JPS6129057A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JPS6129057A JPS6129057A JP15058584A JP15058584A JPS6129057A JP S6129057 A JPS6129057 A JP S6129057A JP 15058584 A JP15058584 A JP 15058584A JP 15058584 A JP15058584 A JP 15058584A JP S6129057 A JPS6129057 A JP S6129057A
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- Japan
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- filament
- ionization chamber
- elements
- ion beam
- ion
- Prior art date
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、半導体や金属体や絶縁体に正に帯電したイ
オンを高速で入射させ注入する集積回路製造プロセスで
の不純物導入工程力どに用いるイオン注入装置に関する
ものである。
オンを高速で入射させ注入する集積回路製造プロセスで
の不純物導入工程力どに用いるイオン注入装置に関する
ものである。
（従来技術とその問題点）
従来の熱陰極イオン源を備えたイオン注入装置では、イ
オン化室内に１本のタングステン線フィラメントを張り
渡し、このフィラメントに加熱電流を流して電子を放出
させその電子でイオン化室内のガスを電離（イオン化）
］７ていた。イオン注入装置では通常かなり大きなイオ
ンビーム電流ををり出せるようにする必要があり、電離
用の電子流の密度を上げるためフィラメントはガス雰囲
気中という悪条件のもとて高温に加熱される。そのため
フィラメントは、消耗が激しく数十時間程度の短い動作
時間で、断線等の使用不可能々状態に々る。そして頻繁
にイオン源付近の真空を破って新しいフィラメントと交
換し々ければカらなくなるが、この交換に、は１時間前
後かかるのが通常であり、集積回路生産ライン々どで生
産の流れを阻害する要因の一つとなっていた。
オン化室内に１本のタングステン線フィラメントを張り
渡し、このフィラメントに加熱電流を流して電子を放出
させその電子でイオン化室内のガスを電離（イオン化）
］７ていた。イオン注入装置では通常かなり大きなイオ
ンビーム電流ををり出せるようにする必要があり、電離
用の電子流の密度を上げるためフィラメントはガス雰囲
気中という悪条件のもとて高温に加熱される。そのため
フィラメントは、消耗が激しく数十時間程度の短い動作
時間で、断線等の使用不可能々状態に々る。そして頻繁
にイオン源付近の真空を破って新しいフィラメントと交
換し々ければカらなくなるが、この交換に、は１時間前
後かかるのが通常であり、集積回路生産ライン々どで生
産の流れを阻害する要因の一つとなっていた。
（発明の目的）
この発明は、フィラメントの交換頻度を減らすことので
きるイオン注入装置を提供するものである。
きるイオン注入装置を提供するものである。
（発明の構成）
そのため本発明のイオン注入装置は複数本のフィラメン
ト素子をイオン化室に設けた熱陰極形イオン源を備える
ようにしている。
ト素子をイオン化室に設けた熱陰極形イオン源を備える
ようにしている。
実施例を参照しながら本発明の構成を詳細に説明する。
第１図は集積回路製造プロ七スでシリコンウェハに不純
物を導入するのに用いる本発明の一実施例のイオン注入
装置のイオン源を示す要部断面図である。フィラメント
１を貫通させたイオン化室２にはガス源（図示せず）か
らのガス配管３′ｆｒ：経て所定のガスが送り込まれる
。フィラメントＩＦｉ直径２ｎのタングステン線（丸棒
）を用い、１００〜２００アンペアの直流電流を通電し
て加熱して電子を放出させる。フィラメント１に対し、
イオン化室２の電位を約１００ボルト高くシ、マグネッ
ト対４，４′によりフィラメント１の線方向に磁界をか
けるとフィラメント１から放出された電子はらせん状運
動をくり返しｈがら徐々に移動し最後はイオン化室２の
内壁に吸引される。電子はこの移動中にイオン化室内の
ガスに衝突して電離させ正のイオンを発生する。この正
のイオンは集まってイオン化室２の出口５（長方形状孔
）から引出電極系６，６′の方へ引き出される。引出電
極系６．６′はイオン化室２に対し負の高電位が印加を
れており、それぞれイオン化室２の出口５と類似の長方
形状孔がおいており、断面が長方形状のイオンビーム７
が形成され図の右方に通過して行く。
物を導入するのに用いる本発明の一実施例のイオン注入
装置のイオン源を示す要部断面図である。フィラメント
１を貫通させたイオン化室２にはガス源（図示せず）か
らのガス配管３′ｆｒ：経て所定のガスが送り込まれる
。フィラメントＩＦｉ直径２ｎのタングステン線（丸棒
）を用い、１００〜２００アンペアの直流電流を通電し
て加熱して電子を放出させる。フィラメント１に対し、
イオン化室２の電位を約１００ボルト高くシ、マグネッ
ト対４，４′によりフィラメント１の線方向に磁界をか
けるとフィラメント１から放出された電子はらせん状運
動をくり返しｈがら徐々に移動し最後はイオン化室２の
内壁に吸引される。電子はこの移動中にイオン化室内の
ガスに衝突して電離させ正のイオンを発生する。この正
のイオンは集まってイオン化室２の出口５（長方形状孔
）から引出電極系６，６′の方へ引き出される。引出電
極系６．６′はイオン化室２に対し負の高電位が印加を
れており、それぞれイオン化室２の出口５と類似の長方
形状孔がおいており、断面が長方形状のイオンビーム７
が形成され図の右方に通過して行く。
引出電極系６，６′のうち、電極６には他の電極６′よ
り数１００ボルト負の電位を力え、図の右方で発生する
電子がイオン化室２側へ突入（逆流）しないようにしで
ある。絶縁支持体８が電極６と他の電極６′とを連結し
、この引出電極糸６，６′は全体と［７てイオン化室２
の出口５との相対位置関係を変えられるようにしてあり
、イオンビーム７の進行方向を調整することができる。
り数１００ボルト負の電位を力え、図の右方で発生する
電子がイオン化室２側へ突入（逆流）しないようにしで
ある。絶縁支持体８が電極６と他の電極６′とを連結し
、この引出電極糸６，６′は全体と［７てイオン化室２
の出口５との相対位置関係を変えられるようにしてあり
、イオンビーム７の進行方向を調整することができる。
耐高温性材料から々る絶縁支持９，９′はフィラメント
１をイオン化室２から絶縁しており、第１図のＡ−Ａ’
から左方を見た第２図で示す如くフィラメント１として
フィラメント素子１１．１２の２本を設けるときは、こ
の２本金相絶縁して保持できるものにする。々お、第２
図では絶縁支持体９，９′の記入は省いである。フィラ
メント素子１１．１２はイオン化室２の出口５から覗け
るイオン化室２の中心面に対し図の左、右にそれぞれ片
寄らせてを付けである。２本のフィラメント素子１１．
１２は先ずその片方のフィラメント素子１１だけを加熱
して電子を放出させイオンビームを発生させる。このフ
ィラメント素子１１を加熱するには給電線１３．１４間
に通電する。
１をイオン化室２から絶縁しており、第１図のＡ−Ａ’
から左方を見た第２図で示す如くフィラメント１として
フィラメント素子１１．１２の２本を設けるときは、こ
の２本金相絶縁して保持できるものにする。々お、第２
図では絶縁支持体９，９′の記入は省いである。フィラ
メント素子１１．１２はイオン化室２の出口５から覗け
るイオン化室２の中心面に対し図の左、右にそれぞれ片
寄らせてを付けである。２本のフィラメント素子１１．
１２は先ずその片方のフィラメント素子１１だけを加熱
して電子を放出させイオンビームを発生させる。このフ
ィラメント素子１１を加熱するには給電線１３．１４間
に通電する。
フィラメント素子１１の寿命が尽きた場合は給電線１５
．１６に通電１路を切り換えてフィラメント素子１２を
使用してイオンビームを発生させる。相導通させた給電
線１３．１５に相当する給電系１０、互いに別個の給電
線１４．１６から力る給電系１０′は第１図にも示しで
ある。第１図の引出電極系６，６′は使用するフィラメ
ント素子毎にイオンビーム７の進行方向を調整するよう
動かすことができる。
．１６に通電１路を切り換えてフィラメント素子１２を
使用してイオンビームを発生させる。相導通させた給電
線１３．１５に相当する給電系１０、互いに別個の給電
線１４．１６から力る給電系１０′は第１図にも示しで
ある。第１図の引出電極系６，６′は使用するフィラメ
ント素子毎にイオンビーム７の進行方向を調整するよう
動かすことができる。
上記のイオン源から発したイオンビーム７け通常のイオ
ン注入装置におけると同様に分析用マグネットで曲げて
所定のイオンだけを通り抜けさせターゲットのシリコン
ウェハ・上へ入射させるがこれらは図示してない。
ン注入装置におけると同様に分析用マグネットで曲げて
所定のイオンだけを通り抜けさせターゲットのシリコン
ウェハ・上へ入射させるがこれらは図示してない。
以上の実施例では、フィラメント１として２本のフィラ
メント素子１１．１２ｉ用いたが、本発明の装置は３本
以上のフィラメント素子を設けて構成してもよい。例え
ば３本のフィラメント素子を設ける場合には第２図のフ
ィラメント素子１１．１２の他にイオン化室２の出口５
から覗けるイオン化室２の中心面上の位置でフィラメン
ト素子１１．１２よりも出口５から見てイオン化室２の
奥の方にもう１本のフィラメント素子を設け、その一方
の給電線は給電線１３．１５と短絡接続し、他の給電線
は給電線１４や１６と切り換えて通電できるように構成
することができる。
メント素子１１．１２ｉ用いたが、本発明の装置は３本
以上のフィラメント素子を設けて構成してもよい。例え
ば３本のフィラメント素子を設ける場合には第２図のフ
ィラメント素子１１．１２の他にイオン化室２の出口５
から覗けるイオン化室２の中心面上の位置でフィラメン
ト素子１１．１２よりも出口５から見てイオン化室２の
奥の方にもう１本のフィラメント素子を設け、その一方
の給電線は給電線１３．１５と短絡接続し、他の給電線
は給電線１４や１６と切り換えて通電できるように構成
することができる。
（発明の効果）
この発明によるイオン注入装置は複数本のフィラメント
素子を１本ずつ順番に使用して行くことができるので、
１本のフィラメント素子の寿命が来てもイオン源の真空
を大気中に戻して新しいフィラメント素子と交換すると
いうような交換操作は不要とかり、他のフィラメント素
子を通電加熱するよう電気回路を切り換えるだけですむ
。このため、フィラメント交撲頻度を大＠（フイラメン
ト素子２本を用いる場合は約２％ ３本の場合は約１１
以下同様）に減らし、イオン注入装置の稼動率を向上さ
せることができる。また複数本のフィラメント素子を同
時に通電加熱して、無理々く大電流のイオンビームを発
生させることもでき実用的効果の犬なるものである。
素子を１本ずつ順番に使用して行くことができるので、
１本のフィラメント素子の寿命が来てもイオン源の真空
を大気中に戻して新しいフィラメント素子と交換すると
いうような交換操作は不要とかり、他のフィラメント素
子を通電加熱するよう電気回路を切り換えるだけですむ
。このため、フィラメント交撲頻度を大＠（フイラメン
ト素子２本を用いる場合は約２％ ３本の場合は約１１
以下同様）に減らし、イオン注入装置の稼動率を向上さ
せることができる。また複数本のフィラメント素子を同
時に通電加熱して、無理々く大電流のイオンビームを発
生させることもでき実用的効果の犬なるものである。
第１図は本発明の一実施例の要部断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ’矢視図（要部正面図）である。 図において１・・・フィラメント（フィラメント素子１
１．１２からなる）、２・・・イオン化室、３・・・ガ
ス配管、４，４′・・・マグネット対、５・・・出口、
６．６’・・・引出電極系、１３，１４，１５．１６・
・・給電線である。 穿１図 招２図
図のＡ−Ａ’矢視図（要部正面図）である。 図において１・・・フィラメント（フィラメント素子１
１．１２からなる）、２・・・イオン化室、３・・・ガ
ス配管、４，４′・・・マグネット対、５・・・出口、
６．６’・・・引出電極系、１３，１４，１５．１６・
・・給電線である。 穿１図 招２図
Claims (1)
- 複数本のフィラメント素子をイオン化室に設けた熱陰極
形イオン源を有するイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15058584A JPS6129057A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15058584A JPS6129057A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129057A true JPS6129057A (ja) | 1986-02-08 |
Family
ID=15500098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15058584A Pending JPS6129057A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129057A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63139753U (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-14 | ||
| JPH01296548A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-29 | Nec Kyushu Ltd | イオン注入装置 |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP15058584A patent/JPS6129057A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63139753U (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-14 | ||
| JPH01296548A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-29 | Nec Kyushu Ltd | イオン注入装置 |
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