KR100687419B1 - Ion source part of ion implantation device with rotation electron source magnet - Google Patents

Ion source part of ion implantation device with rotation electron source magnet Download PDF

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Abstract

An ion source for an ion implantation apparatus is provided to improve an ionization efficiency by installing a coil on the ion source to apply an AC voltage to on an outer periphery of an arc chamber. An ion implantation apparatus comprises an ion source(10) having an arc chamber(100) maintained in a vacuum state to generate an ion beam, a filament(106) for emitting thermal electrons, a humidifying inlet portion for implanting gas molecules in the arc chamber, a repeller(116) for reflecting the ions towards an outlet portion, and a source magnet(112) installed on an outside of the arc chamber for generating a magnetic field. A coil portion(114) is installed on the arc chamber and the source magnet to increase a trace of rotational motion of the thermal electrons emitted from the filament of the ion source.

Description

이온주입장치의 이온소스부{Ion source part of ion implantation device with rotation electron source magnet} Ion source part of ion implantation device with rotation electron source magnet}

도 1은 본 발명에 따른 이온주입장치의 이온소스부를 개략적으로 도시하는 종단면도이고,1 is a longitudinal sectional view schematically showing an ion source portion of an ion implantation apparatus according to the present invention;

도 2는 도 1에서 도시된 이온소스부의 아크 챔버 외부에 설치된 코일부를 도시하는 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a coil unit installed outside the arc chamber of the ion source unit illustrated in FIG. 1.

< 도면 주요 부분의 부호의 설명 ><Description of the code of the main part of drawing>

10 : 이온소스부 100 : 아크챔버10: ion source unit 100: arc chamber

102 : 진공유입구 104 : 기체유입구102: vacuum inlet 104: gas inlet

112 : 소스 마그네트 140 : 가스112: source magnet 140: gas

130 : 열전자 114 : 코일부130: hot electron 114: coil portion

106 : 필라멘트 116 : 리펠러106: filament 116: repeller

본 발명은 반도체 공정의 이온주입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기장의 방향을 변화시켜 원활한 열전자의 회전 활동으로 가스 분자와 접촉을 증 대시켜 아크 챔버 전체에서 최적의 상태로 이온화할 수 있도록 한 이온주입장치의 이온소스부에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation apparatus of a semiconductor process, and more particularly, by changing the direction of the magnetic field to increase the contact with the gas molecules by smooth rotation of the hot electrons to be ionized in the optimal state throughout the arc chamber The ion source portion of the ion implantation apparatus.

일반적으로 반도체를 제조함에 있어서 반도체에 불순물을 첨가하여 필요한 전도형과 비저항을 갖는 반도체를 얻기 위한 공정을 행하게 되는데, 이때 침투시킬 불순물을 이온화하고 이것에 고전계(50-50Kev)를 걸어서 웨이퍼에 두들겨 넣는 방법을 이온주입법이라 하며, 이와 같은 이온주입공정에 사용되는 장비가 이온주입장치이다.In general, in manufacturing a semiconductor, impurities are added to the semiconductor to obtain a semiconductor having a necessary conductivity type and specific resistance. At this time, the impurity to be penetrated is ionized, and a high electric field (50-50 Kev) is applied to the wafer to be beaten to the wafer. The method of loading is called an ion implantation method, and the equipment used for such an ion implantation process is an ion implantation apparatus.

이러한 이온주입장치는 이온빔을 만드는 이온소스(ion source)부와, 이온소스부에서 형성된 이온빔을 가속하여 필요한 이온을 걸러내는 빔라인(beam line)부와, 웨이퍼를 핸드링(handling)하여 웨이퍼에 이온을 주입할 수 있도록 하는 엔드 스테이션(End station)으로 크게 나뉘어진다. Such an ion implantation apparatus includes an ion source unit for generating an ion beam, a beam line unit for accelerating an ion beam formed in the ion source unit, and filtering necessary ions, and handling the wafer to ionize the wafer. It is largely divided into end stations that allow injection.

이온빔을 형성하는 이온소스부는 공정이 이루어지는 아크 챔버(arc chamber)와, 열전자를 형성시키는 필라멘트와, 형성된 열전자를 반사시키는 부(-)전하를 띤 리펠러와, 아크 챔버의 외부에 배치되는 소스 마그네트를 포함한다. The ion source portion forming the ion beam includes an arc chamber in which the process is performed, a filament for forming hot electrons, a negatively charged repeller for reflecting the formed hot electrons, and a source magnet disposed outside the arc chamber. It includes.

일반적인 이온소스부는 음극(cathode)역할을 하는 필라멘트에 고압의 전류가 흐르면 필라멘트는 열을 내면서 전자를 방출하게 된다. 이를 열전자라고 하는데, 열전자는 양극 역할을 하는 Anode인 리펠러측으로 가속되어 끌리게 되고, 이러한 과정에서 아크 챔버에 연결된 가스라인을 통해 투입된 가스 분자 혹은 원자와 충돌하게 된다. In general, when a high voltage current flows through a filament that acts as a cathode, the filament emits heat while generating heat. This is called hot electrons. The hot electrons are accelerated and attracted to the repeller, an anode serving as an anode, and in the process, they collide with gas molecules or atoms introduced through a gas line connected to an arc chamber.

전자의 충돌에 의해서 에너지를 얻은 가스 분자는 이온으로 분해되고, 생성 된 이온은 아크 챔버의 이온건의 출구를 통해서 이온빔의 형태 빔라인부에서 처리된다. The gas molecules energized by the collision of electrons are decomposed into ions, and the generated ions are processed in the form of ion beams through the outlet of the ion gun in the arc chamber.

이렇게 뽑아낸 이온을 엔드 스테이션에서 수천~수만 volt의 전기적 가속화를 시켜 웨이퍼에 주입하게 된다. The extracted ions are injected into the wafer with electrical acceleration of thousands to tens of thousands of volts at the end station.

이때, 이온소스부에 있어서, 열전자는 100~200 keV의 높은 에너지로 가속화되어 가스분자에 충돌되어야 전자의 충돌에 의해서 에너지를 얻은 가스 분자가 용이하게 이온으로 분해될 수 있다. At this time, in the ion source unit, hot electrons are accelerated to high energy of 100 to 200 keV and collide with gas molecules so that gas molecules obtained with energy by electron collision can be easily decomposed into ions.

즉, 이온과 열전자의 충돌 확률을 높여 이온화율을 증가시킬 수 있도록 이온챔버에는 고전계를 형성되어야 한다. In other words, a high electric field must be formed in the ion chamber so that the ionization rate can be increased by increasing the collision probability between ions and hot electrons.

그러나, 이온주입장치의 필라멘트 자체에서 발생된 전계와 상기 이온소스 헤드외부에 배치된 소스 마그네트에서 공급된 축방향의 마그네틱 전계의 사용은 아크방전을 발생시키기 위해 전자를 국한하는 역할을 한다. However, the use of an electric field generated in the filament itself of the ion implanter and an axial magnetic field supplied from a source magnet disposed outside the ion source head serves to confine electrons to generate arc discharge.

이에 따라, 필라멘트에서 방출된 전자는 필라멘트 근접영역에서 원운동 궤적을 형성하고 이 현상은 종속적 플라즈마의 고밀도를 초래한다. Accordingly, electrons emitted from the filament form a circular motion trajectory near the filament, which results in high density of the dependent plasma.

이를 개선하기 위해서는 더욱 필라멘트 근접영역에 위치된 열전자를 아크 챔버내에서 균일하게 운동할 수 있도록 운동에너지를 부가할 수 있는 방법이 요구된다. In order to improve this, there is a need for a method capable of adding kinetic energy to uniformly move hot electrons positioned near the filament in the arc chamber.

종래에는 이러한 문제를 위하여, 아크 챔버에 인가되는 아크 전압을 증가시켰으나, 이러한 경우 아크 챔버나 필라멘트의 많은 전원이 소모되기 때문에 이들의 절연을 위하여 아크 챔버에는 많은 인슐레이터가 들어가는데 전원을 많이 걸어주게 되면, 절연이 파괴되어 쇼트(short)되는 현상이 자주 발생하게 되는 문제점이 있었다. Conventionally, for this problem, the arc voltage applied to the arc chamber has been increased, but in this case, since much power is consumed in the arc chamber or filament, many insulators are put in the arc chamber for their insulation. There is a problem in that insulation is often shorted due to breakage.

본 발명은 아크 챔버에 착탈 가능한 코일을 외부에 설치하여 아크 챔버내에 고전계를 형성함으로써, 열전자가 높은 운동 에너지를 갖고 회전 운동을 하도록 하여 이온화가 잘 발생될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to install a detachable coil outside the arc chamber to form a high electric field in the arc chamber, so that the hot electrons can rotate with high kinetic energy so that ionization can be generated well.

더 나아가, 본 발명은 아크 챔버내에 높은 아크 전압을 형성하여 열전자의 운동성을 이끌어내지 않고, 코일의 양단에 직류 전압을 인가하여 고전계를 형성하여 열전자의 운동에너지를 향상시키기 때문에 이온소스부와 빔라인부를 연결하는 소스 부싱에 전압이 집중되어 이온 오염(ion contamination)이 발생되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다. Furthermore, the present invention forms a high arc voltage in the arc chamber and does not induce the motility of the hot electrons, but applies a direct current voltage to both ends of the coil to form a high electric field to improve the kinetic energy of the hot electrons. The purpose is to prevent the concentration of voltage in the source bushing connecting the portions to prevent ion contamination.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이온주입장치는 이온빔을 생성할 수 있도록 진공상태로 유지되는 아크 챔버와, 열전자를 방출하는 필라멘트와, 상기 아크 챔버에 가스 분자를 주입할 수 있도록 형성된 가스주입구와, 이온들을 출구측으로 반사시키는 리펠러(repeller)와, 축방향의 자계를 형성할 수 있도록 아크 챔버의 외부에 설치되는 한 소스 마그네트를 포함하는 이온소스부를 갖는 이온주입장치에 있어서, 상기 이온소스부의 필라멘트에서 방출되는 열전자의 회전운동 궤적을 증가시킬 수 있도록 아크 챔버 외부에는 설치되는 코일부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the ion implantation apparatus according to the present invention is formed so that the arc chamber is maintained in a vacuum state to generate an ion beam, a filament for emitting hot electrons, and the gas molecules can be injected into the arc chamber An ion implantation apparatus having a gas inlet, a repeller for reflecting ions toward an outlet side, and an ion source portion including a source magnet installed outside the arc chamber to form an axial magnetic field, wherein It characterized in that it comprises a coil unit provided outside the arc chamber to increase the rotational movement trajectory of the hot electrons emitted from the filament of the ion source portion.

또한, 본 발명에 따른 이온주입장치의 이온소스부에 설치되는 코일부는 코일과, 상기 아크 챔버와 상기 코일을 절연시킬 수 있도록 형성된 차폐막을 갖는다.In addition, the coil unit provided in the ion source unit of the ion implantation apparatus according to the present invention has a coil and a shielding film formed to insulate the arc chamber from the coil.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이온주입장치의 이온소스부의 구조 및 구동 방법에 대한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a structure and a driving method of an ion source unit of an ion implantation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 이온주입장치의 이온소스부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 이온빔이 생성되고 방출되는 장소인 아크 챔버(100)와, 아크 챔버(100)의 진공을 형성할 수 있도록 진공장치(미도시)와 연결되는 진공유입구(102)와, 아크 챔버(100)에 이온 가스(140)를 공급하는 가스유입구(104)와, 열전자(130)를 방출하는 필라멘트(106), 이온을 빔라인부(미도시)로 배출하는 출구(110)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the ion source unit 10 of the ion implantation apparatus according to the present invention may form a vacuum of the arc chamber 100 and the arc chamber 100 as a place where the ion beam is generated and emitted. A vacuum inlet 102 connected to a vacuum apparatus (not shown), a gas inlet 104 for supplying the ion gas 140 to the arc chamber 100, a filament 106 for releasing the hot electrons 130, and ions It includes an outlet 110 for discharging to the beamline unit (not shown).

그리고, 이온소스부(100)는 필라멘트(106)에서 방출된 열전자(130)가 가스(140)에 충돌하여 형성된 이온들을 출구측으로 반사시키는 리펠러(repeller, 116) 및 축방향의 자계를 형성하기 위한 소스 마그네트(112)와, 상기 소스 마그네트(112)의 외각을 감싸도록 아크 챔버(100)의 외주변에 설치된 코일부(114)를 포함한다. In addition, the ion source unit 100 forms a repeller 116 and an axial magnetic field in which hot electrons 130 emitted from the filament 106 collide with the gas 140 to reflect ions formed to the outlet side. Source magnets 112 and the coil portion 114 provided on the outer periphery of the arc chamber 100 to surround the outer shell of the source magnets 112.

이때, 상기 필라멘트(106)는 인가되는 전류에 의해 열전자를 방출시키는 것으로서, 상기 필라멘트(106)에는 열전자들이 원활하게 가스 분자와 충돌할 수 있도록 밀어주는 역할을 하는 음극판과, 상기 필라멘트(106)와 음극판을 아크 전원으로부터 절연하는 필라멘트 절연체를 더 포함한다. In this case, the filament 106 is to emit hot electrons by the applied current, the filament 106 has a negative electrode plate that serves to push the hot electrons to smoothly collide with the gas molecules, and the filament 106 and A filament insulator further insulates the negative electrode plate from the arc power source.

그리고, 상기 소스 마그네트(112)는 축방향의 마그네틱 전계를 형성할 수 있도록 설치된 것으로서, 아크 챔버(100) 내부에 소정을 자기장을 형성하기 때문에 아크 챔버에서 이동중인 열전자는 이의 영향으로 회전운동을 하게 된다. In addition, the source magnet 112 is installed to form an axial magnetic field. Since the source magnet 112 forms a predetermined magnetic field inside the arc chamber 100, the hot electrons moving in the arc chamber make a rotary motion under the influence thereof. do.

또한, 상기 코일부(114)는 도 2에서 도시된 바와 같이, 아크 챔버(100)의 외부에 착탈가능하게 설치되는 장치로서, 절연을 위한 차폐판에 고정자 코일을 매설한 구조를 갖고 있으며, 코일은 권선형과 농형 타입으로 설치가능하다. In addition, as shown in FIG. 2, the coil unit 114 is a device detachably installed outside the arc chamber 100 and has a structure in which a stator coil is embedded in a shielding plate for insulation. It can be installed in winding type and cage type.

이러한 코일부(114)의 일단에는 (+) 직류 전압이 인가되고, 타단에는 (-) 직류 전압이 인가되면, 코일에 자속의 변화가 발생됨에 따라, 아크 챔버(100) 내부에 자기장이 형성되고, 이로 인하여 아크 챔버(100)에서 이동중인 열전자(130)는 더욱 활발한 회전운동을 하게 되어 아크 챔버(100)내에서 움직이는 이동 궤적이 길어짐에 따라, 아크 챔버내에 존재하는 가스 분자(140)와의 충돌확률이 높아지고 이온화경향이 향상된다. When a positive DC voltage is applied to one end of the coil part 114 and a negative DC voltage is applied to the other end, a magnetic field is generated in the arc chamber 100 as a change in magnetic flux is generated in the coil. As a result, the hot electrons 130 moving in the arc chamber 100 have a more active rotational movement, and as the moving trajectory moving in the arc chamber 100 becomes longer, the collision with the gas molecules 140 present in the arc chamber. The probability is improved and the ionization tendency is improved.

본 발명에 따른 이온주입장치의 이온소스부(100)를 가동시키면, 상기 필라멘트(106)에 전원이 인가되는 동시에 아크 챔버(100)에 60~100V 정도의 아크전압이 인가된다. 그리고, 상기 코일부(114)에는 0~100V 사이의 직류전압이 인가된다. When the ion source unit 100 of the ion implantation apparatus according to the present invention is operated, power is applied to the filament 106 and an arc voltage of about 60 to 100 V is applied to the arc chamber 100. In addition, a DC voltage between 0 and 100 V is applied to the coil unit 114.

이에 따라, 진공상태에서 필라멘트(106)로부터 열전자(130)가 방출되고, 방출된 열전자(130)는 리펠러(116)에 가해진 (-)의 전위차로 인해 척력이 작용하여 리펠러(116)의 반대방향으로 이동된다.Accordingly, the hot electrons 130 are discharged from the filament 106 in the vacuum state, and the hot electrons 130 are released by the repulsive force due to the potential difference of negative (-) applied to the repeller 116. Moved in the opposite direction.

이때, 양극 역할을 하는 애노드(Anode)쪽으로 가속되어 끌려가는 열전자(130)는 소스 마그네트(112)에 의하여 형성되는 축방향 자기장과, 코일부(114)에 직류전압이 인가되어 형성된 자계에 의하여 활발한 원운동 궤적을 형성하면서 100~200 keV의 높은 에너지로 가속화되어 가스 분자(140)들과 충돌한다. At this time, the hot electron 130 accelerated and attracted toward the anode serving as an anode is active by an axial magnetic field formed by the source magnet 112 and a magnetic field formed by applying a DC voltage to the coil unit 114. While forming a circular motion trajectory, it is accelerated to a high energy of 100 to 200 keV and collides with the gas molecules 140.

즉, 필라멘트(106) 그 자체에서 발생된 전계와 상기 이온소스부 헤드 외부에 배치된 소스 마그네트(112)에서 공급된 축방향의 마그네틱 전계 및 코일에 의해 형성된 자계에 의하여, 필라멘트(106)에서 방출된 열전자는 필라멘트(106) 근접영역에 국한되지 않고, 아크 챔버(100)에서 전체에 걸쳐 균일하게 원운동 궤적을 형성하며 운동한다. That is, the filament 106 is discharged from the filament 106 by the electric field generated by the filament 106 itself and the magnetic field formed by the axial magnetic field and the coil supplied from the source magnet 112 disposed outside the head of the ion source portion. The hot electrons are not limited to the region adjacent to the filament 106, and move in the arc chamber 100 to form a circular motion trajectory uniformly throughout.

그리고, 열전자(130)는 중성 원자인 예를 들어 BF3 가스 분자와 충돌하여 전자를 떼어낸다. 이렇게 이온과 전자가 분리되는 이온화 과정을 통하여 생성된 이차 전자는 주위의 다른 중성원자와 충돌하여 계속해서 이온화 과정이 일어난다. The hot electrons 130 collide with, for example, BF 3 gas molecules that are neutral atoms to remove electrons. Secondary electrons generated through the ionization process in which ions and electrons are separated collide with other neutral atoms in the surroundings, and ionization processes continue to occur.

이런 연속적인 이온화 과정을 통해서 플라스마가 만들어지며, 상기 플라즈마에는 가스 이온종(Species) B+, F+, BF+, BF2 +를 포함한다. Plasma is produced through this continuous ionization process, and the plasma contains gas ions Species B + , F + , BF + , and BF 2 + .

즉, 열전자의 고유진동횟수가 주위의 중성가스와 충돌하는 횟수를 증가시켜주 이온 밀도를 증가시킬 수 있게 된다. That is, the number of natural vibrations of hot electrons increases with the number of collisions with the surrounding neutral gas, thereby increasing the ion density.

한편, 상기한 방법으로 이온을 생성하는 이온소스부(10)에는 형성된 이온을 가속하여 필요한 이온을 걸러내는 빔라인부(미도시)가 연결되고, 상기 빔라인부에는 웨이퍼를 핸드링(handling)하여 웨이퍼에 이온을 주입할 수 있도록 하는 엔드 스테이션(End station)이 연결된다. On the other hand, the ion source portion 10 for generating ions by the above method is connected to a beam line portion (not shown) for accelerating the formed ions to filter out the necessary ions, and the beam line portion is handled to the wafer by End stations are connected to enable implantation of ions.

특히, 이온소스부(10)와 빔라인부는 서로 도통이 되지 않도록 소스 부싱(bushing)을 통해서 아이솔레이션되어 있으며, 이는 전위차에 의하여 이온을 이끌어 내기 위하여, 적게는 수 kev에서 많게는 수백 kev가 사용되어 지기 때문인데, 이 부분의 절연상태는 아주 중요하다. In particular, the ion source portion 10 and the beamline portion are isolated through source bushings so that they do not conduct with each other, because at least several to several hundred kev are used to derive ions by the potential difference. The insulation of this part is very important.

본 발명에 따른 이온주입장치의 이온소스부에서 상기에서 설명한 바와 같이, 이온소스부에서 생성된 이온은 출구에 전기장을 인가하여 이온빔의 형태로 뽑아낼 때, 열전자의 운동 에너지를 높여 이온을 만들어내기 때문에 이와 연결된 빔라인부의 아크 챔버에서 가스에 열전자를 가속시켜 충돌하여 이온화하고, 이온만을 가속하여 웨이퍼에 주입하는 공정이 효과적으로 이루어질 수 있다. As described above in the ion source unit of the ion implantation apparatus according to the present invention, when the ion generated in the ion source unit is extracted in the form of an ion beam by applying an electric field to the outlet, the kinetic energy of the hot electrons is increased to generate ions. Therefore, a process of accelerating and ionizing hot electrons by colliding with the gas in the arc chamber of the beam line unit connected thereto and injecting only ions into the wafer may be effectively performed.

그리고, 이온소스부(10)와 빔라인부를 연결하는 소스 부싱(미도시)은 이온빔을 이끌어 내기 위한 전압이 걸리는 곳이기 때문이다. 절연체인 부싱에 이온이 집적되어 이온 오염(ion contamination)이 발생됨에 따라 절연이 파괴될 수 도 있으나 본 발명에 따른 이온소스부에서 이온이 충분한 운동에너지를 갖고 소스 부싱을 통과하므로 이러한 문제점을 해결할 수 있게 된다. This is because a source bushing (not shown) connecting the ion source unit 10 and the beamline unit is a place where a voltage for drawing an ion beam is applied. Insulation may be destroyed as ions are accumulated in the insulator bushing and ion contamination may occur, but this problem can be solved because the ions pass through the source bushing with sufficient kinetic energy in the ion source unit according to the present invention. Will be.

즉, 아크 챔버에 높은 아크 전압을 형성하여 열전자의 운동성을 이끌어내지 않고, 코일을 이용하여 열전자의 운동성을 향상시키기 때문에 절연체 부싱에 발생하는 이온오염이 방지된다. In other words, since high arc voltage is formed in the arc chamber to not induce the motility of the hot electrons, and the coil uses the coil to improve the motility of the hot electrons, ion contamination generated in the insulator bushing is prevented.

이상, 상기 내용은 본 발명의 일실시 예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다. In the above description, it should be noted that those skilled in the art can only make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as it merely illustrates one embodiment of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 이온주입장치의 이온소스부에는 아크 챔버에 외주변에 직류전압을 인가하여 자기장을 형성할 수 있도록 코일을 설 치하기 때문에 필라멘트에서 방출된 열전자가 활발한 운동에너지를 가지고 회전운동을 하여 가스분자에 충돌함으로써 이온화효율을 향상시킬 수 있다. As described above, since the coil is installed in the ion source unit of the ion implantation apparatus according to the present invention to form a magnetic field by applying a DC voltage to the outer periphery of the arc chamber, the hot electrons emitted from the filament are actively kinetic energy The ionization efficiency can be improved by impinging on the gas molecules by rotating with.

그리고, 본 발명은 아크 챔버에 높은 아크 전압을 형성하여 열전자의 운동성을 이끌어내지 않고, 코일에 의하여 형성되는 자기장에 의하여 열전자의 운동에너지를 향상시키기 때문에 이러한 소스부와 빔라인부를 연결하는 소스 부싱에 전압이 집중되어 이온 오염(ion contamination)이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인하여 장비의 사용 수명을 증가시킬 수 있다. In addition, the present invention improves the kinetic energy of the hot electrons by forming a high arc voltage in the arc chamber without inducing the motility of the hot electrons, and thus the voltage at the source bushing connecting the source part and the beamline part. This concentration can prevent ion contamination from occurring, thereby increasing the service life of the equipment.

또한, 아크 전압을 높이기 않고도 열전자가 높은 운동에너지를 갖도록 할 수 있으므로 아크 전압을 증가시킴에 따라, 아크 챔버나 필라멘트의 많은 전원이 소모되어 이들을 절연을 위해 사용하는 인슐레이터의 사용 수명을 늘리고, 절연 상태를 확보하여 좋은 조건의 이온빔을 얻을 수 있다.In addition, since the hot electrons can have high kinetic energy without increasing the arc voltage, increasing the arc voltage consumes a lot of power in the arc chamber or filament, which increases the service life of the insulator that is used for insulation and the insulation state. It is possible to obtain an ion beam in a good condition by ensuring

Claims (4)

이온빔을 생성할 수 있도록 진공상태로 유지되는 아크 챔버와, 열전자를 방출하는 필라멘트와, 상기 아크 챔버에 가스 분자를 주입할 수 있도록 형성된 가습주입구와, 이온들을 출구측으로 반사시키는 리펠러(repeller)와, 축방향의 자계를 형성할 수 있도록 아크 챔버의 외부에 설치되는 소스 마그테트를 포함하는 이온소스부를 갖는 이온주입장치에 있어서, An arc chamber maintained in a vacuum state to generate an ion beam, a filament for emitting hot electrons, a humidifying inlet formed to inject gas molecules into the arc chamber, a repeller for reflecting ions toward an outlet side, In the ion implantation device having an ion source portion comprising a source magnet is installed outside the arc chamber to form an axial magnetic field, 상기 이온소스부의 필라멘트에서 방출되는 열전자의 회전운동 궤적을 증가시킬 수 있도록 상기 아크 챔버 및 상기 소스 마그네트의 외부에 설치되고, 상기 아크 챔버와 착탈 가능한 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.And an coil unit installed outside of the arc chamber and the source magnet and detachable from the arc chamber so as to increase a rotational motion trajectory of the hot electrons emitted from the filament of the ion source unit. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 코일부는 코일과, 상기 아크 챔버와 상기 코일을 절연시킬 수 있도록 형성된 차폐막을 갖는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.And the coil unit has a coil and a shielding film formed to insulate the arc chamber and the coil. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 코일부에 인가되는 전압은 직류전압인 것을 특징으로 하는 이온주입장치.The voltage applied to the coil unit is an ion implantation device, characterized in that the DC voltage. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 코일부에 인가되는 전압은 0~100V 인 것을 특징으로 하는 이온주입장치.The voltage applied to the coil unit is an ion implantation device, characterized in that 0 ~ 100V.
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