JPH06302293A - Microwave ion source - Google Patents

Microwave ion source

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JPH06302293A
JPH06302293A JP5087492A JP8749293A JPH06302293A JP H06302293 A JPH06302293 A JP H06302293A JP 5087492 A JP5087492 A JP 5087492A JP 8749293 A JP8749293 A JP 8749293A JP H06302293 A JPH06302293 A JP H06302293A
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JP
Japan
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magnetic field
ion source
microwave
magnetic
slit
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Application number
JP5087492A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayoshi Seki
関  孝義
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a microwave ion source for obtaining a large current of ion beams by canceling magnetic field dispersion at the slit position of an ion beam outlet and in front of the slit of the ion beam outlet. CONSTITUTION:In a microwave ion source for generating plasma in a discharging box 7 by microwave discharge in a magnetic field and for pulling out ion beams through a slit 8a' by means of pulling out electrodes 8a, 8b pole pieces 21, 22 for correcting at least a pair of magnetic fields formed of a magnetic substance are installed on the sides of the discharging box 7 in such a way that the discharging box 7 may be sandwiched. Thus, magnetic force components at the slit position and in the narrow slit width direction in front of the slit position are canceled to parallel pulling out ion beams, obtaining a large current of ion beams.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イオン打ち込み装置に
使用されるマイクロ波イオン源に係り、そのスリット近
傍の磁場分布の改善およびイオン引き出し電流の増加に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave ion source used in an ion implantation apparatus, and relates to improvement of magnetic field distribution near the slit and increase of ion extraction current.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来のマイクロ波イオン源を説
明する図である。図6において、1はマイクロ波を発生
するマグネトロン、2はチョークフランジ、3は導波
管、4は絶縁物でできた導入窓、5は誘電体充填物、6
は磁場発生用コイル、7は放電箱、8a’はスリット、
8a、8b、9a、9bは引出電極、10はイオンビー
ム、11は導波路、12は磁場を効率良く集めるための
ポールピース、13はガス導入口、14は磁路である。
ここで、各コイルおよび電極へ電流や電圧を供給、制御
する給電制御装置は、省略されている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional microwave ion source. In FIG. 6, 1 is a magnetron for generating microwaves, 2 is a choke flange, 3 is a waveguide, 4 is an introduction window made of an insulating material, 5 is a dielectric filling material, 6
Is a coil for magnetic field generation, 7 is a discharge box, 8a 'is a slit,
Reference numerals 8a, 8b, 9a and 9b are extraction electrodes, 10 is an ion beam, 11 is a waveguide, 12 is a pole piece for efficiently collecting a magnetic field, 13 is a gas inlet, and 14 is a magnetic path.
Here, a power supply control device that supplies and controls current and voltage to each coil and electrode is omitted.

【0003】マグネトロン1で発生した高周波(例え
ば、2.45GHz)のマイクロ波は、チョークフラン
ジ2および導波管3を通し、さらに、絶縁物でできた導
入窓4を通して導入される。このマイクロ波は、さら
に、誘電体充填物5と導波路11を通り、放電箱7へ導
かれる。放電箱7では、コイル6で発生した磁場をポー
ルピース12を用いて効率良く集め、そこへガス導入口
13より試料ガスを導入してプラズマを発生させる。こ
のプラズマは、スリット8a’を通して、引出し電極8
a、8b、9a、9bを用いて引き出され、イオンビー
ム10が得られる。
A high-frequency (for example, 2.45 GHz) microwave generated in the magnetron 1 is introduced through the choke flange 2 and the waveguide 3, and further through the introduction window 4 made of an insulating material. This microwave further passes through the dielectric filler 5 and the waveguide 11 and is guided to the discharge box 7. In the discharge box 7, the magnetic field generated by the coil 6 is efficiently collected by using the pole piece 12, and the sample gas is introduced into the magnetic field through the gas introduction port 13 to generate plasma. This plasma passes through the slit 8a ', and the extraction electrode 8
The ion beam 10 is obtained by using a, 8b, 9a, and 9b.

【0004】ここで、引出し電極8bは、磁性材料で、
磁路14とともに磁場が引出し電極9a、9bに漏洩す
るのを防いでいる。このときの放電箱7の中心軸でのイ
オンビーム10の引出し方向の磁力成分(Bz)と、ス
リット8a’の幅の狭い方向の磁力成分(Bx)の、イ
オンビーム10の引出し方向における変化を図7に示
す。ここで、スリット8a’の位置は、2.4cmの位
置にある。
Here, the extraction electrode 8b is made of a magnetic material,
The magnetic field and the magnetic path 14 are prevented from leaking to the extraction electrodes 9a and 9b. At this time, the change in the extraction direction of the ion beam 10 between the magnetic force component (Bz) in the extraction direction of the ion beam 10 on the central axis of the discharge box 7 and the magnetic force component (Bx) in the narrow direction of the slit 8a ′ is shown. It shows in FIG. Here, the position of the slit 8a 'is at a position of 2.4 cm.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図7に示され
るように、従来技術のイオン源においては、イオンを引
出すスリット8a’の位置およびその手前では、スリッ
トの幅の狭い方向の磁力成分Bxが0とはならず、有限
であった。つまり、そこでの磁場が発散していたため、
その磁力線に沿って運動するイオンは、スリットを通し
て、イオン源外側へ出ることができずに、スリットへ衝
突し、消滅したり、あるいは、引出されたとしても発散
ビームとなってしまう。その結果、引き出されるイオン
電流を、増加させることは困難であるという問題があっ
た。
However, as shown in FIG. 7, in the prior art ion source, the magnetic force component Bx in the direction in which the width of the slit is narrow is located at and before the position of the slit 8a 'for extracting ions. Was not 0 and was finite. In other words, because the magnetic field there was diverging,
The ions moving along the lines of magnetic force cannot pass through the slit to the outside of the ion source, collide with the slit, disappear, or become a divergent beam even if extracted. As a result, there is a problem that it is difficult to increase the extracted ionic current.

【0006】本発明の目的は、イオンビーム出口のスリ
ット位置およびその手前における磁場発散を、引出電極
への磁場漏洩を起さずに解消することによって、大電流
のイオンビームを得ることのできる、マイクロ波イオン
源を提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the magnetic field divergence at the slit position at the exit of the ion beam and in front of it, without causing magnetic field leakage to the extraction electrode, so that a large current ion beam can be obtained. It is to provide a microwave ion source.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、マイクロ波
イオン源の放電箱側面に磁性材料によって構成される少
なくとも一対以上の磁場補正用部材を、放電箱が間にく
るように取り付けることによって達成できる。この磁場
補正用部材として、ポールピース、あるいは、永久磁石
を使用することができる。
The above object is achieved by mounting at least one pair of magnetic field correcting members made of a magnetic material on the side surface of the discharge box of the microwave ion source so that the discharge box is in between. it can. A pole piece or a permanent magnet can be used as the magnetic field correction member.

【0008】[0008]

【作用】本発明では、スリット位置およびその手前に磁
場補正用のポールピースを取り付けることによって、磁
力線を吸収及び偏向させることで、磁路とスリットを分
離することによって、スリット位置およびその手前のス
リットの幅の狭い方向の磁力成分を非常に小さくするこ
とができる。同様に、磁場補正用のポールピースの代わ
りに永久磁石を取り付け、それらの磁力線の合成によっ
て、その領域のスリット幅の狭い方向の磁力成分を打ち
消すことができる。
According to the present invention, the pole piece for magnetic field correction is attached to the slit position and in front of the slit position to absorb and deflect the magnetic lines of force to separate the magnetic path from the slit, thereby separating the slit position and the slit in front of it. The magnetic force component in the direction of narrow width can be made extremely small. Similarly, a permanent magnet is attached instead of the pole piece for magnetic field correction, and magnetic force components in the narrow slit width direction in that region can be canceled by combining those magnetic force lines.

【0009】したがって、放電箱内において、スリット
位置およびその手前での磁場は発散せず、その磁場の磁
力線に沿って運動している荷電粒子は、スリットに衝突
することなく、平行ビームとして引き出される。
Therefore, in the discharge box, the magnetic field at the slit position and in front of it does not diverge, and the charged particles moving along the magnetic field lines of the magnetic field are extracted as a parallel beam without colliding with the slit. .

【0010】[0010]

【実施例】本発明の一実施例を、図1および図2を参照
して説明する。まず、従来技術と異なる、本発明による
イオン源の放電箱付近の構造を、図1に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 shows a structure near the discharge box of the ion source according to the present invention, which is different from the conventional technique.

【0011】図1は、磁場補正用部材として、放電箱7
にポールピース21、22を取り付けた例を示してい
る。ここで、11は放電箱7を囲むように取り付けられ
た導波路、8a’はスリット、8a、8bは引出電極、
12はポールピースである。なお、図1では、マグネト
ロン1、チョークフランジ2、導波管3、導入窓4、誘
電体充填物5、コイル6、引出し電極9a、9b、イオ
ンビーム10、ガス導入口13、磁路14の図示は省略
されている。これらの構造は、図6に示されているもの
と同じである。また、図示されていない、各電極の電圧
を制御する電圧制御装置がある。
FIG. 1 shows a discharge box 7 as a magnetic field correction member.
An example in which the pole pieces 21 and 22 are attached to the above is shown. Here, 11 is a waveguide attached so as to surround the discharge box 7, 8a 'is a slit, 8a and 8b are extraction electrodes,
12 is a pole piece. In FIG. 1, the magnetron 1, the choke flange 2, the waveguide 3, the introduction window 4, the dielectric filling 5, the coil 6, the extraction electrodes 9a and 9b, the ion beam 10, the gas introduction port 13, and the magnetic path 14 are shown. Illustration is omitted. These structures are the same as shown in FIG. There is also a voltage control device (not shown) that controls the voltage of each electrode.

【0012】引出し電極8bは、磁性体で作られ、ポー
ルピース12とともに放電箱7へ効率良く磁場を発生さ
せている。さらに、磁場補正用ポールピース21、22
は、それぞれ一対ずつ、放電箱7を間にはさむように、
スリット幅の狭い方向に対向配置され、一方は、スリッ
ト8a’の近くへ、もう一方は、ポールピース12の近
くに置かれている。ここで、ポールピースを2対使用す
るのは、スリット8a’近くに、ポールピースを一対だ
け配置することによって生じる磁場分布の勾配を均一化
するという理由からである。また、引出し電極8aは、
非磁性体としている。
The extraction electrode 8b is made of a magnetic material and efficiently generates a magnetic field in the discharge box 7 together with the pole piece 12. Further, the magnetic field correcting pole pieces 21, 22
So as to sandwich the discharge box 7 between each pair,
The slits are arranged so as to face each other in the direction in which the slit width is narrow, and one is placed near the slit 8a ′ and the other is placed near the pole piece 12. Here, two pairs of pole pieces are used because the gradient of the magnetic field distribution generated by disposing only one pair of pole pieces near the slit 8a 'is made uniform. Further, the extraction electrode 8a is
It is a non-magnetic material.

【0013】この放電箱7内における磁場分布のシミュ
レーション結果を、図2に示す。図2における横軸Z
は、イオンビーム10の引出し方向を正としたときの放
電箱7の中心軸での位置を示し、スリット8a’の上端
は、2.4cmの位置である。ここで、Bzは、その中
心軸におけるZ方向の磁力成分で、Bxは、スリット8
a’の幅の狭い方向の磁力成分である。このように、ス
リット位置前後の領域において、X方向の磁場Bxは非
常に小さくなっており、磁力線はZ方向と平行になって
いる。
The simulation result of the magnetic field distribution in the discharge box 7 is shown in FIG. Horizontal axis Z in FIG.
Indicates the position on the central axis of the discharge box 7 when the extraction direction of the ion beam 10 is positive, and the upper end of the slit 8a 'is at a position of 2.4 cm. Here, Bz is the magnetic force component in the Z direction on the central axis, and Bx is the slit 8
It is the magnetic force component in the direction of the narrow width of a '. As described above, in the regions before and after the slit position, the magnetic field Bx in the X direction is extremely small, and the magnetic force lines are parallel to the Z direction.

【0014】次に、磁場補正用部材として、永久磁石2
3を取り付けた一実施例を、図3および図4に示す。図
3では、図1における磁場補正用ポールピース21、2
2のかわりに、永久磁石23を取り付けた放電箱7付近
の構造を示している。
Next, the permanent magnet 2 is used as a magnetic field correcting member.
An example in which 3 is attached is shown in FIGS. 3 and 4. In FIG. 3, the magnetic field correction pole pieces 21 and 2 in FIG.
Instead of 2, the structure around the discharge box 7 with the permanent magnet 23 attached is shown.

【0015】図3において、永久磁石23は、同じ極面
が向いあうように取り付けられている。ここで、磁力線
の向きが、ポールピース12から引出し電極8bへ向か
う方向の場合、永久磁石23は、放電箱7の中心軸をは
さむように、その両側面にN極、その反対の面にS極が
配置されるよう取り付けられている。
In FIG. 3, the permanent magnets 23 are mounted so that the same pole faces face each other. Here, when the direction of the magnetic force lines is from the pole piece 12 to the extraction electrode 8b, the permanent magnet 23 has N poles on both side surfaces thereof and an S pole on the opposite surface thereof so as to sandwich the central axis of the discharge box 7. The poles are mounted so that they are arranged.

【0016】このときの磁場分布のシミュレーション結
果を、図4に示す。図4における横軸のZは、イオンビ
ーム10の引出し方向を正としたときの放電箱7の中心
軸での位置を示し、スリット8a’の下端は2.4cm
の位置である。ここで、Bzは、その中心軸におけるZ
方向の磁力成分で、Bxは、スリット8a’の幅の狭い
方向の磁力成分である。このように、Bxは、スリット
8a’の位置を含む放電箱7内領域で非常に小さく、磁
力線は、Z軸とほぼ平行となっている。
The simulation result of the magnetic field distribution at this time is shown in FIG. The Z on the horizontal axis in FIG. 4 indicates the position on the central axis of the discharge box 7 when the extraction direction of the ion beam 10 is positive, and the lower end of the slit 8a 'is 2.4 cm.
Is the position. Here, Bz is Z in the central axis.
In the magnetic force component in the direction, Bx is the magnetic force component in the direction in which the width of the slit 8a 'is narrow. As described above, Bx is extremely small in the area inside the discharge box 7 including the position of the slit 8a ′, and the magnetic force lines are substantially parallel to the Z axis.

【0017】上記二つの実施例では、磁界補正部材とし
て、ポールピースまたは永久磁石を用いたが、または、
磁界の調整をできる電磁石を用いることもできる。
In the above two embodiments, the pole piece or the permanent magnet is used as the magnetic field correcting member, or
It is also possible to use an electromagnet capable of adjusting the magnetic field.

【0018】次に、これら実施例のマイクロ波イオン源
を用いたイオン打ち込み装置を、図5を用いて説明す
る。図5に示すイオン打ち込み装置は、マイクロ波を発
生するためのマグネトロン1と、低電位部から高電位部
へマイクロ波を導入するためのチョークフランジ2と、
イオンを生成するためのマイクロ波イオン源31と、当
該マイクロ波イオン源31からイオンビーム10を引出
すための、中心に矩形の穴を持つ金属製の板材から構成
される引出し電極9a、9bと、当該イオンビーム10
の通路に配置された、電磁石を含む質量分離器32と、
その下流側に配置された、中心に矩形の穴をもつ金属製
の板材から成る電極を、複数枚並べて構成された後段加
速電極33と、その下流側に配置され、電磁石でできた
偏向磁石34と、当該偏向磁石34の下流側に配置され
た試料をのせる回転円板35とから構成される。ここ
で、図示されていないが、上記各電極および電磁石に接
続され、それらの電圧電流を制御する給電装置がある。
Next, an ion implantation apparatus using the microwave ion source of these embodiments will be described with reference to FIG. The ion implantation apparatus shown in FIG. 5 includes a magnetron 1 for generating microwaves, a choke flange 2 for introducing microwaves from a low potential portion to a high potential portion,
A microwave ion source 31 for generating ions, extraction electrodes 9a, 9b for extracting the ion beam 10 from the microwave ion source 31 and made of a metal plate having a rectangular hole in the center, The ion beam 10
A mass separator 32 including an electromagnet, disposed in the passage of
A downstream accelerating electrode 33, which is arranged on the downstream side and is composed of a plurality of metal plate materials having a rectangular hole in the center, and a deflection magnet 34, which is arranged on the downstream side and is made of an electromagnet. And a rotating disk 35 on the downstream side of the deflection magnet 34, on which a sample is placed. Here, although not shown, there is a power supply device that is connected to each of the electrodes and the electromagnet and controls their voltage and current.

【0019】本実施例では、本発明によるマイクロ波イ
オン源31でイオンが生成され、このイオンが引出し電
極9a、9bを通過してイオンビーム10が生成され
る。イオン源31のスリット近くの磁場成分Bxは非常
に小さいため、引き出されたイオンビーム10は、X方
向のイオン密度分布が一様な平行ビームとなる。このイ
オンビーム10は、質量分離器32に送りこまれ、ここ
で必要なイオンのみが分離され、その後、後段加速電極
33で所定のエネルギー、例えば、数10kVまで加速
される。加速されたイオンビーム10は、不純物除去の
ために取り付けられた偏向磁石34によって偏向され
る。最後に、イオンビーム10は、回転しながらイオン
ビーム10に対して垂直な方向にスキャンされている回
転円板35に取り付けられた半導体等の試料に打ち込ま
れる。イオンビーム10は、イオン密度分布が一様な平
行ビームであるため、均一なビーム照射を行なうことが
できる。
In this embodiment, ions are generated by the microwave ion source 31 according to the present invention, and the ions pass through the extraction electrodes 9a and 9b to generate the ion beam 10. Since the magnetic field component Bx near the slit of the ion source 31 is very small, the extracted ion beam 10 becomes a parallel beam having a uniform ion density distribution in the X direction. The ion beam 10 is sent to the mass separator 32, where only the necessary ions are separated, and thereafter, the post-acceleration electrode 33 accelerates the ion beam to a predetermined energy, for example, several tens of kV. The accelerated ion beam 10 is deflected by a deflection magnet 34 attached for removing impurities. Finally, the ion beam 10 is driven while being rotated to a sample such as a semiconductor attached to a rotating disk 35 that is scanned in a direction perpendicular to the ion beam 10. Since the ion beam 10 is a parallel beam having a uniform ion density distribution, uniform beam irradiation can be performed.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、マイクロ波イオン源に
おいて、ビーム引出方向と垂直方向の磁力成分を打ち消
すことができるため、引き出されるイオンビームが平行
となり、ビーム引出方向と垂直な方向におけるビーム密
度分布が一様になる。したがって、当該イオン源の放電
箱内で生成されたイオンが無駄なく引き出され、イオン
ビームの大電流化が可能となる。
According to the present invention, in the microwave ion source, since the magnetic force component in the direction perpendicular to the beam extraction direction can be canceled out, the extracted ion beam becomes parallel and the beam in the direction perpendicular to the beam extraction direction. The density distribution becomes uniform. Therefore, the ions generated in the discharge box of the ion source are extracted without waste, and the ion beam can have a large current.

【0021】また、このイオン源を使用すれば、引き出
されるイオンビームは、大電流で、イオン密度が一様な
平行ビームのため、均一で迅速なビーム打ち込みが可能
となり、イオン打ち込み装置のスループットを大幅に向
上することが可能となる。
When this ion source is used, the extracted ion beam is a parallel beam with a large current and a uniform ion density, so that uniform and rapid beam implantation is possible, and the throughput of the ion implantation apparatus is increased. It is possible to greatly improve.

【0022】[0022]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例として、磁場補正用ポールピ
ースを取り付けた放電箱近傍の詳細断面図である。
FIG. 1 is a detailed cross-sectional view of the vicinity of a discharge box to which a pole piece for magnetic field correction is attached as one embodiment of the present invention.

【図2】磁場分布シミュレーションによって得られた、
図1の一実施例による放電箱中心軸において、イオンビ
ーム引出し方向を正のZ方向とした、XおよびZ方向の
磁場成分分布を示したグラフである。
FIG. 2 is obtained by a magnetic field distribution simulation,
2 is a graph showing distributions of magnetic field components in X and Z directions, where the ion beam extraction direction is the positive Z direction on the central axis of the discharge box according to the embodiment of FIG. 1.

【図3】本発明の一実施例として、磁場補正用に永久磁
石を取り付けた放電箱近傍の詳細断面図である。
FIG. 3 is a detailed cross-sectional view of the vicinity of a discharge box to which a permanent magnet is attached for magnetic field correction, as an embodiment of the present invention.

【図4】磁場分布シミュレーションによって得られた、
図3の一実施例による放電箱中心軸において、イオンビ
ーム引出し方向を正のZ方向とした、XおよびZ方向の
磁場成分分布を示したグラフである。
FIG. 4 is obtained by a magnetic field distribution simulation,
4 is a graph showing distributions of magnetic field components in the X and Z directions, where the ion beam extraction direction is the positive Z direction on the central axis of the discharge box according to the embodiment of FIG. 3.

【図5】本発明のイオン源を取り付けたイオン打ち込み
装置の一実施例の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of an ion implantation apparatus equipped with the ion source of the present invention.

【図6】従来技術による、マイクロ波イオン源の説明図
である。
FIG. 6 is an illustration of a microwave ion source according to the prior art.

【図7】磁場分布シミュレーションによって得られた、
図6の従来技術による放電箱中心軸において、イオンビ
ーム引出し方向を正のZ方向とした、XおよびZ方向の
磁場成分分布を示したグラフである。
FIG. 7: Obtained by magnetic field distribution simulation,
7 is a graph showing magnetic field component distributions in the X and Z directions, where the ion beam extraction direction is the positive Z direction on the central axis of the discharge box according to the conventional technique of FIG. 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マグネトロン、 2…チョークフ
ランジ、3…導波管、 4…導
入窓、5…誘電体充填物、 6…コイ
ル、7…放電箱、 8a、8
b、9a、9b…引出し電極、8a’…スリット、
10…イオンビーム、11…導波路、
12…ポールピース、13…ガス
導入口、 14…磁路、21、22…
磁場補正用ポールピース、23…永久磁石、31…マイ
クロ波イオン源、 32…質量分離器、33…
後段加速電極、 34…偏向マグネッ
ト、35…回転円板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetron, 2 ... Choke flange, 3 ... Waveguide, 4 ... Introduction window, 5 ... Dielectric filling, 6 ... Coil, 7 ... Discharge box, 8a, 8
b, 9a, 9b ... Extraction electrode, 8a '... Slit,
10 ... Ion beam, 11 ... Waveguide,
12 ... Pole piece, 13 ... Gas inlet, 14 ... Magnetic path, 21, 22 ...
Magnetic field correcting pole piece, 23 ... Permanent magnet, 31 ... Microwave ion source, 32 ... Mass separator, 33 ...
Rear accelerating electrode, 34 ... Deflection magnet, 35 ... Rotating disk.

───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/265

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁場中のマイクロ波放電によって放電箱内
でプラズマを発生し、引出し電極を用いて当該プラズマ
をスリットから引出し、イオンビームとするマイクロ波
イオン源において、 磁性材料によって構成され、放電箱が間にくるように対
向配置された、少なくとも一対以上の磁界補正部材を備
え、 その磁界補正部材は、スリット位置およびその手前の領
域におけるイオン引出方向と垂直な方向の発散磁力成分
を、打ち消すように配置されたことを特徴とするマイク
ロ波イオン源。
1. A microwave ion source in which a plasma is generated in a discharge box by a microwave discharge in a magnetic field, and the plasma is extracted from a slit by using an extraction electrode to be an ion beam. At least one pair of magnetic field correction members are arranged so as to face each other so that the box is in between, and the magnetic field correction member cancels the divergent magnetic force component in the direction perpendicular to the ion extraction direction in the slit position and the region in front of it. A microwave ion source, which is characterized in that it is arranged as follows.
【請求項2】請求項1において、前記磁界補正部材は、
前記磁場の磁路を変えることにより、前記発散磁力成分
を打ち消すためのポールピースであることを特徴とする
マイクロ波イオン源。
2. The magnetic field correction member according to claim 1,
A microwave ion source, which is a pole piece for canceling the divergent magnetic force component by changing the magnetic path of the magnetic field.
【請求項3】請求項1において、前記磁界補正部材は、
前記磁場の磁力線とそれ自身の発生する磁力線とを重畳
することにより、前記発散磁力成分を打ち消すための永
久磁石であることを特徴とするマイクロ波イオン源。
3. The magnetic field correction member according to claim 1,
A microwave ion source, which is a permanent magnet for canceling the divergent magnetic force component by superposing the magnetic force line of the magnetic field and the magnetic force line generated by itself.
【請求項4】磁場中のマイクロ波放電によって放電箱内
でプラズマを発生し、引出し電極を用いて当該プラズマ
を矩形のスリットから引出し、イオンビームとするマイ
クロ波イオン源において、 磁性材料によって構成され、放電箱が間にくるように対
向配置された、少なくとも一対以上の磁界補正部材を備
え、 その磁界補正部材は、スリット位置およびその手前の領
域におけるスリット幅の狭い方向の磁力成分Bxを打ち
消すように、配置されたことを特徴とするマイクロ波イ
オン源。
4. A microwave ion source in which a plasma is generated in a discharge box by a microwave discharge in a magnetic field, and the plasma is extracted from a rectangular slit by using an extraction electrode to form an ion beam, which is made of a magnetic material. , At least one pair of magnetic field correction members disposed so as to face each other so that the discharge box is in between, and the magnetic field correction member cancels the magnetic force component Bx in the direction of the narrow slit width in the slit position and the area in front of it. A microwave ion source, which is characterized in that the microwave ion source is arranged at.
【請求項5】請求項4において、前記磁界補正部材は、
前記磁場の磁路を変えることにより、前記Bxを打ち消
すためのポールピースであることを特徴とするマイクロ
波イオン源。
5. The magnetic field correction member according to claim 4,
A microwave ion source, which is a pole piece for canceling the Bx by changing the magnetic path of the magnetic field.
【請求項6】請求項4において、前記磁界補正部材は、
前記磁場の磁力線とそれ自身の発生する磁力線とを重畳
することにより、前記Bxを打ち消すための永久磁石で
あることを特徴とするマイクロ波イオン源。
6. The magnetic field correction member according to claim 4,
A microwave ion source, which is a permanent magnet for canceling the Bx by superimposing a magnetic force line of the magnetic field and a magnetic force line generated by itself.
【請求項7】イオンを発生し、そのイオンを引出し電極
によって引き出すイオン源と、引き出されたイオンの質
量を分離する質量分離器と、当該質量分離器で分離され
たイオンを更に加速あるいは減速するための電極と、加
速あるいは減速されたイオンビームを偏向するための偏
向磁石と、そのイオンビームが打ち込まれる被打ち込み
物が取り付けられる円板とを有するイオン打ち込み装置
において、 イオン源は、請求項1および6のうちいずれかに記載の
マイクロ波イオン源であることを特徴とするイオン打ち
込み装置。
7. An ion source for generating ions and extracting the ions by an extraction electrode, a mass separator for separating the mass of the extracted ions, and further accelerating or decelerating the ions separated by the mass separator. An ion implantation apparatus comprising: an electrode for forming an ion beam; a deflection magnet for deflecting an accelerated or decelerated ion beam; and a disk to which an object to be implanted into which the ion beam is attached is attached. 7. An ion implanting device, which is the microwave ion source according to any one of 6 and 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008234880A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Hitachi Ltd Ion source

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JP2008234880A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Hitachi Ltd Ion source

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