DE112017007408B4

DE112017007408B4 - Ionenquelle und Ionenimplantationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017007408B4
Application number: DE112017007408.8T
Authority: DE
Inventors: Takumi YUZE; Toshihiro Terasawa; Naruyasu Sasaki
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: KR20190002721A; TWI669741B; TW201842522A; KR101967145B1; CN109314025B; CN109314025A; US20190237290A1; DE112017007408T5; WO2018185987A1; US10529532B2

Abstract

Ionenquelle (10) zum Erzeugen eines Ionenstrahls, aufweisend:
einen Ionenerzeugungsbehälter (11), der konfiguriert ist, um Ionen zu erzeugen, indem er ionisiertes Gas, das über ein rohrförmiges Gaseinleitungsrohr (13) in den Ionenerzeugungsbehälter eingeleitet wird, mit einem in den Ionenerzeugungsbehälter emittierten Ionenquellenmaterial reagieren läßt,
wobei das Gaseinleitungsrohr (13) konfiguriert ist, um das ionisierte Gas über ein Gaszuführungsrohr (14) in einen Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) einzubringen,
ein abnehmbares Kühlfallenelement (30), das im Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) vorgesehen ist, wobei das Kühlfallenelement (30) einen Kühlfallenabschnitt (33) aufweist, der ein im Ionenerzeugungsbehälter (11) erzeugtes Nebenprodukt kühlt und abfängt, und
der Kühlfallenabschnitt (33) nahe einem versorgungsseitigen vorderen Ende (14a) des Gaszuführungsrohres (14) im Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) angeordnet ist und nicht mit einer Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres (13) in Kontakt steht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ionenquelle und insbesondere auf eine Technik einer Ionenquelle, die in einer Ionenimplantationsvorrichtung eingesetzt wird.
Stand der Technik
In den letzten Jahren hat sich ein relativ kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkarbid-(SiC)-Substrats mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Stehspannung im Vergleich zu bestehenden Silizium(Si)-Substraten etabliert.
Prozesse, die das SiC-Substrat verwenden, beinhalten das Implantieren von Aluminiumionen als Dotierstoff, wobei eine Ionenimplantationsvorrichtung verwendet wird, mit einer Ionenquelle, die einen Aluminiumionenstrahl erzeugt.
Aus der US2015129775A1 ist eine Ionenquelle bekannt, mit einer Lichtbogenkammer aus zumindest teilweise kohlenstoffhaltigem Material, einem thermischen Elektronenemitter der thermische Elektronen in die Lichtbogenkammer emittiert und einem Gaseinführer, der ein Quellgas (Halogenidgas) und ein Verbundgas (eine Verbindung mit Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen) in die Lichtbogenkammer einführt, wodurch insgesamt eine Kontamination des Aluminiumionenstrahls durch Schwermetallionen reduziert wird.
Aus der US8253114B2 ist eine Ionenquelle bekannt, mit einer Plasmaerzeugungskammer, in die ein fluorhaltiges Ionisationsgas eingeführt wird, einer heißen Kathode, die auf einer Seite in der Plasmaerzeugungskammer vorgesehen ist, einer gegenüberliegende reflektierende Elektrode, die auf der anderen Seite in der Plasmaerzeugungskammer vorgesehen ist und Elektronen reflektiert, wenn eine negative Spannung einer Vorspannungsversorgung an die gegenüberliegende reflektierende Elektrode angelegt wird. Die gegenüberliegende reflektierende Elektrode besteht aus einem aluminiumhaltigen Material, weshalb im Gegensatz zu anderen Ionenquellen keine Notwendigkeit besteht, eine eigene Platte bereitzustellen, die ausschließlich zur Erzeugung der Aluminiumionen verwendet wird, um die Menge an Aluminiumionen im Ionenstrahl zu erhöhen.
Aus der US6288403B1 ist eine Ionenquelle bekannt die einen entfernt angeordneten Verdampfer und einen Ionisator aufweist, der durch ein Zuführrohr mit dem Verdampfer verbunden ist. Der Verdampfer umfasst einen Sublimator zum Aufnehmen eines festen Ausgangsmaterials wie Decaboran und zum Sublimieren (Verdampfen) des Decaborans. Es ist ein Kühlmechanismus vorgesehen, um die Temperatur der Wände der Ionisationskammer während der Ionisation des verdampften Decaborans zu senken, um die Dissoziation von verdampften Decaboranmolekülen in atomare Borionen zu verhindern. Zusätzlich wird das Energie emittierende Element bei einem ausreichend niedrigen Leistungsniveau betrieben, um die Plasmadichte innerhalb der Ionisationskammer zu minimieren, um eine zusätzliche Dissoziation der verdampften Decaboranmoleküle durch das Plasma selbst zu verhindern.
Mit einer solchen Ionenquelle beinhalten die Verfahren zur Erzeugung von Aluminiumionen ein Verfahren zur Reaktion von Aluminiumnitrid oder Aluminiumoxid, das in einem Behälter mit in den Behälter eingeführtem Gas auf Fluorbasis (z.B. PF₃) enthalten ist.
Das Verfahren zur Reaktion von Aluminiumnitrid mit PF₃ hat jedoch den Nachteil, dass Aluminiumfluorid (AlF_x) als Nebenprodukt entsteht und das erzeugte Aluminiumfluorid sich an einer Niedertemperaturfläche eines Innenraumes eines Gaseinleitungsrohres niederschlägt. Insbesondere erfolgt der Niederschlag des Aluminiumfluorids am versorgungsseitigen vordersten Ende und an der Innenwandfläche eines Gaszuführungsrohres und verstopft so das Gaszuführungsrohr.
Dementsprechend hatte die konventionelle Technik ein Problem, das eine häufige Wartung der Ionenquelle erforderte.
Quellenangabe
Patentliteratur
Patentschrift 1: JP 2015-95414 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben genannte Problem der konventionellen Technik zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Technik bereitzustellen, die es ermöglicht, die Menge eines Nebenprodukts, das sich am versorgungsseitigen vorderen Ende und an der Innenwand des Gaszuführungsrohres niederschlägt, so weit wie möglich zu reduzieren, wobei das Nebenprodukt bei der Erzeugung von Ionen durch Reaktion von ionisiertem Gas mit einem Ionenquellenmaterial in einem Ionenerzeugungsbehälter einer Ionenquelle entsteht.
Lösung des Problems
Eine Ionenquelle zum Erzeugen eines Ionenstrahls gemäß der vorliegenden Erfindung, die zur Lösung des obigen Problems gemacht wurde, weist auf: einen Ionenerzeugungsbehälter, der konfiguriert ist, um Ionen durch Reaktion von ionisiertem Gas, das über ein rohrförmiges Gaseinleitungsrohr in den Ionenerzeugungsbehältereingeführt wird, mit einem in den Ionenerzeugungsbehälteremittierten Ionenquellenmaterial zu erzeugen, wobei das Gaseinleitungsrohr konfiguriert ist, um das ionisierte Gas über ein Gaszuführungsrohr in einen Innenraum des Gaseinleitungsrohrs einzuführen, wobei ein abnehmbares . Kühlfallenelement im Innenraum des Gaseinführungsrohrs vorgesehen ist, wobei das Kühlfallenelement einen Kühlfallenabschnitt aufweist, der ein im Ionenerzeugungsbehälter erzeugtes Nebenprodukt kühlt und einfängt, und der Kühlfallenabschnitt nahe einem versorgungsseitigen vorderen Ende des Gaszuführungsrohres im Innenraum des Gaseinführungsrohres angeordnet ist und nicht mit einer Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres in Kontakt steht.
Die vorliegende Erfindung stellt die Ionenquelle bereit, in der der Kühlfallenabschnitt des Kühlfallenelements einen Abschnitt aufweist, der in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende des Gaszuführungsrohres angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt die Ionenquelle bereit, wobei der Kühlfallenabschnitt des Kühlfallenelements in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende des Gaszuführungsrohres auf der distalen Seite des Gaseinleitungsrohres des Ionenerzeugungsbehälters angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt die Ionenquelle bereit, in der das Kühlfallenelement durch eine Schraube lösbar an dem distalen Ende des aus dem Ionenerzeugungsbehälter kommenden Gaseinleitungsrohrs befestigt ist.
Die vorliegende Erfindung stellt die Ionenquelle bereit, in der der Kühlfallenabschnitt des Kühlfallenelements eine planare Adsorptionsebene beinhaltet, die in einem oberen Teil eines stabförmigen Abschnittes vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung stellt die Ionenquelle bereit, in der der Kühlfallenabschnitt des Kühlfallenelements einen nutenförmigeh Retraktionsbereich in einem mittleren Abschnitt eines stabförmigen Abschnitts aufweist und das in den Innenraum des Gaseinleitungsrohrs projizierte versorgungsseitige vordere Ende des Gaszuführungsrohrs innerhalb der Nut des Retraktionsbereiches angeordnet ist, wobei das versorgungsseitige vordere Ende hinter einem Seitenabschnitt auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters der Nut verborgen ist.
Die vorliegende Erfindung stellt die Ionenquelle bereit, in der das ionisierte Gas ein fluorhaltiges Gas ist und die Ionen Aluminiumionen sind, die aus Aluminiumnitrid gewonnen werden.
Eine Ionenimplantationsvorrichtung zum Implantieren von Ionen in ein Substrat durch Bestrahlung eines Ionenstrahls gemäß der vorliegenden Erfindung, weist eine der oben genannten Ionenquellen auf und implantiert die Ionen in das Substrat durch Bestrahlung mit dem von der Ionenquelle emittierten Ionenstrahl.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einem Innenraum eines Gaseinleitungsrohres ein Kühlfallenelement vorgesehen, in das ionisiertes Gas über ein Gaszuführungsrohr eingeleitet wird, wobei das Kühlfallenelement einen Kühlfallenabschnitt aufweist, der ein in einem Ionenerzeugungsbehälter erzeugtes Nebenprodukt kühlt und einfängt. Folglich wird bei der Erzeugung von Ionen durch Reaktion des ionisierten Gases mit einem Ionenquellenmaterial im Ionenerzeugungsbehälter einer Ionenquelle die Menge des gasförmigen Nebenprodukts, die im festen Zustand am versorgungsseitigen vorderen Ende des Gaszuführungsrohres des Gaseinleitungsrohres und dessen Innenwandfläche haftet, so weit wie möglich reduziert, wodurch das Verstopfen einer Gaseinführungsöffnung verhindert und ein stabiler Ionenstrahlstrom erreicht werden kann.
Dadurch kann der Wartungszyklus der Ionenquelle im Vergleich zu den herkömmlichen Techniken verlängert werden.
Weiterhin, wenn das Kühlfallenelement der vorliegenden Erfindung so konfiguriert ist, dass es durch Verschrauben lösbar am Gaseinleitungsrohr befestigt werden kann, können zudem manuelle Wartungsarbeiten leicht durchgeführt werden.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine komplette Ionenimplantationsvorrichtung unter Verwendung einer Ionenquelle gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der erfindungsgemäßen Ionenquelle darstellt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Die 4(a) bis 4(c) sind Prozessdiagramme, die ein Verfahren zur Montage eines Kühlfallenelements an einem Gaseinleitungsrohr in gleicher Ausführungsform veranschaulichen.
5 ist ein Konfigurationsdiagramm, das ein weiteres Beispiel für das Kühlfallenelement darstellt.
ist ein Konfigurationsdiagramm, das noch ein anderes Beispiel für das Kühlfallenelement veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine komplette Ionenimplantationsvorrichtung unter Verwendung einer Ionenquelle gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet eine Ionenimplantationsvorrichtung 1 des vorliegenden Beispiels eine Ionenquelle 10, eine Fahrkammer 2, ein Massenspektrometer 3, einen Beschleuniger 4, eine Abtastvorrichtung 5 und eine später zu beschreibende Implantationskammer 6, wobei alle Komponenten in dieser Reihenfolge verbunden sind.
In der Ionenimplantationsvorrichtung 1 werden die Ionenquelle 10, die Fahrkammer 2, der Beschleuniger 4 und die Implantationskammer 6 durch die Evakuierungsvorrichtungen 9a, 9b, 9c und 9d evakuiert.
Eine Gasversorgungseinheit 12 ist mit der Ionenquelle 10 verbunden, das von der Gasversorgungseinheit 12 zugeführte Gas wird ionisiert, und die erzeugten Ionen wandern innerhalb der Fahrkammer 2 in Form eines Ionenstrahls, der auf der Innenseite des Massenspektrometers 3 auftrifft.
Im Inneren des Massenspektrometers 3 werden die Ionen im Ionenstrahl einer Massenanalyse unterzogen, und Ionen mit einem gewünschten Ladungsmassenverhältnis werden durchgelassen und als Ionenstrahl in den Beschleuniger 4 injiziert.
Im Beschleuniger 4 werden positive Ionen im Ionenstrahl beschleunigt, um in die Abtastvorrichtung 5 injiziert zu werden, und die Abtastvorrichtung 5 bewirkt, dass der Ionenstrahl in die . Implantationskammer 6 bei gesteuerter Laufrichtung des Ionenstrahls injiziert wird.
Eine Vielzahl von (in diesem Fall zwei) Substraten 8 ist innerhalb der Implantationskammer 6 angeordnet, der Ionenstrahl ist in jede Richtung der Vielzahl von Substraten 8 durch die oben beschriebene Abtastvorrichtung 5 ausgerichtet, und die Substrate 8 werden, während die Oberflächen der Substrate 8 nacheinander abgetastet werden, mit den Ionen bestrahlt, so dass die Ionen in die Substrate 8 implantiert werden.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Ionenquelle gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 2 dargestellt, ist die Ionenquelle 10 des vorliegenden Beispiels in der oben beschriebenen Ionenimplantationsvorrichtung 1 (siehe 1) angeordnet und weist einen Ionenerzeugungsbehälter 11 auf, der Ionen generiert.
Der Ionenerzeugungsbehälter 11 besteht aus einem metallischen Werkstoff und ist beispielsweise in rechteckiger Quaderform ausgebildet.
Der Ionenerzeugungsbehälter 11 der vorliegenden Ausführungsform ist in seiner Längsrichtung orthogonal zur Ionenemission (Bewegungsrichtung) P ausgerichtet.
Die Gasversorgungseinheit 12 zur Versorgung mit ionisiertem Gas, welches beispielsweise aus Phosphortrifluorid (PF₃) besteht, ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite in Ionenemissionsrichtung P des Ionenerzeugungsbehälters 11 vorgesehen.
Die Gasversorgungseinheit 12 ist stromaufwärts in Ionenemissionsrichtung P des Ionenerzeugungsbehälters 11 vorgesehen und ist über ein Gaszuführungsrohr 14 mit einer Gaseintrittsöffnung 13a (siehe ) eines Gaseinleitungsrohres 13 gekoppelt, mit dem das ionisierte Gas in den Ionenerzeugungsbehälter 11 geleitet wird.
Andererseits ist auf der stromabwärts gelegenen Seite in Ionenemissionsrichtung P des Ionenerzeugungsbehälters 11 ein Schlitz 15 vorgesehen, zum Emittieren von Ionen aus dem Inneren des Ionenerzeugungsbehälters 11.
Im Ionenerzeugungsbehälter 11 ist an einer Wand orthogonal zur Ionenemissionsrichtung P ein thermionisch emittierender Abschnitt 20 vorgesehen, der durch Erwärmen einer Glühkathode Thermoelektronen emittiert, und an der anderen Wand orthogonal zur Ionenemissionsrichtung P ist eine gegenreflektierende Elektrode (Abweiser) 16 vorgesehen, die dem thermionisch emittierenden Abschnitt 20 so zugewandt ist, dass sie ein negatives Potential aufweist.
Der thermionisch emittierende Abschnitt 20 enthält die Glühkathode, aufweisend: einen Kathodenabschnitt 21 mit beispielsweise einer unteren zylindrischen Form; und ein Filament 22, das auf der Rückseite innerhalb des Kathodenabschnitts 21 vorgesehen und mit einer Stromquelle 24 verbunden ist. Dabei wird der Kathodenabschnitt 21 z.B. aus. Wolfram (W) verwendet.
Darüberhinaus ist am Umfang des Kathodenabschnitts 21 ein Ionenquellenmaterialelement 23 vorgesehen.
Das Ionenquellen-Materialelement 23 besteht aus Aluminiumnitrid (AlN) und umschließt den Umfang des . Kathodenabschnitts 21, so dass es durch den Kathodenabschnitt 21 erwärmt wird.
Wenn in einer solchen Konfiguration fluorhaltiges Gas (PF₃) aus dem Gaszuführungsrohr 14 über die Gaseintrittsöffnung 13a und einen Innenraum 13b (siehe ) des Gaseinleitungsrohres 13 in den Ionenerzeugungsbehälter 11 eingeleitet wird, um Plasma im Ionenerzeugungsbehälter zu erzeugen, reagiert Aluminiumnitrid mit fluorhaltigem Gas unter Bildung von Aluminium(Al)-Ionen, und Aluminiumfluorid (AlF_x) wird im Reaktionsprozess als Nebenprodukt im gasförmigen Zustand erzeugt.
In diesem Fall, um die obige Reaktion zu veranlassen, ist es notwendig, dass der Kathodenabschnitt 21 durch Erwärmen des Filaments 22, also der heißen Kathode, erwärmt wird und darüber hinaus das Ionenquellen-Materialelement 23 durch Erwärmen des Kathodenabschnitts 21 eine vorbestimmte Temperatur erreicht.
Auf der stromabwärts gelegenen Seite ist in der Ionenemissionsrichtung P des Schlitzes 15 außerhalb des Ionenerzeugungsbehälters 11 eine Extraktionselektrode 17 vorgesehen, wobei die Extraktionselektrode 17 die im Ionenerzeugungsbehälter 11 erzeugten Ionen extrahiert, um einen Ionenstrahl zu erzeugen.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptbestandteil der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht, und 4(a) bis 4 (c) sind Prozessdiagramme, die in derselben Ausführungsform ein Verfahren zum Befestigen eines Kühlfallenelements an dem Gaseinleitungsrohr veranschaulichen.
Wie in 3 dargestellt, ist zusammen mit einem später beschriebenen Befestigungselement 34 ein Kühlfallenelement 30 der vorliegenden Ausführungsform am Ende auf der anderen Seite des Gaseinleitungsrohres 13 aus beispielsweise Molybdän (Mo) in Bezug auf den Ionenerzeugungsbehälter 11 montiert.
Das Kühlfallenelement 30 besteht aus einem Metall, wie beispielsweise Edelstahl, und ist integral ausgebildet.
Das Kühlfallenelement 30 beinhaltet: einen Knopf 31 mit beispielsweise einer zylindrischen Form; einen Gewindeabschnitt 32 mit einem Außengewinde; und einen Kühlfallenabschnitt 33 mit beispielsweise einer konzentrisch angeordneten zylindrischen Form.
Hier ist der Gewindeabschnitt 32 des Kühlfallenelements 30 so ausgebildet, dass er berührungslos in einem Gehäuseabschnitt 13c untergebracht ist, der am Ende der anderen Seite in einem Innenwandabschnitt des rohrförmigen (z.B.zylindrischen) Gaseinleitungsrohres 13 in Bezug auf den Ionenerzeugungsbehälter 11 vorgesehen ist, wobei der Gehäuseabschnitt 13c einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Gewindeabschnitts 32.
Darüberhinaus weist der Kühlfallenabschnitt 33 des Kühlfallenelements 30 eine solches Größenmaß auf, dass der Außendurchmesser des Kühlfallenabschnitts 33 kleiner ist als der Innendurchmesser des Gaseinleitungsrohres 13 und der Kühlfallenabschnitt 33 nicht mit der Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres 13 in Kontakt steht.
In einem Fall, in dem das Kühlfallenelement 30 an dem Gaseinleitungsrohr 13 montiert ist, weist der Kühlfallenabschnitt 33 vorzugsweise einen Abschnitt auf, der auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters 11 in Bezug auf die Gaseintrittsöffnung 13a im Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohrs 13 angeordnet ist.
Wie später beschrieben, weist der Kühlfallenabschnitt 33 des Kühlfallenelements 30 eine Funktion des physikalischen Einfangens (Absaugen) von Aluminiumfluorid auf, und als Ergebnis wird das Konzentrationsverhältnis (Partialdruck) von gasförmigem Aluminiumfluorid in der Nähe eines versorgungsseitigen vorderen Endes 14a des Gaszuführungsrohrs 14, das in der Gaseintrittsöffnung 13a angeordnet ist, verringert.
Dadurch wird verhindert, dass sich Aluminiumfluorid am versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohres 14 sowie an der Innenwandfläche des Gaszuführungsrohres 14 niederschlägt.
Das Einbauverhältnis zwischen der Gaseintrittsöffnung 13a, die ein Loch in einem Seitenabschnitt des Gaseinleitungsrohres 13 darstellt, und dem in die Gaseintrittsöffnung 13a eingesetzten Gaszuführungsrohr 14 ist beispielsweise eine in JIS B 0401-1 angegebene Spielpassung, wodurch die Dichtigkeit des Innenraumes 13b des Gaseinleitungsrohres 13 gegenüber Luft erhalten bleibt.
Obwohl diese Struktur eine Vereinfachung der Gerätekonfiguration bewirkt, erhöht sich der thermische Widerstand zwischen dem Gaseinleitungsrohr 13 und dem Gaszuführungsrohr 14.
Da das Gaszuführungsrohr 14 aufgrund der Gerätekonfiguration eine große Fläche aufweist, die der Atmosphäre bei Raumtemperatur ausgesetzt ist, bedeutet dies, daß der Einfluss der Raumtemperatur um die Vorrichtung herum dominant ist gegenüber der Temperatur des versorgungsseitigen vorderen Endes 14a des Gaszuführungsrohres 14, während der Einfluss der Temperatur des Ionenerzeugungsbehälters 11 dominant ist gegenüber der Temperatur der Gaseintrittsöffnung 13a, d.h. der Öffnung im Gaseinleitungsrohr 13.
Daher bildet das in den Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohrs 13 strömende Aluminiumfluorid unter ausschließlicher Berücksichtigung des Temperatureinflusses an der Innenwandfläche der Gaseintrittsöffnung 13a keinen Niederschlag sondern scheidet sich vorzugsweise an dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 und der Innenwandfläche des Gaszuführungsrohrs 14 ab.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Größe jedoch so eingestellt, dass der Kühlfallenabschnitt 33 des Kühlfallenelements 30 dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 zugewandt ist, und eine Adsorptionsfläche an der Oberseite des Kühlfallenabschnitts 33 auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters 11 in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 angeordnet ist.
Ein Wärmeabzugsteil des Kühlfallenelements 30 ist hier der Knopf 31, der auf der äußersten Seite in Bezug auf die Adhäsionsfläche angeordnet ist. Wärme aus dem Gaseinleitungsrohr 13 strömt über Gewindeabschnitte 34a, 34b des später beschriebenen Befestigungselements 34 und den Gewindeabschnitt 32 (siehe 4(a) und 4(b)) zu dem Knopf 31, und Wärme im Innenraum 13b strömt vom Kühlfallenabschnitt 33 zu dem Knopf 31 über den Gewindeabschnitt 32.
Der Knopf 31 des Kühlfallenelements 30 wird bei Raumtemperatur um das Gerät herum der Atmosphäre ausgesetzt und die Wärme wird durch natürliche Konvektion freigesetzt, so dass der Kühlfallenabschnitt 33 eine Temperatur aufweist, die niedriger ist als die Temperatur der Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres 13 und die Temperatur des Kühlfallenabschnitts 33 so gehalten wird, dass das Aluminiumfluorid eingefangen werden kann. Daher ist ein positiver Kühlmechanismus für das Kühlfallenelement 30 der vorliegenden Ausführungsform nicht erforderlich.
Bei einer solchen Konfiguration kann die Adsorptionsfläche 30a des Kühlfallenabschnitts 33 und deren Seitenfläche, die auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters 11 in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 angeordnet ist, das in den Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohrs 13 strömende Aluminiumfluorid abfangen, wodurch das Konzentrationsverhältnis (Partialdruck) des Aluminiumfluorids nahe dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 verringert wird. Dadurch kann die Progressionsrate der Adhäsion des Aluminiumfluorids am versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 und an der Innenwandfläche des Gaszuführungsrohrs 14 erheblich reduziert werden.
Es ist zu beachten, dass das Kühlfallenelement 30 der vorliegenden Ausführungsform durch die Bearbeitung eines bekannten Bolzens leicht hergestellt werden kann.
Um ein solches Kühlfallenelement 30 am Gaseinleitungsrohr 13, wie in 4(a) und 4(b) dargestellt, zu montieren, wird das Befestigungselement 34 zunächst am Ende auf der anderen Seite des Gaseinleitungsrohres 13 in Bezug auf den Ionenerzeugungsbehälter 11 montiert.
Das Befestigungselement 34 besteht aus einem Metall, wie beispielsweise Edelstahl, und ist integral in einer zylindrischen Grundform ausgebildet.
Der Gewindeabschnitt 34a ist auf dem Innenwandabschnitt des Randes des Befestigungselements 34 vorgesehen, wobei der Gewindeabschnitt 34a ein Innengewinde beinhaltet, die mit einem Gewindeabschnitt 13d in Eingriff steht, der ein Außengewinde aufweist, das am Ende des hinteren Teils des Außenwandabschnitts des Gaseinleitungsrohrs 13 in Bezug auf den Ionenerzeugungsbehälter 11 angeordnet ist.
Darüberhinaus ist am unteren Ende der Mitte des Befestigungselements 34 ein Gewindeabschnitt 34b vorgesehen, wobei der Gewindeabschnitt 34b ein Innengewinde aufweist, das mit dem Gewindeabschnitt 32 des Kühlfallenelements 30 in Eingriff steht.
Danach wird der Kühlfallenabschnitt 33 des Kühlfallenelements 30 vom Ende auf der anderen Seite des Gaseinleitungsrohrs 13 in den Innenraum 13b in Bezug auf den Ionenerzeugungsbehälter 11 eingesetzt, und der Gewindeabschnitt 32 des Kühlfallenelements 30 greift in den Gewindeabschnitt 34b des Befestigungselements 34 ein, um das Kühlfallenelement 30 zu montieren und an das Gaseinleitungsrohr 13 anzupassen (siehe 4(b) und 4(c)).
In der vorliegenden Ausführungsform mit einer derartigen Konfiguration, bei der das Ionenquellen-Materialelement 23 des Ionenquellenmaterials erwärmt wird, um Aluminiumnitrid auszustoßen und fluorhaltiges Gas aus dem mit Plasma zu behandelnden Gaszuführungsrohr 14 in den Ionenerzeugungsbehälter 11 eingeführt wird, wie vorstehend beschrieben, reagiert das Aluminiumnitrid mit dem fluorhaltigen Gas, um Aluminiumatome zu erzeugen, wobei die Erzeugung der Aluminiumionen durch Elektronenkollision erfolgt.
Darüber hinaus wird im Reaktionsprozess Aluminiumfluorid (AlF_x) im gasförmigen Zustand als Nebenprodukt hergestellt.
Bei der Ionisation steigt die Temperatur des thermionisch emittierenden Abschnitts 20 im Ionenerzeugungsbehälter 11 auf 2000°C oder höher, und wie vorstehend beschrieben, steigt die Temperatur des Gaseinleitungsrohrs 13, in dem der Einfluss der Temperatur im Inneren des Ionenerzeugungsbehälters 11 dominant ist, auf etwa 600°C, so dass sich das Aluminiumfluorid nicht an der Innenwandfläche oder der Gaseintrittsöffnung 13a des Gaseinleitungsrohrs 13 niederschlägt.
Andererseits ist die Temperatur des versorgungsseitigen vorderen Endes 14a des in der Gaseintrittsöffnung 13a des Gaseinleitungsrohres 13 angeordneten Gaszuführungsrohrs 14 niedriger als die der Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres 13, da der Einfluss der Raumtemperatur um das Gerät herum wie oben beschrieben überwiegt.
Darüber hinaus weist der Kühlfallenabschnitt 33 des Kühlfallenelements 30 eine Temperatur auf, die niedriger ist als die Temperatur der Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres 13, und wird auf einer Temperatur gehalten, bei der das Aluminiumfluorid adsorbiert werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, ist jedoch in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, der Kühlfallenabschnitt 33 des Kühlfallenelements 30 dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 zugewandt, und die Adhäsionsfläche 30a an der Oberseite des Kühlfallenabschnitts 33 ist auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters 11 in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 angeordnet. Daher wird das in den Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohrs 13 strömende Aluminiumfluorid der Adsorptionsfläche 30a des Kühlfallenabschnitts 33 und dessen Seitenfläche abgefangen, wodurch das Konzentrationsverhältnis (Partialdruck) des Aluminiumfluorids nahe dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 abnimmt. Dadurch kann die Progressionsrate der Adhäsion des Aluminiumfluorids am versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 und an der Innenwandfläche des Gaszuführungsrohrs 14 erheblich reduziert werden.
Darüberhinaus ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, möglich zu verhindern, dass das Gaszuführungsrohr 14 durch die Abscheidung des als Nebenprodukt erzeugten Aluminiumfluorids im Ionenerzeugungsbehälter 11 der Ionenquelle 10 bei der Erzeugung von Aluminiumionen verstopft wird, so dass ein stabiler Ionenstrahlstrom erreicht werden kann.
Dadurch kann der Wartungszyklus der Ionenquelle 10 im Vergleich zur herkömmlichen Technik verlängert werden.
Es ist zu beachten, dass mit einer detaillierteren Beschreibung die Wirkung der vorliegenden Erfindung wie folgt betrachtet werden kann.
Das heißt, wenn die bevorzugte Abscheidung des in den Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohres 13 strömenden Aluminiumfluorids am versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohres 14 und an der Innenwandfläche des Gaszuführungsrohres 14 darauf zurückzuführen ist, dass die Temperatur des Gaszuführungsrohres 14 niedriger ist als die der Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres 13, da der Einfluss der Raumtemperatur um die Vorrichtung herum dominiert, ist es auch denkbar, eine Konfiguration zur Vermeidung einer Niederschlagbildung des Aluminiumfluorids vorzunehmen, indem das Gaszuführungsrohr 14 selbst auf eine vorbestimmte oder höhere Temperatur erwärmt wird.
Allerdings benötigt die Ionenquelle 10 wie in der vorliegenden Erfindung für ihr eigenes Potenzial Hochspannung, und auch das Gaszuführungsrohr 14 hat hohes Potenzial. Daher ist es bei dem Betrieb von Rohrheizurigen, die üblicherweise mit einer Bandheizung oder dergleichen realisiert werden, notwendig, eine Stehspannung eines Erregerkreises der Heizung zum Erwärmen des Gaszuführungsrohres 14 sicherzustellen. Eine solche Stehspannung kann jedoch bei einem Universalprodukt praktisch nicht gewährleistet werden.
Darüberhinaus tritt bei einer Beheizung des Gaszuführungsrohres 14 an jedem Teil ein Temperaturabfall auf, da die gesamte Leitung nur schwer gleichmäßig zu erwärmen ist. Dadurch kann es durch den Niederschlag von Aluminiumfluorid zu Verstopfungen im Gaszuführungsrohr 14 kommen.
In diesem Fall ist die anhaftende Substanz in dem Gaszuführungsrohr 14 nur schwer zu entfernen, so dass möglicherweise ein Austausch von Teilen erforderlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die oben genannten Nachteile jedoch vermieden werden.
Da das Kühlfallenelement 30 der vorliegenden Ausführungsform zudem lösbar montiert und mit einer Schraube am Gaseinleitungsrohr 13 befestigt ist, können manuelle Wartungsarbeiten problemlos durchgeführt werden.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können.
So ist beispielsweise in der obigen Ausführungsform der Kühlfallenabschnitt 33 des Kühlfallenelements 30 in einer zylindrischen Form ausgebildet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine zylindrische Form beschränkt, und die Seitenfläche des Kühlfallenabschnitts 33 kann gekrümmt ausgebildet sein.
5 ist ein Konfigurationsdiagramm, das ein weiteres Beispiel für das Kühlfallenelement veranschaulicht, und Abschnitte, die denjenigen in der obigen Ausführungsform entsprechen, werden mit den gleichen Bezugszeichen benannt; eine detaillierte Beschreibung derselben wird nicht gegeben.
Wie in 5 dargestellt, enthält ein Kühlfallenelement 30A einer Ionenquelle 10A des vorliegenden Beispiels den Kühlfallenabschnitt 33 mit einer kürzeren Länge als in 3 dargestellt.
Darüberhinaus wird die Größe so bestimmt, dass im Innenraum 13b des Gaseinleituhgsrohres 13 die Adhäsionsfläche 30a oben am Kühlfallenabschnitt 33 auf der vom Ionenerzeugungsbehälter 11 abgewandten Seite in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 angeordnet ist. Daher ist der Kühlfallenabschnitt 33 des vorliegenden Beispiels nicht an einer Stelle vorgesehen, die dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gasversorgungsrohrs 14a im Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohres 13 zugewandt ist.
Darüberhinaus ist im vorliegenden Beispiel in der Gaseintrittsöffnung 13a des Gaseinleitungsrohres 13 das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohres 14 vorgesehen, das in Bezug auf ein Öffnungsende 13f der Gaseintrittsöffnung 13a leicht innen positioniert ist (im Beispiel von ist es nahezu bündig).
In dem vorliegenden Beispiel mit einer solchen Konfiguration ist das Volumen des Innenraumes 13b des Gaseinleitungsrohres 13 größer als in dem in 3 dargestellten Beispiel, und das Konzentrationsverhältnis (Partialdruck) des gasförmigen Aluminiumfluorids im Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohres 13, insbesondere in der Nähe des versorgungsseitigen vorderen Endes 14a des Gaszuführungsrohres 14a in der Gaseintrittsöffnung 13a, ist kleiner als das in dem in 3 dargestellten Beispiel.
Darüberhinaus neigt das in den Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohrs 13 strömende gasförmige Aluminiumfluorid im vorliegenden Beispiel dazu, sich im festen Zustand an der Adhäsionsseite 30a am oberen Teil des Kühlfallenabschnitts 33 des Kühlfallenelements 30A abzuscheiden, da das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 gegenüber dem Öffnungsende 13f der Gaseintrittsöffnung 13a leicht innen positioniert ist, und sich am versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 und dessen Innenwandfläche kaum niederschlägt.
Wie vorstehend beschrieben, ist es nach dem vorliegenden Beispiel möglich, eine Verstopfung des Gaszuführungsrohres 14 durch Abscheiden des bei der Erzeugung von Aluminiumionen als Nebenprodukt im Ionenerzeugungsbehälter 11 der Ionenquelle 10A erzeugten Aluminiumfluorids zu verhindern, so dass ein stabiler Ionenstrahlstrom erreicht werden kann.
Dadurch kann der Wartungszyklus der Ionenquelle 10A im Vergleich zur konventionellen Technik verlängert werden.
Insbesondere im vorliegenden Beispiel kann der Wartungszyklus der Ionenquelle 10A weiter verlängert werden, da das Volumen des Innenraumes 13b des Gaseinleitungsrohres 13 größer ist als im in 3 dargestellten Beispiel und der Partialdruck des gasförmigen Aluminiumfluorids viel geringer ist.
ist ein Konfigurationsdiagramm, das noch ein weiteres Beispiel für das Kühlfallenelement veranschaulicht.
Wie in 6 dargestellt, weist ein Kühlfallenelement 30B einer Ionenquelle 10B des vorliegenden Beispiels den Kühlfallenabschnitt 33 auf, mit einer Länge, die länger ist als die in 3 dargestellte Länge, und in einem mittleren Abschnitt davon ist ein Retraktionsbereich 33a an einer Position vorgesehen, die dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gasversorgungsrohrs 14a zugewandt ist, das in der Gaseintrittsöffnung 13a des Gaseinleitungsrohres 13 angeordnet ist.
Der Retraktionsbereich 33a hat eine Form, wie beispielsweise eines Zylinders oder einer rechteckigen Säule mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der eines anderen Abschnitts des Kühlfallenabschnitts 33, wobei der Retraktionsbereich 33a über den gesamten Umfang eines Säulenabschnitts des Kühlfallenabschnitts 33 eine Nutform aufweist, an einer Position, die dem versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 zugewandt ist.
Hier ist die Nut des Retraktionsbereiches 33a etwas breiter als die Breite des versorgungsseitigen vorderen Endes 14a des Gaszuführungsrohrs 14 ausgebildet, und das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14, das von der Gaseintrittsöffnung 13a in den Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohrs 13 ragt, ist innerhalb der Nut des Retraktionsbereiches 33a angeordnet, wobei das versorgungsseitige vordere Ende 14a in die Nähe des Bodens der Nut heranreicht.
In diesem Fall ist das versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 vorzugsweise an einer Stelle angeordnet, an der das versorgungsseitige vordere Ende 14a sich hinter einem Seitenabschnitt 33b auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters 11 der Nut des Retraktionsbereiches 33a verbirgt und bei Betrachtung von der Seite der Öffnung 13e des Gaseinleitungsrohres 13 nicht direkt sichtbar ist.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist, wie vorstehend beschrieben, das aus der Gaseintrittsöffnung 13a in den Innenraum 13b des Gaseinleitungsrohrs 13 ragende versorgungsseitige vordere Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 hinter dem Seitenabschnitt 33b auf der Seite der Nut des Retraktionsbereiches 33a des Ionenerzeugungsbehälters 11 verborgen angeordnet. Folglich wird bei der Erzeugung von Aluminiumionen im Ionenerzeugungsbehälter 11 der Ionenquelle 10B die Menge an Aluminiumfluorid, die als Nebenprodukt zum Abscheiden am versorgungsseitigen vorderen Ende 14a des Gaszuführungsrohrs 14 und dessen Innenwandfläche erzeugt wird, so weit wie möglich reduziert, wodurch eine Verstopfung des Gaszuführungsrohrs 14 zuverlässig verhindert und ein stabiler Ionenstrahlstrom erzielt werden kann.
Schließlich sind in der vorliegenden Erfindung die Konfigurationen des Ionenerzeugungsbehälters und des thermionisch emittierenden Teils nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und es können verschiedene Konfigurationen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: IONENIMPLANTATIONSVORRICHTUNG
10, 10a, 10b: IONENQUELLE
11: IONENERZEUGUNGSBEHÄLTER
12: GASVERSORGUNGSEINHEIT
13: GASEINLEITUNGSROHR
13a: GASEINTRITTSÖFFNUNG
13b: INNENRAUM
13c: GEHÄUSEABSCHNITT
13d: GEWINDEABSCHNITT
13e: ÖFFNUNG
13f: ÖFFNUNGSENDE
14: GASZUFÜHRUNGSROHR
14a: VERSORGUNGSSEITIGE VORDERE ENDE
20: THERMIONISCH EMITTIERENDE ABSCHNITTE
21: KATHODENABSCHNITT
22: FILAMENT
23: IONENQUELLEN-MATERIALELEMENT
30, 30a, 30b: KÜHLFALLENELEMENT
31: KNOPF
32: GEWINDEABSCHNITT
33: KÜHLFALLENABSCHNITT
33a: RETRAKTIONSBEREICH
34: BEFESTIGUNGSELEMENT
34a, 34b: GEWINDEABSCHNITT

Claims

Ionenquelle (10) zum Erzeugen eines Ionenstrahls, aufweisend: einen Ionenerzeugungsbehälter (11), der konfiguriert ist, um Ionen zu erzeugen, indem er ionisiertes Gas, das über ein rohrförmiges Gaseinleitungsrohr (13) in den Ionenerzeugungsbehälter eingeleitet wird, mit einem in den Ionenerzeugungsbehälter emittierten Ionenquellenmaterial reagieren läßt, wobei das Gaseinleitungsrohr (13) konfiguriert ist, um das ionisierte Gas über ein Gaszuführungsrohr (14) in einen Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) einzubringen, ein abnehmbares Kühlfallenelement (30), das im Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) vorgesehen ist, wobei das Kühlfallenelement (30) einen Kühlfallenabschnitt (33) aufweist, der ein im Ionenerzeugungsbehälter (11) erzeugtes Nebenprodukt kühlt und abfängt, und der Kühlfallenabschnitt (33) nahe einem versorgungsseitigen vorderen Ende (14a) des Gaszuführungsrohres (14) im Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) angeordnet ist und nicht mit einer Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres (13) in Kontakt steht.
Ionenquelle (10) nach Anspruch 1, wobei der Kühlfallenabschnitt (33) des Kühlfallenelements (30) einen Abschnitt beinhaltet, der auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende (14a) des Gaszuführungsrohres (14) angeordnet ist.
Ionenquelle (10) nach Anspruch 1, wobei der Kühlfallenabschnitt (33) des Kühlfallenelements (30) in Bezug auf das versorgungsseitige vordere Ende (14a) des Gaszuführungsrohres (14) auf der distalen Seite des Gaseinleitungsrohres (13) des Ionenerzeugungsbehälters (11) angeordnet ist.
Ionenquelle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kühlfallenelement (30) durch eine Schraube lösbar an dem distalen Ende des Gaseinleitungsrohrs (13) des Ionenerzeugungsbehälters (11) befestigt ist.
Ionenquelle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kühlfallenabschnitt (33) des Kühlfallenelements (30) eine planare Adsorptionsebene aufweist, die an einer Oberseite eines stabförmigen Abschnitts vorgesehen ist.
Ionenquelle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kühlfallenabschnitt (33) des Kühlfallenelements (30) einen nutenförmigen Retraktionsbereich (33a) in einem mittleren Abschnitt eines stabförmigen Abschnitts beinhaltet, und das in den Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohrs (13) projizierte versorgungsseitige vordere Ende (14a) des Gaszuführungsrohrs (14) innerhalb der Nut des Retraktionsbereich (33a) angeordnet ist, wobei das versorgungsseitige vordere Ende (14a) hinter einem Seitenabschnitt der Nut auf der Seite des Ionenerzeugungsbehälters (11) verborgen ist.
Ionenquelle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das ionisierte Gas ein Gas auf Fluorbasis ist und die Ionen Aluminiumionen sind, die aus Aluminiumnitrid erhalten werden.
Ionenimplantationsvorrichtung (1) zum Implantieren von Ionen in ein Substrat unter Bestrahlung mit einem Ionenstrahl, wobei die Ionenimplantationsvorrichtung (1) eine Ionenquelle (10) umfasst, wobei die Ionenquelle (10) einen Ionenerzeugungsbehälter (11) aufweist, der konfiguriert ist, um Ionen zu erzeugen, indem ionisiertes Gas, das über ein rohrförmiges Gaseinleitungsrohr (13) in den Ionenerzeugungsbehälter eingeleitet wird, mit einem in dem Ionenerzeugungsbehälter emittierten Ionenquellenmaterial reagiert, wobei das Gaseinleitungsrohr (13) konfiguriert ist, um das ionisierte Gas über ein Gaszuführungsrohr (14) in einen Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) einzubringen, wobei ein abnehmbares Kühlfallenelement (30) im Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) vorgesehen ist, wobei das Kühlfallenelement (30) einen Kühlfallenabschnitt (33) aufweist, der ein im Ionenerzeugungsbehälter (11) erzeugtes Nebenprodukt kühlt und einfängt, und der Kühlfallenabschnitt (33) nahe einem versorgungsseitigen vorderen Ende (14a) des Gaszuführungsrohres (14) im Innenraum (13b) des Gaseinleitungsrohres (13) angeordnet ist und nicht mit einer Innenwandfläche des Gaseinleitungsrohres (13) in Kontakt steht, und wobei das Substrat mit dem von der Ionenquelle (10) emittierten Ionenstrahl bestrahlt wird, so dass die Ionen in das Substrat implantiert werden.