KR20120138625A - Ion source and ion implantation apparatus - Google Patents

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KR20120138625A
KR20120138625A KR1020120034910A KR20120034910A KR20120138625A KR 20120138625 A KR20120138625 A KR 20120138625A KR 1020120034910 A KR1020120034910 A KR 1020120034910A KR 20120034910 A KR20120034910 A KR 20120034910A KR 20120138625 A KR20120138625 A KR 20120138625A
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타카토시 야마시타
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닛신 이온기기 가부시기가이샤
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Abstract

PURPOSE: An ion source and an ion implantation apparatus are provided to form an ion beam of high current by forming one end portion of a cross section of the ion beam to be overlapped. CONSTITUTION: One or more cathodes are included inside each plasma generating container(1). The one or more cathodes arrange a top end portion protruded in the inner side of the plasma generating container on the location which does not contact plasma. A mass flow controller(7) individually controls flow rate of ionized gas introduced within the each plasma generating container. A slit-shaped opening part(11) is formed in the each plasma generating container. A drawing electrode draws out an ion beam of a ribbon shape having a cross section of a rectangular shape.

Description

이온원 및 이온주입장치{ION SOURCE AND ION IMPLANTATION APPARATUS}ION SOURCE AND ION IMPLANTATION APPARATUS}

본 발명은 리본형상(긴 형상)의 이온빔을 생성하는 이온원과 상기 이온원을 구비한 이온주입장치에 관한 것이다. The present invention relates to an ion source for generating a ribbon (elongated) ion beam and an ion implantation device having the ion source.

해마다 이온 주입되는 기판(실리콘 웨이퍼나 유리 기판 등)의 치수는 대형화의 일로를 걷고 있다. 이러한 기판의 대형화에 대응하기 위해, 기판에 조사되는 이온빔의 치수를 크게 하는 것이 검토되고 있다. The size of substrates (silicon wafers, glass substrates, etc.) that are ion implanted every year is on the rise in size. In order to cope with such an increase in size of the substrate, it has been studied to increase the size of the ion beam irradiated onto the substrate.

기판에 조사되는 이온빔의 치수를 크게 하는 수법 중 하나로서, 이온빔을 생성하는 이온원을 대형으로 하는 방법이 고려되고 있다. 이러한 종류의 이온원으로는, 특허문헌 1에 기재된 것과 같은 커스프 자장을 생성하는 복수개의 영구 자석과 복수개의 필라멘트를 구비한 이른바 버킷형 이온원이 이용되어 왔다. As one of methods for increasing the size of an ion beam irradiated onto a substrate, a method of increasing the size of an ion source for generating an ion beam has been considered. As this kind of ion source, what is called a bucket type ion source provided with the some permanent magnet and the some filament which generate the cusp magnetic field as described in patent document 1 has been used.

일본국 공개특허공보 2000-315473호(도 1)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-315473 (Fig. 1)

특허문헌 1에 기재된 버킷형 이온원에서는 플라즈마 생성용기 내에 도입된 이온빔 생성용 이온화 가스와 플라즈마 생성용기 내에 배치된 복수개의 필라멘트로부터 방출된 전자가 충돌하여 플라즈마가 생성된다. 그리고 플라즈마 생성용기의 개구부에 인접해서 배치된 인출 전극계를 구성하는 복수장의 전극에 의해, 이 플라즈마로부터 이온빔의 인출이 이루어진다. In the bucket-type ion source described in Patent Literature 1, an ionization gas for ion beam generation introduced into the plasma generation vessel collides with electrons emitted from a plurality of filaments disposed in the plasma generation vessel to generate plasma. And the ion beam is taken out from this plasma by the several sheet electrode which comprises the extraction electrode system arrange | positioned adjacent the opening part of a plasma generation container.

이러한 종류의 이온원에서는 플라즈마 생성용기 내에서 생성된 플라즈마 중에 필라멘트의 일부(선단부)가 배치되어 있다. 장시간 플라즈마 중에 배치된 필라멘트는 플라즈마 내의 이온에 의해 스퍼터링되어 급격하게 홀쭉해져 버린다. 그 경우, 안정적인 전자 공급이 불가능해져, 플라즈마 생성용기 내에서 생성되는 플라즈마의 생성 효율에 악영향을 끼친다. 일반적으로 장시간, 이온원으로부터 안정적으로 이온빔을 공급하는 것이 요망되는데, 상술한 스퍼터링에 의해 필라멘트가 급격하게 홀쭉해졌을 경우, 이온빔의 안정적인 공급이 불가능해진다는 문제가 있었다. In this kind of ion source, a part (front end) of the filament is disposed in the plasma generated in the plasma generating vessel. The filaments disposed in the plasma for a long time are sputtered by the ions in the plasma and rapidly become smooth. In this case, stable electron supply is impossible, which adversely affects the generation efficiency of plasma generated in the plasma generation vessel. Generally, it is desired to stably supply an ion beam from an ion source for a long time, but when the filament suddenly becomes slender by the above-mentioned sputtering, there is a problem that stable supply of the ion beam becomes impossible.

또한 이온주입처리에 소요되는 시간을 단축시킬 경우나 이른바 고(高) 도즈 주입이라고 일컬어지는 다량의 이온을 주입할 경우에는 이온원에서 생성되는 이온빔의 빔 전류량을 증가시키는 것(이온빔의 대전류화)이 필요하게 된다. In addition, when shortening the time required for the ion implantation treatment or when a large amount of ions, called high dose implantation, are injected, the amount of beam current of the ion beam generated from the ion source is increased (large current of the ion beam). This is necessary.

이러한 대전류화를 실현하기 위해, 예를 들면 필라멘트로부터의 전자의 방출량을 증가시켜, 생성되는 플라즈마를 짙게 하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나 전자 방출량의 증가는 필라멘트에 흘려보내는 전류량을 많이 하여, 필라멘트를 보다 고온으로 가열하는 것을 의미하므로, 그렇게 되면 필라멘트의 가열에 의한 증발이 진행되어 필라멘트가 홀쭉해져 버린다. In order to realize such a high current, for example, a method of increasing the amount of electrons emitted from the filament to thicken the generated plasma can be considered. However, an increase in the amount of electrons emitted increases the amount of current flowing through the filament, thereby heating the filament to a higher temperature. Thus, evaporation by heating of the filament proceeds and the filament becomes limp.

특허문헌 1의 이온원에 있어서, 필라멘트에 흘려보내는 전류량을 많이 하여 이온빔의 대전류화를 실시하면, 상술한 플라즈마에 의한 필라멘트의 스퍼터링 작용과 고온으로 인한 필라멘트의 증발 작용이 어우러져, 극히 단시간에 필라멘트가 소모될 우려가 있다. 필라멘트의 소모로 인해 필라멘트가 단선되면, 이온원을 정지하고 유지 보수를 실시해야 하므로 장치의 가동 효율이 나빠진다. In the ion source of Patent Literature 1, when the amount of current flowing through the filament is increased to increase the ion beam, the sputtering action of the filament by the plasma and the evaporation action of the filament due to the high temperature are combined, resulting in the filament being extremely short. It may be consumed. If the filament is broken due to the consumption of the filament, the operation efficiency of the device is deteriorated because the ion source has to be stopped and maintenance is performed.

이러한 사정을 감안하여, 본 발명에서는 종래의 이온원에 비해 필라멘트(캐소드)의 단선이 적고, 안정적으로 대형이면서 대전류의 이온빔을 생성할 수 있는 이온원 및 상기 이온원을 구비한 이온주입장치를 제공하는 것을 소기의 목적으로 한다. In view of the above circumstances, the present invention provides an ion source capable of generating a large current and a high current ion beam stably with a smaller disconnection of a filament (cathode) than a conventional ion source, and an ion implantation apparatus having the ion source. It is aimed to do it.

본 발명에 따른 이온원은 복수의 플라즈마 생성용기와, 각 플라즈마 생성용기 내에 마련되며, 플라즈마 생성용기 내부에 돌출한 선단부가 플라즈마와 접촉하지 않는 위치에 배치된 적어도 1개의 캐소드와, 각 플라즈마 생성용기에 연결되어, 각 플라즈마 생성용기 내에 도입되는 이온화 가스의 유량을 개별적으로 조정하는 가스 유량 조절기와, 각 플라즈마 생성용기에 형성된 슬릿형상 개구부와, 상기 슬릿형상 개구부로부터, 인출방향과 수직인 평면 내에서 대략 직사각형상의 단면을 가지는 리본형상의 이온빔을 인출하는 인출 전극과, 상기 슬릿형상 개구부의 길이방향을 따라, 각 플라즈마 생성용기 내에 자장을 발생시키는 자장생성수단을 구비한 이온원으로서, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 상기 리본형상의 이온빔을 상기 단면의 짧은 길이방향에서 보았을 때, 상기 단면의 긴 길이방향에서의 적어도 한쪽 단부가 서로 포개지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. The ion source according to the present invention is provided with a plurality of plasma generating vessels, at least one cathode disposed in each plasma generating vessel, the tip of which protrudes inside the plasma generating vessel and is not in contact with the plasma, and each plasma generating vessel. A flow rate regulator for individually adjusting the flow rate of the ionizing gas introduced into each plasma generation vessel, a slit-shaped opening formed in each plasma generation vessel, and a plane perpendicular to the drawing direction from the slit-shaped opening. Each plasma generating vessel includes an ion source having a drawing electrode for extracting a ribbon-shaped ion beam having a substantially rectangular cross section, and a magnetic field generating means for generating a magnetic field in each plasma generating vessel along a longitudinal direction of the slit-shaped opening. The length of the cross-section of the ribbon-shaped ion beam drawn from As seen in the direction, at least one end in the above cross-sectional length direction and is characterized in that it is configured to overlap each other.

캐소드의 선단부를 플라즈마와 접촉하지 않는 위치에 배치하고 있으므로, 플라즈마에 의한 캐소드의 스퍼터링이 대폭으로 경감된다. 그 때문에, 캐소드가 단선될 가능성이 낮아, 장시간 안정적으로 이온빔을 생성할 수 있다. 또한 대전류화에 수반하여 캐소드에 흘려보내는 전류량이 증가하였다고 해도, 플라즈마에 의한 스퍼터링 작용의 영향이 작으므로, 캐소드가 현저하게 단시간에 소모되는 문제도 생기지 않는다. 나아가 복수의 플라즈마 생성용기에서 인출방향과 수직인 평면 내에서 대략 직사각형상의 단면을 가지는 리본형상의 이온빔을 인출하고, 그들을 그 단면의 짧은 길이방향에서 보았을 때, 긴 길이방향에서의 적어도 한쪽 단부가 서로 포개지도록 구성했으므로, 대형 기판에 대해서도 종래와 마찬가지로 대응할 수 있다. Since the distal end of the cathode is disposed at a position not in contact with the plasma, sputtering of the cathode by the plasma is greatly reduced. Therefore, the cathode is unlikely to be disconnected, and the ion beam can be generated stably for a long time. Further, even if the amount of current flowing to the cathode increases with increasing current, the influence of the sputtering effect by the plasma is small, so that the cathode is not consumed significantly in a short time. Further, when a plurality of plasma generating vessels draw ribbon ion beams having a substantially rectangular cross section in a plane perpendicular to the drawing direction, and viewed them in the short longitudinal direction of the cross section, at least one end in the long longitudinal direction is mutually different. Since it is comprised so that it may be superposed, it can respond to a large board | substrate similarly to the conventional.

플라즈마 생성용기 내에서의 플라즈마 생성 효율을 향상시키기 위해, 상기 슬릿형상 개구부의 길이방향에 있어서, 상기 플라즈마 생성용기 내에 상기 캐소드와 대향 배치된 반사 전극이 마련되어 있을 것이 요망된다.In order to improve the plasma generation efficiency in the plasma generation vessel, it is desired that a reflection electrode disposed opposite the cathode is provided in the plasma generation vessel in the longitudinal direction of the slit-shaped opening.

상기 자장생성수단은 복수개 마련되어 있으며, 소정 개수의 플라즈마 생성용기마다 독립적으로 자장을 발생시키도록 해 두어도 된다. The magnetic field generating means may be provided in plural, and the magnetic field may be generated independently for each predetermined number of plasma generation vessels.

한편, 상기 자장생성수단은 각 플라즈마 생성용기의 내부에 공통된 자장을 발생시키도록 해 두어도 된다. 이 경우, 자장생성수단이 하나면 되므로, 그만큼 유지 보수가 간편해진다는 이점이 있다. The magnetic field generating means may be configured to generate a common magnetic field inside each plasma generating vessel. In this case, since there is only one magnetic field generating means, there is an advantage that the maintenance becomes simple.

본 발명에 따른 이온주입장치는 상기한 이온원을 구비한 이온주입장치로서, 상기 이온주입장치는 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 도입되는 처리실과, 상기 처리실 내에서, 상기 리본형상의 이온빔이 조사되는 기판의 전면(全面)에 이온주입처리가 이루어지도록, 상기 기판을 상기 리본형상의 이온빔과 교차하는 방향으로 이동시키는 기판구동기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. The ion implantation apparatus according to the present invention is an ion implantation apparatus having the above ion source, and the ion implantation apparatus includes a process chamber into which a ribbon-shaped ion beam drawn out from each plasma generating vessel is introduced, and within the process chamber, the ribbon form. And a substrate driving mechanism for moving the substrate in a direction intersecting with the ribbon-shaped ion beam so that the ion implantation treatment is performed on the entire surface of the substrate to which the ion beam is irradiated.

한편, 본 발명에 따른 다른 이온주입장치는 상기한 이온원을 구비한 이온주입장치로서, 상기 이온주입장치는 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상 이온빔의 질량 분석을 하는 분석 전자석과, 상기 분석 전자석을 통과한 리본형상의 이온빔 중, 원하는 이온을 포함하는 이온빔만 통과시키는 분석 슬릿과, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 도입되는 처리실과, 상기 처리실 내에서, 상기 리본형상의 이온빔이 조사되는 기판의 전면에 이온주입처리가 이루어지도록, 상기 기판을 상기 리본형상의 이온빔과 교차하는 방향으로 이동시키는 기판구동기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. On the other hand, another ion implantation apparatus according to the present invention is an ion implantation device having the ion source, the ion implantation device is an analysis electromagnet for mass analysis of the ribbon-shaped ion beam drawn out from each plasma generating vessel, and the analysis electromagnet Among the ribbon-shaped ion beams having passed through, an analysis slit for passing only an ion beam containing desired ions, a processing chamber into which ribbon-shaped ion beams drawn out from each plasma generating vessel are introduced, and the ribbon-shaped ion beams in the processing chamber A substrate driving mechanism is provided for moving the substrate in a direction intersecting the ribbon-shaped ion beam so that an ion implantation treatment is performed on the entire surface of the substrate to be irradiated.

이러한 이온주입장치라면, 분석 전자석에 의해 이온빔의 질량 분석을 해서 원하는 이온종을 포함하는 이온빔만을 기판에 조사할 수 있다. In such an ion implantation apparatus, only the ion beam containing the desired ion species can be irradiated to the substrate by mass spectrometry of the ion beam by an analysis electromagnet.

또한 상기 분석 전자석은 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔을 그 긴 변 방향에서 사이에 끼우도록 대향 배치된 자극쌍을 복수개 가지고 있고, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 상기 분석 전자석을 통과하는 거리가 길어질수록, 각 자극쌍을 구성하는 자극간의 거리가 넓어지도록 구성되어 있을 것이 요망된다. In addition, the analysis electromagnet has a plurality of pairs of magnetic poles opposed to each other so as to sandwich the ribbon-shaped ion beams drawn out from each plasma generating vessel in the long side direction, and the ribbon-shaped ion beams drawn from each plasma generating vessel are analyzed. As the distance passing through the electromagnet becomes longer, it is desired that the distance between the magnetic poles constituting each magnetic pole pair be wider.

각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔은 분석 전자석 내부를 통과하는 경로가 다르다. 분석 전자석 내부를 통과하는 거리가 길면, 그만큼 리본형상 이온빔의 편향량이 커진다. 그렇게 되면, 분석 전자석을 통과한 후에, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상 이온빔의 빔 경로가 교차될 우려가 있다. 또한 각 리본형상 이온빔의 기판에의 조사 각도가 과도하게 다르면, 기판상에 제조되는 디바이스의 특성에 악영향을 끼친다. 이에 대하여, 상기한 바와 같이, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 분석 전자석을 통과하는 거리가 길어질수록, 각 자극쌍을 구성하는 자극간의 거리가 넓어지도록 구성해 두면, 상기한 빔 경로의 교차를 방지하여, 기판상에 제조되는 디바이스의 특성에 대한 악영향을 방지하는 것을 기대할 수 있다. Ribbon-shaped ion beams drawn from the plasma generating vessels have different paths through the inside of the analytical electromagnet. If the distance passing through the inside of the analysis electromagnet is long, the amount of deflection of the ribbon-shaped ion beam increases. Then, after passing through the analysis electromagnet, there is a fear that the beam path of the ribbon-shaped ion beam drawn out from each plasma generating vessel crosses. In addition, if the irradiation angle of each ribbon-shaped ion beam to the substrate is excessively different, it adversely affects the characteristics of the device manufactured on the substrate. On the other hand, as described above, the longer the distance between the ribbon-shaped ion beams drawn out from each plasma generation vessel passes through the analysis electromagnet, the larger the distance between the magnetic poles constituting each pair of magnetic poles is. It can be expected to prevent the adverse influence on the characteristics of the device manufactured on the substrate by preventing the crossover of.

나아가, 상기 이온원과 상기 처리실까지의 경로에는 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 통과하는 경로를 전위적으로 분리하는 도전성 부재가 배치되어 있는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that a conductive member is disposed in the path between the ion source and the processing chamber to potentially separate the path through which the ribbon-shaped ion beam drawn out from each plasma generation vessel passes.

이러한 도전성 부재를 사용하면, 이웃하는 빔 경로를 통과하고 있는 한쪽 이온빔의 주위에서 생긴 공간 전하 효과에 의한 공간적인 전위의 변동이 다른쪽 이온빔에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다. By using such a conductive member, it is possible to prevent the variation of the spatial potential caused by the space charge effect generated around one ion beam passing through the neighboring beam path from affecting the other ion beam.

또한 상기 이온주입장치는 상기 처리실 내에 각 이온빔의 빔 전류밀도분포를 측정하는 빔 전류 계측기를 구비하고 있는 것이 바람직하다. In addition, the ion implantation apparatus preferably includes a beam current meter for measuring the beam current density distribution of each ion beam in the processing chamber.

이러한 빔 전류 계측기를 구비해 두면, 측정 결과를 모니터하여, 이온주입장치 조작자가 이온주입장치의 각종 파라미터를 변경하여, 기판에 조사되는 각 리본형상 이온빔의 빔 전류밀도분포를 조정하는 작업을 할 수 있게 된다. With such a beam current meter, the measurement results can be monitored, and the ion implanter operator can change various parameters of the ion implanter to adjust the beam current density distribution of each ribbon-shaped ion beam irradiated onto the substrate. Will be.

나아가, 상기 빔 전류 계측기의 계측 결과에 따라, 각 리본형상 이온빔의 빔 전류밀도분포를 합성한 분포가 소망 범위 내인지 아닌지를 판단하고, 상기 판단에 기초하여 소망 범위 외라고 판단되었을 경우에, 상기 이온원의 운전 파라미터를 조정하는 기능을 가지는 제어장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다. Furthermore, according to the measurement result of the said beam current meter, it is determined whether the distribution which synthesize | combined the beam current density distribution of each ribbon-shaped ion beam is in a desired range, and when it determines with being out of a desired range based on the said decision, It is preferable to have a control device having a function of adjusting operating parameters of the ion source.

이러한 제어장치를 구비하고 있으면, 자동적으로 빔 전류밀도분포를 목표하는 값으로 조정할 수 있게 된다. If such a control device is provided, the beam current density distribution can be automatically adjusted to a desired value.

종래의 이온원에 비해, 필라멘트(캐소드)의 단선이 적고, 안정적으로, 대형이면서 대전류의 이온빔을 생성할 수 있다. Compared with the conventional ion source, the disconnection of the filament (cathode) is small, and it is possible to stably generate a large current and a high current ion beam.

도 1은 본 발명에 따른 하나의 이온원에서 이용되는 플라즈마 생성용기의 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 플라즈마 생성용기를 Z방향 반대측에서 보았을 때의 모습을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 이온원에서 이용되는 자장생성수단의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 이온원에서 이용되는 자장생성수단의 다른 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 이온원에서 이용되는 인출 전극의 예를 나타낸다. (A)는 복수의 플라즈마 생성용기에 대하여 공통된 인출 개구를 가지는 인출 전극의 예이고, (B)는 복수의 플라즈마 생성용기에 대하여 개별적인 인출 개구를 가지는 인출 전극의 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 이온원에서 이용되는 플라즈마 생성용기의 배치예를 나타낸다. (A)는 Y방향을 따라, X방향의 위치를 서로 엇갈리게 한 복수의 플라즈마 생성용기의 배치예이고, (B)는 (A)에서 나타낸 배치예의 변형예이며, (C)는 Y방향을 따라 불규칙하게 플라즈마 생성용기를 배치한 예이다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 이온원에서 이용되는 플라즈마 생성용기의 단면도를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 하나의 이온주입장치의 평면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 이온주입장치에서 이용되는 빔 전류 계측기의 일례를 나타낸다.
도 10은 빔 전류 계측기로 계측된 빔 전류밀도분포의 조정에 따른 설명도이다. (A)는 조정 전의 빔 전류밀도분포를 나타내고, (B)는 조정 후의 빔 전류밀도분포를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 이온주입장치에서 이용되는 분석 전자석의 일례를 나타낸다. (A)는 Z방향에서 분석 전자석 내부를 보았을 때의 모습을 나타내고, (B)는 X방향에서 분석 전자석을 보았을 때의 모습을 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 이온주입장치에서 이용되는 차폐 수단의 일례를 나타낸다. (A)는 Z방향에서 차폐 수단을 보았을 때의 모습을 나타내고, (B)는 Y방향에서 차폐 수단을 보았을 때의 모습을 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 이온주입장치에서 이용되는 기판구동기구의 일례를 나타낸다.
도 14는 본 발명에 따른 이온주입장치로, 기판상에 이온빔이 조사되는 모습을 나타낸다.
도 15는 본 발명에 따른 다른 이온주입장치의 평면도를 나타낸다.
1 is a cross-sectional view of a plasma generation vessel used in one ion source according to the present invention.
FIG. 2 is a view of the plasma generation container of FIG. 1 when viewed from the side opposite to the Z direction.
Figure 3 shows an example of the magnetic field generating means used in the ion source according to the present invention.
Figure 4 shows another example of the magnetic field generating means used in the ion source according to the present invention.
5 shows an example of an extraction electrode used in the ion source according to the present invention. (A) is an example of an extraction electrode having a common extraction opening for a plurality of plasma generation vessels, and (B) is an example of an extraction electrode having an individual extraction opening for a plurality of plasma generation vessels.
6 shows an arrangement example of a plasma generating vessel used in an ion source according to the present invention. (A) is an arrangement example of a plurality of plasma generation vessels in which positions in the X direction are staggered along the Y direction, (B) is a modification of the arrangement example shown in (A), and (C) is along the Y direction This is an example of irregularly arranged plasma generation vessel.
7 is a cross-sectional view of a plasma generating vessel used in another ion source according to the present invention.
8 is a plan view of one ion implantation apparatus according to the present invention.
9 shows an example of a beam current meter used in the ion implantation apparatus according to the present invention.
10 is an explanatory diagram according to adjustment of the beam current density distribution measured by the beam current meter. (A) shows the beam current density distribution before adjustment, and (B) shows the beam current density distribution after adjustment.
11 shows an example of an analysis electromagnet used in the ion implantation apparatus according to the present invention. (A) shows the state when the inside of the analysis electromagnet is seen in the Z direction, and (B) shows the state when the analysis electromagnet is seen from the X direction.
12 shows an example of shielding means used in the ion implantation apparatus according to the present invention. (A) shows the state when seeing the shielding means in the Z direction, (B) shows the state when seeing the shielding means in the Y direction.
13 shows an example of a substrate driving mechanism used in the ion implantation apparatus according to the present invention.
14 shows an ion implantation apparatus according to the present invention, in which an ion beam is irradiated onto a substrate.
15 is a plan view of another ion implantation apparatus according to the present invention.

도 1에는 본 발명에 따른 하나의 이온원을 구성하는 플라즈마 생성용기(1)의 단면도가 도시되어 있다. X방향, Y방향 및 Z방향은 서로 1점에서 직교하고 있으며, Z방향은 플라즈마 생성용기(1)로부터 후술하는 이온빔(19)이 인출되는 방향이다. 1 is a cross-sectional view of the plasma generation vessel 1 constituting one ion source according to the present invention. The X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other at one point, and the Z direction is a direction in which the ion beam 19 to be described later is drawn out from the plasma generating vessel 1.

플라즈마 생성용기(1)의 벽면에는 가스 공급로(5)가 연결되어 있다. 이 가스 공급로(5)에는 밸브(9)를 통해 가스원(6)이 장착되어 있으며, 이 가스원(6)에서 이온빔(19)의 원료가 되는 이온화 가스의 공급이 이루어진다. 또한 가스 공급로(5)에는 가스 유량 조절기(7)(매스 플로우 컨트롤러)가 마련되어 있으며, 이로 인해 가스원(6)으로부터 플라즈마 생성용기(1) 내부로의 이온화 가스의 공급량이 조정된다. The gas supply passage 5 is connected to the wall surface of the plasma generation vessel 1. The gas supply path 5 is equipped with a gas source 6 via a valve 9, and the ionization gas serving as a raw material of the ion beam 19 is supplied from the gas source 6. In addition, a gas flow regulator 7 (mass flow controller) is provided in the gas supply passage 5, whereby the supply amount of the ionized gas from the gas source 6 into the plasma generation vessel 1 is adjusted.

플라즈마 생성용기(1)의 일측면에는 절연물(10)을 개재하여 U자형 필라멘트(2)가 장착되어 있다. 필라멘트(2)의 단자 사이에는 필라멘트 전원(VF)이 접속되어 있어, 필라멘트(2)에 흘려보내는 전류량을 조정할 수 있게 구성되어 있다. 이 필라멘트 전원(VF)은 아크 전원(VA)을 통해 플라즈마 생성용기(1)에 접속되어 있다. One side of the plasma generating vessel 1 is mounted with a U-shaped filament 2 via an insulator 10. A filament power supply V F is connected between the terminals of the filament 2, and it is comprised so that the amount of electric current which flows into the filament 2 can be adjusted. The filament power source (V F) is connected to the plasma generation chamber 1 via the arc power source (V A).

필라멘트(2)에 전류를 흘려보내 필라멘트(2)를 가열시킴으로써, 거기에서 전자가 방출된다. 플라즈마 생성용기(1) 내부에는 후술하는 자장생성수단(12)에 의해, 플라즈마 생성용기(1) 내부에 도시된 화살표 방향으로 자장(B)이 생성되고 있으며, 이 자장(B)을 따라 필라멘트(2)에서 방출된 전자가 이동한다. 이 전자가, 플라즈마 생성용기(1)의 내부에 공급된 이온화 가스(PH3나 BF3 등)에 충돌하여 이온화 가스의 전리를 야기하여, 플라즈마 생성용기(1) 내에 플라즈마(3)가 생성된다. By passing a current through the filament 2 and heating the filament 2, electrons are emitted there. The magnetic field B is generated in the plasma generating container 1 in the direction of the arrow shown in the plasma generating container 1 by the magnetic field generating means 12 to be described later, and the filament ( The electrons emitted in 2) move. The electrons collide with the ionization gas (PH 3 , BF 3, etc.) supplied inside the plasma generation vessel 1 to cause ionization of the ionization gas, and the plasma 3 is generated in the plasma generation vessel 1.

본 발명의 필라멘트(2)는 X방향에 위치하는 선단부가 플라즈마(3)에 접촉하지 않는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 플라즈마(3)에 의한 필라멘트(2)의 스퍼터링을 경감시킬 수 있다. 여기서는 필라멘트(2)의 개수가 1개밖에 그려져 있지 않지만, 종래 기술과 마찬가지로 복수개의 필라멘트(2)를 배치해도 된다. The filament 2 of this invention is arrange | positioned in the position which the front-end | tip part located in a X direction does not contact the plasma 3 ,. For this reason, the sputtering of the filament 2 by the plasma 3 can be reduced. Only one filament 2 is drawn here, but a plurality of filaments 2 may be arranged in the same manner as in the prior art.

플라즈마 생성용기(1) 내부에는 반사 전극(4)이 필라멘트(2)와 대향하는 위치에 마련되어 있다. 이 반사 전극(4)은 절연물(10)을 통해 플라즈마 생성용기(1)에 장착되어 있고, 플라즈마 생성용기(1)를 기준 전위로 해서, 음의 전위가 되도록 전원(VB)이 접속되어 있다. 이렇게 해서, 반사 전극(4)의 전위를 음전위로 해 둠으로써, 필라멘트(2)에서 방출된 전자가 자장(B)에 의해 반사 전극(4)측으로 이동했을 때, 이것을 반대측으로 반사시킬 수 있다. 그 결과, 이온화 가스와 전자와의 충돌 확률이 향상되어, 플라즈마(3)의 생성 효율을 높일 수 있다. 한편 이 반사 전극(4)은 플라즈마(3)의 생성 효율을 향상시키기 위한 것으로서, 반드시 마련해야 하는 것은 아니다. In the plasma generating vessel 1, a reflective electrode 4 is provided at a position facing the filament 2. The reflective electrode 4 is attached to the plasma generation vessel 1 via the insulator 10, and the power supply V B is connected to the negative potential with the plasma generation vessel 1 as the reference potential. . In this way, by making the potential of the reflective electrode 4 into the negative potential, when the electrons emitted from the filament 2 are moved to the reflective electrode 4 side by the magnetic field B, it can be reflected to the opposite side. As a result, the collision probability between the ionization gas and the electrons is improved, and the generation efficiency of the plasma 3 can be improved. On the other hand, the reflective electrode 4 is for improving the generation efficiency of the plasma 3, and is not necessarily provided.

또한 여기서는 전원(VB)을 이용해서 반사 전극(4)의 전위가 음전위가 되도록 구성했지만, 이러한 전원을 이용하지 않고, 부유 전위로 해 두어도 된다. 그 경우, 필라멘트(2)에서 방출된 전자가 반사 전극(4)에 충돌함으로써, 반사 전극(4)이 음으로 대전하고, 최종적으로는 필라멘트(2)측으로 전자를 반사시킬 수 있다. 또한 도시하지는 않았지만, 필라멘트(2)의 배면측에도 반사 전극을 마련해 두어도 된다. Also in this case, but by using a power source (V B) configuration and the potential of the reflecting electrode 4, so that the negative potential, without using such a power supply, it is left at a floating potential. In this case, the electrons emitted from the filament 2 impinge on the reflective electrode 4, so that the reflective electrode 4 is negatively charged, and finally the electrons can be reflected to the filament 2 side. Although not shown, a reflective electrode may be provided on the back side of the filament 2.

도 2에는 도 1을 Z방향 반대측에서 보았을 때의 플라즈마 생성용기(1)의 모습이 도시되어 있다. 이 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 플라즈마 생성용기(1)의 Z방향측에 위치하는 측면에는 슬릿형상 개구부(11)가 형성되어 있어, 이 곳을 통해 후술하는 인출 전극(16)을 이용해서 이온빔(19)의 인출이 이루어진다. 2 shows a state of the plasma generating container 1 when FIG. 1 is viewed from the opposite side in the Z direction. As shown in FIG. 2, the slit-shaped opening 11 is formed in the side surface located in the Z direction side of the plasma generation container 1, and the extraction electrode 16 mentioned later through this place is used, The ion beam 19 is taken out.

본 발명에서는 복수의 플라즈마 생성용기(1)에 의해 이온원(8)이 구성되어 있다. 도 3에는 그 일례로서, 대체로 행렬형상으로 배치된 4개의 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)를 구비한 예가 개시되어 있다. 한편 각 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)의 구성은 도 1에서 설명한 플라즈마 생성용기(1)와 동일한 구성이다. In the present invention, the ion source 8 is constituted by the plurality of plasma generating vessels 1. In FIG. 3, as an example, an example having four plasma generating vessels U11, U12, U21, and U22 arranged in a matrix is disclosed. The plasma generating vessels U11, U12, U21 and U22 have the same configuration as the plasma generation vessel 1 described with reference to FIG. 1.

도 1에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 이온원(8)에는 플라즈마 생성용기(1) 내부에 자장(B)을 생성하기 위한 자장생성수단(12)이 마련되어 있다. 도 3의 예에서는 4개의 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22) 모두에 대하여, 그 내부에 공통된 자장(B)을 생성하는 자장생성수단(12)의 예가 개시되어 있다. As described in FIG. 1, the ion source 8 of the present invention is provided with magnetic field generating means 12 for generating the magnetic field B in the plasma generating vessel 1. In the example of FIG. 3, the example of the magnetic field generating means 12 which generate | occur | produces the magnetic field B common to all four plasma generating vessels U11, U12, U21, and U22 is shown.

도 3에 그려진 자장생성수단(12)은 내부에 각 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)가 배치되는 대략 ロ자형상의 요크(13)와 상기 요크(13)에서 X방향을 따라, 요크(13)의 내측 영역(각 플라즈마 생성용기가 배치되는 쪽의 영역)으로 돌출하여, 서로 대향 배치된 한쌍의 자극(14)을 구비하고 있다. 각 자극(14)에는 각각 코일(15)이 권회되어 있고, 각각의 코일(15)은 도시되지 않은 전원에 접속되어 있다. The magnetic field generating means 12 illustrated in FIG. 3 is a yoke 13 having a substantially lo-shaped yoke 13 in which each plasma generating vessel U11, U12, U21, U22 is disposed and along the X direction in the yoke 13. A pair of magnetic poles 14 protruding to the inner region (the region on which the plasma generating vessel is placed) of 13 is disposed to face each other. Coils 15 are wound around each magnetic pole 14, and each coil 15 is connected to a power source (not shown).

예를 들면 지면(紙面) 상측에 위치하는 자극(14)이 N극, 지면 하측에 위치하는 자극(14)이 S극이 되도록 각 코일(15)에 전류를 흘려보내면, 도시된 바와 같이 각 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)의 내측 영역에 공통된 자장(B)이 생성된다. For example, if the magnetic pole 14 located on the upper side of the ground flows the current to each coil 15 such that the magnetic pole 14 located on the lower side of the ground becomes the N pole, the respective plasma as shown in FIG. The magnetic field B common to the inner regions of the production containers U11, U12, U21, U22 is generated.

도 3의 예에서는 1개의 자장생성수단(12)을 이용해서 각 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)의 내측 영역에 공통된 자장(B)을 생성했지만, 이 대신에, 도 4와 같이 자장생성수단(12)을 복수개 마련해도 된다. 도 4의 예에서는 플라즈마 생성용기(U11, U12)로 이루어지는 조와, 플라즈마 생성용기(U21, U22)로 이루어지는 조에, 개별적으로 자장생성수단(12)이 마련되어 있다. 각 자장생성수단(12)의 구성은 상술한 예에서 설명한 것과 동일하기 때문에, 그 상세한 설명은 생략하지만, 여기서는 각각의 자장생성수단(12)에 의해, 각 플라즈마 생성용기 조에 대하여 독립적으로 자장을 발생시킬 수 있게 된다. 한편 도 4의 예에서는 플라즈마 생성용기(U11, U12)로 이루어지는 조에 대하여 자장 B1이 생성되어 있는 데 반해, 플라즈마 생성용기(U21, U22)로 이루어지는 조에서는 자장 B2가 생성되어 있지만, 각 플라즈마 생성용기 조에 대하여 발생되는 자장을 동일하게 해도 된다. In the example of FIG. 3, the magnetic field B common to the inner region of each of the plasma generating vessels U11, U12, U21 and U22 is generated using one magnetic field generating means 12. Instead, as shown in FIG. A plurality of magnetic field generating means 12 may be provided. In the example of FIG. 4, the magnetic field generating means 12 is provided separately in the tank which consists of plasma generation vessels U11 and U12, and the tank which consists of plasma generation vessels U21 and U22. Since the configuration of each magnetic field generating means 12 is the same as that described in the above-described example, detailed description thereof will be omitted, but the magnetic field generating means 12 independently generates magnetic fields for each plasma generating vessel tank. You can do it. On the other hand, in the example of FIG. 4, the magnetic field B1 is generated for the tank made of the plasma generation vessels U11 and U12, whereas the magnetic field B2 is generated in the tank made of the plasma generation vessels U21 and U22. The magnetic field generated for the pair may be the same.

도 4의 예에서는 2개의 플라즈마 생성용기를 조로 해서, 거기에 1개의 자장생성수단(12)을 대응시키는 구성이었지만, 각 플라즈마 생성용기에 대하여 1개의 자장생성수단(12)을 대응시켜도 된다. 나아가, 1개의 조를 2개의 플라즈마 생성용기로 구성하고, 다른 조를 3개의 플라즈마 생성용기로 구성해도 된다. 그 경우, 앞선 예와 마찬가지로, 각 조에 대하여 1개씩 자장생성수단(12)을 마련해 둔다. 또한 여기서는 자장생성수단(12)으로서 전자석을 이용했지만, 이 대신에 영구 자석을 이용해도 된다. 그 경우, 2개의 영구 자석을 준비하여, 서로 다른 극성이 X방향에 있어서 대향 배치되도록 해서 각각의 자극(14)에 장착해 두면 된다. In the example of Fig. 4, the two plasma generating vessels are constituted so as to correspond to one magnetic field generating means 12, but one magnetic field generating means 12 may be corresponded to each plasma generating vessel. Furthermore, one tank may be comprised by two plasma generation vessels, and the other tank may be comprised by three plasma generation vessels. In this case, as in the previous example, one magnetic field generating means 12 is provided for each pair. In addition, although the electromagnet was used as the magnetic field generating means 12 here, a permanent magnet may be used instead. In this case, two permanent magnets may be prepared and attached to each magnetic pole 14 so that different polarities are arranged opposite in the X direction.

본 발명의 이온원(8)에는 이온빔(19)을 플라즈마 생성용기(1)에서 인출하기 위한 인출 전극(16)이 마련되어 있다. 이 인출 전극(16)의 구성에 대하여, 도 5를 바탕으로 설명한다. 도 5(A), 도 5(B)에는 도 3과 도 4에서 일례로 든 4개의 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)와 그 전방(Z방향측)에 배치된 인출 전극(16)이 도시되어 있다. 한편 이 도면에서 각 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)와 플라즈마 생성용기에 형성된 슬릿형상 개구부(11)는 파선으로 도시되어 있다. The ion source 8 of the present invention is provided with an extraction electrode 16 for extracting the ion beam 19 from the plasma generating vessel 1. The structure of this lead-out electrode 16 is demonstrated based on FIG. 5 (A) and 5 (B), four plasma generating vessels U11, U12, U21, and U22 as an example in FIGS. 3 and 4 and the extraction electrodes 16 disposed in front (Z direction side) thereof. ) Is shown. Meanwhile, in this figure, each of the plasma generating vessels U11, U12, U21, and U22 and the slit-shaped openings 11 formed in the plasma generating vessel are shown by broken lines.

이 예에서는 인출되는 이온빔으로서 양의 전하를 가지는 이온빔을 상정하고 있다. 그 때문에, 인출 전극(16)에는 각 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22)를 기준으로 해서, 인출 전극(16)의 전위가 음의 전위가 되는, 도시되지 않은 전원이 접속되어 있다. 인출 전극(16)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 5(A)의 예에서는 1장의 큰 인출 전극(16)에 2개의 인출 개구(17)가 형성되어 있다. 각 인출 개구(17)는 플라즈마 생성용기(U11)와 플라즈마 생성용기(U12)로 이루어지는 조와 플라즈마 생성용기(U21)와 플라즈마 생성용기(U22)로 이루어지는 조에 대하여 개별적으로 마련되어 있다. In this example, an ion beam having a positive charge is assumed as the ion beam to be drawn out. Therefore, a power source (not shown) is connected to the extraction electrode 16 in which the potential of the extraction electrode 16 becomes a negative potential on the basis of the plasma generating vessels U11, U12, U21, and U22. The structure of the lead-out electrode 16 is demonstrated concretely. In the example of FIG. 5A, two lead openings 17 are formed in one large lead-out electrode 16. Each lead-out opening 17 is provided separately for the tank which consists of the plasma generation container U11 and the plasma generation container U12, and the tank which consists of the plasma generation container U21 and the plasma generation container U22.

도 5(A)에서는 2개의 플라즈마 생성용기에 대하여 1개의 인출 개구(17)가 배치되는 구성이었지만, 이 대신에 도 5(B)에 도시한 바와 같이, 각각의 플라즈마 생성용기에 대하여 개별적으로 인출 개구(17)를 마련해 두어도 된다. 또한 여기에는 도시되지 않았지만, 이러한 인출 전극(16)의 인출 개구부(17)를 통해 인출되는 이온빔(19)은 인출방향(Z방향)에 수직인 평면 내에서 대략 직사각형상의 단면을 가지는 리본형상의 이온빔이 된다. In Fig. 5A, one drawing opening 17 is arranged for two plasma generating vessels, but instead, as shown in Fig. 5B, each of the plasma generating vessels is individually drawn out. The opening 17 may be provided. In addition, although not shown here, the ion beam 19 drawn out through the drawing opening 17 of the drawing electrode 16 has a ribbon-shaped ion beam having a substantially rectangular cross section in a plane perpendicular to the drawing direction (Z direction). Becomes

도 3~도 5에서는 4개의 플라즈마 생성용기를 배치한 예를 제시했지만, 본 발명의 플라즈마 생성용기의 배치는 이것에 한정되지 않는다. 도 6(A)~(C)에는 본 발명의 이온원(8)을 구성하는 플라즈마 생성용기의 배치예가 제시되어 있다. 3 to 5 show an example in which four plasma generation vessels are arranged, but the arrangement of the plasma generation vessel of the present invention is not limited thereto. 6A to 6C show arrangement examples of the plasma generation vessel constituting the ion source 8 of the present invention.

본 발명에서는 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔을 인출방향에 수직인 평면으로 절단하고, 그 때의 대략 직사각형상의 절단면에 있어서, 절단면의 짧은 길이방향에서 각 리본형상의 이온빔을 보았을 때에, 절단면의 긴 길이방향에서의 적어도 한쪽 단부가 서로 포개져 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이렇게 구성함으로써, 기판 치수가 대형이 되었을 경우에도 종래와 마찬가지로 문제없이 이온주입처리를 할 수 있다. 인출 전극(16)에 의해 인출되는 리본형상의 이온빔(19)의 대략 직사각형상 단면은 각 플라즈마 생성용기에 형성된 슬릿형상 개구부(11)의 형상과 거의 같다. 그 때문에, 도 6(A)~(C)에 도시된 바와 같이, 각 플라즈마 생성용기를 배치할 수 있다. In the present invention, when the ribbon-shaped ion beams drawn out from the plasma generating vessels are cut in a plane perpendicular to the drawing direction, and the ribbon-shaped ion beams are viewed from the short length direction of the cut surface in the substantially rectangular cut surface at that time, At least one end part in the long longitudinal direction of a cut surface is overlapped with each other, It is characterized by the above-mentioned. In this way, even when the substrate size becomes large, ion implantation can be performed without any problems as in the prior art. The substantially rectangular cross section of the ribbon ion beam 19 drawn out by the extraction electrode 16 is substantially the same as the shape of the slit-shaped opening 11 formed in each plasma generation container. Therefore, as shown in Figs. 6A to 6C, each plasma generating vessel can be arranged.

구체적으로 설명하면, 도 6(A)에서는 Y방향에 있어서, 홀수번째에 배치되는 플라즈마 생성용기의 조(U11과 U12로 이루어지는 조, U31과 U32로 이루어지는 조)와, 짝수번째에 배치되는 플라즈마 생성용기의 조(U21과 U22로 이루어지는 조, U41과 U42로 이루어지는 조)의 X방향에 있어서의 위치가 다르다. 홀수번째에 배치된 플라즈마 생성용기 조와 짝수번째에 배치된 플라즈마 생성용기 조의 X방향에서의 위치는, Y방향(리본형상의 이온빔을 인출방향에 수직인 평면으로 절단했을 때의 대략 직사각형상의 절단면의 짧은 길이방향에 상당)에 있어서 이웃하는 플라즈마 생성용기에 형성된 슬릿형상 개구부(11)의 X방향(리본형상의 이온빔을 인출방향에 수직인 평면으로 절단했을 때의 대략 직사각형상의 절단면의 긴 길이방향에 상당)에 있어서의 적어도 한쪽 단부가 서로 포개지도록 배치되어 있다. 이렇게 배치함으로써, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔(19)을 대략 직사각형상 단면의 짧은 길이방향에서 보았을 때, 대략 직사각형상 단면의 긴 길이방향에서의 적어도 한쪽 단부가 서로 포개지도록 구성할 수 있다. Specifically, in Fig. 6 (A), in the Y-direction, the tanks of the plasma generation vessels arranged in odd-numbered (joins composed of U11 and U12, groups composed of U31 and U32) and plasma generation arranged evenly The position in the X direction of the tank (the tank which consists of U21 and U22, the tank which consists of U41 and U42) differs. The position in the X direction of the plasma generation vessel tanks arranged in the odd-numbered number and the plasma generation vessel tanks arranged in the even-numbered number is short in the Y-direction (a substantially rectangular cut plane when the ribbon-shaped ion beam is cut in a plane perpendicular to the extraction direction). Corresponds to the long length direction of the substantially rectangular cut surface when the ribbon-shaped ion beam is cut in a plane perpendicular to the extraction direction in the X-direction of the slit-shaped opening 11 formed in the adjacent plasma generating vessel in the longitudinal direction. At least one end in) is arranged so as to overlap each other. By arranging in this way, when the ribbon-shaped ion beams 19 drawn from each plasma generating vessel are viewed in the short length direction of the substantially rectangular cross section, at least one end portion in the long length direction of the substantially rectangular cross section is superimposed on each other. Can be.

도 6(A)에서는 홀수번째의 플라즈마 생성용기 조와 짝수번째의 플라즈마 생성용기 조와의 X방향에서의 위치를 서로 엇갈려서 배치한 예를 제시했지만, 이것을 도 6(B)에 나타내는 바와 같이 변형해도 된다. 도 6(B)에서는 Y방향을 따라 1번째와 4번째에 배치되는 플라즈마 생성용기조(U11과 U12로 이루어지는 조, U41과 U42로 이루어지는 조)와 2번째와 3번째에 배치되는 플라즈마 생성용기 조(U21과 U22로 이루어지는 조, U31과 U32로 이루어지는 조)의 X방향에서의 위치가 다르게 배치되어 있다. 이렇게 해도, 도 6(A)에서 나타낸 예와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다. In Fig. 6A, an example in which the positions in the X direction between the odd-numbered plasma generation vessel and the even-numbered plasma generation vessel are alternated with each other is shown, but this may be modified as shown in Fig. 6B. In Fig. 6 (B), the plasma generation vessels arranged in the 1st and 4th (joints consisting of U11 and U12, the group consisting of U41 and U42) and the plasma generating vessels arranged in the second and third in the Y direction. The positions in the X direction of the (a group consisting of U21 and U22 and a group consisting of U31 and U32) are arranged differently. Even in this case, the same effects as those of the example shown in FIG. 6A can be obtained.

또한 도 6(C)에 나타내는 바와 같이, Y방향에 배치되는 각 플라즈마 생성용기 조의 구성을 변경해도 된다. 여기서는 Y방향에 있어서 1번째와 2번째에 배치되는 플라즈마 생성용기의 개수가 1개이고, 3번째에 배치되는 플라즈마 생성용기의 개수는 2개이다. 이러한 구성이어도, 각 플라즈마 생성용기(U11, U21, U31, U32)에 형성된 슬릿형상 개구부(11)의 X방향(리본형상의 이온빔을 인출방향에 수직인 평면으로 절단했을 때의 대략 직사각형상의 절단면의 긴 길이방향에 상당)에 있어서의 적어도 한쪽 단부가, Y방향(리본형상의 이온빔을 인출방향에 수직인 평면으로 절단했을 때의 대략 직사각형상의 절단면의 짧은 길이방향에 상당)에서 보았을 때에 포개지도록 배치되어 있으면, 앞서 나타낸 도 6(A), 도 6(B)와 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 또한 당연히, 플라즈마 생성용기의 개수는 여기에 제시된 것에 한정되지 않는다. 플라즈마 생성용기의 개수는 2개 이상이면 된다. In addition, as shown in Fig. 6C, the configuration of each plasma generating vessel tank arranged in the Y direction may be changed. Here, the number of plasma generating vessels arranged in the first and second in the Y direction is one, and the number of plasma generating vessels arranged in the third is two. Even in such a configuration, the substantially rectangular cut surface of the slit-shaped opening 11 formed in each of the plasma generating vessels U11, U21, U31, and U32 (when the ribbon-shaped ion beam is cut in a plane perpendicular to the extraction direction). At least one end in the long longitudinal direction is arranged so as to be superimposed when viewed in the Y direction (corresponding to the short longitudinal direction of the substantially rectangular cut plane when the ribbon-shaped ion beam is cut in a plane perpendicular to the extraction direction). If it is, the same effect as FIG. 6 (A) and FIG. 6 (B) shown previously can be exhibited. Of course, the number of plasma generating vessels is not limited to that presented here. The number of plasma generating vessels should just be 2 or more.

도 7에 기재된 플라즈마 생성용기(1)의 구성은 도 1에 기재된 것과 캐소드 부분이 다르다. 도 7의 예에서는 전자를 방출하는 캐소드가 방열형(傍熱型) 캐소드(18)로 구성되어 있다. 이 구성은 방열형 이온원으로서 알려진 구성이다. 필라멘트 전원(VF)에 의해 필라멘트(2)에 전류를 흘려보내고, 필라멘트(2)를 가열하여 전자를 방출시킨다. 필라멘트(2)를 기준 전위로 해서, 방열형 캐소드(18)의 전위가 그보다 양의 전위가 되도록 캐소드 전원(VC)이 접속되어 있다. 이 캐소드 전원(VC)에 의해, 필라멘트(2)에서 방출된 전자가 방열형 캐소드(18)에 끌어당겨져서, 거기에 내리쳐진다. 전자가 방열형 캐소드(18)에 내리쳐지면 방열형 캐소드(18)가 가열되고, 어느 온도까지 가열되면 방열형 캐소드(18)에서 전자가 방출된다. 이후, 플라즈마(3)의 생성 방식은 도 1의 예와 같기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략하지만, 전자를 방출하기 위한 캐소드로서 이러한 방열형 캐소드(18)를 이용해도 된다. 한편 본 발명에서 말하는 플라즈마 생성용기의 내부란, 플라즈마 생성용기에 형성된 방열형 캐소드(18)가 배치되는 개구부도 포함한 영역을 의미한다. The configuration of the plasma generation vessel 1 shown in FIG. 7 is different from the cathode portion as described in FIG. 1. In the example of FIG. 7, the cathode which emits electrons is comprised by the heat radiation type cathode 18. As shown in FIG. This configuration is known as a heat radiation type ion source. An electric current is sent to the filament 2 with the filament power supply V F , and the filament 2 is heated to emit electrons. With the filament 2 as the reference potential, the cathode power supply V C is connected so that the potential of the heat dissipating cathode 18 becomes a more positive potential. By this cathode power supply V C , electrons emitted from the filament 2 are attracted to the heat dissipating cathode 18 and dropped thereon. When electrons fall on the heat dissipating cathode 18, the heat dissipating cathode 18 is heated, and when heated to a certain temperature, electrons are emitted from the heat dissipating cathode 18. Since the plasma 3 is generated in the same manner as in the example of FIG. 1, the description thereof is omitted here. However, such a heat radiation cathode 18 may be used as the cathode for emitting electrons. On the other hand, the interior of the plasma generation vessel in the present invention means a region including an opening in which the heat radiation cathode 18 formed in the plasma generation vessel is disposed.

도 8에는 본 발명에 따른 이온주입장치(IM)의 예가 도시되어 있다. 여기서는 이온원(8)의 도시를 간략화하기 위해, 지금까지 설명한 자장생성수단(12), 인출 전극(16) 등의 도시를 생략하였다. 또한 이후의 설명을 간략화하기 위해, 복수의 플라즈마 생성용기의 구성으로서는, 여기서는 도 4에 나타낸 4개의 플라즈마 생성용기(U11, U12, U21, U22) 중, 2개의 플라즈마 생성용기(U11, U21)를 구비한 구성을 예로 들고 있다. 8 shows an example of an ion implantation apparatus IM according to the present invention. Here, in order to simplify the illustration of the ion source 8, the illustration of the magnetic field generating means 12, the extraction electrode 16, and the like described above are omitted. In addition, for the sake of simplicity of the following description, as the configuration of the plurality of plasma generation vessels, here, two plasma generation vessels U11 and U21 among the four plasma generation vessels U11, U12, U21 and U22 shown in FIG. The configuration provided is taken as an example.

각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출된 이온빔(19)에는 원하는 이온종 이외의 것이 포함되어 있다. 그 때문에, 원하는 이온종만을 기판(23)에 조사하기 위해, 종래부터 알려져 있듯이, 분석 전자석(20)과 분석 슬릿(21)을 이용해서 질량분석이 이루어진다. 질량 분석된 이온빔(19)은 처리실(22) 내에 배치된 빔 전류 계측기(25)에 조사된다. 빔 전류 계측기(25)에서는, 후술하는 바와 같이 X방향을 따라 빔 전류밀도분포가 계측되고, 그 계측 결과가 제어장치(26)에 신호(S9)로서 송신된다. 제어장치(26)는 빔 전류밀도분포가 원하는 범위 내에 있다고 판단했을 경우, 기판(23)을 지지하는 기판구동기구(24)에 제어 신호(S7)를 송신한다. 제어 신호(S7)를 수신한 기판구동기구(24)는 2개의 이온빔(19)을 이용해서, 기판(23)의 전면에 이온빔(19)이 조사되도록, 상기 이온빔(19)과 교차하는 방향(여기서는 Y방향)으로 기판(23)을 구동한다. The ion beams 19 drawn out from each of the plasma generating vessels U11 and U21 include those other than the desired ion species. Therefore, in order to irradiate only the desired ion species to the board | substrate 23, the mass spectrometry is performed using the analysis electromagnet 20 and the analysis slit 21, as is conventionally known. The mass analyzed ion beam 19 is irradiated to the beam current meter 25 disposed in the process chamber 22. In the beam current meter 25, the beam current density distribution is measured along the X direction as described later, and the measurement result is transmitted to the control device 26 as a signal S9. When the control device 26 determines that the beam current density distribution is within a desired range, the control device 26 transmits a control signal S7 to the substrate driving mechanism 24 that supports the substrate 23. The substrate driving mechanism 24 receiving the control signal S7 uses two ion beams 19 to intersect the ion beam 19 so that the ion beam 19 is irradiated on the front surface of the substrate 23 ( In this case, the substrate 23 is driven in the Y direction.

한편 빔 전류밀도분포가 소정 범위 외라고 판단되었을 경우에는, 제어장치(26)에 의해 이온원(8)에 제어 신호(S1~S4)가 송신되고, 이온원(8)에 구비된 필라멘트 전원(VF), 아크 전원(VA), 매스 플로우 컨트롤러(7), 캐소드 전원(VC)과 같은 이온원의 운전 파라미터값이 조정된다. 또한 이 운전 파라미터의 조정에 더하여, 분석 슬릿(21)의 하류측(처리실(22)측)에, 각 이온빔(19)을 부분적으로 차폐하는 차폐 수단(27)을 마련해 두고, 이것을 이용해서 빔 전류밀도분포를 조정하도록 해도 된다. 한편 이 차폐 수단(27)은 제어장치(26)로부터의 제어 신호(S6)에 의해 제어되고, 도시된 화살표 방향으로의 이동량 조정이 이루어진다. 또한 빔 전류밀도분포 조정시에는 빔 전류 계측기(25)에 의해 빔 전류밀도분포의 모니터링이 이루어지고 있다. On the other hand, when it is determined that the beam current density distribution is out of the predetermined range, the control device 26 transmits the control signals S1 to S4 to the ion source 8, and the filament power source (e.g., provided in the ion source 8) The operating parameter values of the ion source such as V F ), the arc power source V A , the mass flow controller 7, and the cathode power source V C are adjusted. In addition to the adjustment of this operating parameter, a shielding means 27 for partially shielding each ion beam 19 is provided on the downstream side (the processing chamber 22 side) of the analysis slit 21, and the beam current is used using this. The density distribution may be adjusted. On the other hand, this shielding means 27 is controlled by the control signal S6 from the control apparatus 26, and adjustment of the movement amount in the arrow direction shown is performed. In the beam current density distribution adjustment, the beam current density distribution is monitored by the beam current meter 25.

각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출되는 이온빔(19)의 경로는 이온원(8)에서 처리실(22)까지의 사이에서, 메시형상의 구멍을 가지는 도전성 부재(31)에 의해 전위적으로 분리되어 있다. 또한 이 도전성 부재(31)는 예를 들면 비자성체인 카본으로 구성되어 있으며, 전기적으로 접지되어 있다. 이러한 도전성 부재(31)에 의해 2개의 이온빔(19)의 빔 경로를 전위적으로 분리해 두면, 공간 전하 효과에 의해 한쪽 이온빔(19)의 주위에서 생긴 공간적인 전위의 변동이 다른쪽 이온빔(19)에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다. 또한 각 이온빔은 양의 전하를 가지고 있으므로, 지나치게 가까워지면 서로 반발한다. 그러나 이러한 도전성 부재(31)를 마련해 두면 전위적으로 분리되므로, 2개의 이온빔(19)을 근접해서 배치할 수 있게 되어, 이온주입장치(IM)의 소형화나, 기판구동기구(24)를 이용해서 기판(23)의 전면에 이온주입처리를 실시할 때의 기판(23)의 구동 범위를 좁힐 수 있다. The path of the ion beam 19 drawn out from each of the plasma generating vessels U11 and U21 is electrically displaced by the conductive member 31 having a mesh-shaped hole between the ion source 8 and the processing chamber 22. It is separated. The conductive member 31 is made of, for example, carbon which is a nonmagnetic material, and is electrically grounded. When the beam paths of the two ion beams 19 are electrically separated by the conductive member 31, the variation in the spatial potential generated around the one ion beam 19 due to the space charge effect is different from the other ion beam 19. ) Can be prevented. In addition, since each ion beam has a positive charge, it repels each other when too close. However, if such a conductive member 31 is provided, it is potentially separated, so that the two ion beams 19 can be arranged in close proximity, and the ion implantation device IM can be miniaturized or the substrate driving mechanism 24 can be used. The driving range of the board | substrate 23 at the time of performing an ion implantation process on the whole surface of the board | substrate 23 can be narrowed.

이온주입장치(IM)를 구성하는 각 부에 대하여 이하에 설명한다. 도 9에는 빔 전류 계측기(25)의 예가 도시되어 있다. 빔 전류 계측기(25)는 예를 들면 Y방향으로 긴 패러데이 컵(40)이 X방향을 따라 복수개 배치되어 있다. 이 패러데이 컵(40)은 Y방향에 있어서 각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출된 2개의 이온빔(19)을 덮을만큼 크고, X방향에 있어서 2개의 이온빔(19)의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝을 덮도록 복수개 배치되어 있다. Each part which comprises the ion implantation apparatus IM is demonstrated below. An example of a beam current meter 25 is shown in FIG. 9. In the beam current meter 25, a plurality of Faraday cups 40 long in the Y direction are disposed along the X direction. The Faraday cup 40 is large enough to cover the two ion beams 19 drawn from the plasma generating vessels U11 and U21 in the Y direction, and the other from one end of the two ion beams 19 in the X direction. It is arrange | positioned in multiple numbers so that the edge may be covered.

이 빔 전류 계측기(25)의 계측 결과가, 도 9에 기재된 빔 전류 계측기(25)의 지면 우측에 도시되어 있다. 이 계측 결과에 있어서, 세로축은 빔 전류 계측기(25)상의 위치를 나타내고, 가로축은 빔 전류밀도의 크기를 나타낸다. 각 이온빔(19)의 빔 전류밀도분포에 착안하면, 이온빔(19)의 중앙부 근방에서의 빔 전류밀도는 크고, 단부로 감에 따라서 완만한 분포가 된다. 이 예에서는 플라즈마 생성용기(U11)와 플라즈마 생성용기(U21)에서 인출된 각 이온빔(19)의 X방향에 있어서의 단부는 Y방향에서 보았을 때에 포개져 있다. 이 포개짐 부분은 계측 결과에 A로서 표시되는 영역에 위치하고 있으며, 이 영역에 있어서 각 이온빔(19)에 의한 빔 전류밀도분포는 파선으로 표시한 바와 같이 완만하게 감소하고 있지만, 여기서는 각 이온빔(19)의 전류밀도가 포개져서, 실선으로 기재되어 있는 것과 같은 빔 전류밀도분포가 계측된다. The measurement result of this beam current meter 25 is shown on the right side of the page of the beam current meter 25 shown in FIG. In this measurement result, the vertical axis represents the position on the beam current meter 25, and the horizontal axis represents the magnitude of the beam current density. Focusing on the beam current density distribution of each ion beam 19, the beam current density in the vicinity of the center portion of the ion beam 19 is large and becomes a smooth distribution as it goes to the end. In this example, the end part in the X direction of each ion beam 19 drawn out from the plasma generation container U11 and the plasma generation container U21 is superimposed when viewed from the Y direction. The overlapped portion is located in the area indicated as A in the measurement result. In this area, the beam current density distribution by each ion beam 19 decreases gently as indicated by the broken line, but in this case, each ion beam 19 ), The current density is overlapped, and the beam current density distribution as described by the solid line is measured.

도 10(A), 도 10(B)를 이용해서, 원하는 빔 전류밀도분포를 얻기 위한 수법에 대하여 간단히 설명한다. 도 10(A)에는 빔 전류 계측기(25)로 계측된 빔 전류밀도분포가 도시되어 있다. 여기서는 빔 전류밀도의 값이 H±α로서, X방향에서의 폭이 W의 이온빔(19)을 이용해서, 기판(23)에의 이온 주입을 하는 것을 상정하고 있다. A method for obtaining a desired beam current density distribution will be briefly described with reference to FIGS. 10A and 10B. 10A shows the beam current density distribution measured by the beam current meter 25. It is assumed here that the value of the beam current density is H ± α and the ion implantation into the substrate 23 is performed using the ion beam 19 having a width in the X direction.

이 경우, 도시되는 C와 D의 영역에서는 빔 전류밀도의 값이 H+α의 범위를 넘어서고 있다. 그 때문에, 이 영역에서의 빔 전류밀도를 줄여야 한다. 이 경우, 예를 들면 제어장치(26)에 의해 필라멘트 전원(VF)이 제어되어, 필라멘트(2)에 흐르는 전류량이 감소된다. 전류량이 감소하면 플라즈마(3)의 농도가 옅어지므로, 플라즈마 생성용기(1)에서 인출되는 이온빔(19)의 빔량이 감소된다. 그 결과, 도 10(B)에 나타내는 바와 같이, 빔 전류밀도분포가 전체적으로 감소되어, 소정 범위 내를 만족시키게 된다. In this case, the beam current density values exceed the range of H + alpha in the regions of C and D shown. Therefore, the beam current density in this area must be reduced. In this case, for example, the filament power source V F is controlled by the controller 26, so that the amount of current flowing through the filament 2 is reduced. When the amount of current decreases, the concentration of the plasma 3 decreases, so that the beam amount of the ion beam 19 withdrawn from the plasma generation vessel 1 is reduced. As a result, as shown in Fig. 10B, the beam current density distribution is reduced as a whole to satisfy the predetermined range.

여기서는 필라멘트 전원(VF)을 조정하는 제어예를 기술했지만, 이것 외에 상술한 이온원(8)에 구비된 아크 전원(VC)이나 플라즈마 생성용기에 도입되는 가스 유량 등을 제어하도록 해도 된다. 또한 제어 대상으로는, 미리 순번을 정해 두고, 그 순번을 제어장치(26) 내에 기억시켜 두고, 소정 순번에 따라 제어 대상을 제어해 나가는 방법을 생각할 수 있다. 이 경우, 제어하는 순번은 원하는 범위와 계측된 빔 전류밀도분포와의 차이로 결정해도 된다. 예를 들어 차이가 클 경우에는 거친 조정에 적합한 파라미터(약간의 조정으로 크게 빔 전류밀도분포가 변동하는 파라미터)를 조정하도록 하고, 차이가 작아졌을 경우에는 섬세한 조정에 적합한 파라미터(조정량이 많아도 거의 빔 전류밀도분포가 변동하지 않는 파라미터)를 조정하도록 해서, 조정 대상으로 삼는 운전 파라미터의 순번이 결정되도록 해도 된다. Although a control example for adjusting the filament power supply V F has been described, other than this, the arc power supply V C included in the ion source 8 described above, the gas flow rate introduced into the plasma generating vessel, or the like may be controlled. In addition, as a control object, the order is decided previously, the order is memorize | stored in the control apparatus 26, and the method of controlling a control object according to a predetermined order can be considered. In this case, the order of control may be determined by the difference between the desired range and the measured beam current density distribution. For example, if the difference is large, adjust the parameter suitable for coarse adjustment (parameter with which the beam current density distribution fluctuates greatly with a slight adjustment), and if the difference is small, the parameter suitable for fine adjustment (near the beam even with a large amount of adjustment). A parameter in which the current density distribution does not change) may be adjusted to determine the order of operation parameters to be adjusted.

한편 제어장치(26)를 마련하지 않고, 이온주입장치(IM)의 조작자(오퍼레이터)가 수동으로 조정할 수 있게 해도 된다. 그 경우, 빔 전류 계측기(25)에 의한 계측 결과를 표시하는 모니터를 준비해 두고, 이 모니터를 보면서, 계측된 빔 전류밀도분포가 원하는 범위 내에 들어가도록 조작자가 조정할 수 있게 구성해 두는 방법을 생각할 수 있다. On the other hand, the operator (operator) of the ion implantation device IM may be adjusted manually without providing the control device 26. In this case, a method of preparing a monitor for displaying the measurement result by the beam current measuring device 25 and looking at this monitor can be considered to allow the operator to adjust the measured beam current density distribution to fall within a desired range. have.

또한 빔 전류 계측기(25)의 구성으로서는, 복수개의 이온빔(19)을 일괄해서 계측하는 구성이 아니라, 각각의 이온빔(19)을 개별적으로 계측할 수 있도록, 각 이온빔(19)에 대하여 개별적으로 빔 전류 계측기(25)를 마련해도 된다. 그 경우, 계측 결과는 나중에 합계가 이루어지도록 해 두면 된다. In addition, the structure of the beam current measuring device 25 is not a structure in which a plurality of ion beams 19 are collectively measured, but beams are individually for each ion beam 19 so that each ion beam 19 can be individually measured. You may provide the current measuring device 25. In that case, the measurement result may be summed up later.

도 11(A)와 도 11(B)는 도 8에 기재된 분석 전자석(20)의 일례이다. 도 11(A)에는 분석 전자석(20)의 단면의 모습이 도시되어 있다. 분석 전자석(20)은 요크(28)를 구비하고 있으며, 요크(28)에는 X방향에서의 자극간 거리(갭)가 다른 제1 자극쌍(29)과 제2 자극쌍(30)이 마련되어 있다. Y방향에 있어서, X방향으로 대향 배치된 제1 자극쌍(29)과 제2 자극쌍(30)의 양쪽 자극을 덮도록 코일(15)이 권회되어 있고, 이 예에서는 지면 하측에 배치된 각 자극쌍에서 지면 상측에 배치된 각 자극쌍을 향해 자장이 생성되어 있다. 또한 제1 자극쌍(29)과 제2 자극쌍(30)은 모터 등으로 이루어지는 자극구동기구(39)에 의해, 독립적으로 자극간 거리를 변경할 수 있게 구성되어 있다. 11 (A) and 11 (B) are examples of the analysis electromagnet 20 described in FIG. 8. FIG. 11A shows a cross section of the analysis electromagnet 20. The analysis electromagnet 20 is provided with the yoke 28, and the yoke 28 is provided with the 1st magnetic pole pair 29 and the 2nd magnetic pole pair 30 from which the distance (gap) between magnetic poles in an X direction differs. . In the Y direction, the coil 15 is wound so as to cover both the magnetic poles of the first magnetic pole pair 29 and the second magnetic pole pair 30 which are arranged in the X direction, and in this example, the angles arranged below the paper surface. In the magnetic pole pairs, a magnetic field is generated toward each magnetic pole pair disposed above the ground. In addition, the first magnetic pole pair 29 and the second magnetic pole pair 30 are configured to independently change the distance between magnetic poles by the magnetic pole driving mechanism 39 made of a motor or the like.

제1 자극쌍(29) 사이에는 도 8에 기재된 플라즈마 생성용기(U11)에서 인출된 이온빔(19)이 통과하고, 마찬가지로 제2 자극쌍(30) 사이에는 도 8에 기재된 플라즈마 생성용기(U21)에서 인출된 이온빔(19)이 통과한다. 또한 Y방향에 있어서, 각 이온빔(19)의 빔 경로를 전위적으로 분리하도록 도전성 부재(31)가 마련되어 있다. An ion beam 19 drawn from the plasma generating vessel U11 shown in FIG. 8 passes between the first pair of magnetic poles 29, and similarly, the plasma generating vessel U21 shown in FIG. 8 is passed between the second pair of magnetic poles 30. The ion beam 19 drawn out from passes through. Moreover, in the Y direction, the electroconductive member 31 is provided so that the beam path of each ion beam 19 may be separated potentially.

각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출된 이온빔(19)의 선회 반경은 원하는 이온종과 이온빔의 에너지가 같을 경우, 분석 전자석(20)에서의 선회 반경이 같게 된다. 분석 전자석(20)과 기판(23)까지의 거리 등에 따라서도 다르지만, 선회 반경이 동일할 경우, 각 이온빔(19)의 경로가 교차될 우려가 있다. 또한 각 이온빔(19)에 의한 기판(23)에의 입사 각도의 차이가 커지면, 기판상에 제조되는 디바이스의 특성이 장소에 따라 크게 달라지게 된다. 그 때문에, 각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출된 이온빔(19)의 선회 반경을 다르게 해, 가능한 한 양쪽 이온빔(19)의 궤도가 평행이 되도록 조정하는 것이 요망된다.The turning radius of the ion beam 19 drawn out from each of the plasma generating vessels U11 and U21 has the same turning radius in the analysis electromagnet 20 when the desired ion species and the energy of the ion beam are the same. Although it depends also on the distance to the analysis electromagnet 20, the board | substrate 23, etc., when the turning radius is the same, there exists a possibility that the path | route of each ion beam 19 may cross | intersect. In addition, when the difference in the angle of incidence to the substrate 23 by each ion beam 19 becomes large, the characteristic of the device manufactured on the board | substrate will change according to a place. Therefore, it is desired to adjust the turning radiuses of the ion beams 19 drawn out from each of the plasma generating vessels U11 and U21 so that the trajectories of both ion beams 19 are as parallel as possible.

도 8의 경우, 각 이온빔(19)은 분석 전자석(20)으로 시계방향으로 선회되므로, 바깥쪽을 선회하는(도 11(A)에서 Y방향측에 위치함) 이온빔(19)(플라즈마 생성용기(U11)에서 인출된 이온빔(19))의 선회 반경을, 안쪽을 선회하는 다른쪽 이온빔(19)(플라즈마 생성용기(U21)에서 인출된 이온빔(19))의 선회 반경보다 크게 해 둘 필요가 있다. 이온빔(19)의 이온종과 에너지가 같을 경우, 이온빔(19)을 선회시키는 자장의 강도에 따라 선회 반경이 다르다. 자장의 강도는 자극간 거리가 넓어짐에 따라서 약해지므로, 이 예에서는 제1 자극쌍(29)의 자극간 거리를 제2 자극쌍(30)의 자극간 거리보다 넓게 하고 있다. 자극간 거리의 대소관계에 대해서는 상기한 대로이지만, 각 자극간 거리의 간격을 어떻게 설정할지는 분석 전자석(20)과 기판(23)까지의 거리, 기판(23)상에 제조되는 디바이스의 특성 등의 여러 조건에 따라 적절히 설정된다. In the case of Fig. 8, each ion beam 19 is pivoted clockwise with the analysis electromagnet 20, so that the ion beam 19 is pivoted outward (located on the Y-direction side in Fig. 11 (A)) (plasma generating vessel). It is necessary to make the turning radius of the ion beam 19 drawn out at U11 larger than the turning radius of the other ion beam 19 (the ion beam 19 drawn out from the plasma generating vessel U21) turning inside. have. When the ion species and the energy of the ion beam 19 are the same, the turning radius is different depending on the intensity of the magnetic field for turning the ion beam 19. Since the intensity of the magnetic field becomes weaker as the distance between the magnetic poles becomes wider, in this example, the distance between the magnetic poles of the first magnetic pole pair 29 is made larger than the distance between the magnetic poles of the second magnetic pole pair 30. Although the magnitude relationship between the distances between the magnetic poles is as described above, how to set the distance between the magnetic poles, the distance to the analysis electromagnet 20 and the substrate 23, the characteristics of the device manufactured on the substrate 23, etc. It is appropriately set according to various conditions.

이처럼 각 자극간 거리를 다르게 함으로써, 제1 자극쌍(29)에서 발생하는 제1 자장(B3)을 제2 자극쌍(30)에서 발생하는 제2 자장(B4)보다 약하게 할 수 있고, 자극간 거리를 어떻게 설정하느냐에 따라서, 각 이온빔(19)의 빔 경로를 거의 평행하게 할 수 있다. 여기서는 분석 전자석(20)에 있어서, 바깥쪽을 선회하는 이온빔(19)의 선회 반경을, 안쪽을 선회하는 다른쪽 이온빔(19)의 선회 반경보다 크게 하기 위해, 바깥쪽을 선회하는 이온빔(19)이 통과하는 자극간의 거리를 다른쪽 이온빔(19)이 통과하는 자극간의 거리보다 넓게 한다는 표현을 사용했지만, 이것을 바꿔 말하면 다음과 같이 표현할 수 있다. 분석 전자석(20)의 내부를 이온빔이 통과하는 거리가 길어질수록, 분석 전자석(20)에 형성된 각 자극간의 거리가 넓어지도록 구성되어 있다. 즉, 분석 전자석(20) 내부에서, 외측을 통과하는 이온빔(19)일수록, 분석 전자석(20) 내부를 통과하는 거리가 길어진다. 반대로, 분석 전자석(20) 내부에서, 안쪽을 통과하는 이온빔(19)일수록, 분석 전자석(20) 내부를 통과하는 거리는 짧아진다. 그 때문에 안쪽, 바깥쪽이라는 표현 대신에, 이온빔(19)이 분석 전자석(20) 내부를 통과하는 거리라는 표현을 사용할 수 있다. By varying the distance between the magnetic poles as described above, the first magnetic field B3 generated in the first magnetic pole pair 29 can be made weaker than the second magnetic field B4 generated in the second magnetic pole pair 30. Depending on how the distance is set, the beam path of each ion beam 19 can be made nearly parallel. Here, in the analysis electromagnet 20, the ion beam 19 that pivots outward in order to make the turning radius of the ion beam 19 that pivots outwards larger than that of the other ion beam 19 pivoting inwards. Although the expression that the distance between the magnetic poles passing through is wider than the distance between the magnetic poles passing through the other ion beam 19 is used, this can be expressed as follows. The longer the distance the ion beam passes through the inside of the analysis electromagnet 20 is, the wider the distance between the magnetic poles formed in the analysis electromagnet 20 is. That is, in the analysis electromagnet 20, the distance through the inside of the analysis electromagnet 20 becomes longer as the ion beam 19 passes through the outside. On the contrary, in the analysis electromagnet 20, the distance through the inside of the analysis electromagnet 20 becomes shorter as the ion beam 19 passes through the inside. Therefore, instead of the expression inside and outside, the expression "distance through which the ion beam 19 passes through the analysis electromagnet 20" can be used.

자극(29)과 자극(30)의 Y방향에서의 폭은 거기를 통과하는 이온빔(19)의 동일방향에 있어서의 치수에 비해 충분히 넓게 해 둔다. 또한 자극 사이를 통과하는 이온빔(19)은 Y방향에 있어서 각 자극의 중앙부분을 통과하도록 구성해 둘 것이 요망된다. 이것은, Y방향에서 이웃하는 자극간에 배치된 자극 단부에서는 자장끼리 간섭하여 자장분포에 일그러짐이 생겨, 이온빔(19)의 질량분석에 지장을 초래할 우려가 있기 때문이다. 이러한 이유로, 상기한 바와 같이 자극 치수와 자극간을 통과하는 이온빔의 통과 위치를 설정하는 것이 바람직하다. The width | variety in the Y direction of the pole 29 and the pole 30 is made large enough compared with the dimension in the same direction of the ion beam 19 which passes through it. It is also desirable that the ion beam 19 passing between the magnetic poles be configured to pass through the central portion of each magnetic pole in the Y direction. This is because magnetic field interference occurs at magnetic pole ends arranged between adjacent magnetic poles in the Y-direction, which may cause a disturbance in mass spectrometry of the ion beam 19. For this reason, it is preferable to set the passage position of the ion beam passing through the magnetic pole dimension and the magnetic pole as described above.

도 11(B)에는 X방향에서 분석 전자석(20)을 보았을 때의 모습이 도시되어 있다. 이 도면에서, 분석 전자석(20)의 내측 영역에 기재된 일점 쇄선은 제1 자극쌍(29)과 제2 자극쌍(30)의 외형을 나타내고, 실선은 원하는 이온빔(19)의 궤도를 나타낸다. 그리고 파선은 도전성 부재(31)를 나타내고 있다. 이 도면을 보면 이해할 수 있듯이, 제1 자극쌍(29)의 폭과 제2 자극쌍(30)의 폭은 각각 이온빔(19)의 빔 경로를 따라 동일하다. 또한 도 11(B)에 기재된 X축, Y축, Z축은 분석 전자석(20)의 출구(지면 우측)에서의 방향을 나타내고 있고, 분석 전자석(20) 내부에서는 X축 방향을 제외하고, 이 방향들이 적절히 변경된다. FIG. 11 (B) shows a state when the analysis electromagnet 20 is viewed in the X direction. In this figure, the dashed-dotted line described in the inner region of the analysis electromagnet 20 represents the external shape of the first magnetic pole pair 29 and the second magnetic pole pair 30, and the solid line represents the trajectory of the desired ion beam 19. As shown in FIG. The dashed line indicates the conductive member 31. As can be seen from this figure, the width of the first pair of magnetic poles 29 and the width of the second pair of magnetic poles 30 are the same along the beam path of the ion beam 19, respectively. In addition, the X axis | shaft, Y axis | shaft, and Z axis | shaft described in FIG. 11 (B) have shown the direction in the exit (right side of the surface) of the analysis electromagnet 20, and this direction except the X-axis direction in the analysis electromagnet 20 inside. Are changed accordingly.

도 12(A), 도 12(B)에는 도 8에 기재된 차폐 수단(27)의 일례가 기재되어 있다. 여기에 도시된 바와 같이, 예를 들면 차폐 수단(27)은 각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출된 이온빔(19)에 대하여 개별적으로 마련되어 있다. 이 차폐 수단(27)은 각 이온빔(19)을 그 짧은 변 방향(Y방향)에서 사이에 끼우도록 대향 배치된 한 쌍의 차폐부재(34)를 구비하고 있으며, 쌍을 이루는 차폐부재(34)는 이온빔(19)의 긴 변 방향(X방향)을 따라 복수개 배치되어 있다. 12 (A) and 12 (B), an example of the shielding means 27 described in FIG. 8 is described. As shown here, for example, the shielding means 27 is provided separately with respect to the ion beam 19 drawn out from each of the plasma generating vessels U11 and U21. The shielding means 27 is provided with a pair of shielding members 34 opposed to each other so as to sandwich each ion beam 19 in its short side direction (Y direction), and a pair of shielding members 34 Is arranged along the long side direction (X direction) of the ion beam 19.

각각의 차폐부재(34)에는 지지축(33)이 연결되어 있고, 이 지지축(33)이 차폐부재 구동기구(32)에 의해 도시된 화살표 방향으로 독립해서 이동됨으로써, 이온빔(19)의 일부를 차폐하여, 빔 전류밀도분포의 조정이 이루어진다. 차폐부재 구동기구(32)로서는 예를 들면 동력원으로서 복수개의 모터를 가지며, 각각의 지지축(33)을 개별적으로 구동시키는 기구로 구성되는 것을 생각할 수 있다. A support shaft 33 is connected to each shielding member 34, and the support shaft 33 is independently moved in the direction of the arrow shown by the shielding member drive mechanism 32, thereby forming a part of the ion beam 19. Is shielded to adjust the beam current density distribution. As the shielding member drive mechanism 32, for example, it is conceivable to have a plurality of motors as a power source, and to be constituted by a mechanism for driving each support shaft 33 individually.

도 12(B)에는 차폐 수단(27)을 Y방향에서 보았을 때의 모습이 도시되어 있다. 이 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 차폐부재(34)는 X방향을 따라, Z방향에서의 위치가 엇갈리도록 지그재그형상으로 배치되어 있다. 이렇게 배치해 두면, 이온빔(19)의 전류밀도분포를 X방향 전역에 걸쳐 끊어짐 없이 조정할 수 있다. FIG. 12 (B) shows a state when the shielding means 27 is viewed from the Y direction. As shown in this figure, the plurality of shielding members 34 are arranged in a zigzag shape so that their positions in the Z direction are staggered along the X direction. With this arrangement, the current density distribution of the ion beam 19 can be adjusted seamlessly over the entire X direction.

도 13에는 도 8에 기재된 기판구동기구(24)의 일례가 도시되어 있다. 기판구동기구(24)는 기판(23)을 지지하는 기판 홀더(38)를 구비하고 있고, 기판 홀더(38)의 아래쪽 단면(X방향측에 위치하는 단면)과 아래쪽 단면에서 Z방향을 따라 연장된 아래쪽 단부는 4개의 회전체(37)에 의해 지지되어 있다. 기판 홀더(38)의 아래쪽 단면을 지지하는 2개의 회전체(37)는 처리실(22)상에 배치된 지지대(41)에 장착된 지지축(36)에 의해, 도시된 화살표 방향으로 회동 가능하게 지지되어 있다. 기판 홀더(38)의 아래쪽 단부의 Z방향측을 지지하는 회전체(37)는 처리실(22)상에 마련된 지지축(36)에 의해 도시된 화살표 방향으로 회동 가능하게 지지되어 있다. 한편 아래쪽 단부의 Z방향 반대측을 지지하는 회전체(37)는 진공 씰(35)을 통해 처리실(22)의 외측에 마련된 구동원(42)(모터)의 회전축(43)에 고정되어 있고, 구동원(42)에 의해 회전축(43)이 회전됨으로써 회전축(43)과 일체가 되어 도시된 화살표 방향으로 회전시켜진다. 이로 인해, 기판 홀더(38)를 Y방향으로 이동시킬 수 있다. 한편 도시는 생략하였지만, 상기한 4개의 회전체(37)를 가지는 기판 홀더(38)의 지지 기구는 Y방향을 따라 복수개 마련되어 있다. 13 shows an example of the substrate driving mechanism 24 described in FIG. The substrate driving mechanism 24 includes a substrate holder 38 for supporting the substrate 23 and extends along the Z direction at the lower end surface (section located on the X-direction side) and the lower end surface of the substrate holder 38. The lower end is supported by four rotary bodies 37. The two rotary bodies 37 supporting the lower end face of the substrate holder 38 are rotatable in the direction of the arrow shown by the support shaft 36 mounted on the support 41 disposed on the processing chamber 22. Supported. The rotating body 37 supporting the Z direction side of the lower end of the substrate holder 38 is rotatably supported in the arrow direction shown by the support shaft 36 provided on the processing chamber 22. On the other hand, the rotating body 37 supporting the opposite side in the Z direction of the lower end is fixed to the rotation shaft 43 of the driving source 42 (motor) provided on the outside of the processing chamber 22 via the vacuum seal 35, and the driving source ( The rotary shaft 43 is rotated by 42 to be integral with the rotary shaft 43 and rotated in the direction of the arrow shown. For this reason, the board | substrate holder 38 can be moved to a Y direction. On the other hand, although not shown in figure, the support mechanism of the board | substrate holder 38 which has the above four rotating bodies 37 is provided in multiple numbers along the Y direction.

도 14에는 기판(23)상에, 각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출된 이온빔(19)이 조사되는 모습이 도시되어 있다. 기판(23)은 Y방향을 따라 2개의 이온빔(19)과 교차하는 방향(이 예에서는 Y방향)으로 이동되므로, 이로 인해 기판(23) 전면(全面)에의 이온 주입이 달성된다. In FIG. 14, the ion beams 19 drawn from the plasma generating vessels U11 and U21 are irradiated onto the substrate 23. Since the substrate 23 moves in the direction crossing the two ion beams 19 along the Y direction (in this example, the Y direction), ion implantation into the entire surface of the substrate 23 is thereby achieved.

<기타 변형예> <Other variations>

도 8의 예에서는 플라즈마 생성용기(U11)와 플라즈마 생성용기(U21)의 Z방향에서의 위치를 동일하게 했었다. 그 경우, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 이온빔(19)이 기판에 조사될 때까지의 빔 경로의 거리가 다르다. 빔 경로의 거리가 다르면, 각 이온빔(19)이 받는 공간 전하 효과의 영향이 다르므로, 기판(23)에 조사되는 이온빔(19)의 형상에 차이가 생겨 버린다. 또한 도 8의 예에서는 플라즈마 생성용기의 개수가 2개이지만, Y방향에 배치하는 플라즈마 생성용기의 개수가 늘어날수록 각 이온빔(19)의 빔 수송거리의 차이가 커져 버린다. In the example of FIG. 8, the position in the Z direction of the plasma generation container U11 and the plasma generation container U21 was made the same. In that case, the distance of the beam path until the ion beam 19 drawn out from each plasma generation vessel is irradiated to the substrate is different. If the distance between the beam paths is different, the effect of the space charge effect received by each ion beam 19 is different, and therefore, the shape of the ion beam 19 irradiated to the substrate 23 will be different. In the example of FIG. 8, the number of plasma generation vessels is two, but as the number of plasma generation vessels arranged in the Y direction increases, the difference in the beam transport distance of each ion beam 19 increases.

기판(23)에 조사되는 이온빔(19)의 형상이 거의 동일하면, 각 이온빔(19)의 빔 전류밀도분포를 용이하게 제어할 수 있다. 이것은 1개의 이온빔의 전류밀도분포를 조정하여 얻어진 결과를 이용해서, 다른 이온빔의 전류밀도분포를 조정하는 것을 기대할 수 있기 때문이다. If the shape of the ion beam 19 irradiated to the board | substrate 23 is substantially the same, the beam current density distribution of each ion beam 19 can be easily controlled. This is because it can be expected to adjust the current density distribution of another ion beam by using the result obtained by adjusting the current density distribution of one ion beam.

그 때문에, 도 15에 도시되어 있는 바와 같이 각 플라즈마 생성용기(U11, U21)의 이온빔(19)의 진행방향에서의 위치를 다르게 하여, 각 플라즈마 생성용기(U11, U21)로부터 기판(23)에 이온빔(19)이 조사될 때까지의 거리 L1과 L2가 같은 거리가 되도록 해 둔다. 이러한 구성을 이용하면, 기판(23)에의 조사 위치에서, 각 플라즈마 생성용기(U11, U21)에서 인출된 이온빔(19)의 형상을 거의 동일하게 할 수 있다. Therefore, as shown in FIG. 15, the position in the advancing direction of the ion beam 19 of each plasma generation container U11, U21 is changed, and it is carried out from each plasma generation container U11, U21 to the board | substrate 23. FIG. The distance L1 and L2 until the ion beam 19 is irradiated are made to be the same distance. With such a configuration, the shapes of the ion beams 19 drawn out from the plasma generation vessels U11 and U21 at the irradiation position to the substrate 23 can be made substantially the same.

상술한 것 외에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 개량 및 변경을 해도 되는 것은 물론이다. It goes without saying that various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

1, U11, U12, U21, U22, U31, U32, U41, U42 플라즈마 생성용기
2 필라멘트 3 플라즈마
7 가스 유량 조절기 8 이온원
11 슬릿형상 개구부 12 자장생성수단
16 인출 전극 17 인출 개구
19 이온빔 20 분석 전자석
21 분석 슬릿 23 기판
24 기판구동기구 31 도전성 부재
IM 이온주입장치
1, U11, U12, U21, U22, U31, U32, U41, U42 Plasma generating vessel
2 filaments 3 plasma
7 Gas flow regulator 8 Ion source
11 Slit-shaped opening 12 Magnetic field generating means
16 lead-out electrode 17 lead-out opening
19 Ion Beam 20 Analytical Electromagnets
21 Analysis Slits 23 Substrate
24 Substrate Driving Mechanism 31 Conductive Member
IM ion implanter

Claims (12)

복수의 플라즈마 생성용기와,
각 플라즈마 생성용기 내에 마련되며, 플라즈마 생성용기 내부에 돌출한 선단부가 플라즈마와 접촉하지 않는 위치에 배치된 적어도 1개의 캐소드와,
각 플라즈마 생성용기에 연결되어, 각 플라즈마 생성용기 내에 도입되는 이온화 가스의 유량을 개별적으로 조정하는 가스 유량 조절기와,
각 플라즈마 생성용기에 형성된 슬릿형상 개구부와,
상기 슬릿형상 개구부로부터, 인출방향과 수직인 평면 내에서 직사각형상의 단면을 가지는 리본형상의 이온빔을 인출하는 인출 전극과,
상기 슬릿형상 개구부의 길이방향을 따라, 각 플라즈마 생성용기 내에 자장을 발생시키는 자장생성수단을 구비한 이온원으로서,
각 플라즈마 생성용기에서 인출된 상기 리본형상의 이온빔을 상기 단면의 짧은 길이방향에서 보았을 때, 상기 단면의 긴 길이방향에서의 적어도 한쪽 단부가 서로 포개지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이온원.
A plurality of plasma generating vessels,
At least one cathode provided in each plasma generation vessel, the tip portion protruding in the plasma generation vessel and disposed at a position not in contact with the plasma;
A gas flow regulator connected to each plasma generation vessel and individually adjusting a flow rate of the ionization gas introduced into each plasma generation vessel;
A slit-shaped opening formed in each plasma generating container,
An extraction electrode for taking out a ribbon-shaped ion beam having a rectangular cross section in a plane perpendicular to the extraction direction from the slit-shaped opening;
An ion source provided with magnetic field generating means for generating a magnetic field in each plasma generating vessel along a longitudinal direction of the slit-shaped opening,
An ion source characterized in that at least one end portion in the long longitudinal direction of the cross section is overlapped with each other when the ribbon-shaped ion beam drawn out from each plasma generation vessel is viewed in the short longitudinal direction of the cross section.
제1항에 있어서,
상기 슬릿형상 개구부의 길이방향에 있어서, 상기 플라즈마 생성용기 내에 상기 캐소드와 대향 배치된 반사 전극이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 이온원.
The method of claim 1,
The ion source in the longitudinal direction of the slit-shaped opening is provided with a reflective electrode disposed opposite to the cathode in the plasma generation vessel.
제1항에 있어서,
상기 자장생성수단은 복수개 마련되어 있으며, 소정 개수의 플라즈마 생성용기마다 독립적으로 자장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 이온원.
The method of claim 1,
The magnetic field generating means is provided with a plurality, the ion source, characterized in that for generating a magnetic field independently for each predetermined number of plasma generation vessel.
제1항에 있어서,
상기 자장생성수단은 각 플라즈마 생성용기의 내부에 공통된 자장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 이온원.
The method of claim 1,
And said magnetic field generating means generates a common magnetic field inside each plasma generating vessel.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 이온원을 구비한 이온주입장치로서,
상기 이온주입장치는 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 도입되는 처리실과,
상기 처리실 내에서, 상기 리본형상의 이온빔이 조사되는 기판의 전면(全面)에 이온주입처리가 이루어지도록, 상기 기판을 상기 리본형상의 이온빔과 교차하는 방향으로 이동시키는 기판구동기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
An ion implantation apparatus comprising the ion source according to any one of claims 1 to 4,
The ion implantation apparatus includes a processing chamber into which a ribbon-shaped ion beam drawn out from each plasma generating vessel is introduced;
And a substrate driving mechanism for moving the substrate in a direction intersecting with the ribbon-shaped ion beam so that the ion implantation treatment is performed on the entire surface of the substrate to which the ribbon-shaped ion beam is irradiated in the processing chamber. Ion injection device characterized in that.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 이온원을 구비한 이온주입장치로서,
상기 이온주입장치는 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상 이온빔의 질량 분석을 하는 분석 전자석과,
상기 분석 전자석을 통과한 리본형상의 이온빔 중, 원하는 이온을 포함하는 리본형상의 이온빔만 통과시키는 분석 슬릿과,
각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 도입되는 처리실과,
상기 처리실 내에서, 상기 리본형상의 이온빔이 조사되는 기판의 전면에 이온주입처리가 이루어지도록, 상기 기판을 상기 리본형상의 이온빔과 교차하는 방향으로 이동시키는 기판구동기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
An ion implantation apparatus comprising the ion source according to any one of claims 1 to 4,
The ion implantation apparatus includes an analysis electromagnet for mass analysis of ribbon-shaped ion beams drawn out from each plasma generating vessel;
An analysis slit for passing only a ribbon ion beam containing desired ions among the ribbon ion beams passing through the analysis electromagnet;
A processing chamber into which ribbon ion beams drawn out from each plasma generating vessel are introduced;
And a substrate driving mechanism for moving the substrate in a direction intersecting the ribbon-shaped ion beam so that an ion implantation treatment is performed on the entire surface of the substrate to which the ribbon-shaped ion beam is irradiated in the processing chamber. Ion injection device.
제6항에 있어서,
상기 분석 전자석은 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔을 그 긴 변 방향에서 사이에 끼우도록 대향 배치된 자극쌍을 복수개 가지고 있고, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 상기 분석 전자석을 통과하는 거리가 길어질수록, 각 자극쌍을 구성하는 자극간의 거리가 넓어지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
The method according to claim 6,
The analysis electromagnet has a plurality of pairs of magnetic poles opposed to each other so as to sandwich the ribbon-shaped ion beams drawn out from each plasma generation vessel in the long-direction, and the ribbon-shaped ion beams drawn out from each plasma generation vessel The ion implantation apparatus characterized in that the distance between the magnetic poles constituting each magnetic pole pair is wider as the distance passing therethrough increases.
제5항에 있어서,
상기 이온원과 상기 처리실까지의 경로에는, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 통과하는 경로를 전위적으로 분리하는 도전성 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
The method of claim 5,
And an electroconductive member for disposing potential paths through which ribbon-shaped ion beams drawn out from the plasma generating vessels pass through the paths between the ion source and the processing chamber.
제6항에 있어서,
상기 이온원과 상기 처리실까지의 경로에는, 각 플라즈마 생성용기에서 인출된 리본형상의 이온빔이 통과하는 경로를 전위적으로 분리하는 도전성 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
The method according to claim 6,
And an electroconductive member for disposing potential paths through which ribbon-shaped ion beams drawn out from the plasma generating vessels pass through the paths between the ion source and the processing chamber.
제5항에 있어서,
상기 이온주입장치는 상기 처리실 내에 각 이온빔의 빔 전류밀도분포를 측정하는 빔 전류 계측기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
The method of claim 5,
And the ion implantation device comprises a beam current meter for measuring the beam current density distribution of each ion beam in the processing chamber.
제6항에 있어서,
상기 이온주입장치는 상기 처리실 내에 각 이온빔의 빔 전류밀도분포를 측정하는 빔 전류 계측기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
The method according to claim 6,
And the ion implantation device comprises a beam current meter for measuring the beam current density distribution of each ion beam in the processing chamber.
제9항에 있어서,
상기 빔 전류 계측기에서의 계측 결과에 따라, 각 이온빔의 빔 전류밀도분포를 합성한 분포가 소망 범위 내인지 아닌지를 판단하고, 상기 판단에 기초해서 소망 범위 외라고 판단되었을 경우에, 상기 이온원의 운전 파라미터를 조정하는 기능을 가지는 제어장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
10. The method of claim 9,
According to the measurement result by the beam current meter, it is judged whether or not the distribution obtained by combining the beam current density distribution of each ion beam is within a desired range, and when it is determined out of the desired range based on the determination, An ion implantation device comprising a control device having a function of adjusting operation parameters.
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