JPH0224942A - Ion implanter - Google Patents

Ion implanter

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JPH0224942A
JPH0224942A JP17616188A JP17616188A JPH0224942A JP H0224942 A JPH0224942 A JP H0224942A JP 17616188 A JP17616188 A JP 17616188A JP 17616188 A JP17616188 A JP 17616188A JP H0224942 A JPH0224942 A JP H0224942A
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gas
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ion species
solid
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Toshihiko Takazoe
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TERU BARIAN KK
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Abstract

PURPOSE:To prevent a nozzle from chocking by forming a part in contact with ion gas from a member easy to separate its attachment. CONSTITUTION:That part of a nozzle 63 of the solid ion seed cartridge body 60 which is in contact with gas, from carbon which has good thermal conductivity and poor wettability with Sb, etc. Accordingly the heat from a rod-shaped heater 18 conducts till the tip of the nozzle in good performance, and the gasified ion seed gas is hindered from recrystallization, and the nozzle is prevented from chocking. In the case of eventual attachment the crystals can be easily removed. This enhances the serviceability and maintenance easiness. The gas having flowed out of the nozzle 63 flows into an ion producing chamber and ionized.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、イオン注入装置に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an ion implantation device.

(従来の技術) 一般にイオン注入装置は、例えば半導体ウェハ等に不純
物をドーピングする装置として広く使用されており、そ
のイオン源として、ガスあるいは固体イオン種を用いて
いる。
(Prior Art) Generally, an ion implantation device is widely used as a device for doping impurities into, for example, semiconductor wafers, and uses gas or solid ion species as an ion source.

このようなイオン注入装置のうち、固体イオン種を用い
るイオン注入装置では、この固体イオン種を加熱して、
昇華あるいは蒸発させてガス化するためのガス発生機構
が配置されている。
Among these ion implanters, those that use solid ion species heat the solid ion species,
A gas generation mechanism for gasification by sublimation or evaporation is arranged.

従来のイオン注入装置では、上記ガス発生機構は、例え
ば次のように構成されている。すなわち、第8図に示す
ように、真空チャンバ1の開口2を閉塞する如く外部か
ら挿入固定されたガス発生機構3は、例えば耐熱性のス
テンレス等から棒状に形成された基体4と、この基体4
の端部に設けられ、開口2を閉塞する如く真空チャンバ
1壁に固定される固定用板5および基体4の周囲に巻回
されたヒータ6とを備えており、基体4の先端部には、
固体イオン種を収容するためのイオン種収容孔7が穿設
されている。
In a conventional ion implanter, the gas generation mechanism is configured as follows, for example. That is, as shown in FIG. 8, the gas generating mechanism 3 inserted and fixed from the outside so as to close the opening 2 of the vacuum chamber 1 includes a base body 4 formed into a rod shape from heat-resistant stainless steel, etc., and this base body. 4
A fixing plate 5 is provided at the end of the vacuum chamber 1 and fixed to the wall of the vacuum chamber 1 so as to close the opening 2, and a heater 6 is wound around the base 4. ,
An ionic species accommodation hole 7 is bored to accommodate solid ionic species.

また、イオン種収容孔7の先端には、例えば螺子等によ
り、着脱自在にステンレス等からなるノズル8が設けら
れており、このノズル8を取り外してイオン種収容孔7
内に粒径例えば数ミリ程度のリン、ヒ素、アンチモン等
の固体イオン種を充填可能に構成されている。
Further, a nozzle 8 made of stainless steel or the like is provided at the tip of the ionic species accommodation hole 7 so that it can be attached and detached by, for example, a screw.
It is configured such that it can be filled with solid ionic species such as phosphorus, arsenic, and antimony having a particle size of, for example, several millimeters.

そして、ヒータ6に通電することにより、固体イオン種
を加熱し、ガスを発生させ、このガスをノズル8によっ
て図示しないイオン生成室内に導入し、例えば直流電圧
を印加すること等によりイオンを発生させる。
Then, by energizing the heater 6, the solid ion species are heated to generate gas, and this gas is introduced into an ion generation chamber (not shown) through a nozzle 8, and ions are generated by, for example, applying a DC voltage. .

なお、上述のようにガス発生機構3のヒータ6は、真空
チャンバ1内に設けられるため、空気を介しての熱伝導
が生しない、そこで、ヒータ6で発生した熱が効率良く
基体4に伝わるように、ヒタ6は、例えばロー付は等に
より基体4に溶接されている。
Note that, as mentioned above, since the heater 6 of the gas generation mechanism 3 is provided within the vacuum chamber 1, heat conduction through the air does not occur, so that the heat generated by the heater 6 is efficiently transmitted to the base 4. As such, the cover 6 is welded to the base body 4 by, for example, brazing.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記説明の従来のイオン注入装置では、
次のような問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional ion implantation apparatus described above,
There are the following problems.

すなわち、例えばヒータに通電を開始すると、ヒータで
発生した熱が基体を伝わり、イオン種収容孔内の固体イ
オン種が加熱される。そして、固体イオン種の温度が所
定lH度〆なると、この固体イオン種からガスが発生し
始める。このガスは、ノズルによってイオン生成室内に
導入されるが、このノズルはヒータから遠方に位置する
ため、特に通電開始直後はこのノズル内の温度は、固体
イオン種の気化温度まで昇温しでいない。このため、ノ
ズル内に入ったガスは、再結晶を始め、この結晶がノズ
ル内に付着し、ノズルを閉塞してしまう。
That is, for example, when the heater starts to be energized, the heat generated by the heater is transmitted through the base, and the solid ion species in the ion species accommodation holes are heated. Then, when the temperature of the solid ion species reaches a predetermined 1H degree, gas begins to be generated from the solid ion species. This gas is introduced into the ion generation chamber by a nozzle, but since this nozzle is located far from the heater, the temperature inside this nozzle does not rise to the vaporization temperature of solid ion species, especially immediately after the start of electricity supply. . Therefore, the gas that has entered the nozzle begins to recrystallize, and the crystals adhere to the inside of the nozzle, thereby clogging the nozzle.

このような問題は、固体イオン種としてアンチモンを用
いた場合に特に著しい。また、アンチモンを用いた場合
には、結晶化したアンチモンがステンレスに強固に固着
して、容易に除去することができない。このため、例え
ばノズルの螺子部等に結晶が付着してノズルの着脱がで
きなくる等の問題も発生する。
Such problems are particularly severe when antimony is used as the solid ionic species. Furthermore, when antimony is used, the crystallized antimony firmly adheres to the stainless steel and cannot be easily removed. For this reason, problems arise, such as crystals adhering to the threaded portion of the nozzle, making it impossible to attach or detach the nozzle.

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、結晶の付着によるノズルの閉塞を防止することができ
るとともに付着した結晶の除去を容易に行うことができ
、従来に較べて稼働率の向上およびメンテナンス性の向
上を図ることのできるイオン注入装置を提供しようとす
るものである。
The present invention has been made in response to such conventional circumstances, and can prevent nozzle clogging due to adhesion of crystals, and can easily remove adhering crystals, resulting in a higher operating rate than in the past. An object of the present invention is to provide an ion implantation device that can improve the performance and maintainability.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) すなわち本発明は、固体イオン種から発生させたガスを
イオン化してイオンビームを発生させるイオン注入装置
において、前記ガスと接触する部位を、前記ガスによる
付着の易離部材により構成したことを特徴とする。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In other words, the present invention provides an ion implantation apparatus that generates an ion beam by ionizing a gas generated from solid ion species, in which a portion that comes into contact with the gas is It is characterized in that it is constructed of a member that can be easily attached and separated by gas.

(作 用) 上記構成の本発明のイオン注入装置では、固体イオン種
から発生するガスと接触する部位を前記ガスによる付着
物の易離部材、例えばノズル内部等が、熱伝導率が高く
、アンチモン等に対する濡れ性が悪いカーボンからなる
部材により構成されている。
(Function) In the ion implantation apparatus of the present invention having the above-mentioned configuration, the part that comes into contact with the gas generated from the solid ion species is a member that easily releases deposits caused by the gas, such as the inside of the nozzle, which has a high thermal conductivity and is made of antimony. It is made of a member made of carbon, which has poor wettability with respect to the like.

ノズル先端まで効率良く熱が伝わる事により、気化した
ガスの再結晶を防ぎ、結晶の付着によるノズルの閉塞を
防止することができるとともに万一付着した結晶の除去
を容易に行うことができ、従来に較べて稼働率の向上お
よびメンテナンス性の向上を図ることができる。
By efficiently transmitting heat to the nozzle tip, it is possible to prevent recrystallization of vaporized gas, prevent nozzle clogging due to adhesion of crystals, and easily remove adhering crystals. It is possible to improve the operating rate and maintainability compared to the conventional method.

(実施例) 以下、本発明のイオン注入装置を図面を参照して一実施
例について説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the ion implantation apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

真空チャンバ11には、開口12が形成されており、こ
の開口12を閉塞する如く外部からガス発生機構13が
挿入固定されている。
An opening 12 is formed in the vacuum chamber 11, and a gas generating mechanism 13 is inserted and fixed from the outside so as to close the opening 12.

すなわち、ガス発生機構13の端部には、第2図にも示
すように材質例えばステンレスのほぼ矩形の固定用板1
4が設けられており、この固定用板14には、真空チャ
ンバ11と当接され気密性を確保するための0リング1
5が配置されている。
That is, at the end of the gas generation mechanism 13, as shown in FIG.
4, and this fixing plate 14 is provided with an O-ring 1 that is in contact with the vacuum chamber 11 to ensure airtightness.
5 is placed.

そして、この固定用板14を真空チャンバ11に例えば
螺子等で固定することにより、開口12か気密的に閉塞
され、真空チャンバ11内にガス、鏑生機構13が突出
する如く設けられる。
Then, by fixing the fixing plate 14 to the vacuum chamber 11 with, for example, screws, the opening 12 is hermetically closed, and the gas and screw mechanism 13 is provided so as to protrude into the vacuum chamber 11.

また、固定用板14には、材質例えば耐熱性ステンレス
から棒状に構成された基体16がその一端を固定されて
おり、第2図にも示すように、この基体16には、固定
用板14側から長手方向に沿って4つのヒータ挿入孔1
7が穿設され、これらのヒータ挿入孔17には、それぞ
れ棒状に構成されたヒータ18が挿入されている。なお
、これらのヒータ18は、先端から前半部が発熱部18
a1後半部が支持部(非発熱部)18bとされており、
これらのヒータ18は、真空チャンバ11の外から交換
可能に構成されている。さらに、これらのヒータ挿入孔
17の間には、温度検出器挿入孔1つおよび3つの冷却
気体導入孔20が穿設されている。そして、第3図およ
び第4図に示すように、温度検出器挿入孔1つには、温
度検出器として例えば熱電対21が挿入され、冷却気体
導入孔20には、冷却用気体例えば空気を送出するため
の配管22が挿入されている。なお、熱電対21は、基
体16内の温度を検出してヒータ16の通電量を調節し
、温度制御を行うためのものであり、配管22は、例え
ばメンテナンス時等に急速に冷却を行うためのものであ
る。
Further, a rod-shaped base body 16 made of a material such as heat-resistant stainless steel is fixed at one end to the fixing plate 14, and as shown in FIG. Four heater insertion holes 1 along the longitudinal direction from the side
7 are bored, and rod-shaped heaters 18 are inserted into these heater insertion holes 17, respectively. Note that the front half of these heaters 18 is the heat generating part 18 from the tip.
The rear half of a1 is a support part (non-heat generating part) 18b,
These heaters 18 are configured to be replaceable from outside the vacuum chamber 11. Furthermore, one temperature detector insertion hole and three cooling gas introduction holes 20 are bored between these heater insertion holes 17. As shown in FIGS. 3 and 4, a thermocouple 21, for example, is inserted as a temperature detector into one temperature sensor insertion hole, and a cooling gas, such as air, is inserted into the cooling gas introduction hole 20. A pipe 22 for delivery is inserted. Note that the thermocouple 21 is used to detect the temperature inside the base 16 and adjust the amount of electricity supplied to the heater 16 to control the temperature, and the piping 22 is used for rapid cooling during maintenance, for example. belongs to.

一方、上記基体16の先端側には、固体イオン種カート
リッジ23を収容するためのカートリッジ収容孔24が
穿設されている。また、基体16の先端部には、この固
体イオン種カートリッジ23を係止するための機構とし
て、例えばL字状の切り欠き部25が2つ設けられてい
る。
On the other hand, a cartridge accommodating hole 24 for accommodating a solid ion species cartridge 23 is bored on the tip side of the base body 16 . Moreover, two L-shaped notches 25, for example, are provided at the tip of the base body 16 as a mechanism for locking the solid ion species cartridge 23.

上記固体イオン種カートリッジ23は、第5図にも示す
ように、次のように構成されている。
As shown in FIG. 5, the solid ion species cartridge 23 is constructed as follows.

すなわち、カートリッジ本体60は、内部に固体イオン
種を収容する如く中空円筒状に構成されており、外壁6
1が材質例えば耐熱性ステンレス、内壁62が材質カー
ボンからなる 2層構造とされている。また、このカー
トリッジ本体60の先端側には、ノズル63が固定用螺
子64によっテ着脱自在に設けられており、このノズル
63も外壁64が材質例えば耐熱性ステンレス、内壁6
5が材質カーボンからなる 2層構造とされている。
That is, the cartridge body 60 has a hollow cylindrical shape so as to accommodate solid ionic species therein, and the outer wall 6
It has a two-layer structure in which 1 is made of a material such as heat-resistant stainless steel, and the inner wall 62 is made of carbon. Further, a nozzle 63 is detachably provided on the distal end side of the cartridge body 60 with a fixing screw 64, and the outer wall 64 of this nozzle 63 is made of a material such as heat-resistant stainless steel, and the inner wall 63 is made of a material such as heat-resistant stainless steel.
5 is a two-layer structure made of carbon material.

なお、カートリッジ本体60のノズル63側端部に設け
られ、カートリッジ本体60内とノズル63とを連通ず
るガス流路66は、ノズル63に対して偏心して曲折す
る如く設けられており、カートリッジ本体60内に充填
された固体イオン種がノズル63から出に(いように構
成されている。
The gas flow path 66, which is provided at the end of the cartridge body 60 on the nozzle 63 side and communicates the inside of the cartridge body 60 with the nozzle 63, is bent eccentrically with respect to the nozzle 63. The solid ionic species filled inside the nozzle 63 is configured so that it exits from the nozzle 63.

そして、カートリッジ本体60の後側端部開口66には
、この開口66を閉塞する如く材質カーボンからなる伝
熱棒67が設けられる。この伝熱棒67は、例えば螺子
等により着脱自在とされており、この伝熱棒67を取外
してカートリッジ本体60内に固体イオン種を充填可能
に構成されている。
A heat transfer rod 67 made of carbon is provided in the rear end opening 66 of the cartridge body 60 so as to close the opening 66. The heat transfer rod 67 is detachable, for example, by a screw, and is configured such that solid ionic species can be filled into the cartridge body 60 by removing the heat transfer rod 67.

すなわち、固体イオン種カートリッジ23内の固体イオ
ン種およびこの固体イオン種から発生したガスの接触す
る部分は、全てこのガスによる付着物の易離部材、例え
ばカーボンからなる部材により構成されている。
That is, all the parts in contact with the solid ion species in the solid ion species cartridge 23 and the gas generated from the solid ion species are made of a member that easily removes the deposits caused by the gas, such as a member made of carbon.

また、カートリッジ本体60の外側部分には、開口側が
大径となる如く段差部68が設けられ、この段差部68
には、L字状の爪69が設けられている。
Further, a stepped portion 68 is provided on the outer side of the cartridge body 60 so that the opening side has a larger diameter.
is provided with an L-shaped claw 69.

したがって、基体16に設けられたカートリッジ収容孔
24は、小径となってヒータ18間の部位まで延在して
おり、ここに固体イオン種カートリッジ23の伝熱棒6
7が挿入され、ヒータ18により固体イオン種を効率良
く加熱することができるよう構成されている。
Therefore, the cartridge housing hole 24 provided in the base body 16 has a small diameter and extends to the area between the heaters 18, where the heat transfer rod 6 of the solid ion species cartridge 23 is inserted.
7 is inserted, and the heater 18 is configured to efficiently heat the solid ion species.

そして、基体16のカートリッジ収容孔24に上記固体
イオン種カートリッジ23を挿入し、基体16のL字状
の切り欠き部25にイオン種カートリッジ23の爪69
を係止させ、このイオン種カートリッジ23の先端に例
えば4枚の皿ばね27を配置して、第6図に示すように
、円筒状の熱反射カバー28を被せ、この熱反射カバー
28に設けられたL字状の切り欠き部2つと、基体16
に設けられた突起30とを係止させ、固定する。
Then, the solid ion species cartridge 23 is inserted into the cartridge accommodation hole 24 of the base 16, and the claw 69 of the ion species cartridge 23 is inserted into the L-shaped notch 25 of the base 16.
For example, four disc springs 27 are arranged at the tip of this ion species cartridge 23, and as shown in FIG. The two L-shaped notches and the base 16
The protrusion 30 provided on the holder is engaged with the protrusion 30 to be fixed.

すなわち、固体イオン種カートリッジ23は、皿ばね2
7によって基体16に押圧された状態で固定され、基体
16からの熱が固体イオン種カートリッジ23に効率良
く伝わるよう構成されている。
That is, the solid ion species cartridge 23
7 and is fixed in a pressed state to the base body 16, so that heat from the base body 16 is efficiently transmitted to the solid ion species cartridge 23.

また、上記熱反射カバー28は、基体16から輻射によ
って放射される熱を反射して基体16に戻し、熱効率を
高めるためのものである。
Further, the heat reflecting cover 28 is used to reflect heat radiated from the base body 16 and return it to the base body 16, thereby increasing thermal efficiency.

上記構成のこの実施例のイオン注入装置では、カートリ
ッジ本体60内に固体イオン種、例えば粒径数ミリのア
ンチモン等を例えば数十グラム程度充填し、ガス発生機
構13を上述の如く組み立て、真空チャンバ11に配置
する。そして、ヒータ18に通電することにより固体イ
オン種を加熱し、ガスを発生させる。このガスは、カー
トリッジ本体60内からノズル63を通り、例えば直流
電圧の印加によりイオンを発生させる図示しないイオン
生成室に流入し、イオン化される。このイオンは、イオ
ン生成室内から電気的に引き出され、質量分析マグネッ
ト、加速管、静電レンズ等によって所望の電子ビームと
され、偏向電極等によって走査されて例えば半導体ウェ
ハ等に走査照射される。
In the ion implantation apparatus of this embodiment having the above configuration, the cartridge body 60 is filled with solid ion species such as antimony with a particle size of several millimeters, for example, about several tens of grams, the gas generation mechanism 13 is assembled as described above, and the vacuum chamber is Place it at 11. Then, by applying electricity to the heater 18, the solid ion species are heated and gas is generated. This gas passes through the nozzle 63 from inside the cartridge body 60, flows into an ion generation chamber (not shown) in which ions are generated by applying a DC voltage, for example, and is ionized. These ions are electrically extracted from the ion generation chamber, converted into a desired electron beam by a mass spectrometer magnet, accelerator tube, electrostatic lens, etc., and scanned by a deflection electrode, etc., and then scanned and irradiated onto, for example, a semiconductor wafer.

すなわち、この実施例のイオン注入装置では、前述のよ
うにカートリッジ本体60内およびノズル63の固体イ
オン種およびこの固体イオン種から発生したガスの接触
する部分は、全て熱伝導率が高く、アンチモン等に対す
る濡れ性が悪いカーボンからなる部材により構成されて
いる。したがって、例えばヒータ18による加熱を開始
した直後であっても、カートリッジ本体60内の温度と
ノズル63の温度との差が少なく、固体イオン種から発
生したガスがノズル63内で冷却されて再結晶化するこ
とを防止することができ、ノズル63が閉塞されること
を防止することができる。また、固体イオン種としてア
ンチモンを使用した場合でも、カーボンはアンチモンに
対する濡れ性が悪いので、アンチモンが強固に固着する
ことがなく、容易に除去することができる。さらに、比
較的温度の高いヒータ18側に設けられた伝熱棒67を
螺子により取外し可能とし、固体イオン種をカートリッ
ジ本体60内に充填するための開閉機構として用いてい
るため、この螺子部等にアンチモンが強固に固着して開
閉不能となるようなこともない。
That is, in the ion implantation apparatus of this embodiment, as described above, the solid ion species in the cartridge body 60 and the nozzle 63 and the parts that come into contact with the gas generated from the solid ion species all have high thermal conductivity, and are made of antimony, etc. It is made of a member made of carbon, which has poor wettability. Therefore, for example, even immediately after heating by the heater 18 is started, the difference between the temperature inside the cartridge body 60 and the temperature of the nozzle 63 is small, and the gas generated from the solid ion species is cooled within the nozzle 63 and recrystallized. This can prevent the nozzle 63 from becoming clogged. Further, even when antimony is used as the solid ionic species, since carbon has poor wettability with antimony, antimony does not stick firmly and can be easily removed. Furthermore, since the heat transfer rod 67 provided on the side of the heater 18, which has a relatively high temperature, is removable with a screw and is used as an opening/closing mechanism for filling the solid ion species into the cartridge body 60, this screw portion, etc. There is no possibility that antimony will stick firmly to the opening and closing of the opening will become impossible.

次に第7図を参照して、他の実施例のイオン注入装置に
ついて説明する。
Next, referring to FIG. 7, an ion implantation apparatus according to another embodiment will be described.

真空チャンバ内に設けられる基体80は、例えば耐熱性
ステンレス等から円筒状に構成されており、その外側に
は、ヒータ81が巻回されている。
The base body 80 provided in the vacuum chamber is made of, for example, heat-resistant stainless steel and has a cylindrical shape, and a heater 81 is wound around the outside of the base body 80 .

また、基体80内には、先端側に開口するカートリッジ
収容孔82が穿設されており、このカートリッジ収容孔
82内には、固体イオン種を収容する固体イオン種カー
トリッジ83が設けられている。なお、ヒータ81で発
生した熱が効率良く基体80に伝わるように、ヒータ8
1は、例えばロー付は等により基体80に溶接されてい
る。
Further, a cartridge accommodating hole 82 that opens toward the tip side is formed in the base body 80, and a solid ion species cartridge 83 for accommodating solid ion species is provided in this cartridge accommodating hole 82. Note that the heater 8
1 is welded to the base body 80 by, for example, brazing.

この固体イオン種カートリッジ83は、次のように構成
されており、前述の実施例と同様に固体イオン種および
この固体イオン種から発生したガスの接触する部位は、
全てカーボンからなる部材により構成されている。
This solid ion species cartridge 83 is constructed as follows, and as in the previous embodiment, the solid ion species and the gas generated from the solid ion species come into contact with each other in the following manner:
All members are made of carbon.

すなわち、材質カーボンからなり中空円筒状に構成され
たカートリッジ本体90の先端部には、外壁91が材質
例えば耐熱性ステンレス、内壁92が材質カーボンから
なる 2層構造とされたノズル93が、材質カーボンか
らなる固定用螺子94によって着脱自在に設けられてい
る。また、カートリッジ本体90の後側端部には、開口
95が形成されており、この間口95を閉塞する如く、
材質カーボンからなる伝熱棒96が設けられている。
That is, at the tip of the cartridge main body 90, which is made of carbon and has a hollow cylindrical shape, there is a nozzle 93 having a two-layer structure, in which an outer wall 91 is made of heat-resistant stainless steel, and an inner wall 92 is made of carbon, for example. It is removably provided by a fixing screw 94 consisting of. Further, an opening 95 is formed at the rear end of the cartridge main body 90, and the opening 95 is closed.
A heat transfer rod 96 made of carbon is provided.

この伝熱棒96は、例えば螺子により前説自在とされて
おり、この伝熱棒96を取外してカートリッジ本体90
内に固体イオン種を充填可能に構成されている。
This heat transfer rod 96 is made to be freely removable by, for example, a screw, and when this heat transfer rod 96 is removed, the cartridge main body 90
It is configured such that solid ionic species can be filled inside.

そして、固体イオン種カートリッジ83は、カートリッ
ジ本体90の先端側外周に設けられた螺子を基体80の
カートリッジ収容孔82内壁に設けられた螺子に螺合さ
せることにより、カートリッジ収容孔82内に固定され
る。
The solid ion species cartridge 83 is fixed in the cartridge accommodation hole 82 by screwing the screw provided on the outer periphery of the distal end side of the cartridge body 90 with the screw provided on the inner wall of the cartridge accommodation hole 82 of the base body 80. Ru.

上記構成のこの実施例のイオン注入装置では、カートリ
ッジ本体90内に固体イオン種、例えば粒径数ミリのア
ンチモン等を例えば数十グラム程度充填し、ヒータ81
に通電することにより固体イオン種を加熱し、ガスを発
生させる。このガスは、カートリッジ本体90内からノ
ズル93を通り、例えば直流電圧の印加によりイオンを
発生させる図示しないイオン生成室に流入し、イオン化
される。このイオンは、イオン生成室内から電気的に引
き出され、質量分析マグネット、加速管、静電レンズ等
によって所望の電子ビームとされ、偏向電極等によって
走査されて例えば半導体装置ハ等に走査照射される。
In the ion implantation apparatus of this embodiment having the above configuration, the cartridge body 90 is filled with solid ion species, such as antimony with a particle size of several millimeters, for example, on the order of several tens of grams.
By applying electricity to the solid ionic species, the solid ionic species is heated and gas is generated. This gas passes through the nozzle 93 from within the cartridge body 90, flows into an ion generation chamber (not shown) in which ions are generated by applying a DC voltage, and is ionized. These ions are electrically extracted from the ion generation chamber, converted into a desired electron beam by a mass spectrometer magnet, accelerator tube, electrostatic lens, etc., and scanned by a deflection electrode, etc., to be scanned and irradiated onto, for example, a semiconductor device. .

上記構成のこの実施例でも、前述の実施例と同様に固体
イオン種およびこの固体イオン種から発生したガスの接
触する部位が、全てカーボンからなる部材により構成さ
れているので、前述の実施例と同様な効果を得ることが
できる。
In this embodiment with the above-mentioned structure, the solid ion species and the parts that come in contact with the gas generated from the solid ion species are all made of carbon members, as in the previous embodiment. A similar effect can be obtained.

[発明の効果] 上述のように、本発明のイオン注入装置によれば、結晶
の付着によるノズルの閉塞を防止することができるとと
もに万一付着した結晶の除去を容易に行うことができ、
従来に較べて稼働率の向上およびメンテナンス性の向上
を図ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the ion implantation device of the present invention, it is possible to prevent the nozzle from being blocked due to adhesion of crystals, and in the event that the crystals do adhere, it can be easily removed.
It is possible to improve the operating rate and maintainability compared to the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のイオン注入装置の要部構成
を示す断面図、第2図は第1図のA矢視図、第3図は第
2図のB−B断面図、第4図は第2図のC−C断面図、
第5図は第1図に示す固体イオン種カートリッジの分解
図、第6図は第1図の側面図、第7図は他の実施例のイ
オン注入装置の要部構成を示す断面図、第8図は従来の
イオン注入装置の要部構成を示す断面図である。 11・・・・・・真空チャンバ 13・・・・・・ガス
発生機構、18・・・・・・ヒータ、23・・・・・・
固体イオン種カートリッジ、60・・・・・・カートリ
ッジ本体、61・・・・・・カートリッジ本体外壁(ス
テンレス製)、62・・・・・・カートリッジ本体内壁
(カーボン製)、63・・・・・・ノズル、64・・・
・・・ノズル外壁(ステンレス製)、65・・・・・・
ノズル内壁(カーボン製)、67・・・・・・伝熱棒(
カーボン製)。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main structure of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken along arrow A in FIG. 1, and FIG. Figure 4 is a sectional view taken along line C-C in Figure 2.
FIG. 5 is an exploded view of the solid ion species cartridge shown in FIG. 1, FIG. 6 is a side view of FIG. 1, and FIG. FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of main parts of a conventional ion implantation device. 11... Vacuum chamber 13... Gas generation mechanism, 18... Heater, 23...
Solid ion species cartridge, 60... Cartridge body, 61... Outer wall of cartridge body (made of stainless steel), 62... Inner wall of cartridge body (made of carbon), 63... ...Nozzle, 64...
...Nozzle outer wall (stainless steel), 65...
Nozzle inner wall (made of carbon), 67... Heat transfer rod (
Made of carbon).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)固体イオン種から発生させたガスをイオン化して
イオンビームを発生させるイオン注入装置において、 前記ガスと接触する部位を、前記ガスによる付着の易離
部材により構成したことを特徴とするイオン注入装置。
(1) An ion implantation device that generates an ion beam by ionizing a gas generated from a solid ion species, characterized in that a portion that comes into contact with the gas is constituted by a member that is easily attached and separated by the gas. Injection device.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5477073A (en) * 1977-12-01 1979-06-20 Agency Of Ind Science & Technol High temperature metal ion source device
JPS62175555U (en) * 1986-04-24 1987-11-07

Patent Citations (2)

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