JP3460241B2 - Negative ion implanter - Google Patents

Negative ion implanter

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JP3460241B2
JP3460241B2 JP00336593A JP336593A JP3460241B2 JP 3460241 B2 JP3460241 B2 JP 3460241B2 JP 00336593 A JP00336593 A JP 00336593A JP 336593 A JP336593 A JP 336593A JP 3460241 B2 JP3460241 B2 JP 3460241B2
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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、イオン照射対象物に負
イオンを注入する負イオン注入装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a negative ion implanting device for implanting negative ions into an ion irradiation target.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオン注入装置は、拡散したい不純物を
イオン化し、電界によりイオンを引き出してイオンビー
ムを形成した後、磁界を用いた質量分析法による所望イ
オンからなるビームの形成、電界によるイオンの加速等
を行い、イオンビームをイオン照射対象物に照射するこ
とで、イオン照射対象物内に不純物を注入するものであ
り、半導体プロセスにおいてデバイスの特性を決定する
不純物を任意の量および深さに制御性良く注入できるこ
とから、現在の集積回路の製造に重要な装置になってい
る。
2. Description of the Related Art An ion implanter ionizes impurities to be diffused, extracts ions by an electric field to form an ion beam, then forms a beam of desired ions by mass spectrometry using a magnetic field, By accelerating and irradiating the ion irradiation target with an ion beam, impurities are injected into the ion irradiation target.The impurities that determine the characteristics of the device in the semiconductor process can be adjusted to an arbitrary amount and depth. Since it can be injected with good controllability, it is an important device in the manufacture of present-day integrated circuits.

【0003】上記イオン注入装置としては、正イオン源
より正イオンを引き出して正イオンビームを形成し、イ
オン照射対象物内に正の不純物イオンを注入する正イオ
ン注入装置が実用化されている。
As the above-mentioned ion implanter, a positive ion implanter for extracting positive ions from a positive ion source to form a positive ion beam and implanting positive impurity ions into an ion irradiation target has been put into practical use.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記正イオン注入装置
において、正の不純物イオンが、例えばポリシリコン膜
を有したシリコン基板からなるビーム照射対象物に照射
された場合には、不純物のビーム照射対象物への注入と
共に、ビーム照射対象物のポリシリコン膜を正極性に帯
電させることになる。さらに、正イオンビームのビーム
照射対象物への照射に伴って、照射面から2次電子が飛
び出す。飛び出した2次電子の一部は再びポリシリコン
膜に戻り、それ以外の2次電子はビーム照射対象物から
放出されてしまう。この放出される2次電子により、ポ
リシリコン膜はさらに正極性に帯電することになる。そ
して、ポリシリコン膜の帯電電圧が耐圧を越えた場合に
は、放電が発生し(チャージアップ現象)、デバイスを
破壊するという問題を有している。
In the above-described positive ion implantation apparatus, when a positive impurity ion is irradiated onto a beam irradiation target made of, for example, a silicon substrate having a polysilicon film, the impurity beam irradiation target Along with the injection into the object, the polysilicon film of the beam irradiation target is positively charged. Further, with the irradiation of the beam irradiation target with the positive ion beam, secondary electrons fly out from the irradiation surface. Some of the secondary electrons that have jumped out return to the polysilicon film again, and the other secondary electrons are emitted from the beam irradiation target. The emitted secondary electrons further charge the polysilicon film in a positive polarity. When the charging voltage of the polysilicon film exceeds the withstand voltage, discharge occurs (charge-up phenomenon) and the device is destroyed.

【0005】このように、正イオン注入装置を用いた正
イオン注入処理では、チャージアップ現象が生じ易いの
に対し、負の不純物イオンを注入する負イオン注入処理
では、チャージアップ現象が生じ難い。これは、負イオ
ン注入処理の場合、ポリシリコン膜の負イオン照射部位
では、注入される負イオンにより負電荷が蓄積されると
同時に、イオン照射面から2次電子が放出されるため、
結果的に、ポリシリコン膜における電荷の蓄積は殆ど生
じないためである。したがって、負イオン注入処理は、
デバイスを作成する上で非常に有効である。
As described above, in the positive ion implantation process using the positive ion implantation apparatus, the charge-up phenomenon is likely to occur, whereas in the negative ion implantation process in which the negative impurity ions are implanted, the charge-up phenomenon is less likely to occur. This is because in the case of the negative ion implantation process, at the negative ion irradiation site of the polysilicon film, negative charges are accumulated by the injected negative ions and at the same time secondary electrons are emitted from the ion irradiation surface.
As a result, charges are hardly accumulated in the polysilicon film. Therefore, the negative ion implantation process is
It is very effective in creating a device.

【0006】しかしながら、負イオン注入処理を行うに
際し、負イオン源で発生された大電流の負イオン(即
ち、負イオンビーム)を、ビーム照射対象物が配置され
る注入位置まで効率良く輸送するのは、正イオンの輸送
に比べて非常に困難である。これは、次の理由による。
However, when performing the negative ion implantation process, the large-current negative ions generated by the negative ion source (that is, the negative ion beam) are efficiently transported to the implantation position where the beam irradiation target is arranged. Is much more difficult than transporting positive ions. This is for the following reason.

【0007】即ち、イオン注入装置内のビーム通過経路
は真空排気されているものの、いくらかの残留ガスが存
在しているため、この残留ガスに輸送されているイオン
が衝突することにより、残留ガス分子が正イオンと電子
とに電離する。この電離により生じた正イオンは、非常
に速度が遅く、生成された直後にビーム通過経路を形成
するビーム管の側壁に吸収されてしまい、空間(ビーム
通過経路)には電離により生じた電子のみが残ることに
なる。
That is, although the beam passage path in the ion implantation apparatus is evacuated to a vacuum, some residual gas is present, and the residual gas molecules collide with the ions transported to cause residual gas molecules. Ionizes into positive ions and electrons. The positive ions generated by this ionization have a very low velocity, and immediately after being generated, they are absorbed by the side wall of the beam tube forming the beam passage path, and only the electrons generated by the ionization exist in the space (beam passage path). Will remain.

【0008】ここで、上記の輸送されているイオンが正
イオンの場合、電離により生じた電子が正イオンビーム
内に入ることにより、結果的に、ビームの電気的な中和
が保たれ、正イオンビームは拡がることなく輸送され
る。
Here, when the above-mentioned transported ions are positive ions, the electrons generated by ionization enter the positive ion beam, and as a result, the electrical neutralization of the beam is maintained and the positive ion is maintained. The ion beam is transported without spreading.

【0009】これに対し、上記の輸送されているイオン
が負イオンの場合、ビームを中性化する正の荷電粒子が
存在しない。同一極性の荷電粒子(負イオン)が高密度
に集中した荷電粒子ビームでは、荷電粒子同士間に作用
するクーロン力によって荷粒子同士が反発し合い、拡が
りを持ったビームになろうとする。したがって、負イオ
ンビームの輸送過程において、負イオンビームは、ビー
ム下流になる程拡がりを持ったビームになるため、多く
の負イオンはビーム管の側壁に吸収されてしまい、注入
位置に到達できる負イオンの量は極僅かとなってしまう
のである。
On the other hand, when the transported ions are negative ions, there are no positively charged particles that neutralize the beam. In a charged particle beam in which charged particles (negative ions) of the same polarity are concentrated at high density, the Coulomb force acting between charged particles repels each other and the charged particles try to become a beam with a spread. Therefore, in the process of transporting the negative ion beam, the negative ion beam becomes a beam that spreads toward the downstream side of the beam, so that many negative ions are absorbed by the side wall of the beam tube and reach the implantation position. The amount of ions is extremely small.

【0010】そこで、負イオンを輸送するに際して、正
イオンによりビームを電気的に中性化(プラズマ化)す
ることで、注入位置までビームが拡がることなく効率良
く輸送する方法が考えられるが、この方法を用いた場
合、中性化されたイオンビームを注入することになり、
注入位置に到達するビーム電流を計測することができな
くなってしまう。通常、イオン注入装置においては、注
入位置においてビーム電流を測定し、この測定値に基づ
いてイオン注入量の制御を行うようになっているが、ビ
ーム電流の測定が行えなければ、正確な注入量制御が行
えないという問題が生じる。
Therefore, in transporting the negative ions, a method can be considered in which the beam is electrically neutralized (converted into plasma) by the positive ions to efficiently transport the beam to the implantation position without spreading the beam. If the method is used, a neutralized ion beam will be injected,
The beam current reaching the implantation position cannot be measured. Normally, in the ion implantation system, the beam current is measured at the implantation position, and the ion implantation amount is controlled based on this measurement value. There is a problem that control cannot be performed.

【0011】したがって、負イオン注入処理を行う負イ
オン注入装置は、未だ実用化に到っていないのが現状で
ある。
Therefore, at present, the negative ion implanting apparatus for performing the negative ion implanting process has not yet been put to practical use.

【0012】本発明は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、正イオン注入装置よりもチャージアッ
プ現象が生じ難くデバイスの作成に有効な負イオン注入
装置を実現することにある。
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to realize a negative ion implanter which is less likely to cause a charge-up phenomenon than a positive ion implanter and which is effective in manufacturing a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1および請求項2
の発明に係る負イオン注入装置は、イオン照射対象物内
に負イオンを注入するものであり、上記課題を解決する
ために、それぞれ以下の手段を講じたことを特徴として
いる。
Means for Solving the Problems Claims 1 and 2
The negative ion implanting apparatus according to the invention of claim 1 is one for injecting negative ions into an object to be ion-irradiated, and is characterized by taking the following means in order to solve the above problems.

【0014】即ち、請求項1の負イオン注入装置は、負
イオンビームを形成する負イオンビーム形成手段と、上
記負イオンビームに正イオンを供給してビームを電気的
に中性化するビーム中性化手段と、上記イオン照射対象
物の直前に設けられ、電気的中性化状態のイオンビーム
の通過経路に所定の電界を形成し、上記イオンビームを
構成する負イオンと正イオンとを偏向分離する静電偏向
分離手段とを備え、上記ビーム中性化手段がECRイオ
ン源である
That is, the negative ion implanting apparatus according to claim 1 is a negative ion beam forming means for forming a negative ion beam and a beam for electrically neutralizing the negative ion beam by supplying positive ions to the beam. The ionizing means is provided immediately before the ion irradiation target, forms a predetermined electric field in the passage path of the ion beam in an electrically neutralized state, and deflects the negative ions and positive ions forming the ion beam. Electrostatic deflection separation means for separating the beam, and the beam neutralization means is an ECR ion separation means.
Source .

【0015】また、請求項2の負イオン注入装置は、負
イオンビームを形成する負イオンビーム形成手段と、上
記負イオンビームに正イオンを供給してビームを電気的
に中性化するビーム中性化手段と、上記イオン照射対象
物の直前に設けられ、電気的中性化状態のイオンビーム
の通過経路に所定の磁界を形成し、上記イオンビームを
構成する負イオンと正イオンとを偏向分離する磁界偏向
分離手段とを備え、上記ビーム中性化手段がECRイオ
ン源である
The negative ion implanter according to a second aspect of the present invention is a negative ion beam forming means for forming a negative ion beam, and a beam for electrically neutralizing the beam by supplying positive ions to the negative ion beam. A activating means, which is provided immediately before the ion irradiation target, forms a predetermined magnetic field in the passage path of the ion beam in an electrically neutralized state, and deflects the negative ions and the positive ions forming the ion beam. A magnetic field deflection separating means for separating the beam, and the beam neutralizing means is an ECR ion separating means.
Source .

【0016】[0016]

【作用】上記請求項1および請求項2の構成によれば、
負イオンビーム形成手段によって形成された負イオンビ
ームは、ビーム中性化手段から供給される正イオンによ
って電気的に中性化された状態で、イオン照射対象物の
直前まで輸送されるので、負イオンを効率よくイオン照
射対象物の直前まで輸送することができる。
According to the configurations of the above-mentioned claims 1 and 2,
Since the negative ion beam formed by the negative ion beam forming means is electrically neutralized by the positive ions supplied from the beam neutralizing means and is transported to immediately before the ion irradiation target, Ions can be efficiently transported to immediately before the ion irradiation target.

【0017】そして、請求項1の構成では、上記のイオ
ン照射対象物の直前まで輸送された電気的中性化状態の
イオンビームが、静電偏向分離手段の形成する電界によ
り、負イオンと正イオンとに偏向分離されるので、負イ
オンのみをイオン照射対象物に注入することができ、結
果として負イオンのみのドーズ量を測定することが可能
となる。
Further, in the structure of claim 1, the ion beam in an electrically neutralized state, which has been transported to immediately before the object to be ion-irradiated, is converted into negative ions and positive ions by the electric field formed by the electrostatic deflection separation means. Since it is polarized and separated into ions, only negative ions can be injected into the ion irradiation target, and as a result, the dose amount of only negative ions can be measured.

【0018】また、請求項2の構成では、上記のイオン
照射対象物の直前まで輸送された電気的中性化状態のイ
オンビームが、磁界偏向分離手段の形成する磁界によ
り、負イオンと正イオンとに偏向分離されるので、負イ
オンのみをイオン照射対象物に注入することができ、結
果として負イオンのみのドーズ量を測定することが可能
となる。
According to the second aspect of the invention, the ion beam in an electrically neutralized state, which has been transported to the position immediately before the object to be ion-irradiated, is negative ions and positive ions due to the magnetic field formed by the magnetic field deflection separation means. Since it is polarized and separated into and, only negative ions can be injected into the ion irradiation target, and as a result, the dose amount of only negative ions can be measured.

【0019】したがって、上記請求項1および請求項2
の構成により、注入量の制御性のよい大電流の負イオン
注入が可能となり、正イオン注入よりもチャージアップ
現象が生じ難くデバイスの作成に有効な負イオン注入処
理を実現することができる。
Therefore, the above-mentioned claim 1 and claim 2
With this configuration, it is possible to perform high-current negative ion implantation with a good controllability of the implantation amount, and it is possible to realize a negative ion implantation process that is less likely to cause a charge-up phenomenon than positive ion implantation and is effective for device fabrication.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕請求項1の発明の一実施例を図1ないし図
3に基づいて説明すれば以下の通りである。
[Embodiment 1] The following description will discuss one embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 3.

【0021】本実施例に係る負イオン注入装置は、図3
に示すように、基本的には、負イオンビームを形成する
負イオンビーム形成部(負イオンビーム形成手段)1、
電界によって負イオンを所定エネルギーまで加速する加
速管2、負イオンビームを電気的に中性化するための正
イオンを生成する中性化用正イオン源(ビーム中性化手
段)3、所定の注入イオンのみを選別して取り出す質量
分析部4、注入直前にイオンビームを電界により偏向す
るビーム偏向部(静電偏向分離手段)5、負イオン注入
が行われるエンドステーション部6、および正イオンを
吸収する正イオン吸収チャンバ7から構成されている。
The negative ion implanter according to this embodiment is shown in FIG.
As shown in, basically, a negative ion beam forming unit (negative ion beam forming means) 1 for forming a negative ion beam,
An accelerating tube 2 that accelerates negative ions to a predetermined energy by an electric field, a neutralizing positive ion source (beam neutralizing means) 3 that generates positive ions for electrically neutralizing a negative ion beam, and a predetermined A mass spectrometric section 4 for selecting and extracting only implanted ions, a beam deflecting section (electrostatic deflection separating means) 5 for deflecting an ion beam by an electric field immediately before implantation, an end station section 6 for performing negative ion implantation, and positive ions It is composed of a positive ion absorption chamber 7 for absorption.

【0022】上記負イオンビーム形成部1は、基本的に
は、プラズマチャンバ内で所望の負イオンを含むプラズ
マを生成する負イオン源11と、電界によりチャンバ内
から真空中に負イオンを引き出して負イオンビームを形
成する引き出し電極12とから構成されている。
The negative ion beam forming unit 1 basically extracts a negative ion from the inside of the chamber into a vacuum by an electric field and a negative ion source 11 for generating plasma containing desired negative ions in the plasma chamber. The extraction electrode 12 forms a negative ion beam.

【0023】上記負イオン源11としては、例えばPI
G(Penning Ionization Gauge)型やマイクロ波型等の
イオン源を用いることができるが、これに限定されるも
のではなく、所望の負イオンを含むプラズマを生成する
ことができるものであれば、いかなる構成のものであっ
てもよい。
As the negative ion source 11, for example, PI
An ion source such as a G (Penning Ionization Gauge) type or a microwave type can be used, but the source is not limited to this, and any source capable of generating plasma containing desired negative ions can be used. It may be configured.

【0024】上記中性化用正イオン源3は、加速管2の
後段に設けられている。本実施例では、上記中性化用正
イオン源3として、電子サイクロトロン共鳴(ECR:
Electron Cyclotron Resonance)条件の磁界中でマイク
ロ波放電を生じさせてプラズマを生成するマイクロ波型
のイオン源(ECRイオン源)を使用している。
The neutralizing positive ion source 3 is provided after the accelerating tube 2. In this embodiment, as the neutralizing positive ion source 3, electron cyclotron resonance (ECR:
A microwave type ion source (ECR ion source) is used that generates plasma by generating microwave discharge in a magnetic field of Electron Cyclotron Resonance).

【0025】この中性化用正イオン源3は、図2に示す
ように、例えば2.45GHzのマイクロ波を出力するマ
グネトロン31と、このマグネトロン31を作動させる
マグネトロン電源32とを有している。上記マグネトロ
ン31には、マイクロ波が通過可能な高い誘電率を有す
る材質、例えばアルミナ(Al2 3 )等の材質で形成
された円柱状のウェイブガイド33の一端が接続されて
いる。上記ウェイブガイド33の他端は、プラズマ生成
室37を形成するプラズマチャンバ34に接続されてお
り、ウェイブガイド33は、マグネトロン31から出力
されたマイクロ波をプラズマ生成室37へと伝導するよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, the neutralizing positive ion source 3 has, for example, a magnetron 31 that outputs a microwave of 2.45 GHz, and a magnetron power supply 32 that operates the magnetron 31. . The magnetron 31 is connected to one end of a cylindrical wave guide 33 formed of a material having a high permittivity through which microwaves can pass, for example, a material such as alumina (Al 2 O 3 ). The other end of the wave guide 33 is connected to a plasma chamber 34 forming a plasma generation chamber 37, and the wave guide 33 conducts the microwave output from the magnetron 31 to the plasma generation chamber 37. ing.

【0026】上記プラズマチャンバ34には、動作ガス
導入管35が接続され、ガスボンベ36に充填された動
作ガスが、プラズマ生成室37内に導入されるようにな
っている。また、プラズマチャンバ34の内壁面には、
例えばBN等の材質で形成されたライナー38が設けら
れている。
A working gas introducing pipe 35 is connected to the plasma chamber 34 so that the working gas filled in the gas cylinder 36 is introduced into the plasma generating chamber 37. Further, on the inner wall surface of the plasma chamber 34,
For example, a liner 38 made of a material such as BN is provided.

【0027】また、プラズマチャンバ34の周囲には、
図示しないソースマグネット電源よりソースマグネット
電流が供給されるソレノイドコイルを備えたソースマグ
ネット39が配設されており、このソースマグネット3
9は、プラズマ生成室37内に、正イオンが引き出され
る方向と平行な磁界を形成するようになっている。
Further, around the plasma chamber 34,
A source magnet 39 having a solenoid coil to which a source magnet current is supplied from a source magnet power source (not shown) is arranged.
9 forms a magnetic field in the plasma generation chamber 37 in parallel with the direction in which positive ions are extracted.

【0028】上記プラズマチャンバ34におけるウェイ
ブガイド33との接続部と対向する側は、ビーム通過経
路を形成するビーム管10に接続されており、プラズマ
生成室37とビーム通過経路とは、イオン引出孔34a
を介して連通している。これにより、ビーム管10内を
通過している負イオンビームの負のポテンシャルによ
り、プラズマ生成室37内で生成されたプラズマから、
正イオンがイオン引出孔34aを介してビーム管10内
へ引き出される。したがって、中性化用正イオン源3よ
りもビーム進行方向下流では、負イオンビームは、正イ
オンによって電気的に中性化された状態で輸送されるこ
とになる。
The side of the plasma chamber 34 facing the connection with the wave guide 33 is connected to the beam tube 10 forming a beam passage, and the plasma generation chamber 37 and the beam passage are connected to the ion extraction hole. 34a
Through the. Thereby, from the plasma generated in the plasma generation chamber 37 by the negative potential of the negative ion beam passing through the beam tube 10,
Positive ions are extracted into the beam tube 10 through the ion extraction hole 34a. Therefore, the negative ion beam is transported in a state of being electrically neutralized by the positive ions downstream of the neutralizing positive ion source 3 in the beam traveling direction.

【0029】本実施例において中性化用正イオン源3と
して上記ECRイオン源を用いたのは、次の理由によ
る。即ち、プラズマから引き出された正イオンのエネル
ギーが高いと、正イオンがビーム管10の内壁に突入
し、コンタミネーションの原因になるため、中性化用正
イオン源3において生成されるプラズマのエネルギーは
できるだけ小さい方が望ましい。この点、ECRイオン
源において生成されるプラズマのエネルギーは、数ev
〜数十evと比較的小さく、上記ECRイオン源は中性
化用正イオン源3として適当である
The reason why the above ECR ion source is used as the neutralizing positive ion source 3 in this embodiment is as follows. That is, when the energy of the positive ions extracted from the plasma is high, the positive ions rush into the inner wall of the beam tube 10 and cause contamination, so that the energy of the plasma generated in the neutralizing positive ion source 3 is increased. Is preferably as small as possible. At this point, the energy of the plasma generated in the ECR ion source is several ev
The ECR ion source is suitable as the neutralizing positive ion source 3 because it is relatively small, about several tens of ev .

【0030】上記ビーム偏向部5は、図1に示すよう
に、ビーム管10内においてイオンビームの通過経路を
挟んで対向配置された一対の偏向電極51・52を有し
ている。上記偏向電極51には、電源53より所定の正
電圧が印加され、偏向電極52には、電源54より所定
の負電圧が印加される。これにより、電気的に中性化さ
れたイオンビームがビーム偏向部5を通過する際、イオ
ンビームを構成する負イオンおよび正イオンは、偏向電
極51・52間に生じる電界によって異なる方向に偏向
され、分離されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the beam deflecting section 5 has a pair of deflecting electrodes 51 and 52 which are arranged to face each other across the passage of the ion beam in the beam tube 10. A predetermined positive voltage is applied to the deflection electrode 51 from a power source 53, and a predetermined negative voltage is applied to the deflection electrode 52 from a power source 54. As a result, when the electrically neutralized ion beam passes through the beam deflecting section 5, the negative ions and positive ions forming the ion beam are deflected in different directions by the electric field generated between the deflection electrodes 51 and 52. , Are to be separated.

【0031】上記ビーム偏向部5において偏向された負
イオンの進行方向には、上記エンドステーション部6
が、また、ビーム偏向部5において偏向された正イオン
の進行方向には、上記正イオン吸収チャンバ7がそれぞ
れ設けられている。
In the traveling direction of the negative ions deflected by the beam deflecting section 5, the end station section 6 is provided.
However, the positive ion absorption chambers 7 are provided in the traveling directions of the positive ions deflected by the beam deflector 5.

【0032】上記エンドステーション部6には、シリコ
ンウエハ等のイオン照射対象物61を保持する保持部材
62が設けられている。この保持部材62は、熱伝導性
に優れたアルミニウム合金等の金属材料により形成され
ている。そして、この保持部材62には、図示しない上
記ビーム電流測定部が接続されている。
The end station section 6 is provided with a holding member 62 for holding an ion irradiation target 61 such as a silicon wafer. The holding member 62 is made of a metal material such as an aluminum alloy having excellent thermal conductivity. The beam current measuring unit (not shown) is connected to the holding member 62.

【0033】また、上記保持部材62に保持されたイオ
ン照射対象物61の前方(イオン進行方向上流側)に
は、負イオンビームの通過経路を囲むようにして形成さ
れた円筒状のファラデーカップ63が設けられている。
このファラデーカップ63は、イオン照射対象物61お
よび保持部材62における負イオンビームの照射面から
放出される2次電子や2次イオンをコレクトするもので
あり、このファラデーカップ63にも、上記ビーム電流
測定部が接続されている。このファラデーカップ63に
より、2次電子や2次イオンの影響の少ない正確なビー
ム電流測定が可能となっている。
A cylindrical Faraday cup 63 formed so as to surround the passage path of the negative ion beam is provided in front of the ion irradiation target 61 held by the holding member 62 (on the upstream side in the ion advancing direction). Has been.
The Faraday cup 63 collects secondary electrons and secondary ions emitted from the irradiation surface of the ion irradiation target 61 and the holding member 62 with the negative ion beam. The measurement unit is connected. The Faraday cup 63 enables accurate beam current measurement with little influence of secondary electrons and secondary ions.

【0034】また、上記負イオン注入装置は、上記ビー
ム電流測定部により測定されるビーム電流に基づいてイ
オン注入量の制御を行う注入コントローラ(図示せず)
を備えている。
Further, the negative ion implanter is an implantation controller (not shown) for controlling the amount of ion implantation based on the beam current measured by the beam current measuring section.
Is equipped with.

【0035】上記の構成において、負イオン注入装置の
動作を以下に説明する。
The operation of the negative ion implanter having the above structure will be described below.

【0036】先ず、負イオンビーム形成部1において負
イオンビームが形成され、この負イオンビームが加速管
2を通過することによって所望のエネルギーまで加速さ
れる。
First, a negative ion beam is formed in the negative ion beam forming unit 1, and the negative ion beam is accelerated to a desired energy by passing through the accelerating tube 2.

【0037】一方、中性化用正イオン源3において、プ
ラズマ生成室37内にプラズマが生成される。即ち、図
示しない真空排気手段によって高真空状態にされたプラ
ズマ生成室37内に、ガスボンベ36に充填されている
動作ガスが導入される。さらに、ソースマグネット36
によってプラズマ生成室37内に正イオンが引き出され
る方向と平行な磁界が形成されると共に、マグネトロン
31から出力されるマイクロ波電力が、ウェイブガイド
33を介してプラズマ生成室37に導入されることによ
り、プラズマ生成室37内でECR現象によるマイクロ
波放電が起き、上記の動作ガスがプラズマ化される。
On the other hand, in the neutralizing positive ion source 3, plasma is generated in the plasma generating chamber 37. That is, the working gas with which the gas cylinder 36 is filled is introduced into the plasma generation chamber 37 which has been brought to a high vacuum state by a vacuum exhaust unit (not shown). Furthermore, the source magnet 36
By this, a magnetic field parallel to the direction in which positive ions are extracted is formed in the plasma generation chamber 37, and the microwave power output from the magnetron 31 is introduced into the plasma generation chamber 37 via the wave guide 33. Microwave discharge due to the ECR phenomenon occurs in the plasma generation chamber 37, and the working gas is turned into plasma.

【0038】そして、ビーム管10内を通過している負
イオンビームの負のポテンシャルにより、上記プラズマ
生成室37内で生成されたプラズマを構成する正イオン
が、プラズマ生成室37からビーム管10内へ引き出さ
れる。そして、この正イオンが負イオンビーム内に引き
込まれ、負イオンビームは、正イオンによって中性化さ
れる。これにより、中性化用正イオン源3よりもビーム
進行方向下流では、負イオンビームは、正イオンによっ
て電気的に中性化された状態で、拡がることなく効率よ
く輸送されることになる。
Then, due to the negative potential of the negative ion beam passing through the beam tube 10, the positive ions forming the plasma generated in the plasma generating chamber 37 are transferred from the plasma generating chamber 37 to the beam tube 10. Be drawn to. Then, the positive ions are drawn into the negative ion beam, and the negative ion beam is neutralized by the positive ions. As a result, downstream of the neutralizing positive ion source 3 in the beam traveling direction, the negative ion beam is efficiently neutralized by the positive ions and is efficiently transported without spreading.

【0039】尚、上記中性化用正イオン源3において生
成される正イオンとしては、イオン照射対象物61に対
する影響がなく、プラズマを得やすいものが好ましく、
例えばイオン照射対象物61としてシリコンウエハを使
用する場合では、水素イオン(H+ )を用いることがで
きる。
The positive ions generated in the neutralizing positive ion source 3 are preferably those that do not affect the ion irradiation target 61 and are easy to obtain plasma.
For example, when a silicon wafer is used as the ion irradiation target 61, hydrogen ions (H + ) can be used.

【0040】この後、上記のように電気的に中性化され
たイオンビームは、略90°に曲折されたビーム通過経
路を有する質量分析部4においてビーム構成イオンが磁
界によって質量分析されることにより、所望の負イオン
以外の負イオンが除去されたイオンビームとされる。こ
こで、正イオンは、負イオンに比べて速度が非常に遅い
ために磁界の影響をあまり受けることなく、高い負のポ
テンシャルを有する負イオンビームに絡みついて質量分
析部4を通過することになる。したがって、イオンビー
ムは、質量分析部4通過後も電気的中性化状態が保持さ
れる。
After that, the ion beam electrically neutralized as described above is subjected to mass analysis of the beam constituent ions by the magnetic field in the mass analyzer 4 having a beam passage path bent at about 90 °. Thus, an ion beam from which negative ions other than the desired negative ions are removed is obtained. Here, the positive ions are much slower than the negative ions, and therefore are not significantly affected by the magnetic field and are entangled with the negative ion beam having a high negative potential and pass through the mass spectrometric unit 4. . Therefore, the ion beam is maintained in the electrically neutralized state even after passing through the mass analysis unit 4.

【0041】この後、上記イオンビームは、電気的中性
化状態のまま輸送され、エンドステーション部6の直前
に設けられたビーム偏向部5において、負イオンと正イ
オンとに分離されることになる。即ち、電気的中性化状
態のイオンビーム中の負イオンは、偏向電極51・52
間に生じる電界により、電源53から正電圧が印加され
ている偏向電極51側に偏向される一方、イオンビーム
中の正イオンは、電源54から負電圧が印加されている
偏向電極52側に偏向される。
After that, the ion beam is transported in an electrically neutralized state, and is separated into negative ions and positive ions in the beam deflecting section 5 provided immediately before the end station section 6. Become. That is, the negative ions in the ion beam in the electrically neutralized state are deflected by the deflection electrodes 51 and 52.
An electric field generated between them deflects to the side of the deflection electrode 51 to which a positive voltage is applied from the power source 53, while positive ions in the ion beam are deflected to the side of the deflection electrode 52 to which a negative voltage is applied from the power source 54. To be done.

【0042】上記ビーム偏向部5で偏向分離された正イ
オンの進行方向には、正イオン吸収チャンバ7が設けら
れており、正イオンは正イオン吸収チャンバ7に衝突し
て該チャンバ7に吸収されてしまう。
A positive ion absorption chamber 7 is provided in the traveling direction of the positive ions deflected and separated by the beam deflector 5, and the positive ions collide with the positive ion absorption chamber 7 and are absorbed in the chamber 7. Will end up.

【0043】一方、上記ビーム偏向部5で偏向分離され
た負イオンの進行方向には、エンドステーション部6が
設けられており、該エンドステーション部6でイオン照
射対象物61への負イオン注入がなされる。即ち、上記
負イオン(負イオンビーム)は、エンドステーション部
6に具備されたファラデーカップ63内に入射した後、
保持部材62に保持されたイオン照射対象物61に注入
される。
On the other hand, an end station unit 6 is provided in the traveling direction of the negative ions deflected and separated by the beam deflecting unit 5, and the negative ion implantation into the ion irradiation target 61 is performed by the end station unit 6. Done. That is, after the negative ions (negative ion beam) enter the Faraday cup 63 provided in the end station unit 6,
It is injected into the ion irradiation target 61 held by the holding member 62.

【0044】このイオン照射対象物61に照射される負
イオンビームの電流量は、上記ファラデーカップ63お
よび保持部材62に接続されたビーム電流測定部(図示
せず)により測定され、この測定値に基づいたイオン注
入量の制御が、注入コントローラ(図示せず)によりな
される。
The current amount of the negative ion beam with which the ion irradiation target 61 is irradiated is measured by a beam current measuring unit (not shown) connected to the Faraday cup 63 and the holding member 62, and the measured value is obtained. Based on the control of the ion implantation amount, an implantation controller (not shown) is used.

【0045】以上のように、本実施例の負イオン注入装
置は、負イオンビームを形成する負イオンビーム形成部
1と、負イオンビームを電気的に中性化するための正イ
オンを生成する中性化用正イオン源3と、注入位置の直
前でイオンビームを構成する負イオンおよび正イオンを
電界により偏向分離するビーム偏向部5とを備えてい
る。
As described above, the negative ion implanter of this embodiment produces the negative ion beam forming unit 1 for forming the negative ion beam and the positive ions for electrically neutralizing the negative ion beam. A neutralizing positive ion source 3 and a beam deflector 5 that deflects and separates negative ions and positive ions forming an ion beam by an electric field immediately before the implantation position are provided.

【0046】これにより、負イオンビーム形成部1にお
いて形成された負イオンビームは、中性化用正イオン源
3のプラズマ生成室37から引き出された正イオンによ
って電気的に中性化された状態で輸送されるので、負イ
オンを効率よく注入位置の直前まで輸送することができ
る。そして、電気的中性化状態のイオンビームは、注入
位置の直前においてビーム偏向部5によって負イオンと
正イオンとに偏向分離されるので、負イオンのみをイオ
ン照射対象物61に注入することができ、負イオンのみ
のドーズ量を測定することが可能となる。したがって、
上記構成により、注入量の制御性のよい大電流の負イオ
ン注入が可能となり、正イオン注入よりもチャージアッ
プ現象が生じ難くデバイスの作成に有効な負イオン注入
処理を実現できる。
As a result, the negative ion beam formed in the negative ion beam forming unit 1 is electrically neutralized by the positive ions extracted from the plasma generation chamber 37 of the neutralizing positive ion source 3. The negative ions can be efficiently transported to immediately before the injection position. Since the ion beam in the electrically neutralized state is deflected and separated into negative ions and positive ions by the beam deflecting unit 5 immediately before the implantation position, only negative ions can be implanted into the ion irradiation target 61. It is possible to measure the dose amount of only negative ions. Therefore,
With the above structure, a large amount of negative ion implantation with a good controllability of the implantation amount is possible, and a negative ion implantation process that is less likely to cause a charge-up phenomenon than positive ion implantation and is effective for device fabrication can be realized.

【0047】〔実施例2〕請求項2の発明の一実施例を
図3ないし図5に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
[Embodiment 2] The following will describe one embodiment of the invention of claim 2 with reference to FIGS. 3 to 5.

【0048】本実施例に係る負イオン注入装置は、前記
実施例1におけるイオンビームを電界により偏向するビ
ーム偏向部5の代わりに、イオンビームを磁界により偏
向するビーム偏向部5′が用いられている以外は、基本
的には、図3に示す前記実施例1の構成と同一であり、
上記ビーム偏向部5′以外の構成部材には、前記実施例
1と同一の参照番号を付記し、その説明を省略する。
In the negative ion implanter according to this embodiment, a beam deflector 5'for deflecting an ion beam by a magnetic field is used instead of the beam deflector 5 for deflecting an ion beam by an electric field in the first embodiment. Except for the above, the configuration is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG.
The components other than the beam deflector 5'are given the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

【0049】本実施例の負イオン注入装置のビーム偏向
部5′は、図4に示すように、ビーム通過経路を形成す
るビーム管10を挟んでN極とS極とが対向配置された
一対のマグネット55a・55bから構成されており、
上記一対のマグネット55a・55bは、中性化用正イ
オン源3によって電気的に中性化されたイオンビームの
進行方向と略垂直な磁界を形成するようになっている。
これにより、電気的に中性化されたイオンビームが上記
ビーム偏向部5′を通過する際、イオンビームを構成す
る負イオンおよび正イオンは、上記ビーム進行方向と略
垂直な磁界によって異なる方向に偏向され、分離される
ようになっている。
As shown in FIG. 4, the beam deflector 5'of the negative ion implanter of this embodiment has a pair of N and S poles opposed to each other with a beam tube 10 forming a beam passage path interposed therebetween. It is composed of magnets 55a and 55b of
The pair of magnets 55a and 55b form a magnetic field substantially perpendicular to the traveling direction of the ion beam electrically neutralized by the neutralizing positive ion source 3.
As a result, when the electrically neutralized ion beam passes through the beam deflecting section 5 ', the negative ions and the positive ions forming the ion beam move in different directions due to the magnetic field substantially perpendicular to the beam traveling direction. It is deflected and separated.

【0050】上記ビーム偏向部5′において偏向された
負イオンの進行方向には、エンドステーション部6が、
また、ビーム偏向部5′において偏向された正イオンの
進行方向には、正イオン吸収チャンバ7がそれぞれ設け
られている。
In the traveling direction of the negative ions deflected by the beam deflecting unit 5 ', the end station unit 6
Positive ion absorption chambers 7 are provided in the traveling directions of the positive ions deflected by the beam deflector 5 '.

【0051】上記の構成において、負イオン注入装置の
動作を以下に説明する。
The operation of the negative ion implanter having the above structure will be described below.

【0052】上記イオンビームがビーム偏向部5′に到
達するまでは、前記実施例1と同様であり、図2に示す
負イオンビーム形成部1において形成された負イオンビ
ームは、中性化用正イオン源3のプラズマ生成室37か
ら引き出された正イオンによって電気的に中性化された
状態で輸送される。
Until the ion beam reaches the beam deflecting section 5 ', it is the same as in the first embodiment, and the negative ion beam formed in the negative ion beam forming section 1 shown in FIG. The positive ions are transported while being electrically neutralized by the positive ions extracted from the plasma generation chamber 37 of the positive ion source 3.

【0053】そして、上記電気的中性化状態のイオンビ
ームは、エンドステーション部6の直前に設けられたビ
ーム偏向部5′において、負イオンと正イオンとに分離
されることになる。即ち、上記イオンビームがビーム偏
向部5′を通過する際、図5に示すように、上記イオン
ビームを構成する負イオンには、次式に示される同図中
1 方向の力F11 =−q1 1 ×B が作用する。ここで、q1 は負イオンの電荷、v1 は負
イオンの速度、Bは磁束密度である。一方、イオンビー
ムを構成する正イオンには、次式に示される同図中A2
方向の力F22 =q2 2 ×B が作用する。ここで、q2 は正イオンの電荷、v2 は正
イオンの速度、Bは磁束密度である。
Then, the ion beam in the electrically neutralized state is separated into negative ions and positive ions in the beam deflecting section 5'provided immediately before the end station section 6. That is, when the ion beam passes through the beam deflecting section 5 ', as shown in FIG. 5, the negative ions forming the ion beam are subjected to a force F 1 F in the direction A 1 shown in the following formula expressed by the following equation. 1 = -q 1 v 1 × B acts. Here, q 1 is the charge of negative ions, v 1 is the velocity of negative ions, and B is the magnetic flux density. On the other hand, for the positive ions that make up the ion beam, A 2
A directional force F 2 F 2 = q 2 v 2 × B acts. Here, q 2 is the charge of positive ions, v 2 is the velocity of positive ions, and B is the magnetic flux density.

【0054】上記ビーム偏向部5′で偏向分離された正
イオンの進行方向には、正イオン吸収チャンバ7が設け
られており、正イオンは正イオン吸収チャンバ7に衝突
して該チャンバ7に吸収されてしまう。
A positive ion absorption chamber 7 is provided in the traveling direction of the positive ions deflected and separated by the beam deflector 5 ', and the positive ions collide with the positive ion absorption chamber 7 and are absorbed in the chamber 7. Will be done.

【0055】一方、上記ビーム偏向部5で偏向分離され
た負イオンの進行方向には、エンドステーション部6が
設けられており、該エンドステーション部6でイオン照
射対象物61への負イオン注入がなされる。
On the other hand, an end station unit 6 is provided in the traveling direction of the negative ions deflected and separated by the beam deflecting unit 5, and the negative ion implantation into the ion irradiation target 61 is performed by the end station unit 6. Done.

【0056】以上のように、本実施例の負イオン注入装
置は、負イオンビームを形成する負イオンビーム形成部
1と、負イオンビームを電気的に中性化するための正イ
オンを生成する中性化用正イオン源3と、注入位置の直
前でイオンビームを構成する負イオンおよび正イオンを
磁界により偏向分離するビーム偏向部5′とを備えてい
る。
As described above, the negative ion implanter of this embodiment produces the negative ion beam forming unit 1 for forming the negative ion beam and the positive ions for electrically neutralizing the negative ion beam. A neutralizing positive ion source 3 and a beam deflecting unit 5'which deflects and separates negative ions and positive ions forming an ion beam by a magnetic field immediately before the implantation position are provided.

【0057】これにより、負イオンビーム形成部1にお
いて形成された負イオンビームは、中性化用正イオン源
3のプラズマ生成室37から引き出された正イオンによ
って電気的に中性化された状態で輸送されるので、負イ
オンを効率よく注入位置の直前まで輸送することができ
る。そして、電気的中性化状態のイオンビームは、注入
位置の直前においてビーム偏向部5′によって負イオン
と正イオンとに偏向分離されるので、負イオンのみをイ
オン照射対象物61に注入することができ、負イオンの
みのドーズ量を測定することが可能となる。したがっ
て、上記構成により、注入量の制御性のよい大電流の負
イオン注入が可能となり、正イオン注入よりもチャージ
アップ現象が生じ難くデバイスの作成に有効な負イオン
注入処理を実現できる。
As a result, the negative ion beam formed in the negative ion beam forming unit 1 is electrically neutralized by the positive ions extracted from the plasma generation chamber 37 of the neutralizing positive ion source 3. The negative ions can be efficiently transported to immediately before the injection position. The ion beam in the electrically neutralized state is deflected and separated into negative ions and positive ions by the beam deflecting unit 5 ′ immediately before the implantation position. Therefore, only negative ions should be implanted into the ion irradiation target 61. Therefore, it becomes possible to measure the dose amount of only negative ions. Therefore, with the above-described configuration, it is possible to perform high-current negative ion implantation with a good controllability of the implantation amount, and it is possible to realize a negative ion implantation process that is less likely to cause a charge-up phenomenon than positive ion implantation and is effective for device fabrication.

【0058】尚、上記の実施例1および2では、中性化
用正イオン源3が加速管2のすぐ後段に設けられている
が、その設置位置はこれに限定されるものではなく、例
えば、質量分析部4のすぐ後段に設けられてもよい。
Although the neutralizing positive ion source 3 is provided immediately after the accelerating tube 2 in the above-described first and second embodiments, its installation position is not limited to this. It may be provided immediately after the mass spectrometric section 4.

【0059】上記の実施例は、あくまでも、本発明の技
術内容を明らかにするものであって、そのような具体例
にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本
発明の精神と特許請求事項の範囲内で、いろいろと変更
して実施することができるものである。
The above-described embodiments are intended to clarify the technical contents of the present invention, and should not be construed in a narrow sense by limiting to such specific examples. Various modifications can be made within the scope of the claims.

【0060】[0060]

【発明の効果】請求項1の発明に係る負イオン注入装置
は、以上のように、負イオンビームを形成する負イオン
ビーム形成手段と、上記負イオンビームに正イオンを供
給してビームを電気的に中性化するビーム中性化手段
と、上記イオン照射対象物の直前に設けられ、電気的中
性化状態のイオンビームの通過経路に所定の電界を形成
し、上記イオンビームを構成する負イオンと正イオンと
を偏向分離する静電偏向分離手段とを備え、上記ビーム
中性化手段がECRイオン源である構成である。
As described above, the negative ion implanting apparatus according to the invention of claim 1 uses the negative ion beam forming means for forming the negative ion beam, and the positive ion is supplied to the negative ion beam to generate the beam. Beam neutralizing means for electrically neutralizing the ion beam, and forming the ion beam by providing a predetermined electric field in the passage path of the ion beam in the electrically neutralized state, which is provided immediately before the ion irradiation target. and a electrostatic deflection separating means for deflecting separating the negative ions and positive ions, the beam
The neutralization means is an ECR ion source .

【0061】それゆえ、負イオンを効率よく輸送するこ
とができると共に、負イオンのみをイオン照射対象物に
注入することができ、結果として負イオンのみのドーズ
量を測定することが可能となる。したがって、注入量の
制御性のよい大電流の負イオン注入が可能となり、正イ
オン注入よりもチャージアップ現象が生じ難くデバイス
の作成に有効な負イオン注入処理を実現することができ
るという効果を奏する。
Therefore, the negative ions can be efficiently transported, and only the negative ions can be injected into the ion irradiation target, and as a result, the dose amount of only the negative ions can be measured. Therefore, it is possible to perform high-current negative ion implantation with a good controllability of the implantation amount, and it is possible to realize a negative ion implantation process that is less likely to cause a charge-up phenomenon than positive ion implantation and is effective in device fabrication. .

【0062】請求項2の発明に係る負イオン注入装置
は、以上のように、負イオンビームを形成する負イオン
ビーム形成手段と、上記負イオンビームに正イオンを供
給してビームを電気的に中性化するビーム中性化手段
と、上記イオン照射対象物の直前に設けられ、電気的中
性化状態のイオンビームの通過経路に所定の磁界を形成
し、上記イオンビームを構成する負イオンと正イオンと
を偏向分離する磁界偏向分離手段とを備え、上記ビーム
中性化手段がECRイオン源である構成である。
As described above, the negative ion implanting apparatus according to the second aspect of the present invention uses the negative ion beam forming means for forming the negative ion beam and the negative ion beam by supplying positive ions to the beam electrically. Beam neutralizing means for neutralizing, and negative ions that are provided immediately before the ion irradiation target and that form a predetermined magnetic field in the passage path of the ion beam in the electrically neutralized state to form the ion beam. and the positive ions and a magnetic deflection separating means for deflecting separated, the beam
The neutralization means is an ECR ion source .

【0063】それゆえ、負イオンを効率よく輸送するこ
とができると共に、負イオンのみをイオン照射対象物に
注入することができ、結果として負イオンのみのドーズ
量を測定することが可能となる。したがって、注入量の
制御性のよい大電流の負イオン注入が可能となり、正イ
オン注入よりもチャージアップ現象が生じ難くデバイス
の作成に有効な負イオン注入処理を実現することができ
るという効果を奏する。
Therefore, the negative ions can be efficiently transported, and only the negative ions can be injected into the ion irradiation target, and as a result, the dose amount of only the negative ions can be measured. Therefore, it is possible to perform high-current negative ion implantation with a good controllability of the implantation amount, and it is possible to realize a negative ion implantation process that is less likely to cause a charge-up phenomenon than positive ion implantation and is effective in device fabrication. .

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

【図1】請求項1の発明に係る負イオン注入装置のビー
ム偏向部、エンドステーション部および正イオン吸収チ
ャンバを示すと共に、中性化イオンビームが偏向分離さ
れる様子を説明する説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a beam deflecting unit, an end station unit, and a positive ion absorbing chamber of a negative ion implanting apparatus according to the invention of claim 1, and explaining how a neutralized ion beam is deflected and separated. .

【図2】請求項1および2の発明に係る負イオン注入装
置の中性化用正イオン源を示すと共に、負イオンビーム
が電気的に中性化される様子を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a neutralizing positive ion source for a negative ion implanting apparatus according to the first and second aspects of the present invention and explaining how a negative ion beam is electrically neutralized.

【図3】上記負イオン注入装置の全体の構成を示す概略
構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of the negative ion implantation apparatus.

【図4】請求項2の発明に係る負イオン注入装置のビー
ム偏向部を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a beam deflecting unit of the negative ion implanter according to the invention of claim 2;

【図5】上記負イオン注入装置のビーム偏向部、エンド
ステーション部および正イオン吸収チャンバを示すと共
に、中性化イオンビームが偏向分離される様子を説明す
る説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a beam deflecting unit, an end station unit and a positive ion absorbing chamber of the negative ion implanting apparatus, and explaining how the neutralized ion beam is deflected and separated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負イオンビーム形成部(負イオンビーム形成手
段) 2 加速管 3 中性化用正イオン源(ビーム中性化手段) 4 質量分析部 5 ビーム偏向部(静電偏向分離手段) 5′ ビーム偏向部(磁界偏向分離手段) 6 エンドステーション部 7 正イオン吸収チャンバ 10 ビーム管 11 負イオン源 51 偏向電極 52 偏向電極 53 電源 54 電源 55a マグネット 55b マグネット 61 イオン照射対象物
1 Negative Ion Beam Forming Unit (Negative Ion Beam Forming Means) 2 Accelerator Tube 3 Neutralizing Positive Ion Source (Beam Neutralizing Means) 4 Mass Spectrometer 5 Beam Deflection Unit (Electrostatic Deflection Separation Means) 5'Beam Deflection Part (magnetic field deflection separation means) 6 End station part 7 Positive ion absorption chamber 10 Beam tube 11 Negative ion source 51 Deflection electrode 52 Deflection electrode 53 Power source 54 Power source 55a Magnet 55b Magnet 61 Ion irradiation target

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−147074(JP,A) 特公 昭56−7292(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/317 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-52-147074 (JP, A) JP-B-56-7292 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 37/317

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】イオン照射対象物内に負イオンを注入する
負イオン注入装置であって、 負イオンビームを形成する負イオンビーム形成手段と、 上記負イオンビームに正イオンを供給してビームを電気
的に中性化するビーム中性化手段と、 上記イオン照射対象物の直前に設けられ、電気的中性化
状態のイオンビームの通過経路に所定の電界を形成し、
上記イオンビームを構成する負イオンと正イオンとを偏
向分離する静電偏向分離手段とを備え 上記ビーム中性化手段がECRイオン源である ことを特
徴とする負イオン注入装置。
1. A negative ion implanter for implanting negative ions into an object to be irradiated with ions, comprising: a negative ion beam forming means for forming a negative ion beam; and supplying positive ions to the negative ion beam to form a beam. Beam neutralizing means for electrically neutralizing, provided immediately before the ion irradiation target, to form a predetermined electric field in the passage path of the ion beam in the electrically neutralized state,
And a electrostatic deflection separating means for negative ions and deflecting the positive ion separation constituting the ion beam, a negative ion implanter, wherein said beam neutralization means is a ECR ion source.
【請求項2】イオン照射対象物内に負イオンを注入する
負イオン注入装置であって、 負イオンビームを形成する負イオンビーム形成手段と、 上記負イオンビームに正イオンを供給してビームを電気
的に中性化するビーム中性化手段と、 上記イオン照射対象物の直前に設けられ、電気的中性化
状態のイオンビームの通過経路に所定の磁界を形成し、
上記イオンビームを構成する負イオンと正イオンとを偏
向分離する磁界偏向分離手段とを備え 上記ビーム中性化手段がECRイオン源である ことを特
徴とする負イオン注入装置。
2. A negative ion implanter for implanting negative ions into an object to be irradiated with ions, comprising: a negative ion beam forming means for forming a negative ion beam; and supplying positive ions to the negative ion beam to form a beam. Beam neutralizing means for electrically neutralizing, provided immediately before the ion irradiation target, to form a predetermined magnetic field in the passage path of the ion beam in the electrically neutralized state,
And a magnetic deflection separating means for deflecting separating the negative ions and positive ions constituting the ion beam, a negative ion implanter, wherein said beam neutralization means is a ECR ion source.
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