JP5934237B2 - ゲルマニウムおよびホウ素イオン注入のための複合ガスの利用(implementation) - Google Patents
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Description
本発明は、一般に半導体装置構成およびイオン注入に関し、そしてより詳しくは、性能を改善し、イオン注入装置内のイオンソースの有効期間を延長する方法に関する。
イオン注入は、半導体装置構成内で使用され、半導体および/またはウェハ材料にドーパントを選択的に注入する物理的な処理である。それゆえ、注入行為は、ドーパントと半導体材料間の化学的相互作用に依存しない。イオン注入に関して、ドーパント原子/分子は、イオン化され、加速され、ビームに形成され、分析されて、ウェハを横切って通る、すなわち、ウェハはビームによって払われる。ドーパントイオンは、物理的にウェハに衝撃を与え、その表面に侵入し、表面の下であって、それらのエネルギーに関連した深さで静止する。
次に、本発明の1以上の態様の基本的な理解を提供するための簡単な概要を示す。この概要は、本発明の詳細な概観ではなく、また、本発明の重要なもしくは重大な要素を明らかにするものでなく、本発明の範囲を線引きするものでもない。むしろ、概要の主な目的は、後に示されているより詳細な説明のための前置きとして、簡単な形式で本発明のいくつかのコンセプトを示すことである。
図1は、1以上の本発明の態様を実行するために適当なイオン注入システムのブロック図である。
添付の図面を参照して本発明を説明する。図面全体にわたり、同じ参照番号は、同じ要素を参照するために使用される。本発明が以降で描画および記述する例示の実行および態様に限定されないことを当業者は理解するであろう。
Claims (15)
- 性能を改善し、イオン注入装置内のイオンソースの有効期間を延長させるイオン注入システムであって、
ドーパントガスコントローラと、複合ガスコントローラと、イオンソース室とを備えるイオンソースアセンブリであって、上記ドーパントガスコントローラが上記イオンソース室に入るフッ素含有ドーパントガスソースの割合および流量を有効に制御し、複合ガスコントローラが上記イオンソース室に入る複合ガスであって、フッ素含有ドーパントガスと作用する上記複合ガスの割合および流量を有効に制御するイオンソースアセンブリと、
上記イオンソースからイオンビームを受け、上記イオンビームを処理するビームラインアセンブリと、
上記ビームラインアセンブリから上記イオンビームを受ける目標位置と、を備え、
複合ガスを使用せずに、必要なイオンビーム電流を提供する方法を決定した後、イオンビーム電流が減少し始めるまで、複合ガスの流量を増大させながら注入することによって、上記イオンソース室に入る上記複合ガスの割合および流量の機能的な制御は予め定められていることを特徴とするイオン注入システム。 - 上記複合ガスコントローラは、1以上の複合ガスソースから上記イオンソース室に上記複合ガスを放出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。
- 上記複合ガスおよび上記フッ素含有ドーパントガスは、上記イオンソース室に同時に放出されることを特徴とする請求項2に記載のイオン注入システム。
- 上記複合ガスおよび上記フッ素含有ドーパントガスは上記イオンソース室に連続して放出されることを特徴とする請求項2に記載のイオン注入システム。
- 上記イオンソース室に入る上記複合ガスの割合および流量の機能的な制御は上記イオン注入システムの動作期間中に調整されることを特徴とする請求項2に記載のイオン注入システム。
- 上記フッ素含有ドーパントガスソースは、三フッ化ホウ素、四フッ化ゲルマニウム、三フッ化リン、および、四フッ化シリコンのうち1以上を備え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。
- 上記複合ガスは水素を備え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。
- 上記複合ガスは上記フッ素含有ドーパントガスと作用して、フッ化水素を作ることを特徴とする請求項7に記載のイオン注入システム。
- 上記複合ガスはさらにクリプトンを備えることを特徴とする請求項8に記載のイオン注入システム。
- イオンソース室を含むイオンソースの生産性を改善する方法であって、
フッ素含有ドーパントガスをイオンソース室に注入して、プラズマを発生させるステップと、
所望のイオンビーム電流を提供するための加工方法を決定した後、イオンビーム電流の減少が検知されるまで、少なくとも1つの複合ガスを上記イオンソース室に増大させながら注入し、上記複合ガスが上記プラズマ内のフッ素イオンと有効に作用し、上記イオンソース室内の汚染物質の構造を縮小するステップと、
上記イオンソース室内の上記フッ素含有ドーパントガスを励起させて、分離されかつイオン化されたドーパントおよびフッ素ラジカル成分のプラズマを生成するステップと、
上記少なくとも1つの複合ガスと、上記分離されかつイオン化されたフッ素成分を作用させて、上記イオンソース室の汚染を減少させて、イオンソースの有効期間を増加させるステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 上記フッ素含有ドーパントガスは、三フッ化ホウ素、四フッ化ゲルマニウム、三フッ化リン、および、四フッ化シリコンのうち1以上を備えることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 上記複合ガスは水素を備えることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 上記複合ガスはさらにクリプトンを備えることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 上記少なくとも1つの複合ガスと、上記分離されかつイオン化されたフッ素成分を作用させるステップは、フッ化水素を作るステップを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- さらに、上記イオンソース室に予め定められた量の複合ガスを放出するステップを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
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