【手続補正書】
【提出日】平成28年4月26日(2016.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理モード中にプラズマを生成し、一面上に配置された引出開口部を有するイオン源チャンバと、
内部に配置された抑制電極開口部を有する抑制電極であり、前記引出開口部の最も近くに配置された抑制電極と、
内部に配置されたグランド電極開口部を有するグランド電極であり、前記抑制電極の最も近くに配置されたグランド電極と、
前記イオン源チャンバと連通し、前記処理モード中に第１の引出電圧及び第１の引出電流を供給し、クリーニングモード中に第２の引出電圧及び第２の引出電流を供給する引出電源と、
前記抑制電極と連通し、前記処理モード中に第１の抑制電圧及び第１の抑制電流を供給し、前記クリーニングモード中に第２の抑制電圧及び第２の抑制電流を供給する抑制電源と、を備え、
前記第２の引出電圧と前記第２の抑制電圧との間の差は、前記引出開口部と前記抑制電極との間で画定される容積内でプラズマを生成するのに十分である
イオン源。
【請求項２】
クリーナを含み、前記イオン源チャンバと連通する供給源と、前記クリーナの流量を調整する流量制御器と、を備え、前記流量制御器は前記容積内で前記プラズマを生成するのに十分な、前記クリーナの流量を作る
請求項１に記載のイオン源。
【請求項３】
前記第２の抑制電流及び前記第２の引出電流のうちの少なくとも１つは、１アンペアと５アンペアとの間である
請求項１または２に記載のイオン源。
【請求項４】
前記グランド電極に連通し、前記処理モード中に第１のグランド電極電圧及び第１のグランド電極電流を供給し、前記クリーニングモード中に第２のグランド電極電圧及び第２のグランド電極電流を供給するグランド電極電源をさらに備える
請求項１から３の何れか一項に記載のイオン源。
【請求項５】
前記グランド電極は前記クリーニングモード中及び前記処理モード中に接地される
請求項４に記載のイオン源。
【請求項６】
前記抑制電源は、処理用抑制電源と、クリーニング用抑制電源と、前記処理用抑制電源及び前記クリーニング用抑制電源のうちの１つをオペレーションモードに基づき前記抑制電極に結合するスイッチと、を備える
請求項１から５の何れか一項に記載のイオン源。
【請求項７】
前記引出電源は、処理用引出電源と、クリーニング用引出電源と、前記処理用引出電源及び前記クリーニング用引出電源のうちの１つをオペレーションモードに基づき前記イオン源チャンバに結合するスイッチと、を備える
請求項１から６の何れか一項に記載のイオン源。
【請求項８】
イオン源をクリーニングする方法であって、前記イオン源は、引出開口部を有するイオン源チャンバ、グランド電極、及び前記イオン源チャンバと前記グランド電極との間に配置された抑制電極を備え、
前記イオン源チャンバの中にクリーナを流し込む段階と、
前記抑制電極と、前記イオン源チャンバ及び前記グランド電極の各々との間の電圧差が、前記引出開口部と前記グランド電極との間で画定される容積内で、前記流し込むクリーナからプラズマを生成するのに十分であるように、前記イオン源チャンバ、前記抑制電極、及び前記グランド電極の各々にそれぞれの電圧を印加する段階と、を備え、
前記プラズマの前記生成により、前記引出開口部、前記抑制電極、及び前記グランド電極のクリーニングが行われる
方法。
【請求項９】
前記抑制電極は、１Ａと５Ａとの間の電流で、４００Ｖと１０００Ｖとの間の電圧が供給され、前記イオン源チャンバ及び前記グランド電極は接地される
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記クリーナは、酸素、ＮＦ３、及びアルゴンとフッ素との混合物からなる群から選択される
請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
磁場を印加して、前記引出開口部と前記グランド電極との間で画定される前記容積内に前記プラズマを閉じ込める
請求項８から１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
処理モード中にプラズマを生成し、一面上に配置された引出開口部を有するイオン源チャンバと、
内部に配置された抑制電極開口部を有する抑制電極であり、前記引出開口部の最も近くに配置された抑制電極と、
内部に配置されたグランド電極開口部を有するグランド電極であり、前記抑制電極の最も近くに配置され、接地されたグランド電極と、
前記イオン源チャンバと連通し、第１のスイッチ及び処理用引出電源を備えて、前記処理モード中に第１の引出電圧及び第１の引出電流を供給する引出電源であり、前記第１のスイッチはクリーニングモード中に前記イオン源チャンバを接地させる引出電源と、
前記抑制電極と連通する抑制電源であり、前記処理モード中に第１の抑制電圧及び第１の抑制電流を供給する処理用抑制電源と、前記クリーニングモード中に第２の抑制電圧及び第２の抑制電流を供給するクリーニング用抑制電源と、前記処理用抑制電源と前記クリーニング用抑制電源とを選択する第２のスイッチと、を備える抑制電源と、
クリーナを含み、前記イオン源チャンバと連通する供給源と、
前記クリーナの流量を調整する流量制御器と、を備え、
前記流量制御器は前記クリーニングモード中に少なくとも１０ＳＣＣＭの前記クリーナの流量を作り、
前記クリーニング用抑制電源は、１Ａと５Ａとの間の電流で、４００Ｖと１０００Ｖとの間の電圧を前記抑制電極に供給して、前記抑制電極と前記イオン源チャンバとの間、及び前記抑制電極と前記グランド電極との間にプラズマが生成されるようにする
イオン源。
【請求項１３】
前記引出開口部及び前記グランド電極によって画定される容積内に前記プラズマを閉じ込める磁場を生成するソースマグネットをさらに備える
請求項１２に記載のイオン源。
【請求項１４】
前記処理モードにおいてプラズマを生成すべく前記イオン源チャンバ内に配置されたフィラメント及び陰極と、コントローラと、をさらに備え、
前記コントローラは、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを作動させて前記イオン源のオペレーションモードを制御し、前記コントローラは、前記クリーニングモード中に前記フィラメント及び前記陰極を無効にする
請求項１２または１３に記載のイオン源。
【請求項１５】
前記クリーナは、酸素、ＮＦ３、及びアルゴンとフッ素との混合物からなる群から選択される
請求項１２から１４の何れか一項に記載のイオン源。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】イオン源およびイオン源をクリーニングする方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
さらに、そのような条件下でイオン源から生成され、放出された複数のイオンは、最適なものではありえない。イオンは、不安定になり得て、イオンビーム電流のドリフトを引き起こし、幾つかの場合においては、より高い頻度でグリッチを起こしうる。複数の材料が引出開口部または引出電極集合体１０４に蓄積すると、イオン源チャンバ１０２から引き出されたイオンビーム１０の形状は歪みうる。例えば、イオンビーム１０の形状は、引出開口部、抑制電極開口部、及び／またはグランド電極開口部に蓄積された複数の材料の形状を反映しうる。ゆえに、イオン源は、安定した、明瞭なイオンビーム１０を生成し得ない。そのような歪みは、過度になると、複数のビームライン構成要素での修正が困難になりうる。従って、最適ではないＩＣが生成されることになりうる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
材料の蓄積による影響を防ぐ一方法は、断続的にイオン源をクリーンなイオン源で置き換えることである。または、イオン注入装置全体の電源を落として、真空を解放した後、イオン源を手動でクリーニングしなくてはならないこともある。しかしながら、これらの方法は、イオン源またはイオン注入装置システム１００全体の電源を落とし、イオン注入装置システム１００内の真空を解放する必要がある。さらに、イオン源の置き換え、またはクリーニングの後、イオン注入装置システム１００に電力供給し、真空にして、稼働条件に達するようにしなければならない。従って、これらのメンテナンスプロセスは非常に時間がかかるといえる。加えて、イオン注入装置システム１００は、複数のメンテナンスプロセス中に用いられない。そのようであるから、頻繁な複数のメンテナンスプロセスは、製造コストを増大させ、過度の経済的負担を製造業者に、最終的には消費者に、にかける一方で、ＩＣの製造時間を減少させうる。前述したことから、イオン源の性能を向上させ、イオン源の寿命を伸ばす新しい技術を提供し、上述した複数の不適正な部分、及び複数の欠点を克服することが望ましいであろう。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
イオン源チャンバ２０２、陰極２０６、フィラメント２１０、リペラ電極２０８、抑制電極２１４ａ、及び／またはグランド電極２１４ｂに電力を供給すべく、１または複数の電源を設けてもよい。明確に、及び簡潔にする目的で、電源は３つのみ示してある。当業者は認識するであろうように、複数の電源が存在してもよく、その各々は、イオン源２００の複数の異なる構成要素と電気的に結合されてもよい。もしくは、電源が複数存在してよく、その複数の電源のうちの１つが複数の構成要素と電気的に結合されてもよい。さらに別の実施形態においては、複数の出力を有する単一の電源を、イオン源２００内の複数の構成要素の全てに電力供給すべく用いてもよい。本開示では、電源２５３、２５４、２５５は、連続またはパルスの交流電流（ＡＣ）または直流電流（ＤＣ）を供給してもよい。電源２５３、２５４、２５５は、正または負のバイアス電圧も供給してよい。さらに、電源２５３、２５４、２５５は、イオン源チャンバ２０２、陰極２０６、フィラメント２１０、リペラ電極２０８、抑制電極２１４ａ、及び／またはグランド電極２１４ｂが接地されうる経路も提供してよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
グランド電極２１４ｂはグランド電極電源２５５によりバイアスされてよい。幾つかの実施形態においては、グランド電極２１４ｂは接地され、それによりグランド電極電源２５５の必要性をなくしている。抑制電極２１４ａは抑制電源２５３により電力供給されてよい。引出電源２５４は、イオン源チャンバ２０２の複数の壁をバイアスすべく用いられる。幾つかの実施形態において、抑制電源２５３及び／または引出電源２５４はグランド電極２１４ｂを基準にしてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
グランド電極２１４ｂは、イオン源チャンバ２０２からイオンを引き出すべく、処理用グランド電極電源２５５ａによってバイアスされてもよい。幾つかの実施形態において、グランド電極２１４ｂは、接地されてもよく、電源とは連通していない。そのようなイオンは、基板の方へ向けられてもよい（図１）。一実施形態においては、処理用抑制電源２５３ａは抑制電極２１４ａに＋／−のバイアス電圧及び連続／パルスのＡＣ／ＤＣを供給してもよい。１つの特定の実施形態においては、処理用抑制電源２５３ａは抑制電極２１４ａに、約１００ｍＡで約−５００Ｖから−３０ｋＶを供給してもよい。処理用引出電源２５４ａはイオン源２０２に約０．５ｋＶと７０ｋＶとの間の電圧を供給してもよい。処理用引出電源２５４ａは、０．５ｍＡと最大約２００ｍＡとの間の電流を供給してもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
プラズマ２２２が抑制電極２１４ａとイオン源チャンバ２０２との間に生成されるが、それはこれら２つの構成要素間の電位差によるものであることを当業者は認識するであろう。  同様に、プラズマ２２２が抑制電極２１４ａとグランド電極２１４ｂとの間に生成されるが、それはこれら２つの構成要素間の電位差によるものである。このように、本開示は、イオン源チャンバ２０２及びグランド電極２１４ｂの接地を保持しながら、抑制電極２１４ａに電圧を印加してプラズマ２２２を生成することを説明するが、他の複数の実施形態も可能である。例えば、抑制電極２１４ａの代わりに、またはそれに加えて、グランド電極２１４ｂに同様の電流及び／または電圧を印加して、グランド電極２１４ｂ付近に第２のプラズマ２２２を生成してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
引出開口部２０４、抑制電極２１４ａ、抑制電極開口部２１４ａ―１、グランド電極２１４ｂ、及びグランド電極開口部２１４ｂ―１付近の第２のプラズマ、すなわちクリーニングプラズマ２２２を生成することによって、複数の電極及び複数の開口がクリーニングされうる。例えば、クリーニングプラズマ２２２に含まれる化学反応性の複数のラジカルは、化学反応によって、引出電極集合体２１４の壁面及び複数の開口部に蓄積された複数の材料を除去しうる。加えて、クリーニングプラズマ２２２内の複数のイオンは、スパッタリングプロセスによって、蓄積した複数の材料を除去しうる。クリーニングプラズマ２２２から生じる熱は、クリーニングプロセスを増進もする。なぜなら、チャンバの複数の壁及び複数の開口部に蓄積された複数の材料は、その熱によって除去され得て、温度上昇につれ、より揮発性を持つようになりうるからである。例えば、上述したように、抑制電極２１４ａには、１アンペアと５アンペアの間の電流で、４００Ｖから１０００Ｖの間の電圧が供給されてもよい。ゆえに、このクリーニング用抑制電源２５３ｂを用いて、１ｋＷから最大５ｋＷの熱を発生させることが可能である。このように、反応性の高い、及び／または重いクリーニング種を供給することによって、及び、イオン源チャンバ２０２、抑制電極２１４ａ、及びグランド電極２１４ｂ付近に第２のプラズマ２２２を生成することによって、効果的なプラズマクリーニングを実施しうる。上記のように、複数のクリーニング材料がイオン源チャンバ２０２に導入される流量が高いと、クリーニングプロセスを増進しうる。この技術は複数の従来技術とは異なり、インサイチュで実施でき、本開示のイオン源２００は電源を落とす必要がなく、イオン源２００付近、またはイオン注入装置全体の真空は維持されうる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
処理用抑制電源２５３ａとクリーニング用抑制電源２５３ｂとに異なる指示子を用いたのは、抑制電極２１４ａに供給される電力がオペレーションモードに応じて異なり得ることを示すためである。しかしながら、幾つかの実施形態においては、両方の電力の要件を満たすことのできる、抑制電源２５３が、両電圧を供給してもよい。他の複数の実施形態においては、以下により詳細に説明するように、各モードにおいて異なる電源が用いられる。同じことが、処理用引出電源２５４ａ及びクリーニング用引出電源２５４ｂにも、さらに、処理用グランド電極電源２５５ａ及びクリーニング用グランド電極電源２５５ｂにも当てはまる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
抑制電極２１４ａに電力を供給すべく、抑制電源２５３を設けてもよい。抑制電源２５３は、オペレーションの、複数の異なるモード中に抑制電極２１４ａに電気的に結合される、処理用抑制電源２５３ａ（図３ａに示すような）及びクリーニング用抑制電源２５３ｂ（図３ｂに示すような）を備えてもよい。処理モード中、抑制電極２１４ａは、第１のスイッチ４３４によって処理用抑制電源２５３ａに電気的に結合されてもよい。一方、クリーニングモード中は、抑制電極２１４ａは、第１のスイッチ４３４によってクリーニング用抑制電源２５３ｂに電気的に結合されてもよい。抑制電源２５３は、処理用抑制電源２５３ａ及びクリーニング用抑制電源２５３ｂとは独立した第１の接地経路２５３ｃを任意で含んでもよい。この経路により、抑制電極２１４ａは接地されうる。この経路が備わっていないならば、処理用抑制電源２５３ａ及びクリーニング用抑制電源２５３ｂのうちの少なくとも１つが、抑制電極２１４ａが接地されうる経路を提供してもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
イオン源チャンバ２０２を、２つの異なる電源の間で切り替えることもできる。例えば、処理モード及びクリーニングモード中に電力を供給すべく、引出電源２５４を用いてもよい。処理用引出電源２５４ａ（図３ａに図示するような）とクリーニング用引出電源２５４ｂ（図３ｂに図示するような）とを切り替えるべく、第２のスイッチ４３６を用いてもよい。幾つかの実施形態において、イオン源チャンバ２０２はクリーニングプロセス中、接地されてもよく、それによりクリーニング用引出電源２５４ｂを別個に持つ必要性をなくしている。この実施形態において、第２のスイッチ４３６は、処理用引出電源２５４ａか、または接地の何れかを選択すべく用いられるであろう。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
同様に、グランド電極２１４ｂを、２つの異なる電源の間で切り替えてもよい。例えば、処理モード及びクリーニングモード中に電力を供給すべく、グランド電極電源２５５を用いてもよい。処理用グランド電極電源２５５ａ（図３ａに示すような）とクリーニング用グランド電極電源２５５ｂ（図３ｂに示すような）とを切り替えるべく、第３のスイッチ４３７を用いてもよい。幾つかの実施形態においては、同じグランド電極電源が、処理モード及びクリーニングモードの両方において用いられる。例えば、両モードにおいて、グランド電極２１４ｂは接地されてもよい。この実施形態においては、グランド電極電源２５５は必要としなくともよく、グランド電極２１４ｂは単に接地されるのみである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
本実施形態において、抑制電極２１４ａに供給される電流及び電圧を含む、処理用抑制電源２５３ａの動作は、処理モード中の、図２及び図３ａにおいて説明した処理用抑制電源２５３ａの動作と同様であってよい。抑制電極２１４ａは、処理モード中、処理用抑制電源２５３ａから電力供給されてよく、イオンがイオン源チャンバ２０２から引き出されるとき、イオンビーム１０の中の複数の電子の動きを抑えうる。同様に、クリーニング用抑制電源２５３ｂの動作は、クリーニングモード中の、図３ｂで説明したクリーニング用抑制電源２５３ｂの動作と同様であってよい。抑制電極２１４ａは、クリーニング用抑制電源２５３ｂが供給する電流及び／または電圧を有する第２のプラズマ２２２を生成しうる。望むならば、抑制電極２１４ａの接地を可能にすべく、一方で第１の接地経路２５３ｃを設けてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
第１のスイッチ４３４は、抑制電極２１４ａを、処理用抑制電源２５３ａ、クリーニング用抑制電源２５３ｂ、及び第１の接地経路２５３ｃのうちの１つに結合しうる。一方で、イオン源チャンバ２０２を、処理用引出電源２５４ａ及びクリーニング用引出電源２５４ｂのうちの１つに結合すべく、第２のスイッチ４３６も設けてよい。グランド電極２１４ｂを、処理用グランド電極電源２５５ａ及びクリーニング用グランド電極電源２５５ｂのうちの１つに結合すべく、第３のスイッチ４３７をも設けてよい。上述したように、幾つかの実施形態においては、グランド電極２１４ｂは、両オペレーション中は同じ電圧に維持され、第３のスイッチ４３７は必要としなくともよい。第１、第２、及び第３のスイッチ４３４、４３６および４３７は、コントローラ４３８が制御してもよい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
処理モード中、抑制電極２１４ａは第１のスイッチ４３４によって、処理用抑制電源２５３ａに電気的に結合されてよい。イオン源チャンバ２０２において生成されるイオンは、抑制電極２１４ａ及びグランド電極２１４ｂによって引き出されうる。その間、イオン源チャンバ２０２は処理用引出電源２５４ａによってバイアスされてよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015524606.tif 000001
【図２】
2015524606.tif 000002
【図３ａ】
2015524606.tif 000003
【図３ｂ】
2015524606.tif 000004
【図４】
2015524606.tif 000005
【図５】
2015524606.tif 000006