JP2920188B1 - パルスバイアス水素負イオン注入方法及び注入装置 - Google Patents
パルスバイアス水素負イオン注入方法及び注入装置Info
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- JP2920188B1 JP2920188B1 JP10179838A JP17983898A JP2920188B1 JP 2920188 B1 JP2920188 B1 JP 2920188B1 JP 10179838 A JP10179838 A JP 10179838A JP 17983898 A JP17983898 A JP 17983898A JP 2920188 B1 JP2920188 B1 JP 2920188B1
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- plasma
- hydrogen
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Abstract
【要約】
【課題】 質量分離マグネットなどが不要で走査機構も
不要な水素イオン注入方法を提供すること。 【解決手段】 半導体基板、絶縁体基板または金属基板
を水素プラズマ室の内部に入れ、水素プラズマと接触さ
せ、ウエハに正のバイアス電圧をパルス的に印加して、
プラズマ中の水素負イオンH−をウエハに注入する。
不要な水素イオン注入方法を提供すること。 【解決手段】 半導体基板、絶縁体基板または金属基板
を水素プラズマ室の内部に入れ、水素プラズマと接触さ
せ、ウエハに正のバイアス電圧をパルス的に印加して、
プラズマ中の水素負イオンH−をウエハに注入する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Siなどの半導
体、SiC、ガラス、プラスチック等の絶縁体、金属な
どの基板全体に所定深さになるよう水素イオンを注入す
る方法と注入する装置に関する。水素イオン注入にはお
おまかに言って二つの用途がある。水素イオン注入によ
って脆弱な多孔質層(ボイド層)を基板内部に作りここ
で剪断する、というのが一つの用途である。さらに水素
イオンによって対象の物性を向上させるという用途もあ
る。水素注入には様々の用途があるからひとつ一つ説明
する。
体、SiC、ガラス、プラスチック等の絶縁体、金属な
どの基板全体に所定深さになるよう水素イオンを注入す
る方法と注入する装置に関する。水素イオン注入にはお
おまかに言って二つの用途がある。水素イオン注入によ
って脆弱な多孔質層(ボイド層)を基板内部に作りここ
で剪断する、というのが一つの用途である。さらに水素
イオンによって対象の物性を向上させるという用途もあ
る。水素注入には様々の用途があるからひとつ一つ説明
する。
【0002】[1.SOI基板の製作のための水素イオ
ン注入]SOI基板(silicon on insulator)というの
は広義には絶縁層の上にSi単結晶を持つ基板である。
SOI基板には厚い絶縁体基板の上に薄いSiを載せた
(Si/絶縁基板)ものもある。例えばサファイヤの上
にSi薄膜を形成したものなどである。しかし異種結晶
の上にヘテロ成長させると結晶欠陥が多い。劈開もない
し高価になる。ほとんど利益はない。だからSOI基板
といえば、全体がSiで表面近くに薄い絶縁層とSi単
結晶が存在する(Si/絶縁層/Si基板)の3層構造
のものが主である。絶縁層はSiO2である。つまり
(Si/SiO2/Si基板)の3層構造である。
ン注入]SOI基板(silicon on insulator)というの
は広義には絶縁層の上にSi単結晶を持つ基板である。
SOI基板には厚い絶縁体基板の上に薄いSiを載せた
(Si/絶縁基板)ものもある。例えばサファイヤの上
にSi薄膜を形成したものなどである。しかし異種結晶
の上にヘテロ成長させると結晶欠陥が多い。劈開もない
し高価になる。ほとんど利益はない。だからSOI基板
といえば、全体がSiで表面近くに薄い絶縁層とSi単
結晶が存在する(Si/絶縁層/Si基板)の3層構造
のものが主である。絶縁層はSiO2である。つまり
(Si/SiO2/Si基板)の3層構造である。
【0003】Siウエハ−は安価である。高品質のもの
が入手しやすい。SOI基板ではSiの上にSiがある
から格子定数は同一で欠陥は少ない。劈開もあり素子分
離に便利である。これを作るため水素イオン注入して内
部に多孔質層をつくり、他のSiウエハ−を貼り付け、
多孔質層から剪断し、表面研磨してSOIとする。これ
についてはさらに後に説明する。
が入手しやすい。SOI基板ではSiの上にSiがある
から格子定数は同一で欠陥は少ない。劈開もあり素子分
離に便利である。これを作るため水素イオン注入して内
部に多孔質層をつくり、他のSiウエハ−を貼り付け、
多孔質層から剪断し、表面研磨してSOIとする。これ
についてはさらに後に説明する。
【0004】[2.単結晶Si/ガラス基板製作のため
の水素イオン注入]液晶装置基板はガラスの上にアモル
ファスシリコン(a−Si)薄膜を堆積させその上に多
数の薄膜トランジスタを作製したものである。これが主
流であるがa−Siのキャリヤ移動度が低いので動作が
遅い。現在の最も高機能の液晶装置基板は、ガラス基板
に多結晶シリコン薄膜(p−Si)薄膜を形成したもの
である。a−Siより電子移動度が高いのでより高速動
作する。これは例えば
の水素イオン注入]液晶装置基板はガラスの上にアモル
ファスシリコン(a−Si)薄膜を堆積させその上に多
数の薄膜トランジスタを作製したものである。これが主
流であるがa−Siのキャリヤ移動度が低いので動作が
遅い。現在の最も高機能の液晶装置基板は、ガラス基板
に多結晶シリコン薄膜(p−Si)薄膜を形成したもの
である。a−Siより電子移動度が高いのでより高速動
作する。これは例えば
【0005】 糸賀隆志、伊藤政隆、高藤裕、「低温
ポリシリコンTFT−LCD」シャープ技報、第69
号、P64(1997)
ポリシリコンTFT−LCD」シャープ技報、第69
号、P64(1997)
【0006】に提案されている。しかしながら未だ満足
できる成果を得ていない。多結晶は結晶粒界が多数存在
する。ために電子散乱が多い。単結晶Siに比較してな
お電子移動度は低い。多結晶の粒界に多数の粒界準位が
存在するからこれによって散乱されるのである。そこで
水素イオンビ−ムを注入して粒界準位を減らすという試
みも行われる。例えば、
できる成果を得ていない。多結晶は結晶粒界が多数存在
する。ために電子散乱が多い。単結晶Siに比較してな
お電子移動度は低い。多結晶の粒界に多数の粒界準位が
存在するからこれによって散乱されるのである。そこで
水素イオンビ−ムを注入して粒界準位を減らすという試
みも行われる。例えば、
【0007】特開平8−97432号「薄膜半導体装
置の製造方法」鈴木信明に提案されている。水素イオン
ビ−ムを注入してアニールすると水素が粒界のSiを終
端し準位が減少し移動度が上がるということを述べてい
る。
置の製造方法」鈴木信明に提案されている。水素イオン
ビ−ムを注入してアニールすると水素が粒界のSiを終
端し準位が減少し移動度が上がるということを述べてい
る。
【0008】しかし多結晶Siの薄膜には移動度の遅さ
以外にも問題がある。多結晶Siでは粒界にそって電流
が流れやすいために、ソース・ドレイン間のリーク電流
が大きい。ために複雑なLDD構造をとらざるを得な
い。このため夢の結晶といわれたSOG(システムオン
グラス)は全く実現の見込みがない。SOIを応用し、
Siに水素注入して多孔質層を作りガラスに貼り付け、
多孔質層からSi基板を剪断しガラス基板上にSi単結
晶薄膜を接着する。これが基板がSiでなくガラスにな
っているだけでSOIと良く似たボイドカット法によっ
て作製できる。だからこれもSiウエハ−に水素を注入
し、脆弱な層を作り、ガラスに貼り付けて、薄くSi層
を剥離してSi単結晶/酸化物/ガラスの層構造をつく
る。
以外にも問題がある。多結晶Siでは粒界にそって電流
が流れやすいために、ソース・ドレイン間のリーク電流
が大きい。ために複雑なLDD構造をとらざるを得な
い。このため夢の結晶といわれたSOG(システムオン
グラス)は全く実現の見込みがない。SOIを応用し、
Siに水素注入して多孔質層を作りガラスに貼り付け、
多孔質層からSi基板を剪断しガラス基板上にSi単結
晶薄膜を接着する。これが基板がSiでなくガラスにな
っているだけでSOIと良く似たボイドカット法によっ
て作製できる。だからこれもSiウエハ−に水素を注入
し、脆弱な層を作り、ガラスに貼り付けて、薄くSi層
を剥離してSi単結晶/酸化物/ガラスの層構造をつく
る。
【0009】[3.太陽電池の改良]導電性基板の上に
単結晶Si薄膜を接着し、その後10〜20nm程度の
薄いSi薄膜をエピタキシャル成長させる。Si薄膜を
基板に接着する方法としてSOIと同じボイドカットを
使う。水素正イオンを注入して多孔質層を作りここから
剪断する。基板のほとんどは安価な材料でありほんの表
面の一部だけSi単結晶となる。こうすると安価である
にも拘らず高効率の太陽電池を作る事ができる。必要で
あれば同一基板上に半導体素子、TFT素子、光電変換
素子などを混載する事も可能である。これは例えば
単結晶Si薄膜を接着し、その後10〜20nm程度の
薄いSi薄膜をエピタキシャル成長させる。Si薄膜を
基板に接着する方法としてSOIと同じボイドカットを
使う。水素正イオンを注入して多孔質層を作りここから
剪断する。基板のほとんどは安価な材料でありほんの表
面の一部だけSi単結晶となる。こうすると安価である
にも拘らず高効率の太陽電池を作る事ができる。必要で
あれば同一基板上に半導体素子、TFT素子、光電変換
素子などを混載する事も可能である。これは例えば
【0010】 A.L. Akishin & G.M. Grigor'eva, "P
ossibilities of increasing the efficiency of solar
silicon elements in implanting H+ and He+ ions,"
Physics and Chemistry of Materials Treatment 1994
28, (6),p365-368 (1994)によって提案されている。勿
論実用レベルには達していない。
ossibilities of increasing the efficiency of solar
silicon elements in implanting H+ and He+ ions,"
Physics and Chemistry of Materials Treatment 1994
28, (6),p365-368 (1994)によって提案されている。勿
論実用レベルには達していない。
【0011】[4.SiCへの水素イオン注入]同様の
ボイドカット法によってSiCの薄膜を作製する方法も
提案されている。SiCは高温耐熱半導体でSiとは別
の用途がある。これもSOIと同じ手法で、水素イオン
注入多孔質層の形成、デラミネーションによりSiC薄
膜を作製することが提案されている。例えば
ボイドカット法によってSiCの薄膜を作製する方法も
提案されている。SiCは高温耐熱半導体でSiとは別
の用途がある。これもSOIと同じ手法で、水素イオン
注入多孔質層の形成、デラミネーションによりSiC薄
膜を作製することが提案されている。例えば
【0012】 原徹、柿崎恵男、田中久雄、「H+注
入による薄膜デラミネーション−デラミネーションのS
iCへの応用−」第45回関係連合講演会講演予稿集2
9a−K−2,p803(1998)もちろんいまだ良
質の基板はできず、デバイスにするという段階でない。
さまざまの夢の試みがなされている。
入による薄膜デラミネーション−デラミネーションのS
iCへの応用−」第45回関係連合講演会講演予稿集2
9a−K−2,p803(1998)もちろんいまだ良
質の基板はできず、デバイスにするという段階でない。
さまざまの夢の試みがなされている。
【0013】
【従来の技術】絶縁物上に単結晶Si半導体層を形成し
たSiオンインシュレータ基板(いわゆるSOI基板)
は、通常のバルクSi基板と比較して高集積化が可能、
高速デバイスの作製が可能、など多くの点で優れている
ことが知られており各地で精力的に研究されている。こ
れらの優位点は例えば以下の文献に詳細が記述されてい
る。
たSiオンインシュレータ基板(いわゆるSOI基板)
は、通常のバルクSi基板と比較して高集積化が可能、
高速デバイスの作製が可能、など多くの点で優れている
ことが知られており各地で精力的に研究されている。こ
れらの優位点は例えば以下の文献に詳細が記述されてい
る。
【0014】 Special Issue:"Single-crystal silic
on on non-single-crystal insulators"; edited by G.
W.Cullen, Journal of Crystal Growth, vol.63, No.3,
pp429-590(1983)
on on non-single-crystal insulators"; edited by G.
W.Cullen, Journal of Crystal Growth, vol.63, No.3,
pp429-590(1983)
【0015】SOI基板の作製方法として二つの方法が
ある。一つは直接に酸素イオンを注入し酸化珪素層を作
る方法(SIMOX)である。もう一つは水素イオン注
入によるボイドカット法あるいはスマートカット法とよ
ばれる貼り合わせ作製法である。本発明は水素イオンの
ウエハ−への注入法に関するので、スマートカット法の
改良を与えることができる。
ある。一つは直接に酸素イオンを注入し酸化珪素層を作
る方法(SIMOX)である。もう一つは水素イオン注
入によるボイドカット法あるいはスマートカット法とよ
ばれる貼り合わせ作製法である。本発明は水素イオンの
ウエハ−への注入法に関するので、スマートカット法の
改良を与えることができる。
【0016】スマートカット法によるSOI基板の作製
方法は例えば、 特願平8−264386号に詳述されている。その
他にもたくさんの文献がある。簡単に説明する。第1の
Si基板の表面を酸化しSiO2膜を作る。おおよそ1
00keV程度の水素イオンを1×1014/cm2以
上注入し、0.2μm〜0.5μm程度の深さにポロシ
ティの大きい多孔質層を形成する。その後熱処理によっ
て、表面のSi層の注入ダメージを回復する。第1のS
i基板を貼り合わせる。絶縁層は第2のSiウエハ−に
形成しておいてもよい。その後垂直方向に剪断力を加え
る事によって前記多孔質層で第1基板を切断する。その
後、表面を研磨する。こうしてSOI基板を作製する。
方法は例えば、 特願平8−264386号に詳述されている。その
他にもたくさんの文献がある。簡単に説明する。第1の
Si基板の表面を酸化しSiO2膜を作る。おおよそ1
00keV程度の水素イオンを1×1014/cm2以
上注入し、0.2μm〜0.5μm程度の深さにポロシ
ティの大きい多孔質層を形成する。その後熱処理によっ
て、表面のSi層の注入ダメージを回復する。第1のS
i基板を貼り合わせる。絶縁層は第2のSiウエハ−に
形成しておいてもよい。その後垂直方向に剪断力を加え
る事によって前記多孔質層で第1基板を切断する。その
後、表面を研磨する。こうしてSOI基板を作製する。
【0017】注入ガスとしては水素の他に、希ガス、窒
素ガスでもよいが、水素が最も好まれる。それは質量が
軽いため、低エネルギーでも深くまで注入でき、またS
i表面層に与えるダメージが小さいためである。
素ガスでもよいが、水素が最も好まれる。それは質量が
軽いため、低エネルギーでも深くまで注入でき、またS
i表面層に与えるダメージが小さいためである。
【0018】この水素イオン注入法として、B、Pなど
の不純物をSi基板に注入するイオン注入装置を使用す
るのが最も一般的である。図1に典型的なイオン注入装
置による水素イオン注入方法を示す。
の不純物をSi基板に注入するイオン注入装置を使用す
るのが最も一般的である。図1に典型的なイオン注入装
置による水素イオン注入方法を示す。
【0019】プラズマ励起は、熱フィラメント、マイク
ロ波、高周波などによって行う。これはフィラメント励
起による装置である。真空に引く事のできるチャンバ1
にはフィラメント2が設けられる。絶縁物5を通ってフ
ィラメント2の端子が外部に取り出される。端子の両端
には直流のフィラメント電源3が接続される。チャンバ
1にはガス入口4がありここから水素ガスが供給され
る。チャンバ1とフィラメント2の間にはア−ク電源6
(Vak)が接続される。加速電源7(Vacc)がア
−ク電源6の負極とアースの間に設けられる。チャンバ
1の電位は、Vacc+Vakである。
ロ波、高周波などによって行う。これはフィラメント励
起による装置である。真空に引く事のできるチャンバ1
にはフィラメント2が設けられる。絶縁物5を通ってフ
ィラメント2の端子が外部に取り出される。端子の両端
には直流のフィラメント電源3が接続される。チャンバ
1にはガス入口4がありここから水素ガスが供給され
る。チャンバ1とフィラメント2の間にはア−ク電源6
(Vak)が接続される。加速電源7(Vacc)がア
−ク電源6の負極とアースの間に設けられる。チャンバ
1の電位は、Vacc+Vakである。
【0020】チャンバ1の出口8の外側には、開口部の
軸線を共通にするように有孔の電極が3枚設けられる。
加速電極9、減速電極10、接地電極11である。加速
電極9には抵抗13を介して加速電源7の正極が接続さ
れる。減速電源10には減速電源12が接続される。チ
ャンバ出口8、電極9、10、11の開口の延長上に
は、4分円弧の質量分離マグネット14が設置される。
チャンバ1から出たイオンビ−ム15は、入口16から
質量分離マグネット14に入り磁場によって彎曲した軌
道を描いて出口17から出る。質量、エネルギーで軌道
を調整してあるから、一原子イオンH+は中央軌跡26
を経てスリット板18を通る。しかし2原子イオンH2
+は偏奇軌跡27を描いて、質量分離マグネット14の
壁やスリットに当たって消滅する。一原子水素正イオン
H+はスリット板18を通り、対向電極19、20と可
変電源21からなる走査機構22によって左右に走査さ
れる。走査ビーム23はサセプタ25の上のSiウエハ
−24に注入される。
軸線を共通にするように有孔の電極が3枚設けられる。
加速電極9、減速電極10、接地電極11である。加速
電極9には抵抗13を介して加速電源7の正極が接続さ
れる。減速電源10には減速電源12が接続される。チ
ャンバ出口8、電極9、10、11の開口の延長上に
は、4分円弧の質量分離マグネット14が設置される。
チャンバ1から出たイオンビ−ム15は、入口16から
質量分離マグネット14に入り磁場によって彎曲した軌
道を描いて出口17から出る。質量、エネルギーで軌道
を調整してあるから、一原子イオンH+は中央軌跡26
を経てスリット板18を通る。しかし2原子イオンH2
+は偏奇軌跡27を描いて、質量分離マグネット14の
壁やスリットに当たって消滅する。一原子水素正イオン
H+はスリット板18を通り、対向電極19、20と可
変電源21からなる走査機構22によって左右に走査さ
れる。走査ビーム23はサセプタ25の上のSiウエハ
−24に注入される。
【0021】水素プラズマ中に正イオンは何種類もでき
る。複数種の水素正イオンが注入されると複数の水素注
入層ができる。これは困る。一種類の水素正イオンだけ
を選んで注入しなければならない。そのためには質量分
離する必要がある。質量分離するためにはビームを細く
しなければならない。ウエハ−直径よりずっと細いビー
ムにする必要がある。ウエハ−直径より小さいビームだ
からウエハ−全面に一挙に注入できない。ビームを振る
走査機構が不可欠である。質量分離と走査機構の存在が
様々の問題を引き起こす。
る。複数種の水素正イオンが注入されると複数の水素注
入層ができる。これは困る。一種類の水素正イオンだけ
を選んで注入しなければならない。そのためには質量分
離する必要がある。質量分離するためにはビームを細く
しなければならない。ウエハ−直径よりずっと細いビー
ムにする必要がある。ウエハ−直径より小さいビームだ
からウエハ−全面に一挙に注入できない。ビームを振る
走査機構が不可欠である。質量分離と走査機構の存在が
様々の問題を引き起こす。
【0022】イオン注入装置によって、水素イオンビ−
ムを質量分離、走査し、注入する方法は、従来の不純物
イオン注入装置と同様の構成である。容易に推測がつく
が、装置構成が非常に複雑高価である。特に嵩高いマグ
ネットがあるため設置面積も広くなる。またビームを走
査して注入するため、ウエハ1枚当たりの処理時間が非
常に長い。ためにスループットが低い。その結果、SO
I基板1枚当たりの単価は非常に高くなる。このこと
が、SOI基板の優秀性が広く認められているにも拘ら
ず普及しない原因となっている。
ムを質量分離、走査し、注入する方法は、従来の不純物
イオン注入装置と同様の構成である。容易に推測がつく
が、装置構成が非常に複雑高価である。特に嵩高いマグ
ネットがあるため設置面積も広くなる。またビームを走
査して注入するため、ウエハ1枚当たりの処理時間が非
常に長い。ためにスループットが低い。その結果、SO
I基板1枚当たりの単価は非常に高くなる。このこと
が、SOI基板の優秀性が広く認められているにも拘ら
ず普及しない原因となっている。
【0023】また近年、水素プラズマ中に基板をさら
し、基板に負のパルス電圧を周期的に印加する事によっ
て水素イオンを基板全面に注入する方法も提案されてい
る。この方法は以下の文献に詳述されている。 "Ion-cut silicon-on-insulator fabrication with
plasma immersion ion implantation": edited by Xian
g Lu, S.Sundar Kumar Iyer et.al, Appl.Phys.Lett.71
(19), 1997
し、基板に負のパルス電圧を周期的に印加する事によっ
て水素イオンを基板全面に注入する方法も提案されてい
る。この方法は以下の文献に詳述されている。 "Ion-cut silicon-on-insulator fabrication with
plasma immersion ion implantation": edited by Xian
g Lu, S.Sundar Kumar Iyer et.al, Appl.Phys.Lett.71
(19), 1997
【0024】図9にこれを示す。プラズマ室200には
原料ガス入口202から水素ガスが供給される。マグネ
トロン(図示しない)で発生し導波管203を伝搬した
マイクロ波204がプラズマ室200に供給される。プ
ラズマ室200の内部にはSiウエハ−207がサセプ
タ208の上に戴置される。サセプタ208は軸209
によって支持される。軸209は負バイアス電源220
によって負にバイアスされる。プラズマ206にウエハ
−207が接触している。ウエハ−を負にバイアスする
と水素正イオンH+、H2 +がウエハ−の全面に一挙に
注入される。
原料ガス入口202から水素ガスが供給される。マグネ
トロン(図示しない)で発生し導波管203を伝搬した
マイクロ波204がプラズマ室200に供給される。プ
ラズマ室200の内部にはSiウエハ−207がサセプ
タ208の上に戴置される。サセプタ208は軸209
によって支持される。軸209は負バイアス電源220
によって負にバイアスされる。プラズマ206にウエハ
−207が接触している。ウエハ−を負にバイアスする
と水素正イオンH+、H2 +がウエハ−の全面に一挙に
注入される。
【0025】この方法は質量分離がなく簡単な構造にな
っている。しかしそれは決して利益でない。質量分離機
構を含んでいないためにプラズマ中の正イオン
(H2 +、H +)を全てウエハ−に引き込んでしまう。
質量の異なる二種類のイオンが注入され、ポロシティの
大きい多孔質層が二重に形成されてしまう。これではウ
エハ−を綺麗にスマートカットできない。分子(H2)
と原子(H)では質量が2倍違うので、同じ加速エネル
ギーを与えると、軽いH+が重いH2 +の約2倍深くま
で注入されるからである。H2 +によって一層目が、H
+によって2層目の多孔質層ができる。
っている。しかしそれは決して利益でない。質量分離機
構を含んでいないためにプラズマ中の正イオン
(H2 +、H +)を全てウエハ−に引き込んでしまう。
質量の異なる二種類のイオンが注入され、ポロシティの
大きい多孔質層が二重に形成されてしまう。これではウ
エハ−を綺麗にスマートカットできない。分子(H2)
と原子(H)では質量が2倍違うので、同じ加速エネル
ギーを与えると、軽いH+が重いH2 +の約2倍深くま
で注入されるからである。H2 +によって一層目が、H
+によって2層目の多孔質層ができる。
【0026】一原子イオンH+で形成される2層目でカ
ットするのは良くない。他のウエハ−を貼り付けてSO
I基板を作ったとき、1層目がSOI基板に残るからで
ある。より表面に近い1層目(H2 +で作られる多孔質
層)でウエハ全面にわたって剥離できれば問題はない
が、2層目で剥離される部分が存在するとこれは表面欠
陥となる。これは歩留まりを大きく低下させるので望ま
しくない。
ットするのは良くない。他のウエハ−を貼り付けてSO
I基板を作ったとき、1層目がSOI基板に残るからで
ある。より表面に近い1層目(H2 +で作られる多孔質
層)でウエハ全面にわたって剥離できれば問題はない
が、2層目で剥離される部分が存在するとこれは表面欠
陥となる。これは歩留まりを大きく低下させるので望ま
しくない。
【0027】また上記文献では、この問題を解決するた
めに、ガス流量、投入電力などを最適化してプラズマ状
態をコントロールし、プラズマ中の正イオン比率をH2
+/H+=90:10として、H2 +をより高い割合で
注入しするようにしている。一原子イオンH+が少ない
ので2層目が薄くなり、1層目で剥離しやすくなるよう
に工夫を凝らしている。
めに、ガス流量、投入電力などを最適化してプラズマ状
態をコントロールし、プラズマ中の正イオン比率をH2
+/H+=90:10として、H2 +をより高い割合で
注入しするようにしている。一原子イオンH+が少ない
ので2層目が薄くなり、1層目で剥離しやすくなるよう
に工夫を凝らしている。
【0028】しかしなおH+を完全に除去する事ができ
ない。そのために2層目で剥離する危険性がある。従来
の方法では、プラズマ中の分子イオン/原子イオンのど
ちらか一方を、他方が無視できる程度まで優先的に生成
するのは困難である。またプラズマパラメータが少しで
もずれると、上記の正イオン比率H2 +:H+が変動す
る惧れがある。特に生産装置での安定性という点で重大
な懸念がある。また、分子イオンH2 +を優先的に注入
して多孔質層を形成しようとした場合、H2 +は、H+
に比べ約2倍の電圧を印加しなければ、必要とする深さ
まで注入する事ができない。そのため、パルス電圧を印
加する電源の技術的困難性が倍加し、価格も大幅に高く
なる。やはりどうしても質量分離機構が不可欠というこ
とになる。
ない。そのために2層目で剥離する危険性がある。従来
の方法では、プラズマ中の分子イオン/原子イオンのど
ちらか一方を、他方が無視できる程度まで優先的に生成
するのは困難である。またプラズマパラメータが少しで
もずれると、上記の正イオン比率H2 +:H+が変動す
る惧れがある。特に生産装置での安定性という点で重大
な懸念がある。また、分子イオンH2 +を優先的に注入
して多孔質層を形成しようとした場合、H2 +は、H+
に比べ約2倍の電圧を印加しなければ、必要とする深さ
まで注入する事ができない。そのため、パルス電圧を印
加する電源の技術的困難性が倍加し、価格も大幅に高く
なる。やはりどうしても質量分離機構が不可欠というこ
とになる。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】上記の第1の方法の本
質的な問題は質量分離を必要とする点にある。プラズマ
中の水素正イオンの種類には、前述のようにH+、H2
+のイオンが存在する。このうちいずれか1種類を独占
的に注入しなければ多孔質層が多層に形成されてしま
う。1種類のイオンビ−ムだけを選ぶために図1のイオ
ン注入装置では、質量分離系を設けている。大きいマグ
ネットのために装置は大型、高価とならざるをえない。
太いビームは質量分離できないのでイオンビ−ム径を絞
る。イオンビ−ムを絞るので広いウエハ−の全面に一挙
にイオン注入できない。そのため走査機構を設け、ウエ
ハ全面にわたって、ビームを走査しなければならない。
また水素プラズマ中に基板をさらし、基板に負のパルス
電圧を印加する事によって水素イオンを注入する方法
(図9)はプラズマパラメータをコントロールすること
によって問題を解決しようとしているが不完全である。
複数種類の水素正イオンが注入されるという問題が残っ
ている。
質的な問題は質量分離を必要とする点にある。プラズマ
中の水素正イオンの種類には、前述のようにH+、H2
+のイオンが存在する。このうちいずれか1種類を独占
的に注入しなければ多孔質層が多層に形成されてしま
う。1種類のイオンビ−ムだけを選ぶために図1のイオ
ン注入装置では、質量分離系を設けている。大きいマグ
ネットのために装置は大型、高価とならざるをえない。
太いビームは質量分離できないのでイオンビ−ム径を絞
る。イオンビ−ムを絞るので広いウエハ−の全面に一挙
にイオン注入できない。そのため走査機構を設け、ウエ
ハ全面にわたって、ビームを走査しなければならない。
また水素プラズマ中に基板をさらし、基板に負のパルス
電圧を印加する事によって水素イオンを注入する方法
(図9)はプラズマパラメータをコントロールすること
によって問題を解決しようとしているが不完全である。
複数種類の水素正イオンが注入されるという問題が残っ
ている。
【0030】水素の生成イオン種を一種に限定した半導
体、金属、絶縁体基板への水素イオン注入方法、装置を
提供する事が本発明の第1の目的である。生成イオン種
を一種に限定し、質量分離を不要とし、安価で小面積に
設置できる水素イオン注入装置を提供することが本発明
の第2の目的である。生成イオンを一種に絞る事によっ
て走査を不要としスループットの高い水素イオン注入装
置を提供することが本発明の第3の目的である。水素正
イオンには、上述のようにH+、H2 +など複数種のイ
オン種が存在し、何れか1種を80%以上独占的に生成
することは、極めて困難である。かといって質量分離を
すると装置は大型で高価額のものにある。スループット
も低い。そこで本発明はその途を取らない。
体、金属、絶縁体基板への水素イオン注入方法、装置を
提供する事が本発明の第1の目的である。生成イオン種
を一種に限定し、質量分離を不要とし、安価で小面積に
設置できる水素イオン注入装置を提供することが本発明
の第2の目的である。生成イオンを一種に絞る事によっ
て走査を不要としスループットの高い水素イオン注入装
置を提供することが本発明の第3の目的である。水素正
イオンには、上述のようにH+、H2 +など複数種のイ
オン種が存在し、何れか1種を80%以上独占的に生成
することは、極めて困難である。かといって質量分離を
すると装置は大型で高価額のものにある。スループット
も低い。そこで本発明はその途を取らない。
【0031】
【課題を解決するための手段】本発明は、正イオンでな
く、水素負イオンH−を用いる。水素負イオンとしては
H−の他に安定なものは存在しない。H2 −のような分
子負イオンは発生しても寿命が数ns〜数十nsと短
い。すぐに解離しHとH−になる。だから水素負イオン
といえば100%H−である。水素負イオンでのH−の
独占性については例えば次の文献に書かれている。 「イオン源工学」石川順三著 アイオニクス社出版
pp.34−35
く、水素負イオンH−を用いる。水素負イオンとしては
H−の他に安定なものは存在しない。H2 −のような分
子負イオンは発生しても寿命が数ns〜数十nsと短
い。すぐに解離しHとH−になる。だから水素負イオン
といえば100%H−である。水素負イオンでのH−の
独占性については例えば次の文献に書かれている。 「イオン源工学」石川順三著 アイオニクス社出版
pp.34−35
【0032】本発明は負イオンにおけるH−の優れた独
占性を活用する。Si、誘電体基板、ガラスなど対象と
なる基板をプラズマ室においてプラズマに接触させ、対
象基板・サセプタに正電圧をパルス的に印加することに
よって一原子の水素負イオンH−を基板に一括して注入
する。始めからプラズマに基板を接触させておき基板の
全体に一挙に水素イオンを注入するのである。プラズマ
と基板の間には薄いシースと呼ばれるポテンシャルの不
連続層が存在し、シースに加速電圧がかかりここでH−
が加速される。
占性を活用する。Si、誘電体基板、ガラスなど対象と
なる基板をプラズマ室においてプラズマに接触させ、対
象基板・サセプタに正電圧をパルス的に印加することに
よって一原子の水素負イオンH−を基板に一括して注入
する。始めからプラズマに基板を接触させておき基板の
全体に一挙に水素イオンを注入するのである。プラズマ
と基板の間には薄いシースと呼ばれるポテンシャルの不
連続層が存在し、シースに加速電圧がかかりここでH−
が加速される。
【0033】他に水素負イオンがないから質量分離が不
要である。基板をプラズマ室において初めから基板をプ
ラズマに接触させるからビーム走査が不可能であるし不
要になる。一挙に全体に注入するからスループットが高
い。これが本発明の骨子である。
要である。基板をプラズマ室において初めから基板をプ
ラズマに接触させるからビーム走査が不可能であるし不
要になる。一挙に全体に注入するからスループットが高
い。これが本発明の骨子である。
【0034】水素負イオンには初めから一原子一価イオ
ンH−しか存在しないので質量分離が不要である。大き
く重い質量分離マグネットは不要になる。これによって
装置が小型になる。装置据え付け面積も少なくなる。マ
グネットが無いのでより安価になる。
ンH−しか存在しないので質量分離が不要である。大き
く重い質量分離マグネットは不要になる。これによって
装置が小型になる。装置据え付け面積も少なくなる。マ
グネットが無いのでより安価になる。
【0035】質量分離が不要であるから細いイオンビ−
ムにする必要がない。直接にプラズマ中に基板をおいて
プラズマに接触させておき正電圧をパルス的に印加して
基板に水素負イオンを注入するのである。ビーム走査し
ないから走査機構の分だけ装置が安価になる。また走査
機構が不要でその分走査距離が不要になるから据え付け
面積をさらに削減できる。一挙にイオン注入できるから
注入時間が大幅に短縮できる。ためにスループットが大
いに向上する。ボイドカット法によるSiSOI基板な
どの製造コストを引き下げる事ができる。
ムにする必要がない。直接にプラズマ中に基板をおいて
プラズマに接触させておき正電圧をパルス的に印加して
基板に水素負イオンを注入するのである。ビーム走査し
ないから走査機構の分だけ装置が安価になる。また走査
機構が不要でその分走査距離が不要になるから据え付け
面積をさらに削減できる。一挙にイオン注入できるから
注入時間が大幅に短縮できる。ためにスループットが大
いに向上する。ボイドカット法によるSiSOI基板な
どの製造コストを引き下げる事ができる。
【0036】水素負イオンビームを用いる本発明にも問
題はある。水素負イオンをどうして大量に生成するか?
と言う事が問題である。そもそも従来技術が全て水素の
正イオンを注入していたのは、正イオンが生成し易いか
らである。負イオンはなかなかできない。電気的中性の
条件から、プラズマ中でも、正イオン数=電子数+負イ
オン数である。プラズマ中で負イオンはかならず正イオ
ンより少ない。しかも負イオンも電子も負の荷電粒子で
あるからイオン源を負にして負イオンを引き出したとき
電子も同時にでてくるという問題がある。電子が基板に
注入されるとイオン電流がそれだけ無駄になるし、電子
によって基板が加熱されるという問題がある。イオン注
入装置において現在でも殆ど正イオンを対象にしている
のは正イオンのほうが作りやすいし電子が混ざらないか
らである。
題はある。水素負イオンをどうして大量に生成するか?
と言う事が問題である。そもそも従来技術が全て水素の
正イオンを注入していたのは、正イオンが生成し易いか
らである。負イオンはなかなかできない。電気的中性の
条件から、プラズマ中でも、正イオン数=電子数+負イ
オン数である。プラズマ中で負イオンはかならず正イオ
ンより少ない。しかも負イオンも電子も負の荷電粒子で
あるからイオン源を負にして負イオンを引き出したとき
電子も同時にでてくるという問題がある。電子が基板に
注入されるとイオン電流がそれだけ無駄になるし、電子
によって基板が加熱されるという問題がある。イオン注
入装置において現在でも殆ど正イオンを対象にしている
のは正イオンのほうが作りやすいし電子が混ざらないか
らである。
【0037】負イオン生成の問題はいくつかの工夫によ
って解決できる。ひとつは、プラズマ中の中性を保持し
つつ電子を急激に消滅させることによって負イオンを一
時的に増大させる手法である。一価イオンに換算する
と、電子数+負イオン数=正イオン数であるから、電子
数を一時的に0に近づける事によって、負イオン数を正
イオン数に近づける事が可能である。プラズマが点灯し
ているときプラズマ励起手段を遮断すると、電子温度が
急激に下がり、低エネルギー電子が増える。
って解決できる。ひとつは、プラズマ中の中性を保持し
つつ電子を急激に消滅させることによって負イオンを一
時的に増大させる手法である。一価イオンに換算する
と、電子数+負イオン数=正イオン数であるから、電子
数を一時的に0に近づける事によって、負イオン数を正
イオン数に近づける事が可能である。プラズマが点灯し
ているときプラズマ励起手段を遮断すると、電子温度が
急激に下がり、低エネルギー電子が増える。
【0038】低エネルギー電子は衝突結合の断面積が大
きいから中性原子、分子と衝突し易くなる。中性水素原
子に衝突するとこれに捕獲され一価のH−になる。中性
水素分子に衝突すると、分子を分裂させ二つの原子にし
電荷を与えて中性原子と負イオンH−になる。このよう
にプラズマが消滅する際、電子が急速に減少し負イオン
が増える。もちろんこれは一時的なものでその後正イオ
ンも負イオンも減少し始める。その短い間だけ基板(ウ
エハ−)・サセプタにバイアス電圧を印加して負イオン
をウエハ−に注入するようにする。
きいから中性原子、分子と衝突し易くなる。中性水素原
子に衝突するとこれに捕獲され一価のH−になる。中性
水素分子に衝突すると、分子を分裂させ二つの原子にし
電荷を与えて中性原子と負イオンH−になる。このよう
にプラズマが消滅する際、電子が急速に減少し負イオン
が増える。もちろんこれは一時的なものでその後正イオ
ンも負イオンも減少し始める。その短い間だけ基板(ウ
エハ−)・サセプタにバイアス電圧を印加して負イオン
をウエハ−に注入するようにする。
【0039】わずかな間だけ注入するのであるから繰り
返し繰り返し積み重ねる必要がある。それでプラズマ点
灯消灯をパルス的に行いそれから一定時間遅れてウエハ
−・サセプタに正電圧バイアスをパルス的に印加する。
1回あたりの負イオン注入がわずかであっても繰り返し
て注入すればやがて所望のドーズ量に達する。この方法
を、仮に「消灯後正パルス法」と呼ぶ。
返し繰り返し積み重ねる必要がある。それでプラズマ点
灯消灯をパルス的に行いそれから一定時間遅れてウエハ
−・サセプタに正電圧バイアスをパルス的に印加する。
1回あたりの負イオン注入がわずかであっても繰り返し
て注入すればやがて所望のドーズ量に達する。この方法
を、仮に「消灯後正パルス法」と呼ぶ。
【0040】消灯後正パルス法の他にもう一つ負イオン
を高密度に生成する方法がある。プラズマ中の電子温度
はかなり高くエネルギーは数十eVもある。これでは中
性原子と結合しにくい。0.1eV〜0.01eV程度
の低速電子は中性原子と結合して負イオンを作りやす
い。そこで電子エネルギーを0.1eV程度以下に下げ
て、中性原子、中性分子との衝突結合の断面積を増やす
方法である。これは「エネルギーフィルタ法」と呼ばれ
ている。これらは時間的、空間的に負イオン密度を高め
そこから負イオンを取り出すものである。これは先ほど
述べた、消灯後正パルス法と併用することもできる。
を高密度に生成する方法がある。プラズマ中の電子温度
はかなり高くエネルギーは数十eVもある。これでは中
性原子と結合しにくい。0.1eV〜0.01eV程度
の低速電子は中性原子と結合して負イオンを作りやす
い。そこで電子エネルギーを0.1eV程度以下に下げ
て、中性原子、中性分子との衝突結合の断面積を増やす
方法である。これは「エネルギーフィルタ法」と呼ばれ
ている。これらは時間的、空間的に負イオン密度を高め
そこから負イオンを取り出すものである。これは先ほど
述べた、消灯後正パルス法と併用することもできる。
【0041】さらにCsの仕事関数の低い事を利用した
負イオン生成法もある。これはよく知られた方法であ
る。負にバイアスしたターゲットにCsを付着させてお
き中性原子分子を当てるとCsの電子が中性原子、分子
に移動して負イオンを作るというものである。Csは正
イオンになるがターゲットから電子がやってくるのでま
た中性に戻る。Csが電子を手放し易い(仕事関数が低
い)ことを巧みに使ったものでRbなどでも代用でき
る。これも先述の消灯後正パルス法と併用できる。
負イオン生成法もある。これはよく知られた方法であ
る。負にバイアスしたターゲットにCsを付着させてお
き中性原子分子を当てるとCsの電子が中性原子、分子
に移動して負イオンを作るというものである。Csは正
イオンになるがターゲットから電子がやってくるのでま
た中性に戻る。Csが電子を手放し易い(仕事関数が低
い)ことを巧みに使ったものでRbなどでも代用でき
る。これも先述の消灯後正パルス法と併用できる。
【0042】プラズマの生成法自体は、フィラメントに
よるア−ク放電、平行平板電極間の高周波放電、直流放
電、マイクロ波放電、スパッタ負イオン生成など幾つも
の方法がある。これら励起手段に対応してイオン源がそ
の種類だけ存在する。本発明はその何れにも適用できる
ものである。さらに原料ガスは水素ガスが最も適する
が、これに限らない。水素+希ガスを使う事もできる。
希ガスはヘリウム、アルゴンなどであるが、これらはプ
ラズマ状態で安定であり、希ガスと水素の衝突によって
水素負イオンを生成することができる。ために負イオン
密度をより高くすることができる。さらに水素を含む気
体、SiH4、CH4などの気体を原料ガスとすること
もできる。SiH4を使うと、H−以外にSixHy −
イオンもできるがこれは極めて重く基板の表面近くに注
入されるだけである。研磨によって簡単に除去できる。
よるア−ク放電、平行平板電極間の高周波放電、直流放
電、マイクロ波放電、スパッタ負イオン生成など幾つも
の方法がある。これら励起手段に対応してイオン源がそ
の種類だけ存在する。本発明はその何れにも適用できる
ものである。さらに原料ガスは水素ガスが最も適する
が、これに限らない。水素+希ガスを使う事もできる。
希ガスはヘリウム、アルゴンなどであるが、これらはプ
ラズマ状態で安定であり、希ガスと水素の衝突によって
水素負イオンを生成することができる。ために負イオン
密度をより高くすることができる。さらに水素を含む気
体、SiH4、CH4などの気体を原料ガスとすること
もできる。SiH4を使うと、H−以外にSixHy −
イオンもできるがこれは極めて重く基板の表面近くに注
入されるだけである。研磨によって簡単に除去できる。
【0043】
【発明の実施の形態】本発明は、プラズマに接触するよ
うに置かれたウエハ−に正電圧を印加し、水素負イオン
H−を、Si基板、ガラス基板、誘電体基板などに注入
することに特徴がある。水素負イオンは殆どがH−であ
る。そのため質量分離は不要である。質量分離のためビ
ームを絞る必要がないから走査装置も不要である。装置
は単純化、小型化されスループットも上がる。作りにく
い負イオンをどのようにして作るか?という事が問題に
なる。負イオン生成について述べる。
うに置かれたウエハ−に正電圧を印加し、水素負イオン
H−を、Si基板、ガラス基板、誘電体基板などに注入
することに特徴がある。水素負イオンは殆どがH−であ
る。そのため質量分離は不要である。質量分離のためビ
ームを絞る必要がないから走査装置も不要である。装置
は単純化、小型化されスループットも上がる。作りにく
い負イオンをどのようにして作るか?という事が問題に
なる。負イオン生成について述べる。
【0044】[1.消灯後正バイアス法]プラズマ点灯
をパルス的に行いプラズマ消灯直後に基板(ウエハ−)
にパルス的に正の電圧を印加することによって負イオン
を注入する方法である。プラズマ生成手段をオンするこ
とによって、プラズマ生成室内に水素を含むプラズマを
生成する。次にプラズマ生成手段をオフする。プラズマ
中の電子の温度は、数μsec以内に、数10eVから
数eVまで急速に低下する。一方、この期間、電子およ
び、正・負イオン密度は殆ど変化しない。プラズマ中で
は低エネルギー電子が支配的となる。この低速電子と水
素分子が解離性付着を起こすことによって水素負イオン
が生成される確率が急激に高くなる。e−+H2→H−
+H。e−+H→H−の式によって簡明に表現できる。
このような付着によって、負イオン密度はプラズマ生成
手段オフ直後から急激に上昇する。さらに20〜30μ
secまで経過すると、電子は軽いために、急速に拡散
し、消滅して密度が低下する。一方で、正・負イオンは
質量が大きいため、殆ど消滅しない。このため電子密度
が極端に少なく、正負イオンでプラズマが維持される特
異な(電子が殆ど無い)プラズマが形成される。この現
象は、例えば次の文献に述べてある。
をパルス的に行いプラズマ消灯直後に基板(ウエハ−)
にパルス的に正の電圧を印加することによって負イオン
を注入する方法である。プラズマ生成手段をオンするこ
とによって、プラズマ生成室内に水素を含むプラズマを
生成する。次にプラズマ生成手段をオフする。プラズマ
中の電子の温度は、数μsec以内に、数10eVから
数eVまで急速に低下する。一方、この期間、電子およ
び、正・負イオン密度は殆ど変化しない。プラズマ中で
は低エネルギー電子が支配的となる。この低速電子と水
素分子が解離性付着を起こすことによって水素負イオン
が生成される確率が急激に高くなる。e−+H2→H−
+H。e−+H→H−の式によって簡明に表現できる。
このような付着によって、負イオン密度はプラズマ生成
手段オフ直後から急激に上昇する。さらに20〜30μ
secまで経過すると、電子は軽いために、急速に拡散
し、消滅して密度が低下する。一方で、正・負イオンは
質量が大きいため、殆ど消滅しない。このため電子密度
が極端に少なく、正負イオンでプラズマが維持される特
異な(電子が殆ど無い)プラズマが形成される。この現
象は、例えば次の文献に述べてある。
【0045】”パルス変調プラズマ”寒川誠二、応用
物理第66巻第6号、p550−558(1997)
物理第66巻第6号、p550−558(1997)
【0046】(10) M.B.Hopkins, M.Bacal & W.G.Graha
m,”Enhanced volume production of negative ions in
the post dischagrge of a multicusp hydrogen disch
arge",J.Appl.Phys.70(4),p2009-2014(1991)"
m,”Enhanced volume production of negative ions in
the post dischagrge of a multicusp hydrogen disch
arge",J.Appl.Phys.70(4),p2009-2014(1991)"
【0047】は塩素やアルゴンのプラズマについて述
べたものである。(10)は水素プラズマについて調べたも
のである。本発明者はこれを巧みに利用する。プラズマ
消灯後僅かな間負イオン密度の高い状態が出現する。本
発明は、この特異なプラズマ(正イオン数=負イオン
数)が形成される瞬間に、基板・サセプタに正のパルス
電圧を印加する。これによって、水素負イオン(H−)
をSi基板に全面の注入する。
べたものである。(10)は水素プラズマについて調べたも
のである。本発明者はこれを巧みに利用する。プラズマ
消灯後僅かな間負イオン密度の高い状態が出現する。本
発明は、この特異なプラズマ(正イオン数=負イオン
数)が形成される瞬間に、基板・サセプタに正のパルス
電圧を印加する。これによって、水素負イオン(H−)
をSi基板に全面の注入する。
【0048】[2.エネルギーフィルタ法]プラズマ室
を2つに分離し、第1プラズマ室では原料ガスを導きこ
れを励起しプラズマ生成を行う。第2プラズマ室にはウ
エハとサセプタを設ける。二つのプラズマ室の間には磁
場によるエネルギーフィルタを設ける。第1プラズマ室
では旺盛なプラズマ生成が行われ電子のエネルギーが高
い。エネルギーフィルタは高エネルギーの電子の通過を
防ぐ。第2プラズマ室は低エネルギーの電子が多く存在
する。低エネルギー電子は中性分子、原子との衝突結合
の断面積が大きい。低エネルギー電子は中性原子に結び
ついてこれを負イオンH−化する。そのようにして低エ
ネルギーの電子が少なくなると第1プラズマ室から低エ
ネルギー電子が入ってくる。エネルギーフィルタは、電
子エネルギーに対して選択性あるものである。中性原
子、分子は自由に通過を許すものとする。それは数十ガ
ウス程度の磁場を形成することによってなされる。その
ような磁場は永久磁石を対向させることによって発生さ
せる事ができる。あるいは平行な複数の導体棒に電流を
流す事によって磁場を発生させることができる。
を2つに分離し、第1プラズマ室では原料ガスを導きこ
れを励起しプラズマ生成を行う。第2プラズマ室にはウ
エハとサセプタを設ける。二つのプラズマ室の間には磁
場によるエネルギーフィルタを設ける。第1プラズマ室
では旺盛なプラズマ生成が行われ電子のエネルギーが高
い。エネルギーフィルタは高エネルギーの電子の通過を
防ぐ。第2プラズマ室は低エネルギーの電子が多く存在
する。低エネルギー電子は中性分子、原子との衝突結合
の断面積が大きい。低エネルギー電子は中性原子に結び
ついてこれを負イオンH−化する。そのようにして低エ
ネルギーの電子が少なくなると第1プラズマ室から低エ
ネルギー電子が入ってくる。エネルギーフィルタは、電
子エネルギーに対して選択性あるものである。中性原
子、分子は自由に通過を許すものとする。それは数十ガ
ウス程度の磁場を形成することによってなされる。その
ような磁場は永久磁石を対向させることによって発生さ
せる事ができる。あるいは平行な複数の導体棒に電流を
流す事によって磁場を発生させることができる。
【0049】[3.Cs法]負イオン源として既に広く
使われている方法である。Csは金属表面に吸着される
と金属表面の仕事関数を下げる作用がある。仕事関数が
下がるので電子がより放出されやすくなる。そこでこの
金属を負にバイアスすると金属は電子の放出体として機
能する。水素分子、水素正イオンが、Csに当たると電
子が水素分子などに与えられ水素負イオンになる。Cs
は蒸発源に固体の状態で収容しておき加熱気化して金属
表面に導く。Csの他にルビジウムRb、カリウムK、
バリウムBaなどをも利用できる。
使われている方法である。Csは金属表面に吸着される
と金属表面の仕事関数を下げる作用がある。仕事関数が
下がるので電子がより放出されやすくなる。そこでこの
金属を負にバイアスすると金属は電子の放出体として機
能する。水素分子、水素正イオンが、Csに当たると電
子が水素分子などに与えられ水素負イオンになる。Cs
は蒸発源に固体の状態で収容しておき加熱気化して金属
表面に導く。Csの他にルビジウムRb、カリウムK、
バリウムBaなどをも利用できる。
【0050】[実施例1(プラズマ消灯直後負イオン増
加利用)]図2によって実施例1を説明する。原料ガス
入口29を有するチャンバ30は高周波励起プラズマ発
生装置である。チャンバ30内部下方にサセプタ電極3
1が、上方に対向電極32が設けられる。サセプタ電極
31はシャフト33によって支持される。シャフト33
は絶縁物34によってチャンバ30から絶縁される。平
行平板電極31、32の一方の電極32は配線37、マ
ッチングボックス38、配線39、第1スイッチ40を
介して13.56MHzの高周波電源41に接続され
る。高周波電源41は第1トリガ回路45によってトリ
ガされ周期的にオン/オフされる。
加利用)]図2によって実施例1を説明する。原料ガス
入口29を有するチャンバ30は高周波励起プラズマ発
生装置である。チャンバ30内部下方にサセプタ電極3
1が、上方に対向電極32が設けられる。サセプタ電極
31はシャフト33によって支持される。シャフト33
は絶縁物34によってチャンバ30から絶縁される。平
行平板電極31、32の一方の電極32は配線37、マ
ッチングボックス38、配線39、第1スイッチ40を
介して13.56MHzの高周波電源41に接続され
る。高周波電源41は第1トリガ回路45によってトリ
ガされ周期的にオン/オフされる。
【0051】平行平板電極31、32の他方のサセプタ
電極31にはSi基板58が積載される。サセプタ電極
31につづくシャフト33は絶縁物34を介してチャン
バ30に支持される。シャフト33は配線42、第2ス
イッチ43を介して正バイアス電源44の正極に接続さ
れる。正バイアス電源であって負バイアス電源ではな
い。ここに注意すべきである。第2スイッチ43は第2
トリガ回路46によって周期的にオンオフする。
電極31にはSi基板58が積載される。サセプタ電極
31につづくシャフト33は絶縁物34を介してチャン
バ30に支持される。シャフト33は配線42、第2ス
イッチ43を介して正バイアス電源44の正極に接続さ
れる。正バイアス電源であって負バイアス電源ではな
い。ここに注意すべきである。第2スイッチ43は第2
トリガ回路46によって周期的にオンオフする。
【0052】タイミング調整回路47は、第1、第2ト
リガ回路45、46を図3のように一定の時間差をもっ
てオンオフする。プラズマを点灯する第1スイッチを短
くパルス的にオンオフしその直後にサセプタ電極31、
ウエハ−58に正のバイアス電圧を印加する第2スイッ
チ43を短くオンオフする。その意味は以下のようであ
る。
リガ回路45、46を図3のように一定の時間差をもっ
てオンオフする。プラズマを点灯する第1スイッチを短
くパルス的にオンオフしその直後にサセプタ電極31、
ウエハ−58に正のバイアス電圧を印加する第2スイッ
チ43を短くオンオフする。その意味は以下のようであ
る。
【0053】プラズマ生成チャンバ30内に水素ガスを
導入する。第1トリガ回路45が第1スイッチ40をオ
ン(パルス立ち上がり48)にする。対向電極32、サ
セプタ電極31に高周波電圧が印加される。電極間でグ
ロー放電が起こり水素プラズマが生成される。電子は数
10eV程度の運動エネルギーをもつ。これが図3の高
周波オン49でのプラズマ点灯状態である。
導入する。第1トリガ回路45が第1スイッチ40をオ
ン(パルス立ち上がり48)にする。対向電極32、サ
セプタ電極31に高周波電圧が印加される。電極間でグ
ロー放電が起こり水素プラズマが生成される。電子は数
10eV程度の運動エネルギーをもつ。これが図3の高
周波オン49でのプラズマ点灯状態である。
【0054】第1トリガ回路45がオフ(立ち下がり5
0)となると、第1スイッチ40が切れる。プラズマは
消滅に向かう。電子温度が下がりプラズマ中の数10e
V程度の高エネルギー電子は数μsec内に急速に消滅
する。瞬間的に電子はエネルギーを失い数eV程度の低
いエネルギーになる。エネルギーが低いと速度が遅いの
で水素原子との衝突断面積が著しく増える。つまり水素
に衝突し易くなる。この低エネルギー電子が水素分子に
解離性付着し、H−が生成される。そのためにH−密度
はトリガ回路45がオフ50となった直後から急減に上
昇し始める。ガス圧を高く、また投入マイクロ波電力を
高め電界を強めることによって、H−がより優先的に生
成される。それによって、負イオンの殆ど全てが一原子
一価のH −になる。プラズマ容器や生成条件によるため
一概には言えないが、数10μsec〜100msec
の間にH−密度はピーク値を取る。そのとき負イオン数
は正イオンの数に匹敵するぐらい多くなっている。その
後壁面との衝突などによってH−は徐々に減少する。
0)となると、第1スイッチ40が切れる。プラズマは
消滅に向かう。電子温度が下がりプラズマ中の数10e
V程度の高エネルギー電子は数μsec内に急速に消滅
する。瞬間的に電子はエネルギーを失い数eV程度の低
いエネルギーになる。エネルギーが低いと速度が遅いの
で水素原子との衝突断面積が著しく増える。つまり水素
に衝突し易くなる。この低エネルギー電子が水素分子に
解離性付着し、H−が生成される。そのためにH−密度
はトリガ回路45がオフ50となった直後から急減に上
昇し始める。ガス圧を高く、また投入マイクロ波電力を
高め電界を強めることによって、H−がより優先的に生
成される。それによって、負イオンの殆ど全てが一原子
一価のH −になる。プラズマ容器や生成条件によるため
一概には言えないが、数10μsec〜100msec
の間にH−密度はピーク値を取る。そのとき負イオン数
は正イオンの数に匹敵するぐらい多くなっている。その
後壁面との衝突などによってH−は徐々に減少する。
【0055】第1トリガ回路45がオフとなってからオ
ンとなるまでの間、より好ましくは、電子密度が極端に
低下する、第1トリガ回路45がオフ(51)してから
10μsec以降からオンとなるまでの間に第2トリガ
回路46をオンする(53)。オン54時には、Si基
板に20〜220kVの正のバイアス電圧がパルス的に
印加される。ウエハ−は正のバイアス電圧が印加されプ
ラズマ57中の負イオンがウエハ−58に引き寄せられ
る。加速されてウエハ−の内部奥深くまで進入する。プ
ラズマ57の広がりはウエハ−58よりも大きいので、
水素負イオンは全面に同等分だけ注入される。だから走
査する必要はない。すぐに負イオンは減少するが正のバ
イアス電圧はすぐに解除(立ち下がり55)するから無
駄な時間は少ない。
ンとなるまでの間、より好ましくは、電子密度が極端に
低下する、第1トリガ回路45がオフ(51)してから
10μsec以降からオンとなるまでの間に第2トリガ
回路46をオンする(53)。オン54時には、Si基
板に20〜220kVの正のバイアス電圧がパルス的に
印加される。ウエハ−は正のバイアス電圧が印加されプ
ラズマ57中の負イオンがウエハ−58に引き寄せられ
る。加速されてウエハ−の内部奥深くまで進入する。プ
ラズマ57の広がりはウエハ−58よりも大きいので、
水素負イオンは全面に同等分だけ注入される。だから走
査する必要はない。すぐに負イオンは減少するが正のバ
イアス電圧はすぐに解除(立ち下がり55)するから無
駄な時間は少ない。
【0056】すぐに次の回のプラズマ点灯(立ち上がり
48)を行い、プラズマを立ち上げ、これを消して負イ
オン濃度を高め、正のバイアス電圧を印加する(立ち上
がり53)。このような繰り返しによって少しづつ負イ
オンH−をウエハ−に注入する。
48)を行い、プラズマを立ち上げ、これを消して負イ
オン濃度を高め、正のバイアス電圧を印加する(立ち上
がり53)。このような繰り返しによって少しづつ負イ
オンH−をウエハ−に注入する。
【0057】この実施例ではスイッチ40、43とし
て、半導体スイッチを用いている。この場合は、デユー
ティ1%、繰り返し周波数は数Hz〜10kHzまで印
加可能であることを確認している。またスイッチング手
段としてサイラトロン等を用いる事も可能である。
て、半導体スイッチを用いている。この場合は、デユー
ティ1%、繰り返し周波数は数Hz〜10kHzまで印
加可能であることを確認している。またスイッチング手
段としてサイラトロン等を用いる事も可能である。
【0058】実施例1の主点は、プラズマをオン/オフ
させ、オフ期間中にH−を多量に生成し、タイミング良
く正のバイアス電圧を印加してH−をSi基板に注入す
る事である。プラズマ消灯直後の負イオンの増大現象を
巧みに利用するものである。
させ、オフ期間中にH−を多量に生成し、タイミング良
く正のバイアス電圧を印加してH−をSi基板に注入す
る事である。プラズマ消灯直後の負イオンの増大現象を
巧みに利用するものである。
【0059】ここでは高周波励起の装置を用いたがこれ
に限らない。プラズマ生成手段としては高周波プラズマ
以外にもマイクロ波プラズマでも直流放電プラズマでも
良い。何れの場合も周期的にプラズマ生成手段をオンオ
フしオフになった直後の負イオン増加時にタイミングを
合わせてウエハ−に正のバイアス電圧を印加する。
に限らない。プラズマ生成手段としては高周波プラズマ
以外にもマイクロ波プラズマでも直流放電プラズマでも
良い。何れの場合も周期的にプラズマ生成手段をオンオ
フしオフになった直後の負イオン増加時にタイミングを
合わせてウエハ−に正のバイアス電圧を印加する。
【0060】[実施例2(エネルギーフィルタによって
低エネルギー電子を通す)]水素負イオンを多量に生成
する方法はいくつかあるが、とくに核融合開発における
中性粒子入射装置(NBI:Neutral Beam Injection)用水
素負イオン源の開発において多くの成果が上げられてい
る。実施例2はこれを応用したものである。水素負イオ
ン源の構造、作用などは以下の文献に述べられている。
(11) 「イオン源工学」 石川順三著 アイオニクス社
出版pp486−492プラズマ室内に水素ガスを導入
し、プラズマ室に設けられた熱フィラメントを通電加熱
することによって熱電子を発生させる。概ね40V〜1
00Vの直流電圧を、熱フィラメントを負極、プラズマ
室壁を正極として接続し、直流放電によって水素プラズ
マを生成する。プラズマ生成室外側にはN極とS極が交
互に配列されるように永久磁石を配置する。多極(カス
プ磁場)磁界を形成して効率よくプラズマを閉じ込め
る。
低エネルギー電子を通す)]水素負イオンを多量に生成
する方法はいくつかあるが、とくに核融合開発における
中性粒子入射装置(NBI:Neutral Beam Injection)用水
素負イオン源の開発において多くの成果が上げられてい
る。実施例2はこれを応用したものである。水素負イオ
ン源の構造、作用などは以下の文献に述べられている。
(11) 「イオン源工学」 石川順三著 アイオニクス社
出版pp486−492プラズマ室内に水素ガスを導入
し、プラズマ室に設けられた熱フィラメントを通電加熱
することによって熱電子を発生させる。概ね40V〜1
00Vの直流電圧を、熱フィラメントを負極、プラズマ
室壁を正極として接続し、直流放電によって水素プラズ
マを生成する。プラズマ生成室外側にはN極とS極が交
互に配列されるように永久磁石を配置する。多極(カス
プ磁場)磁界を形成して効率よくプラズマを閉じ込め
る。
【0061】プラズマ室は、磁場によって、第1プラズ
マ室と第2プラズマ室に分けられる。平行な複数の導体
棒に電流を流す事によって、数10ガウスの程度の弱い
磁界を形成する。これは、エネルギーフィルタと呼ばれ
る。エネルギーフィルタは、第1プラズマ室内で生成さ
れた数10eV程度の高エネルギー電子が第2プラズマ
室内に多量に進入しないようにする。
マ室と第2プラズマ室に分けられる。平行な複数の導体
棒に電流を流す事によって、数10ガウスの程度の弱い
磁界を形成する。これは、エネルギーフィルタと呼ばれ
る。エネルギーフィルタは、第1プラズマ室内で生成さ
れた数10eV程度の高エネルギー電子が第2プラズマ
室内に多量に進入しないようにする。
【0062】第2プラズマ室には、1eV〜0.1eV
程度の低エネルギー電子を多く含むプラズマが生成され
る。水素分子の解離性電子付着によってH−が多量に生
成される。
程度の低エネルギー電子を多く含むプラズマが生成され
る。水素分子の解離性電子付着によってH−が多量に生
成される。
【0063】図4に実施例2をより具体的に示す。エネ
ルギーフィルタによって低エネルギー電子を増やし負イ
オン生成を促進する。熱フィラメントプラズマ生成装置
を例にするが、そのほかの励起方法であっても適用する
ことができる。プラズマ室61はガス入口、ガス排出口
(図示しない)を有する。入口から水素ガス、アルゴン
ガスなどが導入される。フィラメント64は導入端子6
2を通りフィラメント電源65に接続される。フィラメ
ント64とプラズマ室61の間にはア−ク電源66、第
1スイッチ67が接続される。フィラメント64は加熱
され熱電子を放出する。熱電子はプラズマ室61の壁に
向かって流れア−ク放電を引き起こす。ア−ク放電によ
ってガスが励起されプラズマとなる。
ルギーフィルタによって低エネルギー電子を増やし負イ
オン生成を促進する。熱フィラメントプラズマ生成装置
を例にするが、そのほかの励起方法であっても適用する
ことができる。プラズマ室61はガス入口、ガス排出口
(図示しない)を有する。入口から水素ガス、アルゴン
ガスなどが導入される。フィラメント64は導入端子6
2を通りフィラメント電源65に接続される。フィラメ
ント64とプラズマ室61の間にはア−ク電源66、第
1スイッチ67が接続される。フィラメント64は加熱
され熱電子を放出する。熱電子はプラズマ室61の壁に
向かって流れア−ク放電を引き起こす。ア−ク放電によ
ってガスが励起されプラズマとなる。
【0064】プラズマ室61の中間部に複数の導体棒6
9が平行に設けられる。これには同方向に電流を流す。
導体棒69の周りに数10ガウス〜100ガウス程度の
磁場を生ずる。この弱い磁場の障壁を、高いエネルギー
の電子は通り抜けることができない。低エネルギーの電
子はこれを通り抜けることができる。だから導体棒69
が作る磁場は低エネルギー電子だけを選択透過させるエ
ネルギーフィルタとなっている。
9が平行に設けられる。これには同方向に電流を流す。
導体棒69の周りに数10ガウス〜100ガウス程度の
磁場を生ずる。この弱い磁場の障壁を、高いエネルギー
の電子は通り抜けることができない。低エネルギーの電
子はこれを通り抜けることができる。だから導体棒69
が作る磁場は低エネルギー電子だけを選択透過させるエ
ネルギーフィルタとなっている。
【0065】プラズマ室61は導体棒69によって上下
に分割される。上方は熱フィラメントによって水素プラ
ズマを励起する部分である。第1プラズマ室68と呼
ぶ。下方は負イオンを生成する部分である。第2プラズ
マ室70と呼ぶ。ここにはウエハ−72を戴置したサセ
プタ73がある。サセプタ73はシャフト74を介し外
部回路につながる。シャフト74は第2スイッチ76、
正バイアス電源77につながる。タイミング調整回路7
8によって第1スイッチ67、第2スイッチ76は図3
のようなタイミングに従ってパルス的に開閉する。
に分割される。上方は熱フィラメントによって水素プラ
ズマを励起する部分である。第1プラズマ室68と呼
ぶ。下方は負イオンを生成する部分である。第2プラズ
マ室70と呼ぶ。ここにはウエハ−72を戴置したサセ
プタ73がある。サセプタ73はシャフト74を介し外
部回路につながる。シャフト74は第2スイッチ76、
正バイアス電源77につながる。タイミング調整回路7
8によって第1スイッチ67、第2スイッチ76は図3
のようなタイミングに従ってパルス的に開閉する。
【0066】正バイアス電圧はSiウエハ−への必要な
水素の注入深さによって適当に決める。20keV〜2
20keVの程度の注入深さとする事が多い。タイミン
グ調整回路78はスイッチ76をオンオフする。スイッ
チ76が閉じたときウエハ−は正電圧にバイアスされる
から水素負イオンが奥深く注入される。広がりあるプラ
ズマの中にウエハ−があるから一挙に全面に水素負イオ
ンを注入できる。大面積のプラズマであるから質量分
離、ビーム走査は不要である。
水素の注入深さによって適当に決める。20keV〜2
20keVの程度の注入深さとする事が多い。タイミン
グ調整回路78はスイッチ76をオンオフする。スイッ
チ76が閉じたときウエハ−は正電圧にバイアスされる
から水素負イオンが奥深く注入される。広がりあるプラ
ズマの中にウエハ−があるから一挙に全面に水素負イオ
ンを注入できる。大面積のプラズマであるから質量分
離、ビーム走査は不要である。
【0067】プラズマ室61の下半外壁には、永久磁石
71が多数設けられる。NSの極が隣接磁石間で反転す
るような配列になっている。隣接磁石間でカスプ磁場を
生成し荷電粒子をプラズマ室の中央部に閉じ込める作用
がある。
71が多数設けられる。NSの極が隣接磁石間で反転す
るような配列になっている。隣接磁石間でカスプ磁場を
生成し荷電粒子をプラズマ室の中央部に閉じ込める作用
がある。
【0068】その動作は次のようである。水素ガスをガ
ス入口から導入する。フィラメントによって熱電子放出
されア−ク放電が起こる。これによってガスがプラズマ
に励起される。このプラズマは正イオン、電子、中性原
子、分子を含む。電子が多く負イオンは少ない。電子エ
ネルギーは高くて10eV程度もある。高速の電子であ
るから中性原子と衝突しにくい。
ス入口から導入する。フィラメントによって熱電子放出
されア−ク放電が起こる。これによってガスがプラズマ
に励起される。このプラズマは正イオン、電子、中性原
子、分子を含む。電子が多く負イオンは少ない。電子エ
ネルギーは高くて10eV程度もある。高速の電子であ
るから中性原子と衝突しにくい。
【0069】導体棒69が作る磁場B(数十ガウス〜百
ガウス)が第1、第2プラズマ室68、70の境界にあ
る。荷電粒子、特に高速の電子はこの磁場障壁を抜ける
ことができない。中性原子、分子は磁場Bを通り抜ける
ことができる。軽い電子でもエネルギーが低いもの(約
1eV以下)は導体棒69の磁場Bを通り抜けることが
できる。低エネルギーの電子は磁場にとらえられてサイ
クロトロン運動するがやがて磁場の影響を離脱する。
ガウス)が第1、第2プラズマ室68、70の境界にあ
る。荷電粒子、特に高速の電子はこの磁場障壁を抜ける
ことができない。中性原子、分子は磁場Bを通り抜ける
ことができる。軽い電子でもエネルギーが低いもの(約
1eV以下)は導体棒69の磁場Bを通り抜けることが
できる。低エネルギーの電子は磁場にとらえられてサイ
クロトロン運動するがやがて磁場の影響を離脱する。
【0070】第2プラズマ室70には低エネルギーの電
子が存在するからこれが中性水素分子に解離性付着す
る。これによって水素負イオンができる。低エネルギー
の電子は殆ど全て中性原子、分子に付着して消滅する。
そのとき負イオン密度が最も高くなる。丁度そのときに
ウエハ−72、サセプタ73に正のバイアス電圧を印加
して負イオンを強力に静電力によって引きつける。
子が存在するからこれが中性水素分子に解離性付着す
る。これによって水素負イオンができる。低エネルギー
の電子は殆ど全て中性原子、分子に付着して消滅する。
そのとき負イオン密度が最も高くなる。丁度そのときに
ウエハ−72、サセプタ73に正のバイアス電圧を印加
して負イオンを強力に静電力によって引きつける。
【0071】実施例2では、第1プラズマ室68にのみ
水素ガスを供給しているが、これにかぎらない。一般に
水素ガス圧が高い方が負イオン生成効率が高い。負イオ
ン生成効率を高めるため第2プラズマ室70にも水素ガ
スを供給しても良い。また第1プラズマ室には水素ガス
を与えず、第2プラズマ室70のみに水素ガスを供給し
ても良い。
水素ガスを供給しているが、これにかぎらない。一般に
水素ガス圧が高い方が負イオン生成効率が高い。負イオ
ン生成効率を高めるため第2プラズマ室70にも水素ガ
スを供給しても良い。また第1プラズマ室には水素ガス
を与えず、第2プラズマ室70のみに水素ガスを供給し
ても良い。
【0072】正バイアスがオフ56であるときウエハ−
は正イオンにさらされているがそれは差し支えない。正
イオンが単に接触するだけではウエハ−内部に取り込ま
れない。この実施例ではタイミング調整回路78によっ
て、プラズマ励起を間欠的に行い、消灯後僅かな時間を
おいて、ウエハ−72に正電圧をパルス的に印加する。
負イオン密度が高くなった時に、ウエハ−を正電圧にバ
イアスして負イオンをウエハ−に効果的に注入する。
は正イオンにさらされているがそれは差し支えない。正
イオンが単に接触するだけではウエハ−内部に取り込ま
れない。この実施例ではタイミング調整回路78によっ
て、プラズマ励起を間欠的に行い、消灯後僅かな時間を
おいて、ウエハ−72に正電圧をパルス的に印加する。
負イオン密度が高くなった時に、ウエハ−を正電圧にバ
イアスして負イオンをウエハ−に効果的に注入する。
【0073】[実施例3(エネルギーフィルタによって
低エネルギー電子を通す)]図5は第3の実施例を示
す。これはエネルギーフィルタの部分を導体棒でなく、
永久磁石81〜84によって置き換えたものである。カ
スプ磁場を作る永久磁石71とは別に、プラズマ室61
の中間高さに同一方向を向いた永久磁石81〜84を設
ける。異極が対向する永久磁石81、82間と永久磁石
83、84間に一方向に向かう磁束密度Bが生ずる。こ
れは高速電子を遮断する作用がありエネルギーフィルタ
として機能する。図4の導体棒に電流を流すのと同じ作
用がある。下半部の永久磁石71はカスプ磁場を生成す
るためのものである。ウエハ−72を間欠的に正電源に
よってバイアスすることによって負イオンを注入する点
は変わらない。全面一挙注入であるから質量分離やビー
ム走査が不要である。
低エネルギー電子を通す)]図5は第3の実施例を示
す。これはエネルギーフィルタの部分を導体棒でなく、
永久磁石81〜84によって置き換えたものである。カ
スプ磁場を作る永久磁石71とは別に、プラズマ室61
の中間高さに同一方向を向いた永久磁石81〜84を設
ける。異極が対向する永久磁石81、82間と永久磁石
83、84間に一方向に向かう磁束密度Bが生ずる。こ
れは高速電子を遮断する作用がありエネルギーフィルタ
として機能する。図4の導体棒に電流を流すのと同じ作
用がある。下半部の永久磁石71はカスプ磁場を生成す
るためのものである。ウエハ−72を間欠的に正電源に
よってバイアスすることによって負イオンを注入する点
は変わらない。全面一挙注入であるから質量分離やビー
ム走査が不要である。
【0074】[実施例4(ECRプラズマ装置)]図
4、図5も熱フィラメントプラズマ装置であったが、図
6に示すものはECRマイクロ波プラズマ装置である。
カスプ磁場による閉じ込めの代わりに、ECRコイルの
縦磁場を用いている。
4、図5も熱フィラメントプラズマ装置であったが、図
6に示すものはECRマイクロ波プラズマ装置である。
カスプ磁場による閉じ込めの代わりに、ECRコイルの
縦磁場を用いている。
【0075】マグネトロン85で発生したマイクロ波8
7は導波管86を伝搬する。マイクロ波87は誘電体窓
88を通り、プラズマ室89にはガス入口(図示しな
い)とガス出口(図示しない)がありマイクロ波によっ
てガスをプラズマに励起する。プラズマ室89の周囲に
はコイル90が設置される。コイル90はプラズマ室8
9内部のプラズマ91に縦磁場92を生ずる。電子はコ
イル磁場によってサイクロトロン運動する。サイクロト
ロン周波数とマイクロ波周波数が同一の領域でマイクロ
波の共鳴吸収(ECR)が起こる。そこでプラズマ密度
が高くなる。プラズマ室89の内部に、サセプタ93に
よって支持されるウエハ−94が設けられる。プラズマ
91とウエハ−94の全面が接触する。スイッチ97、
正バイアス電源98がサセプタ93に接続される。タイ
ミング調整回路99がスイッチ97を周期的に開閉す
る。また適当な時間差でマグネトロン85もオンオフす
る。オンオフのタイミングは図3に示すものと同じであ
る。
7は導波管86を伝搬する。マイクロ波87は誘電体窓
88を通り、プラズマ室89にはガス入口(図示しな
い)とガス出口(図示しない)がありマイクロ波によっ
てガスをプラズマに励起する。プラズマ室89の周囲に
はコイル90が設置される。コイル90はプラズマ室8
9内部のプラズマ91に縦磁場92を生ずる。電子はコ
イル磁場によってサイクロトロン運動する。サイクロト
ロン周波数とマイクロ波周波数が同一の領域でマイクロ
波の共鳴吸収(ECR)が起こる。そこでプラズマ密度
が高くなる。プラズマ室89の内部に、サセプタ93に
よって支持されるウエハ−94が設けられる。プラズマ
91とウエハ−94の全面が接触する。スイッチ97、
正バイアス電源98がサセプタ93に接続される。タイ
ミング調整回路99がスイッチ97を周期的に開閉す
る。また適当な時間差でマグネトロン85もオンオフす
る。オンオフのタイミングは図3に示すものと同じであ
る。
【0076】マグネトロン85をパルス駆動する。プラ
ズマがそれに応じて点灯する。プラズマが消えた後の負
イオン密度の上昇に合わせてウエハ−94とサセプタ9
3を正電位にバイアスする。これによって水素負イオン
H−がSiウエハ−に注入される。全面でプラズマに接
触しているから、一挙に全面に水素負イオンが注入され
る。一種類の負イオンしか発生しないから質量分離の必
要はない。ビームを絞らないから走査機構も不要であ
る。
ズマがそれに応じて点灯する。プラズマが消えた後の負
イオン密度の上昇に合わせてウエハ−94とサセプタ9
3を正電位にバイアスする。これによって水素負イオン
H−がSiウエハ−に注入される。全面でプラズマに接
触しているから、一挙に全面に水素負イオンが注入され
る。一種類の負イオンしか発生しないから質量分離の必
要はない。ビームを絞らないから走査機構も不要であ
る。
【0077】[実施例5] 図7に実施例5を示す。セ
シウムを利用したスパッタ型負イオン源を用いたもので
ある。セシウム利用スパッタ型負イオン源については例
えば次の文献に説明されている。 (12)富岡哲生、辻博司、豊田啓孝、後藤康仁、石川順
三、「RFプラズマスパッタ型負重イオン源からの酸素
及びフッ素負イオン引き出し特性」 Proc.BEA
MS1995TOKYO、pp191−194
シウムを利用したスパッタ型負イオン源を用いたもので
ある。セシウム利用スパッタ型負イオン源については例
えば次の文献に説明されている。 (12)富岡哲生、辻博司、豊田啓孝、後藤康仁、石川順
三、「RFプラズマスパッタ型負重イオン源からの酸素
及びフッ素負イオン引き出し特性」 Proc.BEA
MS1995TOKYO、pp191−194
【0078】プラズマ生成室100内の上方には導電性
ターゲット101が設けられる。ターゲット101の軸
は絶縁物102を経て外部に引き出され、負バイアス電
源103に接続される。ガス入口104から原料ガスが
供給される。プラズマ生成室100内部には数ターンの
高周波コイル105が設置される。高周波コイル105
の端子は絶縁物106を経て外部へ取り出される。その
一端はマッチングボックス107、第1スイッチ108
を経て高周波電源109に接続される。高周波電源10
9の一端は接地される。コイル105の他端は接地され
ている。プラズマ生成室100の下方には、サセプタ1
10、ウエハ−111が設けられる。軸112は絶縁物
113を通って外部に延長する。軸112、サセプタ1
10、ウエハ−111は、第2スイッチ114、正バイ
アス電源115に接続される。正バイアス電源115
は、20keV〜220keVの間の加速エネルギーを
水素イオンに与える。タイミング調整回路116が第
1、第2スイッチ108、114を図3のようなタイミ
ングでパルス的に開閉する。
ターゲット101が設けられる。ターゲット101の軸
は絶縁物102を経て外部に引き出され、負バイアス電
源103に接続される。ガス入口104から原料ガスが
供給される。プラズマ生成室100内部には数ターンの
高周波コイル105が設置される。高周波コイル105
の端子は絶縁物106を経て外部へ取り出される。その
一端はマッチングボックス107、第1スイッチ108
を経て高周波電源109に接続される。高周波電源10
9の一端は接地される。コイル105の他端は接地され
ている。プラズマ生成室100の下方には、サセプタ1
10、ウエハ−111が設けられる。軸112は絶縁物
113を通って外部に延長する。軸112、サセプタ1
10、ウエハ−111は、第2スイッチ114、正バイ
アス電源115に接続される。正バイアス電源115
は、20keV〜220keVの間の加速エネルギーを
水素イオンに与える。タイミング調整回路116が第
1、第2スイッチ108、114を図3のようなタイミ
ングでパルス的に開閉する。
【0079】プラズマ生成室100の外部にオーブン1
17がある。この内部にセシウムCs118が収容され
る。周りのヒ−タ119によってオーブンを加熱するこ
とができる。オーブン117の上にはパイプがついてお
りパイプ先端のノズル121はターゲット101の下面
に向かって設けられる。ヒ−タ119によってCsを加
熱すると蒸気が発生し、ノズル121から噴出しターゲ
ット101の表面に付着する。プラズマ生成室100に
はガス排出口122がありここから内部を真空に引くこ
とができるようになっている。以上の構成においてその
動作を述べる。
17がある。この内部にセシウムCs118が収容され
る。周りのヒ−タ119によってオーブンを加熱するこ
とができる。オーブン117の上にはパイプがついてお
りパイプ先端のノズル121はターゲット101の下面
に向かって設けられる。ヒ−タ119によってCsを加
熱すると蒸気が発生し、ノズル121から噴出しターゲ
ット101の表面に付着する。プラズマ生成室100に
はガス排出口122がありここから内部を真空に引くこ
とができるようになっている。以上の構成においてその
動作を述べる。
【0080】ターゲット101には300V〜800V
程度の負電圧が印加されている。オーブン117からセ
シウム蒸気が生じターゲット101に付着している。プ
ラズマ生成室100にアルゴンAr、キセノンXeなど
のスパッタガスと水素ガスの混合ガスを導入する。水素
分子の一部はターゲットのセシウム層の上に吸着され
る。第1スイッチ108を閉じ高周波コイル105に高
周波電圧を印加する。高周波によってガス中の電子が上
下に振動し原子に当たって電離するから、混合ガス(X
e+H)のプラズマが生成される。プラズマというのは
電子、正イオン、中性ラジカル、中性分子などの集合で
ある。
程度の負電圧が印加されている。オーブン117からセ
シウム蒸気が生じターゲット101に付着している。プ
ラズマ生成室100にアルゴンAr、キセノンXeなど
のスパッタガスと水素ガスの混合ガスを導入する。水素
分子の一部はターゲットのセシウム層の上に吸着され
る。第1スイッチ108を閉じ高周波コイル105に高
周波電圧を印加する。高周波によってガス中の電子が上
下に振動し原子に当たって電離するから、混合ガス(X
e+H)のプラズマが生成される。プラズマというのは
電子、正イオン、中性ラジカル、中性分子などの集合で
ある。
【0081】ターゲット101には負電圧が印加されて
いるから混合ガスのうち不活性ガスの正イオン、例えば
Xe+イオンがターゲットに引き寄せられる。不活性ガ
ス正イオンはターゲットの水素分子に当たりこれをスパ
ッタリングする。水素分子はCsから電子を取り分解し
て一原子負イオンH−になる。Csを使うので負イオン
濃度が高くなる。これだけでも水素負イオンを生成でき
るが本発明は、実施例1で述べたような工夫をする。タ
イミング調整回路116によって、高周波コイルへのパ
ルス的な電力供給の直後にウエハ−111を正電圧にバ
イアスする。
いるから混合ガスのうち不活性ガスの正イオン、例えば
Xe+イオンがターゲットに引き寄せられる。不活性ガ
ス正イオンはターゲットの水素分子に当たりこれをスパ
ッタリングする。水素分子はCsから電子を取り分解し
て一原子負イオンH−になる。Csを使うので負イオン
濃度が高くなる。これだけでも水素負イオンを生成でき
るが本発明は、実施例1で述べたような工夫をする。タ
イミング調整回路116によって、高周波コイルへのパ
ルス的な電力供給の直後にウエハ−111を正電圧にバ
イアスする。
【0082】高周波をコイル105に通すと高周波で電
子が強く運動しプラズマができる。高周波を切ると電子
が運動エネルギーを失い、中性水素分子との衝突の確率
が増える。そして殆どの低速電子が中性水素と結合し、
負イオンとなる。特にCsの添加量を調整することによ
って、H−を独占的に生成する事が可能である。丁度そ
のときにウエハ−に正のバイアス電圧を印加することに
よって効率よく負イオンをウエハ−へ注入する。
子が強く運動しプラズマができる。高周波を切ると電子
が運動エネルギーを失い、中性水素分子との衝突の確率
が増える。そして殆どの低速電子が中性水素と結合し、
負イオンとなる。特にCsの添加量を調整することによ
って、H−を独占的に生成する事が可能である。丁度そ
のときにウエハ−に正のバイアス電圧を印加することに
よって効率よく負イオンをウエハ−へ注入する。
【0083】この方法は、後でSi基板上のCs或いは
浅く注入されたCsを除去しなければならないという問
題がある。しかし負イオンの生成効率を高めるという点
で利点がある。放電オフ期間(図3の51)中に基板
(Siウエハ−)に水素負イオンが注入されるが、プラ
ズマは全体的に中性を保とうとするので、正イオンがプ
ラズマ生成室壁面などに衝突する。この正イオンがセシ
ウム被覆ターゲットに当たり、さらに負イオン濃度を上
げることができる。結局負バイアス電源103から電子
を与えるので負イオンをより高濃度で生成できる。
浅く注入されたCsを除去しなければならないという問
題がある。しかし負イオンの生成効率を高めるという点
で利点がある。放電オフ期間(図3の51)中に基板
(Siウエハ−)に水素負イオンが注入されるが、プラ
ズマは全体的に中性を保とうとするので、正イオンがプ
ラズマ生成室壁面などに衝突する。この正イオンがセシ
ウム被覆ターゲットに当たり、さらに負イオン濃度を上
げることができる。結局負バイアス電源103から電子
を与えるので負イオンをより高濃度で生成できる。
【0084】図8に本発明により水素負イオンをSi基
板に注入し、水素の多孔質膜を作り他のSiを付けて多
孔質膜からSiを剥離して、SOI基板を作製する行程
を示す。簡単に説明すると、第1のSi基板の表面を酸
化しSiO2膜を作る(1)。次に水素負イオンを注入
し、ポロシティの大きい多孔質層を形成する(2)。そ
の後熱処理によって、表面のSi層の注入ダメージを回
復する(3)。第1のSi基板を貼り合わせる(4)。
その後垂直方向に剪断力を加える事によって前記多孔質
層で第1基板を切断する(5)。その後、表面を研磨す
る(6)。こうしてSOI基板を作製する。
板に注入し、水素の多孔質膜を作り他のSiを付けて多
孔質膜からSiを剥離して、SOI基板を作製する行程
を示す。簡単に説明すると、第1のSi基板の表面を酸
化しSiO2膜を作る(1)。次に水素負イオンを注入
し、ポロシティの大きい多孔質層を形成する(2)。そ
の後熱処理によって、表面のSi層の注入ダメージを回
復する(3)。第1のSi基板を貼り合わせる(4)。
その後垂直方向に剪断力を加える事によって前記多孔質
層で第1基板を切断する(5)。その後、表面を研磨す
る(6)。こうしてSOI基板を作製する。
【0085】
【発明の効果】半導体、金属、絶縁体などの基板に水素
負イオンを注入する事によって所定深さに水素を埋め込
む。プラズマに半導体、金属、絶縁体など上記の基板の
全体が接触した状態でイオンを注入するから一括して全
面に注入できる。水素負イオンはプラズマパラメータを
調整する事によってH−のみ独占的に生成する事が可能
である。上記の基板に正のパルスバイアス電圧を周期的
に印加することによってH−のみを安定的に、短時間で
実用量を注入する事ができる。質量分離系などを設ける
必要はない。質量分離の大がかりな装置が不要であるか
ら装置価格は低下する。据え付けに必要な面積も節減で
きる。質量分離しないからビームを細くする必要がな
く、走査が不要になる。走査せず一挙に注入できるので
スループットが向上する。
負イオンを注入する事によって所定深さに水素を埋め込
む。プラズマに半導体、金属、絶縁体など上記の基板の
全体が接触した状態でイオンを注入するから一括して全
面に注入できる。水素負イオンはプラズマパラメータを
調整する事によってH−のみ独占的に生成する事が可能
である。上記の基板に正のパルスバイアス電圧を周期的
に印加することによってH−のみを安定的に、短時間で
実用量を注入する事ができる。質量分離系などを設ける
必要はない。質量分離の大がかりな装置が不要であるか
ら装置価格は低下する。据え付けに必要な面積も節減で
きる。質量分離しないからビームを細くする必要がな
く、走査が不要になる。走査せず一挙に注入できるので
スループットが向上する。
【0086】さらにプラズマ生成手段を周期的にオン/
オフさせ、オフ期間に基板に正のバイアスパルスを印加
する。電子の過剰照射による基板過熱及びパルスバイア
ス電源の大容量化を回避する事が可能になる。安価、安
定、小設置面積のイオン注入装置を提供する事ができ
る。
オフさせ、オフ期間に基板に正のバイアスパルスを印加
する。電子の過剰照射による基板過熱及びパルスバイア
ス電源の大容量化を回避する事が可能になる。安価、安
定、小設置面積のイオン注入装置を提供する事ができ
る。
【図1】従来例にかかる水素正イオンをSiウエハ−に
注入する装置の概略断面図。
注入する装置の概略断面図。
【図2】高周波励起によって水素プラズマを生成し、高
周波電力遮断後の一時的な負イオン増加時に正のバイア
ス電圧を印加しSiウエハ−に水素負イオンを注入する
ようにした本発明の第1の実施例にかかる装置の断面
図。
周波電力遮断後の一時的な負イオン増加時に正のバイア
ス電圧を印加しSiウエハ−に水素負イオンを注入する
ようにした本発明の第1の実施例にかかる装置の断面
図。
【図3】図2の第1の実施例において、高周波電力を供
給するタイミングとウエハ−に正のバイアス電圧を印加
するタイミングを示すパルス波形図。
給するタイミングとウエハ−に正のバイアス電圧を印加
するタイミングを示すパルス波形図。
【図4】ECRプラズマ法を用い導体棒電流によってチ
ャンバ中間に磁場を生成してプラズマを二分し負イオン
生成率を上げウエハ−に水素負イオンを注入するように
した本発明の第2の実施例にかかる装置の断面図。
ャンバ中間に磁場を生成してプラズマを二分し負イオン
生成率を上げウエハ−に水素負イオンを注入するように
した本発明の第2の実施例にかかる装置の断面図。
【図5】ECRプラズマ法を用い永久磁石磁場によって
チャンバ中間に磁場を形成しプラズマを二分して負イオ
ン生成率を上げウエハ−に水素負イオンを注入するよう
にした本発明の第3の実施例にかかる装置の断面図。
チャンバ中間に磁場を形成しプラズマを二分して負イオ
ン生成率を上げウエハ−に水素負イオンを注入するよう
にした本発明の第3の実施例にかかる装置の断面図。
【図6】ECRプラズマ法を用いて、ウエハ−に水素負
イオンを注入するようにした本発明の第4の実施例にか
かる装置の断面図。
イオンを注入するようにした本発明の第4の実施例にか
かる装置の断面図。
【図7】スパッタ型負イオン源を用いてウエハ−に水素
負イオンを注入するようにした本発明の第5の実施例を
示す断面図。
負イオンを注入するようにした本発明の第5の実施例を
示す断面図。
【図8】水素負イオンをSi基板に注入して水素の多孔
質層を作り他のSiを付けて、多孔質層からSiを剥離
してSOI基板を作製する工程を示す図。
質層を作り他のSiを付けて、多孔質層からSiを剥離
してSOI基板を作製する工程を示す図。
【図9】全面に水素正イオンを一挙に注入する従来例に
かかる方法を説明する断面図。
かかる方法を説明する断面図。
1チャンバ 2フィラメント 3フィラメント電源 4ガス入口 5絶縁物 6ア−ク電源 7加速電源 8出口 9加速電極 10減速電極 11接地電極 12減速電源 13抵抗 14質量分離マグネット 15水素正イオンビ−ム 16入口 17出口 18スリット板 19電極 20電極 21可変電源 22走査機構 23走査ビーム 24ウエハ− 25サセプタ 26中央軌跡 27偏奇軌跡 29ガス入口 30チャンバ 31サセプタ電極 32対向電極 33シャフト 34絶縁物 35軸 36絶縁物 37配線 38マッチングボックス 39配線 40第1スイッチ 41高周波電源 42配線 43第2スイッチ 44正バイアス電源 45第1トリガ回路 46第2トリガ回路 47タイミング調整回路 48立ち上がり 49オン 50立ち下がり 51オフ 52消灯時 53立ち上がり 54オン 55立ち下がり 56オフ 61プラズマ室 64フィラメント 65フィラメント電源 66ア−ク電源 67第1スイッチ 68第1プラズマ室 69導体棒 70第2プラズマ室 71永久磁石 72ウエハ− 73サセプタ 74軸 75絶縁物 76スイッチ 77正バイアス電源 78タイミング調整回路 81〜84永久磁石 85マグネトロン 86導波管 87マイクロ波 88誘電体窓 89プラズマ室 90コイル 91プラズマ 92縦磁場 93サセプタ 94ウエハ− 95軸 96絶縁物 97スイッチ 98正バイアス電源 99タイミング調整回路 100プラズマ生成室 101ターゲット 102絶縁物 103負バイアス電源 104ガス入口 105コイル 106絶縁物 107マッチングボックス 108第1スイッチ 109高周波電源 110サセプタ 111ウエハ− 112軸 113絶縁物 114第2スイッチ 115正バイアス電源 116タイミング調整回路 117オーブン 118セシウム固体 119ヒ−タ 120パイプ 121ノズル 122ガス排出口
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−264346(JP,A) 特開 平9−92804(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05H 1/46 C23C 14/48 G21K 5/04 H01L 21/265
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体基板、絶縁体基板或いは金属基板
の所定の深さに水素イオンを注入する方法であって、プ
ラズマ生成手段によって水素を含むプラズマを発生し、
半導体基板、絶縁体基板或いは金属基板を水素プラズマ
中にさらし、基板に正のパルス電圧を印加することによ
ってプラズマ中の水素負イオンを基板中に所定深さまで
注入することを特徴とするパルスバイアス水素負イオン
注入方法。 - 【請求項2】 プラズマを生成するプラズマ室内の中間
部に電子を捕獲するための磁場を形成し、磁場の一方の
側の第1プラズマ室ではプラズマ生成手段によってプラ
ズマを生成し、第2プラズマ室には半導体基板、絶縁体
基板又は金属基板を設け、磁場によって妨げられ高エネ
ルギー電子が第2プラズマ室に移動しないようにし、第
2プラズマ室で電子と中性原子、分子の衝突を促進し水
素負イオン濃度を高めるようにすることを特徴とする請
求項1に記載のパルスバイアス水素負イオン注入方法。 - 【請求項3】 高周波コイルに高周波を加える事により
プラズマを生成する手段を備えたプラズマ室にCsを供
給し、プラズマ室内に設置された導電性ターゲットの表
面にCsを堆積させ、このターゲットに負電圧を印加す
る事によって、ターゲットを正イオンでスパッタし、水
素負イオン濃度の高い水素プラズマを生成することを特
徴とする請求項1に記載のパルスバイアス水素負イオン
注入方法。 - 【請求項4】 プラズマ生成手段を周期的にオン/オフ
し、プラズマ生成手段がオフに切り替わってから10μ
secから再びオンになるまでの期間に半導体基板、絶
縁体基板または金属基板に正のパルス電圧を印加するこ
とを特徴とする請求項1、2又は3に記載のパルスバイ
アス水素負イオン注入方法。 - 【請求項5】 真空に引くことができプラズマを生成す
る空間であるプラズマ室と、プラズマ室内にプラズマを
発生するプラズマ発生手段と、プラズマ室に水素原子を
含むガスを導入するガス導入口と、プラズマ室からガス
を排出するガス排気装置と、プラズマ室内に設けられ半
導体基板、絶縁体基板又は金属基板を戴置するためのサ
セプタと、サセプタに正電圧バイアスを印加する正バイ
アス電源と、正バイアス電源とサセプタの間に設けられ
るスイッチと、スイッチを周期的にオンオフし、基板に
パルス的に正電圧バイアスを印加する機構とを含むこと
を特徴とするパルスバイアス水素負イオン注入装置。 - 【請求項6】 プラズマ室内に磁界を形成するための磁
場形成手段を、プラズマ室内或いは外に設け、プラズマ
室を二つに分離し、磁場によってエネルギーの高い電子
の透過を防ぎ、一方のプラズマ室ではプラズマ生成を行
い、他方のプラズマ室にはサセプタと基板を設けた事を
特徴とする請求項5に記載のパルスバイアス水素負イオ
ン注入装置。 - 【請求項7】 高周波コイルに高周波を加える事により
プラズマを生成する手段を備えたプラズマ室に設けられ
た導電性のターゲットと、ターゲットに負電圧を印加す
る負バイアス電源と、Cs、Rb、Kなどの蒸気を生成
するオーブンと、オーブンで発生した蒸気をターゲット
に導くノズルとを設けた事を特徴とする請求項5に記載
のパルスバイアス水素負イオン注入装置。 - 【請求項8】 プラズマ生成手段をオンオフする機構
と、プラズマ生成オンオフと、サセプタの正バイアスの
オンオフのタイミングを決めるタイミング調整回路とを
設け、プラズマ生成手段がオフになった直後にサセプタ
に正のバイアス電圧を印加ことを特徴とする請求項5、
6又は7に記載のパルスバイアス水素負イオン注入装
置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10179838A JP2920188B1 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | パルスバイアス水素負イオン注入方法及び注入装置 |
DE19929278A DE19929278A1 (de) | 1998-06-26 | 1999-06-25 | Verfahren zum Implantieren negativer Wasserstoffionen und Implantierungseinrichtung |
US09/344,341 US6335535B1 (en) | 1998-06-26 | 1999-06-25 | Method for implanting negative hydrogen ion and implanting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10179838A JP2920188B1 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | パルスバイアス水素負イオン注入方法及び注入装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2920188B1 true JP2920188B1 (ja) | 1999-07-19 |
JP2000012285A JP2000012285A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16072792
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---|---|---|---|
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JP4328067B2 (ja) | 2002-07-31 | 2009-09-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | イオン注入方法及びsoiウエハの製造方法、並びにイオン注入装置 |
KR100635786B1 (ko) | 2005-10-05 | 2006-10-18 | 삼성전자주식회사 | 플라스마 도핑 방법 및 이를 수행하기 위한 플라스마 도핑장치 |
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JP5450602B2 (ja) * | 2008-05-22 | 2014-03-26 | エゴロヴィチ バラキン、ウラジミール | シンクロトロンによって加速された荷電粒子を用いて腫瘍を治療する腫瘍治療装置 |
JP2013150809A (ja) * | 2008-05-22 | 2013-08-08 | Vladimir Yegorovich Balakin | 荷電粒子癌治療システムの一部としての荷電粒子ビーム加速方法及び装置 |
US8664561B2 (en) * | 2009-07-01 | 2014-03-04 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | System and method for selectively controlling ion composition of ion sources |
US8461030B2 (en) * | 2009-11-17 | 2013-06-11 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus and method for controllably implanting workpieces |
JP2017059579A (ja) | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
US20220084787A1 (en) * | 2019-01-09 | 2022-03-17 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
US11361947B2 (en) | 2019-01-09 | 2022-06-14 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for plasma processing and method of etching |
CN116844934A (zh) | 2019-02-05 | 2023-10-03 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置 |
-
1998
- 1998-06-26 JP JP10179838A patent/JP2920188B1/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000012285A (ja) | 2000-01-14 |
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