JPS62105340A - Ion generator - Google Patents
Ion generatorInfo
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- JPS62105340A JPS62105340A JP24279985A JP24279985A JPS62105340A JP S62105340 A JPS62105340 A JP S62105340A JP 24279985 A JP24279985 A JP 24279985A JP 24279985 A JP24279985 A JP 24279985A JP S62105340 A JPS62105340 A JP S62105340A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造等に用いられるイオン発生装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ion generator used in semiconductor manufacturing and the like.
第７図は、例えば特開昭５７−３０２５１号公報に示さ
れた従来のイオン発生装置の一例を示′１′縦断面図で
ある。（１）は導電性を有する真空筐体で七の後端には
、開口部を閉塞するよう！に、、導電性を有する支持板
（２）が絶縁物（３）を挾んで保持されろ、、支持板（
２）には、それを１１通してガス導入管（４）が一体的
に設けられる。このガス導入管（４）の後端がガス導入
口（５）である。一方、ガス導入管（４）の真空筐体（
１）内に位置する先端部には、プラズマ生成室（６）が
一体的に設けられている。７′ラズマ主カ又室（６）に
はフィラメント（７）が絶縁物（８）を挾んで保持され
、フィラメント（７）の両端にはフィラメント電極（９
）が結合されている。フィラメンｌ−電極（９）の端部
は支持板（２）に保持され友Ｐ３縁物叫を貫通して外部
に導出されている。プラズマ生成室（６）の前面には、
４空筐体（１）と一体にした引出胤極糸α℃が設けられ
ている。また、引出電極系α刀およびプラズマ発生器の
部分において真空筐体（１）の外側には、外部磁石（６
）が設けられている。ま之、真空筐体（１）〔引出電極
系（１１１）と支持板（２）Ｌプラズマ生成室（６）〕
間、支持板（２）［プラズマ生成室（６）〕と一方のフ
ィラメント電極（９）、および一対のフィラメント電極
（９）間に電源月、α４．０５が接続されている。FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of an example of a conventional ion generator disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-30251. (1) is a vacuum housing with conductivity, and the rear end of the seventh is designed to close the opening! A conductive support plate (2) is held between the insulators (3).
2) is integrally provided with a gas introduction pipe (4) passing through it. The rear end of this gas introduction pipe (4) is a gas introduction port (5). On the other hand, the vacuum casing (
1), a plasma generation chamber (6) is integrally provided at the tip located within. 7' A filament (7) is held in the main plasma chamber (6) with an insulator (8) in between, and filament electrodes (9) are provided at both ends of the filament (7).
) are combined. The end of the filament L-electrode (9) is held by the support plate (2) and led out through the P3 edge. At the front of the plasma generation chamber (6),
A drawer pole thread α° C. which is integrated with the four-empty housing (1) is provided. In addition, an external magnet (6
) is provided. Mano, vacuum casing (1) [extraction electrode system (111) and support plate (2) L plasma generation chamber (6)]
A power source α4.05 is connected between the support plate (2) [plasma generation chamber (6)], one filament electrode (9), and the pair of filament electrodes (9).
このように構成され之イオン発生装置により、アルゴン
イオン（Ａｒイオン）を発生させる方法について説明す
る。その場合は、ガス導入管（４）のガス導入口（５）
から、アルゴン（Ａｒ）ガスを導入し、ガス圧を１×１
０〜１０ ｔｏｒｒ Ｋ調整する。これと同時に、
プラズマ生成室（６）を引出電極系α℃に対し２５ ｋ
Ｖ〜６０ ｋＶの電位にする。次に、プラズマ生成室（
６）とフィラメント（７）の間を、プラズマが発生する
稈度、念とえば５０〜２００Ｖ程の電界にし、さらにフ
ィラメント（７）にフィラメント電極（９）を介して１
００〜２００Ａ捏度の電流を流す。A method of generating argon ions (Ar ions) using the ion generator configured as described above will be explained. In that case, the gas inlet (5) of the gas inlet pipe (4)
Then, introduce argon (Ar) gas and increase the gas pressure to 1×1.
Adjust from 0 to 10 torr K. At the same time,
The temperature of the plasma generation chamber (6) is 25 k for the extraction electrode system α℃.
Bring to a potential of V~60 kV. Next, the plasma generation chamber (
6) and the filament (7), an electric field of about 50 to 200 V is applied to generate the plasma, and an electric field is applied to the filament (7) via the filament electrode (9).
A current of 00 to 200 A is applied.
フィラメント（７）は加熱することによって熱電子を放
出し、熱電子はＡ「ガスに作用してＡｒ ｈ Ａｒ
などの種々のイオンを発生させる。発生した正電荷のイ
オンは、電位の低い引出電極系（１，１１の方向に引か
れ、図中央矢印■の方向にイオンビームが発生する。When the filament (7) is heated, it emits thermionic electrons, and the thermionic electrons act on the gas A
generate various ions such as The generated positively charged ions are drawn in the direction of the extraction electrode system (1, 11), which has a low potential, and an ion beam is generated in the direction of the arrow ■ in the center of the figure.
なお、イオン発生量のコントロールやイオン種によるプ
ラズマ発生のコントロールは、電源四。In addition, the control of the amount of ion generation and the control of plasma generation by ion species are performed using four power sources.
ａ４・四の調節により行なう。Perform by adjusting a4.4.
［発明が解決しようとする問題点〕
上記の、Ｊ：５に構成されｔ従来のイオン発生装置次に
よれば、フィラメント（７）がプラズマの衝突によって
スパッタリングされ徐々に消柱し、このため比較的に短
期間で断線してしまうという問題があった。そのため、
フィラメント（７）の交換・補修に多大の装置保守時間
を要し、特にイオン発生装置の自動化上大きな問題とな
っていた。さらに、イオン発生量のコントロールやイオ
ン種によるイオン発生状態のコントロールを電源（Ｌｌ
ｌ、 Ｑ４．０５に裏って行なってい念がこのような方
法では微調整が難しいという問題があつ念。[Problems to be Solved by the Invention] According to the above-mentioned conventional ion generator configured with J:5, the filament (7) is sputtered by plasma collision and gradually disappears. However, there was a problem that the wire would break in a short period of time. Therefore,
Replacement and repair of the filament (7) requires a large amount of equipment maintenance time, which is a major problem especially when automating the ion generator. Furthermore, the power supply (Ll) controls the amount of ion generation and the state of ion generation depending on the ion species.
1. I am sorry to say that this is done contrary to Q4.05, but there is a problem that it is difficult to make fine adjustments using this method.
本発明は上記の様な問題点を解決するためになされたも
ので、イオン発生装置の保守時間を短縮し稼動率を向上
させるとともに、容易にイオン発生量のコントロールが
出来るイオン発生装置を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to shorten the maintenance time of the ion generator, improve the operating rate, and obtain an ion generator that can easily control the amount of ions generated. With the goal.
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、
熱電子発生用のフィラメントを複数個設けたイオン発生
装置を提供するものである。The present invention has been made to achieve the above objects,
The present invention provides an ion generator including a plurality of filaments for generating thermoelectrons.
さらに本発明は、複数個のフィラメントを主フィラメン
トと補助フィラメントにわけることにより熱電子の発生
１およびイオンの発生量をコントロールするイオン発生
装置を提供するものである。Furthermore, the present invention provides an ion generator that controls the generation of thermoelectrons 1 and the amount of ions generated by dividing a plurality of filaments into a main filament and an auxiliary filament.
一定のスパッター発生量条件下であれば、１つ当りのフ
ィラメントに与える影響は単一のフィラメントの場合に
比べ大幅に緩和される。ま几複数のフィラメントにより
１つ当りのフィラメントに対するスパッターの影響は軽
減される。更に、複数のフィラメントの電流値あるいは
抵抗値をコントロールすることにより、熱電子の発生量
ないしはイオン発生量の微調整が可能となる。Under conditions of a constant amount of spatter generation, the effect on each filament is significantly reduced compared to the case of a single filament. By using multiple filaments, the effect of sputtering on each filament is reduced. Furthermore, by controlling the current value or resistance value of a plurality of filaments, it is possible to finely adjust the amount of thermoelectrons or ions generated.
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は第１
図の要部斜視図である。なお第７図と同じ機能の部分に
は同じ記号を付し説明を省略する。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG.
It is a perspective view of the main part of a figure. Note that parts having the same functions as those in FIG. 7 are given the same symbols, and explanations thereof will be omitted.
（７ａ）、 （７ｂ）、 （７Ｃ）はプラズマ生成室（
６）内に平行に設けられた三個のフィラメントであり、
ま几（９ａ）、 （９ｂ）、 （９Ｃ）はフィラメント
電極でフィラメント（７ａ）、（７ｂ）、 （７Ｇ ）
は各々対応するフィラメント電極（９ａ）、 （９ｂ）
、 （９Ｇ）に接続されている。(7a), (7b), (7C) are plasma generation chambers (
6) Three filaments installed in parallel within the
(9a), (9b), (9C) are filament electrodes and filaments (7a), (7b), (7G)
are the corresponding filament electrodes (9a) and (9b), respectively.
, (9G).
（１５ａ）はフィラメントを極（９ａ）と接続された電
極テアリ、（１５ｂ）、 （１５Ｃ）も同様にフィラメ
ント電極（９ｂ）、 （９Ｃ）と接続され九′区極であ
る。（１６ａ ）。(15a) is the electrode terminal where the filament is connected to the pole (9a), and (15b) and (15C) are similarly connected to the filament electrodes (9b) and (9C) and are the 9' poles. (16a).
（１６ｂ）、（１６りは必要に応じてフィラメント（７
ａ）。(16b), (16 is a filament (7) if necessary.
a).
（７ｂ〕・（７Ｃ）に流す電流を人切りするスイッチで
ある。This is a switch that cuts the current flowing through (7b) and (7C).
上記のようにｂｕｆｆした本発明の詳細な説明すれば次
の通りである。なお、第７図で説明したのと同じ作用の
説明は省略する。いまスイッチ（１６ａ）を閉成にする
と、フィラメント（９ａ）を介してフィラメント（７ａ
）に′電流が流れる。この几めフイラメント（７ａ）は
加熱されて熱電子を放出し、この熱電子がＡ「ガスに作
用してＡｒｔＡｒ などの種稽のイオンを発生させる
。この状態でさらにスイッチ（１６ｂ）を閉成すると、
先と同じ工程でフィラメント（７ｂ）が加熱され、Ａｒ
・Ａｒ などのイオンを発生させる。スイッチ（１６
ａＬスイツチ（１６ｂ）に加えてスイッチ（１６Ｃ）を
さらに閉成するとフィラメント（７Ｃ）も加熱され、さ
らに多くのＡｒ・十＋
Ａｒ などのイオンが発生する。なお、スイッチ（
１６ａ）、 （１６ｂ）、 （１６りを同ａ％に閉成す
るか相互に開成・閉成することで所望の量の熱電子が放
出され、このｔめ所望の量のＡｒ、Ａｒ などのイオ
ンを発生させろことも出来る。発生した正電荷のイオン
（Ａｒ 、 Ａｒ なと）は、引出電極系αＤの方向
にひかれ、イオンビームが発生する。A detailed explanation of the present invention, which is buffed as described above, is as follows. Note that the explanation of the same effect as explained in FIG. 7 will be omitted. If the switch (16a) is now closed, the filament (7a) will pass through the filament (9a).
) current flows through. This filament (7a) is heated and emits thermoelectrons, which act on the A gas to generate seed ions such as ArtAr. In this state, the switch (16b) is closed. Then,
The filament (7b) is heated in the same process as before, and Ar
・Generates ions such as Ar. Switch (16
When the switch (16C) is further closed in addition to the aL switch (16b), the filament (7C) is also heated, and more ions such as Ar and 10+ Ar are generated. In addition, the switch (
16a), (16b), (By closing 16 to the same a% or opening and closing each other, a desired amount of thermionic electrons are emitted, and a desired amount of Ar, Ar, etc. It is also possible to generate ions.The generated positively charged ions (Ar, Ar, etc.) are attracted in the direction of the extraction electrode system αD, and an ion beam is generated.
ところで一定のスパッター発生量条件下であれば、１つ
当りのフィラメント［九とえばフィラメント（７３）
］に与える影響は単一のフィラメント【たとえば第７図
で示されるフィラメント（７）〕の場合に比べて大幅に
緩和される。また、フィラメント（７ａ）、 （７ｂル
（７Ｃ）の発熱量ないし熱電子の発生量はフィラメント
電流値に比例し、スパッターノー）イラ）ント（７ａ）
、 （７ｂ）、 （７Ｃ） ヘの影１１度はフィラメン
ト（７ａ）、 （７ｂ）、 （７Ｃ）の温度に比例する
ので、複数のフィラメント（７ａ ）、 （７ｂ ）、
（７Ｃ）により１つ当りのフィラメント［たとえばフ
イラメ７ ） （７ａ） ）に対するスパッターの影響
は軽減される。このため、各フィラメント（７ａ ）、
（７ｂ ）。By the way, under conditions of a certain amount of spatter generation, each filament [9, for example, filament (73)]
] is significantly reduced compared to the case of a single filament (for example, filament (7) shown in FIG. 7). In addition, the amount of heat generated or thermionic generation of filaments (7a) and (7b) is proportional to the filament current value,
, (7b), (7C) Since the shadow of 11 degrees is proportional to the temperature of filaments (7a), (7b), (7C), multiple filaments (7a), (7b),
(7C) reduces the influence of sputtering on each filament (for example, filament 7) (7a)). For this reason, each filament (7a),
(7b).
（７Ｃ）の寿命を延ばすことが出来、イオン発生装置の
稼動率は向上する。更に、複数のフィラメント（７ａ）
、（７ｂ）、（７Ｃ）のｔｉ値を：＋ン）ｏ−ルｉるこ
とにより、熱電子の発生量ないしはイオン発生量の微調
整が可能となる。(7C) can be extended, and the operating rate of the ion generator is improved. Furthermore, a plurality of filaments (7a)
, (7b), and (7C), it is possible to finely adjust the amount of thermoelectrons or ions generated.
なお、上記イオン発生装置において、複数のフィラメン
ト（７ａ）、（７ｂ）−（７Ｃ）＋７） ’ｌち、幾ツ
カ’！’主フィラメント［７ｔとえばフィラメント（７
ａ） ］とし、残りを補助フィラメント１７’ｉ：とえ
ばフィラメント（７ｂ）、（７Ｃ） ）とし、各々のフ
ィラメント（７ａ）＝ （７ｂ）−（７ｃ）に流す１流
を調節するか、若しくは各フィラメント（７ａ）、 （
７ｂ）、（７ｃ）の抵抗値を変えることによって、熱電
子の発生量及びイオンの発生量をコントロールすること
ができる。In addition, in the above-mentioned ion generator, a plurality of filaments (7a), (7b)-(7C)+7) '1, how many filaments'! 'Main filament [7tFor example, filament (7
a) ], and the rest are auxiliary filaments 17'i (for example, filaments (7b), (7C) ), and the flow to each filament (7a) = (7b) - (7c) is adjusted, or Each filament (7a), (
By changing the resistance values of 7b) and (7c), the amount of thermoelectrons and ions generated can be controlled.
上記の説明ではフィラメント数が６つの場合を示したが
、本発明はこれに限定するものではなく必要に応じて増
減してもよい。ま几フィラメントの配列は第６図に示す
様に、プラズマ生成室（６）での取付位置をフィラメン
ト（７ａ）、 （７ｂ）、 （７Ｃ）どうしで変えても
よく、まｔ第４図、第５図に示す様に、同一のフィラメ
ント電極（９）にフィラメント（７ａ）、 （７ｂ）、
（７Ｃ）を取付けても良イ。さらに第６図に示す様に
、複数のフイラメン） （７ａ）、（７ｂ）。Although the above description shows the case where the number of filaments is six, the present invention is not limited to this, and the number may be increased or decreased as necessary. As shown in Figure 6, the filament arrangement can be changed between the filaments (7a), (7b), and (7C) in the plasma generation chamber (6). As shown in Fig. 5, filaments (7a), (7b),
You can also install (7C). Furthermore, as shown in FIG. 6, a plurality of filamen) (7a), (7b).
（７Ｃ）、（７ｄ）を組合せて一体にしても良い。なお
、αηはフィラメント取付板、αａは電極接続棒である
。(7C) and (7d) may be combined into one. Note that αη is a filament mounting plate, and αa is an electrode connecting rod.
［発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、フィラ
メントを複数個配し、更に各々のフィラメントに流れろ
電流をコントロール出来るようにしたので、発生するス
パッターがフィラメント１つ当りに与える影響を軽減し
このｔめフィラメントの寿命を大幅に延ばすことが出来
、装置の稼動率も向上させることが出来る。さらに熱電
子の発生を効率良く行なえるので、イオン発生量も有効
にコントロールすることが出来ろという顕著な効果があ
る。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, a plurality of filaments are arranged and the current flowing through each filament can be controlled, so that the amount of spatter generated per filament is reduced. It is possible to significantly extend the life of this t-th filament by reducing the influence on it, and it is also possible to improve the operating rate of the device. Furthermore, since thermoelectrons can be generated efficiently, there is a remarkable effect that the amount of ions generated can be effectively controlled.
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は第１
図の要部斜視図、第６図、第４図、第５図はそれぞれ本
発明の他の実施例を示す要部斜視図、第６図は複数のフ
ィラメントを一体とした本発明にかかるフィラメントの
一例を示す斜視図、第７図は従来のイオン発生装置の一
例を示す縦断面図である。
（４）・°・ガス導入管、（５）・・・ガス導入ｌ−１
、（６）・・・プラズマ生成室、（７）、（７ａ）、（
７ｂ）、（７Ｃ）、 （７ｄ）・・・−７イラメント、
（９）−（９ａ）、 （９ｂ）、 （９ｃ）、 （，９
ｔｄ）−・・フィラメント電極、（１１）・・・引出電
極系、（２）・・・外部磁石、Ｑ３ 、 ＣＩ４ 、
Ｑ５ 、 （１５ａ）、 （１５ｂ）、 （１５Ｃ）−
を源、（１６ａ）。
（１６ｂ）・（１６す・・・スイッチ。
なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 6, FIG. 4, and FIG. 5 are perspective views of essential parts showing other embodiments of the present invention, respectively, and FIG. 6 is a filament according to the present invention in which a plurality of filaments are integrated. FIG. 7 is a perspective view showing an example of the conventional ion generator, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional ion generator. (4)・°・Gas introduction pipe, (5)...Gas introduction l-1
, (6)... plasma generation chamber, (7), (7a), (
7b), (7C), (7d)...-7 Irament,
(9)-(9a), (9b), (9c), (,9
td) -...Filament electrode, (11)...Extractor electrode system, (2)...External magnet, Q3, CI4,
Q5, (15a), (15b), (15C)-
source, (16a). (16b) (16s...switch) In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (3)
、熱電子発生用のフィラメントを複数個設けたことを特
徴とするイオン発生装置。(1) An ion generator used in semiconductor manufacturing, etc., characterized in that it includes a plurality of filaments for generating thermoelectrons.
、熱電子発生用のフィラメントを複数個設け該複数個の
フィラメントのうち幾つかを主フィラメントとし残りを
補助フィラメントとし熱電子の発生量およびイオンの発
生量をコントロールすることを特徴とするイオン発生装
置。(2) In an ion generator used for semiconductor manufacturing, etc., a plurality of filaments for generating thermionic electrons are provided, some of the filaments are used as main filaments, and the rest are used as auxiliary filaments to determine the amount of generated thermionic electrons and the amount of ions. An ion generator characterized by controlling the amount of generation.
ルする場合、各々のフィラメントに流す電流を調節する
かもしくは各フィラメントの抵抗値を変えることによつ
てコントロールすることを特徴とする特許請求の範囲第
（２）項記載のイオン発生装置。(3) When controlling the amount of thermoelectrons and ions generated, the control is performed by adjusting the current flowing through each filament or changing the resistance value of each filament. The ion generator according to scope (2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24279985A JPS62105340A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Ion generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24279985A JPS62105340A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Ion generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105340A true JPS62105340A (en) | 1987-05-15 |
Family
ID=17094458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24279985A Pending JPS62105340A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Ion generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62105340A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0533447U (en) * | 1991-10-09 | 1993-04-30 | 日新電機株式会社 | Freeman type ion source |
| US5554222A (en) * | 1992-06-01 | 1996-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ionization deposition apparatus |
| JP2008117613A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ion source |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP24279985A patent/JPS62105340A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0533447U (en) * | 1991-10-09 | 1993-04-30 | 日新電機株式会社 | Freeman type ion source |
| US5554222A (en) * | 1992-06-01 | 1996-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ionization deposition apparatus |
| JP2008117613A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ion source |
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