JPH09129172A - 自浄式イオンビーム中和装置及びその内部表面に付着した汚染物質を清浄する方法 - Google Patents

自浄式イオンビーム中和装置及びその内部表面に付着した汚染物質を清浄する方法

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JPH09129172A JP8226529A JP22652996A JPH09129172A JP H09129172 A JPH09129172 A JP H09129172A JP 8226529 A JP8226529 A JP 8226529A JP 22652996 A JP22652996 A JP 22652996A JP H09129172 A JPH09129172 A JP H09129172A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】イオンビーム中和装置及びその内部表面に付着
した汚染物質の清浄する方法を提供すること。 【解決手段】イオンビーム注入装置にイオンビーム中和
装置46とイオン注入部が配置され、この中和装置46の内
部表面に付着する汚染物質の除去して清浄する。そのた
めに、中和装置46は、開口形成部材58、ターゲット60、
延長管62を有し、さらに、ターゲット60の内部壁に高エ
ネルギー電子を放出して低エネルギーの二次電子を作り
出すか、またはターゲット60の内部にプラズマからの低
エネルギー電子を取り出すための電子放出手段144 と、
ターゲット60、延長管62から汚染物質を除去するためプ
ラズマグロー放電を作り出すための清浄手段を備えてい
る。汚染物質は、イオンビーム16のビーム範囲を拡大さ
せることによっても中和装置46から除去される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオンビーム中和
装置及びイオン注入装置におけるイオン注入室の内側表
面に付着した汚染物質を除去するための方法及び装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】イオン注入装置は、ｎまたはｐ型不純物
物質を作り出すために不純物をシリコンウェハに注入す
なわち「ドーピング」するために使用される。ｎまたは
ｐ型不純物物質は、半導体集積回路の製造に使用され
る。その名前からわかるように、イオン注入装置は所望
の不純物物質を作り出すために選択された種類のイオン
をシリコンウェハに添加する。アンチモン、ヒ素または
リン等の原料物質から発生したイオンを注入することに
よってｎ型不純物物質ウェハが製造される。ｐ型不純物
物質ウェハを望む場合は、ホウ素、ガリウムまたはイン
ジウム等の原料物質から発生したイオンを注入する。
【０００３】イオン注入装置は、イオン化できる物質か
ら正電荷イオンを発生するイオン源を備えている。発生
したイオンはビームになって、所定のビーム経路に沿っ
て加速されて注入部へ進む。イオン注入装置は、イオン
源と注入部との間に延在したビーム形成及び成形構造部
を備えている。このビーム形成構造部はイオンビームを
維持して、ビームが注入部まで進む途中に通過する細長
い内部キャビティすなわち領域を定めている。注入装置
を作動させる時、イオンが空気分子と衝突することによ
って所定のビーム経路から逸れる可能性を低くするた
め、内部領域を脱気しなければならない。
【０００４】高電流イオン注入装置の場合、注入部のウ
ェハは回転支持体の表面に取り付けられる。支持体が回
転すると、ウェハがイオンビーム内を通過する。ビーム
経路に沿って移動しているイオンが回転中のウェハと衝
突してそれに注入される。ロボットアームが、処理すべ
きウェハをウェハカセットから取り出して、そのウェハ
をウェハ支持表面上に位置決めする。処理後、ロボット
アームがウェハをウェハ支持表面から取り外して、処理
済みウェハをウェハカセットへ戻す。
【０００５】イオン注入装置の作動によって、一定の汚
染物質が発生する。これらの汚染物質は、イオンビーム
中和装置の内側表面あるいはイオン注入装置の内壁及び
ウェハ支持体の表面に付着する。汚染物質にはイオン源
内で発生する望ましくない種類のイオン、すなわち異な
った原子質量のイオン種が含まれている。
【０００６】別の汚染物質源は、異なった種類のイオン
を連続注入作業で注入するために注入装置を作動させる
ことに起因する。同じ注入装置を異なったイオンを用い
た注入に使用することは一般的に行われている。例え
ば、ＡＭＵ（原子質量単位）が11であるホウ素イオンを
一定量のウェハに注入するために注入装置を使用する。
ホウ素注入の後に続いて、ＡＭＵが75のヒ素イオンの注
入を行う。このように異なった種類のイオンを連続的に
注入すると、第２注入ウェハが第１注入の際のイオンで
汚染されることになるであろう。これは「イオン種間の
混合汚染」と呼ばれる。
【０００７】別の汚染物質はフォトレジスト材である。
フォトレジスト材は、ウェハのイオンビーム処理前にウ
ェハ表面上に被膜を形成して、完成した集積回路上に回
路を形成する必要がある。イオンがウェハ表面に衝突す
ると、フォトレジスト被膜の粒子がウェハから離脱し
て、ウェハ支持表面またはビーム形成及び成形構造部の
内側表面に隣接した位置に沈着する。
【０００８】時間の経過に伴って、汚染物質はイオン注
入装置の内側表面上に蓄積して、イオン注入装置の性能
及び処理されたウェハの品質を低下させる。汚染物質が
注入装置の構成部材の表面上に蓄積すると、汚染物質の
上層が汚染物質に衝突するイオンによって剥がれ落ち
る、すなわち離脱して、放電を発生してウェハの注入を
汚染する。離脱汚染物質の一部はビーム経路に沿って注
入部まで移動して、ウェハに注入される。そのような汚
染物質はウェハの電気特性を変化させる。少量の汚染物
質であっても、その注入処理ウェハは集積回路の製造上
においてそれに意図された目的に対して不適になるであ
ろう。
【０００９】また、イオン注入装置の内側表面上に汚染
物質が蓄積することで、イオンビーム中和装置の効率が
低下する。イオンビーム中和装置（または電子シャワ
ー）はビームとウエハの付近に低エネルギー電子を導
き、(1) ビーム電位を低下させ、及び(2) 正イオンの出
現及び二次電子の放出を介してウエハ表面に蓄積された
電荷を中和する。
【００１０】これらの電子は、二次電子放出（二次放射
シャワーという。）によって発生することができる。二
次電子がターゲット面から放出されると、このターゲッ
ト面、またはこれらの電子が移動可能な別の表面に汚染
物質が蓄積し、中和装置によって作り出される電子の数
とエネルギー分配が変化する。
【００１１】中和電子は、プラズマ（プラズマシャワー
という）から取り出すことによって発生させることがで
きる。プラズマシャワーにはターゲットは必要とされな
いが、中和装置の表面に汚染物質が蓄積すると、やはり
電子の数とエネルギー分配が変化し、シャワー動作が弱
まる。
【００１２】注入装置の内側表面に付着した汚染物質は
定期的に除去しなければならない。ビーム形成構造部や
ウェハ支持体から汚染物質を除去するためには、イオン
注入装置を分解する必要がある。一部のドーパント材料
は有害であるため、汚染された構成部品は、注入装置か
ら取り出されてクリーニング部へ運ばれる。構成部品の
表面を溶剤または研磨剤で擦って汚染物質を除去する。
次に、注入装置を組み立て直して、ウェハ処理を再開す
る前にテストを行う。
【００１３】このクリーニング手順は注入装置の停止時
間の点から経済的コストが大きい。構成部品のクリーニ
ングに必要な時間に加えて、注入装置の組み立て直しに
は時間がかかる。注入装置を適正に作動させるため、注
入装置の部品を正確に整合させなければならない。ま
た、作動前に注入装置の内部領域を再び真空にしなけれ
ばならない。最後になるが、分解した注入装置はテスト
ウェハに注入してそのウェハを評価することによって品
質が再確認されるまで、その製造運転を行わないことが
標準的な操作手順である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、自浄式イオ
ンビーム中和装置及びその内部表面に付着した汚染物質
を清浄する方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によると、自浄式
イオンビーム中和装置が与えられており、この装置は、
イオンビーム注入装置のイオンビームのビーム経路回り
に設けられている。
【００１６】中和装置は、イオンビーム注入装置の支持
構造体から伸びる、接地された支持フランジに接続する
中空本体を含む。中和電子をイオンビーム中に入れるた
めに、中空本体の内部壁へ高エネルギー電子を放出する
ために電子放出装置が設けられている。
【００１７】イオンビーム内のイオンの移動方向に関し
て中空本体の上流でかつ中空本体から電気的に絶縁し
て、第１の開口形成部材が配置されている。また、第２
の開口形成部材が、イオン移動方向に関して第１の開口
形成部材の上流でかつこの開口形成部材とは電気的に絶
縁して配置されている。さらに、イオン移動方向に関し
て中空本体の下流にまたこれとは電気的に絶縁した細長
い中空部材が配置されている。
【００１８】中空本体、第１，第２の開口形成部材、及
び細長い中空部材よりなるグループから選択された少な
くとも一つの構成部品から汚染物質を除去するために、
プラズマグロー放電を作り出すために、清浄装置が設け
られている。本装置には、さらに反応性ガスを中和装置
に供給するための装置が設けられている。負の電気バイ
アスを清浄すべき構成部品に印加し、別の構成部品の少
なくとも一つを接地するためにバイアス装置が設けられ
ている。また、プラズマグロー放電を開始するために起
動される電子放出手段があり、汚染物質を中和装置から
吐き出すために、１つのポンプが設けられている。
【００１９】中和装置の内部表面に付着する汚染物質を
清浄する方法は、反応性ガスを中和装置に供給する工程
を含む。負の電気バイアスは、中和装置の構成部品の少
なくとも１つに印加される。複数の構成部品の少なくと
も１つは、負の電気バイアスが印加されないようにアー
スされている。プラズマグロー放電は、構成部品から汚
染物質を除去するために中和装置内に作り出される。汚
染物質は、中和装置から除去される。
【００２０】特に、反応性のガスは、水素、フッ素、及
び酸素よりなるグループから選択された一つまたは複数
のガスである。中和装置内の圧力は、真空圧より高圧に
調整されている。電子の供給源は、グロー放電を開始さ
せるために設けられている。ガスは、汚染物質と反応
し、汚染物質の揮発性種を生成し、汚染物質は、中和装
置から除去される。
【００２１】好適な具体例においては、イオンビーム中
和装置の内部表面に付着する汚染物質を清浄する方法
は、反応性ガスを中和装置に供給する工程を含む。負の
電気バイアスは、中空本体、第１，第２の開口形成部
材、及び細長い中空部材よりなるグループから選択され
た少なくとも一つの構成部品に印加される。構成部品に
印加される負のバイアスをもたない少なくとも一つの構
成部品がアースされている。プラズマグロー放電は、中
和装置内に作り出され、中和装置は、反応性ガスを構成
部品に付着する汚染物質と反応させる。構成部品は、負
のバイアスを有し、汚染物質のガス反応生成物を形成す
る。反応生成物は、中和装置から除去される。
【００２２】本発明の別の具体例は、中和装置の内部表
面に付着する汚染物質を清浄する方法に向けられてい
る。この方法は、イオン源材料からイオンを取り出し、
イオンビーム内にイオンを形成する工程を含む。このイ
オンビームは、軌道に沿って脱気された領域を介してビ
ーム経路を横切りイオン注入室へ到達する。イオンビー
ムは、中和装置の内部表面に付着する汚染物質と接触す
るように中和装置内で拡大される。汚染物質は、中和装
置から除去される。
【００２３】イオンビームは、ビームのエネルギーを調
整して、５ｋｅＶないし10ｋｅＶの電圧の範囲でバイア
ス開口に電圧を加えることによって、中和装置内で拡大
する。イオン源材料は、汚染物質の揮発性種を形成する
ために選択される。
【００２４】本発明の別の具体例は、自浄式イオン注入
装置に関する。この注入装置は、通常イオンビーム注入
装置内のイオンビームの経路を遮断する。注入装置は、
イオンビーム注入室を形成する内部壁を有するハウジン
グを含む。回転可能なウェハ支持体は、通常イオンビー
ムによってドープされるウェハを支持するために注入室
に配置される。
【００２５】清浄装置は、注入室内にプラズマグロー放
電を作り出すために設けられ、内部壁及びウェハ支持体
に付着する汚染物質を清浄する。反応性ガスを注入室へ
供給するための装置が設けられている、また、バイアス
装置が、内部壁とウェハ支持体のいずれか一方に負の電
気バイアスを印加し、残りの他方を接地するために設け
られている。清浄装置は、ハウジング内に伸び、かつハ
ウジングからは電気的に絶縁されている電極も含むこと
ができる。この電極には正の電気バイアスが印加され
る。電子放出装置は、グロー放電を開始するために起動
される。ポンプは、汚染物質をイオン注入装置から吐き
出すために設けられている。
【００２６】イオン注入装置に付着する汚染物質の清浄
方法は、反応性ガスをイオン注入装置へ供給する工程を
含む。正の電気バイアスは、電極部材に印加される。プ
ラズマグロー放電は、注入室内に作り出され、注入室壁
及び支持体に付着する汚染物質を除去する。汚染物質
は、注入室から除去される。注入室内の圧力は、真空圧
力より高圧に調整されるのが望ましく、電子源は、プラ
ズマグロー放電を起こすのに設けられるのが望ましい。
【００２７】イオン注入装置を清浄する別の方法は、反
応性ガスをイオン注入装置へ供給する工程を含む。負の
電気バイアスは、注入室壁または支持体に印加される。
負のバイアスが印加されない注入室壁または支持体は接
地される。プラズマグロー放電は、注入室内で作り出さ
れ、印加される負のバイアスを有する注入室壁または支
持体に付着する汚染物質を除去する。汚染物質は、注入
室から除去される。
【００２８】本発明のこれらの目的及び別の目的、利点
及び特徴は、添付の図面に関連して記載された本発明の
好適な具体例の記載からより良く理解されるであろう。
【００２９】
【発明の実施の形態】注入装置の作動 次に図面を参照すると、図１は、イオンビーム注入装置
10を示しており、これには、イオン源12、イオンビーム
16を形成及び成形するための装置14及び注入部18が設け
られている。注入部18の注入室20内でウェハ（図示せ
ず）が受け取るイオン注入量を監視して制御するために
制御電子機器（図示せず）が設けられている。イオンビ
ーム内のイオンは、図１に「Ｄ」で示された所定の所望
ビーム経路を通過する。ビーム経路Ｄには、ビームがイ
オン源12から注入部18までの距離をビームが移動する時
に、さまざまな量でイオンビームが発散する。ビームの
発散によって所定のビーム経路Ｄの「限界」が、図１に
それぞれ「Ｄ' 」及び「Ｄ"」で示されている。
【００３０】イオン源12は、イオン源材料が噴射される
内部領域を形成しているプラズマ室22を含む。イオン源
材料は、イオン化ガスまたは気化イオン源材料を含んで
もよい。固体状のイオン源材料は、一対の気化器24に配
置される。次に、ガス化したイオン源材料をプラズマ室
22へ噴射する。もし、ｐ型ドーパントが望ましければ、
ホウ素、ガリウムまたはインジウムを使用する。もし、
ｎ型ドーパントが望ましければ、アンチモン、砒素また
は燐を使用することができる。
【００３１】イオン源材料にエネルギーが加えられる
と、正電荷イオンがプラズマ室22内に発生する。正電荷
イオンは、プラズマ室22の開口部を覆うカバープレート
26の楕円形アークスリットを通ってプラズマ室内部から
出ていく。
【００３２】イオン源材料をイオン化するためにマイク
ロ波エネルギーを利用したイオン源は、1994年９月26日
に出願され、本出願の譲受人に譲渡された米国特許出願
第312、142 号に開示されている。米国特許出願第312、14
2 号は、本出願に参考として含まれる。イオンビーム16
は、イオン源12から脱気経路を介して注入室20へ移動
し、この注入室も脱気されている。ビーム経路の脱気
は、真空ポンプ28によって行われる。
【００３３】プラズマ室22のイオンは、プラズマ室のカ
バープレート26のアークスリットから取り出されて、プ
ラズマ室のカバープレート26に隣接する一組の電極32に
よって、質量分析磁石30に向けて加速される。電極32
は、プラズマ室内部からイオンを取り出して、加速して
質量分析または分析磁石30によって定められた領域内へ
進められる。一組の電極32は、抑制電極34と引出し電極
36を含み、引出し電極は、３つの球形絶縁体38によって
抑制電極から間隔をおいて配置されている。（図１には
１つだけの絶縁体が示されている）。
【００３４】注入装置10の作動中に、抑制電極34は、プ
ラズマ室22から出ていくイオンの逆戻りを最小限に抑え
るために、負の電圧を印加される。プラズマ室22は、高
い正電位に励起され、引出し電極36は、接地電圧に設定
されて、プラズマ室22から正イオンを取り出す。各電極
34、36 は、合致する半円のディスク半割体で構成され、
このディスク半割体は、イオンが通過する間隙を形成す
るために、間隔をおいて配置されている。
【００３５】イオンがイオンビーム16に沿って移動する
と、イオンは、イオン源12から出て、質量分析磁石30に
よって形成される磁界に入る。質量分析磁石30は、イオ
ンビーム形成構造部14の一部であって、磁石ハウジング
40内に支持されている。磁界の強さと向きは、制御電子
機器（図示せず）によって制御されている。質量分析磁
石30は、界磁巻線（図示せず）によって形成された磁気
ヨーク（図示せず）を含む。磁界は、磁石の界磁巻線を
流れる電流を調整することによって制御される。質量分
析磁石30から注入部18へのイオンビームの移動経路に沿
って、イオンビームがさらに成形及び評価される。そし
て質量分析磁石ハウジング40の高電圧から設置された注
入室20までの電圧降下によってイオンが加速される。
【００３６】質量分析磁石30は、適当な質量を有するイ
オンだけがイオン注入部に到達できるようにする。プラ
ズマ室22内のイオン源材料のイオン化は、望ましい原子
質量の正電荷イオンを発生させる。しかし、所望のイオ
ンに加え、イオン化工程は、適当な原子質量以外のイオ
ンも一部発生する。適当な原子質量より多いか、または
少ない原子質量を有するイオンは、注入には適していな
いし、望ましくない種類と言える。
【００３７】質量分析磁石30によって発生した磁界によ
って、イオンビームのイオンは湾曲軌跡内を移動する。
磁界の強さは、制御回路要素（図示せず）によって形成
される。磁界は、所望の種類のイオンの原子質量と同一
の原子質量を有するイオンだけが注入室20へのビーム経
路を通過するように形成されている。
【００３８】所望の種類のイオンは、経路Ｄに沿って、
またはもっと正確には、同様な荷電イオン（イオンはす
べて正電荷を有している）の反発力の結果としてある程
度のビーム発散が常であるために「Ｄ' 」及び「Ｄ" 」
によって定められるイオンビーム経路「包絡線」内を移
動する。
【００３９】図１において、「Ｈ」で示される経路は、
原子質量が注入中の所望種類のイオンよりはるかに重い
（約50％重い）望ましくないイオンの軌道経路を示す。
「Ｌ」で示される経路は、原子質量が注入中の所望種類
のイオンよりはるかに軽い（約50％軽い）望ましくない
イオンの軌道経路を示す。所望種類のイオンの原子質量
よりはるかに軽いか、はるかに重い原子質量を有する望
ましくないイオンは、質量分析磁石の磁界を通過する時
に、所定の所望のビーム経路Ｄから大きく外れて、質量
分析磁石ハウジング40に衝突する。
【００４０】イオンビーム形成構造部14は、さらに四重
極レンズアセンブリ42と、回動可能なファラディーカッ
プ44と、イオンビーム中和装置46とを有している。四重
極アセンブリ42は、イオンビーム16の回りに配置され、
イオンビーム16の高さを調整するために、制御電子機器
（図示せず）によって選択的に励起される一組の磁石48
を含む。四重極アセンブリ42は、ハウジング50内に支持
されている。
【００４１】ファラディーカップ44に面した四重極アセ
ンブリ42の端部に、イオンビーム分解プレート52が設け
られている。分解プレート52は、ガラス入りグラファイ
ト素材で構成されている。分解プレート52は、イオンビ
ーム16内のイオンが四重極アセンブリ42から出ていく時
に、イオンが通過する細長い孔を有する。分解プレート
52は、所望の種類のイオンの原子質量に近いが同一では
ない原子質量を有するイオンビーム16から望ましくない
種類のイオンを除去するために、質量分析磁石30と関連
して機能する。分解プレートに関しては、1995年７月17
日に出願され、発明の名称が「イオンビーム注入装置の
内部表面から汚染物質を除去する方法」という、ブレイ
クに付与された米国特許出願を参照されたい。
【００４２】四重極アセンブリ42は、支持ブラケット54
及び支持プレート56によって支持されている。支持ブラ
ケット54は、ハウジング50の内部表面と結合しており、
支持プレート56は、複数のねじによってハウジング50の
端部と接続している。支持プレート56には、四重極アセ
ンブリ遮蔽板（図示せず）が取り付けられている。この
四重極アセンブリ遮蔽板は、質量分析磁石磁界を通過し
た後でハウジング50に衝突することを避けることができ
るほどに十分に所望のイオン種の原子質量に「近い」
が、分解プレート52に衝突するイオンよりもより大きく
磁界によって偏向される所望のイオン種の原子質量とは
かなり異なる原子質量を有する望ましくないイオン種
が、四重極アセンブリ42に衝突しないように保護する。
注入装置10の作動中に、四重極アセンブリ遮蔽板の上流
側に面する表面に衝突する望ましくないイオンはプレー
トに蓄積する。この四重極アセンブリ遮蔽板に関して
は、1995年７月17日に出願され、ブレイクに付与された
米国特許出願を参照されたい。
【００４３】図１からわかるように、ファラディーカッ
プ44は、四重極アセンブリ42とイオンビーム中和装置46
の間に配置されている。ファラディーカップ44は、ビー
ム特性を測定するために、イオンビームを遮る位置へ回
動できるようにハウジング50に回動可能に連結されてい
る。ビーム特性がイオン注入に満足できるものあるなら
ば、注入室20におけるウェハ注入を妨害しないように、
ビーム線から離れた位置に揺動させる。
【００４４】イオンビーム中和装置46は、通常、電子シ
ャワーと呼ばれている。1992年11月17日にベンべニステ
に対して許可された米国特許第5、164、599 号は、イオン
ビーム注入装置内の電子シャワー装置を開示しており、
その開示内容は、参考として本発明に含まれている。プ
ラズマ室22から引き出されたイオンは、正に帯電してい
る。もし、正電荷イオンがウェハの注入前に中和されな
い場合、ドープされたウェハは、実効正電荷を示す。上
述の米国特許第5、164、599 号においては、そのようなウ
エハ上の実効正電荷は、望ましくない特性を有してい
る。
【００４５】図２及び図３に示す中和装置46は、開口形
成部材58（以下、バイアス開口ともいう。）と、ターゲ
ット（中空本体）60と、延長管（細長い中空部材）62と
を含む。バイアス開口58、ターゲット60及び延長管62の
各々は、中空であり、組み付けたとき、開放端部を有す
る円筒内部領域を形成し、それをイオンビーム16が通過
して、二次電子放出によって中和される。
【００４６】中和装置46は、ハウジング50にボルト締め
されている取り付けフランジ（支持構造体）64によって
ハウジング50に対して位置決めされている。フランジ64
は、電気絶縁材で形成されている。取り付けフランジ64
から支持部材66が伸びている。支持部材66は、冷却流体
を循環させるための内部経路（図示せず）を形成する。
二つの管継手67によって、水供給経路（図示せず）と支
持部材経路を接続している。
【００４７】バイアス開口58は、支持部材66と一体形成
されている。バイアス開口58は、円筒壁70と、円筒壁70
によって形成された開口部に配置されたリング68とを含
む。リング68は、少なくとも二つの電気絶縁部材72によ
って、壁70から電気的に絶縁されており、電気絶縁部材
72の一つを図３に示す。各絶縁部材72は、ゴムのような
電気絶縁材で形成されたプラグ74と電気導体のねじ76を
含む。各プラグ74は、円筒壁70内の開口部78に挿入さ
れ、各ねじ76は、プラグ74の開口部80を介して挿入さ
れ、リング68と接触している。ねじ76によって、リング
68と壁70との間を引き離し、それによって、リング68
は、壁70から電気的に絶縁されている。
【００４８】二つの電気的フィードスルー(feed-throug
hs) 82、84 が取り付けフランジ64の開口部86を介して伸
びている。各フィードスルー82、84 は、ゴム等で形成さ
れた電気絶縁プラグ88に挿入されている。フィードスル
ー82、84 は、それぞれ中和装置制御器（図示せず）から
伸びる電気コネクタ（図示せず）と連結される。フィー
ドスルー82は、導電体92とねじ76の一方を接続する導線
90を介して、リング68を負電圧Ｖ−に励起させる（図２
参照）。フィードスルー82,84 及び導線90,98は電気バ
イアスを与えるバイアス手段となる。
【００４９】フィードスルー84は、導管94（図４）内の
導電体（図示せず）によって、バイアス開口58の電流を
監視するために、ハウジング96内の回路に接続されてい
る。フィードスルー84の導電体92は、別のねじ76まで伸
びる導線98を介してバイアス開口58と電気的に接続され
ている。フィードスルー82，84は、ワッシャ83、ガスケ
ット85及びナット87によってフランジ64に固定されてい
る。
【００５０】バイアス開口58は、ウェハに蓄積したすべ
ての正電荷が、電子を中和させる中和装置46の上流側で
イオンビーム16を減損させることを防止するゲートとし
ての機能する。もし、このような減損が起こるならば、
空間電荷のためにイオンビーム16が拡大して搬送が非常
に非効率的になる。
【００５１】支持部材66は、四つのタップ付き孔108 を
有する。ターゲット60は、フランジ104 を有し、四つの
ねじ106 がタップ付き孔108 にねじ込まれて支持部材66
と連結する。ターゲット60は、支持部材66に隣接した円
周に沿って形成された開口部110 を有する。また、ター
ゲット60は、それぞれ１つの開口を有する４つのタブ11
2 を有し、そこに絶縁部材114 を収容する。各絶縁部材
114 は、雄ねじを有するプラグ116 を有し、このプラグ
は絶縁材料で作られ、タブ112 の開口内に伸びている。
絶縁体ねじ118 は、プラグ116 の開口を介して延長管62
の開口へねじ込まれる。ワッシャ120 は、それぞれのね
じ118 を適当な場所に固定する。ねじ118 によって、延
長管62をターゲット60へ結合させるが、延長管62は、タ
ーゲット60から電気的に絶縁される。延長管62は、延長
管62に固定されたねじ122 と接地端子Ｇを結ぶ導線124
を介して結線によってアースされている。
【００５２】図３に示すように、端子Ｇ用の接地導電体
126 が、取り付け板128 の開口及び取り付けフランジ64
の開口132 を介して伸びている。取り付け板128 は、フ
ランジ64のタップ付の孔にねじ込まれる２つのねじ129
によって、フランジ64に取り付けられる。
【００５３】絶縁プラグ130 は、フランジ64の開口132
に収容される。ナット134 は、フィードスルー126 のね
じ付き端部にねじ込まれ、ワッシャ136 と共にフィード
スルー126 を適当な場所に固定する。導線124 は、キャ
ップ138 によってフィードスルー126 の端部に接続され
る。ねじ140 は、導電体126 の他端部にねじ込まれる。
アース線（図示せず）は、導電体126 のねじ140 に接続
される。
【００５４】二つのフィラメントフィードスルー142
は、取り付けフランジ64の開口を介して伸びており、一
組のフィラメント（電子放出手段）144 と電気的に結合
している。二つの支持部材146 は、絶縁リング150 に取
り付けられたナット148 によって、それぞれフランジ64
に固定されている。電気導電体で形成された二つの導電
体部材152 は、それぞれ支持部材146 の一つと固定され
ている。各導電体部材152 は、フィラメント支持体154
と接続している（図４参照）。フィラメント144は、フ
ィラメント支持体154 で支持され、導電体部材152 と電
気的に結合している。
【００５５】フィラメント支持板156 は、ねじ157 によ
って、支持部材66に固定され、フィラメント144 を収容
する複数の孔を有する。取付け具158 は、ねじ163 によ
って支持部材66に固定され、フィラメント144 がそれを
介してターゲット60の内部へ伸びる開口159 を有する。
ターゲット60は支持部材66に接続されており、支持部材
66はアースされている。従って、ターゲット60もアース
されている。
【００５６】通常の作動において、フィードスルー142
に電流を供給することによって、フィラメント144 が励
起されると、フィラメント144 は、ターゲット60の内部
領域に加速される高エネルギー電子を放出する。高エネ
ルギー電子は、ターゲット60の内部壁に衝突する。高エ
ネルギー電子とターゲット内部壁の衝突によって、低エ
ネルギー電子が放出される、すなわち、いわゆる二次電
子放出が生じる。
【００５７】通常の作動において、イオンビーム16内の
正電荷イオンが、バイアス開口58の内部領域に形成され
た負に帯電された電界中を通過すると、ビームはビーム
の発散度を増加させる。正電荷イオンは、同種の電荷と
は互いに対して固有の反発力を備えている。ビーム16が
バイアス開口を通過すると、電界中では、ビームの発散
が増加する。
【００５８】イオンビーム16内のイオンと残留ガス原子
との衝突によって低エネルギー電子が発生し、この低エ
ネルギー電子によって高密度のイオンビームの搬送が可
能になる。この空間電荷の中和にも関わらず、ビーム電
位は、望ましい電位よりも高くなる。ドープされたウェ
ハにエッチング処理した回路構成部品（図示せず）は、
高すぎるビーム電位から正電荷による破損を受けやす
い。中和装置46によって発生された低エネルギーの二次
電子は、正電荷イオンビーム16に引き寄せられ、さらに
ビーム電位を低下させる。これによって、荷電による回
路構成部品の破損の可能性が減少する。
【００５９】注入装置10の通常の作動において、延長管
62は、フィラメント144 から放出された一次電子が注入
室20へ入るのを防止するように機能する。注入室では、
一次電子は、ウェハに直接衝突し、損傷をもたらす。延
長管62は、ビーム16に近接する接地面を与えてビーム電
位を減少させる機能を有している。
【００６０】開口161 を形成するグラファイトリング
（第１の開口形成部材）160 は、バイアス開口58に接続
されている。電気絶縁リング（第２の開口形成部材）16
2 は、バイアス開口58からリング160 を電気的に絶縁し
ている。この結合は、バイアス開口58に接するタブ164
によって達成される。このタブは、電気的に絶縁されて
雄ねじを有するプラグ166 を収容するための孔を有す
る。プラグ166 は、１つの開口を介してそこに絶縁ねじ
168 を収容する。
【００６１】リング160 を形成する開口は、プラグ166
をタブ164 の開口にねじ込み、かつプラグ内の開口を介
してねじ168 をねじ込むことによって、バイアス開口58
に接続されている。ねじ168 は、絶縁リング162 内の開
口170 及びリング160 内の開口172 にねじ込まれてい
る。ねじ174 は、絶縁リング162 内の開口176 及びグラ
ファイトリング160 内の開口178 を介して伸び、絶縁リ
ング162 とグラファイトリング160 を固定している。ア
ース線124 は、通常グラファイトリング160 を接地する
ために、ねじ174 の一つと接続されている（図２参
照）。バイアス開口58及びグラファイトリング160 の配
置は、低エネルギー電子が中和装置46から出ていくのを
防ぐ。
【００６２】ガス供給経路180 は、取り付けフランジ64
から伸び、二つのねじ100 によってターゲット60に接続
されるプレート102 内の開口181 に一端部が挿入され
る。ガスブリード・フィードスルー182 は、プレート18
4 によって供給経路180 の他端部と結合しており、この
プレートは、フランジ64のタップ付きの開口に伸びる四
つのねじ186 によってフランジ64に固定されている。ガ
スブリード・フィードスルー182 は、プレート184 の開
口内及びフランジ64の開口183 内に伸びている。フィー
ドスルー182 は、端部にガス源（図示せず）と接続する
ための管継手188を有する。中和装置46の通常の作動に
おいて、低密度のアルゴンガスは、ガス供給経路180 を
介してターゲット60の内部領域へ放出される。二次電子
の放出は、通常の作動の際のアルゴンガスの存在によっ
て増加される。
【００６３】図１からわかるように、延長管62の下流端
部は注入室20に隣接しており、そこではウェハにイオン
が注入される。ウェハは、多くの場合に選択的にイオン
ビーム処理の前にフォトレジスト材（図示せず）が塗布
される。フォトレジストは、主に炭化水素材である。イ
オンがウェハ表面に衝突すると、フォトレジスト被膜の
粒子がウェハから離脱して、ウェハ支持体190 の表面に
付着し、延長管62が注入室20に近接しているので、注入
装置の作動中にフォトレジストが延長管62の内面及び外
面上にも蓄積する。
【００６４】注入部18は、注入室20を形成する室壁193
を有するハウジング191 を含む。注入室20内に円板状の
ウェハ支持体190 が回転可能に支持されている。ウェハ
支持体190 は、注入室20の室壁193 から電気的に絶縁さ
れている。処理されるウェハは、ウェハ支持体190 の周
辺縁の近くに配置され、支持体は、モータ（図示せず）
によって、約1200 rpmで回転する。ウェハが円形経路内
で回転する時、イオンビーム16はウェハに衝突してウェ
ハを処理する。注入部18は、ハウジング50に対して回動
可能であり、可撓性ベロー192 によってハウジングに連
結されている。注入部18が回動できることによって、ウ
ェハ注入表面に対するイオンビーム16の入射角度を調整
することができる。
【００６５】注入室20には電気的絶縁フィードスルー19
4 を設けることができ、このフィードスルーは、室壁19
3 の一つの開口196 を介して伸びている。ここでは、直
径数インチのプレートとして示される電極198 は、室壁
193 の凹所200 に配置されている。電気結線202 は、フ
ィードスルー194 を介して電極198 まで伸びている。
【００６６】イオンビーム中和装置の清浄方法 注入装置10の作動中に、ドーパント材料、フォトレジス
ト材料及び望ましくない種類のイオンの形の汚染物質
が、イオンビーム中和装置46の表面及び注入室20に蓄積
する。このような汚染物質の蓄積は、これらの装置の適
切な作動を妨げる。
【００６７】本発明は、中和装置46及び注入室20の選択
された構成部品を清浄するために、プラズマグロー放電
を使用する。プラズマグロー放電は、スパッタリングま
たは反応性イオンエッチングによって、汚染された構成
部品を清浄するために使用することができる。
【００６８】本発明が中和装置46と注入室20の選択され
た構成部品を清浄するために使用するプラズマグロー放
電における第１の機構は、反応性イオンエッチングであ
る。プラズマグロー放電は、中和装置内46の圧力を１×
10-3〜１×10-4トル(torr)までの範囲で上昇させ、反応
性ガスをガス供給経路180 によってターゲット60へ連続
的に供給し、清浄すべき構成部品に負のバイアスを印加
し、それによって、この構成部品を陰極にする。清浄の
ため選択された構成部品は、負のバイアスを印加するこ
とによりすべて陰極と呼ぶことにする。
【００６９】電子は、負のバイアスの印加によって陰極
から放出される。電子をガス容積体中に放出することに
よって、連続的に中和装置46へ供給される反応性ガス原
子はイオン化される。反応性ガス原子の各イオン化は、
ガスイオンを作り出し、電子を放出する。ガス容積体中
に高濃度のイオンを発生させると、プラズマグロー放電
が作り出される。
【００７０】プラズマグロー放電は、ガスイオンと電子
の再結合によって作り出されて低エネルギー状態とな
り、そこで、プラズマ内のガスイオンはグロー放電の
「グロー」を放出しかつ作り出す。プラズマグロー放電
が一旦形成されると、グロープラズマ容積体が形成さ
れ、プラズマができ上がる。そして、いわゆる暗部シー
スが陰極の内壁の周囲の領域に形成される。
【００７１】暗部シースは、プラズマを取り囲む領域と
して定義され、その領域では、プラズマ容積体から電子
が失われないように、電界が形成される。この暗部シー
スは、プラズマを包囲している導電体に電位を加えるこ
とによって生じる。暗部シースにおいては、電子は、外
部印加電圧または大地に対するプラズマの電位の電界に
よって、「拒絶」される。イオンと電子の再結合は、暗
部シースにおいては困難なので、この領域に暗部が作ら
れる。
【００７２】暗部シースの電界は、陰極の内部表面に向
かってガスイオンを加速させる。暗部シースは、二次電
子もプラズマへ加速する。陰極の清浄の際に発生する反
応性イオンエッチングにおいて、化学的反応性ガスイオ
ンは、陰極の内部表面に指向され、そこでは、ガスイオ
ンは、汚染物質と化学的に反応する。この反応は、反応
性ガス及び汚染物質の反応生成物または揮発性のガスの
種類を形成する。ガスの種類は、真空ポンプ28によっ
て、中和装置46から吐き出される。
【００７３】フィラメント144 は、プラズマグロー放電
の発生を補助するために励起されるのが望ましい。励起
されたフィラメントは、ターゲット60の内部表面に衝突
する高エネルギー電子を放出する。今度は、これで二次
電子が形成され、二次電子は、ガス容積体へ加速され、
もっと多くのガス粒子をイオン化し、ガス容積体にもっ
と多くの電子を発生させる。この電子の供給と、反応性
ガス原子の陰極への連続的吐出は、プラズマグロー放電
を持続させる。化学的反応ガスイオン及びプラズマグロ
ー放電を使用する汚染物質の除去工程は、ニューヨーク
のオレンジバーグの材料調査研究所のデイビッド Ｃ．
ヒンソンに対して1984年の版権のある「プラズマの基
礎」というタイトルの著書に記載されており、その内容
は参考として本発明に含まれる。
【００７４】もし、ターゲット60が清浄されるならば、
負のバイアスをフランジ64へ印加することによって、負
のバイアスをターゲットへ印加するのが望ましい。負の
バイアスは、フィードスルー82及び導線98またはフィー
ドスルー84及び導線90を介して、外部電源（図示せず）
からフランジ64へ印加される。アースされた延長管62及
び／またはアースされたターゲット60のような少なくと
も１つの別の構成部品は、陽極として機能する。
【００７５】バイアス開口58を清浄する時は、負のバイ
アスは、フィードスルー82及び導線98またはフィードス
ルー84及び導線90を介して外部電源からバイアス開口58
へ印加される。アースされた延長管62及び／またはアー
スされたターゲット60のような少なくとも１つの別の構
成部品は、陽極として機能する。
【００７６】もし、グラファイト開口160 を清浄するな
らば、負のバイアスは、アース端子Ｇ及び導線124 を介
して外部電源からこの開口160 へ印加される。アースさ
れた延長管62及び／またはアースされたターゲット60の
ような少なくとも１つの別の構成部品は、陽極として機
能する。
【００７７】延長管62を清浄する時は、負のバイアス
は、アース端子Ｇ及び導線124 を介して外部電源から延
長管へ印加される。アースされたターゲット60のような
少なくとも１つの別の構成部品は、陽極として機能す
る。
【００７８】中和装置46の清浄工程用の適切なパラメー
タを考慮すると、約300 Ｖの陰極電圧を使用することが
望まれる。陰極電流は、150 ｍＡ〜300 ｍＡの範囲であ
ることが望まれる。フィラメント電圧及び電流は、それ
ぞれ約12Ｖ及び約15Ａであることが望まれる。ガス流量
率は、毎分５ｃｍ3 〜10ｃｍ3であることが望まれる。
清浄時間は、２分から10分の範囲であることが望まれ
る。
【００７９】清浄工程の際に使用するガスの種類を考慮
すると、注入装置10の作動中にアルゴンガスが、イオン
を発生させるためにプラズマ室に導入されるイオン源ガ
スとして頻繁に使用される。しかし、イオンビーム源と
してアルゴンガスを使用して汚染物質を清浄すること
は、望ましくないことが証明された。アルゴンガスは、
スパッタリングでしか汚染物質を除去しない。このよう
なスパッタリングされた材料は、凝縮によって別の注入
表面に再蓄積する。従って、アルゴンイオンビームを使
用する注入装置の構成部品の清浄方法は、汚染物質の再
分配をもたらす。
【００８０】清浄が行われる時に、イオン源ガスとして
アルゴンガスを使用する代わりに、酸素、水素またはフ
ッ素のような反応性ガスを清浄ガスとして使用する。こ
のようなガスを使用すると、ガスイオンと汚染物質の間
に化学反応が起こり、汚染物質の揮発性種である反応生
成物を形成する。汚染物質のこの揮発性種は、真空ポン
プ28によって注入装置から吐き出させて外部に排出する
ことができる。
【００８１】例えば、もし、ホウ素10がターゲット60に
付着する汚染物質ならば、水素をイオン源ガスとして使
用すると、注入装置10から容易に吐き出すことができる
六水素化二ホウ素（Ｂ2 Ｈ6 ）ガスに変化する汚染物質
を生成する。あるいは、もし、フッ素をイオン源ガスと
して使用すると、ホウ素10汚染物質は、三フッ化ホウ素
（ＢＦ3 ）ガスに変化し、ついで注入装置から吐き出さ
れる。フォトレジスト汚染物質を除去するために、イオ
ン源ガスとして酸素が使用される。フォトレジスト材料
は、炭酸ガス（ＣＯ2 ）及び水蒸気ガス（Ｈ2 Ｏ）に変
化する。
【００８２】中和装置46を清浄する別の方法は、イオン
ビーム16を使用することである。イオンビーム16は、汚
染物質と反応するために選択されたイオン源材料から発
生し、汚染物質の揮発性ガス種を形成する。例えば、フ
ォトレジスト汚染物質を除去する時、酸素は、ビーム16
内のイオン源として使用される。ついで、フォトレジス
ト材は、ビーム16によって、炭酸ガス及び水蒸気ガスに
変化する。ガス化したイオン源材料は、プラズマ室22へ
注入される。
【００８３】ビームのエネルギーは、約５ｋｅＶ〜10ｋ
ｅＶの低エネルギーに設定される。バイアス開口58は、
−300 Ｖの電圧を印加することにより充電される。フィ
ラメント144 は、この工程では充電されない。低エネル
ギーのイオンビームを使用することによって、ビーム内
のイオン速度が減速され、イオンが互いに反発する。こ
の作動モードは、イオンビーム16がバイアス開口58を通
過する時に、イオンビームの「破裂」を引き起こし、ビ
ームがターゲット60及び延長管62を介して通過する時
に、ビームは電子放射によって中和されないので、イオ
ンは、正荷電されたままであり、イオンが同一の電荷を
有するので、延長管62及び延長管から下流のかなりの範
囲で発散する。
【００８４】イオンビーム16は、バイアス開口58がこの
開口に印加された負のバイアスを有するために、ターゲ
ット60及び延長管62で拡大する。ビーム16は、イオン注
入の際に通常の直径を有する中和装置46へ入り、つい
で、バイアス開口58の下流の直径を拡大させる。ターゲ
ット60及び延長管62の内部表面は、拡大したビーム16が
ターゲット及び延長管と接触すると清浄される。真空ポ
ンプ28は、注入装置10から汚染物質を吐き出す。
【００８５】注入室の清浄方法 注入室20は、プラズマグロー放電を使用して、二つのう
ちの１つの方法で清浄される。注入室20の清浄の１つの
方法は、外部電源（図示せず）から室壁193 またはウェ
ハ支持体190 のいずれか一方に負の電気バイアスを印加
し、また他方をアースすることによって行われる。室壁
193 は、ウェハ支持体190 からは電気的に絶縁されてい
る。従って、負のバイアスがウェハ支持体190 に印加さ
れ、室壁193 はアースされる。ついで、ウェハ支持体19
0 は、陰極として機能し、清浄される。逆に言えば、負
のバイアスは、外部電源から室壁193 へ印加され、ウェ
ハ支持体190 はアースされる。ついで、室壁193 は陰極
として機能して清浄される。
【００８６】プラズマグロー放電は、中和装置46に関し
て前述した方法で注入室20内に形成される。すなわち、
室壁193 またはウェハ支持体190 は陰極として機能し、
反応性ガスは注入室20へ供給され、フィラメント144 は
充電される。真空ポンプ28は、注入室20から揮発性種を
吐き出し、揮発性種を注入装置10から外部に排出する。
【００８７】注入室20の清浄の別の方法は、電気的に絶
縁されたフィードスルー194 を開口196 を介して注入室
20へ配置することである。電極198 は、注入室20の壁19
1 の凹所200 に配置される。電気結線202 は、フィード
スルー194 から電極198 まで伸びている。プラスのバイ
アスが外部電源から電気結線202 を介して電極198 に印
加されており、ウェハ支持体190 及び室壁193 を陰極に
している。
【００８８】ついで、プラズマグロー放電は、中和装置
46に関して上述した方法で注入室20内で充電される。す
なわち、プラスのバイアスが電極198 に印加され、反応
性ガスが注入室20に供給され、フィラメント144 が充電
される。真空ポンプ28は、注入室20から揮発性種を吸引
し、揮発性種を注入装置10から排出する。
【００８９】注入装置の清浄工程用の適切なパラメータ
を考慮すると、約300 Ｖの陰極または陽極電圧を使用す
ることが望まれる。陰極または陽極電流は、150 ｍＡか
ら300 ｍＡの範囲であるのが望まれる。フィラメント電
圧及び電流は、それぞれ約12Ｖ及び約15Ａであるのが望
まれる。ガス流量率は、毎分５ｃｍ3 〜10ｃｍ3 である
のが望まれる。清浄時間は、約30分であるのが望まれ
る。
【００９０】本発明は、ある程度の独創性をもって説明
したが、当業者には本発明の特許請求の範囲を逸脱する
ことなく、また、本発明の実施例に記載した内容に修正
及び変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】イオンビーム中和装置及びイオン注入室を含む
イオンビーム注入装置を示す部分断面平面図である。
【図２】図１のイオンビーム注入装置のイオンビーム中
和装置の拡大平面図である。
【図３】図２に示すイオンビーム中和装置の分解透視図
である。
【図４】図２のほぼ４−４線から見たイオンビーム中和
装置の端面図である。
【図５】図４のほぼ５−５線から見た図である。
【符号の説明】
10 イオンビーム注入装置 46 イオンビーム中和装置 60 ターゲット（中空本体） 62 延長管（細長い中空部材） 64 取り付けフランジ（支持構造体） 82,84 フィードスルー 90,98 導線 144 フィラメント（電子放出手段） 180 ガス供給経路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/265 Ｈ０１Ｌ 21/265 Ｎ (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 イオンビーム注入装置（10）の支持構造
    体（64）から伸びる中空本体（60）と前記中空本体（6
    0）の内部壁に高エネルギー電子を放出して低エネルギ
    ーの二次電子を作り出すか、または前記本体の内部にプ
    ラズマからの低エネルギー電子を取り出すための電子放
    出手段（144 ）と前記中空本体に隣接し、かつこの本体
    から電気的に絶縁された細長い中空部材（62）と前記中
    空本体及び細長い部材から汚染物質を除去するために、
    プラズマグロー放電を作り出すための清浄手段（180、14
    4、64、82、84、90、98）とを備えていることを特徴とする自
    浄式イオンビーム中和装置。
  2. 【請求項２】 清浄手段は、反応性ガスを中和装置に供
    給するための装置（180 ）を含んでいることを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 清浄手段は、前記中空本体と細長い中空
    部材のいずれか一方に第１の電気バイアスを、また残り
    の他方に、第１の電気バイアスより高い第２の電気バイ
    アスを印加するためのバイアス手段（82、84、90、98 ）を
    さらに含んでいることを特徴とする請求項２に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】 清浄手段には、グロー放電を開始するた
    めに起動される前記電子放出手段（144 ) をさらに含ん
    でいることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 清浄手段は、汚染物質を中和装置から吐
    き出すためのポンプ（28）をさらに含むことを特徴とす
    る請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 中空本体（60）が、接続される接地され
    た支持フランジ(64)を含み、この支持フランジが前記支
    持構造体（64）に取り付けられていることを特徴とする
    請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記中空本体（60）に隣接し、この本体
    から電気的に絶縁されている第１の開口形成部材（160
    ）とこの開口形成部材に隣接し、この部材から電気的
    に絶縁されている第２の開口形成部材とをさらに含み、 前記清浄手段は、前記第１，第２の開口形成部材を清浄
    するようになっていることを特徴とする請求項１に記載
    の装置。
  8. 【請求項８】 互いに電気的に絶縁された少なくとも２
    つの構成部品（160、58、60、62）を有するイオンビーム中
    和装置（46）に反応性ガスを供給し、 負の電気バイアスを前記構成部品の少なくとも１つに印
    加し、 負の電気バイアスが印加されないように前記構成部品の
    少なくとも１つを接地させ、 前記構成部品から汚染物質を除去するために、前記中和
    装置（46）内にプラズマグロー放電を作り出し、 前記中和装置から汚染物質を除去する、各工程を含むこ
    とを特徴とするイオンビーム中和装置の内部表面に付着
    する汚染物質の清浄方法。
  9. 【請求項９】 反応性ガスは、水素、フッ素、及び酸素
    よりなるグループから選択された一つまたは複数のガス
    であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 イオンビーム中和装置内の圧力を通常
    のイオン注入圧力よりも高圧に調整する工程をさらに含
    むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 プラズマグロー放電を開始するために
    電子の供給源を用意する工程をさらに含むことを特徴と
    する請求項８に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記ガスは、汚染物質と反応し、汚染
    物質の揮発性種を作り出し、この揮発性種は、イオンビ
    ーム中和装置から除去されることを特徴とする請求項８
    に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 イオン源材料からイオンを取り出し、
    さらに、軌道に沿って脱気された領域を介してイオン注
    入室（20）までのビーム経路を移動するイオンビーム
    （16）内に、前記イオンを形成し、 イオンビーム中和装置（46）内のイオンビームを、この
    中和装置（46）の内部表面に付着する汚染物質と接触す
    るように拡大させ、 汚染物質を前記中和装置から除去する、各工程をさらに
    含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 イオンビームは、ビームのエネルギー
    を調整し、かつ中和装置の開口形成部材（58）に電圧を
    かけることによってビームが前記中和装置内で拡拡大さ
    れることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 イオンビームのエネルギーは、５ｋｅ
    Ｖ〜10ｋｅＶの範囲に調整されることを特徴とする請求
    項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 イオン源材料は、汚染物質の揮発性種
    を形成するために選択されることを特徴とする請求項１
    ３に記載の方法。
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