JPH06260133A - イオン打込装置 - Google Patents
イオン打込装置Info
- Publication number
- JPH06260133A JPH06260133A JP5042396A JP4239693A JPH06260133A JP H06260133 A JPH06260133 A JP H06260133A JP 5042396 A JP5042396 A JP 5042396A JP 4239693 A JP4239693 A JP 4239693A JP H06260133 A JPH06260133 A JP H06260133A
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- JP
- Japan
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- ions
- tube
- deposit
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- ion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】イオン打込装置に用いられる質量分析管の形状
を工夫し、質量分析管内のスパッタ堆積物が、打込目標
物に搬送されないようにして打込み汚染を防止するこ
と。 【構成】イオン打込装置の質量分析管５に堆積物の溜め
部１６を付加し、堆積物の飛散を防止し、この溜め部分
のクリーニングを可能にするために取外し可能な蓋を設
けるとともに、溜め部分より真空が引けるようにし堆積
分を分析管外へ排出するようにし、また分析管を大気圧
化するときのベント口を目標物に近いビーム通路に設
け、飛散する堆積分が打込目標物に来ないように構成し
たイオン打込装置。 【効果】質量分析管内で発生するイオンと堆積物との衝
突で出来るスパッタが打込室に搬送されないので、打込
目標物の汚染が防止できる。
を工夫し、質量分析管内のスパッタ堆積物が、打込目標
物に搬送されないようにして打込み汚染を防止するこ
と。 【構成】イオン打込装置の質量分析管５に堆積物の溜め
部１６を付加し、堆積物の飛散を防止し、この溜め部分
のクリーニングを可能にするために取外し可能な蓋を設
けるとともに、溜め部分より真空が引けるようにし堆積
分を分析管外へ排出するようにし、また分析管を大気圧
化するときのベント口を目標物に近いビーム通路に設
け、飛散する堆積分が打込目標物に来ないように構成し
たイオン打込装置。 【効果】質量分析管内で発生するイオンと堆積物との衝
突で出来るスパッタが打込室に搬送されないので、打込
目標物の汚染が防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ状態の中から
電界によって引き出されたイオンの中から所望のイオン
のみを純度高く選別するための質量分離装置に関するも
ので、この質量分離ユニットを工夫することにより純度
の高いイオン打込みを行う装置に関する。
電界によって引き出されたイオンの中から所望のイオン
のみを純度高く選別するための質量分離装置に関するも
ので、この質量分離ユニットを工夫することにより純度
の高いイオン打込みを行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオン打込装置のように純度の高い所望
のイオンを加速し、目標物に打込む装置において、この
純度を高くする種々の工夫がなされている。その代表的
なものは磁場を応用した質量分離方式である。これは磁
場の中を同一のエネルギーで質量の異なるイオンが通過
するとき、エネルギーと質量と磁界の強さで決まる半径
にしたがって、分散することを応用したものでイオンの
出口に所望のイオンが出るように磁界の強さを調節する
方法が広く用いられている。
のイオンを加速し、目標物に打込む装置において、この
純度を高くする種々の工夫がなされている。その代表的
なものは磁場を応用した質量分離方式である。これは磁
場の中を同一のエネルギーで質量の異なるイオンが通過
するとき、エネルギーと質量と磁界の強さで決まる半径
にしたがって、分散することを応用したものでイオンの
出口に所望のイオンが出るように磁界の強さを調節する
方法が広く用いられている。
【０００３】この時所望以外のイオンはこの質量分離ユ
ニット内の表面に衝突し内部に堆積する。この堆積物は
使用されないイオンと衝突し、次第に出口の方向にスパ
ッタされ、目標物の方向に運ばれる。
ニット内の表面に衝突し内部に堆積する。この堆積物は
使用されないイオンと衝突し、次第に出口の方向にスパ
ッタされ、目標物の方向に運ばれる。
【０００４】これが目標物に到達すると汚染となる。こ
の現象は質量分離ユニットの中で不要なイオンが廃棄さ
れるという方式では発生しやすく高純度のイオン打込み
を行う場合の欠点となっていた。
の現象は質量分離ユニットの中で不要なイオンが廃棄さ
れるという方式では発生しやすく高純度のイオン打込み
を行う場合の欠点となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】イオン打込装置では純
度の高いイオンを一定のエネルギーで目標物に打込むこ
とを目的の１つとしている。ビームの純度をあげる方法
として各種イオンを静磁界中に通過させると種々の偏向
半径により施回するという原理で高純度化を図っている
が、不要になったイオンがこの質量分離部の中に廃棄さ
れ、この堆積した物質が、不要イオンが衝突する場所と
一致しているため、イオンの衝突により堆積物がスパッ
タし目標物の方向に運ばれ、ついに目標物に付着し汚染
となるという欠点があり、高純度イオン打込みの問題点
となっている。本発明ではこの不要なイオンの堆積物
が、不要イオンと衝突したとき、イオンとの衝突で堆積
しないような構造をもつ質量分離の分析管を提供するも
のである。
度の高いイオンを一定のエネルギーで目標物に打込むこ
とを目的の１つとしている。ビームの純度をあげる方法
として各種イオンを静磁界中に通過させると種々の偏向
半径により施回するという原理で高純度化を図っている
が、不要になったイオンがこの質量分離部の中に廃棄さ
れ、この堆積した物質が、不要イオンが衝突する場所と
一致しているため、イオンの衝突により堆積物がスパッ
タし目標物の方向に運ばれ、ついに目標物に付着し汚染
となるという欠点があり、高純度イオン打込みの問題点
となっている。本発明ではこの不要なイオンの堆積物
が、不要イオンと衝突したとき、イオンとの衝突で堆積
しないような構造をもつ質量分離の分析管を提供するも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】静磁界中に入ってくる種
々のイオン種や異なるエネルギーイオンが施回半径を異
にすることを応用した質量分離方式に用いられる質量分
析管の形状を工夫し、不要になったイオンによる堆積と
不要イオンの衝突により堆積物がスパッタした時このス
パッタが目標物に運ばれないようにスパタ物の溜め部を
設けることやこの溜め部の一部に取外し可能な蓋を設け
定期的にクリーニング出来るようにすることや、分析管
内の真空制御に関しベント口や真空排気口の一により堆
積物が分析管外に排出されかつ目標物の方向に気流が生
じないようにする。
々のイオン種や異なるエネルギーイオンが施回半径を異
にすることを応用した質量分離方式に用いられる質量分
析管の形状を工夫し、不要になったイオンによる堆積と
不要イオンの衝突により堆積物がスパッタした時このス
パッタが目標物に運ばれないようにスパタ物の溜め部を
設けることやこの溜め部の一部に取外し可能な蓋を設け
定期的にクリーニング出来るようにすることや、分析管
内の真空制御に関しベント口や真空排気口の一により堆
積物が分析管外に排出されかつ目標物の方向に気流が生
じないようにする。
【０００７】
【作用】本発明による質量分析管に設けた堆積溜め部
は、不要になったイオンと堆積物との衝突により発生し
たスパッタが集まる位置に配置し、打込目標物の方向に
飛散し運搬されないようになっている。さらにこの堆積
物は時間と共に増加していくのでこの溜め部の部分に取
外し可能な蓋を設けこの部分のクリーニングが出来るよ
うになっている。またこの溜部の近くに真空排気口を設
け集まってくる不要物を排気して分析管外に搬出するよ
うな排口を設けてある。さらにこの分析管の真空を破る
とき導入するガスの流れ方向により堆積物や目標物が飛
散し、目標物の方向に運ばれないような位置にベント口
が設けられている。
は、不要になったイオンと堆積物との衝突により発生し
たスパッタが集まる位置に配置し、打込目標物の方向に
飛散し運搬されないようになっている。さらにこの堆積
物は時間と共に増加していくのでこの溜め部の部分に取
外し可能な蓋を設けこの部分のクリーニングが出来るよ
うになっている。またこの溜部の近くに真空排気口を設
け集まってくる不要物を排気して分析管外に搬出するよ
うな排口を設けてある。さらにこの分析管の真空を破る
とき導入するガスの流れ方向により堆積物や目標物が飛
散し、目標物の方向に運ばれないような位置にベント口
が設けられている。
【０００８】
【実施例】図１は一般的なイオン打込装置の構成を示
す。その構成を以下説明する。１はイオン源といわれ、
イオンの原料となるガスを２より供給しその流量を調節
する装置３が設けられている。イオン源の中では供給さ
れたガス（又は固体を気化したガス）をプラズマ化し、
電界によりプラズマ中から各種イオンを引き出すように
なっている。この引き出されたイオン４は静磁界中に置
かれた内部が真空になった質量分析管５の中に入る。こ
こで各イオンは、質量と磁場強度とエネルギーにより各
々固有の施回半径をもち軌道が円弧状となり分散する。
質量の軽いものは軌道６，重いものは７となり、丁度分
析管５の出口に相当するイオン８が打込室９に導かれ、
その中の目標物１０に打込まれる。イオン源と同様イオ
ンビームの通路は真空に保たれておりこのための真空ポ
ンプ１１があり、またこの分析管の真空を大気圧化する
（ベント）ときにはベントバルブ１２を開路して、ガス
１３を導入するようになっている。また分析管の内部を
クリーニングする時には分析管蓋１４を取外して内部を
クリーニング出来るようになっている。
す。その構成を以下説明する。１はイオン源といわれ、
イオンの原料となるガスを２より供給しその流量を調節
する装置３が設けられている。イオン源の中では供給さ
れたガス（又は固体を気化したガス）をプラズマ化し、
電界によりプラズマ中から各種イオンを引き出すように
なっている。この引き出されたイオン４は静磁界中に置
かれた内部が真空になった質量分析管５の中に入る。こ
こで各イオンは、質量と磁場強度とエネルギーにより各
々固有の施回半径をもち軌道が円弧状となり分散する。
質量の軽いものは軌道６，重いものは７となり、丁度分
析管５の出口に相当するイオン８が打込室９に導かれ、
その中の目標物１０に打込まれる。イオン源と同様イオ
ンビームの通路は真空に保たれておりこのための真空ポ
ンプ１１があり、またこの分析管の真空を大気圧化する
（ベント）ときにはベントバルブ１２を開路して、ガス
１３を導入するようになっている。また分析管の内部を
クリーニングする時には分析管蓋１４を取外して内部を
クリーニング出来るようになっている。
【０００９】従来の図１に示した分析管５の内部ではイ
オン６又は７のような不必要なイオンは内面に衝突し、
エネルギーを失って、堆積する。通常分析管の底部に堆
積する。この部分は不要イオン７の衝突する場所でもあ
り、このイオンと堆積物とが衝突しスパッタは確率的に
はイオンの流れの方向にスパッタされ次第に正規のイオ
ン８の方向に運ばれついに目標物１０に到達することが
分析により判っている。
オン６又は７のような不必要なイオンは内面に衝突し、
エネルギーを失って、堆積する。通常分析管の底部に堆
積する。この部分は不要イオン７の衝突する場所でもあ
り、このイオンと堆積物とが衝突しスパッタは確率的に
はイオンの流れの方向にスパッタされ次第に正規のイオ
ン８の方向に運ばれついに目標物１０に到達することが
分析により判っている。
【００１０】この到達した不要物はイオン８のような大
きなエネルギーは持っていないので目標物１０の表面に
付着するようなふるまいとなる。この付着した物が正規
イオン８との衝突により目標物の内部にノックオンされ
あたかも低エネルギーで打込まれたかのようになる。こ
れは明らかに打込汚染であり、イオン打込生産工程の阻
害要因となっている。また真空ポンプ１１は分析管の出
口付近に配置された排出口から真空排気している関係で
堆績物が飛散し、分析管５の出口の方に吸引されやすく
なっており、汚染をさらに助長しているような働きをし
ている。このような欠点を解消するための本発明を図２
に示す。
きなエネルギーは持っていないので目標物１０の表面に
付着するようなふるまいとなる。この付着した物が正規
イオン８との衝突により目標物の内部にノックオンされ
あたかも低エネルギーで打込まれたかのようになる。こ
れは明らかに打込汚染であり、イオン打込生産工程の阻
害要因となっている。また真空ポンプ１１は分析管の出
口付近に配置された排出口から真空排気している関係で
堆績物が飛散し、分析管５の出口の方に吸引されやすく
なっており、汚染をさらに助長しているような働きをし
ている。このような欠点を解消するための本発明を図２
に示す。
【００１１】基本的な動作は図１と同じであり省略す
る。図２に示す分析管の動作及び排気制御の発明部分を
以下に説明する。分析管の底部５に不要イオン６又は７
の堆積が発生するが、これに不要イオン７が衝突した
時、堆積物がスパッタされるが、これらは溜め部１６に
集められる。またこの溜め部１６の一部に蓋１７があ
り、取外し出来るようになっており、定期的に溜め部１
６をクリーニング出来るようになっている。また分析管
５には従来と同様蓋１４があり衝突部のクリーニングも
可能である。またこの分析管の真空引き口は溜め部１６
の内部に設け、溜め部１６に堆積した不要物を真空ポン
プ１１の排気と共に分析管外に排出し、分析管内に時間
と共に溜まる堆積物を増やさないようにし、クリーニン
グ周期を延ばす効果をもたせている。また分析管を大気
圧化するときにはガスの導入口を打込目標物に配置し、
大気圧化のためのガス１３の流れにより堆積物の飛散が
不必要に打込室向通路１８の方向に行かないようにして
ある。以上の本発明により分析管５内に溜まる堆積物が
不要イオンとの衝突で発生するスパッタが打込目標物に
到達しなくなり汚染を防止できるという効果がある。
る。図２に示す分析管の動作及び排気制御の発明部分を
以下に説明する。分析管の底部５に不要イオン６又は７
の堆積が発生するが、これに不要イオン７が衝突した
時、堆積物がスパッタされるが、これらは溜め部１６に
集められる。またこの溜め部１６の一部に蓋１７があ
り、取外し出来るようになっており、定期的に溜め部１
６をクリーニング出来るようになっている。また分析管
５には従来と同様蓋１４があり衝突部のクリーニングも
可能である。またこの分析管の真空引き口は溜め部１６
の内部に設け、溜め部１６に堆積した不要物を真空ポン
プ１１の排気と共に分析管外に排出し、分析管内に時間
と共に溜まる堆積物を増やさないようにし、クリーニン
グ周期を延ばす効果をもたせている。また分析管を大気
圧化するときにはガスの導入口を打込目標物に配置し、
大気圧化のためのガス１３の流れにより堆積物の飛散が
不必要に打込室向通路１８の方向に行かないようにして
ある。以上の本発明により分析管５内に溜まる堆積物が
不要イオンとの衝突で発生するスパッタが打込目標物に
到達しなくなり汚染を防止できるという効果がある。
【００１２】
【発明の効果】本発明により質量分析管中に廃棄される
イオンや衝突して出来たスパッタ物が堆積している場所
にさらに不要イオンが衝突するスパッタが分析管中に設
けられた堆積溜め部に集められ、打込目標物にスパッタ
物が到達しないようにすることにより目標物への汚染を
防止するとともに、溜め部に取外し可能な蓋を設け、こ
の部分のクリーニングを可能かつ容易にし、かつこの溜
め部に真空引き口を配置し堆積する不要物を排出できる
ようにすることによりこの部分のクリーニング周期を延
ばし、かつ分析管を大気圧化するときに導入するガス供
給口を分析管出力付近は目標物へのイオン通路に設ける
ことにより供給ガスの流れにより堆積物を目標物側へ飛
散させないようにすることにより、分析管内の堆積物の
イオン衝突によるスパッタが打込目標物に到達しないよ
うにすることができ、打込みの汚染を防止できるという
効果がある。
イオンや衝突して出来たスパッタ物が堆積している場所
にさらに不要イオンが衝突するスパッタが分析管中に設
けられた堆積溜め部に集められ、打込目標物にスパッタ
物が到達しないようにすることにより目標物への汚染を
防止するとともに、溜め部に取外し可能な蓋を設け、こ
の部分のクリーニングを可能かつ容易にし、かつこの溜
め部に真空引き口を配置し堆積する不要物を排出できる
ようにすることによりこの部分のクリーニング周期を延
ばし、かつ分析管を大気圧化するときに導入するガス供
給口を分析管出力付近は目標物へのイオン通路に設ける
ことにより供給ガスの流れにより堆積物を目標物側へ飛
散させないようにすることにより、分析管内の堆積物の
イオン衝突によるスパッタが打込目標物に到達しないよ
うにすることができ、打込みの汚染を防止できるという
効果がある。
【図１】従来のイオン打込装置の代表的なビームライン
とそれに関係する部位を示した図である。
とそれに関係する部位を示した図である。
【図２】本発明を説明するためのイオン打込装置の構成
図である。
図である。
１…イオン源、５…質量分析管、６，７，８…イオンビ
ーム軌道、１０…目標物、１１…真空ポンプ、１２，１
３…分析管のベント口、１６…堆積物溜め部、１７…溜
め部の蓋、１８…イオンビームの目標物への通路。
ーム軌道、１０…目標物、１１…真空ポンプ、１２，１
３…分析管のベント口、１６…堆積物溜め部、１７…溜
め部の蓋、１８…イオンビームの目標物への通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/265
Claims (4)
- 【請求項１】イオン源より引き出された各種イオンの中
から所望のイオンを磁場中で選別する質量分離を行う質
量分析管とこの分析管からの出力イオンを照射するため
の目標物とこの目標物を真空に保持できる打込室を有す
るイオン打込装置において、質量分析管の一部に不要と
なったイオン又はこのイオンと分析管の内面との衝突に
より発生したスパッタが溜まる部分を有する分析管をも
つことを特徴とするイオン打込装置。 - 【請求項２】請求項１において堆積物溜めの部分内に真
空引き口がある質量分析管をもつことを特徴とするイオ
ン打込装置。 - 【請求項３】請求項１において溜め部に取外し可能な蓋
をもち、溜め部内のクリーニングを可能にしたことを特
徴とするイオン打込装置。 - 【請求項４】請求項１の質量分析管で打込目標物への出
力口の通路に、分析管の大気圧化のガス供給口をもつこ
とを特徴とするイオン打込装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5042396A JPH06260133A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | イオン打込装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5042396A JPH06260133A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | イオン打込装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260133A true JPH06260133A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12634910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5042396A Pending JPH06260133A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | イオン打込装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260133A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097328A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜製造方法および装置 |
| KR20140047621A (ko) * | 2011-05-24 | 2014-04-22 | 액셀리스 테크놀러지스, 인크. | 질량 분석 가변 출구 어퍼처 |
| JP2020161336A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日新イオン機器株式会社 | 質量分離器 |
| JP2022172668A (ja) * | 2021-05-06 | 2022-11-17 | 日新イオン機器株式会社 | イオンビーム照射装置 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP5042396A patent/JPH06260133A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097328A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜製造方法および装置 |
| KR20140047621A (ko) * | 2011-05-24 | 2014-04-22 | 액셀리스 테크놀러지스, 인크. | 질량 분석 가변 출구 어퍼처 |
| JP2014515545A (ja) * | 2011-05-24 | 2014-06-30 | アクセリス テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 質量分析器可変出口開口 |
| JP2020161336A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日新イオン機器株式会社 | 質量分離器 |
| JP2022172668A (ja) * | 2021-05-06 | 2022-11-17 | 日新イオン機器株式会社 | イオンビーム照射装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040914 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050511 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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