JPS63190299A - プラズマ装置 - Google Patents

プラズマ装置

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JPS63190299A
JPS63190299A JP62021303A JP2130387A JPS63190299A JP S63190299 A JPS63190299 A JP S63190299A JP 62021303 A JP62021303 A JP 62021303A JP 2130387 A JP2130387 A JP 2130387A JP S63190299 A JPS63190299 A JP S63190299A
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electrode
plasma
electrodes
ion
electron beam
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JP62021303A
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信雄 石井
直樹 高山
剛平 川村
民夫 原
浜垣 学
難波 進
克信 青柳
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Tokyo Electron Ltd
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体製造装置等に利用されるプラズマ装置
に関する。
(従来の技術) 一般にプラズマ装置には、対向電極間にガスを導入させ
て発生させるもの、マイクロ波放電により発生させるも
のがある。しかし、ざらに人容最のイオンまたは電子の
出力を得るのにプラズマ発生至を設け、このプラズマ発
生至から電子を選択的に引き出す溝道のプラズマ装置か
ある。この電子の引き出し部の(M 造は、プラズマを
発生するだめの初期放電用の一方の電極をメツシュ状の
電極で構成し、このメツシュ状電極に近付けて電子引き
出し用のメツシュ電極を設けたもので、すなわち帯電し
た粒子を通過させるための多数の透孔を有し、これらの
帯電した粒子を加速するための電圧などが印加されるプ
ラズマ装置用電極を用いたものがある。
(発明が解決しようとする問題点) 上述の従来のプラズマ装置用電極では、プラズマ装置の
密閉容器内に複数対の電極が配置され使用される場合が
多く、このような電極対の間隔を平行を保持し高精度に
組み込む必要があり、プラズマ装置の狭い密閉容器内で
このような位置合ぜをすることが非常に困難であった。
本発明は、かかる従来の事情に対処して成されたもので
、電極間の間隔を平行を保持して高精度に位置合せをし
て組み込み、容易に高精度に構成することのできるプラ
ズマ装置を提供しようとするものでおる。
[発明の構成] すなわち本発明のプラズマ装置は、少なくとも一方がプ
ラズマを発生させる電極板の対をスペサーを介して固定
した後組み込むことを特徴とする。
(作 用) 本発明のプラズマ装置では、少なくとも一つはプラズマ
発生用電極の電極対をスペーサを介して固定機構により
所定間隙に対向させて一体的に固定し位置合せ後に密閉
容器内に組込むので、従来に比べて簡単に位置合せを行
うことができ高精度に構成できる。
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図に示すプラズマ装置用電極対は、例えば第2図に
示すような電子ビームプラズマ生成装置を備えたイオン
注入装置に用いられる。
このプラズマ装置用電極1は、2枚の円板状の電極2.
3と、これらの電極2.3との間に介挿されるリング状
のスペーサ4と、電極2.3の周辺部に配置された複数
の固定用透孔2a、3aに挿入され、これらの電極2.
3を固定するための複数の固定用ピン5とから構成され
ている。
電極2.3は、例えばモリブデンやタングステン等の高
融点金属等から、直径数cm、厚さ0.2mm〜0.5
mm程度の円板状に形成され、ぞの周辺部を除≦領域に
、直径0.5nr+n程度の帯電した粒子を通過させる
だめの通過用透孔2b、3bが多数配置されている。
また、スペーサ4と固定用ピン5は、例えばアルミナ系
セラミックス等の絶縁性部材から構成され、スペーサ4
の厚さは電極2.3間の所定間隙例えば0.3mm 〜
1.5mmに設定されている。
なおスペーサ4、固定用ピン5は、第3図に示すように
、固定用透孔2a、3aよりやや大径に構成され電極2
.3間に介挿されるスペー+)−4aと、固定用透孔2
a、3aに挿入されるネジ5aと、固定用透孔2a、3
aとネジ5aとの一間に介挿される絶縁部材5bと等か
ら構成してもよい。
上記構成のプラズマ装置用電極1は、電極2と電極3と
が、スペーサ4を介して固定用ピン5により固定され、
通過用透孔2b、3bの位置決めが行われた後、第2図
に示すようなイオン注入装置の密閉容器10内へ配置さ
れる。従って、従来に比べて簡単に電極2.3間の位置
合せを行うことができる。なお、プラズマ装置用電極1
の密閉容器10内での固定は、例えば第4図に示すよう
に、密閉容器10内壁にフランジ部10a、10b等を
設けておき、これらのフランジ部10a、10b間に挟
持することによって行なうことができる。
このようなプラズマ装置用電極1は、イオン注入装置用
イオン源の密閉容器10内で、例えば電極2が円筒状の
カソード11との間に放電電源を印加されるアノードと
して用いられ、他方の電極3が、カソード11とアノー
ド2との間で生成されたプラズマ内から電子ビームを引
出し、加速する電子ビーム加速用電極として用いられる
すなわち、例えばタンタル等からなる円筒状のカソード
11の貫通孔11aを通して、密閉容器10内に放電用
ガス、例えばアルゴンガス等が導入される。カソード1
1とアノード2との間には、放電電源12から例えば5
00V程度の放電電圧が印加され、グロー放電を起こし
、プラズマが生成される。
カソード11とアノード2との間には、微小コンダクタ
ンスの隘路13例えば導電板にスリット状または円形状
の透孔が設けられている。
この隘路13は、カソード11側の密閉容器10内のガ
ス圧を0.3 Torr 〜1.00 Torr例えば
、0.8 rorr程度とし、アノード2側の密閉容器
10内のガス圧を0.01 Torr〜0.04 To
rr程度とする大きざで防り中間電極の役割も兼ねてい
る。
また、隘路13の内面のうち、アノード2側の大部分が
絶縁物14例えばアルミナ系セラミックスで覆われてお
り、カソード11とアノード2との放電が容易に成され
るようにされている。この放電によりプラズマが発生す
る。
アノード2に対して0.5〜1.5n+n+の間隙で設
けられた電子ビーム加速用電極3は、電源15により例
えば300v程度の加速電圧が印加され、放電により生
じたプラズマの中から電子を引出し、例えば50cV〜
300eVに加速してイオンチャンバ16内に大剣させ
る。
なお、アノード2と電子ビーム加速用電極3との間は、
例えば0.03 Torr程度のガス圧とされる。
イオンチャンバ16内は、イオン注入のためのガス例え
ばヒ素(As)ガスがガス圧0.01 丁orr〜0.
02 丁orrとなるように供給され、このイオンチャ
ンバ16内に導入された電子ビームは、ヒ素ガス分子に
衝突し、濃いプラズマを発生する。これは電離断面積の
大きな電子ビームを用いてガス圧の少ない領域でプラズ
マを発生するためである。
イオンチャンバ16の電子ビーム加速用電極3に対向す
る側には、方形状のスリット17および楕円形状のスリ
ット18が設けられている。
これらのスリット17.18の構成は、周知のイオン注
入装置のイオン源に用いられているイオン導出部の電極
構成で、スリット17は縦長の1.5WmX15.5 
mmの長方形状の透孔であり、スリット18は短径0.
5mm、直径20m1TAの楕円形状である。
これらのスリット17により、イオンチャンバ16内か
ら引出されたイオンビームは、イオン注入装置の質量分
析用の磁場中(図示せず)へ出射される。
なお、上記構成のイオン注入装置においては、カソード
11とアノード2との間の放電電流を低く抑制して、カ
ソード11の寿命を長くし、かつ多量の電子ビームを引
出すことが好ましい。このような場合、アノード2およ
び電子ビーム加速用電極3の肉厚を薄くすることが有効
である。例えば、初期放電電流が1A、電子加速電圧が
300V、通過用透孔2b、3bの径が0.5m鞘の場
合、肉厚0.5mmの電極板を用いた場合400mへの
電子ビーム電流が得られ、肉厚0.3+niの電極板を
用いた場合は、600mへの電子ビーム電流を得ること
ができる。
[発明の効果] 上述のように本発明によれば少なくとも一方がプラズマ
を発生するための電極との対をなす電極を予め定められ
た間隔に平行設定して、位置合ぜをして組み込むので従
来に比べて容易に高精度に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明するためのプラズマ装
置用電極の対を示す斜視図、第2図は第1図に示す電極
対をイオン注入装置に適用した構成図、第3図は第1図
に示す電極対の変型例を示す斜視図、第4図は第2図の
要部を示す縦断面図である。 1・・・・・・プラズマ装置用電極、2.3・・・・・
・電極、2a、3a・・・・・・固定用透孔、2b、3
b・・・・・・通過用透孔、4・・・・・・スペーサ、
5・・・・・・固定用ピン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも一方がプラズマを発生させる電極の対
    をスペサーを介して固定した後組み込むことを特徴とす
    るプラズマ装置。
JP62021303A 1986-05-27 1987-01-31 電子ビ−ム式プラズマ装置 Expired - Lifetime JP2587629B2 (ja)

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JP62021303A JP2587629B2 (ja) 1987-01-31 1987-01-31 電子ビ−ム式プラズマ装置
KR1019870004962A KR900003310B1 (ko) 1986-05-27 1987-05-19 이온 발생 장치
US07/054,496 US4749912A (en) 1986-05-27 1987-05-27 Ion-producing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

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JP62021303A JP2587629B2 (ja) 1987-01-31 1987-01-31 電子ビ−ム式プラズマ装置

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JPS63190299A true JPS63190299A (ja) 1988-08-05
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JP2587629B2 (ja) 1997-03-05

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