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JPH04319243A - Ion-implantation apparatus - Google Patents

Ion-implantation apparatus

Info

Publication number
JPH04319243A
JPH04319243A JP3112517A JP11251791A JPH04319243A JP H04319243 A JPH04319243 A JP H04319243A JP 3112517 A JP3112517 A JP 3112517A JP 11251791 A JP11251791 A JP 11251791A JP H04319243 A JPH04319243 A JP H04319243A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
mass spectrometer
ions
magnetic field
pump
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.)
Pending
Application number
JP3112517A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Iwata
輝夫 岩田
Nobuo Ishii
信雄 石井
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.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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 Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP3112517A priority Critical patent/JPH04319243A/en
Publication of JPH04319243A publication Critical patent/JPH04319243A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

PURPOSE:To discharge remaining gas using an intense magnetic field of a mass spectrometer in an ion-implantation apparatus. CONSTITUTION:In an ion-implantation apparatus wherein various kinds of ions taken out of an ion source 6 are led to pass a mass spectrometer 12, and a desired ion is separated by the function of a magnetic field 38 of a magnet 10 here and implanted in an object to be treated, a large number of ion pumps 30 are installed in the inner wall of a chamber 31 of the mass spectrometer 12 and remaining gas is discharged by chemical adsorption and sputtering function while using the magnetic field 38.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus.

【0002】0002

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程における不純
物導入を行なう装置として、精密な不純物導入が可能で
あり、しかもイオンの数を把握しながら処理できるとい
う理由からイオン注入装置が用いられている。このイオ
ン注入装置は、ハロゲン化物などのガスをプラズマ状態
にし、これを途中に設けた電極により電界をかけること
により引き出し、そして、引き出されたビームに所定の
磁場をかけることにより不純物イオンを排除して所定の
イオンのみを取り出す質量分析を行い、更に、取り出し
たイオンのエネルギを上げたり、下げたりして被処理体
に注入するようになっている。
2. Description of the Related Art Ion implantation equipment is used as an equipment for introducing impurities in the manufacturing process of semiconductor devices because it is possible to introduce impurities with precision and can be processed while keeping track of the number of ions. This ion implanter converts a gas such as a halide into a plasma state, extracts it by applying an electric field with an electrode installed in the middle, and then removes impurity ions by applying a predetermined magnetic field to the extracted beam. Mass spectrometry is performed to extract only predetermined ions, and the energy of the extracted ions is increased or decreased before being implanted into the object to be processed.

【0003】これを具体的に図4に基づいて説明すると
、このイオン注入装置2は、ガスボックス4を有してお
り、この中のガスはイオン源6にてプラズマ状態にされ
、イオン化して取り出される。取り出されたイオンビー
ムBは、加速されて可変スリット8を介した後、強力な
マグネット10を有する質量分析器12を通過して、こ
こで所定の必要なイオンのみを取り出し、不純物イオン
を排除する。この取り出されたイオンは、更に、質量ス
リット14を介した後に、加速管16にて更に加速され
、或いは減速されて所定のエネルギになされ、ディスク
チャンバ20内のウエハディスク22に取付けられた被
処理体に注入される。ここで、真空度がイオン注入装置
の性能に大きな影響をあたえるために、上記イオン源6
、質量スリット14及びディスクチャンバ20には、そ
れぞれ、例えば油拡散ポンプ24、1000リットル/
secの容量のターボ分子ポンプ26及びクライオポン
プ(図示せず)などが設けられて、内部を、例えば10
−6Torrの高真空に維持している。
To explain this specifically based on FIG. 4, the ion implantation apparatus 2 has a gas box 4, and the gas in the gas box 4 is brought into a plasma state by an ion source 6 and ionized. taken out. The extracted ion beam B is accelerated and passes through a variable slit 8, and then passes through a mass analyzer 12 having a strong magnet 10, where only predetermined necessary ions are extracted and impurity ions are eliminated. . After passing through the mass slit 14, the extracted ions are further accelerated or decelerated in the acceleration tube 16 to have a predetermined energy, and are sent to the processing target attached to the wafer disk 22 in the disk chamber 20. injected into the body. Here, since the degree of vacuum has a great influence on the performance of the ion implanter, the ion source 6
, the mass slit 14 and the disc chamber 20 are each equipped with, for example, an oil diffusion pump 24, 1000 l/
A turbo molecular pump 26 and a cryopump (not shown) with a capacity of
It is maintained at a high vacuum of -6 Torr.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】ところで、空間電荷効
果により単位面積から引き出すことのできる最大のイオ
ン引き出し量は制限されてしまうことから、大電流の、
すなわち多量のイオンを引き出すためには、上記引き出
し面積を大きくするために、イオン源6上に設けられた
スリットおよび上記可変スリット8の幅を広くし、且つ
イオン源6に多量のガスを供給しなければならないが、
スリット8の幅を広くすると、上記油拡散ポンプ24を
設けて真空引きしているにもかかわらず、イオン源6側
のプラズマ化されないガスが可変スリット8を介して質
量分析器12側へ流出する傾向となる。また、このガス
の流出によってイオン源6側のガス圧が低下することか
ら、ガス圧を保持してプラズマ状態を維持するためにも
、更に多量のガスを供給しなけらばならず、この点より
しても下流側へのガス流出量が増加する傾向にある。
[Problem to be Solved by the Invention] By the way, the maximum amount of ions that can be extracted from a unit area is limited by the space charge effect.
That is, in order to extract a large amount of ions, in order to increase the extraction area, the widths of the slit provided on the ion source 6 and the variable slit 8 are widened, and a large amount of gas is supplied to the ion source 6. I have to, but
When the width of the slit 8 is widened, the gas that is not turned into plasma on the ion source 6 side flows out to the mass spectrometer 12 side through the variable slit 8, even though the oil diffusion pump 24 is provided to create a vacuum. It becomes a trend. In addition, since the gas pressure on the ion source 6 side decreases due to the outflow of this gas, a larger amount of gas must be supplied in order to maintain the gas pressure and maintain the plasma state. Even so, the amount of gas flowing downstream tends to increase.

【0005】このようにして、質量分析器12内の真空
度が低下すると、この流出ガスと引き出されたイオンと
が衝突して電荷交換をしてしまい、その結果、ニュート
ラルになったもとのイオンと通常のイオンとが混在する
状態となる。そして、後段の加速管16側で更にこのイ
オンのエネルギアップ、或いはエネルギダウンを図ろう
とすると、イオン状態を維持しているものは所定の値ま
で静電加速、或いは静電減速されるが、途中で電荷交換
によりニュートラルになったものは加速も減速もされず
にそのままの速度でウエハのごとき被処理体に注入され
てしまい、この結果、被処理体には、同じイオンではあ
るが所定のエネルギを有しているものと、期待されてい
ないエネルギを有しているものとが混在して注入されて
しまい、いわゆるエネルギコンタミネーションが発生す
るという改良点を有する。
[0005] In this way, when the degree of vacuum inside the mass spectrometer 12 decreases, this outflow gas and the extracted ions collide and exchange charges, and as a result, the original ions become neutral. This results in a state where normal ions and ions are mixed. Then, when an attempt is made to further increase or decrease the energy of these ions on the accelerator tube 16 side in the latter stage, those that maintain the ion state are electrostatically accelerated or decelerated to a predetermined value, but in the middle of the process, The ions that have become neutral through charge exchange are injected into the object to be processed, such as a wafer, at the same speed without being accelerated or decelerated. There is an improvement in that a mixture of those with energy and those with unexpected energy are injected, resulting in so-called energy contamination.

【0006】また、質量分析器12で曲げられたイオン
ビームの一部がチャンバ壁に衝突し、その結果ガス分子
が放出されて内部の真空度を劣化したり、或いは、この
残留ガス分子がイオンビームと衝突してビームロスが生
ずるばかりでなく、この衝突によりガス分子がイオン化
して不純物として被処理体へ注入されたりするという改
善点を有する。これを解決するために、比較的大きな面
積を占有する上記質量分析器12の部分に別のクライオ
ポンプなどの真空ポンプを設けることも考えられるが、
しかしながらこの部分には強力な磁場を発生するマグネ
ット10が設けられているので余分なスペースがないこ
と及び高電圧状態に維持されていること等の理由により
、上記真空ポンプを設けることができず、特に、大電流
化するこの種のイオン注入装置において早期の解決が望
まれている。本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものであり、本発明
の目的は、質量分析器の磁場を利用して残留するガスを
除去することができるイオン注入装置を提供することに
ある。
[0006] Furthermore, a part of the ion beam bent by the mass spectrometer 12 collides with the chamber wall, and as a result, gas molecules are released and the internal vacuum level is deteriorated, or the residual gas molecules may become ion beams. This method has an improvement in that not only does the collision with the beam cause beam loss, but also that gas molecules are ionized due to the collision and are injected into the object to be processed as impurities. In order to solve this problem, it may be possible to provide a separate vacuum pump such as a cryopump in the mass spectrometer 12, which occupies a relatively large area.
However, since this part is equipped with a magnet 10 that generates a strong magnetic field, the vacuum pump cannot be installed because there is no extra space and the voltage is maintained at a high voltage. In particular, an early solution is desired for this type of ion implantation device, which requires a large current. The present invention focuses on the above problems, and
The present invention was devised to effectively solve this problem, and an object of the present invention is to provide an ion implantation device that can remove residual gas by using the magnetic field of a mass spectrometer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、質量分析器の
マグネットが発生する強力な磁場を利用することにより
、イオンポンプを構成することができる、という知見を
得ることによりなされたものである。本発明は、以上の
ような問題点を解決するために、イオン源より取り出さ
れた各種イオンを、マグネットを有する質量分析器に通
過させて所定のイオンを分離し、分離されたイオンを被
処理体へ注入するイオン注入装置において、前記質量分
析器に、前記マグネットによる磁場を用いたイオンポン
プを形成するようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention was made based on the finding that an ion pump can be constructed by utilizing the strong magnetic field generated by the magnet of a mass spectrometer. . In order to solve the above problems, the present invention passes various ions extracted from an ion source through a mass spectrometer equipped with a magnet to separate predetermined ions, and then separates the separated ions to be processed. In the ion implantation device for injecting into the body, the mass spectrometer is configured to form an ion pump using a magnetic field generated by the magnet.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、以上のように構成されたので、質量
分析器内の残留ガスに質量分析器のマグネットによる磁
場が作用し、この残留ガスはイオンポンプに吸着されて
排除されることになる。
[Operation] Since the present invention is configured as described above, the magnetic field generated by the magnet of the mass spectrometer acts on the residual gas in the mass spectrometer, and this residual gas is adsorbed by the ion pump and removed. Become.

【0009】[0009]

【実施例】以下に、本発明に係るイオン注入装置の一実
施例を添付図面に基づいて詳述する。図4に示す装置と
同一部分については同一符号を付す。本発明に係るイオ
ン注入装置の全体構成は、図4に示す装置と同様に構成
されており、異なる点は、図1にも示す如く質量分析器
12にイオンポンプ30を形成した点である。具体的に
は、上記質量分析器12は、例えば縦横それぞれ1m程
のL字状に形成されたチャンバ31を有している。この
質量分析器12のビーム入口34は、ハロゲン化物やホ
スフィンなどのガスをプラズマ状態にしてイオン化して
取り出すためイオン源6及び油拡散ポンプ24(図4参
照)側に接続されており、他方、ビーム出口36はイオ
ンビームBを所望のエネルギまで加速或いは減速するた
めの加速管16及びターボ分子ポンプ26側に接続され
、このビーム出口36の大きさは、例えば幅30cm、
高さ10cm程度に設定されている。そして、上記L字
状のチャンバ31の周囲を囲繞するごとく強力なマグネ
ット10が取付けられており、図示例にあっては例えば
紙面垂直方向に向う、例えば数Kガウス程度の強力な磁
場38を形成し得るように構成されている。従って、上
記ビーム入口34から導入されたイオンビームBは、上
記磁場38の影響によりほぼ90度曲げられて上記ビー
ム出口36から出ていくように構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an ion implantation apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The same parts as those in the device shown in FIG. 4 are given the same reference numerals. The overall configuration of the ion implantation apparatus according to the present invention is similar to that of the apparatus shown in FIG. 4, and the difference is that an ion pump 30 is formed in the mass spectrometer 12, as shown in FIG. Specifically, the mass spectrometer 12 has a chamber 31 formed in an L-shape, for example, about 1 m in length and width. The beam inlet 34 of the mass spectrometer 12 is connected to the ion source 6 and the oil diffusion pump 24 (see FIG. 4) in order to convert gases such as halides and phosphine into plasma, ionize them, and take them out. The beam exit 36 is connected to the acceleration tube 16 and turbo molecular pump 26 for accelerating or decelerating the ion beam B to a desired energy, and the size of the beam exit 36 is, for example, 30 cm in width.
The height is set to about 10cm. A strong magnet 10 is attached to surround the L-shaped chamber 31, and in the illustrated example, forms a strong magnetic field 38 of, for example, several K Gauss, directed perpendicular to the plane of the paper. It is configured so that it can be done. Therefore, the ion beam B introduced from the beam entrance 34 is bent approximately 90 degrees under the influence of the magnetic field 38 and exits from the beam exit 36.

【0010】このように構成された質量分析器12に、
上記イオンポンプ30が設けられることになる。このイ
オンポンプ30は、上記チャンバ31内のイオンビーム
Bの通路に沿ってイオンビームBと干渉しない場所に多
数配置されている(図2参照)。実際の配置においては
、複数のイオンポンプ30を集合させてモジュール化し
、このモジュールを複数個、上記チャンバ31内に隣接
させて設置して相互間を電気的に接続するようにして組
み付ける。上記イオンポンプ30の構成は、周知のごと
く図3に示すように、例えばチタンやアルミニウムによ
り直径1〜3cm、高さ2cm程度の円筒状に形成され
たアノード40の上下に離間させて、ゲッター材例えば
チタンよりなる一対のカソード42、42を設け、これ
らアノード40、カソード42間に、例えば1〜10K
V程度の直流電源44を印加するように構成されている
。このようなイオンポンプに強力な縦磁場38をかける
と、例えば10−3 〜10−10Torrの高真空に
おいては、磁場内放電によりゲッター材がスパッタして
新しい活性な膜を生じ、同時に生じたイオンのほか中性
分子も吸着するように構成されている。
[0010] The mass spectrometer 12 configured as described above includes:
The ion pump 30 described above will be provided. A large number of ion pumps 30 are arranged along the path of the ion beam B in the chamber 31 at locations where they do not interfere with the ion beam B (see FIG. 2). In actual arrangement, a plurality of ion pumps 30 are assembled into a module, and a plurality of these modules are installed adjacently in the chamber 31 and assembled so as to be electrically connected to each other. As is well known, the configuration of the ion pump 30 is as shown in FIG. For example, a pair of cathodes 42, 42 made of titanium is provided, and between these anodes 40 and cathodes 42, for example, 1 to 10K
It is configured to apply a DC power source 44 of about V. When a strong vertical magnetic field 38 is applied to such an ion pump, for example in a high vacuum of 10-3 to 10-10 Torr, the getter material sputters to form a new active film due to discharge within the magnetic field, and at the same time the generated ions It is structured so that it can also adsorb neutral molecules.

【0011】従って、イオンポンプ30を設置するとき
には、質量分析器12のマグネット10による磁場38
が、上記イオンポンプ30の筒体状アノード40の長手
方向に沿って形成されるように、その方向を設定する。 また、イオンポンプは、通常1Kガウス以上の磁束を必
要とするが、上記マグネット10による磁束は、例えば
5Kガウス程度であり、十分に動作範囲に入っている。
Therefore, when installing the ion pump 30, the magnetic field 38 generated by the magnet 10 of the mass spectrometer 12 is
is formed along the longitudinal direction of the cylindrical anode 40 of the ion pump 30. Further, although an ion pump normally requires a magnetic flux of 1K Gauss or more, the magnetic flux generated by the magnet 10 is, for example, about 5K Gauss, which is well within the operating range.

【0012】次に、以上のように構成された本実施例の
作用について説明する。まず、このイオン注入装置の各
真空ポンプ、例えば油拡散ポンプ24、ターボ分子ポン
プ26等を駆動することにより装置内は、所定の真空状
態に維持され、イオン源6から引き出されたイオンビー
ムBは可変スリット8を介した後、質量分析器12へ導
入されてここで磁場38の作用により90度方向をかえ
ることにより所望のイオンのみを取出し、取出されたイ
オンを加速管16で更に加速或いは減速してディスクチ
ャンバ20内の被処理体へ注入する。ここで、イオン源
6側からはプラズマ化されていないガスが可変スリット
8を介して質量分析器12側へ流出してきたり、或いは
、一部のイオンビームがチャンバ壁に衝突することによ
りガス分子が放出されたりして、チャンバ31内には、
残留ガスが滞留する傾向となるが、本発明においては多
数のイオンポンプ30が設けられているために、上記残
留ガスは排除される。すなわち、図3に示す如く各イオ
ンポンプ30には、質量分析器12のマグネット10に
よる縦磁場38がかかっており、冷陰極放電により発生
した電子46が上記磁場38に巻きついて螺旋運動をし
、この電子が空間に存在する上記残留ガス分子48と衝
突してこのガス分子をイオン化する。この時、たたき出
された電子は、また上記磁場38に巻きついて同様な運
動を繰り返す。従って、運動当初は電子数は少ないが、
一定時間経過するとかなりの多くの電子が存在して一定
のレベルとなる。
Next, the operation of this embodiment configured as above will be explained. First, by driving each vacuum pump of this ion implantation device, such as the oil diffusion pump 24 and the turbo molecular pump 26, the inside of the device is maintained at a predetermined vacuum state, and the ion beam B extracted from the ion source 6 is After passing through the variable slit 8, the ions are introduced into the mass spectrometer 12, where the direction is changed by 90 degrees under the action of the magnetic field 38 to extract only the desired ions, and the extracted ions are further accelerated or decelerated in the acceleration tube 16. and inject it into the object to be processed inside the disk chamber 20. Here, gas that has not been turned into plasma flows out from the ion source 6 side through the variable slit 8 to the mass spectrometer 12 side, or some of the ion beams collide with the chamber wall, causing gas molecules to In the chamber 31,
Although residual gas tends to remain, in the present invention, since a large number of ion pumps 30 are provided, the residual gas is removed. That is, as shown in FIG. 3, a vertical magnetic field 38 generated by the magnet 10 of the mass spectrometer 12 is applied to each ion pump 30, and electrons 46 generated by cold cathode discharge are wound around the magnetic field 38 and move in a spiral manner. These electrons collide with the residual gas molecules 48 existing in the space and ionize the gas molecules. At this time, the ejected electrons are again wrapped around the magnetic field 38 and repeat the same movement. Therefore, at the beginning of the movement, the number of electrons is small, but
After a certain period of time, a considerable number of electrons exist and the level reaches a certain level.

【0013】一方、上記衝突によりガス分子から生成さ
れたイオン50は、直流電源44による、例えば5KV
の電場により加速されてチタンの如きゲッター材よりな
るカソード42に衝突してこれをスパッタし、このカソ
ード42の表面及びアノード40の表面にも化学的吸着
作用の強い活性なチタンのスパッタ膜が形成され、この
結果、この活性なスパッタ膜に空間に存在する中性なガ
ス分子が衝突して化学吸着されて排気作用を示す。上記
カソード42は、常時スパッタされているので、アノー
ド40及びカソード42には常に新しいスパッタ膜が形
成され、排気能力が劣化することはない。また、イオン
50がカソード42に衝突するときに、カソード42の
表面に吸着しているガス分子をカソード42の内部にた
たき込むことによる排気作用も示す。このように、質量
分析器12に、このマグネット10からの強い磁場を利
用した多数のイオンポンプ30を組み込んだので、従来
コンダクタンスが小さくて油拡散ポンプ24やターボ分
子ポンプ26では引ききれなかったチャンバ31内の残
留ガスを化学吸着により排気することができ、1桁以上
、例えば従来真空度の限界が10−6Torrであった
ものを10−7Torrまで引き上げることが可能にな
る。
On the other hand, the ions 50 generated from the gas molecules due to the collision are powered by a DC power source 44, for example, at 5KV.
Accelerated by an electric field, the particles collide with a cathode 42 made of a getter material such as titanium and sputter it, forming an active sputtered titanium film with a strong chemical adsorption effect on the surface of the cathode 42 and the anode 40. As a result, neutral gas molecules present in the space collide with this active sputtered film and are chemically adsorbed, thereby exhibiting an exhaust effect. Since the cathode 42 is constantly sputtered, a new sputtered film is always formed on the anode 40 and the cathode 42, and the exhaust performance does not deteriorate. Furthermore, when the ions 50 collide with the cathode 42, the gas molecules adsorbed on the surface of the cathode 42 are knocked into the interior of the cathode 42, thereby exhibiting an exhaust effect. In this way, a large number of ion pumps 30 that utilize the strong magnetic field from the magnet 10 are incorporated into the mass spectrometer 12, so that the chambers, which conventionally had small conductance and could not be fully pumped by the oil diffusion pump 24 or the turbomolecular pump 26, can be used. The residual gas in the chamber 31 can be exhausted by chemical adsorption, and it becomes possible to raise the degree of vacuum by one order of magnitude or more, for example, from the conventional limit of 10-6 Torr to 10-7 Torr.

【0014】このように、真空度を向上できるので、図
5のグラフに示す如くエネルギコンタミネションをなく
すことが可能となる。すなわち、図5は被処理体として
のウエハの深さに対する注入ボロンの濃度を示し、多量
のイオンを引き出すために引き出し時に高い電圧をかけ
て、その後所定のエネルギまで減速させて注入する操作
が行なわれている。図示する如く本実施例により求めら
れた実線aは10−7Torr程度の高真空でイオン注
入を行なった場合を示し、ピークが深さ0.1μmのと
ころに1つだけ表れて理想の特性を示しているが、波線
b、cと真空度が劣化するに従って、第2のピークが表
れてしまい、しかもその第2ピーク値が大きくなって行
き、特性が劣化することが判明する。
Since the degree of vacuum can be improved in this way, it is possible to eliminate energy contamination as shown in the graph of FIG. That is, FIG. 5 shows the concentration of implanted boron with respect to the depth of the wafer as the object to be processed. In order to extract a large amount of ions, a high voltage is applied during extraction, and then the implantation is performed with the energy decelerated to a predetermined level. It is. As shown in the figure, the solid line a obtained in this example shows the case where ion implantation was performed in a high vacuum of about 10-7 Torr, and only one peak appeared at a depth of 0.1 μm, indicating ideal characteristics. However, as the degree of vacuum deteriorates as indicated by the wavy lines b and c, a second peak appears, and the second peak value becomes larger, indicating that the characteristics deteriorate.

【0015】尚、上記実施例にあっては、イオンは直線
的にのみ進むことから一番効果の高いイオンビームBの
通路の両側に多数のイオンポンプ30を配置したが、こ
れに限定されず、チャンバ32の内壁の上下両側にわた
って全てに設けてもよい。また、イオン注入装置に限ら
ず、磁場を用いた高真空装置ならばどのような装置にも
適用でき、例えばECR(Electron  Cyc
lotronResonance)装置にも適用するこ
とができる。
In the above embodiment, a large number of ion pumps 30 are arranged on both sides of the path of the ion beam B, which is most effective since ions travel only in a straight line, but the present invention is not limited to this. , may be provided on all the upper and lower sides of the inner wall of the chamber 32. Furthermore, it can be applied not only to ion implantation equipment but also to any high vacuum equipment that uses a magnetic field, such as ECR (Electron Cyc
It can also be applied to lotron Resonance) devices.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば次のような
優れた作用効果を発揮することができる。従来の真空ポ
ンプでは引ききれなかった質量分析器のチャンバ内の残
留ガスを化学吸着を利用して排気することができるので
、このチャンバ内を高真空に維持することができる。 従って、エネルギコンタミネーションの発生を抑制して
、特性の良好な被処理体を得ることが可能となるばかり
か、ビームロスも減少させることができる。また、不純
物イオンが被処理体へ注入されることを防止することが
できるので、この点よりも特性の良好な被処理体を得る
ことができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be exhibited. The remaining gas in the chamber of the mass spectrometer, which could not be removed by conventional vacuum pumps, can be evacuated using chemical adsorption, making it possible to maintain a high vacuum inside the chamber. Therefore, it is possible not only to suppress the occurrence of energy contamination and obtain a processed object with good characteristics, but also to reduce beam loss. Further, since it is possible to prevent impurity ions from being implanted into the object to be processed, it is possible to obtain an object to be processed with better characteristics than this point.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明に係るイオン注入装置の質量分析器を示
す上面断面図である。
FIG. 1 is a top sectional view showing a mass spectrometer of an ion implanter according to the present invention.

【図2】図1中のA−A線矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1;

【図3】本発明に使用されるイオンポンプを示す構成図
である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an ion pump used in the present invention.

【図4】従来のイオン注入装置を示す上面断面図である
FIG. 4 is a top sectional view showing a conventional ion implantation device.

【図5】真空度を変えた場合のウエハの深さとボロン濃
度との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between wafer depth and boron concentration when the degree of vacuum is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6    イオン源 10  マグネット 12  質量分析器 30  イオンポンプ 31  チャンバ 38  磁場 40  アノード 42  カソード B    イオンビーム 6 Ion source 10 Magnet 12 Mass spectrometer 30 Ion pump 31 Chamber 38 Magnetic field 40 Anode 42 Cathode B Ion beam

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  イオン源より取り出された各種イオン
を、マグネットを有する質量分析器に通過させて所定の
イオンを分離し、分離されたイオンを被処理体へ注入す
るイオン注入装置において、前記質量分析器に、前記マ
グネットによる磁場を用いたイオンポンプを形成したこ
とを特徴とするイオン注入装置。
1. An ion implantation apparatus that passes various ions extracted from an ion source through a mass spectrometer having a magnet to separate predetermined ions, and injects the separated ions into an object to be processed. An ion implantation device characterized in that an ion pump using a magnetic field generated by the magnet is formed in an analyzer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2705831A1 (en) * 1993-05-24 1994-12-02 Beaugrand Claude Magnetic circuit for compact mass spectrometer
DE112008001446T5 (en) 2007-05-31 2010-05-06 Tokyo Electron Limited Plasma doping device and plasma doping method
JP2014506718A (en) * 2011-02-14 2014-03-17 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー Method, apparatus and system for mass spectrometry

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2705831A1 (en) * 1993-05-24 1994-12-02 Beaugrand Claude Magnetic circuit for compact mass spectrometer
DE112008001446T5 (en) 2007-05-31 2010-05-06 Tokyo Electron Limited Plasma doping device and plasma doping method
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