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イオンビーム照射装置および半導体デバイスの製造方法 外国出願あり

国内特許コード P140010829
整理番号 1379
掲載日 2014年8月8日
出願番号 特願2006-162394
公開番号 特開2007-335110
登録番号 特許第4514157号
出願日 平成18年6月12日(2006.6.12)
公開日 平成19年12月27日(2007.12.27)
登録日 平成22年5月21日(2010.5.21)
発明者
  • 石川 順三
  • ダン・ニコラエスク
  • 後藤 康仁
  • 酒井 滋樹
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 イオンビーム照射装置および半導体デバイスの製造方法 外国出願あり
発明の概要 【課題】 電界放出型電子源を用いて、イオンビームの空間電荷を効率良く中和して、空間電荷によるイオンビームの発散を効果的に抑制することができる装置を提供する。
【解決手段】 このイオンビーム照射装置は、イオンビーム2の経路の近傍に設けられていて電子12を放出する電界放出型電子源10を備えている。電界放出型電子源10は、それから放出するときの電子12の、イオンビーム2の進行方向に平行な方向からの角度である入射角度が、-15度から+45度(イオンビーム2の内向きが+、外向きが-)の範囲内の角度を成す向きに配置されている。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



イオン源から引き出したイオンビームをターゲットに照射してイオン注入等の処理を施すイオンビーム照射装置においては、装置のスループットを高めると共に、ターゲット上に形成する半導体デバイスの微細化に対応するためにイオン注入深さを浅くする等の観点から、低エネルギーかつ大電流のイオンビームを効率良く輸送することが望まれている。





しかし、イオンビームが低エネルギーかつ大電流になるほど、イオンビームの空間電荷による発散が大きくなるため、イオンビームを効率良く輸送することが困難になる。この問題を解決する技術の一つとして、輸送中のイオンビームに外部から電子を供給して、当該電子によってイオンビームの空間電荷を中和する技術が知られている。





その場合、中和を効率良く行うと共に、供給した電子によるターゲット表面の負帯電を抑制する等の理由から、低エネルギーの電子を多量に発生させることができる電子源を用いるのが好ましい。





低エネルギーの電子を多量に発生させることができる電子源として、電界放出型電子源が特許文献1に記載されている。即ち、この文献には、低エネルギーの電子を多量に発生させることができる電界放出型電子源をターゲットの近くに配置し、当該電界放出型電子源から放出した電子をイオンビームの横からイオンビームにほぼ直角に入射させて、イオンビーム照射の際のターゲット表面の帯電(チャージアップ)を抑制する技術が記載されている。





【特許文献1】

開2005-26189号公報(段落0007-0009、図1)

産業上の利用分野



この発明は、イオン源から引き出したイオンビーム(この明細書では正イオンビーム)をターゲットに照射してイオン注入等の処理を施す構成のイオンビーム照射装置およびそれを用いた半導体デバイスの製造方法に関する。イオン注入を行う場合は、このイオンビーム照射装置はイオン注入装置とも呼ばれる。

特許請求の範囲 【請求項1】
イオン源から引き出したイオンビームをターゲットに照射する構成のイオンビーム照射装置において、
前記イオンビームに電子を供給して当該電子によって前記イオンビームの空間電荷を中和する電子源であって、導電性のカソード基板上に形成されていて先端が尖った形状をした多数のエミッタ、および、この各エミッタの先端を間隙をあけて取り囲む引出し電極を有する電界放出型電子源を備えており、
かつ前記電界放出型電子源は、それから放出するときの電子の、前記イオンビームの進行方向に平行な方向からの角度である入射角度が、イオンビームの内向きを正、外向きを負とすると、-15度から+45度の範囲内の角度を成す向きに配置されている、ことを特徴とするイオンビーム照射装置。

【請求項2】
前記電界放出型電子源は、前記入射角度が、-15度から+30度の範囲内の角度を成す向きに配置されている、請求項1記載のイオンビーム照射装置。

【請求項3】
前記電界放出型電子源は、前記入射角度が0度から+15度の範囲内の角度を成す向きに配置されている、請求項1記載のイオンビーム照射装置。

【請求項4】
前記電界放出型電子源は、前記入射角度が0度の角度を成す向きに配置されている、請求項1記載のイオンビーム照射装置。

【請求項5】
前記電界放出型電子源は、前記イオンビームの進行方向の下流側に向けて電子を放出する向きに配置されている、請求項1ないし4のいずれかに記載のイオンビーム照射装置。

【請求項6】
前記電界放出型電子源は、前記イオンビームの進行方向の上流側に向けて電子を放出する向きに配置されている、請求項1ないし4のいずれかに記載のイオンビーム照射装置。

【請求項7】
前記電界放出型電子源は、前記イオンビームの経路を挟んで両側に配置されている、請求項1ないし6のいずれかに記載のイオンビーム照射装置。

【請求項8】
前記電界放出型電子源の位置において、前記イオンビームは、その進行方向Xと交差する面内におけるY方向の寸法が当該Y方向と直交するZ方向の寸法よりも大きい形状をしており、前記電界放出型電子源は、Y方向に沿って伸びた形状をしている、請求項1ないし7のいずれかに記載のイオンビーム照射装置。

【請求項9】
前記ターゲットが半導体基板であり、請求項1ないし8のいずれかに記載のイオンビーム照射装置を用いて、当該半導体基板に前記イオンビームを照射してイオン注入を行って、当該半導体基板上に複数の半導体デバイスを製造することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006162394thum.jpg
出願権利状態 登録
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