JP2000323051A - イオン源装置 - Google Patents
イオン源装置Info
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- JP2000323051A JP2000323051A JP11135650A JP13565099A JP2000323051A JP 2000323051 A JP2000323051 A JP 2000323051A JP 11135650 A JP11135650 A JP 11135650A JP 13565099 A JP13565099 A JP 13565099A JP 2000323051 A JP2000323051 A JP 2000323051A
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- gas
- insulating ring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イオン源ハウジングに取り付けられた絶縁リ
ングの内面等の汚れを簡単に除去することができるよう
にする。 【解決手段】 このイオン源装置は、真空排気されるイ
オン源ハウジング２内に、絶縁リング８を介して、プラ
ズマ生成部１２を有するイオン源ヘッド１０を保持した
構造をしている。更に、イオン源ハウジング２内にハロ
ゲンガスを含むクリーニングガス５８を供給するクリー
ニングガス供給系５２を備えている。
ングの内面等の汚れを簡単に除去することができるよう
にする。 【解決手段】 このイオン源装置は、真空排気されるイ
オン源ハウジング２内に、絶縁リング８を介して、プラ
ズマ生成部１２を有するイオン源ヘッド１０を保持した
構造をしている。更に、イオン源ハウジング２内にハロ
ゲンガスを含むクリーニングガス５８を供給するクリー
ニングガス供給系５２を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばイオン注
入装置等に用いられるものであって、イオン源ハウジン
グ内に、絶縁リングを介して、プラズマ生成部を有する
イオン源ヘッドを保持した構造のイオン源装置に関し、
より具体的には、上記絶縁リングの内面等の汚れを簡単
に除去する手段に関する。
入装置等に用いられるものであって、イオン源ハウジン
グ内に、絶縁リングを介して、プラズマ生成部を有する
イオン源ヘッドを保持した構造のイオン源装置に関し、
より具体的には、上記絶縁リングの内面等の汚れを簡単
に除去する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のイオン源装置の従来例を図３に
示す。このイオン源装置は、筒状のイオン源ハウジング
２内に、その一端部に取り付けられた絶縁リング８を介
して、プラズマ生成部１２を有するイオン源ヘッド１０
を保持した構造をしている。イオン源ヘッド１０は、こ
の例では、プラズマ生成部１２を支持する支持体１４お
よびこの支持体１４を支持する端板１６を更に有してい
る。端板１６は、絶縁リング８の外端部に取り付けられ
ている。
示す。このイオン源装置は、筒状のイオン源ハウジング
２内に、その一端部に取り付けられた絶縁リング８を介
して、プラズマ生成部１２を有するイオン源ヘッド１０
を保持した構造をしている。イオン源ヘッド１０は、こ
の例では、プラズマ生成部１２を支持する支持体１４お
よびこの支持体１４を支持する端板１６を更に有してい
る。端板１６は、絶縁リング８の外端部に取り付けられ
ている。
【０００３】プラズマ生成部１２には、ガス供給部２０
からガス導入管１８を経由してイオン源ガス２２が導入
される。プラズマ生成部１２は、詳細は後述するけれど
も、このイオン源ガス２２を放電分解してプラズマ３６
（図４参照）を生成する。イオン源ガス２２は、例え
ば、ＢＦ3 、ＡsＨ3 、ＰＨ3 等のように、Ｂ、Ａs 、
Ｐ等のドーパント（半導体への注入不純物）を含有する
ガスである。
からガス導入管１８を経由してイオン源ガス２２が導入
される。プラズマ生成部１２は、詳細は後述するけれど
も、このイオン源ガス２２を放電分解してプラズマ３６
（図４参照）を生成する。イオン源ガス２２は、例え
ば、ＢＦ3 、ＡsＨ3 、ＰＨ3 等のように、Ｂ、Ａs 、
Ｐ等のドーパント（半導体への注入不純物）を含有する
ガスである。
【０００４】イオン源ハウジング２内であってプラズマ
生成部１２の前方近傍には、プラズマ生成部１２内で生
成されたプラズマからイオンビーム２６を引き出す引出
し電極２４が配置されている。この引出し電極２４は、
図示しない支持体によって、かつ必要な絶縁を確保し
て、イオン源ハウジング２から支持されている。
生成部１２の前方近傍には、プラズマ生成部１２内で生
成されたプラズマからイオンビーム２６を引き出す引出
し電極２４が配置されている。この引出し電極２４は、
図示しない支持体によって、かつ必要な絶縁を確保し
て、イオン源ハウジング２から支持されている。
【０００５】上記プラズマ生成部１２、支持体１４およ
び端板１６には、イオンビーム２６を所定のエネルギー
に加速して引き出すために、図示しない直流電源から、
正の高電圧（例えば２０〜５０ｋＶ程度）が印加され
る。上記絶縁リング８は、この高電圧の電気絶縁を保つ
ためのものである。プラズマ生成部１２につながるガス
導入管１８およびガス供給部２０にも、通常は上記高電
圧が印加される。従ってこれらも通常は高電位にある。
び端板１６には、イオンビーム２６を所定のエネルギー
に加速して引き出すために、図示しない直流電源から、
正の高電圧（例えば２０〜５０ｋＶ程度）が印加され
る。上記絶縁リング８は、この高電圧の電気絶縁を保つ
ためのものである。プラズマ生成部１２につながるガス
導入管１８およびガス供給部２０にも、通常は上記高電
圧が印加される。従ってこれらも通常は高電位にある。
【０００６】上記イオン源ハウジング２内は、イオンビ
ーム２６の損失を少なくする等のために、弁４を介し
て、真空排気装置６によって所定の高真空（例えば１０
-5〜１０-6Ｔｏｒｒ程度）に真空排気される。このイオ
ン源ハウジング２の他端部には、この例では、弁２８を
介して、上記イオンビーム２６を所望の場所へ導くビー
ムライン管３０が接続されている。
ーム２６の損失を少なくする等のために、弁４を介し
て、真空排気装置６によって所定の高真空（例えば１０
-5〜１０-6Ｔｏｒｒ程度）に真空排気される。このイオ
ン源ハウジング２の他端部には、この例では、弁２８を
介して、上記イオンビーム２６を所望の場所へ導くビー
ムライン管３０が接続されている。
【０００７】上記プラズマ生成部１２の構造の一例を図
４に示す。このプラズマ生成部１２は、特開平９−３５
６４８号公報に記載されたのと同様のものであり、上記
イオン源ガス２２が導入されるプラズマ生成容器３２
と、その一方側内に設けられたＵ字状のフィラメント３
８と、プラズマ生成容器３２の他方側内に設けられた反
射電極４２とを備えている。フィラメント３８および反
射電極４２とプラズマ生成容器３２との間は、絶縁体４
０および４４によってそれぞれ電気的に絶縁されてい
る。
４に示す。このプラズマ生成部１２は、特開平９−３５
６４８号公報に記載されたのと同様のものであり、上記
イオン源ガス２２が導入されるプラズマ生成容器３２
と、その一方側内に設けられたＵ字状のフィラメント３
８と、プラズマ生成容器３２の他方側内に設けられた反
射電極４２とを備えている。フィラメント３８および反
射電極４２とプラズマ生成容器３２との間は、絶縁体４
０および４４によってそれぞれ電気的に絶縁されてい
る。
【０００８】プラズマ生成容器３２の前面部には、イオ
ン引出しスリット３４が設けられている。プラズマ生成
容器３２内には、図示しない磁界発生手段によって、フ
ィラメント３８と反射電極４２とを結ぶ軸に沿う方向に
磁界３７が印加される。
ン引出しスリット３４が設けられている。プラズマ生成
容器３２内には、図示しない磁界発生手段によって、フ
ィラメント３８と反射電極４２とを結ぶ軸に沿う方向に
磁界３７が印加される。
【０００９】フィラメント３８を通電加熱し、それとプ
ラズマ生成容器３２との間でアーク放電を生じさせるこ
とによって、イオン源ガス２２を放電分解してプラズマ
３６を生成することができる。その際、上記磁界３７お
よび反射電極４２は、ガスの電離効率を高める働きをす
る。
ラズマ生成容器３２との間でアーク放電を生じさせるこ
とによって、イオン源ガス２２を放電分解してプラズマ
３６を生成することができる。その際、上記磁界３７お
よび反射電極４２は、ガスの電離効率を高める働きをす
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記イオン源装置にお
いては、プラズマ生成部１２に導入されたイオン源ガス
２２の一部が、イオン引出しスリット３４を通してイオ
ン源ハウジング２内に不可避的に漏れ出す。そしてこの
イオン源ガス２２を構成するＢ、Ａs 、Ｐ等を含む導電
性の汚れが、イオン源ハウジング２、絶縁リング８等の
内面に付着する。
いては、プラズマ生成部１２に導入されたイオン源ガス
２２の一部が、イオン引出しスリット３４を通してイオ
ン源ハウジング２内に不可避的に漏れ出す。そしてこの
イオン源ガス２２を構成するＢ、Ａs 、Ｐ等を含む導電
性の汚れが、イオン源ハウジング２、絶縁リング８等の
内面に付着する。
【００１１】特に、絶縁リング８の内面に付着した上記
汚れは、絶縁リング８の絶縁不良を惹き起こすので、こ
の汚れが進むと、上記プラズマ生成部１２等に前述した
所定の高電圧を印加することができなくなり、このイオ
ン源装置を運転することができなくなる。
汚れは、絶縁リング８の絶縁不良を惹き起こすので、こ
の汚れが進むと、上記プラズマ生成部１２等に前述した
所定の高電圧を印加することができなくなり、このイオ
ン源装置を運転することができなくなる。
【００１２】これを防止するために従来のイオン源装置
では、時々、その運転を止めて当該装置を分解して、絶
縁リング８の清掃を行う必要があり、非常に多くの手間
と時間とを要していた。また、装置の休止時間が長くな
り、稼動効率が悪かった。
では、時々、その運転を止めて当該装置を分解して、絶
縁リング８の清掃を行う必要があり、非常に多くの手間
と時間とを要していた。また、装置の休止時間が長くな
り、稼動効率が悪かった。
【００１３】そこでこの発明は、上記のような絶縁リン
グの内面等の汚れを簡単に除去することができるように
したイオン源装置を提供することを主たる目的とする。
グの内面等の汚れを簡単に除去することができるように
したイオン源装置を提供することを主たる目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明のイオン源装置
は、前記イオン源ハウジング内にハロゲンガスを含むク
リーニングガスを供給するクリーニングガス供給系を備
えることを特徴としている。
は、前記イオン源ハウジング内にハロゲンガスを含むク
リーニングガスを供給するクリーニングガス供給系を備
えることを特徴としている。
【００１５】上記構成によれば、イオン源ハウジング内
にクリーニングガスを供給することによって、上記絶縁
リングの内面等に付着していた汚れは、ハロゲン化物の
ガスとなって除去される。除去されたハロゲン化物のガ
スは、イオン源ハウジング内を真空排気することに伴っ
て、イオン源ハウジング外に排出される。このようにし
て、装置を分解せずに簡単に、しかも装置を分解する場
合に比べて非常に短時間で、絶縁リングの内面等の汚れ
を除去することができる。従って、装置の稼動効率も向
上する。
にクリーニングガスを供給することによって、上記絶縁
リングの内面等に付着していた汚れは、ハロゲン化物の
ガスとなって除去される。除去されたハロゲン化物のガ
スは、イオン源ハウジング内を真空排気することに伴っ
て、イオン源ハウジング外に排出される。このようにし
て、装置を分解せずに簡単に、しかも装置を分解する場
合に比べて非常に短時間で、絶縁リングの内面等の汚れ
を除去することができる。従って、装置の稼動効率も向
上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、この発明に係るイオン源
装置の一例を示す断面図である。図３に示した従来例と
同一または相当する部分には同一符号を付し、以下にお
いては当該従来例との相違点を主に説明する。
装置の一例を示す断面図である。図３に示した従来例と
同一または相当する部分には同一符号を付し、以下にお
いては当該従来例との相違点を主に説明する。
【００１７】このイオン源装置は、前述したイオン源ハ
ウジング２内にハロゲンガスを含むクリーニングガス５
８を供給するクリーニングガス供給系５２を備えてい
る。
ウジング２内にハロゲンガスを含むクリーニングガス５
８を供給するクリーニングガス供給系５２を備えてい
る。
【００１８】このクリーニングガス供給系５２は、この
例では、前述したガス供給部２０内に設けられていてク
リーニングガス５８を供給するクリーニングガス源５４
および弁５６と、このクリーニングガス源５４からのク
リーニングガス５８をプラズマ生成部１２に供給するガ
ス導入管１８とを有している。当該ガス供給部２０内に
は、前述したイオン源ガス２２を供給するイオン源ガス
源４８および弁５０を有するイオン源ガス供給系４６も
設けられている。ガス導入管１８は、この例ではイオン
源ガス供給系４６とクリーニングガス供給系５２とで互
いに共用している。従ってこの例では、クリーニング時
には、ガス導入管１８を経由してプラズマ生成部１２
（より具体的にはその図４に示すプラズマ生成容器３
２）内にクリーニングガス５８が供給され、更にこのプ
ラズマ生成部１２（具体的にはその図４に示すイオン引
出しスリット３４）を経由してイオン源ハウジング２内
にクリーニングガス５８が供給される。
例では、前述したガス供給部２０内に設けられていてク
リーニングガス５８を供給するクリーニングガス源５４
および弁５６と、このクリーニングガス源５４からのク
リーニングガス５８をプラズマ生成部１２に供給するガ
ス導入管１８とを有している。当該ガス供給部２０内に
は、前述したイオン源ガス２２を供給するイオン源ガス
源４８および弁５０を有するイオン源ガス供給系４６も
設けられている。ガス導入管１８は、この例ではイオン
源ガス供給系４６とクリーニングガス供給系５２とで互
いに共用している。従ってこの例では、クリーニング時
には、ガス導入管１８を経由してプラズマ生成部１２
（より具体的にはその図４に示すプラズマ生成容器３
２）内にクリーニングガス５８が供給され、更にこのプ
ラズマ生成部１２（具体的にはその図４に示すイオン引
出しスリット３４）を経由してイオン源ハウジング２内
にクリーニングガス５８が供給される。
【００１９】上記クリーニングガス５８は、フッ素ガ
ス、塩素ガス、塩化フッ素ガス、フッ化イオウガスのよ
うなハロゲンガス、または当該ハロゲンガスと他のガス
（例えば不活性ガス）との混合ガスである。
ス、塩素ガス、塩化フッ素ガス、フッ化イオウガスのよ
うなハロゲンガス、または当該ハロゲンガスと他のガス
（例えば不活性ガス）との混合ガスである。
【００２０】上記イオン源装置の運転方法の一例を説明
すると、イオンビーム２６を引き出す通常運転時は、弁
４を開いて真空排気装置６によってイオン源ハウジング
２内を真空排気すると共に、弁５６を閉じ弁５０を開い
てイオン源ガス供給系４６からプラズマ生成部１２にイ
オン源ガス２２を供給して、前述した作用によってイオ
ンビーム２６を引き出す。このとき弁２８も開いてお
く。
すると、イオンビーム２６を引き出す通常運転時は、弁
４を開いて真空排気装置６によってイオン源ハウジング
２内を真空排気すると共に、弁５６を閉じ弁５０を開い
てイオン源ガス供給系４６からプラズマ生成部１２にイ
オン源ガス２２を供給して、前述した作用によってイオ
ンビーム２６を引き出す。このとき弁２８も開いてお
く。
【００２１】イオン源ハウジング２内のクリーニング時
には、弁２８、４および５０を閉じておき、弁５６を開
いてクリーニングガス供給系５２からプラズマ生成部１
２およびイオン源ハウジング２内にクリーニングガス５
８を供給する。これによって、プラズマ生成部１２内お
よびイオン源ハウジング２内にクリーニングガス５８が
満たされ、絶縁リング８の内面に付着していた前述した
ようなＢ、Ａs 、Ｐ等による汚れは、ハロゲン化物のガ
スとなって、例えばガス状のフッ化ホウ素（例えばＢＦ
3 ）、フッ化ヒ素（例えばＡsＦ3 ）、フッ化リン（例
えばＰＦ3 ）等となって、絶縁リング８の内面から除去
される。従って、絶縁リング８の絶縁性能を回復させる
ことができる。
には、弁２８、４および５０を閉じておき、弁５６を開
いてクリーニングガス供給系５２からプラズマ生成部１
２およびイオン源ハウジング２内にクリーニングガス５
８を供給する。これによって、プラズマ生成部１２内お
よびイオン源ハウジング２内にクリーニングガス５８が
満たされ、絶縁リング８の内面に付着していた前述した
ようなＢ、Ａs 、Ｐ等による汚れは、ハロゲン化物のガ
スとなって、例えばガス状のフッ化ホウ素（例えばＢＦ
3 ）、フッ化ヒ素（例えばＡsＦ3 ）、フッ化リン（例
えばＰＦ3 ）等となって、絶縁リング８の内面から除去
される。従って、絶縁リング８の絶縁性能を回復させる
ことができる。
【００２２】同時に、プラズマ生成部１２内の前述した
絶縁体４０および４４（図４参照）に付着していたＢ、
Ａs 、Ｐ等の汚れも、上記のようなハロゲン化物のガス
となって、絶縁体４０および４４の表面から除去され
る。従って、この絶縁体４０および４４の絶縁性能を回
復させることもできる。
絶縁体４０および４４（図４参照）に付着していたＢ、
Ａs 、Ｐ等の汚れも、上記のようなハロゲン化物のガス
となって、絶縁体４０および４４の表面から除去され
る。従って、この絶縁体４０および４４の絶縁性能を回
復させることもできる。
【００２３】更に、イオン源ハウジング２の内面に付着
していた上記のような汚れも、上記と同様にして除去さ
れる。
していた上記のような汚れも、上記と同様にして除去さ
れる。
【００２４】そして一定時間（例えば予め試験によって
定めておいた時間）が経過したら、弁５６を閉じ、かつ
弁４を開いて真空排気装置６によってイオン源ハウジン
グ２内を排気する。これによって、上記ハロゲン化物の
ガスは、イオン源ハウジング２外に排出される。それに
伴ってイオン源ハウジング２内の真空度が向上する。
定めておいた時間）が経過したら、弁５６を閉じ、かつ
弁４を開いて真空排気装置６によってイオン源ハウジン
グ２内を排気する。これによって、上記ハロゲン化物の
ガスは、イオン源ハウジング２外に排出される。それに
伴ってイオン源ハウジング２内の真空度が向上する。
【００２５】イオン源ハウジング２内の真空度が所定の
ものに（例えば１０-5〜１０-6Ｔｏｒｒ程度に）達した
ら、イオンビーム２６の引き出しを再開することができ
る。
ものに（例えば１０-5〜１０-6Ｔｏｒｒ程度に）達した
ら、イオンビーム２６の引き出しを再開することができ
る。
【００２６】上記のようにして、このイオン源装置によ
れば、装置を分解せずに簡単に、しかも装置を分解する
場合に比べて非常に短時間で、絶縁リング８の内面の汚
れや、プラズマ生成部１２を構成する絶縁体４０および
４４の表面の汚れ等を除去することができる。従って、
装置の稼動効率も向上する。
れば、装置を分解せずに簡単に、しかも装置を分解する
場合に比べて非常に短時間で、絶縁リング８の内面の汚
れや、プラズマ生成部１２を構成する絶縁体４０および
４４の表面の汚れ等を除去することができる。従って、
装置の稼動効率も向上する。
【００２７】なお、図２に示す例のように、上記クリー
ニングガス供給系５２に、更に、弁６０およびガス導入
管６２を設けて、このガス導入管６２からクリーニング
ガス５８を絶縁リング８の内面付近に供給するようにし
ても良い。そのようにすれば、絶縁リング８の内面にク
リーニングガス５８を効率良く供給することができるの
で、絶縁リング８の内面の汚れをより効率良く除去する
ことが可能になる。
ニングガス供給系５２に、更に、弁６０およびガス導入
管６２を設けて、このガス導入管６２からクリーニング
ガス５８を絶縁リング８の内面付近に供給するようにし
ても良い。そのようにすれば、絶縁リング８の内面にク
リーニングガス５８を効率良く供給することができるの
で、絶縁リング８の内面の汚れをより効率良く除去する
ことが可能になる。
【００２８】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、上記の
ようなクリーニングガス供給系を備えているので、装置
を分解せずに簡単に、しかも装置を分解する場合に比べ
て非常に短時間で、絶縁リングの内面等の汚れを除去す
ることができる。従って、装置の稼動効率も向上する。
ようなクリーニングガス供給系を備えているので、装置
を分解せずに簡単に、しかも装置を分解する場合に比べ
て非常に短時間で、絶縁リングの内面等の汚れを除去す
ることができる。従って、装置の稼動効率も向上する。
【図１】この発明に係るイオン源装置の一例を示す断面
図である。
図である。
【図２】この発明に係るイオン源装置の他の例を示す断
面図である。
面図である。
【図３】従来のイオン源装置の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】図１ないし図３中のプラズマ生成部周りの詳細
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【符号の説明】 ２ イオン源ハウジング ６ 真空排気装置 ８ 絶縁リング １０ イオン源ヘッド １２ プラズマ生成部 １８ ガス導入管 ２０ ガス供給部 ２２ イオン源ガス ４６ イオン源ガス供給系 ５２ クリーニングガス供給系 ５８ クリーニングガス
Claims (1)
- 【請求項１】 真空排気されるイオン源ハウジング内
に、絶縁リングを介して、プラズマ生成部を有するイオ
ン源ヘッドを保持した構造のイオン源装置において、前
記イオン源ハウジング内にハロゲンガスを含むクリーニ
ングガスを供給するクリーニングガス供給系を備えるこ
とを特徴とするイオン源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11135650A JP2000323051A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | イオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11135650A JP2000323051A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | イオン源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323051A true JP2000323051A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15156763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11135650A Pending JP2000323051A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | イオン源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323051A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1695369A2 (en) * | 2003-12-12 | 2006-08-30 | Semequip, Inc. | Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation |
| JP2009540533A (ja) * | 2006-06-12 | 2009-11-19 | セムイクウィップ・インコーポレーテッド | 蒸発装置 |
| CN105869976A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-17 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 离子注入装置的运转方法及清洗方法 |
-
1999
- 1999-05-17 JP JP11135650A patent/JP2000323051A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1695369A2 (en) * | 2003-12-12 | 2006-08-30 | Semequip, Inc. | Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation |
| EP1695369A4 (en) * | 2003-12-12 | 2009-11-04 | Semequip Inc | METHOD AND DEVICE FOR EXTENDING DEVICE TERMINATION IN ION IMPLANTATION |
| US7820981B2 (en) | 2003-12-12 | 2010-10-26 | Semequip, Inc. | Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation |
| JP2009540533A (ja) * | 2006-06-12 | 2009-11-19 | セムイクウィップ・インコーポレーテッド | 蒸発装置 |
| CN105869976A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-17 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 离子注入装置的运转方法及清洗方法 |
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