[发明专利]离子注入装置和离子注入装置的运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及向硅晶片或玻璃基板照射离子束、向该晶片或基板实施离子注入处理的离子注入装置，特别涉及具有清洗功能的离子注入装置和该离子注入装置的运转方法。

背景技术

在离子注入装置中，如果长时间持续进行从离子源引出离子束的运转，则在构成离子源的引出电极系统的电极和构成离子源的等离子体生成容器的内部附着堆积物。如果对此置之不理，就会在引出电极系统的电极之间引起异常放电。

如果发生所述异常放电的次数增加，就会变得不能维持离子源的正常运转，所以要根据需要对离子源内部进行清洗。

作为该清洗的例子，专利文献1公开的方法是，在除了向试样进行离子注入时以外，把氢气导入离子源，在离子源内部产生氢等离子体，清洗离子源内部的堆积物。

专利文献1：日本专利公报第2956412号

在专利文献1的方法中记载了在对试样进行离子注入以外时，在离子源内部产生氢等离子体来进行清洗，但是对于此后如何重新启动离子束完全没有记载。

在离子注入装置中，对多块基板进行的离子注入处理是分多次、且每次以规定块数进行。在各离子注入处理之间，为了进行处理完的基板和未处理的基板的交换，需要暂时停止向基板进行离子注入处理。所以可以考虑在这样的基板交换期间，使用专利文献1中记载的技术，对离子源内部进行清洗，但是由于基板交换期间通常最多几分钟，因此要求进行清洗后尽快启动离子束。

发明内容

本发明提供能够在清洗后在短时间内重新启动离子束的离子注入装置和该装置的运转方法。

本发明的离子注入装置在进行离子注入处理时，向离子源内部导入工艺气体，使用由多块电极构成的引出电极系统，从所述离子源引出带状的离子束，向配置在处理室内的基板照射所述离子束，并且在离子注入处理以外时，向离子源内部导入清洗气体，对所述离子源内部进行清洗，其特征在于，包括控制装置，在清洗结束后重新启动所述离子束时，在所述引出电极系统上施加规定电压后，将所述离子源的运转参数设定为与作为处理对象的基板的注入配方对应的运转参数。

通过在引出电极系统上施加规定电压，在各电极之间形成规定的电场分布，但是在形成所述电场分布之前，经过过渡状态。电极之间的电场在过渡状态时，如果在离子源内部生成与进行离子注入处理时生成的等离子体具有相同浓度的等离子体，则从所述等离子体引出与进行离子注入处理时所使用的离子束具有相同程度的离子束电流的离子束，其中大部分会冲击引出电极系统。特别是在引出带状离子束的情况下，与点状的离子束相比，其离子束电流非常大，因此，因这样的离子束对引出电极系统冲击，在用于对引出电极系统施加电压的电源中会有过电流流过。因所述过电流而造成电源的输出电压不稳定，因此不能如所希望的那样尽快启动离子束。

考虑到上述方面，在本发明中，采用具有控制装置的结构，在重新启动离子束时，在引出电极系统上施加规定电压后，将离子源的运转参数设定为与作为处理对象的基板的注入配方对应的运转参数。由此在构成引出电极系统的电极之间形成规定的电场后，在离子源内部生成与进行离子注入处理时生成的等离子体具有相同浓度的等离子体，由此能够引出离子束，所以能够充分抑制具有比较大的离子束电流的离子束对引出电极系统的冲击。其结果，由于在与引出电极系统连接的电源中不会有过电流流过，所以能够尽快启动离子束。

将对多块基板进行的离子注入处理分多次、且每次对规定块数进行的离子注入装置中，所述控制装置在整个离子注入处理结束之前的期间，至少对所述离子源内部进行一次清洗就可以。

采用这样的构成，在一系列的离子注入处理中，能够利用间隙的时间对离子源进行清洗，所以不需要为了清洗离子源停止离子注入装置的运转。

此外，在重新启动所述离子束时，在所述引出电极系统上施加规定电压时，所述离子源内部可以没有生成等离子体。

在引出电极系统上施加规定电压时，如果在离子源内部生成有等离子体，由此引出所不希望的离子束。此时，因过渡电场的作用，引出的离子束的大部分可能会冲击引出电极系统。如等离子体浓度足够低，则由于不能引出大电流的离子束，所以不会发生在引出电极系统上连接的电源中有过电流流过而造成电源的输出电压不稳定的问题，但担心因离子束对引出电极系统的冲击造成如下的情况。