JPH0317946A - イオン注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数の電極を籠状に配置した多重極偏向器
でイオンビームを偏向させるイオン注入装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来のイオン注入装置としては、例えば第７図に示すよ
うに、ビームラインに対して上下に平板電極ＡＩ、Ａ２
を配置した第１の平行平板型電極偏向部Ａの後方に、左
右に平板電極Ｂ１、Ｂ２を配置した第２の平行平板型電
極偏向部Ｂを直列に配設し、そして、第２の平行平板型
電極偏向部Ｂの後方に基板Ｃを配置したものが知られて
おり、イオンビームＤは第１の平行平板型電極面向部Ａ
でＹ方向（垂直方向）に偏向された後、第２の平行平板
型電極偏向部Ｂで更にＸ方向（水平方向）に偏向されて
から、基板Ｃ上を走査しながら、基板Ｃに注入されてい
た． このような公知のイオン注入装置では、上記のように第
１及び第２の平行平板型電極而向部Ａ、Ｂでイオンビー
ムＤを偏向してから、基板Ｃに注入しているが、第１及
び第２の平行平板型電極面向部Ａ，Ｂにそれぞれ印加す
る電圧を変化させ、第１及び第２の平行平板型電極偏向
部Ａ，Ｂで偏向されるイオンビームＤの而向角をそれぞ
れ変化させた場合には、イオンビームＤの基板Ｃへの入
射角も変化していた．しかしこのようなイオンビームＤ
の基板Ｃへの入射角の変化は、超ＬＳＩ等の非常に高い
集積度を要求される対象物の場合には適していない． そこで、イオンビームＤの基板Ｃへの入射角を変化させ
ずに一定にするため、第８図に示されるように、８本の
電極を円筒籠状に配置した第１の８重極偏向ｔｆ！部Ｅ
の後方に、同じく８本の電極を円筒籠状に配置した第２
の８重極間向電極部Ｆを直列に配設し、そして、その第
２の８重極偏向電極部Ｆの後方に基板Ｃを配置したイオ
ン注入装置が提案され、第１の８重極偏向電極部ＥでＸ
方向（水平方向）及びＹ方向（垂直方向）に偏向された
イオンビームＤを、第２の８重［７面向電極部Ｆで更に
Ｘ方向（水平方向）及びＹ方向（垂直方向）に漏向して
、第１の８重Ｎ！偏向電極部Ｅに入るイオンビームＤの
流れ方向と、第２の８重極漏向電極部Ｆより出るイオン
ビームＤの流れ方向とが平行になるようにしていた． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第８図に示されるような従来提案されて
きたイオン注入装置において、円筒籠状に配置される各
電極の位置決め精度が悪い場合には、第１の８重極偏同
電極部Ｅに入るイオンビームＤの流れ方向と、第２の８
重極偏向電極部Ｆより出るイオンビームＤの流れ方向と
を平行にすることができず、装置の性能を低下させる等
の問題が発生する． 一方、円筒籠状に配置される各電極を偏向電極部の真空
容器内に正確に位置決めして組立てたとしても、偏向電
極部は、スパッタなどによる蒸発物が電気絶縁部に付着
して絶縁不良を起こしたり、経年変化により電極位置が
狂うなどのため、定期的にメンテナンスすることが不可
欠であり、その都度１　１ｆ＋］　ｔ極部における各電
極を分解し再度高位置精度で組立てる必要があり、相当
な手間と時間がかかることになる．このメンテナンス作
業は偏向電極部を構成している電極の数が多ければ多い
ほど面倒となる．このため、良い位置精度を確保できる
と共に作業性の容易なメンテナンス梢造が要望されてい
る． この発明は、この問題を解決するもので、偏向電極部の
メンテナンスが容易でしかも偏向電極部を良好な位置精
度で容易に組立てることのできるイオン注入装置を提供
することを目的としている．［課題を解決するための手
段］ 上記目的を達或するために、この発明においては、複数
の電極を籠状に配置した第１の多重極信向電極部の後方
に、同じく複数の電極を籠状に配置した第２の多重極偏
向！＠部を直列に配設し、第１の多重極儲向電極部で偏
向させたイオンビームを第２の多重極偏向ｔ極部で更に
偏向させ、偏向されたイオンビームを基板上に走査させ
るイオン注入装置において、上記第１の多重極儲向電極
部の複数の電極を１個の電極支持物又は複数の電極支持
片を結合して成る電極支持物で支持すると共に、上記第
２の多重極偏向電極部の複数の電極も１個の電極支持物
又は複数の電極支持片を結合して成る電極支持物で支持
し、各電極支持物を、それぞれの多重ｆ！偏向電極部の
真空容器の一端から、電極を組んだ状態で真空容器に入
れ、真空容器の他端に設けた嵌込み受け部で電極支持物
の一端を決められた位置で受けて支持するように梢成し
たことを特徴としている． ［作　　用］ この発明によれば、第１の多重極偏向電極部の複数の電
極を１個の電極支持物又は複数の電極支持片を結合して
成る電極支持物で支持しすると共に、第２の多重ｆ！偏
向ｔｆ！部の複数の電極も１個の電極支持物又は複数の
′ｒ４極支持片を結合して成る電極支持物で支持してい
るので、それぞれの電極を組込んだ電極支持物は、一体
構造で真空容器から出し入れができる．メンテナンスの
際にはあらかしめ同寸法の電極組込済みのｔ極支持物を
用意しておけば、′ｒｆｈ極の交換を非常に短時間でし
かも良い位置精度で行うことができ、第１及び第２の多
重＠偏向電極部の複数の電極の固定精度が良くなり、そ
れにより第１の多重極偏向電極部に入るイオンビームの
流れ方向と第２の多重極偏向電極部より出るイオンビー
ムの流れ方向との平行性を確保することができる． ［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する． 第１図及び第２図には、この発明を第８図に示すような
８重極偏向電極部に適用した実施例を示し、第１、第２
の８ｆ！極偏向電極部は寸法は異なるが相似形に構戒さ
れているので、以下の記載では一つの８重極偏向電極部
についてのみ説明することにする．各ｔ極１はその両端
を環状絶縁支持体２、３で支持されている．これらの環
状絶縁支持体２、３は電極支持物を成す円筒体４の各端
部にそれぞれ内接して一体的に取り付けられ、これによ
り各電極１は予定の相対位置関係に保持されている．ま
た一方の環状絶縁支持体２は、円筒体４の一端に一体に
構成された電極支持物フランジ５で受け、他方の環状絶
縁支持体３は偏向ｔ極部の真空容器６の一端部のフラン
ジ６ａに緊締ボルト７により固定された嵌込み受け部８
に当接して受けられる．各ｔｉｔの真空容器６に対する
相対的な位置決めは、電極支持物フランジ５を真空容器
６に対して回動することによって行われ、電極の円周方
向の位置合わせの後、電極支持物フランジ５は緊締ボル
ト９によって真空容器６の他端部のフランジ６ｂに固定
される．なお、第１図において符号１０は真空容器６の
外周に沿って設けられた電流導入ポート（図面にはその
うちの二つだけが示されている〉であり、各電流導入ボ
ート１０内には電流導入端子１１が径方向にのび、その
一端が各電極１における接点１２に差込みピンの形態で
圧接するようにされている． このように梢戒した図示装置をイオン注入装置に組み込
む際には、ｔｉを組み込んだ状態で円筒体４を真空容器
６の７ランジ６ｂの設けられた開の開口から挿入し、円
筒体４の先端部及び環状絶縁支持体３を真空容器６の一
端部のフランジ６ａに固定された嵌込み受け部８に当接
させる．そして円筒体４の反対測の電極支持物フランジ
５を真空容器６に合わせて回動させて各電［ｉ１を円周
方向の位置合わせを行った後、電極支持物フランジ５を
緊締ボルト９によって真空容器６の他端部のフランジ６
ｂに固定することによって組立てられる．一方、メンテ
ナンスのため分解する際には、緊締ボルト９をはずし、
電極支持物フランジ５を掴んで引き出すことにより、電
１ｉ１、環状絶縁支持体２、円筒体４及び電極支持物７
ランジ５から或るｉＳ極組立体は真空容器６から取り出
し、必要なメンテナンス作業を行うことができる．この
場合、同様の別の！極組立体を用意しておくことにより
、ただちにこの用意しておいた電極組立体を真空容器６
に差し込むだけで電極組立体を容易に交換することがで
きる．なおこれらの組み込み、分解操作においては、各
電極１に電圧を印加する電流導入端子１１と接点１２と
の接続は差し込みピンＳ造であるので、上述の作業の前
後に抜きとり、また差し込めばよい． ところで、上記実施例では、各環状絶縁支持体２、３は
各電：［＋１のそれぞれの端部に対して共通に一体構造
に梢或されているが、電極支持物フランジ５及び嵌込み
受け部８にそれぞれ各ｔ．Ｉｌｉ用の独立した絶縁支持
体を嵌め込み位置決めする凹部や凸部を設けることもで
きる． また、材質についても電ｆｌ！１、電流導入端子１１及
び接点１２以外の構成要素は絶縁材料であってもさしつ
かえない． さらに、図示実總例では電極１についてはその両端を支
持する構造としたが、電ｆｌ！１の中間部位で支持する
ようにすることもできる． さらにまた、環状絶縁支持体２、円筒体４及び電極支持
物フランジ５は第３図〜第６図に示すように２分割、４
分割、８分割、不等分割などにしてもよい． なお、図示実施例では、電ｆｉｌが８＆の場合に就いて
説明してきたが、この発明は当然８極に限らず他の極数
の多重極電極の場合にも応用できる．［発明の効果］ 以上説明してきたようにこの発明によれば、各多重極偏
向！極部の複数の電極を１個の電極支持物又は複数の電
極支持片を結合して成る電極支持物で支持していて、し
かも電極支持物に電極を組込んだ状態で真空容器に出し
入れできるので、メンテナンスが容易であると共に各多
重＆ｉ向電極部の複数のｔ１ｉｉの良好な固定精度を維
持でき、またメンテナンスの際にはあらかじめ同寸法の
電極組込済みの電極支持物を用意しておけば、電極の交
換を非常に短時間でしかも良い位置精度で行うことがで
き、さらに第１の多重ｌＮ！ｆｌｉ向電極部に入るイオ
ンビームの流れ方向と第２の多重ａｍ向電極部より出る
イオンビームの流れ方向との平行性を保証でき、装置の
性能を向上させることができる． また、有害物質で汚染されスパッタを受けるなどして再
使用できない組込済みの電極支持物は、危険物扱いとな
るが、捨てざるを得ない部分のみ危険物として処理され
廃棄されるので、余計なゴミを出すことがない．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略縦断面図、第２
図は第１図の一体構造電極部の端面図、第３図〜第６図
は第１図及び第２図の実施例の種々の変形例を示す第２
図と同様な端面図、第７図は従来のイオン注入装置の偏
向電極を示す斜視図、第８図は直列に配列した第１の多
重ｔｆ！ｎ向電極部と第２の多重極偏向電極部とを備え
た従来のイオン注入装置の偏向電極部を示す概略斜視図
である．図　　　中 １：電極、２、３：絶縁支持体、４：円筒体、５：電極
支持物フランジ、６：真空容器、７：緊締ボルト、８：
嵌込み受け部、１０：電流導入ボート、１１：ｔ流導入
端子、１２：接点．第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の電極を籠状に配置した第１の多重極偏向電極部の
   後方に、同じく複数の電極を籠状に配置した第２の多重
   極偏向電極部を直列に配設し、第１の多重極偏向電極部
   で偏向させたイオンビームを第２の多重極偏向電極部で
   更に偏向させて平行にし、平行にされたイオンビームを
   基板上に走査させるイオン注入装置において、上記第１
   の多重極偏向電極部の複数の電極を１個の電極支持物又
   は複数の電極支持片を結合して成る電極支持物で支持す
   ると共に、上記第２の多重極偏向電極部の複数の電極も
   １個の電極支持物又は複数の電極支持片を結合して成る
   電極支持物で支持し、各電極支持物を、それぞれの多重
   極偏向電極部の真空容器の一端から、電極を組んだ状態
   で真空容器に入れ、真空容器の他端に設けた嵌込み受け
   部で電極支持物の一端を決められた位置で受けて支持す
   るように構成したことを特徴とするイオン注入装置。