JPH0125187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は目的のイオンを高いエネルギーに加速
して物質の中に打込む、イオン打込み装置に関連
し、更に具体的には、半導体素子製造工程におい
て、シリコン基板に、ボロン、リン、ヒソなどの
導電型決定不純物をイオンとして打込み、所望の
ドーピングを行うことを目的とするイオン打込み
装置に関する。

まず最初に本発明の基礎となるべき現在行われ
ている方法と装置について説明する。

第１図において１なるイオン源より２の引出し
電極にて３なるイオンビームを引出す、一般にイ
オン源にては目的とするイオン以外のイオン種も
同時に発生するので引出された３なるイオンビー
ムは、例えば５種類のイオンを含む。これは次の
４なるイカンビーム分析部にて磁場分析の手段に
より５−１より５−５まで５種類に分離される。
いま５−３のイオンビームを目的のイオンとする
と、５−１，５−２はこれより質量の小さいイオ
ンで磁場にて大きく偏向され、５−４，５−５の
イオンビームは目的のイオンビームより質量の大
きいイオンビームで小さく偏向される、ここで同
時に示した５−６はイオン引出し部分にて発生し
た中性粒子ビームを示す。このようにして分離し
たイオンビームは、５−１，５−５のように磁場
分析管の管壁に衝突するものであり、５−２，５
−４のように６なるスリツトにて阻止されるもの
もあり、結局目的の５−３のイオンビームのみ取
出され、次の７なる加速管に入り、目的のエネル
ギーまで加速される。この加速されたイオンビー
ムは、８と９のイオンビーム走査電極により電気
的にＸ、Ｙ方向に走査され、イオンを打込むべき
シリコンウエハの全面に均一に打込むように拡大
される。ここで注目されるのは１０なる中性粒子
用偏向板であつてこれはイオンビームが加速管な
どを通過中残留ガスとの衝突によりその電荷を失
つた高速の中性粒子がイオンビームと共に飛来し
シリコン基板に打込まれるのを防ぐため、進行方
向７〜10゜程度１１−１なるイオンビームとして
偏向し、１１−２なる高速中性粒子と分離する作
用を行うものである。このように分離された１１
−１なるイオンビームは１３なるシリコン基板に
打込まれ、一方イオンビームと分離された１１−
２なる中性粒子ビームは、１０の偏向板に衝突
し、偏向板に打込まれることにより阻止される、
もしこの偏向板がない場合は局所的に中性粒子が
集中して打込まれる。このような第１図に示した
イオン打込みの方式はイオンビーム電流が大体
500μA位までのイオンビーム打込み装置にて一般
的に使用される。なほイオンビームは磁場にても
走査される、このように電場走査または磁場走査
によりイオンビームを走査する方式を電気式走査
とよばれ、次にのべる機械式走査と対比される。

第２図はイオンビーム電流が１ｍＡ以上の比較
的大きいイオンビーム打込み装置に適用される方
式を示す１なるイオン源より７なる加速管までは
第１図と原理的に同一である、ただし、大きい電
流を出すために１なるイオン源の構造等が異なる
だけである、この第２図において７なる加速管に
て加速されたイオンビームは、直接次に位置せし
められた円筒状の回転体打込み部上のシリコンウ
エハに打込まれ、第１図の場合のようにイオンビ
ームが電場によりＸ、Ｙ方向の走査をうけない、
この電気式走査を行わない理由は次の２つであ
る、１つはイオンビーム本来の性質に伴うもの
で、ビーム電流が１ｍＡになると、残留ガスを電
離した時生じる電子をイオンビームの中に取込ん
でいわゆる“ビームプラズマ”の状態のイオンビ
ームになつていると考えられる。これに電場を印
加すると、取込まれた電子は低速であるため、印
加された電界の正電極側に流れ込み電極に非常に
大きい負荷を生ぜしめ場合によつては走査ができ
なくなる。またこのようにして電子を吸い取られ
たイオンビームは正の空間電荷が発生し、ビーム
の発散を起こすため、ビーム走査の均一性に必要
なビームの集束を、打込むシリコン基板上におい
て保てなくなるなどの事由のためである。以上電
気式走査のうち電場による走査についてのべた。
磁場走査についてはこのようなことはないが、費
用と複雑さのため一般には使用されない。他の理
由は、熱発生のためで第１図の１３なるシリコン
基板１枚の上に多量のイオンビームが打込まれて
打込みエネルギーが熱に転換されると、シリコン
基板の過度の温度上昇を来たし、素子製造プロセ
ス上に差支えるためである。

したがつて打込むイオンビーム電流が１ｍＡを
越えるようになると、例えば、１例として、第２
図１４に示すように１４なる円筒上の回転体打込
み部上にシリコン基板を多数板貼り付けを行い、
これを第２図に示すように軸廻りに廻転させると
同時に左右に移動させ、イオンビームが固定して
いても実効的にイオンビームは貼り付けられた多
数板のシリコンウエハ上を均一に走査するように
している。これは同時に発生熱が表面積と熱容量
の大きい回転する円筒に与えられ、シリコン基板
の温度上昇をきたさない効果を有している。この
ようにイオンビームを走査せず打込み基板を走査
するのを機械走査と呼ばれている。この場合第１
図で問題になつた高速中性粒子ビームは当然発生
するし、これは円筒上のシリコン基板に打込まれ
る。しかしこの場合イオンビームも固定にあるた
め、高速中性粒子ビームは多数板のシリコン基板
に均一分散して打込まれ、その割合に全体の打込
み量の１％よりかなり少くなり、第１図の場合の
ビーム偏向を行わなかつた場合のように局所的に
中性粒子が集中することはない。

このようにして、用いるイオンビーム電流の大
小により用いられる装置の均一打込みのための様
式が電気式走査と機械式走査と走査方式が異な
る。近時このイオン打込みの半導体素子製造プロ
セスへの適用はますます盛んになり、特に高濃度
の接合形成のため、第２図に示す１ｍＡ以上のビ
ーム電流を打込む方式が多く用いられるようにな
つた。これに伴い、この高濃度打込みのための適
用事例が多くなるにつれ、現状のまゝでは極めて
不都合な半導体素子製造上好ましくない事例が多
く見出されるようになつた。それは高濃度のイオ
ン打込みに伴つて生ずるシリコン基板に対するナ
トリウム等の可動不純物イオンによる汚染であ
る。この汚染原因は研究の結果次のような原因に
依ることが判明した。

(1) 第１図、第２図のイオン源よりの引出し部よ
り４と６の分析管部、スリツト部にかけて、ナ
トリウム等を非常に多量に含む物質（主として
ハイドロ、カーポンを主体とする物質）が附着
をしている。

(2) このハイドロカーボンはイオン源部を排気す
る真空ポンプよりの逆拡散による油がイオンビ
ームに叩かれて分解、附着したものであるが、
これに吸着しているナトリウム等はイオン源の
構成材料、特にフイラメントなどから、放電に
際しての加熱のために放出されるもの、また真
空ポンプに微量に附着しているものが、時間と
共にこの部分に蓄積し、濃縮したものと考えら
れる、この蓄積、濃縮は装置の普通の使用状態
において大体３ケ月〜６ケ月位で無視出きない
量になるものと各種の調査の結果判明してい
る。

(3) このような状態でこのイオン打込み装置を運
転すると第１図、第２図の５−１，５−５，の
ような磁場分析管の内部に衝突するイオンビー
ムのため、分析管内部に附着したナトリウム等
を含んだ汚染物質”がスパツタされ、またはイ
オンビームの分析管衝突のため分析管が加熱さ
れ温度が上昇してこの汚染物質が蒸発し、分析
管内での存在密度はかなりの量になる。したが
つてこの状態にては、６のスリツト孔より内外
の密度の差により高真空側のイオン打込み部に
拡散を起こす。

(4) 第３図はこの状態を６のスリツト以降につい
て示したもので目的のイオンビームの５−３の
他に６のスリツトを通じてイオン打込みを行う
１４の円筒状の回転体打込み部に１４なる“ナ
トリウム等を含む汚染物質”が到着している様
子を示す、このイオン打込み部は〜１×
10^-7Torr程度に極めて高真空に排気されてい
るため、この物質は６のスリツト孔と、１４の
機械式走査の回転体打込み部の距離が平均自由
行程よりはるかに短いため直進すると考えてよ
い。たゞし、この物質はあくまで拡散であるた
め熱運動の小さいエネルギーを有するにすぎな
い。

(5) このように１４の打込み部に到着した物質は
この表面に到着して附着し、ナトリウム等の汚
染を起すが、１４の打込み部に、シリコン基板
をも含めて、イオンビームが照射されるとイオ
ンビームにより表面が活性化され、この物質の
附着速度が更に増大する。

以上のべたように第２図の構成のイオン打込み
方式ではイオンビームと中性粒子の他に第３図で
示すように分析管部より“ナトリウム等を含む汚
染物質”（以下汚染物質とも略す）が熱運動エネ
ルギーにて飛来し、イオン打込み素子表面に附着
し、ナトリウム等の汚染を生じ、特にイオンビー
ムの照射を受ける場所はこの汚染物質を多く吸着
することが明らかとなつている。これは当然第１
図の構成でも生じているがこの量は比較的少い。
これは第１図の構成はイオンビーム量が少ないた
め分析管部よりスパツタまたは蒸発する量が少い
こと、また中性子除去のための10なるイオンビー
ム偏向板のため、この飛来汚染物質がここにて、
ある程度阻止される効果を有しているため、イオ
ン打込みのシリコン基板１３にまで飛来する汚染
物質の量が少いためである。しかしイオンビーム
偏向部には長時間使用するとこの汚染物質が蓄積
していることは各種の実験により明らかになつて
おり、これがイオンビームや中性粒子にスパツタ
され、イオン打込みのシリコン基板の汚染を起す
ことも見出されている。この偏向板は、中性粒子
がイオンビームとほゞ等しいエネルギーを有する
ため、この中性粒子を偏向板に打ち込ませて阻止
せしめるか、或は反射せしめる際そのエネルギー
を殆んど取去つて基板に例え到着しても極めて弱
い無視できるエネルギーにまでおとすことを第１
目的としているため、ナトリウム等を含んだ汚染
物質の阻止には必らずしも適した構成でなく、ま
たこの汚染物質のスパツタや再蒸発に対しては役
に立たない状成であるためである。

以上現在の第１図、第２図の構成のまゝではナ
トリウム等に対する汚染に対し、効果がないか、
または少ないことについてのべた。これの解決策
を考えてみると次の３つが考えられる。

(1) イオンビーム分析部にナトリウム等の汚染が
起らないようにする、このため真空排気をクラ
イオポンプやターポモレキユラーポンプ等を使
用し、イオン源の構成材料をナトリウム等を含
まないよう細心の注意をする。この対策は、あ
る程度効果はあるものと考えられる。しかしい
ろんな取扱いの過程で、ナトリウム等にふれる
機会をなくすることは不可能に近くまた原因の
項でのべたように、如何に少量のナトリウム等
により接触しないようにしても、分析管部に蓄
積が起こる時間を延長する効果はあつても蓄積
を防ぐことは不可能である。したがつて具体的
な解決策とはならない。

(2) イオンビーム分析管部を清掃すること、これ
も清掃した当時は効果があると考えられるが、
一般にイオン打込み装置の分析管部の清掃はそ
の構造上作業が困難であり、汚染の蓄積が使用
時１：１に比例して極めて短期間に起る場合、
この清掃方式は、具体的な解決策とはならな
い。また清掃のため分析管部を加熱する方式も
考えられるがやはり具体的な解決策にはならな
い。

(3) イオンビームを偏向させると同時に、飛来す
るナトリウム等を含む汚染物質を完全にトラツ
プする構造の偏向方式を用いる。この方式は第
１図の中性粒子除去のための構成と外見上似て
いるように思えるが、内容的に本質的な差異が
存在する。前述のように中性粒子は、加速され
たイオンビームの荷電交換により発生するた
め、イオンビームとほゞ同程度のエネルギーを
有する。

したがつてイオンビームの偏向板に衝突した場
合、偏向板に打込まれてその内部に侵入して静止
するか、または打込まれて静止せず偏向板に衝突
し反射された場合、そのエネルギーがもとのイオ
ンビームのエネルギーと大きく異なるようになれ
ば、つまりエネルギーが非常に小さいものになれ
ば実用上差支えない。実際に第１図のような構成
のイオン打込み装置でイオンを打込む場合、この
ような低いエネルギーの中性粒子がシリコン基板
面に飛来することはよく観察されており、実際上
はシリコン基板の打込み部にうすい50〜100Å程
度の酸化膜を形成してイオン打込みを行うことに
よりこの偏向板にて阻しし得なかつた低エネルギ
ーの中性粒子をこの酸化膜にて阻止する技術がよ
く使用されている。しかしこのナトリウム等を含
んだ汚染物質は本質的に拡散による熱運動エネル
ギーで飛来する。したがつて偏向板に衝突した場
合極めて反射しやすい特徴を有し、阻止がむづか
しい。そうして、前述の中性粒子の場合と異なり
シリコン基板表面上に飛来することが半導体素子
製作上、極めて不都合な事態を招来する、特にこ
の飛来がイオンビームのシリコン基板の照射、つ
まりイオン打込みと同時に起ると、シリコン基板
上はイオンビームにより活性化され飛来したナト
リウムを含む汚染物質の附着速度が増大する。

第４図は以上の目的のために、考案されたイオ
ンビーム偏向部の構成の一例である。１６（第１
図、第２図、第３図では、５−３）のイオンビー
ムと１５なる飛来汚染物質は共に１８なる広い入
口の偏向部に入る。この偏向部にて１６のイオン
ビームは偏向される偏向部より外に出るがこの偏
向部に１７なる出口をしぼつたスリツトを有する
ことを特徴としており、第４図に示すごとく飛来
した物質はこの内部で反射してビームの方向には
進まず、偏向部壁にて附着阻止される。

ビームの偏向は、偏向部に外部より印加せる磁
場にて偏向せしめられる場合と、偏向部の２枚を
相対する電極として下方に正電位を、上方に負電
位の電場を加えることによつても偏向せしめる場
合との２方法がある。

磁場偏向の場合は同一エネルギーであつても通
過するイオンビームの種類つまり質量が異なれば
印加する磁場の強度を変える必要があるが、イオ
ンビームの収束状態などの変化は起らない。電場
偏向の場合はすでに説明したように正電位の電極
にイオンビーム中に補促されていた低エネルギー
電子が流入し、電源負荷を増大せしめるだけでな
く、ビームの収束を悪くする。またこの方式の特
徴にある第４図の１９なるスリツトを絶縁に取付
ける必要があり第４図の偏向部の上下のふたも同
様である。磁場偏向の場合はスリツトや上下のふ
たは偏向板と同一の非磁性体と同一の材料構成で
よい。このように偏向部は入口が広く、ビームの
出口のみ出きる限り狭くし全体が箱状構造である
点が特徴である。

第５図は第４図の装置を改良した本発明に係る
イオン打込み装置であり、偏向部に飛来した“ナ
トリウム等を含む汚染物質”を更に効果よく補集
するために、偏向内部に１９なるうすい板状の遮
蔽板、つまり反射板を附したる図である。この反
射板は外壁に対し直角だけでなく、ある角度を有
せしめた方がこのような拡散飛来物質に対し補集
効率が向上することが知られている。なほこの反
射板はビームの通過部をできるだけ小さくするの
がよいため、本方法の特徴である出口のスリツト
を多数枚重ねたものとも考えられる。また補集効
率を更に向上せしめるためには、飛来物質の衝突
する面の温度が低い方が良好である。第５図の２
０は偏向部外壁を冷却するための冷却管であり、
冷水や場合によつては液体窒素、液体ヘリウム等
により冷却される。これは特に管状の冷却管でな
くてもジヤケツトのような構造でここに冷却液を
入れて冷却してもよい。

以上偏向部の構造は断面が矩形（長方形）の場
合について説明したが断面は必要に応じ円形、長
円やこれらの組合せであつてもよい。

以上説明したるごとくイオンビームの分析管部
より拡散により飛来するこのナトリウム等を含む
汚染物質は、従来使用されていた第１図説明の中
性粒子除去のための偏向板によつては除去出きず
第５図に説明したようなイオンビームのみを通過
せしめ、飛来物質を偏向部外に出さない方式によ
り除去出き、イオン打込み装置共通の問題である
ナトリウム等を含む汚染物質のシリコン基板面へ
の附着によるナトリウム等の汚染を防ぐことが出
きる。

なほ第５図の構造はイオンビームが単一のため
偏向部に附着せしめられた飛来物質はイオンビー
ムに叩かれてスパツタすることはないが、イオン
ビームと同時に飛来する中性粒子に少量ではある
がスパツタされる可能性がある。このため偏向部
の管壁に相当量飛来した汚染物質が附着した場
合、取り出して清掃により汚染物質を除去する
が、或いは偏向部全体を新品と交換する必要を生
じるが、作業としては頻度も少く容易である。

以上のように、本発明によるイオンビーム偏向
部によるナトリウム等を含た汚染物質の除去装置
を具体的に使用することを考える。

第１図の構成は前述のように使用するイオンビ
ーム量が少いためこの汚染物質によるシリコン基
板の汚染は起りにくい構成であるが、時間と共に
１０なる中性粒子用偏向板にも汚染物質が蓄積す
る。これを防ぐためには第１図の７なる加速管
と、８なるＸ方向走査電極の間に本発明のイオン
ビーム偏向部を位置せしめる必要がある。第１図
の１０の中性粒子用偏向板の位置では、８，９の
Ｘ、Ｙ方向の電気式走査のためイオンビームは実
効的に拡大されており、この汚染物質除去用偏向
部を設置することは出きない。つまり中性粒子用
偏向板と汚染物質除去用偏向部とは同一の機能で
ないため電気式走査部の前に汚染物質除去用偏向
部を位置せしめる必要が生じる。

第２図の構成では、７なる加速管と、１４なる
円筒状回転打込み部すなわち機械式走査部との間
にこの汚染物質除去用偏向部を位置せしめる。こ
れによりシリコン基板面への汚染物質の飛来を防
止し、目的のイオンのみを打込むことが出きる。
なほこのイオンビーム電流が１ｍＡを越えた場合
電場にて走査を行うことがビームの発散等のため
不利であることをのべたが、イオンビームを電場
による走査でなく磁場による走査を行えばビーム
の発散等を来たすことなく多量のイオンビームを
走査できる。したがつて多量のイオンビームの磁
場走査を行う方式の前の位置にこの汚染物質除去
用偏向部を位置せしめ、これを通過して汚染物質
を除去したイオンビームについて、磁場走査を行
う構成になる。この場合、中性粒子用偏向板は第
１図の場合と同じく走査後当然挿入しなければな
らない。

以上のように考えると、電場走査にしろ、磁場
走査にしろ、電気式走査によりイオンビームを走
査する場合、走査部の前の位置に汚染物質除去用
偏向部を走査の後の位置に中性粒子用偏向板を設
置せねばならず極めて構成上複雑である。出き得
れば構成上完全でなくても汚染物質除去用偏向部
と中性粒子用偏向板を同一に兼ねることが望まし
い。

第６図はこの２つの目的を一つの偏向部にて兼
ねさせるために発明された偏向部であつて、イオ
ンビームの入口も出口も広くとることが特徴であ
る。まず偏向部の管壁は冷却液体等により低温に
し、飛来せる汚染物質の捕集効果をよくする。つ
いで偏向角θを大きくし、管壁に大きい角度にて
衝突せしめる。また補集管壁の長さｌを長くし、
入射した汚染物質が管壁に第１回目の衝突をして
補集されずに反射した場合、少くとも２回目の衝
突を管壁にて起こすよう偏向角度θと偏向部の補
集管壁の長さｌをえらぶ。この偏向角度θは、構
成が許せば90゜程度にすれば管壁長を短かくする
ことが出き、また偏向角が小さい場合は管壁長を
長くせねばならない。この構造によれば中性粒子
除去対策は充分になる。この偏向部は、電場、ま
たは磁場にて走査せしめられた、つまり電気式走
査により実効的に拡大された太いイオンビームを
通過せしめるため、内部に反射板イオンビーム通
過の防害物を有しないように構成することが必要
であるがビームの通過の防害にならず、かつ中性
粒子や反射汚染物質の阻止に役立つ反射板を設置
して阻止能力を向上させることも可能である。
たゞし第６図の兼用方式は汚染物質除去用偏向部
と中性粒子用偏向板を分離した方式に較べて汚染
物質除去能力がやや劣る場合も生じる。

第７図はこの兼用方式においても更に汚染物質
除去能力を向上せしめるため、１５の汚染物質を
閉じ込める２２のポケツトをイオンビーム入口か
らの直進路の先端に附したる偏向部の構造を示
す。２１の周囲管壁を２０の冷却管にて冷却する
方式や内部に反射板を附して効果を更に上げられ
るばかりでなく、このポケツトを取りはづせる構
造にすればこのポケツトに入射汚染物質の全部が
第１回の衝突を行うような構成の場合このポケツ
トを清掃することにより、汚染物質の大部分を取
り除くことが出きる。またこのポケツトの底部を
第７図のごとく平担でなく、例えば円錐状にする
ことにより、補集能率を更に向上せしめることが
出来る。なほこの第７図のごときポケツト付き偏
向部では、電場による偏向は電場の乱れのため、
困難であり、磁場による偏向が望ましいが、例え
ばポケツト入口に金属網を貼るなどの手段により
電場の乱れを補正すれば、電場偏向をも行うこと
が出きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現在使用されているイオンビーム電流
最大500μA程度のイオン打込み装置の構成図、第
２図は現在使用されているイオンビーム電流１ｍ
Ａ以上のイオン打込み装置の構成図、第３図は第
２図の構成において、分析部よりナトリウムを含
む汚染物質が拡散する様子を示す説明図、第４図
はこの拡散のため飛来する汚染物質を阻止し、イ
オンビームのみを通過せしめる汚染物質除去用偏
向部の構成説明図、第５図は第４図の偏向部を改
良した本発明の説明図、第６図及び第７図は汚染
物質除去用偏向部と中性粒子用偏向板を兼用する
本発明に係る偏向部の説明図である。 １……イオン源、２……引出し電極、３……イ
オンビーム、４……イオンビーム分析部、５……
分析されたイオンビーム（５−１〜５−５まで）、
６……スリツト、７……加速管、８……Ｘ方向走
査電極、９……Ｙ方向走査電極、１０……中性粒
子用偏向板、１１−１……偏向されたイオンビー
ム、１１−２……中性粒子ビーム、１３……シリ
コン基板、１４……円筒状回転体打込み部、１５
……拡散するナトリウム等を含む物質、１６……
イオンビーム、１７……スリツト、１８……汚染
物質除去用偏向部、１９……反射板、２０……冷
却管、２１……ポケツト付き偏向部、２２……ポ
ケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イオン源から引き出されるイオンビームをイ
   オンビーム分析部で質量分析し、目的とするイオ
   ンを取り出し、この取り出されたイオンを加速し
   て被処理物に打ち込み所定の不純物ドーピングを
   行なう、イオンビーム電流が１ｍＡ以上のイオン
   打ち込み装置において、前記イオンビーム分析部
   から被処理物が設置される個所までの間に、前記
   打ち込み時に前記被処理物に飛来する汚染物質を
   阻止、除去するための屈曲した通路を有する汚染
   物質除去用偏向部が設けられ、前記偏向部は、広
   いイオンビーム入口と絞られたイオンビーム出口
   を有するとともに偏向部内部にイオンビームの通
   過を妨げない反射板を有することを特徴とするイ
   オン打込み装置。 ２ イオン源から引き出されるイオンビームをイ
   オンビーム分析部で質量分析し、目的とするイオ
   ンを取り出し、この取り出されたイオンを加速し
   て被処理物に打ち込み所定の不純物ドーピングを
   行なう、イオンビーム電流が１ｍＡ以上のイオン
   打ち込み装置において、前記イオンビーム分析部
   から被処理物が設置される個所までの間に、前記
   打ち込み時に前記被処理物に飛来する汚染物質を
   阻止、除去するための屈曲した通路を有する汚染
   物質除去用偏向部が設けられ、前記偏向部は、イ
   オンビーム入口からの直進路の先端に汚染物質補
   集用のポケツトを有することを特徴とするイオン
   打込み装置。 ３ イオン源から引き出されるイオンビームをイ
   オンビーム分析部で質量分析し、目的とするイオ
   ンを取り出し、この取り出されたイオンを加速し
   て被処理物に打ち込み所定の不純物ドーピングを
   行なう、イオンビーム電流が１ｍＡ以上のイオン
   打ち込み装置において、前記イオンビーム分析部
   から被処理物が設置される個所までの間に、前記
   打ち込み時に前記被処理物に飛来する汚染物質を
   阻止、除去するための屈曲した通路を有する汚染
   物質除去用偏向部が設けられ、前記偏向部は、飛
   来する汚染物質が偏向部の内壁に第１回の衝突に
   より補集されず反射した場合、少なくとも第２回
   目の衝突を起こすような偏向部の偏向角度と、偏
   向部の管壁の長さを有し、かつ前記偏向部外部を
   冷却する冷却機構を有することを特徴とするイオ
   ン打ち込み装置。