JPH01162767A - Ion-implantation device - Google Patents
Ion-implantation deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えば、金属の表面全硬化するのに用いられる
イオン注入装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ion implantation device used for completely hardening the surface of metal, for example.
第４図は従来例のイオン注入装置を示すものであるが、
真空容器（υ内にはイオン発生部（２ン及びイオン引出
部（３）が設けられており、真空容器（１）の開口には
気密にイオン分析管（５）が接続されている。Figure 4 shows a conventional ion implantation device.
An ion generating section (2) and an ion extracting section (3) are provided in the vacuum vessel (υ), and an ion analysis tube (5) is hermetically connected to the opening of the vacuum vessel (1).
イオン分析管（５）のはゾ中間部にはこれに近接して大
気側にイオン分析用電磁石（４）が配設され、これに対
応する分析管（５）の内部を通るイオンビームのイオン
の質量と荷電数の相違により軌道を変える働きをする。An ion analysis electromagnet (4) is installed in the intermediate part of the ion analysis tube (5) on the atmosphere side close to this, and the ions of the ion beam passing through the interior of the analysis tube (5) correspond to the electromagnet (4) for ion analysis. The difference in mass and number of charges causes the orbit to change.
またイオン分析管（５）の端部にはイオンビーム取出口
（６）が設けられ、こ＼から所望のイオンビーム（７）
が取出されるようになっている。In addition, an ion beam extraction port (6) is provided at the end of the ion analysis tube (5), from which a desired ion beam (7) can be extracted.
is now being taken out.
従来例のイオン注入装置は以上のように構成されるので
あるが、例えばイオン発生部（２）内にフォスフイン（
ＰＨｓ）が導入され、これがイオン化されるものとする
。このとき生成されるイオンはＨ，＋、Ｈ２＋、ｐ ＋
＋、Ｐ＋、ＰＨ十などの多種類に及ぶものである。The conventional ion implantation device is constructed as described above, but for example, phosphine (
PHs) is introduced and ionized. The ions generated at this time are H, +, H2+, p +
There are many types such as +, P+, and PH10.
これらのイオンはイオン引出部（３）によってイオン発
生部（２）から引出されてイオン分析管（５）内に導入
される。イオン分析管（５）を通過するときにイオン分
析用電磁石（４）よう発生する磁界によって各イオンが
その質量と荷電数の相違によりそれぞれ異なる電磁力を
受け、軌道を変えられ、所望のイオン、この例のように
７オスフインがイオン化された場合には多価イオンであ
るＰ が選別されて破線で示すごとく分析管（５）の延
在方向に沿って走行させられ、取出部（６）の開゛口を
通ってイオンビーム（７）として外部に取出されるもの
である。なお、イオン分析用電磁石（４）によりイオン
が分析されるのであるか、Ｐ 以外のイオンビームは破
線矢印で示すごとく分析管（５）の側壁などに衝突して
除去されるようになっている。These ions are extracted from the ion generating section (2) by the ion extracting section (3) and introduced into the ion analysis tube (5). When passing through the ion analysis tube (5), each ion receives a different electromagnetic force due to the difference in mass and number of charges due to the magnetic field generated by the ion analysis electromagnet (4). When the 7-osphine is ionized as in this example, the multivalent ion P is sorted out and travels along the extending direction of the analysis tube (5) as shown by the broken line, and is sent to the extraction section (6). The ion beam (7) is taken out to the outside through the aperture. The ions are analyzed by the ion analysis electromagnet (4), and the ion beams other than P are removed by colliding with the side wall of the analysis tube (5) as shown by the dashed arrow. .
しかるに、イオン発生部（２）に導入されるガスの影響
により分析管（５）内の真空度が悪化する。このためイ
オン発生部（２）で生成された所望の多価イオ／Ｐ イ
オンは取出口【６）に到達するまでに分析管（５）内に
存在する各物質との相互作用によ＃）Ｐ＋イオンに変化
してしまう。このよりなＰ イオンが所望のＰ イオン
に 年か七く１墳 １、 ＝
−−一＃衾混ってイオンビーム（７）として取出さ
れると当然のことながらそのＰ イオンの純度は低下す
ることにな）、このイオン注入装置によって処理される
べき物質に期待される特性は与えられることができない
。However, the degree of vacuum inside the analysis tube (5) deteriorates due to the influence of the gas introduced into the ion generating section (2). Therefore, the desired multivalent ions/P ions generated in the ion generator (2) interact with each substance present in the analysis tube (5) before reaching the extraction port (6). It changes to P+ ions. This closer P ion becomes the desired P ion.
--If the P ions are mixed and extracted as an ion beam (7), the purity of the P ions will of course decrease), and the characteristics expected of the material to be processed by this ion implanter. cannot be given.
本発明は以上の点に鑑みてなされ、所望のイオンの純度
を向上させることのできるイオン注入装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an ion implantation device that can improve the purity of desired ions.
以上の目的は、真空容器内に配設されるイオン発生部及
びイオン引出部と、前記真空容器に連通して接続され、
前記イオン引出部により前記イオン発生部で発生するイ
オンを導かれるイオン分析管と、該イオン分析管に近接
して設けられ、所望のイオンのみを該分析管の延在方向
に泪って走行させるためのイオン分析器と、前記イオン
分析管の端部に設けられるイオンビーム取出部とを備え
たイオン注入装置において、前記イオン分析管の一部に
開口を形成し、これに排気装置を接続させたことを特徴
とするイオン注入装置によって達成される。The above object is to connect an ion generation section and an ion extraction section arranged in a vacuum container and to the vacuum container in communication with each other,
an ion analysis tube into which ions generated in the ion generation section are guided by the ion extraction section; and an ion analysis tube that is provided close to the ion analysis tube and allows only desired ions to travel in the extending direction of the analysis tube. In an ion implantation device equipped with an ion analyzer for ion analysis and an ion beam extraction section provided at an end of the ion analysis tube, an opening is formed in a part of the ion analysis tube, and an exhaust device is connected to the opening. This is achieved by an ion implantation device characterized by the following.
イオン分析管の一部に形成された開口に接続される排気
装置によシ、イオン分析管内は良好な真空状態に保持さ
れ、選別すべきイオンが残存ガスに衝突して他のイオン
に変化するということが防止され、イオンビーム取出部
からは純度の高い所望のイオンビームが取出される。An exhaust device connected to an opening formed in a part of the ion analysis tube maintains a good vacuum inside the ion analysis tube, and the ions to be sorted collide with the remaining gas and change into other ions. This is prevented, and a desired ion beam with high purity is extracted from the ion beam extraction section.
以下、本発明の実施例によるイオン注入装置について第
１図ないし第３図を参照して説明するが、従来例の第４
図に対応する部分については同一の符号を付し、その詳
細な説明は省略する。Hereinafter, an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.
Portions corresponding to those in the figures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
第１図において、真空容器（１）とイオン分析管（５）
との接続部、すなわちイオン分析管（５）の入口近くに
はバッフル（８）が設けられる。また、イオン分析管（
５）のイオンビーム取出部αＱの近傍においてイオン分
析管（５）に開口（５龜）が形成され、これに高真空用
ポンプ（９）が接続される。In Figure 1, the vacuum container (1) and the ion analysis tube (5)
A baffle (8) is provided at the connection with the ion analysis tube (5), that is, near the entrance of the ion analysis tube (5). In addition, an ion analysis tube (
An opening (5 holes) is formed in the ion analysis tube (5) near the ion beam extraction section αQ of 5), and a high vacuum pump (9) is connected to this opening.
本実施例によればイオンビーム取出部αＱはその開口、
すなわちイオン導出コンダクタンスを可変としている。According to this embodiment, the ion beam extraction section αQ has an opening,
In other words, the ion extraction conductance is made variable.
次にこのイオン取出部αｑの詳細について第２図及び第
３図を参照して説明する。Next, details of this ion extraction section αq will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.
第２図及び第３図において、イオンビーム取出部αｑは
はゾ直方形状のケーシングＵを備えており、この上壁部
には分析管（５）に気密に接続される開口（１２ｍ）が
形成され、また下側にはイオンを取出すための開口（１
２ｂ）が形成されている。またとのケーシング（５）の
両側壁部には、ゲート駆動装置（１３ａ）（１３ｂ）が
接続され、これらには図示せずとも圧縮空気源がパルプ
等を介して供給されるようになっている。これらゲート
駆動装置（１３ｍ）（１３ｂ）には−対のゲート（ＩＩ
ＩＸＩＩりが矢印で示す方向に摺動自在に嵌合しており
、図示せずともこれら装置（１３ａ）（１３ｂ）はゲー
ト（１工ａ）（ｕｂ）を相遠ざかる方向に付勢するばね
を内蔵しており、圧縮空気が供給されるときには、この
ばねのばね力に抗してその圧縮空気量に応じてゲート（
１１す（ｕｂ）が相接近する方向に移動させ得るように
なっている。これによりこれらゲート（ｌｌａ）（ｌｌ
ｂ）間の開口α弔の大きさが変えられるようになってい
る。すなわち、この開ロαｌ−通るイオンビームに対す
る導通コンダクタンスを変えるようになっている。In FIGS. 2 and 3, the ion beam extraction section αq is equipped with a rectangular casing U, and an opening (12 m) is formed in the upper wall of the casing U to be airtightly connected to the analysis tube (5). There is also an opening (1
2b) is formed. In addition, gate drive devices (13a) (13b) are connected to both side walls of the casing (5), and a compressed air source is supplied to these via pulp etc., although not shown. There is. These gate drive devices (13m) (13b) have a pair of gates (II
IXII is slidably fitted in the direction shown by the arrow, and although not shown, these devices (13a) and (13b) have springs that bias the gates (1a) and (ub) away from each other. Built-in, when compressed air is supplied, the gate (
11 (ub) can be moved in the direction in which they approach each other. This allows these gates (lla) (ll
b) The size of the opening α between the two can be changed. In other words, the conductance for the ion beam passing through this aperture is changed.
以上、本発明の実施例について説明したが、次にこの作
用、効果などについて説明する。The embodiments of the present invention have been described above, and the functions, effects, etc. thereof will now be described.
例えば、イオン発生部（２）内にはフォスフイン（ＰＨ
ｓ）が導入され、これがイオン化されてイオン引出部（
３）によってイオン分析管（５）内に導入されるものと
する。フォスフインは上述したようにイオン化するとｌ
（“、ＨＸ、ｐ＋＋、Ｐ＋、ＰＨ十 など多種類にイオ
ン化されるのであるが、これらイオンがイオン分析用電
磁石（４）の磁界内に入ると、そのイオンの質量と荷電
数に応じた電磁力を受け、よって軌道を変えらｎる。こ
れにより所望の多価イオンであるＰ＋１が破線で示すご
とくイオン分析管（５）の延在方向に浴りて走行さぜら
れるようになっている。For example, phosphine (PH) is contained in the ion generating section (2).
s) is introduced, this is ionized, and the ion extractor (
3) into the ion analysis tube (5). When phosphine is ionized as described above, it becomes l
(“, HX, p++, P+, PH10, etc., are ionized into many types, but when these ions enter the magnetic field of the ion analysis electromagnet (4), an electromagnetic wave depending on the mass and number of charges of the ion It receives a force and therefore changes its trajectory.As a result, the desired multivalent ion P+1 is moved in the direction of extension of the ion analysis tube (5) as shown by the broken line. .
その他のイオンが破線矢印で示すごとくイオン分析管（
５）の側壁部に衝突し、除去されるようになっている。Other ions are shown in the ion analysis tube (
5) collides with the side wall and is removed.
Ｐ＋＋イオンがイオン取出部αｑのゲート（ｈａ）（ｕ
ｂ）間の開ロαＪ？ｉ−通って外部にイオンビーム（７
）として取出されるようになっている。P++ ions pass through the gate (ha) (u
b) Opening between αJ? The ion beam (7
).
本発明によれば、イオン分析管（５）においてイオン取
出部ａ０の近くには開口（５０企介して高真空用ポンプ
（９）が接続され、これにより常に排気されているので
、またバッフル（８）がイオン分析管（５）の入口側に
設けられてオイル分がイオン分析管（５）内に導入する
ことが防止され、また、イオン取出部ＯＱのグー） （
ｘｔａ）（ｕｂ）間の開口α弔すなわちイオンビーム（
７）の導通コンダクタンスが調節可能となっており、こ
れを調節することによりイオン分析管（５）内の真空度
がイオン発生部（２）内に導入されたガスの影響をほと
んど受けることのなく良好な真空状態とすることができ
、よってイオン分析用電磁石（４）により選別された所
望の多価イオンであるＰ＋４のイオンビームは取出部０
Ｑに至るまでに他の物質の影響を受けることなく、すな
わち、例えばＰなどに変化することなく、はとんどＰ
のま＼イオン取出部ＱＱ ’に通って、イオンビーム（
７）として外部に取出される。よってこのイオンビーム
（７）のｐ＋＋の純度は従来よりはるかに高いものであ
る。According to the present invention, in the ion analysis tube (5), a high vacuum pump (9) is connected to the opening (50) near the ion extraction part a0, and the air is constantly evacuated by this. 8) is provided on the inlet side of the ion analysis tube (5) to prevent oil from being introduced into the ion analysis tube (5).
The aperture α between xta) (ub), that is, the ion beam (
The conductance of 7) can be adjusted, and by adjusting this, the degree of vacuum inside the ion analysis tube (5) is almost unaffected by the gas introduced into the ion generation section (2). A good vacuum condition can be created, and therefore, the ion beam of P+4, which is the desired multivalent ion selected by the ion analysis electromagnet (4), is transferred to the extraction section 0.
Until it reaches Q, it remains unaffected by other substances, that is, without changing into P, for example, until it reaches P.
The ion beam (
7) is taken out to the outside. Therefore, the purity of p++ in this ion beam (7) is much higher than that of the conventional one.
以上、本発明の実施例について説明したが、もちろん本
発明はこれに一定されることなく本発明の技術的思想に
基いて種々の変形が可能である。The embodiments of the present invention have been described above, but of course the present invention is not limited to these and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば、以上の実施例では、取出部ＣＩＱにおけるイオ
ンの導通コンダクタンスを変えるのに一対のゲート（１
ｘａ）（ｕｂ）の相対する端部間の距離を変えるように
して開口金変えたが、これに代えて、カメラの絞りのよ
うにはゾ円形の開口の径を調節自在とするようにしても
よい。For example, in the above embodiment, a pair of gates (1
The aperture was changed by changing the distance between the opposing ends of xa) (ub), but instead, the diameter of the circular aperture was made adjustable, like a camera aperture. Good too.
また以上の実施例では、イオン取出部αｑの近傍に１つ
の高真空用ポンプを接続したが、さらにこの近くあるい
は離れた所にイオン分析管に開口を形成し、これに他の
高真空用ポンプを接続するようにしてもよい。Furthermore, in the above embodiment, one high-vacuum pump was connected near the ion extraction section αq, but an opening was formed in the ion analysis tube near or far from this, and another high-vacuum pump was connected to this. may be connected.
また以上の実施例では、イオン分析器として電磁石（４
）が用いられ、イオンビームに対し磁界を作用させてイ
オンを分析するようにしたが、他の分析手段、例えば電
場、または電場と磁場により分析するようにしてもよい
。Furthermore, in the above embodiment, an electromagnet (4
) was used to analyze the ions by applying a magnetic field to the ion beam, but the analysis may be performed using other analysis means, such as an electric field or an electric field and a magnetic field.
また以上の実施例では高真空用ポンプ（男としてはその
種類については言及しなかったが、ターボ分子ポンプ、
クライオポンプ、ソープシ四ンポンプ、ゲッターポンプ
などが適用可能でちる。In addition, in the above example, a high vacuum pump (although he did not mention the type, a turbo molecular pump,
Cryopumps, soap pumps, getter pumps, etc. are applicable.
また以上の実施例ではイオン発生部にはＰＨ，ガスを導
入してこれをイオン化したが、もちろん他のガスを導入
して、これをイオン化するようにしてもよい。Furthermore, in the above embodiments, PH and gas were introduced into the ion generating section and ionized, but of course other gases may be introduced and ionized.
また以上の実施例ではイオン分析管（５）内の品真空度
を保持するためにバッフル（８）ライオン分析管（５）
の入口に設け、かつまたその取出部におけるイオンビー
ム導通コンダクタンスを調節可能としたが、これらを省
略しても従来よりはすぐれた効果ｆ？！：突するもので
ある。In addition, in the above embodiment, in order to maintain the product vacuum inside the ion analysis tube (5), the baffle (8) and the ion analysis tube (5) are
The ion beam conductance at the inlet of the ion beam is provided at the entrance of the ion beam, and the ion beam conductance at the extraction part can be adjusted. ! : It's something that strikes me.
し発明の効果〕
以上述べたように本発明のイオン注入装置によれば、イ
オン発生源よりイオン引出部により引出されたイオンビ
ームのうち分析器により選別された所望のイオンを純度
よく外部に取出すことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the ion implantation apparatus of the present invention, desired ions selected by the analyzer out of the ion beam extracted from the ion source by the ion extraction section can be extracted to the outside with high purity. be able to.
第１図は本発明の実施例によるイオン注入装置の概略平
面図、第２図は第１図におけるイオン取出部の詳細金示
す平面図、第３図は第２図におけるＩＩＩ −ＩＩＩ線
方向断面図及び第４図は従来例のイオン注入装置の概略
平面図である。
なお図において、。FIG. 1 is a schematic plan view of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing details of the ion extraction section in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross section taken along the line III--III in FIG. FIG. 4 is a schematic plan view of a conventional ion implantation apparatus. In addition, in the figure.
Claims (3)
引出部と、前記真空容器に連通して接続され、前記イオ
ン引出部により前記イオン発生部で発生するイオンを導
かれるイオン分析管と、該イオン分析管に近接して設け
られ、所望のイオンのみを該分析管の延在方向に沿つて
走行させるためのイオン分析器と、前記イオン分析管の
端部に設けられるイオンビーム取出部とを備えたイオン
注入装置において、前記イオン分析管の一部に開口を形
成し、これに排気装置を接続させたことを特徴とするイ
オン注入装置。(1) An ion generating section and an ion extracting section disposed in a vacuum container, and an ion analysis tube connected in communication with the vacuum container and into which ions generated in the ion generating section are guided by the ion extracting section. , an ion analyzer that is provided close to the ion analysis tube and allows only desired ions to travel along the extending direction of the analysis tube; and an ion beam extraction section that is provided at the end of the ion analysis tube. An ion implantation apparatus comprising: an opening formed in a part of the ion analysis tube, and an exhaust device connected to the opening.
ンスを可変とした前記第１項に記載のイオン注入装置。(2) The ion implantation apparatus according to item 1, wherein the ion conductance of the ion beam extraction section is variable.
ンの入口近傍にバッフルを設けた前記第１項又は第２項
に記載のイオン注入装置。(3) The ion implantation apparatus according to the above item 1 or 2, wherein a baffle is provided near the inlet of ions from the ion extraction section of the ion analysis tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319191A JP2756561B2 (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Ion implanter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319191A JP2756561B2 (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Ion implanter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162767A true JPH01162767A (en) | 1989-06-27 |
| JP2756561B2 JP2756561B2 (en) | 1998-05-25 |
Family
ID=18107427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62319191A Expired - Lifetime JP2756561B2 (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Ion implanter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756561B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097328A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | Method and apparatus for manufacturing thin-film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57197820A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP62319191A patent/JP2756561B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57197820A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097328A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | Method and apparatus for manufacturing thin-film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2756561B2 (en) | 1998-05-25 |
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