JPH03219540A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
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- JPH03219540A JPH03219540A JP2058870A JP5887090A JPH03219540A JP H03219540 A JPH03219540 A JP H03219540A JP 2058870 A JP2058870 A JP 2058870A JP 5887090 A JP5887090 A JP 5887090A JP H03219540 A JPH03219540 A JP H03219540A
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
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、イオン源に関する。
（従来の技術）
一般に、イオン源は、例えば半導体ウニＩ＼に不純物と
してのイオンを注入するイオン注入装置、イオンリペア
、イオンエツチング等に用いられる。
してのイオンを注入するイオン注入装置、イオンリペア
、イオンエツチング等に用いられる。
このようなイオン源としては、従来からフィラメントと
アノード電極との間に電圧を印加し、電極間に所定のガ
スを導入し、このガスをプラズマ化し、このプラズマ中
から所望のイオンを引き出して利用するイオン源、例え
ばフリーマン型のイオン源等が多く用いられている。
アノード電極との間に電圧を印加し、電極間に所定のガ
スを導入し、このガスをプラズマ化し、このプラズマ中
から所望のイオンを引き出して利用するイオン源、例え
ばフリーマン型のイオン源等が多く用いられている。
また、このようなイオン源として、フィラメントとアノ
ード電極との間に電圧を印加して所定のガスから第１の
プラズマを発生させ、この第１のプラズマ中から電子を
引き出してイオン発生室内に導入しこのイオン発生室内
に導入されたイオン生成用ガスに照射することにより第
２のプラズマを発生させ、このイオン発生室に設けたイ
オン出力スリットから第２のプラズマ中のイオンを引き
出す電子ビーム励起イオン源がある。
ード電極との間に電圧を印加して所定のガスから第１の
プラズマを発生させ、この第１のプラズマ中から電子を
引き出してイオン発生室内に導入しこのイオン発生室内
に導入されたイオン生成用ガスに照射することにより第
２のプラズマを発生させ、このイオン発生室に設けたイ
オン出力スリットから第２のプラズマ中のイオンを引き
出す電子ビーム励起イオン源がある。
このような電子ビーム励起イオン源は、低いイオンエネ
ルギーで高いイオン電流密度を得ることができるという
特徴を有する。
ルギーで高いイオン電流密度を得ることができるという
特徴を有する。
ところで、一般に、イオン源においては、プラズマ中の
イオンにより各構成部材がスパッタリング、エツチング
等を受けて消耗したり、あるいはこのようなスパッタ物
が各構成部材に被着、堆積したすする。このため、この
ような構成部材の交換あるいはクリーニング等の定期的
なメンテナンスを必要とする。
イオンにより各構成部材がスパッタリング、エツチング
等を受けて消耗したり、あるいはこのようなスパッタ物
が各構成部材に被着、堆積したすする。このため、この
ような構成部材の交換あるいはクリーニング等の定期的
なメンテナンスを必要とする。
たとえば、上述したような電子ビーム励起イオン源では
、所定の原料ガスに電子を照射してイオンを発生させる
イオン発生室に設けたイオン出力スリットの間をイオン
が通過するため、このイオン出力スリットが消耗するが
、このイオン出力スリットは、従来イオン発生室と一体
に構成されているため、定期的にイオン発生室の交換を
行っていた。
、所定の原料ガスに電子を照射してイオンを発生させる
イオン発生室に設けたイオン出力スリットの間をイオン
が通過するため、このイオン出力スリットが消耗するが
、このイオン出力スリットは、従来イオン発生室と一体
に構成されているため、定期的にイオン発生室の交換を
行っていた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、さらにメンテナンスの容易性、ランニン
グコストを低減すること等が要求される。
グコストを低減すること等が要求される。
本発明け、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に較べてメンテナンスの容易なイオン源を提供し
ようとするものである。
、従来に較べてメンテナンスの容易なイオン源を提供し
ようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
すなわち、本発明のイオン源は、イオン発生室内に導入
した所定の原料ガスに電子を照射してイオンを発生させ
、このイオンを前記イオン発生室に設けたイオン出力部
から導出するイオン源において、前記イオン出力部を、
前記イオン発生室に対して着脱自在に構成したことを特
徴とする。
した所定の原料ガスに電子を照射してイオンを発生させ
、このイオンを前記イオン発生室に設けたイオン出力部
から導出するイオン源において、前記イオン出力部を、
前記イオン発生室に対して着脱自在に構成したことを特
徴とする。
（作 用）
上記構成の本発明のイオン源では、イオン出力部が、イ
オン発生室に対して着脱自在に構成されている。したが
って、イオン出力部が消耗した場合、イオン出力部のみ
を交換することができ、イオン発生室全体を交換する場
合に較べて容易に交換でき、メンテナンス性の向上を図
ることができる。
オン発生室に対して着脱自在に構成されている。したが
って、イオン出力部が消耗した場合、イオン出力部のみ
を交換することができ、イオン発生室全体を交換する場
合に較べて容易に交換でき、メンテナンス性の向上を図
ることができる。
また、材質、形状等の異なるイオン出力部を複数用意し
ておき、これらを発生させるイオンの種類、その他の条
件等により交換することかできる。
ておき、これらを発生させるイオンの種類、その他の条
件等により交換することかできる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図に示すように、イオン発生室１は、導電性高融点
材料、例えばモリブデンから容器状に形。
材料、例えばモリブデンから容器状に形。
成されており、その−側面には開口部１ａが形成されて
いる。また、この開口部１ａの外側にはクサビ状係合溝
１ｂが形成されており、開口部１ａと対向する側の側壁
部には、原料ガス導入口１ｃが穿設されている。
いる。また、この開口部１ａの外側にはクサビ状係合溝
１ｂが形成されており、開口部１ａと対向する側の側壁
部には、原料ガス導入口１ｃが穿設されている。
一方、イオン出力部２例えばスリットは、第２図にも示
すように、例えばモリブデン、導電性セラミックス等か
ら板状に形成されており、そのはぼ中央部にスリット開
口２ａが形成されている。
すように、例えばモリブデン、導電性セラミックス等か
ら板状に形成されており、そのはぼ中央部にスリット開
口２ａが形成されている。
また、このイオン出力部２の内側には、イオン発生室１
の係合溝１ｂと係合可能な如くクサビ状係合溝２ｂが形
成されてる。
の係合溝１ｂと係合可能な如くクサビ状係合溝２ｂが形
成されてる。
そして、上記イオン発生室１の係合溝１ｂと、イオン出
力部２の係合溝２ｂとを係合させることにより、イオン
発生室１の開口部１ａを覆う如くイオン出力部２が着脱
自在に係止され、第３図にも示すように、イオン発生室
１の内部に、直径および高さが共に数センチ程度のほぼ
円筒形状の空間が形成される如く構成されている。
力部２の係合溝２ｂとを係合させることにより、イオン
発生室１の開口部１ａを覆う如くイオン出力部２が着脱
自在に係止され、第３図にも示すように、イオン発生室
１の内部に、直径および高さが共に数センチ程度のほぼ
円筒形状の空間が形成される如く構成されている。
また、上記イオン発生室１の底部には、例えばＳｉ３Ｎ
４、ＢＮ等からなる絶縁性部材３を介し、このイオン発
生室１の側壁部に対してＶｃ電源により負の電圧を印加
した状態またはスイッチＳｃにより、電気的に隔離した
状態（フローティング状態）で例えば高融点材料の底板
４が固定されており、イオン発生室１の上部には、絶縁
性部祠５を介して高融点材質例えばタングステンからな
る多孔電極６が設けられている。
４、ＢＮ等からなる絶縁性部材３を介し、このイオン発
生室１の側壁部に対してＶｃ電源により負の電圧を印加
した状態またはスイッチＳｃにより、電気的に隔離した
状態（フローティング状態）で例えば高融点材料の底板
４が固定されており、イオン発生室１の上部には、絶縁
性部祠５を介して高融点材質例えばタングステンからな
る多孔電極６が設けられている。
さらに、多孔電極６の上部には、隘路７ａを形成する如
く、板状の絶縁性部材７が設けられており、この絶縁性
部材７の上部には、隘路７ａに対応して電子引き出し口
８ａを形成された電子発生室８が設けられている。
く、板状の絶縁性部材７が設けられており、この絶縁性
部材７の上部には、隘路７ａに対応して電子引き出し口
８ａを形成された電子発生室８が設けられている。
上記電子発生室８は、導電性高融点材料例えばモリブデ
ンから各辺の長さが例えば数センチ程度の矩形容器状に
形成されており、その上部にはプラズマを生起させ電子
を発生させるためのガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス
等の放電用ガスを導入するための放電用ガス導入口８ｂ
が穿設されている。また、この電子発生室８の１側面に
は、開口部８Ｃか設けられており、この開ゝ口部８Ｃを
閉塞する如く板状の耐熱性の絶縁性部材９が設けられ、
電子発生室８内が気密に構成されている。そして、この
絶縁性部材９には、例えばＵ字状に形成されたタングス
テン線等からなるフィラメント１０が電子発生室８内に
突出する如く設けられている。
ンから各辺の長さが例えば数センチ程度の矩形容器状に
形成されており、その上部にはプラズマを生起させ電子
を発生させるためのガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス
等の放電用ガスを導入するための放電用ガス導入口８ｂ
が穿設されている。また、この電子発生室８の１側面に
は、開口部８Ｃか設けられており、この開ゝ口部８Ｃを
閉塞する如く板状の耐熱性の絶縁性部材９が設けられ、
電子発生室８内が気密に構成されている。そして、この
絶縁性部材９には、例えばＵ字状に形成されたタングス
テン線等からなるフィラメント１０が電子発生室８内に
突出する如く設けられている。
上記構成のこの実施例のイオン源では、図示しない磁場
生成手段により、図示矢印Ｂｚの如く垂直方向に電子を
ガイドするための磁場を印加した状態で、次のようにし
て所望のイオンを発生させる。
生成手段により、図示矢印Ｂｚの如く垂直方向に電子を
ガイドするための磁場を印加した状態で、次のようにし
て所望のイオンを発生させる。
すなわち、フィラメント１０にフィラメント電圧Ｖｆを
印加し通電加熱するとともに、このフィラメント１０に
対して、抵抗Ｒを介して電子発生室１に放電電圧Ｖｄを
印加し、多孔電極６に放電電圧Ｖｄを印加し、多孔電極
６とイオン発生室１０との間に加速電圧Ｖａ印加する。
印加し通電加熱するとともに、このフィラメント１０に
対して、抵抗Ｒを介して電子発生室１に放電電圧Ｖｄを
印加し、多孔電極６に放電電圧Ｖｄを印加し、多孔電極
６とイオン発生室１０との間に加速電圧Ｖａ印加する。
そして、放電用ガス導入口８ｂから電子発生室８内に、
放電用ガス例えばアルゴンガスを導入し、放電電圧Ｖｄ
により放電を生じさせ、プラズマを発生させる。すると
、このプラズマ中の電子は、加速電圧Ｖａにより、多孔
電極６を通過してイオン発生室１内に引き出される。
放電用ガス例えばアルゴンガスを導入し、放電電圧Ｖｄ
により放電を生じさせ、プラズマを発生させる。すると
、このプラズマ中の電子は、加速電圧Ｖａにより、多孔
電極６を通過してイオン発生室１内に引き出される。
一方、イオン発生室１内には、原料ガス導入口ＩＣから
予め所定の原料ガス例えばＢＦ３を導入しておき、この
イオン発生室１内を所定圧力例えば０．００１〜０．０
２ Ｔｏｒｒの原料ガス雰囲気としておく。
予め所定の原料ガス例えばＢＦ３を導入しておき、この
イオン発生室１内を所定圧力例えば０．００１〜０．０
２ Ｔｏｒｒの原料ガス雰囲気としておく。
したがって、イオン発生室１内に流入した電子は、加速
電界により加速され、ＢＦ３と衝突し、濃いプラズマを
発生させる。そして、イオン出力部２のスリット開口２
ａから、このプラズマ中のイオンを引き出し、例えば所
望のイオンビームとして半導体ウェハへのイオン注入等
に用いる。
電界により加速され、ＢＦ３と衝突し、濃いプラズマを
発生させる。そして、イオン出力部２のスリット開口２
ａから、このプラズマ中のイオンを引き出し、例えば所
望のイオンビームとして半導体ウェハへのイオン注入等
に用いる。
この時、イオン出力部２のスリット開口２ａの部位には
、イオンおよび活性な中性粒子が衝突しスパッタリング
、エツチング等が生じ、消耗が起きる。そして、消耗の
ため交換する際には、イオン出力部２のみをイオン発生
室１から取り外し、新しいイオン出力部２を装着する。
、イオンおよび活性な中性粒子が衝突しスパッタリング
、エツチング等が生じ、消耗が起きる。そして、消耗の
ため交換する際には、イオン出力部２のみをイオン発生
室１から取り外し、新しいイオン出力部２を装着する。
したがって、イオン発生室１とイオン出力部２が一体に
構成され、イオン発生室１全体を交換する場合に較べて
交換部品に要するコストを低減することかでき、ランニ
ングコストを低減することができる。
構成され、イオン発生室１全体を交換する場合に較べて
交換部品に要するコストを低減することかでき、ランニ
ングコストを低減することができる。
また、各種材質、例えばモリブデン、導電性セラミック
ス等により複数種のイオン出力部２を製造しておけば、
使用するイオンの種類等により、例えばスパッタリング
やエツチング等が生じにくい材質（イオン発生室１と異
なった材質）のイオン出力部２を選択して用いること等
もでき、フレキシビイリティーに富んだ対応を行うこと
ができる。
ス等により複数種のイオン出力部２を製造しておけば、
使用するイオンの種類等により、例えばスパッタリング
やエツチング等が生じにくい材質（イオン発生室１と異
なった材質）のイオン出力部２を選択して用いること等
もでき、フレキシビイリティーに富んだ対応を行うこと
ができる。
なお、上記実施例では、イオン発生室１とイオン出力部
２とを、係合溝１ｂ、２ｂを係合させることにより係止
するよう構成した例について説明したが、本発明はかか
る実施例に限定されるものではなく、イオン発生室１と
イオン自刃部２との係止機構はどのように構成してもよ
い。例えば、クサビ状係合溝１ｂ、２ｂは、交換時摺動
することによりごみが発生する場合には、係合部雄雌の
バナナチップ構造にしてもよい。この場合イオン生成時
係合部が露出しないのでごみの発生がない。
２とを、係合溝１ｂ、２ｂを係合させることにより係止
するよう構成した例について説明したが、本発明はかか
る実施例に限定されるものではなく、イオン発生室１と
イオン自刃部２との係止機構はどのように構成してもよ
い。例えば、クサビ状係合溝１ｂ、２ｂは、交換時摺動
することによりごみが発生する場合には、係合部雄雌の
バナナチップ構造にしてもよい。この場合イオン生成時
係合部が露出しないのでごみの発生がない。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明のイオン源によれば、イオ
ン出力部のみ交換すればよいので、メンテナンスを極め
て容易に実施することができる。
ン出力部のみ交換すればよいので、メンテナンスを極め
て容易に実施することができる。
第１図は本発明の一実施例のイオン源の要部構成を示す
平面図、第２図は第１図の正面図、第３図は第１図のイ
オン源の全体構成を示す切り欠き斜視図である。 １・・・・・・イオン発生室、１ａ・・・・・・開口部
、１ｂ・・・・・・係合溝、ＩＣ・・・・・・原料ガス
導入口、２・・・・・・イオン出力部、２ａ・・・・・
・スリット開口、２ｂ・・・・・・係合溝。 ０
平面図、第２図は第１図の正面図、第３図は第１図のイ
オン源の全体構成を示す切り欠き斜視図である。 １・・・・・・イオン発生室、１ａ・・・・・・開口部
、１ｂ・・・・・・係合溝、ＩＣ・・・・・・原料ガス
導入口、２・・・・・・イオン出力部、２ａ・・・・・
・スリット開口、２ｂ・・・・・・係合溝。 ０
Claims (1)
- （１）イオン発生室内に導入した所定の原料ガスに電子
を照射してイオンを発生させ、このイオンを前記イオン
発生室に設けたイオン出力部から導出するイオン源にお
いて、 前記イオン出力部を、前記イオン発生室に対して着脱自
在に構成したことを特徴とするイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058870A JP2791911B2 (ja) | 1989-11-14 | 1990-03-09 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-295421 | 1989-11-14 | ||
| JP29542189 | 1989-11-14 | ||
| JP2058870A JP2791911B2 (ja) | 1989-11-14 | 1990-03-09 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219540A true JPH03219540A (ja) | 1991-09-26 |
| JP2791911B2 JP2791911B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=26399884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058870A Expired - Lifetime JP2791911B2 (ja) | 1989-11-14 | 1990-03-09 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2791911B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507861A (ja) * | 1999-12-13 | 2004-03-11 | セメクイップ， インコーポレイテッド | イオン注入イオン源、システム、および方法 |
| JP2010521765A (ja) * | 2006-04-28 | 2010-06-24 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | イオン源用前板 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54103285U (ja) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | ||
| JPS61290629A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Rikagaku Kenkyusho | 電子ビ−ム励起イオン源 |
| JPS62278736A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Rikagaku Kenkyusho | 電子ビ−ム励起イオン源 |
| JPS6454653A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Ulvac Corp | Hot-cathode type ion beam |
| JPH01103248U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2058870A patent/JP2791911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54103285U (ja) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | ||
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| JPS6454653A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Ulvac Corp | Hot-cathode type ion beam |
| JPH01103248U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507861A (ja) * | 1999-12-13 | 2004-03-11 | セメクイップ， インコーポレイテッド | イオン注入イオン源、システム、および方法 |
| JP4820038B2 (ja) * | 1999-12-13 | 2011-11-24 | セメクイップ， インコーポレイテッド | イオン注入イオン源、システム、および方法 |
| JP2010521765A (ja) * | 2006-04-28 | 2010-06-24 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | イオン源用前板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2791911B2 (ja) | 1998-08-27 |
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