装置６９の指令を受けた
第１搬送機構制御装置５５により反転機構５６が作動
し、第１アーム４９Ａの把手部５１が反転する。

【００４３】そして、中央制御装置６９の指令を受けた
開閉制御機構６７によりゲート６２が開き、中央制御装
置６９の指令を受けた第１搬送機構制御装置５５により
駆動モータ５４が作動し第１搬送機構４８のアームが加
工室２３のステージ３０方向に伸び、ターゲット３１を
ステージ３０上の所定の位置にセットする。そして、第
１搬送機構４８のアーム全体は搬送機構室４７内の元の
位置に戻り、ゲート６２は閉じられる。

【００４４】この状態において、中央制御装置６９の指
令を受けたイオン源切換機構２５によりボロンイオン源
２４Ａを選択する。

【００４５】そして、中央制御装置６９の指令を受けた
加速電源制御装置２８により加速電源２７を作動させ、
選択されたボロンイオン源２４Ａからのボロンイオンビ
ームを基板３１方向に向かわせる。このボロンイオンビ
ームは集束レンズ２９により基板８１上で集束する。
又、該イオンビームの基板上でのショット位置は予め決
まっており、該ショット位置データは中央制御装置６９
のメモリ（図示せず）に記憶されているので、該中央制
御装置６９からショット位置データが偏向制御装置（図
示せず）に送られることにより、偏向レンズ３は該ショ
ットデータに基づいてイオンビームを偏向する事にな
る。従って、図２４に示す様に、基板８１上に作成され
た酸化膜８２上の所定位置（領域）にイオンビーム８３
がショットされることになる。

【００４６】さて、基板にイオンビームがショットされ
ると、ショットされたイオンによりショット面の材料が
エッチングされたり、ショット面にイオン粒子がデポジ
ションされたり、ショット部分にイオンが注入される現
象が複合的に起きていると考えられるが、結果的には、
これら３つの作用の差し引きで最も強い作用のものが現
象として現れることになる。この結果的に現れる現象が
どの作用のものかはショットされるイオンビームのエネ
ルギーによって決まる。例えば、図３６に示す様に、イ
オンビームのエネルギー、即ち、イオンを加速する電圧
（加速電圧）が或る値、例えばＶａより低い時には、結
果的にデポジションが行われ、Ｖａより高い時には結果
的にエッチングが行われ、各デポジション量、エッチン
グ量はそれぞれＶａとの差の絶対値に対応している。
又、加速電圧値がＶａ若しくはこの加速電圧の近辺では
結果的にイオン注入が行われる。イオン種及びイオンが
ショットされるターゲットの種類にもよるが、大体この
様な傾向にある。

【００４７】従って、予め、イオン種及びターゲットが
決まったら実験などによりＶａが決まり、又、所定のエ
ッチング量（エッチング深さ），デポジション量（デポ
ジションの厚み）及び注入量（注入深さ）に対するそれ
ぞれの加速電圧と加速電圧印加時間が決まり、これらの
データを中央制御装置６９のメモリ（図示せず）に記憶
させておき、エッチング時，デポジション時若しくは注
入時に加速電源制御装置２８に対応したデータを与え、
加速電源２７をコントロールして所定のエッチング，デ
ポジション若しくは注入を行う。

【００４８】以上の点から、中央制御装置６９は基板８
１に成膜された酸化膜８２だけを所定の範囲に亘って所
定の深さエッチングされるデータを加速電源制御装置２
８に与え、同時に、ショットされる位置（領域）に関す
るデータを偏向制御装置（図示せず）に送るので、図２
５に示す様に、酸化膜８２の所定の領域がエッチングさ
れ、孔（溝）８３が形成される。（３）次に、中央制御装置６９は前記エッチングにより
現出したシリコン面の領域だけに所定の深さボロンイオ
ンが注入されるデータを加速電源制御装置２８に与え、
同時に、該注入のためにショットされる位置（領域）に
関するデータを偏向制御装置（図示せず）に送るので、
図２６に示す様に、前記現出したシリコン面部分に所定
の深さでボロンイオンが注入される。この注入により、
該注入部分がＰ層８４となる。（４）次に、中央制御装置６９の指令を受けた開閉駆動
機構６７によりゲート６２が開き、中央制御装置６９の
指令を受けた第１搬送機構制御装置５５により駆動モー
タ５４が作動し第１搬送機構４８のアームがステージ３
０上のターゲット３１を把持し、搬送機構室４７内の元
の位置に戻り、ゲート６２は閉じられる。

【００４９】そして、中央制御装置６９の指令を受けた
第１搬送機構制御装置５５により反転機構５６が作動
し、第１アーム４９Ａの把手部５１が反転する。

【００５０】そして、ターゲット３１をテーブル６４の
所定の位置にセットする。そして、中央制御装置６９の
指令を受けた昇降制御装置６５により駆動モータ６６が
作動し、テーブル６４を第２搬送機構５８の第１アーム
の高さまで上昇させ、中央制御装置６９の指令を受けた
第２搬送機構制御装置６１により駆動モータ６０が作動
し第２搬送機構５８の第１アームがそのターゲット３１
を把持する。

【００５１】そして、前記プロセス（１）と同じ様に、
中央制御装置６９の指令を受けた開閉制御機構６８によ
りゲート６３が開き、中央制御装置６９の指令を受けた
第２搬送機構制御装置６１により駆動モータ６０が作動
し第２搬送機構５８のアームがホルダー３８の窓４０方
向へ伸び、ターゲット３１をホルダー３８の所定の位置
へセットする。

【００５２】そして、該セットの少し前に、成膜チャン
バー３４内においては、坩堝３５とホルダー３８間に配
置されたシャッター（図示せず）が閉じられた状態にお
いて、中央制御装置６９の指令を受けた電子銃制御装置
（図示せず）により電子銃３７からの電子ビー
ムが坩堝３５内に収容された珪素に照射され、
珪素の蒸発粒子が発生する。同時に、中央制御装置６
９の指令を受けたバルブ開閉制御装置４６により
バルブが４４が開き、活性ガス源４３から酸素
が蒸発物質３６の直ぐ上辺りに導入される。

【００５３】そして、ターゲットがホルダー３８にセッ
トされた時に、央制御装置６９の指令を受けたシャッタ
ー開閉制御装置（図示せず）によりシャッター（図示せ
ず）を所定時間開ける。この結果、図２７に示す様に、
Ｐ層８４表面及び残っていた酸化膜８２表面上に酸化膜
８５（ＳｉＯ₂）が成膜される。

【００５４】（５）次に、前記プロセス（２）と同じ様
にして、シャッター開閉制御装置（図示せず）
によりシャッター（図示せず）が閉じられ、電子銃制御
装置（図示せず）により電子銃３７からの電子
ビームの照射が止められ、更に、バルブ開閉制
御装置４６によりバルブ４４が閉じられ、活性ガス源４
３からの酸素の導入が止められる。

【００５５】そして、開閉制御機構６７によりゲート６
３が開けられ、第２搬送機構制御装置６１により、ホル
ダー３８にセットされているターゲット３１を第２搬送
機構５８の第１アームに把持させてアーム全体を搬送機
構室５８の元の位置に戻す。そして、ゲート６３は閉じ
られる。

【００５６】そして、第２搬送機構制御装置６１により
前記第１アームに把持されたターゲット３１をテーブル
６４上の所定の位置にセットする。

【００５７】そして、昇降制御装置６５によりテーブル
６４を第１搬送機構５８の第１アーム４９Ａの高さまで
下降させる。

【００５８】そして、第１搬送機構制御装置５５により
第１搬送機構４８の第１アーム４９Ａがテーブル６４上
のターゲット３１を把持する。

【００５９】そして、反転機構５６により、第１アーム
４９Ａの把手部５１が反転する。

【００６０】そして、開閉制御機構６７によりゲート６
２が開き、第１搬送機構制御装置５５により第１搬送機
構４８のアームが加工室２３のステージ３０方向に伸
び、ターゲット３１をステージ３０上の所定の位置にセ
ットする。そして、第１搬送機構４８のアーム全体は搬
送機構室４７内の元の位置に戻り、ゲート６２は閉じら
れる。

【００６１】この状態において、イオン源切換機構２５
によりリンイオン源２４Ｂを選択する。

【００６２】この時、中央制御装置６９はターゲット３
１に成膜された酸化膜８５だけを所定の範囲に亘って所
定の深さエッチングされるデータを加速電源制御装置２
８に与え、同時に、ショットされる位置（領域）に関す
るデータを偏向制御装置（図示せず）に送る。従って、
加速電源制御装置２８により加速電源２７が作動し、選
択されたリンイオン源２４Ｂからのリンイオンビームが
ターゲット３１方向に向い、このリンイオンビームは集
束レンズ２９によりターケット３１上で集束する。そし
て、図２８に示す様に、基板８１上に作成された酸化膜
８５上の所定位置（領域）にリンイオンビーム
８３がショットされ、その結果、酸化膜８５の所定
の領域がリンイオンでエッチングされ、図２９に示
す様に、孔（溝）８６が形成される。

【００６３】（６）次に、中央制御装置６９は前記エッ
チングにより現出したＰ層８４の領域だけにリンイオン
が注入されるデータを加速電源制御装置２８に与え、同
時に、該注入のためにショットされる位置（領域）に関
するデータを偏向制御装置（図示せず）に送るので、図
３０に示す様に、前記現出したＰ層８４の部分に所定の
深さでリンイオンが注入される。この注入により、該注
入部分がＮ層８８となる。

【００６４】（７）次に、前記プロセス（４）と同じ様
に、第１搬送機構４８のアームがステージ３０上のター
ゲット８１を把持し、搬送機構室４７内の元の位置に戻
り、ゲート６２は閉じられる。

【００６５】そして、反転機構５６により、第１アーム
４９Ａの把手部５１が反転する。

【００６６】そして、ターゲット８１をテーブル６４の
所定の位置にセットする。そして、テーブル６４を第１
搬送機構５８の第１アームの高さまで上昇させ、第２搬
送機構５８の第１アームがそのターゲット８１を把持す
る。

【００６７】そして、ゲート６３が開き、第２搬送機構
５８のアームがホルダー３８の窓４０方向へ伸び、ター
ゲット８１をホルダー３８の所定の位置へセットする。

【００６８】そして、図３１に示す様に、Ｎ層８８と残
っている酸化膜８５の表面に酸化膜８８（ＳｉＯ₂）を
成膜する。

【００６９】（８）次に、前記プロセス（５）と同じ様
に、ゲート６３が開けられ、ホルダー３８にセットされ
ているターゲット３１を第２搬送機構５８の第１アーム
に把持させてアーム全体を搬送機構室５８の元の位置に
戻す。そして、ゲート６３は閉じられる。

【００７０】そして、前記第１アームに把持されたター
ゲット３１をテーブル６４上の所定の位置に載せる。

【００７１】そして、テーブル６４を第１搬送機構５８
の第１アーム４９Ａの高さまで下降させ、第１搬送機構
４８の第１アーム４９Ａがその基板８１を把持する。

【００７２】そして、反転機構５６により第１アーム４
９Ａの把手部５１が反転する。

【００７３】そして、ゲート６２を開け、第１搬送機構
４８のアームによりターゲット３１をステージ３０上の
所定の位置にセットする。そして、アーム全体は搬送機
構室４７内の元の位置に戻り、ゲート６２は閉じられ
る。この状態において、中央制御装置６９の指令を受け
たイオン源切換機構２５によりボロンイオン源２４Ａを
選択する。そして、中央制御装置６９はターゲット３１
に成膜された酸化膜８９だけを所定の範囲に亘ってエッ
チングされるデータを加速電源制御装置２８に与え、同
時に、ショットされる位置（酸化膜直下がＰ層８４にな
っている領域の中心部８９Ａ）に関するデータを偏向制
御装置（図示せず）に送るので、図３２に示す様に、酸
化膜８９の所定の領域（酸化膜直下がＰ層になっている
領域の中心部８９Ａ）がエッチングされ、図３３の９０
Ａに示すＰ層に通じる孔（溝）が形成される。

【００７４】続いて、中央制御装置６９の指令を受けた
イオン源切換機構２５によりリンイオン源２４Ａを選択
する。そして、中央制御装置６９はターゲット３１に成
膜された酸化膜８９だけを所定の範囲に亘ってエッチン
グされるデータを加速電源制御装置２８に与え、同時
に、ショットされる位置（酸化膜直下がＮ層８８になっ
ている領域の中心部８９Ｂ）に関するデータを偏向制御
装置（図示せず）に送るので、図３２に示す様に、酸化
膜８９の所定の領域（酸化膜直下がＮ層になっている領
域の中心部８９Ｂ）がエッチングされ、図３３の９０Ｂ
に示すＮ層に通じる孔（溝）が形成される。

【００７５】次に、中央制御装置６９の指令を受けたイ
オン源切換機構２５によりアルミニウムイオン源２４Ｃ
を選択する。そして、中央制御装置６９は前記開けられ
た孔９０Ａ，９０Ｂ内にアルミニウムが所定の厚さデポ
ジションされるデータを加速電源制御装置２８に与え、
同時に、ショットされる位置（前記孔９０Ａ，９０Ｂの
位置）に関するデータを偏向制御装置（図示せず）に送
るので、図３４に示す様に、孔９０Ａ，９０Ｂ内にアル
ミニウムがデポジションされる。この結果、Ｐ層，Ｎ層
上に、それぞれベース電極９１Ａ，エミッタ電極９１Ｂ
が形成される。

【００７６】（９）次に、前記プロセス（４）の様に、
開閉駆動機構６７によりゲート６２が開けられ、第１搬
送機構４８のアームがステージ３０上のターゲット３１
を把持し、搬送機構室４７内の元の位置に戻り、ゲート
６２は閉じられる。

【００７７】そして、反転機構５６により第１アーム４
９Ａの把手部５１が反転する。

【００７８】そして、ターゲット３１をテーブル６４の
所定の位置にセットする。そして、テーブル６４を第１
搬送機構５８の第１アームの高さまで上昇させ、第２搬
送機構５８の第１アームがそのターゲット３１を把持す
る。そして、ゲート６３が開き、第２搬送機構５８のア
ームがホルダー３８の窓４０方向へ伸び、ターゲットを
ホルダー３８の所定の位置へセットする。

【００７９】そして、図３５に示す様に、ターゲット３
１表面に保護膜９２（ＳｉＯ₂）が成膜される。

【００８０】尚、前記プロセス（８）では、Ｐ層，Ｎ層
に通じる孔をそれぞれ前の工程でＰ層を形成したボロン
イオン，Ｎ層を形成したリンイオンを使用して行うよう
にしたが、電極形成のためのアルミニウムイオンを使用
して各孔を形成してもよい。

【００８１】又、前記例では、拡散形のＮＰＮ接合プレ
ーナー形トランジスタの製作を例に上げて説明したが、
本発明の半導体素子製作装置はこの様なトランジスタ製
作ばかりではなく、他の種々の半導体素子の製作に使用
出来ることは言うまでもない。又、前記例では、第１
搬送機構４８，第２搬送機構５８及びこれらの搬送機構
の搬送の中継として昇降可能なテーブル６４を設けた
が、１個の昇降可能な搬送機構を設け、第１搬送機構４
８，第２搬送機構５８及びテーブル６４の役目をさせる
ようにしても良い。

【００８２】又、前記例では第１搬送機構４８に反転機
構を設けるようにしたが、第２搬送機構５８若しくはテ
ーブル６４に反転機構を設けるようにしても良い。

【００８３】又、前記例の様に加工室２３を鏡筒２２の
下に設けるのではなく、鏡筒２２の上に設け、鏡筒上壁
にレールを配設して二次元方向に移動可能なホルダーを
ステージ３０の代わりに設け、更に、鏡筒下部にイオン
源を設け、該イオン源から発生されたイオンを上方に設
けられたターゲットにショッとしてターゲットを加工す
るように成せば、反転機構は不要となる。

【００８４】又、前記例ではイオン源として金属液体イ
オン源を使用したが、ガスイオン源等他の種類のイオン
源を用いても良い。

【００８５】又、前記例では、前記酸化膜などの成膜を
真空蒸着装置を使用して行うようにしたが、この様な装
置に限定されない。例えば、高密度反応性イオンプレー
ティング装置等のイオンプレーテイング装置やプラズマ
ＣＶＤ装置等のＣＶＤ装置等の成膜装置を使用してもよ
い。例えば、図３７は高密度反応性イオンプレーティン
グ装置使用した場合の例を説明する。

【００８６】図３７において、１１１は真空チャンバー
で、その下部には蒸発物質１１３が収容された坩堝１１
２が配置されている。１１４は電子銃で、ここから発生
した電子ビームは図示していない偏向用磁石により偏向
され、坩堝１１２中の蒸発物質１１３に照射される。チ
ャンバー１１１の上部にはイオン化された蒸発物質粒子
が付着されるターゲットを保持するためのホルダー１１
５が取り付けられている。チャンバー１１１の側部に
は、活性ガス源（図示せず）に繋がったガス導入管１３
０が取り付けられている。更に、チャンバー１１には、
プラズマ電子銃１１６が設けられている。該プラズマ電
子銃には、熱陰極１１７，中間電極１１８、放電電極１
１９、環状直流コイル１２０、アルゴンガス供給管１２
１、熱陰極電源１２２，放電安定化抵抗１２３，放電電
源１２４，放電電極負荷抵抗１２５より構成されてい
る。尚、ホルダー１１５と接地電位にある坩堝１１２と
の間には直流或いは高周波電源１２６が設けられ、イオ
ン化蒸発粒子を効率よくターゲット方向に導くようにし
ている。１２７はチャンバー１１１内を排気するための
排気ポンプ（図示せず）に接続されて排気管である。１
２８は内部に集束レンズ及び偏向レンズを備えたたレー
ザー銃である。１２９はチャンバー１１１の側壁の、前
記プラズマ電子銃１１６に対向した位置に設けられたタ
ーゲット保持用ステージで、特に図示しないが、該側壁
平面上のＸ，Ｙ方向及び該平面に垂直なＺ方向に移動可
能に構成されている。この様な高密度反応性イオンプレ
ーティング装置と、集束イオンビーム装置と電子ビーム
又、前記例では、前記集束イオンビーム装置によりエッ
チング、イオン注入に依るＰ層，Ｎ層の形成、及びデポ
ジションによる電極形成を行うようにしたが、デポジシ
ョンによる電極形成を成膜装置で行うようにしても良
い。但し、その場合には、成膜チャンバー内において坩
堝とターゲットの間に電極形成用マスクを入れたり出し
たりする機構が必要となる。

【００８７】又、集束イオンビーム装置に隣接して電子
ビーム加工装置を設け、ターゲットを外に出すことな
く、互いの加工室間でターゲットをやり取り出来るよう
に成し、エッチングを電子ビーム加工室で行うようにし
ても良い。又、電子ビーム加工室内に電極形成用の金属
（例えば、アルミニウム）の蒸気が導入できるように成
し、且つターゲット上に電極形成用マスクが配置可能に
成して、電子ビーム加工装置で電極形成を行うようにし
ても良い。

【００８８】例えば、成膜装置として図３７に示す如き
高密度反応性イオンプレーティング装置を使用し、図２
０に示す如き搬送機構室４７を介して、図２０の２１に
示す如き集束イオンビーム装置と電子ビーム加工室が隣
接した荷電粒子加工室に繋いで成した半導体素子製作装
置で、既に形成されている配線に、配線間接続柱を形成
するプロセスを次に説明する。尚、図３７において、１
１１は真空チャンバーで、その下部には蒸発物質１１３
が収容された坩堝１１２が配置されている。１１４は電
子銃で、ここから発生した電子ビームは図示していない
偏向用磁石により偏向され、坩堝１１２中の蒸発物質１
１３に照射される。チャンバー１１１の上部にはイオン
化された蒸発物質粒子が付着されるターゲットを保持す
るためのホルダー１１５が取り付けられている。チャン
バー１１１の側部には、活性ガス源（図示せず）に繋が
ったガス導入管１３０が取り付けられている。更に、チ
ャンバー１１には、プラズマ電子銃１１６が設けられて
いる。該プラズマ電子銃には、熱陰極１１７，中間電極
１１８、放電電極１１９、環状直流コイル１２０、アル
ゴンガス供給管１２１、熱陰極電源１２２，放電安定化
抵抗１２３，放電電源１２４，放電電極負荷抵抗１２５
より構成されている。尚、ホルダー１１５と接地電位に
ある坩堝１１２との間には直流或いは高周波電源１２６
が設けられ、イオン化蒸発粒子を効率よくターゲット方
向に導くようにしている。１２７はチャンバー１１１内
を排気するための排気ポンプ（図示せず）に接続されて
排気管である。１２８は内部に集束レンズ及び偏向レン
ズを備えたたレーザー源である。１２９はチャンバー１
１１の側壁の、前記プラズマ電子銃１１６に対向した位
置に設けられたターゲット保持用ステージで、特に図示
しないが、該側壁平面上のＸ，Ｙ方向及び該平面に垂直
なＺ方向に移動可能に構成されている。

【００８９】先ず、図３８の（ａ）に示す様に、基板
（図示せず）の上に作成された配線１３１の上に酸化膜
１３２が形成されたターゲットを集束イオンビーム装置
２１の加工室２３内のステージ３０にセットし、所定の
箇所にイオンビーム１３３をショットして、（ｂ）に示
す様に、配線１３１の一部が現れるようにエッチングを
行う。１３４はこのエッチングにより形成された孔であ
る。

【００９０】次に、このターゲットを高密度反応性イオ
ンプレーティング装置のチャンバー１１１のホルダー１
１５にセットする。この際、高密度反応性イオンプレー
ティング装置においては、チャンバー１１１内部とプラ
ズマ電子銃１１６の内部が高真空状態にされており、そ
の状態においてガス導入管１２１からアルゴンガスが導
入される。そして、熱陰極電源１２２をオンにして熱陰
極１１７から電子を放出させ、放電電源１２４をオンに
して放電電圧を放電電極１１９と中間電極１１８との間
に印加し、両電極間にアルゴン放電を発生させる。この
放電により、電子とアルゴンガス分子が衝突し、アルゴ
ンガス分子が電離し、該電離が進行して電子励起のプラ
ズマが発生する。このプラズマはコイル１２０による磁
場で中心軸方向に収束され、該プラズマ中で生成した電
子が直進し、放電電極１２０とチャンバー１１１の間に
設けられた加速電極（図示せず）によりチャンバー１１
１内部に向けて加速される。又、チャンバー１１１内で
は、電子銃１１４からの電子が坩堝１１２内に収容され
た蒸発物質（この場合、例えばアルミニウム化合物）に
照射され、蒸発物質が蒸発させられる。更に、レーザー
源１２８からのレーザービームが蒸発物質１１３に照射
されている。尚、蒸発物質１１３を蒸発させる場合、電
子ビーム照射だけでも良いし、レーザービーム照射だけ
でも良いし、或いは電子ビームとレーザービームの両方
を照射するようにしても良いが、何れにしてもレーザー
ビーム照射が行われるとより膜質が良くなる。この様に
して蒸発したアルミニウム化合物の蒸発粒子は前記プラ
ズマ電子銃１１６からの電子と衝突し、イオン化，活性
化してプラズマが生成され、該プラズマ中のイオン化さ
れた蒸発粒子が酸化膜１３２上及び孔１３４内に付着
し、図３８の（ｃ）に示す様にアルミニウム化合物層１
３５が形成される。次に、この様にターゲットを電子ビ
ーム装置（図示せず）の加工室（図示せず）のステージ
（図示せず）上にセットし、図（ｄ）に示す様に、孔１
３４の部分に当たるアルミニウム化合物層の特定位置に
電子ビーム１３６をショットし、次の工程であるエッチ
ングの前処理を行う。次に、ターゲットを集束イオンビ
ーム装置２１の加工室２３のステージ３０上にセット
し、図３８の（ｅ）に示す様にアルミニウム化合物層１
３５の全面にイオンビーム１３７を照射して、アルミニ
ウム化合物層１３５のエッチングを行う。このエッチン
グプロセスにより、図３８（ｆ）に示す様に、アルミニ
ウム化合物層の中で電子線照射された部分のみを除いて
エッチングされ、結果的に、前記配線１３１に繋がる接
続柱１３８が形成れる。尚、高密度反応性イオンプレー
ティング装置のプラズマ電子銃１１６が内部で発生させ
たプラスマからイオンをチャンバー１１１内に引き出せ
るように構成しておけば、この様なエッチングを高密度
反応性イオンプレーティング装置内で行うこともでき
る。

【００９１】又、前記電子ビーム加工装置や集束イオン
ビーム装置として、特願平１０−３７４７１５号に示す
如き構成の装置を使用すれば、より高精度，高スループ
ットの半導体素子製作が可能となる。

【００９２】本発明では、半導体素子を製作する場合、
酸化膜成膜，エッチング，イオン注入の一連の工程を少
なくとも一回行い、その後、電極形成等の工程を行うだ
けでよく、従来行われていたレジスト塗布，エッチング
前のパターン露光，現像等の工程を必要としない。その
為に、半導体素子製作のための工程が少なくなり、スル
ープット向上し、又、製作コストも極めて小さいものと
なる。

【００９３】又、本発明による半導体素子製作には、成
膜装置と荷電粒子ビーム装置だけでよく、従来使用され
ていたレジスト塗布装置、エッチング前のパターン露光
や電極形成前のパターン露光を行う為の露光装置、現像
容器、エッチング容器等、各処理毎の特有な装置が不要
となり、装置への投資負担が極めて小さくなる。

【００９４】又、本発明により半導体素子製作では、半
導体素子用ターゲットを外に出すことなく、成膜装置の
成膜室と荷電粒子装置の加工室の間だけを移動させてい
るので、半導体素子用ターゲツトがゴミ等で汚染される
確率が極めて低くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図２】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図３】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図４】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図５】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図６】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図７】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図８】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図９】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理の
例を示している。

【図１０】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１１】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１２】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１３】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１４】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１５】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１６】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１７】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１８】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図１９】従来の半導体素子製作のプロセスにおけ処理
の例を示している。

【図２０】本発明に係わる半導体素子製作装置の一例を
示している。

【図２１】図２０に示す半導体素子製作装置の一部詳細
を示す。

【図２２】図２０に示す半導体素子製作装置の一部詳細
を示す。

【図２３】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図２４】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図２５】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図２６】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図２７】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図２８】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図２９】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図３０】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図３１】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図３２】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図３３】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図３４】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図３５】図２０に示す半導体素子製作装置による半導
体素子製作のプロセスにおけ処理の例を示している。

【図３６】図２０に示す半導体素子製作装置の動作の説
明に使用した図である。

【図３７】成膜装置の他の例を示したものである。

【図３８】配線接続柱の製作プロセスを説明するために
用いた図である。

【符号の説明】

１…Ｎ形シリコン基板２…酸化膜３…レジスト膜４…マスク５…放射ビーム６…孔７…Ｐ層８…酸化膜９…レジスト膜１０…マスク１１…孔１２…Ｎ層１３…酸化膜１４…レジスト膜１５…マスク１６Ａ，１６Ｂ…穴１７…ベース電極１８…エミッタ電極１９…保護膜２０…土台２１…集束イオンビーム装置本体２２…鏡筒２３…加工室２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ…イオン源２５…イオン源切換機構２６…アノード２７…加速電源２８…加速電源制御装置２９…集束レンズ３０…ステージ３１…半導体製作用ターゲット３２…偏向レンズ３３…真空蒸着装置３４…成膜チャンバー３５…坩堝３６…蒸発物質３７…電子銃３８…ホルダー３９…ターゲット収容空間４０…窓４１…ホルダー下部４２…孔４３…活性ガス源４４…バルブ４５…ガス導入管４６…バルブ開閉制御装置４７…搬送機構室４８…第１搬送機構４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃ…アーム５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…関節部５１…把手部５２…第１モータ５３…第２モータ５４…駆動モータ５５…第１搬送機構制御装置５６…反転機構５７…支持台５８…第２搬送機構５９…支持台６０…駆動モータ６１…第２搬送機構制御装置６２…ゲート６３…ゲート６４…テーブル６５…昇降制御装置６６…駆動モータ６７…開閉制御機構６８…開閉制御機構６９…中央制御装置８０…土台８１…基板８２…酸化膜８３…イオンビーム８４…Ｐ層８５…酸化膜８６…孔８８…Ｎ層８９…酸化膜９０Ａ，９１Ｂ…穴９１Ａ…ベース電極９１Ｂ…エミッタ電極９２…保護膜１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…エミッタ１０１…加熱電源１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ…フィラメント１０３…引出電極１０４…引出電源１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ…スイッチ１１１…チャンバー１１２…坩堝１１３…蒸発物質１１４…電子銃１１５…ホルダー１１６…プラズマ電子銃１１７…熱陰極１１８…中間電極１１９…放電電極１２０…環状直流コイル１２１…アルゴンガス供給管１２２…熱陰極電源１２３…放電安定化抵抗１２４…放電電源１２５…放電電極負荷抵抗１２６…電源１２７…排気管１２８…レーザー源１２９…ステージ１３０…ガス導入管１３１…配線１３２…酸化膜１３３…イオンビーム１３４…孔１３５…アルミニウム化合物層１３６…電子ビーム１３７…イオンビーム１３８…接続柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関根哲東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号日本電子株式会社内 (72)発明者土岐和之東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号日本電子株式会社内Ｆターム(参考） 5C034 AA01 AA02 AB04 5F004 AA14 AA16 BA17 BB18 BD04 DA00 DB03 EA39 5F103 AA02 AA10 BB02 BB33 BB36 BB56 DD27 DD28 HH03 LL11 PP04 PP06 PP18 RR04 RR08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ターゲットに成膜を施すための成膜装置
と該ターゲットを加工するための荷電粒子ビーム加工装
置とを備え、成膜装置の成膜チャンバー内と荷電粒子ビ
ーム加工装置の加工室内が、ターゲットをターゲット搬
送機構によって両室間で移動させるための搬送室で繋が
っている半導体素子製作装置。
【請求項２】成膜チャンバー内に設けられたターゲッ
トホルダーにセットされたターゲットに成膜を施すため
の成膜装置、加工室内に設けられたステージ上にセット
されたターゲットを荷電粒子ビームで加工するための荷
電粒子ビーム加工装置、ターゲットが保持出来、伸縮及
び回転可能に成したアームを有するターゲット搬送機
構、及び、成膜チャンバーと加工室の間を繋いでおり、
ターゲット搬送機構によってターゲットが移動する搬送
室を備えた半導体素子製作装置。
【請求項３】前記搬送機構は保持したターゲットを反
転する手段を備えている請求項１若しくは請求項２記載
の何れかの半導体素子製作装置。
【請求項４】前記搬送機構は少なくともターゲットを
保持したアームを昇降出来る手段を備えている請求項
１，２若しくは３記載の何れかの半導体素子製作装置。
【請求項５】前記搬送機構は、成膜室のホルダーと搬
送室間でターゲットを移動させる搬送手段と、加工室の
ステージと搬送室間で移動させる搬送手段と、前記２つ
の搬送手段の間にあってターゲット搬送の中継を行うテ
ーブルとを備えている請求項１，２，３若しくは４記載
の何れかの半導体素子製作装置。
【請求項６】前記テーブルは昇降可能になっている請
求項５記載の半導体素子製作装置。
【請求項７】前記荷電粒子ビーム加工装置は集束イオ
ンビーム装置である請求項１若しくは請求項２記載の何
れかの半導体素子製作装置。
【請求項８】前記荷電粒子ビーム加工装置としては集
束イオンビーム装置と電子ビーム装置を備えている請求
項１若しくは請求項２記載の何れかの半導体素子製作装
置。
【請求項９】前記集束イオンビーム装置は、エッチン
グ加工、デポジション加工及びイオン注入加工が出来る
請求項７記載の半導体素子製作装置。
【請求項１０】前記電子ビーム装置は、エッチング加
工とデポジション加工の少なくとも１つの加工が出来る
請求項８記載の半導体素子製作装置。
【請求項１１】前記集束イオンビーム装置は、異なっ
たイオン種の複数のイオン源を備えている請求項７，
８，９若しくは１０記載の何れかの半導体素子製作装置