JPS6261258A

JPS6261258A - イオン注入装置

Info

Publication number: JPS6261258A
Application number: JP19900485A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ishigaki; 石垣　秀樹
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1987-03-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は、イオン注入装置に関し、特に、゛１′導体
基板にイオンを打ち込む装置において、その稼働効〉Ｙ
を向Ｉ・し、効率的なイオン打ち込みができるような４
１７注入装置に関する。

［従来の技術］イオンソースで発１１する不純物イオンを高電界で加速
して甲導体基板内に打ち込むイオ／（１も込み装置とし
て、例えばフリーマン形で代表される熱ド３極形のイオ
ンソースを自するイオン注入装置があり、これは、イオ
ンが安定な状態で発生すること、メンテナンスが容易で
あることなとから゛１′導体製造装置用のイオン注入装
置として広く用いられている。そしてこのような装置で
は、イオンソースを定期的に清掃したり、イオンソース
チャンバ（イオンソースヘッド）等の部品の交換カ必姿
とされる。

第４図（ａ）は、このような従来のフリーマン形のイオ
ン注入装置の一例を示すものであって、第４図（ｂ）は
、そのイオンソースの説明図である。

１は、イオンソースであり、イオンソース１からｉＥイ
オンカ仁一定のエネルギーで引き出し電極２により引き
出され、質Ｍ分析器３により質量分析される。そしてス
リット４で完全に分離した所望のイオンが加速管５で最
終エネルギーまで加速される。

次に、イオンビーｌ、は、４極レンズ６により基板面１
２に収束点を持つよう収束されて、走査電極７，８によ
り基板に−・様に１■ち込み晴が分布するように制御さ
れ、偏向電極９により曲げられて。

マスク１０．フγラデーカノプ１１を経てＪ、（板１２
に↑る。

ここで、イオンは、第４図（１））に見るように、真空
引きされてＩ　Ｘ　１０　　’　ｔｏｒｒ稈度のｌｏ〔
空度となったイオンソースチャンバ２２内でイオン化さ
れて、そこに配置された棒状フィラメント２１と直角方
向にイオンビームとして引き出される。

なお、２０はイオンソースハウジングであり、２３．２
３は電磁右、２４は接地電極、２５はスリット、２６は
ガス導入］−１，２７はイオンビームである。

ところで、このようなイオンソースは、当然のことなが
ら使用して行くうちに棒状フィラメント２１が消耗して
切れる。このイオンソースのフィラメントが切れた場合
には、イオンソースチャンバ自身がかなり加熱されてい
るので、真空に保持したまま自然冷却させなければなら
ない。

また、イオンソースハウジング２０．イオンソースチャ
ンバ２２かイオン類（すしてンｌｉ染されてしまうこと
が起きる。このような状態になったときには、イオン２
１人作業を停止１シ、イオンソースチャンバ２２の交換
とか、イオンソースハウジング２０自身の清掃作業を行
う必要がある。

［解決しようとする問題点コ前記自然冷却には、少なくとも数時間はかかり、この時
間が短いとイオンソースチャンバ自身を人気に曝したこ
とにより、その祠料１例えばモリブデンを酸化させてし
まい、イオンソースチャンバ自身の寿命を短くするとい
う問題点がある。

また、イオンソースチャンバを交換した場合には、その
交換後に真空引きし、イオンソースチャンバ自体の空焼
きによるガス出し作業に入るため、少な（とも数時間は
、イオン注入装置を停止１・しなけらばならず、作業効
率が非常に悪い。

さらに、イオンソースハウジング自身の汚れにより高電
圧放電が起こった場合などでは、ハウジング自身を本体
から取り外して分解し、清掃作業をしなければならず、
分解清掃後、イオンソースハウジングの＋ｊＦ組みＮ′
７．てを行い、イオン注入装置に取り付けて真空引きを
行うことになるが、このｆ［又は、先に述べたイオンソ
ースチャンバ自身の空焼きの場合よりもさらに時間がか
かる。

このようにイオンｌ’１人作業を中断してこれらの交換
イ１業とか、分解作業をしなけらばならないとＩｊうこ
七は、ユーザにとって装置がダウンしたことにも相当す
るし、また、これはＭＴＢＦ（１均故障間隔）の時間が
伸びない等の原因ともなっている。

したがって、このようなフィラメントの交換からイオン
１１人動作までの装置が稼働しない時間。

そして清掃作業からイオン７１人動作までの装置が稼働
しない時間は、゛１′、導体装置の需要が伸びている現
在にあっては、大きなロスタイツ、であり、先のような
作業を行うことにより装置の稼働率が低ドすることは大
きな問題となる。

［発明の目的コこの発明は、このような従来技術の問題点等にかんがみ
てなされたものであって、このような問題点等を解決す
るとともに、装置の稼働率を向ｌ。

させることができるイオン注入装置を提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための−Ｆ段コところで、現肴のイオンソースチャンバの寿命が短かい
という原因には２つのものが考えられる。

■フィラメント自身の寿命に問題があること。すなわち
、フィラメントが細って切れてしまうこと。

■フィラメントが切れないまでも、イオンソースハウジ
ング自身が汚れることにより高電界放電が多く発生して
実質−１−使用できなくなること。

■の原因については、フィラメントの寿命が今後伸びた
としても、これは時間がたてば必ず起きる現象であると
言える。

そこで、この発明は、このような２つの原因を受は入れ
たにで、実質的なイオン注入作業の時間を伸ばすことに
青］”１したものである。すなわち、２個のイオンソー
スを搭載してこれらを切り替えて使用することにより、
　・方が使用不能のときに、他方を稼働させてイオン注
入作業の中断時間を短くするというものであって、かつ
この切り替え使用時に同時に使用不能となった他のイオ
ンソースについてイオンソースチャンバを自然冷却する
時間にあてるとか、イオンソースハウジングの取り外し
作業に当てるものである。

このように使用不能のイオンソースについての稼働準備
処理を現４稼働中のイオンソースによるイオン注入作業
と同時進行させて、この間に、使用不能なイオンソース
側を待機状態までもって行き、次に稼働中の一方が使用
不能になったときには即座にイオン注入作業をバックア
ップできるようにする。

しかして、前記のような］１的を達成するためのこの発
明のイオン注入装置における手段は、第１及び第２のイ
オンソースと、これら第１及び第２のイオンソースの１
つを選択的に稼働する手段と、稼働中のイオンソースと
稼働していないイオンソースとが相Ｉノ′に影響しない
ように分離するための遮閉部とを備えていて、　−力の
イオンソースの稼働中に他方のイオンソースに対して稼
働準備処理を行うというものである。

［作用］このように構成することにより、−・方のイオンソース
のフィラメントがＱ」れた場合にも、他方のイオンソー
スからイオンを発生させてイオン注入作業を続行でき、
−・方のイオンソースのイオンソースチャンバ自身を１
°〔空に保持したままゆっくりと自然冷却させる時間を
確保することができるので、十分な自然冷却ができる。

したがって、チャンバ自身の寿命を長くできるとともに
、この間、イオン注入を中断させなくても済む。

また、使用不能な一方のイオンソースがフィラメントの
交換後に真空引きに入り、イオンソースチャンバ及びイ
オンソース自体の空焼きによるガス出し作業に入ってい
ても、この間他方のイオンソースからイオン注入を行う
ことができるのでイオン２１人作業の効ヰ（を向１−さ
せることができる。

さらに、イオンソースハウジング自身の１ＩＩＪれによ
り高電圧放電が起こった場合などでは、ハウジング自身
を本体から取り外して分解して清掃作業をし、分解清掃
後、イオンソースハウジングの＋ｆｒ組み＼γてを１１
い、イオン注入装置に取り付けて１°【空引きを行うこ
とになるが、　〕」のイオンソースの分解消掃負業中で
あっても他ノ」のイオンソースからイオン２１人伯業を
続１１させることもてきる。

したがって、このようなフィラメントの交換からイオン
注入動性までの装置が稼働しない時間。

そして清掃作業からイオン１１人動作までの装ｊ６が稼
働しない時間は、これら作業の移１１に関係するほとん
でわずかな時間となりイオン１１人装置の稼働率が大き
く向１−する。

［実施例コ以ト、この発明の一実施例について図面を′＃；照して
詳細に説明する。

第１図は、この発明を適用したイオン１１人装置ａのイ
オンソース部分を中心としたｗｉ姿図であり、第２図は
、その電源供給回路の説明図、第３図は、その遮断部の
説明図である。なお、第４図（ａ）。

（ｂ）におけるものと同一のものは、同・の符吋で小ず
。

第１図において、３０は、イオン注入装置ｉ１７であっ
て、第１．第２のイオンソース３１，３２を備えていて
、これら第１．第２のイオンソース３１゜３２は、それ
ぞれ質駄分析″ａ３９に対して対称となる位置にレイア
ウトされている。そしてこれら各イオンソース３１，３
２は、第２図に見る電源回路４０により選択的にその１
つが稼働状態とされ、他の一方は稼働準備状態とされる
制御がなされる。

第１図において、３３がこの電源回路４０が内蔵された
電源部であり、イオンソース用電源４１及び空焼き用の
電源４２とその切り替え回路部４３とからなる。また、
第１図における３４は、ガスボックスであって、内部に
第１のイオンソース３１及び第２のイオンソース３２に
対応するそれぞれの弁を有していて、第１のイオンソー
ス３１又は第２のイオンソース３２のいずれか一方又は
双方に内蔵ボンベからガスを供給する。

また、３５ａは、第１のイオンソース３１に対応して設
けられている第１のイオンソース拡散ポンプであり、３
５ｂは、第２のイオンソース３２に対応して設けられて
いる第２のイオンソース拡散ポンプである。

第１のイオンソース拡散ポンプ３５ａは、第１のイオン
ビーム導入管３Ｅ３ａに設けられた開閉可能な第１の遮
断部３７ａの後ろの質量分析器３９側に連通している。

−・方、第２のイオンソース拡散ポンプ３５ｂは、第２
のイオンビーム導入管３６ｂに設けられた開閉可能な第
２の遮断部３７ｂの後ろの質Ｉ分析器３９側に連通して
いる。ここに遮断部３７ａ、３７ｂは、それぞれ稼働中
の・方のイオンソースと稼働準備中の他方のイオンソー
スとが相互に影響を与えないようにこれらを分離するた
めに設けられているものである。

さて、第１のイオンソース３１は、イオンビーム３８ａ
を発！Ｉ・し、第２のイオンソース３２は、第２のイオ
ンビーム３８ｂを発生し、これらは、同一・の質量分析
器３９を通過してｒ＋ｆ変スリスリント４向へと収束さ
れて加速管５へと至る。

ここで、質量分析器３９は、両方向からのイオンビート
を受は入れる関係からその清面構造を対称形に展開した
双頭形のものであり、第１のイオンソース３１使用時と
第２のイオンソース３２使用時乏では、その電流極Ｍが
切り替えられるものである。このことにより１個の質ｈ
１分析器３９を使用することができ、装置全体は小型化
できることになる。

この質ｈ１分析器３９のイオンビーム出［１には、出射
イオンビームを収束させるために、マグホブトフォー力
用の角度調整＋ｊＪ能な調整部として磁極ボール（又は
ｉｊＪ変角度ンム）等が設けられている。

この磁極ボールを第１．第２の位置にそれぞれ設定する
ことにより、第１のイオンソース３１からのイオンビー
ムも、第２のイオンソース３２からのイオンビームもそ
れぞれ可変スリット４の開［１位置に収束させることが
できる。

そして、磁極ボールは、これら第１の設定位置と第２の
設定位置との間において調節可能なようにステッピング
モータ等の駆動により特定範囲で角度調整か＋ｉＪ能で
ある。

このような構造の質量分析器３９を設けることにより、
１つの質量分析器により可変スリット４側に対するイオ
ンビームの収束の調整が筒中にできる。

しかし、この発明は、このように１つの質１１％分析器
３９によるものに限定されないことはもちろんであって
、質Ｂ１分析器を２つ、それぞれ対応する位置に設けて
それぞれ調整するようにしてもよい。

さて、第２図における切り替え回路４３は、連動して動
作する２つの切り替えスイッチ４３ａ。

４３ｂから構成されていて、切り替えスイッチ４３ａは
、イオンソース用電源４１を第１．第２のイオンソース
３１．３２のいずれか−・方のイオンソースに切り替え
接続するスイッチである。また、切り替えスイッチ４３
１）は、空焼き用電源４２を第１．第２のイオンソース
３１，３２のうちイオンソース用電源４１が接続されて
いないいずれか他方のイオンソースに切り替え接続する
スイッチであり、切り替えスイッチ４３　ａと連動して
動作する。

なお、４４はイオンソース用電源４１の電力供給スイッ
チであり、４５は空焼き用の電源４２の電力供給スイッ
チであって、この空焼き川の電源４２は、精度の悪い電
源を用意すれば足りるものである。

ここで、第１．第２の遮断部３７　ａｌ　３７　ｂは、
同・の構成を何するものであって、第３図に見るように
、それぞれシャッタ５０と空気バルブ５１とを有してい
る。

シャッタ５０は、イオンビー４３８ａ、３８ｂを遮断す
るためのものであって、イオンビーム導入管３６ａ、３
８ｂの質量分析器３９側にそれぞれ配置されている。そ
してその表面には、グラファイトのコーティング層５０
ａが保護層として設けられている。

一方、空気バルブ５１は、それぞれイオンビーム導入管
３Ｅ３ａ、３Ｅ３ｂのイオンソース３１，３２側にそれ
ぞれ配置されている。そしてそれぞれイオンビーム、導
入管３８　ａ　＋　　３　Ｅ３　ｂにおいて、イオンソ
ース側と質Ｍ分析器３９側とを仕切り、圧カ的にも独Ｘ
′／、な部屋とするためのものである。このようにする
ことによりイオンソースチャンバの交換作業を独立に社
うことかできる。

さて、シャ、り５０は、エアーシリンダ５２により開閉
駆動されるものであって、エアーシリンダ５２の軸がシ
ャフト５２ａに結合され、シャフト５２ａの先端側にシ
ャッタ５０が固定されている。そしてエアーシリンダ５
２を引込み作動してこれを引き込んだときに、シャッタ
５０は、収納室５０ａに収納されることによりイオンビ
ーム導入管３８ａ、３６ｂから退避して、これを遮断状
態から解放状態にする。

また、エアーシリンダ５２を伸張作動させたときには、
シャッタ５０が収納室５１ｂからイオンビーｌ・導入管
３６ａ、３Ｅ３ｂの通路へと突出し、通路に蓋をする。

このことによりイオンソース３１及びイオンソース３２
からのイオンビームをそれぞれ遮断する。

なお、イオンビームを完全に遮断するためにイオンビー
ム導入管３６ａ、３ｅｂ側には、フランジ５０ｂ、５０
ｂが設けられていて、シャフト５２ａの収納室５０ａ側
貫通部には、密閉状態を確保するために、／−ル部５０
ｃが設けられ、シャッタ５０と７ヤフ）５２ａとは内部
が中空であって、冷却のために冷媒（フォレオンガス等
）がその中に通される。

空気バルブ５１は、エアーシリンダ５３により開閉駆動
されるものであって、この空気バルブ５１とシャッタ５
０とは連動して動作する。そして空気バルブ５１は、エ
アーシリンダ５３の軸がシャフト５３ａに結合され、シ
ャフト５３ａに下行リンク機構５４．５４を介して取り
付けられている。そこでエアーシリンダ５３を引き込み
作動して引き込んだときに、空気バルブ５１は、収納部
５０ｄに収納されることによりイオンビーム導入管３（
３ａ、３６ｂから退避して、これを遮断状態から解放状
態にする。

また、エアーシリンダ５３を伸張作動させたときには、
空気バルブ５１が収納部５０ｄからイオンビーム導入管
３６ａ、３６ｂの通路へと突出し、この前進運動により
甲１■リンク機構５４　＋　５４　；’Ｊ’空気バルブ
５１をイオンソース３１．３２側へと９押し出して、イ
オンソース３１，３２側の通路を完全に密閉状態に谷を
する。このことによりイオンソース３１，３２側が１力
的にみて独＼ｒな部屋とすることができる。

その結果、イオン注入作業を中断することなしに、イオ
ンソースチャンバの交換作業を１１うことかできる。

なお、第３図において、５５は、第１．第２のイオンソ
ース拡散ポンプ３５ａ、３５ｂに連通する開［−１部分
であり、５６は、隔壁である。また、シャフト５３ａの
収納部５０ｄ側貫通部には、密閉状態を確保するために
、７一ル部５０ｅが設けられている。

ところで、この第１．第２の遮断部３７ａ、３７ｂは、
シヤツクか空気バルブのいずれか・力であってもよく、
特に、中にイオンビームを遮断するときには、ンヤ、夕
だけの構成とすることもできる。このような場合には、
−ｊｌ、イオン７．１人作業を停＋Ｌ　Ｌでからイオン
ソースチャンバ等の交換作業を１ｔうことになるが、冷
却作業とイオン１１人作業とは同時に進行させることが
できる。

また、空気バルブ５またけのときには、空気バルブ５１
の相手方のイオンソース側に保護層を設けるとよい。

次に、その取り扱い操作を説明すると、まず、・方ノイ
オンソース１例えば第１のイオンソース３１のフィラメ
ントが切断した場合には、そのイオンソースチャンバの
冷却お行うことになる。このときには、第１の遮断部３
７ａのエアーシリンダ５２．５３を伸張作動させて、シ
ャッタ５ｏ及び空気バルブ５１を閉めて、第１のイオン
ビーム導入管３６ａを閉じるとともに、第２の遮断部３
７ｂのエアーシリンダ５２．５３を引き込み作動させて
、／ヤッタ５０及び空気バルブ５１を開けて、第２のイ
オンビーム導入管３８ｂを解放状態にする。

次に、第２図に見る電源部３３の明り替え回路４３を第
２のイオンソース３２選択接続側に切り＝２１− 替えて、イオンソース用電源４１から第２のイオンソー
ス３２に電力を供給して、第２のイオンソース３２側を
動作させてこれにてイオン注入０業を継続する。なお、
この切り替えは、イオンソース用電源供給スイッチ４４
を投入した状態であっもよく、　・］１．これを切断し
てから切り替えてもよい。

ところで、この場合、この第２のイオンソース３２から
のイオン注入におけるイオンビーム３８ｂが第１のイオ
ンソース３１に入射してきても、第１の遮断部３７ａ（
そのシヤツク５０）が閉じられているので、第１のイオ
ンソース３１は、影響を受けることはない。そして第１
のイオンソース３１は、独立に自然冷却に状態に入るこ
とができる。第１のイオンソース３１のイオンソースチ
ャンバが１・分冷却した時点で、第１のイオンソース３
１を切りはなし、人気１［シた後、イオンソースチャン
バ２２の交換をする。

このようにすることにより、イオンソースチャンバ２２
、イオンソースハウジング２０の酸化ヲ防１１シて、こ
れらのｌｊ命を向１−させることができる。

さて、第１のイオンソース３１のイオンソースチャンバ
の交換が終−ｒすると、交換したイオンソースチャンバ
の空焼き作業を開始する。これは、第２図の空焼き開始
スイッチ４５を投入することにより行われる。

この空焼き中においても、第２のイオンソース３２のイ
オン７１人伯業は継続される。そして空焼きが終ｒした
時点でそのまま又はａ空引きがされた後に、第１のイオ
ンソース３２は、待機状態となりその稼働準備処理を終
ｒする。

なお、イオンソースチャンバの交換作業の時間は、数分
で済むので、全体的な稼働時間に対しては、無視できる
程度である。また、遮断部が中なるイオンビームを遮断
するシャッタだけの構成のときには、−ｊ’ｌ、イオン
注入作業を中鎖することになるが、このような場合は、
第２のイオンソース３２によるイオン？１人作業は、　
・ｊｌ、　Ｊ’［、空引きした後に行うことになる。

このようにして、第２のイオンソース３２によりイオン
？１人伯業が続行されて、やがて、第２のイオンソース
３２のフィラメントが切れたときには、今度は、第２の
イオンソース３２のイオンソースチャンバの冷却お１−
１うことになる。

このときには、第２の遮断部３７１）のエアーシリンダ
５２．５３を伸張作動させて、シャッタ５０及び空気バ
ルブ５１を閉めて、第２のイオンビーム導入管３Ｅ３ｂ
を閉じるとともに、第１の遮断部３７ｂのエアーシリン
ダ５２．５３を引き込み作動させて、シャッタ５０及び
空気バルブ５１を開けて、第１のイオンビーム導入管３
Ｃ３ｂを解放状態にする。次に、第２図に見る電源部３
３の切り替え回路４３を第１のイオンソース３１選択接
続側に切り替えて、イオンソース用電源４１から第１の
イオンソース３２に電力を供給して、第１のイオンソー
ス３１側を動作させてこれにてイオン？１人作業を継続
する。

そして前記と同様に第１のイオンソース３１は稼働状態
として、第２のイオンソース３２に対して稼働準備処理
を行う。

ところで、イオンソースハウジング自身が汚れたときに
は、イオンソース自身を本体から取り出して、イオンソ
ースハウジングを取り外し、分解クリーニングすること
になる。この場合も１）１１記のイオンソースチャンバ
の交換の場合に学することになるが、第１．第２の遮断
部３７　ａ　＋　３７１）に設けられた空気バルブ５１
により、イオンソース側と質１１分析器３９側とを仕切
り、■内的にみてこれらを独ヴな部屋とすることにより
、その分解作業は、他方の稼働中のイオンソースによる
イオン注入作業とは独ｑにできる。

また、遮断部３７　ａ、　３７　ｂが、甲に、シャッタ
からなるものであれば、イオンソース自体を取り外すと
きのみ他方の稼働中のイオンソースからのイオン注入作
業を中断する。そして分解クリーニング後の組み＼γて
終了後に、再び同様に、イオンｉ１人伯業を中断して、
取り付ける。このことによりイオン注入作業の稼働率を
従来より向ｌ・、させることがｉｊＪ能である。

このように、第１及び第２のイオンソースのうちの稼働
１ｉＪ能な状態にある電力を稼働し、この　・方のイオ
ンソースの稼働中に他方のイオンソースに対して稼働準
備処理を行う。すなわち、　力のイオンソースのメンテ
ナンス作業中に他方のイオンソースを使用してイオノン
１人作業を続けることができ、特に、イオンソースチャ
ンバ等の交換作業は、１分に冷却してから行えるもので
ある。

ところで、空焼き用の電源は、精度の高くない電源を使
用できるので経済的なものとなり、他方のイオンソース
を稼働しているときに、−・方のイオンソースをすぐに
使用できる状態まで＼γち１−げることができる。した
がって、実質的にほぼ１００％に近い稼働率を確保する
ことができる。

以１−説明してきたが、実施例にあっては、イオンｌ’
１人作業中にもイオンソースチャンバの空焼きができる
ように、２つのイオンソース系を設けているが、イオン
ソースは、複数あればよく、２個に限定されるものでは
なく、また、その配置は、実施例に見るように、対抗す
る位置に対称に設ける必要はない。

また、実施例では、２つのイオンソース系を設けて、こ
れらに独１１にｆ〔空排気系を設け、かつ独＼γの空焼
き専用電源を設け、電源系統とか、ガスボックスを共通
に利用しているか、その他共用できるのもには、ベーポ
ライザー系、イオンソース電磁石電源系をはじめ各種の
ものがある。しかし、ガスボックスをはじめとして各種
の電源系等はそれぞれ独自に設けられてもよいことはも
ちろんである。

なお、実施例では、イオンビーム導入管側にイオンソー
スからのイオンビームを遮断するために遮断部を設けて
いるが、イオンビームを遮断できれば、その位置は問わ
ない。特に、複数のイオンソースが対抗位置に配置され
ない構造のときには、このような遮断部は、必ずしも必
要でない。

また、実施例では、シャッタと空気バルブとを連動させ
ているが、これらは必ずしも連動させる必要はない。

［発明の効果］以１−の説明から理解できるように、この発明のイオン
注入装置にあっては、第１及び第２のイオンソースと、
第１及び第２のイオンソースの１つを選択的に稼働する
手段と、稼働中のイオンソースと稼働していないイオン
ソースとが相【Ｉに影響しないように分離するための遮
閉部とを備えていて、　・方のイオンソースの稼働中に
他方のイオンソースに対して稼働準備処理をｊｌうもの
であるので、　・力のイオンソースのフィラメントが切
れた場合にも、他方のイオンソースからイオンを発生さ
せてイオン注入装置を続１１でき、　・力のイオンソー
スのイオンソースチャンバ自身を真空に保持したままゆ
っくりと自然冷却させる時間を確保することができる。

その結果、１分な自然冷却かでき、チャンバ自身の寿命
を長くできるとともに、この間イオンン１人を中断させ
なくても済む。

また、使用不能な　方のイオンソースがフィラメントの
交換後にＩ′も空引きに入り、イオンソースチャンバ及
びイオンソース自体のの空焼きによるガス出し作業に入
っていても、この間他方のイオンソースからイオン注入
を行うことができるのでイオンバー人作文の効率を向１
−１させることができる。

さらに、イオンソースハウジング自身のｚりれにより高
電圧放電が起こった場合などでは、チャンバ自身を本体
から取り外して分解して清掃作業をし、分解清掃後、イ
オンソースハウジングの再組み〜γてを行い、イオン注
入装置に取り付けて真空引きを行うことになるが、−・
方が分解清掃作業中であっても他方のイオンソースから
イオン注入作業を続行させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のイオン注入装置を適用したイオン
注入装置のイオンソース部分を中心とした概要図、第２
図は、その電源供給回路の説明図、第３図は、その遮断
部の説明図、第４図（ａ）は、従来のフリーマン形のイ
オン注入装置の・例を示す説明図、第４図（ｂ）は、そ
のイオンソースの説明図である。３０・・・イオン注入装置、３１・・・第１のイオンソ
一ス、３２・・・第２のイオンソース、３３・・・電源
部、３４・・・ガスボックス、３５ａ・・・ｆｆ１ｌの
イオンソース拡散ポンプ、３５］）・・・第２のイオン
ソース拡散ポンプ、３６ａ・・・第１のイオンビーム導
入管、３６ｂ・・・第２のイオンビーム導入管、３７ａ
・・・第１の遮断部、３７ａ・・・第１の遮断部、３９
・・・質量分析器、４０・・・電源回路、４１・・・イ
オンソース用電源、４２・・・空焼き用の電源、４３・・・切り替え回路部
、５０・・・シャッタ、５１・・・空気バルブ。特許出願人　東京エレクトロン株式会社代理人　　　弁
理１−　梶　山　拮　是弁理１　山　木　富り男第１図ｊ第２図第４図（ａ）第４図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１及び第２のイオンソースと、これら第１及び
第２のイオンソースの１つを選択的に稼働する手段と、
稼働中のイオンソースと稼働していないイオンソースと
が相互に影響しないように分離するための遮閉部とを備
えるイオン注入装置であって、一方のイオンソースの稼
働中に他方のイオンソースに対して稼働準備処理を行う
ことを特徴とするイオン注入装置。
（２）第１のイオンソースと第２のイオンソースとは同
一面上においてほぼ対抗する位置に配置されていて、選
択的に稼働する手段は第１及び第２のイオンソースのう
ちいずれか一方に選択的にイオンを発生するのための電
力を供給する電源回路を有していることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のイオン注入装置。
（３）イオン注入装置は、第１及び第２のイオンソース
に対応して設けられた第１及び第２の引き出し電極と第
１及び第２のイオンソースから引き出されたイオンを質
量分析器へ導入する第１および第２のイオンビーム導入
管とを有し、遮断部は、第１及び第２の遮断部として第
１及び第２のイオンビーム導入管の管路にそれぞれ対応
して設けられ、選択的に稼働する手段は、イオンソース
用電源とこのイオンソース用電源からの電力を第１及び
第２のイオンソースのうちどちらか一方へ供給する切り
替え手段とを有していてることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のイオン注入装置。
（４）第１及び第２の遮断部は、それぞれ第１及び第２
の空気バルブと、これら第１及び第２の空気バルブにそ
れぞれ対応して設けられこれらとそれぞれ連動してイオ
ンビームを遮断する第１及び第２のシャッタとを有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のイオン注
入装置。
（５）第１の遮断部及び第２の遮断部のいずれか一方を
解放状態とし、他方を遮断状態として解放状態に対応す
る側のイオンソースに前記イオンソース用電源を接続す
ることのよりイオンビームを発生させて稼働状態とし、
前記遮断状態に対応する側のイオンソースに対しては稼
働準備処理状態とすることを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載のイオン注入装置。
（６）第１及び第２の遮断部は、第１及び第２の空気バ
ルブと、これら第１及び第２の空気バルブにそれぞれ対
応して設けられこれらとそれぞれ連動してイオンビーム
を遮断する第１及び第２のシャッタとを備えていて、第
１の空気バルブ及び第１のシャッタ並びに第２の空気バ
ルブ及び第２のシャッタのいずれか一方をそれぞれ開状
態にし、他方を閉状態にして開状態に対応するイオンソ
ース側に前記イオンソース用電源を接続することにより
イオンビームを発生させて稼働状態とし、かつ、前記閉
状態に対応するイオンソース側に対しては稼働準備処理
状態とすることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
のイオン注入装置。
（７）第１の空気バルブ及び第１のシャッタと第２の空
気バルブ及び第２のシャッタとがそれぞれ一体的に形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第４項乃至
６項のうちから選択されたいずれか１項記載のイオン注
入装置。
（８）稼働準備処理のイオンソースにイオンソース用電
源とは別の電源を接続して空焼き処理を行うことを特徴
とする特許請求の範囲第４項乃至６項のうちから選択さ
れたいずれか１項記載のイオン注入装置。