JP3399608B2 - Ion implanter - Google Patents

Ion implanter

Info

Publication number
JP3399608B2
JP3399608B2 JP32118293A JP32118293A JP3399608B2 JP 3399608 B2 JP3399608 B2 JP 3399608B2 JP 32118293 A JP32118293 A JP 32118293A JP 32118293 A JP32118293 A JP 32118293A JP 3399608 B2 JP3399608 B2 JP 3399608B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filament
clamp
insulating member
plasma
ion implantation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32118293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07153417A (en
Inventor
浩 猪狩
勝人 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP32118293A priority Critical patent/JP3399608B2/en
Publication of JPH07153417A publication Critical patent/JPH07153417A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3399608B2 publication Critical patent/JP3399608B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入装置に関
し、特に、イオン注入の際に被処理体の帯電防止を行な
うために用いられる電子放出部の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus, and more particularly, to a structure of an electron emitting portion used for preventing static charge of a target object during ion implantation.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、半導体ウエハの製造時に
おいては、例えば、イオン注入装置を用いて被処理体で
ある半導体ウエハ(以下、単にウエハという)に不純物
を注入する場合がある。
2. Description of the Related Art As is well known, at the time of manufacturing a semiconductor wafer, for example, an ion implantation apparatus may be used to implant impurities into a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) to be processed.

【0003】このイオン注入処理は、真空雰囲気下に保
たれた処理室内で、カセットに収容されているウエハを
ハンドリング装置によって円形の処理台上に並べ、この
処理台の回転運動と摺動運動とによりウエハを走査して
イオンビームを均一に照射する。
In this ion implantation process, wafers accommodated in a cassette are arranged on a circular processing table by a handling device in a processing chamber kept in a vacuum atmosphere, and the processing table is rotated and slid. The wafer is scanned by and the ion beam is uniformly irradiated.

【0004】このようなイオンビーム照射装置の構造と
しては、例えば、図3に示す構造がある。
As a structure of such an ion beam irradiation apparatus, for example, there is a structure shown in FIG.

【0005】すなわち、このイオンビーム照射装置は、
イオン源1から出射されるガスの出射方向(図中、矢印
で示す方向)に沿って、引出し電極2、質量分析器3、
スリット4、加速管5を備えている。そして、このよう
な構成のイオンビーム照射装置にあっては、イオン源1
から射出されたガスあるいは蒸気がプラズマ化され、こ
のプラズマ内の正イオンのみが引出し電極2によって一
定のエネルギーで引出された後、質量分析器3により質
量分析が行なわれ、所望のイオンを分離してさらにスリ
ット4により分離が行なわれる。また、分離されたイオ
ンビームが加速管5を介して最終エネルギーにまで加速
された後、モータ6によって駆動される処理台7上に配
置されているウエハWに対して照射され、ウエハWの表
面に不純物を注入する。
That is, this ion beam irradiation apparatus is
The extraction electrode 2, the mass spectrometer 3, and the extraction direction of the gas emitted from the ion source 1 (direction indicated by an arrow in the drawing),
The slit 4 and the acceleration tube 5 are provided. Then, in the ion beam irradiation apparatus having such a configuration, the ion source 1
The gas or vapor injected from the plasma is turned into plasma, and only the positive ions in this plasma are extracted by the extraction electrode 2 with a certain energy, and then mass analysis is performed by the mass analyzer 3 to separate the desired ions. Further, the slit 4 separates the film. In addition, the separated ion beam is accelerated to the final energy through the accelerating tube 5, and then is irradiated to the wafer W arranged on the processing table 7 driven by the motor 6, and the surface of the wafer W is irradiated. Impurity is injected into.

【0006】また、図において、符号8は、ファラデー
カップを示し、ウエハ表面にイオンが注入された際に発
生する二次電子を外部に流出させないように閉じ込め
て、イオン注入量を正確に測定するためのものである。
Further, in the figure, reference numeral 8 indicates a Faraday cup, which confine secondary electrons generated when ions are injected into the wafer surface so as not to flow out to accurately measure the amount of ion injection. It is for.

【0007】ところで、イオンビームをウエハに注入す
る場合、ウエハ表面に露出している絶縁膜にイオンの正
電荷が蓄積され、その電荷量が絶縁破壊電荷量以上にな
ると、絶縁膜が破壊されてウエハの不良品が得られてし
まう。また、絶縁破壊を起こさないまでも、パティキュ
レートを付着させたりする弊害があった。
By the way, when the ion beam is injected into the wafer, positive charges of ions are accumulated in the insulating film exposed on the surface of the wafer, and when the charge amount exceeds the dielectric breakdown charge amount, the insulating film is destroyed. Defective wafers are obtained. Further, even if the dielectric breakdown does not occur, there is an adverse effect of attaching particulates.

【0008】そこで、ウエハの近傍でイオンビームに臨
む位置にプラズマ発生器を設け、このプラズマ発生器で
発生したプラズマ中の電子をプラズマ発生部とウエハと
の間の電位勾配によってウエハ表面に引き付けてウエハ
表面上を電気的に中和させる場合がある。
Therefore, a plasma generator is provided near the wafer at a position facing the ion beam, and the electrons in the plasma generated by the plasma generator are attracted to the wafer surface by the potential gradient between the plasma generator and the wafer. The surface of the wafer may be electrically neutralized.

【0009】上記した中和のための機構としては、例え
ば、図3において、ウエハ近傍に位置するファラデーカ
ップ8に連結して設けられたプラズマ発生部9を備えた
構造がある。このプラズマ発生部9は、例えばカーボン
やモリブデン等を用いた壁部で構成されているプラズマ
発生室とこの室内に配置された熱電子放出用のフィラメ
ント9Aとを有し、プラズマ発生室内に導入されたアル
ゴンガス等の反応ガスにフィラメント9Aからの熱電子
を衝突させることでプラズマを生成するようになってい
る。そして、プラズマ発生室におけるファラデーカップ
8側には開口が設けられており、この開口は、ウエハが
帯電した場合にこのウエハ表面とプラズマ発生室との間
に電位勾配が生じることを利用してプラズマ発生室内か
ら電子を放出させるようになっている。また、開口から
放出された電子は、上記電位勾配によりウエハ表面に引
き付けられて帯電している正電荷を中和する。
As a mechanism for the above neutralization, for example, in FIG. 3, there is a structure provided with a plasma generating portion 9 connected to a Faraday cup 8 located near the wafer. The plasma generating unit 9 has a plasma generating chamber composed of a wall made of, for example, carbon or molybdenum, and a thermoelectron emitting filament 9A arranged in the chamber, and is introduced into the plasma generating chamber. Plasma is generated by colliding the thermoelectrons from the filament 9A with a reaction gas such as argon gas. An opening is provided on the side of the Faraday cup 8 in the plasma generation chamber, and this opening utilizes the fact that when the wafer is charged, a potential gradient is generated between the wafer surface and the plasma generation chamber. It is designed to emit electrons from the generation chamber. Further, the electrons emitted from the opening are attracted to the surface of the wafer by the above potential gradient and neutralize the charged positive charges.

【0010】ところで、上記プラズマ発生部9に設けら
れているフィラメント9Aは、例えば、図4に示す構造
によって支持されている。
The filament 9A provided in the plasma generating section 9 is supported by, for example, the structure shown in FIG.

【0011】すなわち、フィラメント9Aは、導電性部
材からなるフィラメントクランプ9A1によって支持さ
れている。フィラメントクランプ9A1は、プラズマ発
生部9の壁部に取付けられた絶縁性部材9A2に挿通さ
れており、挿通方向一端、つまり、フィラメント9Aが
支持される側にはテーパ部が、そして、挿通方向他端に
は絶縁性部材9A2から突出するネジ部がそれぞれ形成
されている。また、フィラメントクランプ9A1のテー
パ部に対向する位置には、絶縁性部材9A2に固定され
て上記テーパ部に嵌合するクランプホルダ9A3が設け
られ、さらに、フィラメントクランプ9A1のネジ部に
は、フィラメントターミナル9A4が捩じ込まれてい
る。
That is, the filament 9A is supported by the filament clamp 9A1 made of a conductive member. The filament clamp 9A1 is inserted through an insulating member 9A2 attached to the wall of the plasma generation unit 9, and has a taper portion at one end in the insertion direction, that is, the side on which the filament 9A is supported, and another insertion direction. Threaded portions projecting from the insulating member 9A2 are formed at the ends. A clamp holder 9A3 fixed to the insulating member 9A2 and fitted into the tapered portion is provided at a position facing the tapered portion of the filament clamp 9A1, and a filament terminal is provided at a screw portion of the filament clamp 9A1. 9A4 is screwed in.

【0012】このような構造においては、絶縁性部材9
A2の下方からフィラメントクランプ9A1を挿入し、
フィラメントクランプ9A1のネジ部にフィラメントタ
ーミナル9Aを仮止めする。次いで、フィラメント9
Aをフィラメントクランプ9A1のテーパ部に形成され
たスリット内に差込み、フィラメントターミナル9A4
を捩じ込むことでフィラメントクランプ9Aを上方に
移動させるとともに上記テーパ部を縮径させてスリット
の幅を縮めることにより、フィラメント9Aを挟持して
保持することができる。
In such a structure, the insulating member 9
Insert the filament clamp 9A1 from below A2,
The filament terminal 9A 4 is temporarily fixed to the threaded portion of the filament clamp 9A1. Then filament 9
A is inserted into the slit formed in the taper portion of the filament clamp 9A1, and the filament terminal 9A4 is inserted.
The filament clamp 9A 1 is moved upward by screwing in, and the width of the slit is reduced by reducing the diameter of the taper portion, whereby the filament 9A can be clamped and held.

【0013】したがって、フラメント9Aへの給電路
は、ネジ結合されているフィラメントクランプ9A
よびフィラメントターミナル9A4とフィラメントクラ
ンプ9Aのテーパ部に形成されているスリットとを介
して構成されていることになる。
[0013] Thus, the feed line to the full I Lament 9A is configured via the slit formed in the tapered portion of the filament clamp 9A 1 and filament terminal 9A4 and filament clamps 9A 1 being screwed It will be.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図4に示し
たフィラメントの構造においては、フィラメントへの給
電路における接触抵抗が安定しないという問題があっ
た。
However, the structure of the filament shown in FIG. 4 has a problem that the contact resistance in the power feeding path to the filament is not stable.

【0015】つまり、フィラメント9Aは、フィラメン
トクランプ9Aとフィラメントターミナル9A4とを
介して給電路を構成されるが、フィラメントクランプ9
の軸方向両端で疑似的な一体化がなされているだけ
であるので、その部分での接触抵抗が安定しない。
[0015] That is, the filament 9A is constituted the feed line via the filament clamp 9A 1 and filament terminal 9A4, filament clamps 9
Since the both ends of A 1 in the axial direction are only pseudo-unified, the contact resistance at that portion is not stable.

【0016】具体的には、フィラメント9Aが単にフィ
ラメントクランプ9Aによって挟持されているのみで
あり、また、フィラメントクランプ9Aとフィラメン
トターミナル9A4とはネジ結合されているに過ぎな
い。したがって、挟持部およびネジ結合部での接触状態
が均一であるとはいえない。例えば、ネジ結合されてい
るフィラメントクランプ9Aの移動ストロークに影響
されてフィラメント9Aに対する挟持圧が充分に得られ
ない場合には、テーパ部内面との間の接触が不安定とな
る。また、フィラメントクランプ9Aとフィラメント
ターミナル9A4とのネジ結合部においても、ネジ山同
士の接触がネジ結合領域で全て同じとはいえず、ネジ結
合領域での接触状態が均一でないこともある。このた
め、接触状態が均一でないと、接触抵抗もばらついてし
まい、部分的な接触しか得られていない場合には、その
接触位置での放電や異常加熱を招いて接触部が溶着して
しまうことがある。
[0016] More specifically, only the filament 9A is merely held by the filament clamp 9A 1, also, the filament clamp 9A 1 and filament terminal 9A4 merely been screwed. Therefore, it cannot be said that the contact state at the sandwiching portion and the screw coupling portion is uniform. For example, when the clamping pressure on the filament 9A is not sufficiently obtained due to the moving stroke of the filament clamp 9A 1 screwed together, the contact with the inner surface of the taper portion becomes unstable. Also in the threaded coupling portion of the filament clamp 9A 1 and filament terminal 9A4, contact of the threads with each other can not be said all the same in the thread engagement region, sometimes the contact state in the screw connection area is not uniform. For this reason, if the contact state is not uniform, the contact resistance also varies, and if only partial contact is obtained, the contact part may be welded due to discharge or abnormal heating at the contact position. There is.

【0017】一方、このような溶着が発生すると、消耗
品であるフィラメント9Aの交換にも悪影響を及ぼす。
つまり、上記構造での交換対象となる部品としては、フ
ラメントクランプ9Aに挟持されているだけのフィ
ラメント9Aが相当するが、上記給電路中での結合部に
おいて溶着が生じていると、その部分での部品同士の分
離が不可能になる。このため、フィラメント9Aばかり
でなく、これが結合されているフィラメントクランプ9
およびネジ部によって結合されているフィラメント
ターミナル9A4の取出しも不可能になるので、結果的
には、絶縁部材9A2を含めたアッセンブリーそのもの
を交換しなければならない。
On the other hand, when such welding occurs, the replacement of the consumable filament 9A is also adversely affected.
That is, the parts to be replaced in the above structure are
Although filament 9A only is sandwiched I Lament clamp 9A 1 is equivalent to, the welding occurs at the junction with the feed path, it is impossible to separate the components each other at that portion. Therefore, not only the filament 9A but also the filament clamp 9 to which it is coupled
Since it is impossible even taken out of the filament terminals 9A4 coupled by A 1 and the threaded portion, the result, it is necessary to replace the assembly itself, including the insulation member 9A2.

【0018】このため、交換しなくてもよい部品までも
交換する必要が生じることで、部品調達コストが上昇し
てしまうことになる。
For this reason, it becomes necessary to replace even the parts that do not need to be replaced, which increases the parts procurement cost.

【0019】また一方、上記したように接触状態が不均
一であると、フィラメント9Aでの発熱状態も不均一と
なる。このため、フィラメント9Aでの発熱量が不安定
な場合には、熱電子放出量も不安定となり、ウエハに蓄
積している正電荷の中和を行なうことができなくなる場
合もあった。このような熱電子放出量が変化する要因と
しては、発熱量だけでなく、プラズマ生成量によっても
起こる。このプラズマ生成量は、熱電子と反応ガスとの
衝突行程長さによっても影響される。このため、フィラ
メントの配置位置が不適正であると、所望するプラズマ
生成量が得られず、被処理体上に蓄積している電荷の中
和が行なえるに足る電子の放出ができない場合もある。
On the other hand, if the contact state is non-uniform as described above, the heat generation state of the filament 9A also becomes non-uniform. Therefore, when the amount of heat generated by the filament 9A is unstable, the amount of thermoelectrons emitted is also unstable, and it may not be possible to neutralize the positive charges accumulated on the wafer. The cause of the change in the amount of emitted thermoelectrons is not only the amount of heat generated, but also the amount of plasma generated. This plasma production amount is also affected by the collision stroke length of the thermoelectrons and the reaction gas. For this reason, if the filaments are arranged in an inappropriate position, a desired amount of generated plasma cannot be obtained, and in some cases, sufficient electrons cannot be emitted to neutralize the charges accumulated on the object to be processed. .

【0020】そこで、本発明の目的とするところは、上
記従来のイオン注入装置における電極の支持構造での問
題に鑑み、交換する際の部品点数を最少限に止めること
ができるとともに接触不良の発生をなくしてフィラメン
トでの発熱量を安定化し、これによって、イオン照射に
よって発生する正電荷の蓄積を確実に抑制することがで
きる電極の支持構造を備えたイオン注入装置を提供する
ことにある。
Therefore, in view of the problem of the electrode support structure in the above-mentioned conventional ion implanter, the object of the present invention is to minimize the number of parts when exchanging and to cause contact failure. It is an object of the present invention to provide an ion implantation apparatus having an electrode support structure capable of stabilizing the amount of heat generated in the filament by eliminating the above, and reliably suppressing the accumulation of positive charges generated by ion irradiation.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、減圧雰囲気下で被処理体に
不純物を注入するイオン注入装置において、上記イオン
注入される被処理体の近傍に配置されていて、プラズマ
生成ガスを導入されるプラズマ生成部と、上記プラズマ
生成部に配置されて熱電子を放出するフィラメントを備
えた熱電子放出部とを備え、上記熱電子放出部は、上記
フィラメントの端部が予め軸方向一端に一体化され、軸
方向他端に電極接続部を有する一対のロッドからなるフ
ィラメントクランプと、上記プラズマ生成部の筐体に固
定されていて、上記フィラメントクランプの挿通部を有
する絶縁部材と、上記絶縁部材に挿通された上記フィラ
メントクランプを上記絶縁部材に固定する絶縁性の保持
部材と、を備え、上記フィラメントクランプは、上記絶
縁部材から突出する上記電極接続部と、上記一対のロッ
ドの途中に形成された段部と、を備え、上記保持部材
は、上記段部に面接触し、その段部の一面を基準として
フィラメントの位置決めを行なうスペーサを構成してい
ことを特徴としている。
In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is an ion implantation apparatus for implanting impurities into an object to be processed under a reduced pressure atmosphere, wherein the object to be ion-implanted is processed. The thermoelectron emission unit is disposed in the vicinity and includes a plasma generation unit into which a plasma generation gas is introduced, and a thermoelectron emission unit including a filament that is disposed in the plasma generation unit and emits thermoelectrons. The filament clamp is fixed to the casing of the plasma generating unit, and the filament clamp is composed of a pair of rods, the end of which is integrated in advance with one end in the axial direction and has an electrode connecting portion at the other end in the axial direction. comprising an insulating member having an insertion portion of the clamp, and an insulating holding member insertion has been described above filaments clamped to the insulating member is fixed to the insulating member, the upper Filament clamp, the absolute
The electrode connecting portion protruding from the edge member and the pair of locks.
And a step portion formed in the middle of the
Is in surface contact with the above step, and one surface of the step is used as a reference.
It forms a spacer that positions the filament.
It is characterized in that that.

【0022】[0022]

【0023】請求項記載の発明は、請求項1におい
て、上記フィラメントクランプとフィラメントとは、か
しめにより面接触させた状態で一体化されていることを
特徴としている。
The invention according to claim 2, in claim 1 Te Hey <br/>, and the filament clamp and the filament, is characterized in that it is integrated in a state of surface contact by caulking.

【0024】請求項記載の発明は、請求項1または2
おいて、上記フィラメントは上記一対のロッドよりも
小径に形成されていることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
Oite, the filament is characterized by being smaller in diameter than the pair of rods.

【0025】[0025]

【作用】本発明では、フィラメントの端部が予め軸方向
一端に一体化され、軸方向他端に電極接続部を有する一
対のロッドからなるフィラメントクランプを備えてい
る。このため、電極接続部からフイラメントに至る範囲
には部品同士を結合する部分が存在していないので、そ
の結合部を設けた場合に発生する接触不良をなくすこと
ができる。しかも、唯一、結合部を有するフィラメント
とフィラメントクランプとは、かしめによる一体加工に
よって面接触させてあるので、この部分での接触状態も
均一なものとされる。したがって、電極接続部からフィ
ラメントに至る範囲で接触不良による放電や異常加熱を
起こす部分をなくすことができるので、溶着による交換
部品の増加を抑えることができる。特に、交換部品とし
ては、予め一体化されているフイラメントとフィラメン
トクランプのみに抑えることができる。
According to the present invention, the filament clamp is provided with a pair of rods in which the end of the filament is integrated in advance with one end in the axial direction and the electrode connecting portion is provided at the other end in the axial direction. For this reason, since there is no portion for connecting the parts to each other in the range from the electrode connecting portion to the filament, it is possible to eliminate the contact failure that occurs when the connecting portion is provided. Moreover, since the filament having the coupling portion and the filament clamp are brought into surface contact with each other by integral processing by caulking, the contact state at this portion is also uniform. Therefore, it is possible to eliminate a portion that causes discharge or abnormal heating due to poor contact in the range from the electrode connection portion to the filament, and thus it is possible to suppress an increase in replacement parts due to welding. In particular, the replacement parts can be limited to only the filament and the filament clamp which are integrated in advance.

【0026】また、本発明では、絶縁部材に対して挿通
されるフィラメントクランプをその絶縁部材に固定する
とともにフィラメントの位置決めを行なうスペーサとし
ての保持部材を備えている。しかも、保持部材は、フィ
ラメントクランプに形成された段部に嵌合することがで
きる。このため、フィラメントクランプは、保持部材に
嵌合することで絶縁部材に固定されるばかりでなく、絶
縁部材に嵌合した時点で、段部の一面を基準としたフィ
ラメントの位置決めが可能となる。
Further, according to the present invention, a holding member as a spacer for fixing the filament clamp inserted into the insulating member to the insulating member and for positioning the filament is provided. Moreover, the holding member can be fitted to the stepped portion formed on the filament clamp. For this reason, the filament clamp is not only fixed to the insulating member by being fitted to the holding member, but also the filament can be positioned with reference to the one surface of the step portion when fitted to the insulating member.

【0027】さらに本発明では、かしめにより面接触状
態で一体化されているフィラメントとフイラメントクラ
ンプとは、フィラメントをフィラメントクランプよりも
小径にされている。このため、フィラメントに至る給電
路でのフィラメントの発熱量を他の部分に比べて多くす
ることができる。したがって、フィラメントに至る領域
での異常加熱を招くことなく、しかも、フィラメントに
至る範囲での接触抵抗の変化を来す箇所がないので、フ
ィラメントでの発熱量を安定させることが可能となる。
Further, in the present invention, the filament and the filament clamp, which are integrated in a surface contact state by caulking, have a smaller diameter than the filament clamp. Therefore, the heat generation amount of the filament in the power supply path reaching the filament can be increased as compared with other portions. Therefore, it is possible to stabilize the amount of heat generated in the filament without causing abnormal heating in the area reaching the filament and since there is no portion where the contact resistance changes in the area reaching the filament.

【0028】[0028]

【実施例】以下、図面に示した実施例により本発明の詳
細を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.

【0029】図1は、本発明によるイオン注入装置に用
いられるプラズマ生成部での熱電子放出部の構造を示し
ている。
FIG. 1 shows the structure of a thermoelectron emission unit in a plasma generation unit used in the ion implantation apparatus according to the present invention.

【0030】すなわち、熱電子放出部10は、図3にお
いて示したプラズマ発生部9に相当するプラズマ生成部
の筐体に取付けられた絶縁部材12およびこの絶縁部材
12に挿通されたフィラメントクランプ14を備えてい
る。
That is, the thermoelectron emission unit 10 includes the insulating member 12 attached to the housing of the plasma generating unit corresponding to the plasma generating unit 9 shown in FIG. 3 and the filament clamp 14 inserted into the insulating member 12. I have it.

【0031】フィラメントクランプ14は、絶縁部材1
2に穿たれた支持孔12A内に挿通されたタングステン
からなる一対のロッドで構成されており、挿通方向一端
が絶縁部材12の下面から下方に、また挿通方向他端が
絶縁部材12の上面から上方にそれぞれ突出している。
そして、フィラメントクランプ14の軸方向一端には、
U字状のフィラメント16(以下、フィラメントとい
う)の端部が予め一体化され、また、挿通方向他端に
は、給電部からの電極(図示されず)が取付けられる電
極接続部14Aが形成されている。本実施例では、フィ
ラメントクランプ14における電極接続部14Aの外径
寸法が、絶縁部材12に挿通されている箇所よりも小径
に設定されており、例えば、絶縁部材12に挿通されて
いる箇所が4mmであるのに対し、電極接続部が3mm
に設定されている。これは、フイラメントクランプ14
を絶縁部材12から抜出す際に電極接続部14Aが絶縁
部材12の孔縁と干渉しないようにするためである。
The filament clamp 14 is an insulating member 1.
It is composed of a pair of rods made of tungsten and inserted into the support hole 12A made in 2. The one end in the insertion direction is downward from the lower surface of the insulating member 12, and the other end in the insertion direction is from the upper surface of the insulating member 12. It projects upwards respectively.
And, at one axial end of the filament clamp 14,
An end portion of a U-shaped filament 16 (hereinafter referred to as a filament) is integrated in advance, and an electrode connecting portion 14A to which an electrode (not shown) from a power feeding portion is attached is formed at the other end in the insertion direction. ing. In the present embodiment, the outer diameter dimension of the electrode connecting portion 14A in the filament clamp 14 is set to be smaller than the portion inserted in the insulating member 12, and for example, the portion inserted in the insulating member 12 is 4 mm. However, the electrode connection part is 3 mm
Is set to. This is the filament clamp 14
This is for preventing the electrode connection portion 14A from interfering with the hole edge of the insulating member 12 when the electrode connecting portion 14A is extracted from the insulating member 12.

【0032】さらに、フィラメント16が一体化されて
いるフィラメントクランプ14の挿通方向一端には、そ
の中心部に10mm程度の深さで孔(図示されず)が穿
たれており、この孔に対してフィラメント16を差込む
ことができるようになっている。
Further, a hole (not shown) having a depth of about 10 mm is formed in the center of one end of the filament clamp 14 in which the filament 16 is integrated, in the insertion direction. The filament 16 can be inserted.

【0033】一方、フィラメント16は、フィラメント
クランプ14よりも小径のタングステン製線材によって
構成されており、その端部がフィラメントクランプ14
の孔に差込まれたうえでかしめられることにより、孔の
内面と面接触した状態で一体化されている。
On the other hand, the filament 16 is made of a tungsten wire having a diameter smaller than that of the filament clamp 14, and the end portion of the filament 16 is formed by the filament clamp 14.
By being caulked after being inserted into the hole, the inner surface of the hole is integrated with the inner surface of the hole.

【0034】ところで、上記フィラメントクランプ14
を単に絶縁部材12に挿通しただけでは、重力方向に落
下する虞れがある。そこで、本実施例では、フィラメン
トクランプ14を絶縁部材12に固定するための構造が
設けられている。
By the way, the filament clamp 14
There is a possibility that the product may fall in the direction of gravity if it is simply inserted into the insulating member 12. Therefore, in this embodiment, a structure for fixing the filament clamp 14 to the insulating member 12 is provided.

【0035】すなわち、フィラメントクランプ14にお
ける絶縁部材12から上方に突出する部分には、絶縁部
材12内に挿通された部分よりも縮径された段部14B
が形成されている。そして、この段部14Bには、図2
に示すように、絶縁部材12の上面に載置される保持部
材18に形成された長孔18Aが嵌合できるようになっ
ている。この保持部材18は、長孔18Aの他に、締結
部材20を挿通するための長孔18Bが形成されてお
り、この長孔18Bに挿通された締結部材20が絶縁部
材12に形成されたネジ孔に締め付けられることにてフ
ィラメントクランプ14の段部14Bの一面を載置した
状態で絶縁部材12上に固定される。
That is, the portion of the filament clamp 14 projecting upward from the insulating member 12 has a stepped portion 14B having a diameter smaller than that of the portion inserted into the insulating member 12.
Are formed. The stepped portion 14B has a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the elongated hole 18A formed in the holding member 18 placed on the upper surface of the insulating member 12 can be fitted. The holding member 18 is formed with a long hole 18B for inserting the fastening member 20 in addition to the long hole 18A, and the fastening member 20 inserted into the long hole 18B is a screw formed on the insulating member 12. By being tightened in the hole, the filament clamp 14 is fixed on the insulating member 12 with one surface of the stepped portion 14B placed thereon.

【0036】また、保持部材18は、フィラメントクラ
ンプ14の段部14Bの一面を載置することで、この一
面を基準としてフィラメント16の位置決めを行なうた
めのスペーサとして構成されている。つまり、フィラメ
ントクランプ14の挿通方向一端に差込まれているフィ
ラメント16は、その湾曲先端部の位置がフイラメント
クランプ14に形成された孔の深さで規定されている。
したがって、フイラメント16の突出量が一定している
ので、段部18Bの一面からフィラメント16の湾曲先
端部までの距離を一定の状態で維持させることができ
る。
Further, the holding member 18 is configured as a spacer for positioning the filament 16 with one surface of the stepped portion 14B of the filament clamp 14 placed as a reference. In other words, the position of the curved tip portion of the filament 16 inserted into one end of the filament clamp 14 in the insertion direction is defined by the depth of the hole formed in the filament clamp 14.
Therefore, since the amount of protrusion of the filament 16 is constant, the distance from the one surface of the step 18B to the curved tip of the filament 16 can be maintained in a constant state.

【0037】本実施例は以上のような構成であるから、
電極部10の組立てに際しては、まず、絶縁部材12の
孔にフィラメントクランプ14が挿通される。なお、フ
ィラメントクランプ14の挿通に先立ち、フィラメント
クランプ14の軸方向他端にフィラメント16を差込
み、その差込んだ部分をかしめることでフイラメントク
ランプ14にフィラメント16を一体化される。このよ
うにすることで、アッセンブリー段階での加工数を減ら
すことができる。そして、絶縁部材12にフィラメント
クランプ14を挿通した後、保持部材18の長孔18A
をフィラメントクランプ14の段部14Bに嵌合させた
うえで締結部材に20を用いて保持部材18を絶縁部材
12の上面に固定する。
Since this embodiment has the above-mentioned structure,
When assembling the electrode portion 10, first, the filament clamp 14 is inserted into the hole of the insulating member 12. Prior to insertion of the filament clamp 14, the filament 16 is inserted into the other axial end of the filament clamp 14, and the inserted portion is caulked to integrate the filament 16 into the filament clamp 14. By doing so, it is possible to reduce the number of processes in the assembly stage. After inserting the filament clamp 14 into the insulating member 12, the elongated hole 18A of the holding member 18 is inserted.
After being fitted to the step portion 14B of the filament clamp 14, the holding member 18 is fixed to the upper surface of the insulating member 12 by using 20 as a fastening member.

【0038】このようにして組立てられた熱電子放出部
10は、フィラメントクランプ14の軸方向一端に位置
する電極部14Aから軸方向他端に位置するフィラメン
ト16との一体部に至る領域に機械的な結合部が介在し
ておらず、その領域内で接触不良を発生させる部分が存
在していない。従って、電極部14Aからフィラメント
16への給電路で接触抵抗が変化する部分がないので、
フィラメント16への給電量を常に一定化させることが
できる。このため、フィラメント16での発熱量を常に
一定に維持することができるので、中和に必要な熱電子
を一定状態で生成することができる。しかも、接触抵抗
が変化する部分がないので、このような部分が存在した
場合に発生する放電や異常加熱が防止されることによ
り、給電路中での溶着も起きない。
The thermoelectron emission portion 10 thus assembled is mechanically provided in a region from the electrode portion 14A located at one axial end of the filament clamp 14 to the integral portion with the filament 16 located at the other axial end. There is no intervening connecting part, and there is no part that causes poor contact in that region. Therefore, since there is no portion where the contact resistance changes in the power feeding path from the electrode portion 14A to the filament 16,
The amount of power supplied to the filament 16 can always be made constant. Therefore, the calorific value of the filament 16 can be always maintained constant, and the thermoelectrons necessary for neutralization can be generated in a constant state. Moreover, since there is no portion where the contact resistance changes, discharge and abnormal heating that occur when such a portion is present are prevented, so that welding does not occur in the power supply path.

【0039】一方、フィラメント16への給電が行なわ
れる場合には、フィラメントクランプ14とフィラメン
ト16との外径寸法の違い、この場合には、フィラメン
ト16の外径寸法を小さくした関係に設定してあるの
で、フィラメント16での発熱量を他の部分よりも多く
することができるので、フィラメント16において集中
的な発熱を行なわせることができる。このため、フィラ
メント16への給電量が一定することも相俟って、フィ
ラメント16で生成される熱電子の量を一定化させるこ
とができる。
On the other hand, when power is supplied to the filament 16, the difference in outer diameter between the filament clamp 14 and the filament 16 is set. In this case, the outer diameter of the filament 16 is set smaller. Therefore, the amount of heat generated in the filament 16 can be made larger than that in other portions, so that the filament 16 can generate concentrated heat. Therefore, the amount of power supplied to the filament 16 is constant, and the amount of thermoelectrons generated in the filament 16 can be constant.

【0040】また、フィラメント9Aの交換時には、締
結部材20を弛めることで保持部材18の長孔18Aを
フィラメントクランプ14の段部14Bから外し、フィ
ラメントクランプ14を絶縁部材12の孔から抜出す。
この場合、フィラメントクランプ14の電極部14Aの
外径がフィラメントクランプ14の本体の外径よりも小
さくされているので、フィラメントクランプ14が、図
1において下方に向け容易に抜出される。しかも、絶縁
部材12とフィラメントクランプ14との間には、機械
的な結合部が存在していないので上記両者が溶着するよ
うなことがないので、交換部品としてはフィラメントク
ランプ14およびこれに一体化されたフィラメント16
のみですみ、交換部品の点数を従来構造に比べて少なく
することができる。
When replacing the filament 9A, the fastening member 20 is loosened to remove the elongated hole 18A of the holding member 18 from the stepped portion 14B of the filament clamp 14, and the filament clamp 14 is pulled out from the hole of the insulating member 12.
In this case, since the outer diameter of the electrode portion 14A of the filament clamp 14 is smaller than the outer diameter of the main body of the filament clamp 14, the filament clamp 14 can be easily pulled out downward in FIG. Moreover, since there is no mechanical connection between the insulating member 12 and the filament clamp 14, neither of the two will weld. Therefore, as a replacement part, the filament clamp 14 and the filament clamp 14 are integrated. Filament 16
Only the number of replacement parts can be reduced compared to the conventional structure.

【0041】なお、本発明は、上記実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内であれば、種々変更
することが可能である。例えば、フィラメントクランプ
は、ロッド状であればよく、その断面形状が特定される
ものではなく、多角形状の断面形状をとすることも可能
である。
The present invention is not limited to the above embodiments, but various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, the filament clamp need only have a rod shape, and its cross-sectional shape is not specified, and it may have a polygonal cross-sectional shape.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、給電部か
らの電極が接続される接続部が位置するフィラメントク
ランプの軸方向一端からフィラメントが結合される軸方
向他端までの間に構成される給電路中に結合部を存在さ
せないロッド状に構成したので、嵌合や締結等の機械的
連結構造をなくすことができる。このため、機械的連結
構造を備えた場合に生じる連結部での放電あるい異常加
熱による溶着を未然に防止することが可能となる。した
がって、給電路内での溶着部分の発生を防止されること
で、交換に要する部品点数を少なくすることができ、特
に交換に際しては、予めかしめによって一体化されてい
るフィラメントおよびフィラメントクランプのみで済
む。
As described above, according to the present invention, a structure is provided between one end in the axial direction of the filament clamp where the connecting portion to which the electrode from the power feeding portion is connected is located and the other end in the axial direction where the filament is coupled. Since the connecting portion is not present in the power feeding path, the mechanical connecting structure such as fitting and fastening can be eliminated. For this reason, it is possible to prevent welding due to electric discharge or abnormal heating at the connecting portion which occurs when the mechanical connecting structure is provided. Therefore, the occurrence of a welded portion in the power supply path can be prevented, and the number of parts required for replacement can be reduced. In particular, when replacing, only the filament and the filament clamp that are integrated by crimping in advance are sufficient. .

【0043】また、フィラメントクランプは、ロッドの
一部に形成された段部に嵌合する保持部材によって絶縁
部材に取付けられている。このため、フィラメントは、
保持部材が嵌合しているフィラメントクランプの段部の
一面を基準として位置決めされることが可能となる。し
たがって、熱電子放出位置をプラズマ生成条件に応じた
最適位置とすることができる。
Further, the filament clamp is attached to the insulating member by a holding member fitted to a step portion formed on a part of the rod. Therefore, the filament is
It is possible to position the filament clamp on the basis of the one surface of the stepped portion of the filament clamp with which the holding member is fitted. Therefore, the thermoelectron emission position can be set to the optimum position according to the plasma generation condition.

【0044】さらに本発明によれば、フィラメントクラ
ンプに対してかしめにより一体化されているフィラメン
トは、フィラメントクランプよりも小径とされて発熱量
が多くなる構成であるので、フィラメント以外の箇所が
異常加熱状態になるような事態を防止することができ
る。しかも、フィラメントに至る範囲での接触抵抗の変
化を来す箇所がないので、フィラメントでの発熱量を安
定させることが可能となる。したがって、イオン照射に
よる電荷の中和に必要な熱電子の放出を安定的に行なわ
せることができる。
Further, according to the present invention, since the filament integrated with the filament clamp by caulking has a diameter smaller than that of the filament clamp and generates a large amount of heat, a portion other than the filament is abnormally heated. It is possible to prevent a situation in which the state is reached. Moreover, since there is no place where the contact resistance changes in the range up to the filament, it is possible to stabilize the amount of heat generated by the filament. Therefore, it is possible to stably release the thermoelectrons necessary for neutralizing the charge by ion irradiation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例によるイオン注入装置に用いられ
るプラズマ発生部での電極部の構造を示す断面図でる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of an electrode unit in a plasma generating unit used in an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した電極部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an electrode unit shown in FIG.

【図3】イオン注入装置の従来構造を説明するための模
式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a conventional structure of an ion implantation device.

【図4】図3に示したイオン注入装置に用いられる電荷
中和用プラズマ発生部の電極構造の一例を示す断面図で
ある。
4 is a cross-sectional view showing an example of an electrode structure of a plasma generating unit for charge neutralization used in the ion implantation apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 プラズマ生成部に相当するプラズマ発生部 10 熱電子放出部 12 絶縁部材 14 フィラメントクランプ 14A 電極部 14B 段部 16 フィラメント 18 位置決め部材 9 Plasma generation unit equivalent to plasma generation unit 10 Thermionic emission part 12 Insulation member 14 filament clamp 14A electrode part 14B step 16 filament 18 Positioning member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−190134(JP,A) 特開 平5−251061(JP,A) 実開 平1−164657(JP,U) 実開 平1−103248(JP,U) 実開 昭59−74659(JP,U) 実開 昭60−112068(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/317 C23C 14/48 H01J 27/20 H01J 37/08 H01L 21/265 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-190134 (JP, A) JP-A-5-251061 (JP, A) Actual opening 1-164657 (JP, U) Actual opening 1- 103248 (JP, U) Actual development Sho 59-74659 (JP, U) Actual development Sho 60-112068 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 37/317 C23C 14 / 48 H01J 27/20 H01J 37/08 H01L 21/265

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 減圧雰囲気下で被処理体に不純物を注入
するイオン注入装置において、 上記イオン注入される被処理体の近傍に配置されてい
て、プラズマ生成ガスを導入されるプラズマ生成部と、 上記プラズマ生成部に配置されて熱電子を放出するフィ
ラメントを備えた熱電子放出部とを備え、 上記熱電子放出部は、 上記フィラメントの端部が予め軸方向一端に一体化さ
れ、軸方向他端に電極接続部を有する一対のロッドから
なるフィラメントクランプと、 上記プラズマ生成部の筐体に固定されていて、上記フィ
ラメントクランプの挿通部を有する絶縁部材と、 上記絶縁部材に挿通された上記フィラメントクランプを
上記絶縁部材に固定する絶縁性の保持部材と、を備え、 上記フィラメントクランプは、上記絶縁部材から突出す
る上記電極接続部と、上記一対のロッドの途中に形成さ
れた段部と、を備え、 上記保持部材は、上記段部に面接触し、その段部の一面
を基準としてフィラメントの位置決めを行なうスペーサ
を構成している ことを特徴とするイオン注入装置。
1. An ion implantation apparatus for implanting impurities into an object to be processed under a reduced pressure atmosphere, the plasma generating unit being disposed in the vicinity of the object to be ion-implanted and into which a plasma-generating gas is introduced. A thermoelectron emission part disposed in the plasma generation part and provided with a filament for emitting thermoelectrons, wherein the thermoelectron emission part has an end portion of the filament previously integrated with one end in the axial direction, A filament clamp including a pair of rods having an electrode connecting portion at an end, an insulating member fixed to the housing of the plasma generation unit and having an insertion portion of the filament clamp, and the filament inserted in the insulating member. An insulating holding member for fixing the clamp to the insulating member, the filament clamp protruding from the insulating member.
Formed between the electrode connection part and the pair of rods.
And the holding member is in surface contact with the stepped portion, and one surface of the stepped portion is provided.
Spacer for positioning filament based on
Ion implantation apparatus characterized by constituting the.
【請求項2】 請求項1において、 上記フィラメントクランプとフィラメントとは、かしめ
により面接触させた状態で一体化されていることを特徴
とするイオン注入装置。
Wherein Oite in claim 1, and the filament clamp and the filament, ion implantation apparatus, characterized in that it is integrated in a state of surface contact by caulking.
【請求項3】 請求項1または2において、 上記フィラメントは上記一対のロッドよりも小径に形成
されていることを特徴とするイオン注入装置。
3. Oite to claim 1 or 2, the filaments ion implantation apparatus characterized by being smaller in diameter than the pair of rods.
JP32118293A 1993-11-26 1993-11-26 Ion implanter Expired - Fee Related JP3399608B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32118293A JP3399608B2 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Ion implanter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32118293A JP3399608B2 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Ion implanter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07153417A JPH07153417A (en) 1995-06-16
JP3399608B2 true JP3399608B2 (en) 2003-04-21

Family

ID=18129709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32118293A Expired - Fee Related JP3399608B2 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Ion implanter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3399608B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030088827A (en) * 2002-05-15 2003-11-20 삼성전자주식회사 Filament align tool of ion implant apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5974659U (en) * 1982-11-10 1984-05-21 東京エレクトロン株式会社 Ion generator of ion implanter
JPS60112068U (en) * 1983-12-29 1985-07-29 シャープ株式会社 ion implanter
JPH0531798Y2 (en) * 1987-12-28 1993-08-16
JPH01164657U (en) * 1988-05-11 1989-11-16
US5241239A (en) * 1991-12-18 1993-08-31 North American Philips Corporation Tubular electric lamp having a lamp base sleeve with an access port for securing a contact to a current-conductor
JPH05190134A (en) * 1992-01-17 1993-07-30 Mitsubishi Electric Corp Ion implanting method and device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07153417A (en) 1995-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2995388B2 (en) Ion generator and method for use in ion implanter
US6777686B2 (en) Control system for indirectly heated cathode ion source
US7138768B2 (en) Indirectly heated cathode ion source
EP0851453A1 (en) Endcap for indirectly heated cathode of ion source
US8796649B2 (en) Ion implanter
US7276847B2 (en) Cathode assembly for indirectly heated cathode ion source
US4608513A (en) Dual filament ion source with improved beam characteristics
US20170207054A1 (en) Ion source cathode shield
JP3399608B2 (en) Ion implanter
US10468220B1 (en) Indirectly heated cathode ion source assembly
US10217600B1 (en) Indirectly heated cathode ion source assembly
KR100584791B1 (en) Ion source and ion implanter having the same
US11961696B1 (en) Ion source cathode
US9076625B2 (en) Indirectly heated cathode cartridge design
US11521821B2 (en) Ion source repeller
EP1065696A2 (en) Ion implantation apparatus and ion source and ion source subassembly for use in ion implantation apparatus
US20240038522A1 (en) Wide range electron impact ion source for a mass spectrometer
TW202418329A (en) Ion source cathode
US20240038490A1 (en) Method for setting gap between cathode and filament
KR100672835B1 (en) Ion Generating Apparatus of Ion Implanter
KR20060084182A (en) Thermal electron discharge assembly and ion source having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030114

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees