JPH07169598A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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- JPH07169598A JPH07169598A JP34222993A JP34222993A JPH07169598A JP H07169598 A JPH07169598 A JP H07169598A JP 34222993 A JP34222993 A JP 34222993A JP 34222993 A JP34222993 A JP 34222993A JP H07169598 A JPH07169598 A JP H07169598A
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- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 目的外の金属イオンによるターゲットの注入
汚染を防止すること。 【構成】 荷電変換部のストリッパカナール７は保護層
１２で覆われている。保護層は、低エネルギー側加速管
６からの負イオンビ−ムが当って同層をスパッタし、発
生したイオンが高エネルギー側加速管８で加速されてエ
ネルギー分析電磁石（９）に入ったときに、同イオンの
同電磁石における軌道が目的イオンの軌道と一致するこ
とのないイオン発生材質で形成する。保護層は、例えば
カーボン層であり、負イオンビ−ムでスパッタされても
発生したカーボンイオンはエネルギー分析電磁石で分離
除去される。ストリッパカナールが直接負イオンビ−ム
でスパッタされ、発生する金属イオンでターゲットが汚
染されるのを防止できる。
汚染を防止すること。 【構成】 荷電変換部のストリッパカナール７は保護層
１２で覆われている。保護層は、低エネルギー側加速管
６からの負イオンビ−ムが当って同層をスパッタし、発
生したイオンが高エネルギー側加速管８で加速されてエ
ネルギー分析電磁石（９）に入ったときに、同イオンの
同電磁石における軌道が目的イオンの軌道と一致するこ
とのないイオン発生材質で形成する。保護層は、例えば
カーボン層であり、負イオンビ−ムでスパッタされても
発生したカーボンイオンはエネルギー分析電磁石で分離
除去される。ストリッパカナールが直接負イオンビ−ム
でスパッタされ、発生する金属イオンでターゲットが汚
染されるのを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タンデム加速器からタ
ーゲットにイオンを注入する際の不純金属汚染を防止し
たタンデム加速器によるイオン注入装置に関する。
ーゲットにイオンを注入する際の不純金属汚染を防止し
たタンデム加速器によるイオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、タンデム加速器によるイオン注
入装置の基本構成図であり、負イオン源１からの負イオ
ンは質量分析電磁石２で目的とするイオン種のみが分離
抽出され、タンデム加速器本体３に導入される。負イオ
ンは、高圧電源４から高電圧タ−ミナル部５を介して正
の電圧が印加された低エネルギー側加速管６で最初の加
速が行われ、荷電変換部のストリッパガスが導入されて
いるチャージストリッパカナール７で正イオンに荷電変
換される。正イオンは高エネルギー側加速管８で大地電
位に向かって再び加速され、エネルギー分析電磁石９に
よって所望価数の正イオンのビームを抽出し、図示しな
い試料、半導体ウエハ等のターゲットに注入される。
入装置の基本構成図であり、負イオン源１からの負イオ
ンは質量分析電磁石２で目的とするイオン種のみが分離
抽出され、タンデム加速器本体３に導入される。負イオ
ンは、高圧電源４から高電圧タ−ミナル部５を介して正
の電圧が印加された低エネルギー側加速管６で最初の加
速が行われ、荷電変換部のストリッパガスが導入されて
いるチャージストリッパカナール７で正イオンに荷電変
換される。正イオンは高エネルギー側加速管８で大地電
位に向かって再び加速され、エネルギー分析電磁石９に
よって所望価数の正イオンのビームを抽出し、図示しな
い試料、半導体ウエハ等のターゲットに注入される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３はストリッパカナ
ール７を有する荷電変換部分の断面図であり、低エネル
ギー側加速管６からの負イオンビ−ムは、ストリッパチ
ューブ・ハウジング１０内のストリッパカナール７に導
入され、同カナールには、中央部分のガス導入口１１か
らストリッパガス例えばＡｒガスが供給されている。負
イオンビ−ムはストリッパカナール７の中央にて焦点を
結ぶようにビーム光学系は設計されているが、加速電圧
が低い場合にはイオンビ−ムが十分に収束せず、一部が
ストリッパカナールに当ることがある。また、イオンビ
−ムが設計通り収束されていても、イオンビ−ムの輝度
分布は中心部ほど濃く、外周に向かって淡くなっていく
から、この淡い部分まで含めたイオンビ−ムの径がスト
リッパカナール７の内壁に当ることがある。
ール７を有する荷電変換部分の断面図であり、低エネル
ギー側加速管６からの負イオンビ−ムは、ストリッパチ
ューブ・ハウジング１０内のストリッパカナール７に導
入され、同カナールには、中央部分のガス導入口１１か
らストリッパガス例えばＡｒガスが供給されている。負
イオンビ−ムはストリッパカナール７の中央にて焦点を
結ぶようにビーム光学系は設計されているが、加速電圧
が低い場合にはイオンビ−ムが十分に収束せず、一部が
ストリッパカナールに当ることがある。また、イオンビ
−ムが設計通り収束されていても、イオンビ−ムの輝度
分布は中心部ほど濃く、外周に向かって淡くなっていく
から、この淡い部分まで含めたイオンビ−ムの径がスト
リッパカナール７の内壁に当ることがある。
【０００４】上述の何れの場合も、イオンビ−ムがスト
リッパカナール７の内壁に当ることにより、同内壁をス
パッタする。ストリッパカナールは通常、アルミニウム
あるいはステンレスで形成されているから、スパッタリ
ングに伴い飛び出したアルミニウム、あるいは鉄、クロ
ム、ニッケル等の金属イオンが高エネルギー側加速管８
で加速され、目的とするイオンビ−ムと金属イオンビー
ムの軌道がエネルギー分析電磁石９内で一致すると、金
属イオンがターゲットに注入されることになり、ターゲ
ットを汚染し、不良品を発生させる原因となる。
リッパカナール７の内壁に当ることにより、同内壁をス
パッタする。ストリッパカナールは通常、アルミニウム
あるいはステンレスで形成されているから、スパッタリ
ングに伴い飛び出したアルミニウム、あるいは鉄、クロ
ム、ニッケル等の金属イオンが高エネルギー側加速管８
で加速され、目的とするイオンビ−ムと金属イオンビー
ムの軌道がエネルギー分析電磁石９内で一致すると、金
属イオンがターゲットに注入されることになり、ターゲ
ットを汚染し、不良品を発生させる原因となる。
【０００５】エネルギー分析電磁石９内におけるビーム
軌道は、イオンの質量と与えられた加速電圧の積で決定
される。ストリッパカナール７がスパッタされて飛び出
した金属イオンは高エネルギー側加速管８のみで加速さ
れるから、目的とするイオンに作用する全加速電圧の１
／２で加速されることになる。したがって、例えば、ス
トリッパカナールがステンレス製で、目的とするイオン
がリン（Ｐ）の正イオンである場合、リンの質量の２倍
近辺の質量である鉄、クロムニッケルの重い金属イオン
の軌道がリンのそれと一致し、ターゲットを汚染するこ
ととなる。また、目的とする正イオンがボロン（Ｂ）
で、ストリッパカナールがアルミニウム製である場合に
はアルミニウムイオンで汚染される。
軌道は、イオンの質量と与えられた加速電圧の積で決定
される。ストリッパカナール７がスパッタされて飛び出
した金属イオンは高エネルギー側加速管８のみで加速さ
れるから、目的とするイオンに作用する全加速電圧の１
／２で加速されることになる。したがって、例えば、ス
トリッパカナールがステンレス製で、目的とするイオン
がリン（Ｐ）の正イオンである場合、リンの質量の２倍
近辺の質量である鉄、クロムニッケルの重い金属イオン
の軌道がリンのそれと一致し、ターゲットを汚染するこ
ととなる。また、目的とする正イオンがボロン（Ｂ）
で、ストリッパカナールがアルミニウム製である場合に
はアルミニウムイオンで汚染される。
【０００６】本発明は、目的外の金属イオンがターゲッ
トに注入され、ターゲットを汚染することを防止したタ
ンデム加速器によるイオン注入装置の提供を目的とする
ものである。
トに注入され、ターゲットを汚染することを防止したタ
ンデム加速器によるイオン注入装置の提供を目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、荷電変換部を
有するタンデム加速器と、加速器からのイオンビ−ムが
導入され、目的イオンを抽出するエネルギー分析電磁石
を備えたイオン注入装置において、荷電変換部のストリ
ッパカナールの内壁は、イオンビームによるスパッタ発
生イオンの前記分析電磁石における軌道が目的イオンの
軌道と一致することのないイオン発生材質の保護層で覆
われていることを特徴とする。
有するタンデム加速器と、加速器からのイオンビ−ムが
導入され、目的イオンを抽出するエネルギー分析電磁石
を備えたイオン注入装置において、荷電変換部のストリ
ッパカナールの内壁は、イオンビームによるスパッタ発
生イオンの前記分析電磁石における軌道が目的イオンの
軌道と一致することのないイオン発生材質の保護層で覆
われていることを特徴とする。
【０００８】さらに、本発明は、荷電変換部を有するタ
ンデム加速器と、加速器からのイオンビ−ムが導入さ
れ、目的イオンを抽出するエネルギー分析電磁石を備え
たイオン注入装置において、荷電変換部のストリッパカ
ナールの内壁は、カーボンの保護層で覆われていること
を特徴とするものである。
ンデム加速器と、加速器からのイオンビ−ムが導入さ
れ、目的イオンを抽出するエネルギー分析電磁石を備え
たイオン注入装置において、荷電変換部のストリッパカ
ナールの内壁は、カーボンの保護層で覆われていること
を特徴とするものである。
【０００９】
【作用】ストリッパカナール内壁を覆う保護層がイオン
ビ−ムでスパッタされても、その発生イオンが高エネル
ギー側加速管で加速されて入るエネルギー分析電磁石に
おける同発生イオンの軌道は目的イオンの軌道と一致し
ないから、スパッタ発生イオンは同電磁石で分離除去さ
れ、ターゲットに注入されない。
ビ−ムでスパッタされても、その発生イオンが高エネル
ギー側加速管で加速されて入るエネルギー分析電磁石に
おける同発生イオンの軌道は目的イオンの軌道と一致し
ないから、スパッタ発生イオンは同電磁石で分離除去さ
れ、ターゲットに注入されない。
【００１０】また、カーボンの質量は、例えばリンの半
分以下、ボロンよりやや大きい程度のものであるから、
ストリッパカナール内壁を覆うカーボンによる保護層が
イオンビ−ムでスパッタされ、発生したカーボンイオン
がタンデム加速器の高エネルギー側加速管で加速されて
エネルギー分析電磁石に入っても、カーボンイオンの軌
道と、目的とするボロンイオン、リンイオンの軌道とは
一致することがなく、カーボンイオンはエネルギー分析
電磁石で分離除去される。
分以下、ボロンよりやや大きい程度のものであるから、
ストリッパカナール内壁を覆うカーボンによる保護層が
イオンビ−ムでスパッタされ、発生したカーボンイオン
がタンデム加速器の高エネルギー側加速管で加速されて
エネルギー分析電磁石に入っても、カーボンイオンの軌
道と、目的とするボロンイオン、リンイオンの軌道とは
一致することがなく、カーボンイオンはエネルギー分析
電磁石で分離除去される。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は実施例の要部、タンデム加速器の荷電変換
部の断面図であり、図２及び図３と同一符号は同等部分
を示す。低エネルギー側加速管６からの負イオンビ−ム
は、ストリッパチューブ・ハウジング１０内のストリッ
パカナール７に導入され、この荷電変換部のストリッパ
カナール７には、ガス導入口１１からストリッパガス例
えばＡｒガスが供給されており、同カナール内で負イオ
ンから電子を２個以上はぎ取って正イオンに荷電変換
し、正イオンビ−ムは高エネルギー側加速管８で加速さ
れる。同加速管８からの正イオンビ−ムは図２に示した
エネルギー分析電磁石９の磁場に入り、所望の価数、エ
ネルギーの目的イオンがターゲットに注入される。
する。図１は実施例の要部、タンデム加速器の荷電変換
部の断面図であり、図２及び図３と同一符号は同等部分
を示す。低エネルギー側加速管６からの負イオンビ−ム
は、ストリッパチューブ・ハウジング１０内のストリッ
パカナール７に導入され、この荷電変換部のストリッパ
カナール７には、ガス導入口１１からストリッパガス例
えばＡｒガスが供給されており、同カナール内で負イオ
ンから電子を２個以上はぎ取って正イオンに荷電変換
し、正イオンビ−ムは高エネルギー側加速管８で加速さ
れる。同加速管８からの正イオンビ−ムは図２に示した
エネルギー分析電磁石９の磁場に入り、所望の価数、エ
ネルギーの目的イオンがターゲットに注入される。
【００１２】ストリッパカナール７の内壁は、同カナー
ルの材質とは異なる材質の保護層１２で覆われている。
この保護層１２は、低エネルギー側加速管６から導入さ
れた負イオンビ−ムが同層に当ってスパッタされること
に伴うスパッタ発生イオンが高エネルギー側加速管８で
加速され、エネルギー分析電磁石（９）の磁場に入って
も、同電磁石におけるスパッタ発生イオンの軌道と目的
イオンの軌道が一致することのないイオン発生材質で形
成されている。したがって、保護層１２が負イオンビ−
ムでスパッタされて発生したイオンはエネルギー分析電
磁石で分離除去され、ターゲットには注入されない。
ルの材質とは異なる材質の保護層１２で覆われている。
この保護層１２は、低エネルギー側加速管６から導入さ
れた負イオンビ−ムが同層に当ってスパッタされること
に伴うスパッタ発生イオンが高エネルギー側加速管８で
加速され、エネルギー分析電磁石（９）の磁場に入って
も、同電磁石におけるスパッタ発生イオンの軌道と目的
イオンの軌道が一致することのないイオン発生材質で形
成されている。したがって、保護層１２が負イオンビ−
ムでスパッタされて発生したイオンはエネルギー分析電
磁石で分離除去され、ターゲットには注入されない。
【００１３】ストリッパカナール７の内壁を覆う保護層
１２は、具体的には、カーボンの保護層であり、ストリ
ッパカナール内径と同寸法の外径を持ったカーボン製の
保護チューブをストリッパカナール内に挿入することに
より、あるいはカーボンをストリッパカナール内壁にコ
ーティングすることにより、形成されている。そして、
カーボンとしては、不純物の少ない高純度カーボンが適
している。
１２は、具体的には、カーボンの保護層であり、ストリ
ッパカナール内径と同寸法の外径を持ったカーボン製の
保護チューブをストリッパカナール内に挿入することに
より、あるいはカーボンをストリッパカナール内壁にコ
ーティングすることにより、形成されている。そして、
カーボンとしては、不純物の少ない高純度カーボンが適
している。
【００１４】カーボンの質量は、例えばリンの半分以
下、ボロンよりやや大きい程度のものであるから、スト
リッパカナール内壁を覆うカーボンによる保護層がイオ
ンビ−ムでスパッタされ、発生したカーボンイオンがタ
ンデム加速器の高エネルギー側加速管８で加速されてエ
ネルギー分析電磁石（９）に入っても、カーボンイオン
の軌道と、目的イオン例えばボロンイオン、リンイオン
の軌道とは一致することがなく、カーボンイオンはエネ
ルギー分析電磁石で分離除去される。
下、ボロンよりやや大きい程度のものであるから、スト
リッパカナール内壁を覆うカーボンによる保護層がイオ
ンビ−ムでスパッタされ、発生したカーボンイオンがタ
ンデム加速器の高エネルギー側加速管８で加速されてエ
ネルギー分析電磁石（９）に入っても、カーボンイオン
の軌道と、目的イオン例えばボロンイオン、リンイオン
の軌道とは一致することがなく、カーボンイオンはエネ
ルギー分析電磁石で分離除去される。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、ストリッパカナール内壁を覆う保護層がイオンビ
−ムでスパッタされても、その発生イオンが高エネルギ
ー側加速管で加速されて入るエネルギー分析電磁石にお
ける同発生イオンの軌道は目的イオンの軌道と一致しな
いから、スパッタ発生イオンは同電磁石で分離除去さ
れ、ターゲットに注入されないし、ストリッパカナール
の内壁が直接負イオンビ−ムでスパッタされることがな
くなるから、目的イオンより重い不純金属イオンによる
ターゲットの注入汚染を防止することができる。
ので、ストリッパカナール内壁を覆う保護層がイオンビ
−ムでスパッタされても、その発生イオンが高エネルギ
ー側加速管で加速されて入るエネルギー分析電磁石にお
ける同発生イオンの軌道は目的イオンの軌道と一致しな
いから、スパッタ発生イオンは同電磁石で分離除去さ
れ、ターゲットに注入されないし、ストリッパカナール
の内壁が直接負イオンビ−ムでスパッタされることがな
くなるから、目的イオンより重い不純金属イオンによる
ターゲットの注入汚染を防止することができる。
【００１６】ストリッパカナール内壁を覆うカーボンに
よる保護層がイオンビ−ムでスパッタされ、発生したカ
ーボンイオンがタンデム加速器の高エネルギー側加速管
で加速されてエネルギー分析電磁石に入っても、カーボ
ンイオンの軌道と、通常の目的とするボロンイオン、リ
ンイオンの軌道とは一致することがなく、カーボンイオ
ンはエネルギー分析電磁石で分離除去することができ、
ターゲットは汚染されない。
よる保護層がイオンビ−ムでスパッタされ、発生したカ
ーボンイオンがタンデム加速器の高エネルギー側加速管
で加速されてエネルギー分析電磁石に入っても、カーボ
ンイオンの軌道と、通常の目的とするボロンイオン、リ
ンイオンの軌道とは一致することがなく、カーボンイオ
ンはエネルギー分析電磁石で分離除去することができ、
ターゲットは汚染されない。
【図１】本発明の実施例の要部、荷電変換部の断面図で
ある。
ある。
【図２】タンデム加速器によるイオン注入装置の基本構
成図である。
成図である。
【図３】従来の荷電変換部の構成図である。
３ タンデム加速器本体 ６ 低エネルギー側加速管 ７ ストリッパカナール ８ 高エネルギー側加速管 ９ エネルギー分析電磁石 １２ 保護層
Claims (2)
- 【請求項１】 荷電変換部を有するタンデム加速器と、
加速器からのイオンビ−ムが導入され、目的イオンを抽
出するエネルギー分析電磁石を備えたイオン注入装置に
おいて、荷電変換部のストリッパカナールの内壁は、イ
オンビームによるスパッタ発生イオンの前記分析電磁石
における軌道が目的イオンの軌道と一致しないイオン発
生材質の保護層で覆われていることを特徴とするイオン
注入装置。 - 【請求項２】 荷電変換部を有するタンデム加速器と、
加速器からのイオンビ−ムが導入され、目的イオンを抽
出するエネルギー分析電磁石を備えたイオン注入装置に
おいて、荷電変換部のストリッパカナールの内壁は、カ
ーボンの保護層で覆われていることを特徴とするイオン
注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34222993A JPH07169598A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34222993A JPH07169598A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169598A true JPH07169598A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18352118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34222993A Pending JPH07169598A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105263251A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-20 | 上海联影医疗科技有限公司 | 靶组件以及包括该靶组件的直线加速器 |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP34222993A patent/JPH07169598A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105263251A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-20 | 上海联影医疗科技有限公司 | 靶组件以及包括该靶组件的直线加速器 |
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