JP2020155216A - イオン生成装置およびイオン注入装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (17)
- プラズマ生成空間を区画するアークチャンバと、
前記プラズマ生成空間に向けて熱電子を放出するカソードと、
前記プラズマ生成空間を挟んで前記カソードと対向するリペラーと、を備え、
前記アークチャンバは、前面が開口する箱形の本体部と、前記本体部の前記前面に取り付けられ、イオンを引き出すためのフロントスリットが設けられるスリット部材とを有し、
前記プラズマ生成空間に露出する前記本体部の内面が高融点金属材料で構成され、前記プラズマ生成空間に露出する前記スリット部材の内面がグラファイトで構成されることを特徴とするイオン生成装置。 - 前記カソードは、前記プラズマ生成空間に露出するカソードヘッドを有し、前記カソードヘッドは、前記アークチャンバの前記本体部よりも高純度の高融点金属材料で構成されることを特徴とする請求項1に記載のイオン生成装置。
- 前記リペラーは、前記プラズマ生成空間に露出するリペラーヘッドを有し、前記リペラーヘッドは、前記アークチャンバの前記本体部よりも高純度の高融点金属材料で構成されることを特徴とする請求項1または2に記載のイオン生成装置。
- 前記高純度の高融点金属材料は、高融点金属元素の含有率が99.99重量%以上であることを特徴とする請求項2または3に記載のイオン生成装置。
- 前記アークチャンバの外側に露出する前記スリット部材の外面の少なくとも一部は、高融点金属材料で構成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のイオン生成装置。
- 前記スリット部材の前記外面は、前記フロントスリットの近傍を除いて高融点金属材料で構成されることを特徴とする請求項5に記載のイオン生成装置。
- 前記スリット部材は、グラファイトで構成される内側部材と、高融点金属材料で構成される外側部材とを有し、
前記内側部材には前記フロントスリットを形成するための内側開口が設けられ、前記外側部材には前記フロントスリットを形成するための外側開口が設けられ、
前記外側開口の開口サイズは、前記内側開口の開口サイズよりも大きいことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のイオン生成装置。 - 前記内側部材は、前記アークチャンバの内側から外側に向けて開口サイズが大きくなるように前記内側開口の縁に設けられるテーパー面を有し、
前記外側開口の縁は、前記テーパー面を前記アークチャンバの外側に延長させた仮想面よりも前記フロントスリットの中心から離れた位置に設けられることを特徴とする請求項7に記載のイオン生成装置。 - 前記内側部材は、前記内側開口の周囲において前記アークチャンバの外側に向けて突出する突出部を有し、
前記外側開口の縁は、前記内側部材の前記突出部の外周に沿って設けられることを特徴とする請求項7または8に記載のイオン生成装置。 - 前記外側開口の周囲における前記外側部材の外面の前記アークチャンバの内側から外側に向かう厚み方向の位置は、前記アークチャンバの外側に露出する前記内側部材の前記突出部の前面と一致することを特徴とする請求項9に記載のイオン生成装置。
- 前記内側部材は、前記本体部の前記前面に設けられる本体側係合部と係合して前記本体部に対する前記フロントスリットの位置を規制するための内側係合部を有することを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載のイオン生成装置。
- 前記外側部材は、前記本体部の外側に設けられる係止構造と係合して前記本体部に対して前記スリット部材を固定するための外側係合部を有し、
前記係止構造は、前記スリット部材の固定時に前記スリット部材を前記本体部に向けて引く力を加えるよう構成されることを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載のイオン生成装置。 - 前記フロントスリットの正面視において、前記外側部材の外形サイズは、前記本体部の前記前面の外形サイズよりも大きく、前記内側部材の外形サイズは、前記外側部材の外形サイズよりも小さいことを特徴とする請求項7から12のいずれか一項に記載のイオン生成装置。
- 前記フロントスリットは、前記カソードと前記リペラーが対向する軸方向に延在し、
前記スリット部材は、前記スリット部材の前記内面のうち前記カソードと対向する位置に設けられるカソード収容凹部と、前記スリット部材の前記内面のうち前記リペラーと対向する位置に設けられるリペラー収容凹部と、前記スリット部材の前記内面において前記フロントスリットに沿って軸方向に延在して前記カソード収容凹部とリペラー収容凹部の間を接続する中央凹部とを有することを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載のイオン生成装置。 - 前記高融点金属材料は、タングステン、モリブデンおよびタンタルの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載のイオン生成装置。
- 前記イオン生成装置は、硼素、リンまたは砒素の多価イオンを生成することを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載のイオン生成装置。
- 請求項1から16のいずれか一項に記載のイオン生成装置と、
前記イオン生成装置から引き出されるイオンビームを1MeV以上のエネルギーに加速させるビーム加速装置と、
前記ビーム加速装置から出射されるイオンビームがウェハに照射される注入処理室と、を備えることを特徴とするイオン注入装置。
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