JPS6243135A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体製造装置に関し、さらに詳しくは、
゛ｒ導体素子製造工程において、イオンビームを用いて
微細加工または薄膜形成等の表面処理を行う装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

土導体集積回路は年々高集積化が要求され、パターンの
微細化およびゲート絶縁膜など朦形成時の薄膜化が進ん
でいる。現在、バター７の黴、細化への要求に対応する
ため、微細加工では反応性のイオンをビーム状にして基
板に闇突させろことに１す工、ソチングする方法、いわ
ゆる反応性イオじビームエ・ソ千ング法（以下、ＲＩ　
Ｂ　Ｆ、と略す）が検討されている。イオンビート工・
ソチング法で用いる装置の構成例を第２図に示す。

この図において、１はイオン源、２は前記イオン源１か
ら発生されたイオンピー１１．３はｍｌ記イオンピ−ノ
、２が照射される試料、４はこの試料３を保持するため
の試料台である。

ここにおいて、イオン源１としては、熱フィラメントを
用いたカウフマン型イゴノ源と、電子サイクロトロン共
喝（以下、ＥＣＲと略す）現象を利用したイオン源であ
るＥＣＲ型イオン源などが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のＲＴＢＥては、ｊソチング速度を上
げるためにＩＫＶ近い電圧を印加（７てイオンを加速し
なければならず、これはデバイス損傷の原因となり、デ
バイス特性の悪化をもたらす。

↓たキイ材間の：ｒ、−ン千ング速度比も小さいため、
パ々−７精度の低下をもたらすという欠点があった。

上な薄膜形成の場合も、装置の構成は第２図に示したも
のと同様であり、例えば最近注目されているＥ　ＣＲ９
１イオン源を利用した装置においてさえも、′ｌｖＩ膜
形成速度が遅いという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消ずろためになさ
れたものて、イオンビームを使用して試享」の微細加工
または表面処理を行う装置において、高氷に、かつ精度
よく表面処理ができろようにすることを目的としている
。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る半導体製造装置にあっては、試料表面に
照射されろイオンビームのイオン源に折型の波長を持つ
光を照射する光源を備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、イオン源に照射する光源により発
生ずる光線の波長を選ぶことに１す、イオンビーム中の
必要なイオンの発生が促進でき、かつそのイオンを活性
化でき、エツチング速度あるいは薄膜の形成速度が大き
くなる３、また特定のイオンのみが活性化されるので、
他の材料とのエツチング速度比も大きくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す半導体′Ａ造装置の
概略構成図である。第１図において、１〜４は第２図と
同じものてあり、５は前記イオン源１に任愈の波長を持
つ光を照射するための光源、６は前記光源５．Ｌり発せ
られに＆線、７はこの丸線６を導入するための窓である
。光源５の例としては、ランプ光源、レーザ光源なと各
種のものが考えられる。８はレレズ系である。

このような構成の装置において、光源５より発生する丸
線６の波長を任怠に選へば、イオンビーム２中の必要な
イオンの発生が促進でき、かつそのイオンを活性化でさ
、表面処理、すなわちエツチング速度あるいは薄膜の形
成速度を大きくずろことができろ。また特にエツチング
の場合には、特定のイオンの発生が促進でき、かつその
イオンが活性化されるため、他の材料とのエツチング速
度比も大きくすることができる。また薄膜形成の１ｊＡ
合には、深さ方向の膜の均質化の向上などの効ｉ４４も
期待てきる。

ま／こイオノの種類を変えろことによって薄膜形成ｔた
は酸化・窒化等の表面変質処理を行うことも一１ｉＪ能
である。すなオ）ち、シリコン薄膜を形成するときは、
ンラン（ＳｉＨａ）ガスを、酸化・窒化等の表面変質処
理時には、それぞれ酸素（０□）Ｉ３１び′９シ素（Ｎ
２）ガスをイオン源に導入しイオー流を発生させればよ
い。

〔発明の効用〕

この発明は以上説明したとおり、試料表面に照射ｑ−ろ
イオンビームを発生するイオン源に所要の波長を持つ光
を照射ずろ光源を備えたので、エラ、ｆンゲ速度あるい
はｒｉｔｉ膜の形成速度を、イオンの加速を大きくする
ことなく増大させ、かつ試料の材料間のエツチング速度
比を大きくすることができるため、デバイス特性の劣化
を防ぐことができ、かつパターン精度の低下を防ぐこと
ができろ。

また試料表面に複数種の異なる膜厚のｒ８膜が形成され
ており、これを一度にエツチングずろ場合、あるいは試
料表面に複数種の異なる膜質の薄模仝形成する場合など
においては、光線の波長を切り換えることに上り可能と
なる。

さらに、薄膜形成および表面変質処理の場合（ｉ、ガス
を変更するだけてこの発明の適用が可能となるという利
点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す半導体製造装置の概
略構成図、第２図は従来の半導体製造装置の概略構成図
である。 図において、１はイオン源、２はイオンビーム、３は試
料、５は光源、６は光線である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄　　　（外２名）第１図 第２図 手続補正書（自発） １、事件の表示　　　特願昭６０−０１８４４０７号２
、発明の名称　　　半導体製造装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番；３吟
名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者　志　岐
　守　哉 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番；３号
三菱電機株式会社内 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第５頁１２行の「ガスを」を、「ガス等を
」と補正する。 （２）同じく第６頁３行の「異なる膜厚の」を、「異な
る膜質の」と補正する。 （３）同じく第６頁６行の「においては、光線の波長」
を、「においては、ガスの種類および／または光線の波
長」と補正する。 以　　Ｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオン源から発生するイオンビームを試料に照射
   して前記試料表面の処理を行う半導体製造装置において
   、前記イオン源に所要の波長を持つ光を照射する光源を
   備えたことを特徴とする半導体製造装置。
2. （２）イオン源として、電子サイクロトロン型イオン源
   を使用したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の半導体製造装置。