JPS5931175B2 - 半導体装置の製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造装置Info
- Publication number
- JPS5931175B2 JPS5931175B2 JP9466176A JP9466176A JPS5931175B2 JP S5931175 B2 JPS5931175 B2 JP S5931175B2 JP 9466176 A JP9466176 A JP 9466176A JP 9466176 A JP9466176 A JP 9466176A JP S5931175 B2 JPS5931175 B2 JP S5931175B2
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- Japan
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- section
- impurities
- acceleration
- mass spectrometer
- magnetic field
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置の製造装置特に半導体基板へ不純
物をイオン注入する装置に関する。
物をイオン注入する装置に関する。
半導体装置の製造に際しては半導体基板へのリン（Ｐ）
、ヒ素（Ａｓ）などのｎ型不純物、およびほう素（Ｂ）
、アルミニウム（Ａｔ）などのｐ型不純物の導入（拡散
、イオン注入）が必らずといつてよい程行なわれ、しか
もこれらは繰Ｄ返し行なわれて複雑なパターン又は多層
構造を形成することが多い。所で従来不純物導入は１種
類毎に行なわれ、例えばイオン注入の場合は所望不純物
を含むガス例えば３フッ化ほう素（ＢＦ３）、４フッ化
リン（ＰＦ４）などの工つをイオン注人装置を用いて半
導体基板へイオン注入し、１つ例えばＢＦ３によるｐ型
不純物の注入が終つて次にＰＦ４によるｎ型不純物の注
入を行なクには、１度パージガスを用いてイオン注人装
置を清浄にし、汚染を防いでいた。しかしながらこの様
な従来方法では連続して各種不純物をイオン注入する場
合には時間がかゝＤ、効率が悪い。
、ヒ素（Ａｓ）などのｎ型不純物、およびほう素（Ｂ）
、アルミニウム（Ａｔ）などのｐ型不純物の導入（拡散
、イオン注入）が必らずといつてよい程行なわれ、しか
もこれらは繰Ｄ返し行なわれて複雑なパターン又は多層
構造を形成することが多い。所で従来不純物導入は１種
類毎に行なわれ、例えばイオン注入の場合は所望不純物
を含むガス例えば３フッ化ほう素（ＢＦ３）、４フッ化
リン（ＰＦ４）などの工つをイオン注人装置を用いて半
導体基板へイオン注入し、１つ例えばＢＦ３によるｐ型
不純物の注入が終つて次にＰＦ４によるｎ型不純物の注
入を行なクには、１度パージガスを用いてイオン注人装
置を清浄にし、汚染を防いでいた。しかしながらこの様
な従来方法では連続して各種不純物をイオン注入する場
合には時間がかゝＤ、効率が悪い。
本発明はかゝる点を改善し、極めて効率的に行なえるイ
オン注人装置を提案するものである。本発明の半導体装
置の製造装置は、異なる種類の不純物を含むガスを混合
導入される導人部を有するイオン化部と、該イオン化部
に接続されるイオン加速用の第１の加速部と、該加速部
に接続されそして磁界を加えられる質量分析部と、該磁
界及び加速電圧が所定値のとき該異なる種類の不純物の
ウちの所定のものが導入されるごと＜複数の細管を介し
該質量分析部に各々連通設置されそして半導体基板が置
かれる複数のターゲット部と、該細管に設けられたイオ
ン加速用の第２の加速部とを備えたことを特徴とするが
、次に実施例を参照しながらこれを詳細に説明する。第
１図は本発明の実施例装置を示し、１はイオン注入装置
１０のイオン化部、２は加速部、３は質量分析部、４お
よび５はターゲット部であり、この中に半導体基板６，
７を人れる。
オン注人装置を提案するものである。本発明の半導体装
置の製造装置は、異なる種類の不純物を含むガスを混合
導入される導人部を有するイオン化部と、該イオン化部
に接続されるイオン加速用の第１の加速部と、該加速部
に接続されそして磁界を加えられる質量分析部と、該磁
界及び加速電圧が所定値のとき該異なる種類の不純物の
ウちの所定のものが導入されるごと＜複数の細管を介し
該質量分析部に各々連通設置されそして半導体基板が置
かれる複数のターゲット部と、該細管に設けられたイオ
ン加速用の第２の加速部とを備えたことを特徴とするが
、次に実施例を参照しながらこれを詳細に説明する。第
１図は本発明の実施例装置を示し、１はイオン注入装置
１０のイオン化部、２は加速部、３は質量分析部、４お
よび５はターゲット部であり、この中に半導体基板６，
７を人れる。
８はガスボンベであり、この中にイオン注人すべき不純
物をそれぞれ含む異種ガスの混合体が封入される。
物をそれぞれ含む異種ガスの混合体が封入される。
前記の例で言えばこのガスはＢＦ３＋ＰＦ４であるが、
この外に各種のｎ型、ｐ型不純物を含むガスの混合体、
あるいは同じｎ型またはｐ型の異種不純物を含むガスの
混合体であつてもよい。８ａはガスボンベの弁、１ａは
イオン化部の開閉弁である。
この外に各種のｎ型、ｐ型不純物を含むガスの混合体、
あるいは同じｎ型またはｐ型の異種不純物を含むガスの
混合体であつてもよい。８ａはガスボンベの弁、１ａは
イオン化部の開閉弁である。
イオン化部１には室内ガスのイオン化用にＶ１＝１０〜
１５ＫＶ程度の電圧が印加され、また加速部２にはイオ
ン加速用にＶ２＝２００〜４００ＫＶ程度の高電圧が印
加される。質量分析部３は図示しないが電磁石などの磁
界発生装置を備え、従つてこの質量分析部を通るイオン
は図示の如くその進行方向を曲げられる。ターゲツト部
４，５は細管９，１０によ勺質量分析部３に連通してそ
の出力端とな力、図示しないが半導体基板６，７を出し
人れする開閉機構を備える。また図示しないが排気装置
によシ部分１〜５，９・１０は使用に当つて真空にされ
る。次にこの装置の操作を説明するに、ターゲツト部４
，５に不純物注入すべき半導体基板６，７を取付け、所
望の複数種の不純物を含むガスを封人したボンベ８をイ
オン化室１に接続し、電源を投入して各部を動作状態に
して弁１ａ，８ａを開くと、不純物ガス例えばＢＦ３＋
ＰＦ４（ＢＦ３とＰＦ４を５０：５０の重緻比で混合し
、これにイオン化効率を上げるために少量のＨ２を混人
したもの）がイオン化室１に人り、こ＼で電離され、加
速部２で加速されて質量分析部３に入る。
１５ＫＶ程度の電圧が印加され、また加速部２にはイオ
ン加速用にＶ２＝２００〜４００ＫＶ程度の高電圧が印
加される。質量分析部３は図示しないが電磁石などの磁
界発生装置を備え、従つてこの質量分析部を通るイオン
は図示の如くその進行方向を曲げられる。ターゲツト部
４，５は細管９，１０によ勺質量分析部３に連通してそ
の出力端とな力、図示しないが半導体基板６，７を出し
人れする開閉機構を備える。また図示しないが排気装置
によシ部分１〜５，９・１０は使用に当つて真空にされ
る。次にこの装置の操作を説明するに、ターゲツト部４
，５に不純物注入すべき半導体基板６，７を取付け、所
望の複数種の不純物を含むガスを封人したボンベ８をイ
オン化室１に接続し、電源を投入して各部を動作状態に
して弁１ａ，８ａを開くと、不純物ガス例えばＢＦ３＋
ＰＦ４（ＢＦ３とＰＦ４を５０：５０の重緻比で混合し
、これにイオン化効率を上げるために少量のＨ２を混人
したもの）がイオン化室１に人り、こ＼で電離され、加
速部２で加速されて質量分析部３に入る。
分析部３には磁界が作用しているのでイオンの移動軌跡
は円を画き、その曲率は質量に応じて変る。本例ではｐ
＋の原子量はほと３１，Ｂ＋のそれはほぼ１、１であつ
て、後者の方が軽いから前者よジ強く曲げられ、こうし
て両者は分離される。この質量分析部３の出口部に取付
けた細管９，１０の位置を、加速電圧および磁界強さが
所定値のとき、前者にはｐ＋が、後者にはＢ＋がくる位
置にすると、該細管９にはｎ型不純物イオンｐ＋が、細
管１０にはｐ型不純物イオンＢ＋が人ジ、磁界はもう作
用しないのでこの細管中を直進し、ターゲツト部４，５
に置かれた半導体基板６，７に打込まれる。こうして半
導体基板６，７に対して同時に不純物イオン打込みを行
なうことができ、イオン打込み装置の効率的な利用を図
ることができる。同じ半導体基板例えば６に対して続い
て今度はｐ型不純物のほう素Ｂ＋を打ち込むには質量分
析部３の磁界強さを変え、Ｂ＋が細管９に入射するよう
に調整する。この場合ｐ＋は余ジ曲らないので器壁に衝
突することになるが、Ｂ＋からは分離され、細管９に人
るようなことはない。なお必要ならこの不要な不純物イ
オンを除去もしくは回収する室を設けるとよい。またイ
オン打込みに当つては打込み深さを定める加速電圧の調
整が重要であるが、この加速電圧の調整は加速部２に加
える電圧２を調整することによジ行なう。
は円を画き、その曲率は質量に応じて変る。本例ではｐ
＋の原子量はほと３１，Ｂ＋のそれはほぼ１、１であつ
て、後者の方が軽いから前者よジ強く曲げられ、こうし
て両者は分離される。この質量分析部３の出口部に取付
けた細管９，１０の位置を、加速電圧および磁界強さが
所定値のとき、前者にはｐ＋が、後者にはＢ＋がくる位
置にすると、該細管９にはｎ型不純物イオンｐ＋が、細
管１０にはｐ型不純物イオンＢ＋が人ジ、磁界はもう作
用しないのでこの細管中を直進し、ターゲツト部４，５
に置かれた半導体基板６，７に打込まれる。こうして半
導体基板６，７に対して同時に不純物イオン打込みを行
なうことができ、イオン打込み装置の効率的な利用を図
ることができる。同じ半導体基板例えば６に対して続い
て今度はｐ型不純物のほう素Ｂ＋を打ち込むには質量分
析部３の磁界強さを変え、Ｂ＋が細管９に入射するよう
に調整する。この場合ｐ＋は余ジ曲らないので器壁に衝
突することになるが、Ｂ＋からは分離され、細管９に人
るようなことはない。なお必要ならこの不要な不純物イ
オンを除去もしくは回収する室を設けるとよい。またイ
オン打込みに当つては打込み深さを定める加速電圧の調
整が重要であるが、この加速電圧の調整は加速部２に加
える電圧２を調整することによジ行なう。
なおこの発明の方式では加速電圧Ｖ２を変えると、ター
ゲツト位置が固定であるから磁界強さを調整する必要が
あるので、これを避けるべく細管９，１０にも加速部を
設けてその加速電圧を変えるようにする。また同時イオ
ン打込みを行なうには、質量分析部３で分離された不純
物イオンに個々に作用する磁界を発生する装置を設け、
この個々の磁界を調整して細管９，１０に所望不純物イ
オンが確実に入射するように微調整するとよい。不純物
ガスを封入したガスボンベは各不純物ガスＢＦ３，ＰＦ
４，ＰＨ３等を個々に封人した形で市販されておジ、こ
れを使用する場合は第２図に示すように、イオン化部１
に通じる配管１３に分岐部１４を設け、各不純物ガスを
個々に封人したガスボンベ１１，１２をこの分岐部に連
結し、その弁１１ａ，１２ａは開放状態にしておけばよ
い。
ゲツト位置が固定であるから磁界強さを調整する必要が
あるので、これを避けるべく細管９，１０にも加速部を
設けてその加速電圧を変えるようにする。また同時イオ
ン打込みを行なうには、質量分析部３で分離された不純
物イオンに個々に作用する磁界を発生する装置を設け、
この個々の磁界を調整して細管９，１０に所望不純物イ
オンが確実に入射するように微調整するとよい。不純物
ガスを封入したガスボンベは各不純物ガスＢＦ３，ＰＦ
４，ＰＨ３等を個々に封人した形で市販されておジ、こ
れを使用する場合は第２図に示すように、イオン化部１
に通じる配管１３に分岐部１４を設け、各不純物ガスを
個々に封人したガスボンベ１１，１２をこの分岐部に連
結し、その弁１１ａ，１２ａは開放状態にしておけばよ
い。
以上詳細に説明したように本発明によればｐ型、ｎ型な
どの各不純物を連続して注入するような場合にイオン注
人装置の真空を破ることなくこれを行なうことができ、
また複数の半導体基板への同時イオン注入も可能であり
、これによ？）Ｐ，ｎ二重打込み等を容易にし、イオン
注入装置の稼動率向上、ウエ一・・処理能力の向上を図
ることができる。
どの各不純物を連続して注入するような場合にイオン注
人装置の真空を破ることなくこれを行なうことができ、
また複数の半導体基板への同時イオン注入も可能であり
、これによ？）Ｐ，ｎ二重打込み等を容易にし、イオン
注入装置の稼動率向上、ウエ一・・処理能力の向上を図
ることができる。
第１図は本発明の実施例を説明する概略構成図、第２図
はその一部の変形例を示す図である。
はその一部の変形例を示す図である。
Claims (1)
- １ 異なる種類の不純物を含むガスを混合導入される導
入部を有するイオン化部と、該イオン化部に接続される
イオン加速用の第１の加速部と、該加速部に接続されそ
して磁界を加えられる質量分析部と、該磁界及び加速電
圧が所定値のとき該異なる種類の不純物のうちの所定の
ものが導入されるごとく複数の細管を介し該質量分析部
に各々連通設置されそして半導体基板が置かれる複数の
ターゲット部と、該細管に設けられたイオン加速用の第
２の加速部とを備えたことを特徴とする半導体装置の製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9466176A JPS5931175B2 (ja) | 1976-08-09 | 1976-08-09 | 半導体装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9466176A JPS5931175B2 (ja) | 1976-08-09 | 1976-08-09 | 半導体装置の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5319759A JPS5319759A (en) | 1978-02-23 |
| JPS5931175B2 true JPS5931175B2 (ja) | 1984-07-31 |
Family
ID=14116423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9466176A Expired JPS5931175B2 (ja) | 1976-08-09 | 1976-08-09 | 半導体装置の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931175B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108253A (ja) * | 1983-11-07 | 1984-06-22 | Hitachi Ltd | イオン打込み装置 |
| US8558195B2 (en) * | 2010-11-19 | 2013-10-15 | Corning Incorporated | Semiconductor structure made using improved pseudo-simultaneous multiple ion implantation process |
-
1976
- 1976-08-09 JP JP9466176A patent/JPS5931175B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5319759A (en) | 1978-02-23 |
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