JPS5827620B2 - イオン衝撃装置 - Google Patents
イオン衝撃装置Info
- Publication number
- JPS5827620B2 JPS5827620B2 JP53116076A JP11607678A JPS5827620B2 JP S5827620 B2 JPS5827620 B2 JP S5827620B2 JP 53116076 A JP53116076 A JP 53116076A JP 11607678 A JP11607678 A JP 11607678A JP S5827620 B2 JPS5827620 B2 JP S5827620B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- chamber
- ion
- defining
- vacuum
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- Expired
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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
- 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
- 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
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイオン注入又はイオン衝撃装置に係り、更に具
体的には上記装置を大気圧以下の選択した圧力すなわち
真空圧力レベルに効果的に保つ手段を有する装置に係る
。
体的には上記装置を大気圧以下の選択した圧力すなわち
真空圧力レベルに効果的に保つ手段を有する装置に係る
。
ビーム軸に関して、適当な位置に置かれたターゲットチ
ェンバにウェハが装填されまたそこから取出されるイオ
ン注入装置では、ポンプダウン時間すなわち装置を操作
可能な真空圧力にするに要する時間が可能なかぎり短く
そしてポンプダウンが可能なかぎり効果的に実行される
ことが重要である。
ェンバにウェハが装填されまたそこから取出されるイオ
ン注入装置では、ポンプダウン時間すなわち装置を操作
可能な真空圧力にするに要する時間が可能なかぎり短く
そしてポンプダウンが可能なかぎり効果的に実行される
ことが重要である。
ポンプダウンをこのような短い時間に行う為に、通常の
イオン注入装置ではビーム線チェンバ及びターゲット・
チェンバに沿って複数個の真空ポンプを備えている。
イオン注入装置ではビーム線チェンバ及びターゲット・
チェンバに沿って複数個の真空ポンプを備えている。
ここでビーム線チェンバ及びターゲット・チェンバとは
、イオン注入装置のうち質量セパレータ又は解析マグネ
ツ１−を含む又はその先の部分であってターゲットに衝
突するように選択されたイオンがビーム軸に沿った軌道
を与れられる部分を云・う。
、イオン注入装置のうち質量セパレータ又は解析マグネ
ツ１−を含む又はその先の部分であってターゲットに衝
突するように選択されたイオンがビーム軸に沿った軌道
を与れられる部分を云・う。
複数個の真空ポンプはコスト、信頼性及び一体化の観点
から完全に望ましいものとは云えない。
から完全に望ましいものとは云えない。
ビーム線に沿って設けられた真空ポンプの数量を減らす
ことが非常（こ望まれているけれども、現在のイオン注
入装置は装置のこの部分に非常に小さな開口部を有した
ビーム形成手段を用いている為に１つのポンプに向うこ
の部分のガス・コンダクタンスを著しく減少するという
問題が認識されている。
ことが非常（こ望まれているけれども、現在のイオン注
入装置は装置のこの部分に非常に小さな開口部を有した
ビーム形成手段を用いている為に１つのポンプに向うこ
の部分のガス・コンダクタンスを著しく減少するという
問題が認識されている。
従って、本発明の主目的は装置を２Ｘ１０’ｍｍ Ｈｇ
あるいはそれ以下の真空圧力にするような簡単な構造を
有したイオン注入装置を提供することである。
あるいはそれ以下の真空圧力にするような簡単な構造を
有したイオン注入装置を提供することである。
本発明の他の目的は装置のビーム線部分及びターゲット
部分に、１つの真空ポンプだけを用いて、装置圧力を真
空レベルすなわち２ Ｘ １０ ’ｍｍＨｇあるいはそ
れ以下に減少し且つ保つような簡単で、非常に効果的な
装置を有したイオン注入装置を提供することである。
部分に、１つの真空ポンプだけを用いて、装置圧力を真
空レベルすなわち２ Ｘ １０ ’ｍｍＨｇあるいはそ
れ以下に減少し且つ保つような簡単で、非常に効果的な
装置を有したイオン注入装置を提供することである。
更に本発明の他の目的はビーム軸上に微小な開口部を有
し、真空レベルが１つの真空ポンプのみによって、装置
のビーム線部分及びターゲット部分にかけられるような
高いガス・コンダクタンスを有したビーム画成構造のイ
オン注入装置を提供することである。
し、真空レベルが１つの真空ポンプのみによって、装置
のビーム線部分及びターゲット部分にかけられるような
高いガス・コンダクタンスを有したビーム画成構造のイ
オン注入装置を提供することである。
選択したイオンビームをターゲットに当てる装置に上記
装置の一部分を上記真空状態に保つ構造を付与すること
によって、これらの目的が達成される。
装置の一部分を上記真空状態に保つ構造を付与すること
によって、これらの目的が達成される。
この構造体はビーム軸を取り囲んでいるハウジング及び
ビーム軸に沿ってチェンバ内に配置されているターゲッ
トと、上記ビーム軸に交差し、上記チェンバを通るガス
の流れを妨げ且つ上記ターゲットに向って選択したビー
ム部分を通すように上記ビーム軸のところでビームを画
成する開口部を有するビーム画成手段と、上記ビーム画
成手段を横切って上記ハウジングに形成された開口部を
通して上記チェンバに接続され、それによって上記ビー
ム画成手段の両側からガスを排除する真空手段とから成
る。
ビーム軸に沿ってチェンバ内に配置されているターゲッ
トと、上記ビーム軸に交差し、上記チェンバを通るガス
の流れを妨げ且つ上記ターゲットに向って選択したビー
ム部分を通すように上記ビーム軸のところでビームを画
成する開口部を有するビーム画成手段と、上記ビーム画
成手段を横切って上記ハウジングに形成された開口部を
通して上記チェンバに接続され、それによって上記ビー
ム画成手段の両側からガスを排除する真空手段とから成
る。
チェンバを通るガスの流れを妨げるこれらのビーム画成
手段は選択したイオンをターゲットに向って通し、他の
投射軌道（後で詳細に述べる）のイオンを阻止するよう
に選択したイオンを分離すル為に、ビーム軸に沿ったチ
ェンバに交差している分離板であってもよいし、あるい
はガスの流れを妨げるビーム限定手段はチェンバを通る
ガスの流れを妨げるファラデー箱構造あるいはビーム流
を測定する構造体と同様な簡単な手段であってもよい。
手段は選択したイオンをターゲットに向って通し、他の
投射軌道（後で詳細に述べる）のイオンを阻止するよう
に選択したイオンを分離すル為に、ビーム軸に沿ったチ
ェンバに交差している分離板であってもよいし、あるい
はガスの流れを妨げるビーム限定手段はチェンバを通る
ガスの流れを妨げるファラデー箱構造あるいはビーム流
を測定する構造体と同様な簡単な手段であってもよい。
質量セパレータと組み合わせて用いられる場合に、本発
明の構造体は上記選択したイオンに選択した軸に沿う投
射軌道を与えるに適した質量セパレータと、チェンバの
上記軸と上記質量セパレータを取り囲むように上記質量
セパレータから上記ターゲットへ延びているハウジング
と、上記質量セパレータと上記ターゲットとの間で上記
軸に交差し、且つ上記軸のところに開口部を有し、それ
によって選択したイオンビームを上記ターゲットに向っ
て通し、他の投射軌道を有するイオンを阻止するビーム
画成板と、上記ビーム画成板を横切っている上記ハウジ
ングの開口部を通り上記チェンバに接続され、それによ
って上記ビーム画成板の両側からガスを排除する真空手
段すなわちポンプ手段とから成る。
明の構造体は上記選択したイオンに選択した軸に沿う投
射軌道を与えるに適した質量セパレータと、チェンバの
上記軸と上記質量セパレータを取り囲むように上記質量
セパレータから上記ターゲットへ延びているハウジング
と、上記質量セパレータと上記ターゲットとの間で上記
軸に交差し、且つ上記軸のところに開口部を有し、それ
によって選択したイオンビームを上記ターゲットに向っ
て通し、他の投射軌道を有するイオンを阻止するビーム
画成板と、上記ビーム画成板を横切っている上記ハウジ
ングの開口部を通り上記チェンバに接続され、それによ
って上記ビーム画成板の両側からガスを排除する真空手
段すなわちポンプ手段とから成る。
本構造では、たとえばこのビーム画成板の開口部が微小
であっても、１つの真空手段が上記ビーム画成板の両側
にまたがってハウジングに形成された開口部に接続され
ていることから、この真空手段が効果的に作動し、それ
によってビーム画成板の開口部に関係なく上記ビーム画
成板の両側から真空を引く。
であっても、１つの真空手段が上記ビーム画成板の両側
にまたがってハウジングに形成された開口部に接続され
ていることから、この真空手段が効果的に作動し、それ
によってビーム画成板の開口部に関係なく上記ビーム画
成板の両側から真空を引く。
ビーム画成板は主にビームを画成する開口部としても働
くが通常のイオン注入装置では、上記画成板とターゲッ
トとの間に１枚以上のビームを画成する開口部材を付加
的に設けてターゲットウェハの装填及び取出しの為にビ
ーム線からターゲットを隔離することが望ましい（この
ような装填及び取出し装置の代表的な例として米国特許
第３９８３４０２号を参照されたい）。
くが通常のイオン注入装置では、上記画成板とターゲッ
トとの間に１枚以上のビームを画成する開口部材を付加
的に設けてターゲットウェハの装填及び取出しの為にビ
ーム線からターゲットを隔離することが望ましい（この
ような装填及び取出し装置の代表的な例として米国特許
第３９８３４０２号を参照されたい）。
それ故に、本発明は更に本発明の真空ポンプ構造の効率
に影響しない１つ以上のビーム画成部材をビーム画成板
と組み合わせて設けている。
に影響しない１つ以上のビーム画成部材をビーム画成板
と組み合わせて設けている。
少なくとも１つの環状ビーム画成部材がビーム画成板と
ターゲットとの間に軸を横切ってハンジングから間隔を
置いて配置さ札そして上記部材は上記軸のところに形成
された開口部を有し、上記ターゲットに向かうイオン・
ビームを選択した形状の選択したイオンに制限している
。
ターゲットとの間に軸を横切ってハンジングから間隔を
置いて配置さ札そして上記部材は上記軸のところに形成
された開口部を有し、上記ターゲットに向かうイオン・
ビームを選択した形状の選択したイオンに制限している
。
図を参照するに、本発明装置の良好な構造体の実施例が
示され、通常のイオン注入装置に係り、破線１０で示さ
れるビーム線部分とターゲット部分（こ真空圧力がかけ
られている。
示され、通常のイオン注入装置に係り、破線１０で示さ
れるビーム線部分とターゲット部分（こ真空圧力がかけ
られている。
ボックス１０以外の図の装置は概略図であり、米国特許
第３７５６８６２号に記述されているような通常のイオ
ン注入装置を示していることが認識されよう。
第３７５６８６２号に記述されているような通常のイオ
ン注入装置を示していることが認識されよう。
図の装置は任意の適当な高密度イオン源である普通のイ
オン源１２を有しているけれども、図示した実施例では
、熱・フィラメント電子衝撃型の供給源が振動的電子放
電モードで作動するように示されている。
オン源１２を有しているけれども、図示した実施例では
、熱・フィラメント電子衝撃型の供給源が振動的電子放
電モードで作動するように示されている。
イオンビームは通常の方式のイオン源から開口部１５を
通り抽出電極１６を通して抽出される。
通り抽出電極１６を通して抽出される。
加速用電極としても知られている抽出電極１６は減速電
源５によって負の電位に保たれる。
源５によって負の電位に保たれる。
イオン源電極１７は陽極電源３により、フィラメント１
１に関して正の電位に保たれる。
１に関して正の電位に保たれる。
減速用電極１８が又設けられ、アース電位に保たれる。
１はフィラメント電源、２はソレノイド電源、３は引出
し電源である。
し電源である。
先行技術番こより上記バイアス電圧は装置の動作中に変
えられることが認識される。
えられることが認識される。
図示したような電極配置によってイオン源から引き出さ
れたビームは、一般的に１９で示したビーム通路ｌこ沿
って、開口板２１を通りイオンセパレータの如き作用を
する通常設計の解析マグネット２０へ伝送される。
れたビームは、一般的に１９で示したビーム通路ｌこ沿
って、開口板２１を通りイオンセパレータの如き作用を
する通常設計の解析マグネット２０へ伝送される。
開口板２１はハウジング２５によって囲まれたチェンバ
を完全に横切り、ビーム軸１９に交差している。
を完全に横切り、ビーム軸１９に交差している。
図のブ田ンク１０で示す本発明の具体的な仕様に関して
、通常、解析マグネット２０は複数本のイオンビームを
生成するように作用し、その夫々のビームはイオン源か
ら解析マグネット２０へ導かれるビームを作り出すイオ
ン成分試料の夫々の質量に基き異なる投射軌道を有する
。
、通常、解析マグネット２０は複数本のイオンビームを
生成するように作用し、その夫々のビームはイオン源か
ら解析マグネット２０へ導かれるビームを作り出すイオ
ン成分試料の夫々の質量に基き異なる投射軌道を有する
。
ハウジング２５内のビーム線チェンバ２４と交差してい
るビーム画成板２３はターゲットウェハ２６の上に当て
られるべきイオンビームから不所望なイオン成分試料を
阻止するように作用する。
るビーム画成板２３はターゲットウェハ２６の上に当て
られるべきイオンビームから不所望なイオン成分試料を
阻止するように作用する。
画成板２３の開口部２７は所望な投射軌道を有したイオ
ンを通すように作用する。
ンを通すように作用する。
この配置において、真空ポンプ２８はチェンバ２４の内
の平板２１から平板２３へ延びているビーム線部分とタ
ーゲットチェンバ２９との両方に真空をかけるように作
用する。
の平板２１から平板２３へ延びているビーム線部分とタ
ーゲットチェンバ２９との両方に真空をかけるように作
用する。
それ故に、平板２１の他方の側にあるイオン注入装置の
イオン源端部を真空に保つ真空ポンプ３０の他には、イ
オン注入装置全体を真空にするのにただ１つの真空ポン
プ２８しか必要としない。
イオン源端部を真空に保つ真空ポンプ３０の他には、イ
オン注入装置全体を真空にするのにただ１つの真空ポン
プ２８しか必要としない。
真空ポンプ２８と３０の夫々はバルブ３１と３２を通り
、夫々の装置部分と連絡している。
、夫々の装置部分と連絡している。
ターゲット・チェンバ内では、ウェハ２６は米国特許第
３７７８６２６号及び第３９８３４０２号に記述されて
いるような標準装置によって、矢視される方向に回転及
び振動されるホルダー３３に取りトｆけられる。
３７７８６２６号及び第３９８３４０２号に記述されて
いるような標準装置によって、矢視される方向に回転及
び振動されるホルダー３３に取りトｆけられる。
通常、ウェハは米国特許３９８３４０２号に記述されて
いるような装填−取出機構によって、ウェハホルダーに
装填されたり、取出されたりする。
いるような装填−取出機構によって、ウェハホルダーに
装填されたり、取出されたりする。
軸すなわちビーム線に沿って配置された環状ビーム画成
部材すなわちリング３４及び３５は集積回路製造に要す
るイオン衝撃すなわちイオン注入処理を成す為にウェハ
に適した適当な微小寸法のスポットすなわちスリット像
に、上記選択したイオンの試料及び投射軌道を画成する
作用をする。
部材すなわちリング３４及び３５は集積回路製造に要す
るイオン衝撃すなわちイオン注入処理を成す為にウェハ
に適した適当な微小寸法のスポットすなわちスリット像
に、上記選択したイオンの試料及び投射軌道を画成する
作用をする。
環状ビーム画成部材は比較的小さな断面寸法を有し且つ
これらの部材がチェンバのハウジング２５から間隔を置
かれるように働くブラケットによって、ハウジング２５
の壁に取り付けられるから、環状部材３４と３５は効果
的にビームを画成し、真空ポンプ２８のポンプダウン動
作中でもチェンバ内のガスすなわち空気の流れを妨げな
い。
これらの部材がチェンバのハウジング２５から間隔を置
かれるように働くブラケットによって、ハウジング２５
の壁に取り付けられるから、環状部材３４と３５は効果
的にビームを画成し、真空ポンプ２８のポンプダウン動
作中でもチェンバ内のガスすなわち空気の流れを妨げな
い。
図は本発明に従って設計変更した通常のイオン注入装置
の概略図である。 ２５・・・・・・ハウシング、２６・・・・・・ウェハ
、２３・・・・・・ビーム画成板、３３・・・・・・ホ
ルダー ３１・・・・・・バルブ、３４．３５・・・・
・・環状部材、２８・・・・・・真空ポンプ。
の概略図である。 ２５・・・・・・ハウシング、２６・・・・・・ウェハ
、２３・・・・・・ビーム画成板、３３・・・・・・ホ
ルダー ３１・・・・・・バルブ、３４．３５・・・・
・・環状部材、２８・・・・・・真空ポンプ。
Claims (1)
- １ 選択されたイオンのビームをターゲットに当てるイ
オン衝撃装置において、ビーム軸及び該ビーム軸に沿っ
て配置されたターゲットをチェンバ内で取り囲んでいる
ハウジングと、上記チェンバ内に置かれ上記ビーム軸に
交差し且つ上記チェンバを通るガスの流れを妨げ、そし
て上記ターゲットに向ってビームの選択された部分を通
すように上記ビーム軸上にビーム画成用開口部を有する
ビーム画成手段と、上記ビーム画成手段の両側からガス
を引くように上記ビーム画成手段を横切って上記ハウジ
ングに形成された開口部を通って上記チェンバに接続さ
れた真空手段とから成るイオン衝撃装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/847,645 US4149084A (en) | 1977-11-01 | 1977-11-01 | Apparatus for maintaining ion bombardment beam under improved vacuum condition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5466344A JPS5466344A (en) | 1979-05-28 |
| JPS5827620B2 true JPS5827620B2 (ja) | 1983-06-10 |
Family
ID=25301139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53116076A Expired JPS5827620B2 (ja) | 1977-11-01 | 1978-09-22 | イオン衝撃装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4149084A (ja) |
| EP (1) | EP0001985A1 (ja) |
| JP (1) | JPS5827620B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS56156662A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-03 | Hitachi Ltd | Device for ion implantation |
| US4385946A (en) * | 1981-06-19 | 1983-05-31 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Rapid alteration of ion implant dopant species to create regions of opposite conductivity |
| US4578589A (en) * | 1983-08-15 | 1986-03-25 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and methods for ion implantation |
| US5389793A (en) * | 1983-08-15 | 1995-02-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and methods for ion implantation |
| DE3480449D1 (de) * | 1983-08-15 | 1989-12-14 | Applied Materials Inc | Apparatus for ion implantation |
| EP0491311B1 (en) * | 1990-12-17 | 1996-08-14 | Applied Materials, Inc. | Ion implanting apparatus and method |
| GB2343546B (en) * | 1995-11-08 | 2000-06-21 | Applied Materials Inc | An ion implanter with deceleration lens assembly |
| DE19904675A1 (de) * | 1999-02-04 | 2000-08-10 | Schwerionenforsch Gmbh | Gantry-System und Verfahren zum Betrieb des Systems |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50137185A (ja) * | 1974-04-17 | 1975-10-31 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE902757C (de) * | 1951-09-09 | 1954-01-28 | Licentia Gmbh | Geraet zur elektronenoptischen Bearbeitung von Halbleitermaterialien |
| US2993992A (en) * | 1959-01-23 | 1961-07-25 | Ass Elect Ind | Mass spectrometers |
| US3756862A (en) * | 1971-12-21 | 1973-09-04 | Ibm | Proton enhanced diffusion methods |
| US3736425A (en) * | 1972-03-27 | 1973-05-29 | Implama Ag Z U G | Screen for ion implantation |
| JPS51104750U (ja) * | 1975-02-18 | 1976-08-21 | ||
| US4011449A (en) * | 1975-11-05 | 1977-03-08 | Ibm Corporation | Apparatus for measuring the beam current of charged particle beam |
| US3983402A (en) * | 1975-12-22 | 1976-09-28 | International Business Machines Corporation | Ion implantation apparatus |
-
1977
- 1977-11-01 US US05/847,645 patent/US4149084A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-09-22 JP JP53116076A patent/JPS5827620B2/ja not_active Expired
- 1978-10-23 EP EP78101193A patent/EP0001985A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50137185A (ja) * | 1974-04-17 | 1975-10-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5466344A (en) | 1979-05-28 |
| US4149084A (en) | 1979-04-10 |
| EP0001985A1 (de) | 1979-05-30 |
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