JP2008546132A - イオン注入機に用いるイオン源 - Google Patents
イオン注入機に用いるイオン源 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008546132A JP2008546132A JP2007554167A JP2007554167A JP2008546132A JP 2008546132 A JP2008546132 A JP 2008546132A JP 2007554167 A JP2007554167 A JP 2007554167A JP 2007554167 A JP2007554167 A JP 2007554167A JP 2008546132 A JP2008546132 A JP 2008546132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc chamber
- gas
- support
- flange
- ion source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/08—Ion sources; Ion guns using arc discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Description
までのイオンビームを供給するように設計されている。一方、高エネルギーイオン注入機は、質量分析器28とエンドステーション16の間のリニア加速器(リナック)(図示略)を用いることができ、質量分析されたビーム30を寄り高いエネルギー、一般的に、数百keVに加速する。ここで、直流加速も可能である。高エネルギーイオン注入機は、一般的に、加工物40内に深く注入するために用いられ、反対に、高電流、低エネルギーのイオンビーム40は、一般的に、高いドーズ量で浅くイオン注入する場合に用いられる。
図2〜図15は、イオン源18のさらなる詳細を開示する。イオン源は、アーク室に供給されるイオン源材料をイオン化するためのアーク室110を有する。このアーク室内に、フィラメント(図示略)または他のエネルギー源によって、プラズマが作り出される。アーク室110は、1つの領域112を定め、そして、領域内のイオンを排出できる出口開口114を形成し、そして、イオンをエンドステーションに向って移動経路に沿って加速する。アーク室フランジ120は、アーク室に取り付けられ、ガス入口を形成する第1表面を有し、このガス入口は、ガス源30からイオン化可能ガスを受け入れる。フランジ120に結合されたチューブ126は、ガスをガス入口からアーク室の内部に開口するガス出口130に導く。アーク室110と、このアーク室に接続されたフランジ120は、ユニットとして、周期的な間隔で交換することができる。
ピン154,156を配置することにより、シール162,163の正しいかみ合いを確実にする。Oリング162によって達成される周回りシールは、大気圧シールであり、高い真空を大気圧とを分離するために、非常に低い漏れを保たなければならない。Oリング163によって維持される入口124回りのシールは、低圧力シールである。したがって、シールは、ガスライン150を介してアーク室へガスを流すことによって作られる圧力差に耐えられなければならない。このシールを通過する数%の漏れは、処理ガスのロスを導くものであるが、注入機の性能を減じるものではない。Oリング163によって達成されるシールは、適度の品質のものでよい。
Claims (14)
- イオン源、加工物支持体、及び前記イオン源から前記加工物支持体の領域にイオンを供給する搬送装置を有する半導体処理装置に使用するための装置において、
イオン源材料を室内に導いてイオン化し、かつこの室に取り付けられるアーク室本体、ガス源からガスを受け入れるガス入口、及び前記室内部に開口するガス出口を含んでいるアーク室と、
前記ガス入口の領域で前記アーク室本体をシール係合し、かつ前記ガス源から前記ガス入口にガスを導くためのガス供給ラインを含むアーク室支持体と、を含んでいることを特徴とする装置。 - 前記アーク室本体は、前記ガス入口の領域内における前記アーク室支持体の適合表面に係合する、ほぼ平坦な表面を含むことを特徴とする請求項1記載の装置。
- 前記アーク室本体の平坦な表面と、前記ガス入口回りの前記アーク室支持体における前記適合表面との間でシール係合するためのシール部材を含むことを特徴とする請求項2記載の装置。
- 前記アーク室本体と前記アーク室支持体は、外側に延在する第1、第2のフランジを含み、該2つのフランジは、前記アーク室の半径方向外側にある周回り領域に沿って、互いに係合することを特徴とする請求項2記載の装置。
- 前記平坦な表面と前記適合表面のいずれかに係合するとき、前記2つのフランジの一方が押圧されることによって支持される可撓性材料のシールを含むことを特徴とする請求項4記載の装置。
- 前記ガス入口の領域の回りに、前記第1、第2のフランジ間でシール係合する可撓性材料のシール部材をさらに含むことを特徴とする請求項5記載の装置。
- イオン源、加工物支持体、及び前記イオン源から前記加工物支持体の領域にイオンを供給する搬送装置を有する半導体処理装置に使用するための装置において、
前記搬送装置にイオンを導くための出口開口を形成する室内にイオン源材料を導いてイオン化し、かつこの室に取り付けられるアーク室フランジと、ガス源からガスを受け入れるガス入口及び前記室内部に開口するガス出口を形成する第1表面と、を含んでいるアーク室、
前記ガス入口の領域で前記アーク室フランジの前記第1表面にシール係合する適合表面と、前記ガス入口に整合する貫通路と、を有する支持体フランジを含んでいるアーク室支持体、および、
ガス源から前記支持体フランジの貫通路を通って前記アーク室フランジのガス入口内にガスを導くガス供給ライン、を含んでいることを特徴とする装置。 - 前記アーク室支持体は、前記アーク室出口から出るイオンを取り囲む延長部分を含み、前記アーク室フランジと前記支持体フランジが、前記アーク室の円周方向外側に伸び、かつ両フランジが、周回りのシール領域に沿って互いに係合して、前記周回りのシール領域の一面側にイオン注入機の真空領域を維持し、また、前記周回りのシール領域の他面側が大気圧に維持されていることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記周回りのシール領域は、前記2つのフランジの一方に設けた溝内にOリングシールを含んでいることを特徴とする請求項8記載の装置。
- 室内にイオン源材料を導いてこのイオン源材料をイオン化し、かつ前記室に取り付けられるアーク室本体、ガス源からガスを受け入れるガス入口、及び前記室内部に開口するガス出口を含むアーク室と、
前記ガス入口の領域で前記アーク室本体にシール係合し、かつガス源から前記ガス入口にガスを導くガス供給ラインを有するアーク室支持体と、を含んでいることを特徴とするイオン源。 - 搬送装置にイオンを導くための出口開口を形成する室内にイオン源材料を導いてイオン化し、かつこの室に取り付けられるアーク室フランジと、ガス源からガスを受け入れるガス入口及び前記室内部に開口するガス出口を形成する第1表面と、を含んでいるアーク室、
前記ガス入口の領域で前記アーク室フランジの前記第1表面にシール係合する適合表面を有する支持体フランジと、前記ガス入口に整合する貫通路と、を含んでいる支持体、
および、
ガス源から前記支持体フランジの貫通路を通って前記アーク室フランジのガス入口内にガスを導くガス供給ライン、を含んでいることを特徴とするイオン源。 - イオン源、加工物支持体、及び前記イオン源から前記加工物支持体の領域にイオンを供給する搬送装置を有する半導体処理装置に使用する方法であって、
一部分がイオンの移動経路との境界を定め、前記移動経路との境界を定める前記一部分から半径方向外側に支持体フランジを含み、さらに、前記支持体フランジから延在するガス貫通路を含んでいる1つの支持体を配置し、
前記支持体フランジに設けた貫通路にイオン化ガスを導くための導管を設け、
アーク室のガス入口が前記支持体フランジの貫通路に整合するように、ガスをイオン化するためのイオン源用の前記アーク室を前記支持体に取り付ける、各工程を含んでいることを特徴とする方法。 - 前記支持体フランジと前記アーク室のガス入口との間でシール係合する工程を更に含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
- 前記アーク室は、前記支持体フランジの周囲に前記支持体フランジと係合するアーク室フランジを含み、前記アーク室フランジと前記支持体フランジとの間の周辺領域をシール係合させる工程を更に含むことを特徴とする請求項13記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/049,913 | 2005-02-03 | ||
US11/049,913 US7105840B2 (en) | 2005-02-03 | 2005-02-03 | Ion source for use in an ion implanter |
PCT/US2006/003429 WO2006083886A2 (en) | 2005-02-03 | 2006-01-31 | Ion source for use in an ion implanter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008546132A true JP2008546132A (ja) | 2008-12-18 |
JP4915621B2 JP4915621B2 (ja) | 2012-04-11 |
Family
ID=36676421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007554167A Expired - Fee Related JP4915621B2 (ja) | 2005-02-03 | 2006-01-31 | イオン注入機に用いるイオン源 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7105840B2 (ja) |
EP (1) | EP1844487B1 (ja) |
JP (1) | JP4915621B2 (ja) |
KR (1) | KR101229724B1 (ja) |
CN (1) | CN101167154B (ja) |
DE (1) | DE602006016402D1 (ja) |
TW (1) | TWI404108B (ja) |
WO (1) | WO2006083886A2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8020398B2 (en) * | 2008-10-02 | 2011-09-20 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Fluid delivery mechanism for vacuum wafer processing system |
JP2012082462A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Toshiba Corp | イオン注入装置および方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06236747A (ja) * | 1992-12-02 | 1994-08-23 | Applied Materials Inc | イオン注入中の半導体ウェハにおける帯電を低減するプラズマ放出システム |
JP2004014422A (ja) * | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | イオン注入装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57201527A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-10 | Toshiba Corp | Ion implantation method |
DE3803355A1 (de) * | 1988-02-05 | 1989-08-17 | Leybold Ag | Teilchenquelle fuer eine reaktive ionenstrahlaetz- oder plasmadepositionsanlage |
US5977552A (en) * | 1995-11-24 | 1999-11-02 | Applied Materials, Inc. | Boron ion sources for ion implantation apparatus |
DE19611538C1 (de) * | 1996-03-23 | 1997-08-21 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten unter Zuhilfenahme einer filamentlosen Ionenquelle |
TW490703B (en) * | 1999-12-13 | 2002-06-11 | Axcelis Tech Inc | Diamond-like coated component in an ion implanter for reduced x-ray emissions |
JP4820038B2 (ja) * | 1999-12-13 | 2011-11-24 | セメクイップ, インコーポレイテッド | イオン注入イオン源、システム、および方法 |
US6331212B1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-12-18 | Avansys, Llc | Methods and apparatus for thermally processing wafers |
JP3758520B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2006-03-22 | 日新イオン機器株式会社 | イオンビーム照射装置および関連の方法 |
US6894296B2 (en) * | 2002-07-30 | 2005-05-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Multi-inlet PFS arc chamber for hi-current implanter |
-
2005
- 2005-02-03 US US11/049,913 patent/US7105840B2/en active Active
-
2006
- 2006-01-31 EP EP06734131A patent/EP1844487B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-31 JP JP2007554167A patent/JP4915621B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-31 CN CN2006800037936A patent/CN101167154B/zh active Active
- 2006-01-31 KR KR1020077019995A patent/KR101229724B1/ko active IP Right Grant
- 2006-01-31 DE DE602006016402T patent/DE602006016402D1/de active Active
- 2006-01-31 WO PCT/US2006/003429 patent/WO2006083886A2/en active Application Filing
- 2006-02-03 TW TW095103727A patent/TWI404108B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06236747A (ja) * | 1992-12-02 | 1994-08-23 | Applied Materials Inc | イオン注入中の半導体ウェハにおける帯電を低減するプラズマ放出システム |
JP2004014422A (ja) * | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | イオン注入装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200632978A (en) | 2006-09-16 |
DE602006016402D1 (de) | 2010-10-07 |
KR20070107098A (ko) | 2007-11-06 |
JP4915621B2 (ja) | 2012-04-11 |
EP1844487A2 (en) | 2007-10-17 |
TWI404108B (zh) | 2013-08-01 |
KR101229724B1 (ko) | 2013-02-15 |
WO2006083886A3 (en) | 2007-08-23 |
CN101167154A (zh) | 2008-04-23 |
US20060169921A1 (en) | 2006-08-03 |
EP1844487B1 (en) | 2010-08-25 |
WO2006083886A2 (en) | 2006-08-10 |
CN101167154B (zh) | 2010-10-13 |
US7105840B2 (en) | 2006-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1238406B1 (en) | Gas cluster ion beam smoother apparatus | |
US5420415A (en) | Structure for alignment of an ion source aperture with a predetermined ion beam path | |
KR102626796B1 (ko) | 대전 입자 빔 시스템들에서의 오염의 제거 및/또는 회피를 위한 방법 및 시스템 | |
US7547900B2 (en) | Techniques for providing a ribbon-shaped gas cluster ion beam | |
US6797953B2 (en) | Electron beam system using multiple electron beams | |
JPH11329266A (ja) | イオン源とイオン処理工程中の洗浄方法 | |
US10840054B2 (en) | Charged-particle source and method for cleaning a charged-particle source using back-sputtering | |
JP5713576B2 (ja) | 予め位置合わせされたノズル/スキマー | |
WO2011002875A1 (en) | Improved gas-cluster-jet generator and gas-cluster ion-beam apparatus utilizing an improved gas-cluster-jet generator | |
WO2015191311A1 (en) | Ion implantation source with textured interior surfaces | |
TW202006801A (zh) | 半導體處理系統與將離子植入到工件中及處理工件及刻蝕工件及在工件上沉積材料的方法 | |
TWI567774B (zh) | 用於對基底進行圖案化的系統與方法 | |
JP4915621B2 (ja) | イオン注入機に用いるイオン源 | |
KR102467978B1 (ko) | 가스 클러스터 이온 빔 노즐 조립체 | |
EP3518268A1 (en) | Charged-particle source and method for cleaning a charged-particle source using back-sputtering | |
US20210020399A1 (en) | High-current ion implanter and method for controlling ion beam using high-current ion implanter | |
JP2724503B2 (ja) | イオン注入装置 | |
KR101867352B1 (ko) | 기판을 패턴화하기 위한 시스템 및 방법 | |
JPH11154483A (ja) | イオン注入装置 | |
KR20050069446A (ko) | 이온 주입 장치의 탈착식 추출전극판 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110810 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111214 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120112 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4915621 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |