JP2009516392A - ガスの導入により、イオン注入処理の間の汚染を軽減し、表面特性を改変するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、典型的には半導体デバイスの製造に使用されるイオン注入に関し、より詳しくは、イオン注入の間にガスを導入することにより汚染を軽減し、及び/又は、ターゲットデバイスの表面特性を改変することに関する。
Claims (29)
- イオンビームを発生するためのイオン源と、
前記イオンビームをターゲットデバイスへ向けて導くビームラインアセンブリーと、
前記イオンビームを受け入れるための前記ターゲットデバイスを収容する処理チャンバーと、
前記処理チャンバーに結合され、該処理チャンバーにガスを投入するためのガス導入システムと、
を含むイオン注入システム。 - 前記ガス導入システムは、前記処理チャンバーに大気性ガスを供給することを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム
- 前記ガス導入システムは、前記処理チャンバーに反応性ガスを供給することを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記ガス導入システムは、前記処理チャンバー内の前記ターゲットデバイス付近にガスを供給して、汚染物によるターゲットデバイスの汚染を軽減し、及び/又は、処理環境及び/又は前記ターゲットデバイスの既存の特性を改変して、前記処理環境及び/又は前記ターゲットデバイスの物理的状態又は化学的状態を変更するように動作可能であることを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記反応性ガスは、酸素及び/又は水蒸気を含むことを特徴とする請求項3に記載のイオン注入システム。
- 前記ガス導入システムは、更に、
ガス源貯留室と、
前記ガス源貯留室から前記処理チャンバーにガスを供給するための吸気口と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 前記ガス源貯留室は、気体又は蒸気の形態の反応性材料を、前記処理チャンバーにガス流を供給するための十分な圧力で収容することを特徴とする請求項6に記載のイオン注入システム。
- 前記ガス導入システムは、更に、前記ガス源貯留室に結合された蒸発又は昇華システムを含み、前記ガス源貯留室は、前記処理チャンバーにガス流を供給するための十分な圧力で蒸発又は昇華し得る液体又は固体の形態の反応性材料を収容することを特徴とする請求項6に記載のイオン注入システム。
- 前記処理チャンバーは、前記ガスを前記処理チャンバーに選択的に供給するための吸気弁を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記処理チャンバーから排気ガスを除去する制御可能な真空ポンプを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記ガス導入システムに結合され、前記ガスの組成及び流量を調整するコントローラを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記処理チャンバー内の部分真空圧及び/又は組成を測定し、測定に応じたフィードバック信号を発生するガス分析器を更に含むことを特徴とする請求項11に記載のイオン注入システム。
- 前記コントローラは、前記ガス分析器から発生する前記フィードバック信号に従って、前記ガスの組成及び/又は流量を調整することを特徴とする請求項12に記載のイオン注入システム。
- 前記イオンビームは、リボン形ビーム又はペンシル形ビームからなることを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記処理チャンバーは、複数のターゲットデバイスを一括して前記イオンビームに対して搬送するためのターゲットデバイス操作システムを含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記処理チャンバーは、単一のターゲットデバイスをイオンビームに対して搬送するためのターゲットデバイス操作システムを含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- ターゲットデバイスを保持する支持構造体と、
筐体内に形成され、前記ターゲットデバイスに向けて導かれる汚染物を含んだイオンビームを受け入れる開口部と、
ガスを受け入れる吸気弁と、
を含む処理チャンバー。 - 前記吸気弁は、前記イオンビーム経路内の前記ターゲットデバイス付近に前記ガスを供給し、前記汚染物による前記ターゲットデバイスの汚染を軽減し、及び/又は、処理環境及び/又は前記ターゲットデバイスの既存の特性を改変し、前記処理環境及び/又は前記ターゲットデバイスの物理的状態又は化学的状態を変更するように動作可能であることを特徴とする請求項17に記載の処理チャンバー。
- 前記処理チャンバーから排気ガスを除去する制御可能な真空ポンプを更に含むことを特徴とする請求項17に記載の処理チャンバー。
- 前記ガスは、前記イオンビームの前記汚染物と化合して、排気弁から除去される前記排気ガスを形成することを特徴とする請求項19に記載の処理チャンバー。
- 前記ガスは、大気性ガスであることを特徴とする請求項17に記載の処理チャンバー。
- 前記ガスは、反応性ガスであることを特徴とする請求項17に記載の処理チャンバー。
- イオン注入の間の汚染物による汚染を軽減するための方法であって、
汚染物を含むイオンビーを注入ターゲット位置に向けて導く段階と、
予測される汚染物に応じてガスの組成及び流量を選択する段階と、
前記選択された反応性の前記ガスの組成及び流量に従って前記ガスを供給する段階と、
前記ガスを前記注入ターゲット位置に導く段階と、
を含んでいる方法。 - 前記注入ターゲット位置付近で前記ガスと前記イオンビームとを相互作用させることにより、前記注入ターゲット位置の汚染を軽減する段階を更に含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記ガスと前記イオンビームとを相互作用させることは、前記汚染物の望ましくない注入を防止するパッシベーション層を形成することを含んでいる請求項24に記載の方法。
- 反応性の前記ガスと前記イオンビームとを相互作用させることは、前記汚染物を含む揮発性化合物を生成することを含み、前記揮発性化合物は処理チャンバーから除去されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 汚染物の存在、反応性ガスの存在、及び/又は残留ガスの全分圧について、前記注入ターゲット位置付近のチャンバーガスを測定する段階を更に含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 測定された前記汚染物の存在、前記反応性ガスの存在、及び/又は前記残留ガスの全分圧に応じて、前記ガスの組成及び流量の調整補正を決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記ガスを供給する段階は、液体又は固体の反応性材料を収容し、該反応性材料を蒸発又は昇華して前記ガスを発生するガス源貯留室を準備する段階を含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。
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