JP2021511623A - イオン注入装置用の水素発生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年1月22日に出願された、「イオン注入装置用の水素発生装置(HYDROGEN GENERATOR FOR AN ION IMPLANTER)」という名称の米国仮出願第62/620,144号の利益を主張する米国出願である。米国仮出願第62/620,144号の内容全体が参照により本明細書に含まれる。
本発明は、主にイオン注入システムに関し、より詳細には、イオン注入システムのイオンソース用の水素発生装置を有するイオン注入システムに関する。
半導体装置の製造においては、半導体に不純物をドーピングするためにイオン注入が用いられる。イオン注入システムは、イオンビームからのイオンを用いて半導体ウェハなどのワークピースをドーピングするためにn型またはp型の材料のドーピングを発生させる目的で利用されたり、あるいは、集積回路の製造中にパッシベーション層を形成する目的で利用されたりする。このようなビーム処理は、集積回路の製造中に半導体材料を生成するために、所定のエネルギーレベルかつ制御された濃度で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しばしば用いられる。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用いられる場合、選択されたイオン種をワークピースに注入して、所望の外因性材料を生成する。アンチモン、ヒ素、またはリンなどのソース材料から生成されたイオンを注入すると、例えば、「n型」外因性材料ウェハが得られる。一方、「p型」外因性材料ウェハは、ホウ素、ガリウム、またはインジウムなどのソース材料で生成されたイオンから得られることが多い。
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、本発明の主要または重要な要素を特定することも意図していないし、かつ、本発明の範囲を規定(delineate)することも意図していない。本概要の目的は、後述する更に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で提示することである。
図1は、本開示の複数の態様に係る、水素発生装置を利用する例示的な真空システムを示すブロック図である。
本開示は、主に、イオン注入システム、およびイオン注入システムに関連する水素ガスを発生するためのソースを対象とする。より詳細には、本開示は、上記イオン注入システム用の水素を生成するための水素生成構成要素を対象とする。本開示はイオンソースに関連するガスボックス内に水素ガス発生装置を配置する。それにより、ガスボックスは、高電圧に維持される。したがって、ガスボックス筐体の格納態様および安全態様は、重複したハードウェアおよびガス供給配管を有利に改善する。
4GeF4 + 2H2 + 2W → 4Ge+ + +2WF6 + 4HF (g) ... (1)
および
2WF6 (g) + 6H2 (g) → 2W (s) + 12HF (g) ... (2)。
6GeF4 + 4W → 6Ge + +4WF6 ... (3)
および
4WF6 (g) → 4W (s) + 24F・ (g) ... (4)。
AlI3 + H2 + H2O → Al (s) + 3HI (g) + OH ... (5)。
Claims (20)
- イオン注入システム用のターミナルシステムであって、
ターミナルハウジングと、
上記ターミナルハウジングの中に配置されたイオンソースアセンブリと、
上記イオンソースアセンブリに電気的に接続されたガスボックスと、
上記ガスボックスの中に配置された水素発生装置と、を備え、
上記水素発生装置が、水素ガスを発生するように構成されており、かつ、上記イオンソースアセンブリと同じ電位にある、ターミナルシステム。 - 上記イオンソースと上記ガスボックスとは、複数の電気絶縁体によって、上記ターミナルハウジング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。
- 上記ターミナルハウジング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更に備える、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記ターミナルハウジングに電気的にバイアスをかけ、上記アース接地に対して或るターミナル電位にするターミナル電源を更に備える、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記ターミナル電位は、上記アース接地に対して約−300keVである、請求項4に記載のターミナルシステム。
- イオンソース電源を更に備え、
上記イオンソース電源は、上記イオンソースに電気的にバイアスをかけて、上記ターミナル電位に対して或るイオンソース電位にする、請求項1に記載のターミナルシステム。 - 上記イオンソース電位は、上記ターミナル電位に対して約60keV高い、請求項6に記載のターミナルシステム。
- 上記ガスボックスを上記イオンソースに電気的に接続する導電性チューブを更に備える、請求項1に記載のターミナルシステム。
- 上記導電性チューブが、上記水素発生装置と上記イオンソースとの間に流体連結を提供する、請求項8に記載のターミナルシステム。
- 上記導電性チューブは、ステンレス製チューブを含む、請求項9に記載のターミナルシステム。
- 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、
上記ターミナルは、
ターミナルハウジングと、
イオンビームを形成するように構成されたイオンソースと、
上記イオンソースアセンブリのために水素ガスを生成するように構成された水素発生装置を備えるガスボックスであって、上記ターミナルハウジングから電気的に絶縁され、かつ、当該イオンソースアセンブリに電気的に接続された上記ガスボックスと、
を有し、
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するように構成されており、
上記エンドステーションは、ワークピースにイオンを注入するための上記イオンビームを受け入れるように構成されている、イオン注入システム。 - 上記イオンソースと上記ガスボックスとが、複数の電気絶縁体によって、上記ターミナルハウジングから電気的に絶縁されている、請求項11に記載のターミナルシステム。
- 上記ターミナルハウジング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更に備える、請求項11に記載のターミナルシステム。
- 上記ターミナルハウジングに電気的にバイアスをかけ、上記アース接地に対して或るターミナル電位にするターミナル電源を更に備える、請求項11に記載のターミナルシステム。
- 上記ターミナル電位は、上記アース接地に対して約−300keVである、請求項14に記載のターミナルシステム。
- イオンソース電源を更に備え、
上記イオンソース電源は、上記イオンソースに電気的にバイアスをかけて、上記ターミナル電位に対して或るイオンソース電位にする、請求項11に記載のターミナルシステム。 - 上記イオンソース電位は、上記ターミナル電位に対して約60keV高い、請求項16に記載のターミナルシステム。
- 上記ガスボックスを上記イオンソースに電気的に接続する導電性チューブを更に備える、請求項11に記載のターミナルシステム。
- 上記導電性チューブが、上記水素発生装置と上記イオンソースとの間に流体連結を提供する、請求項18に記載のターミナルシステム。
- 上記導電性チューブは、ステンレス製チューブを含む、請求項19に記載のターミナルシステム。
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