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DE3218592A1 - Verfahren und vorrichtung zum ablenken eines ionenstrahls bei einem ionenimplantator zu einem ionen absorbierenden auffaenger - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ablenken eines ionenstrahls bei einem ionenimplantator zu einem ionen absorbierenden auffaenger

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DE3218592A1
DE3218592A1 DE19823218592 DE3218592A DE3218592A1 DE 3218592 A1 DE3218592 A1 DE 3218592A1 DE 19823218592 DE19823218592 DE 19823218592 DE 3218592 A DE3218592 A DE 3218592A DE 3218592 A1 DE3218592 A1 DE 3218592A1
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DE
Germany
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plates
axis
ion
deflection
collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19823218592
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English (en)
Inventor
David Arthur West Newbury Mass. Robertson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Varian Medical Systems Inc
Original Assignee
Varian Associates Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varian Associates Inc filed Critical Varian Associates Inc
Publication of DE3218592A1 publication Critical patent/DE3218592A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3171Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
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    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472Deflecting along given lines
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    • H01J37/1477Scanning means electrostatic

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  • Analytical Chemistry (AREA)
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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ablenken eines Ionenstrahls bei einem Ionenimplantator zu einem Ionen absorbierenden
Auffänger
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zum Implantieren von Ionen und betrifft insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Implantieren von Ionen mit Hilfe von Strahlen dadurch, daß ein Ionenstrahl in vorbestimmten entgegengesetzten Richtungen jeweils um den gleichen Winkel abgelenkt wird, wobei der Strahl auf einen plättchenförmigen Auffänger trifft, in den Ionen implantiert werden sollen, bzw. auf einen zweiten Ionen absorbierenden Auffänger,
Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen zum Implantieren von Ionen in plättchenförmige Auffänger aus Halbleitermaterialien entwickelt worden. Zu einer solchen Vorrichtung gehören gewöhnlich eine Ionenquelle, eine Einrichtung zum Beschleunigen von Ionen, ein Ionenstrahlanalysator, mittels dessen Ionen einer bestimmten Art ausgewählt werden, die von der Ionenquelle abgegeben werden, sowie eine Linse zum Regeln des Durchmessers des Ionenstrahls. Stromabwärts der Linse ist ein Ablenksystem für den Strahl angeordnet, der sich in Richtung einer Längsachse geradlinig bewegt. Bei manchen dieser
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Vorrichtungen gehören zu dem Ablenksystem paarweise angeordnete elektrostatische X- und Y-Ablenkplatten, wobei längs des Ionenstrahlfortpflanzungsweges das eine Paar stromabwärts des anderen Paares angeordnet ist. Die stromabwärtigen Ablenkplatten, und zwar gewöhnlich die X-Ablenkplatten, lenken den Strahl gegenüber der geradlinigen Bahn jeweils um einen vorbestimmten Winkel ab, der gewöhnlich 5° bis 7° beträgt, um aus dem Strahl, mit dem der plättchenförmige Auffänger bestrahlt wird, die neutralen Ionen zu entfernen, die nicht von der gewünschten Art sind. Ferner wird das Ablenksystem durch periodische Signale betätigt, die den Strahl veranlassen, den plättchenförmigen Auffänger zu überstreichen. Stromabwärts des Ablenksystems ist eine unter einer Vorspannung stehende Platte angeordnet, die dazu dient, Sekundarelektronen zu unterdrücken, wie sie möglicherweise durch das Plättchen oder andere Teile erzeugt werden, welche von dem Ionenstrahl getroffen werden.
Es ist erforderlich, den Strahl von Zeit zu Zeit von dem .•plättchenförmigen Auffänger abzukoppeln, d.h. ihn auszublenden.Zu diesem Zweck wurden bereits verschiedene Verfahren entwickelt· Zu diesen Verfahren gehören ein mechanisches Blockieren des Strahls, ein elektrostatisches Abstoßen des Strahls gegenüber dem plättchenförmigen Auffänger sowie ein Ablenken des Strahls gegenüber dem Auffänger mit Hilfe magnetischer oder elektrostatischer AtJerksysterne. Aus verschiedenen Gründen wird in großem Umfang von einem elektrostatischen Ablenksystem Gebrauch gemacht, um den Strahl zu steuern und ihn von dem plättchenförmigen Auffänger fernzuhalten. Bei einem bestimmten elektrostatischen Strahl-Steuersystem werden die Y-Achsen-Ablenkplatten benutzt, die dazu dienen, den Strahl zu veranlassen, den Auffänger zu überstreichen. Diese Platten sind stromaufwärts der X-Achsen-Platte angeordnet, mittels welcher der Strahl gegenüber seiner geradlinigen Bahn abgelenkt wird, um die neutralen Ionen aus dem Strahl zu entfernen, mittels dessen der Auffänger bestrahlt wird. Während der Strahl auf diese
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Weise ausgeblendet w„ird, wird er· gewöhnlich so abgelenkt,,daß er in einer den Strahl enthaltenden evakuierten Umschließung auf einen Strahlausblend- oder Abfall-Auffänger aus Metall fällt.
Da es erforderlich ist, den Auffänger mit Ionen von verschiedenen Arten zu bestrahlen, weisen die durch das Ablenksystem abgelenkten Ionenstrahlen unterschiedliche Energien und Ströme auf. Somit werden aus verschiedenen Arten von Ionen bestehende Strahlen während des Strahlausblendens um unterschiedliche Winkel abgelenkt, so daß während der Strahlausblendung der Strahl verschiedene Teile in der den Strahl enthaltenden evakuierten Umschließung trifft; dies kann infolge einer Erhitzung oder einer Sprühwirkung zu einer Beschädigung von aus Metall bestehenden Teilen des lonenstrahl-Ausblends^stems führen, wobei auch Sekundarelektronen erzeugt werden können. In manchen Fällen treffen Sekundarelektronen auf die Ablenkplattend den plättchenförmigen Auffänger oder andere Gegenstände auf, was zu schädlichen Wirkungen führt. Bei manchen bekannten Vorrichtungen steht innerhalb der Umschließung kein ausreichender Raum zur Unterbringung eines Abfal!strahlauffängers und/oder einer Meßeinrichtung zur Verfugung, mittels welcher festgestellt werden kann, ob der Strahl in der richtigen Weise so gesteuert wird, daß er nicht auf den plättchenförmigen Auffänger trifft. Um die gewünschte Ausblendung zu erzielen, werden häufig relativ komplizierte elektronische Schaltungen verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die es ermöglichen, lonenstrahlen so abzulenken, daß sie auf einen Abf al lauf fänger gerichtet werden .Ferner soll die Erzeugung von Sekundarelektronen möglichst weitgehend verhindert werden,während der Strahl eines Ionenimplantators in Richtung auf einen Abfallauffänger abgelenkt wird. Schließlich soll es ermöglicht wenden auf zuverlässige und nur relativ geringe Kosten verursachende Weise Ionenstrahlen, die verschiedenen Arten von Ionen züge-
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ordnet sind und daher unterschiedliche Energien und/oder Ströme aufweisen, mit geringem Aufwand und hoher Genauigkeit so abzulenken, daß sie auf einen Abfallauffänger auftreffen. Außerdem soll ein verbesserter Ionenimplantator geschaffen werden, bei dem genügend Raum zur Verfugung steht, um einen Abfallauffänger mit einer relativ großen Fläche unterzubringen, so daß sich der Vorteil ergibt, daß man den Strahl den Abfallauffärrer überstreichen lassen und gleichzeitig das Ausmaß der Erhitzung des Auffängers verringern kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein aus geladenen Teilchen bestehender Strahl, der normalerweise in einer vorbestimmten ersten Richtung um einen vorbestimmten Winkel gegenüber einer geradlinigen Bahn abgelenkt wird, so daß er auf einen Hauptauffänger auftrifft, um den vorbestimmten Winkel gegenüber der geradlinigen Bahn in einer Richtung abgelenkt, die der zuerst genannten Richtung entgegengesetzt ist, so daß der Strahl auf einen Ausblend- oder Abfallauffänger fällt, durch den der Strahl absorbiert wird. Der Strahl wird in der entgegengesetzten Richtung vorzugsweise dadurch abgelenkt, daß an elektrostatische Ablenkplatten Versetzungsgleichspannungen von gleich großer Amplitude, jedoch entgegengesetzter Polarität angelegt werden. Ein erster Satz von elektrostatischen Ablenkplatten ist stromabwärts eines zweiten Satzes elektrostatischer Ablenkplatten angeordnet. Der stromabwärts angeordnete Satz von Ablenkplatten spricht auf Versetzungsspannungen von gleicher Amplitude und entgegengesetzter Polarität an. Die elektrostatischen Ablenkplatten lenken den Strahl periodisch dadurch ab, daß sie zueinander rechtwinklige, jedoch gleich hohe Spannungen an die ersten und zweiten Ablenkplatten anlegen, damit der Strahl beide Auffänger überstreicht. Eine-Erhitzung der Auffänger ist dabei un-■schädlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei einer Vorrichtung angewendet, die dazu dient, durch eine Ionenquelle
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erzeugte positive Ionen in plättchenförmige Auffänger oder Halbleiterchips zu implantieren. Die von der Ionenquelle kommenden Ionen werden beschleunigt, so daß sie einen Strahl bilden, der einen Abschnitt mit einer Längsachse aufweist. Die elektrostatischen Ablenkplatten lenken den geradlinigen Abschnitt des Strahls längs einer ersten bzw. einer zweiten Achse im rechten Wibkel zur Längsachse des Strahls ab. Stromabwärts der Ablenkplatten ist eine Einrichtung zum Abstoßen von Sekundärelektronen angeordnet, zu der Öffnungen gehören, die es dem durch die elektrostatischen Platten gegenüber der Längsachse in Richtung der genannten ersten Achse abgelenkten Strahl ermöglichen, sowohl auf den plättchenförmigen Auffänger als auch auf den Abf a-11-Ionenstrahl-Auf fänger auf zutreffen. Die Einrichtung zum Abstoßen von Sekundärelektronen ist zwischen dem Abfallstrahlauffänger und den Ablenkplatten in einem geringen Abstand von dem Auffänger angeordnet. Diese Einrichtung wird so vorgespannt, daß sie Sekundärelektronen abstößt, die von dem Abf all strahlauf fänger abgegeben werden, wenn der Abfallstrahlauffänger von dem Strahl getroffen wird, um die Erzeugung von Sekundärelektronen möglichst weitgehend zu vermeiden. Die Erzeugung von Sekundärelektronen wird ferner dadurch verringert, daß der Abfall-Auffänger, die Sekundärelektroden abstoßende Einrichtung, die Ablenkeinrichtung und andere Teile in einer evakuierten Umschließung, die den Implantator enthält, aus isotropem Graphit bestehen. Das Anstauen von Wärme in der Vorrichtung wird ferner dadurch weitgehend verringert, daß mit dem Elektronen absorbierenden Auffänger eine Kühleinrichtung in mechanischer Verbindung steht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine teilweise als Axialschnitt gezeichnete Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ionenimplantators; und
Fig. 2 ein Blockschaltbild des bei dem Implantator nach Fig. 1 verwendeten Ablenksystems.
Gemäß Fig. 1 gehört zu der insgesamt mit 11 bezeichneten evakuierten Ionenimplantatorkonstruktion eine Ionenquelle 12, der mit Hilfe eines Vorbeschleunigers 13 ein Ionenstrahl entnommen wird, welcher nach seinem Austreten aus dem Beschleuniger mit Hilfe eines magnetischen Ionensortenwahlers 14 umgebogen wird, der in der üblichen Weise als Massenanalysator ausgebildet ist. Das Magnetfeld des Selektors 14 wird so variiert, daß die Ionen der gewünschten Sorte einer gekrümmten Bahn folgen und um den gewünschten Wibkel abgelenkt werden, damit sie eine Auflösungsöffnung 15 in einer Platte 16 durchlaufen und einen Strahl bilden, der mittels eines Nachbeschleunigers 18 in Richtung auf eine Vierpol-'.Bublettlinse 17 beschleunigt wird. Die Beschleuniger 13 und 18, der Wähler 14 und die Linse 17 sind an die üblichen, nicht dargestellten Spannungsquellen angeschlossen.
Die Strahlabgabelinse 17 weist eine geradlinige Bahn 20 auf, die sich entlang einer Achse erstreckt, welche mit der Längsachse der aus Metall hergestellten, geerdeten evakuierten Umschließung 19 zusammenfällt. Die Linse 17 umschließt geladene Ionen der gewählten Sorte sowie neutrale, d.h. ungeladene Ionen einer anderen Sorte. In der Umschließung bzw. Röhre 19 vorhandene unterschiedliche Strahlen haben unterschiedliche Energien als Funktion der Gesamtbeschleunigungsspannungen der Beschleuniger 13 und 18 sowie entsprechend der gewählten Art.
Die Strahlabgabelinse 17 erstreckt sich durch ein elektrostatisches Ablenksystem 21, mittels dessen der Strahl längs einer ersten und einer zweiten Achse im rechten Winkel zueinander sowie zur Längsachse des Strahls abgelenkt wird. Zu dem Ablenksystem 21 gehören aus Graphit bestehende Y-Achsen-Umlenkplatten 22 und ebenfalls aus Graphit bestehende X-Achsen-Ablenkplatten 23, zwischen denen eine geerdete Platte 24 aus
Graphit angeordnet ist, die eine Öffnung aufweist, welche von dem Strahl durchlaufen wird. Die Platten 23 sind stromabwärts der Platten 22 angeordnet, um das Umlenken geladener Teilchen in dem Strahl zu ermöglichen.
Die Platten 22 und 23 sind an eine Ablenkspannungsquelle 26 angeschlossen, die Spannungen zum periodischen Auslenken des Strahls erzeugt. Die Quelle 26 dient auch dazu, die geladenen Teilchen in dem Strahl längs der X-Achse zu einem Strahlenweg
25 von den neutralen Teilchen in dem Strahl weg abzulenken, während sich die neutralen Teilchen weiter längs einer mit der Bahn 20 gleichachsigen Bahn bewegen. Die Spannungsquelle
26 dient ferner dazu, den Strahl von Zeit zu Zeit längs der X-Achse in einer Richtung abzulenken, die der Richtung der Bahn 25 entgegengesetzt ist, d.h. in Richtung auf einen Strahlenweg 27; die Strahlenwege 25 und 27 verlaufen gegenüber der Achse der Bahn 20 in entgegengesetzten Richtungen unter gleich großen Winkeln. Wegen dieser Anordnung läßt sich die Ablenkung des Strahls von der einen Bahn zur anderen auf einfache Weise dadurch bewirken, daß man die Polarität der an die Platten bzw. Elektroden 23 angelegten Versetzungsspannungen umkehrt. Wenn man die richtige Spannung für die Ablenkung eines Ionenstrahls festlegt, der eine bestimmte Energie und einen bestimmten Strom aufweist j um eine Ablenkung zu der Bahn 25 zu bewirken, wird somit die Höhe der richtigen Spannung zum Ablenken des gleichen Ionenstrahls zu der Bahn 27 festgelegt. Wie noch er-
-wird,
läutert /läßt sich natürlich die Umkehrung der Polarität der die Ablenkung bewirkenden Versetzungsspannung leicht durchführen.
Stromabwärts der Ablenkplatten 23 ist eine Einrichtung 31 zum Unterdrücken von Sekundärelektronen angeordnet, zu der eine geerdete Platte 32 sowie Platten 33 und 34 gehören, welche durch die Spannungsquelle 40 auf einer geeigneten negativen Gleichspannung von z.B. -2 kV gehalten werden. Die Platten 32, 33 und 34 liegen in zueinander parallelen Ebenen, und jede
Platte weist eine Öffnung auf, deren Größe ausreicht, um die sich längs der Bahnen 25 und 27 fortpflanzenden Strahlen durchzulassen. Die Platten bestehen vorzugsweise aus isotropem Graphit, damit die Emission von Sekundärelektronen möglichst weitgehend verhindert wird und damit sie gegebenenfalls auftreffende Ionen absorbieren, ohne daß Material oder Sekundärelektronen freigegeben werden. Die Platten 33 und 34 sind aneinander mit Hilfe von Säulenteilen 35 aus Metall befestigt, so daß eine relativ große Fläche mit einem gleichmäßigen Potential vorhanden ist, die eine hohe Leitfähigkeit aufweist. Die Platte 33 ist mit der Platte 32 durch isolierende Säulenteile 36 verbunden, um diese Platten elektrisch gegeneinander zu isolieren. Da an die Platten 33 und 34 eine hohe negative Spannung angelegt wird, stoßen sie Sekundärelektronen ab, die in der Umschließung erzeugt werden könnten.
Stromabwärts der Platte 34 ist eine geerdete Metallplatte 37 angeordnet, die auf einer Seite einen Überzug 38 aus Graphit mit einer relativ großen Fläche aufweist, um den zu der Bahn 2 7 abgelenkten Strahl abzufangen. Der Überzug 38 bildet somit einen Abfallauffänger für den sich längs der Bahn 27 fortpflanzenden Strahl. Der Überzug 38 besteht aus dem gleichen Material wie die Platten 32, 33 und 34, und er hat die gleichen Eigenschaften wie diese; er dient dazu, in dem Strahl vorhandene Ionen zu absorbieren und die Emission von Sekundärelektronen auf ein Minimum zu verringern. Alle Sekundärelektronen, die von dem Überzug 38 abgegeben werden, werden durch die Platte 34 abgestoßen und in der Gegenrichtung zu der Platte 37 beschleunigt. Um das Aufstauen von Warme in der Platte 37 möglichst zu verhindern, weist die Platte eine relativ große Fläche auf und ist mechanisch mit einer Wärmeableitung 39 verbunden, die ein flüssiges Kühlmittel enthält und auf der Außenseite der Umschließung 19 angeordnet ist. Der sich längs der Bahn 27 fortpflanzende Ionenstrahl wird mit Hilfe der Ablenkspannungsquelle 26 so gesteuert, daß kein Teil des Überzugs 38 einer ständigen Bestrahlung ausgesetzt ist; hierdurch wird die Lebensdauer des Überzugs verlängert.
.45.
Die Platte 37 weist eine Öffnung 41 auf, durch die der Strahlenweg 25 abgegrenzt wird, damit der sich längs der Bahn 25 fortpflanzende Strahl auf den plättchenförmigen Auffänger 42 aus Halbleitermaterial auftreffen kann, der in einer Austrittskammer 43 so angeordnet ist, daß sich seine der Strahlung ausgesetzte Fläche im rechten Winkel zu der Bahn 25 erstreckt; das Plättchen 42 besteht gewöhnlich aus Silizium. Die Ionen, mit denen das Plättchen 42 bestrahlt wird, werden in das Plättchen implantiert. Der Ionenstrahl zum Bestrahlen des plättchenförmigen Auffängers 42 wird in einem typischen Fall längs der X- und Y-Achsen periodisch um relativ kleine Winkel von z.B. +2,5° abgelenkt, wobei eine Ablenkung von +7° zwischen den Achsen der Wege 20 und 25 längs der X-Achse stattfindet. Da bei der Ablenkspannung für den auf den Abfallauffänger 37 auftreffenden Strahl lediglich die Polarität gegenüber der Ablenkspannung für den auf den Auffänger 42 auftreffenden Strahl umgekehrt wird, ist zwischen den Achsen der Bahnen 20 und 27 eine Ablenkung um -7° längs der X-Achse vorhanden, während eine periodische Überstreichung des Abfallau'ffängers im Bereich von +2,5° erfolgt.
Im Fig. 2 ist die Schaltung der Ablenkspannungsquelle 26 dargestellt, zu der eine Quelle 51 für eine periodische Wellenform gehört, mittels welcher zueinander orthogonale Dreieckspannungswellenformen 52 und 53 mit dem Mittelwert Null erzeugt werden, die verarbeitet und den X- und Y-Ablenkplatten 22 und 23 zugeführt werden. Die Amplitude der Spannung der Quelle 51 wird in Abhängigkeit von der Energie und dem Strom in dem Ionenstrahl eingestellt. Die Welle 52 wird den Y-Platten 22 über Umkehrungsverstärker 54 und 55 zugeführt, die Optoisolatoren 56 und 57 Dreieckswellen von umgekehrter Polarität zuführen. Die Optoisolatoren 56 und 57 geben dreieckige Eingangssignale von entgegengesetzter Polarität an Hochspannungstreiber 58 und 59 ab, die an die symmetrisch angeordneten Y-Ablenkplatten 22 angeschlossen sind.
Die Schaltung zum Zuführen komplementärer Spannungen zu den symmetrisch angeordneten X-Ablenkplatten 23 ist ähnlich ausgebildet wie die beschriebene Schaltung für die Ablenkplatten 22, abgesehen davon, daß Maßnahmen getroffen sind, um die Polarität der Spannungen umzukehren, um den Strahl von der Bahn 25 zu der Bahn 27 umzulenken. Zu diesem Zweck weist die X-AbIenkschaltung eine Quelle 61 für eine positive Versetzungsgleichspannung auf, deren Amplitude mit Hilfe eines nicht dargestellten Potentiometers in Abhängigkeit von der Energie und dem Strom des Strahls unter Vermittlung durch eine mechanische Kopplung (nicht dargestellt) eingestellt wird, die mit einem Potentiometer für die Amplitude der Quelle 51 verbundenist. Die Spannung der Quelle 61 wird einem Inverter 62 zugeführt, der eine negative Gleichspannung abgibt, welche die gleiche Amplitude hat wie die von der Quelle 61 abgegebene positive Spannung. Die durch die Quelle 61 und den Inverter 62 abgegebenen Gleichspannungen werden den Klemmen 63 und 64 eines Relais 65 zugeführt, zu dem ein Kontakt 66 gehört, der in Abhängigkeit von der an die Relaisspule 67 angelegten Spannung zur Anlage an einer der beiden Klemmen gebracht wird. Wenn der Ionenstrahl um +7 zu der Bahn 25 umgelenkt werden soll, wird an die Relaisspule 67 eine positive Spannung angelegt, um den Kontakt 66 zur Anlage an der Klemme 63 zu bringen, so daß die positive Gleichspannung der Quelle 61 dieser Klemme zugeführt wird. Soll sich der Ionenstrahl längs der Bahn 27 fortpflanzen, wird die Spule 67 geerdet, so daß sich der Kontakt 66 an die Klemme 64 anlegt und dem Kontakt 66 eine negative Gleichspannung zugeführt wird, die gleich der positiven Spannung der Quelle 61 ist.
Die positive oder negative Gleichspannung an dem Kontakt 66 wird in einem analogen Summierungsverstarker 68 linear mit der Horizontal- bzw. X-Abtastspannungswellenform 53 kombiniert, die der Dreieckswellenquelle 51 entnommen wird. Da die Welle 53 den Mittelwert Null hat, gleichen die an dem Kontakt 66 erscheinenden positiven und negativen Spannungen von glei-
eher Amplitude die Ablenkwirkungen der VJeIle 53 um entgegengesetzt gleiche Beträge aus. Der Summierungsverstarker 68 erzeugt ein Ausgangssignal, das den X-Ablenkplatten 23 über Umkehrverstärker 74 und 75 zugeführt wird, an die Optoisolatoren 76 und 77 angeschlossen sind, denen Versetzungsdreiecks wellen von entgegengesetzter Polarität zugeführt werden. Die Optoisolatoren 76 und 77 geben Ausgangssignale in .Form von Dreieckswellen entgegengesetzter Polarität an Hochspannungstreiber 78 und 79 ab, die mit den symmetrisch angeordneten X-Achsen-Ablenkplatten 23 verbunden sind.

Claims (16)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum Ablenken eines Ionenstrahls bei einem Ionenimplantator zu einem Ionen absorbierenden
    Auffänger
    Ansprüche
    [ii Verfahren zum Ablenken eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls, der normalerweise um einen vorbestimmten Wihkel in einer vorbestimmten ersten Richtung gegenüber einer geradlinigen Bahn abgelenkt wird, um auf einen Hauptäuffänger aufzutreffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl gegenüber der geradlinigen Bahn um den vorbestimmten Winkel in einer vorbestimmten zweiten Richtung abgelenkt wird, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, so daß der Strahl auf einen Abfallauffänger fällt, durch den der Strahl absorbiert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl in der ersten und der zweiten Richtung dadurch abgelenkt wird, daß an elektrostatische Ablenkplatten Versetzungs-Gleichspannungen von gleicher Amplitude, jedoch entgegengesetzter Polarität angelegt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl in der ersten und der zweiten Richtung dadurch abge-
    . lenkt wird, daß Gleichspannungen von gleicher Amplitude, jedoch entgegengesetzter Polarität an einen ersten Satz
    .3·
    von elektrostatischen Ablenkplatten angelegt werden, der stromabwärts eines zweiten Satzes von elektrostatischen Ablenkplatten angeordnet ist, und daß der Strahl periodisch dadurch abgelenkt wird, daß zueinander orthogonale, jedoch die gleiche Amplitude aufweisende Spannungen an die ersten und zweiten Platten angelegt werden.
  4. 4. Vorrichtung zum Implantieren von durch eine Ionenquelle erzeugten positiven Ionen in einen plättchenförmigen Auffänger aus einem Halbleitermaterial, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (13) zum Beschleunigen von durch die Ionenquelle (12) erzeugten Ionen derart, daß ein Strahl entsteht, der einen geradlinigen Abschnitt mit einer Längsachse aufweist, elektrostatische Ablenkplatten (22, 23) zum Ablenken des Strahlabschnitts längs einer ersten Achse und einer zweiten Achse im rechten Winkel zu der Längsachse, stromabwärts der Ablenkplatten angeordnete Einrichtungen (33, 34) zum Abstoßen etwa vorhandener Sekundärelektronen, wobei diese Einrichtungen Öffnungen aufweisen, damit der durch die elektrostatischen Ablenkplatten längs der ersten Achse gegenüber der Längsachse abgelenkte Strahl eine Bestrahlung eines plättchenförmigen Auffängers (42) bewirken kann, einen Abfall-Ionenstrahl-Auffänger (38) sowie eine Ablenkspannungsquelle (26) für die Ablenkplatten mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Ablenkspannungen zum selektiven Ablenken des Strahls in entgegengesetzten Richtungen um vorbestimmte Winkel längs der ersten Achse gegenüber der Strahlachse derart, daß der Strahl durch die genannten Öffnungen auf einen plättchenförmigen Auffänger bzw. den Abfallauffänger fällt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der selektiven Ablenkeinrichtung eine Einrichtung gehört, die dazu dient, die Polarität der Ablenkspannungen umzukehren, während die Amplitude der Ablenkspannungen konstant gehalten wird, so daß der Strahl in Richtung auf den platt-
    ·: Χ·: !:".·Χ/ 3219592
    chenförraigen Auffänger und den Abfallauffänger längs der ersten Achse in entgegengesetzten Richtungen um gleich große Winkel abgelenkt wird.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Ablenkspannungsquelle eine Einrichtung gehört, die es ermöglicht, den Strahl zu veranlassen, eine periodische Abtastbewegung längs der ersten und der zweiten Achse auszuführen, während der Strahl den plättchenförmigen Auffänger bzw. den Abfallauffänger bestrahlt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfallauffänger aus Graphit besteht.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfallauffänger aus Graphit besteht, daß die Einrichtungen zum Abstoßen von Sekundärelektronen zwischen dem Abfallauffänger und den Ablenkplatten sowie in einem geringen Abstand von dem plättchenförmigen Auffänger angeordnet sind und daß eine Einrichtung vorhanden ist, die es ermöglicht, die Abstoßungseinrichgungen so vorzuspannen, daß sie Sekundärelektronen abstoßen, die von dem Abfallauffänger abgegeben werden, wenn dieser mit dem Strahl bestrahlt wird.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronen absorbierende Auffänger und die Abstoßungsexnrichtungen aus Graphit bestehen und zwischen dem Abfallauffänger und den Ablenkplatten sowie in einem geringen Abstand von dem plättchenförmigen Auffänger angeordnet sind, und daß eine Einrichtung vorhanden ist, die es ermöglicht, die Abstoßungseinrichtungen
    ■ so vorzuspannen, daß sie Sekundärelektronen abstoßen, die von dem . Abfallauffänger abgegeben werden, wenn dieser mit dem Strahl bestrahlt wird.
    :· · I----"- .·· 3215592 •V·
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abführungsauffänger aus Graphit besteht und daß mit dem Elektronen absorbierenden Auffänger (38) eine Wärmeableitung (39) mechanisch verbunden· ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu den elektrostatischen Ablenkplatten ein erster Satz von Platten (23) gehört, mittels welcher der Strahl längs einer ersten Achse abgelenkt wird, sowie ein zweiter Satz von Platten (22), mittels welcher der Strahl längs der zweiten Achse abgelenkt wird, wobei die Platten des ersten Satzes stromabwärts der Platten des zweiten Satzes und in einem geringen Abstand von den Abstoßungseinrichtungen (33, 34) angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung zum Implantieren von durch eine Ionenquelle erzeugten positiven Ionen in einen plättchenförmigen Auffänger aus einem Halbleitermaterial, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Beschleunigen der von der Ionenquelle abgegebenen Ionen derart, daß ein Ionenstrahl entsteht, der einen Abschnitt mit einer Längsachse aufweist, elektrostatische Ablenkplatten zum Ablenken des Strahlabschnitts längs einer ersten und einer zweiten Achse im rechten Winkel zu der Längsachse, einen Ionenstrahl- Abfallauf fänger, eine Ablenkspannungsquelle für die Ablenkplatten, wobei zu der Ablenkspannungsquelle Einrichtungen gehören, die es ermöglichen, Ablenkspannungen zum selektiven Ablenken des Strahls in entgegengesetzten Richtungen um vorbestimmte Winkel längs der ersten Achse gegenüber der Strahlachse zu erzeugen, damit der Strahl auf einen plättchenförmigen Auffänger bzw. den .Abfallauffänger fällt.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu den elektrostatischen Ablenkplatten ein erster Satz von Platten gehört, mittels welcher der Strahl längs der ersten Achse abgelenkt wird, sowie ein zweiter Satz von Platten zum
    S-
    Ablenken des Strahls längs der zweiten Achse, wobei die Platten des ersten Satzes stromabwärts der Platten des zweiten Satzes angeordnet sind, und daß die Einrichtung (26) zum selektiven Ablenken des Strahls in entgegengesetzten Richtungen um vorbestimmte Winkel längs der ersten Achse an die Platten des ersten Satzes angeschlossen ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in entgegengesetzten Richtungen gemessenen vorbestimmten Winkel die gleiche Größe haben.
  15. 15. Vorrichtung zum Implantieren von durch eine Ionenquelle 'erzeugten positiven Ionen in plättchenförmige Auffänger aus einem Halbleitermaterial, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Beschleunigen von durch die Ionenquelle erzeugten Ionen derart, daß ein Strahl entsteht, zu dem ein geradliniger Abschnitt mit einer Längsachse gehört, elektrostatische Ablenkplatten zum Ablenken des Strahlabschnitts längs einer ersten und einer zweiten Achse im rechten Winkel zu der Längsachse, einen Ionenstrahl-Abfallauffänger , der stromabwärts der Ablenkplatten angeordnet ist und eine Fläche zum Abfangen von Ionen aus dem Strahl aufweist, die gegenüber der Längsachse in einer ersten Richtung um einen vorbestimmten Winkel abgelenkt worden sind, sowie einen Halter (43) für einen plättchenförmigen Auffänger, der so angeordnet ist, daß er das Plättchen in einer solchen Lage hält, daß sich eine mit Hilfe des Strahls bestrahlte Fläche des Plättchens im rechten Winkel zu einem Strahlenweg erstreckt-, welcher gegenüber der Längsachse entlang der ersten Achse in einer der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung um einen vorbestimmten Winkel versetzt ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine stromabwärts- der Ablenkplatten angeordnete Einrichtung zum Abstoßen von Sekundärelektronen mit Öffnungen, die
    6.
    3215532
    es dem durch die elektrostatischen Ablenkplatten gegenüber der Längsachse entlang der ersten Achse abgelenkten Strahl ermöglichen, den plattchenformigen Auffänger bzw. den Abfallauffänger zu bestrahlen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514637A (en) * 1983-02-24 1985-04-30 Eaton Corporation Atomic mass measurement system
JPS6062045A (ja) * 1983-09-14 1985-04-10 Hitachi Ltd イオンマイクロビ−ム打込み装置
CH665428A5 (de) * 1985-07-26 1988-05-13 Balzers Hochvakuum Verfahren zur beschichtung von mikrovertiefungen.
JPS6298547A (ja) * 1985-10-24 1987-05-08 Nissin Electric Co Ltd イオン注入装置
US4804852A (en) * 1987-01-29 1989-02-14 Eaton Corporation Treating work pieces with electro-magnetically scanned ion beams
US5134299A (en) * 1991-03-13 1992-07-28 Eaton Corporation Ion beam implantation method and apparatus for particulate control
US5714875A (en) * 1995-02-23 1998-02-03 Atomic Energy Of Canada Limited Electron beam stop analyzer
US7005657B1 (en) * 2005-02-04 2006-02-28 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Wafer-scanning ion implanter having fast beam deflection apparatus for beam glitch recovery
US7361913B2 (en) * 2005-04-02 2008-04-22 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for glitch recovery in stationary-beam ion implantation process using fast ion beam control
JP5242937B2 (ja) * 2007-04-10 2013-07-24 株式会社Sen イオン注入装置及びイオン注入方法

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