[发明专利]射束引出狭缝结构及离子源

说明书

本发明提供一种有助于提高离子注入装置的生产率的射束引出狭缝结构及离子源。本发明的射束引出狭缝结构具备：等离子室内侧表面(66)，使用时与等离子接触；等离子室外侧表面(67)，与引出电极对置；及狭缝表面部(68)，在射束引出方向上在等离子室内侧表面(66)与等离子室外侧表面(67)之间形成射束引出狭缝(42)。狭缝表面部(68)具备：等离子界面固定部(69)，将等离子的等离子界面保持为固定；及等离子界面非固定部(70)，将等离子的等离子界面保持为可向射束引出方向移动。等离子界面固定部(69)形成于狭缝长边方向上的等离子的高密度区域。等离子界面非固定部(70)形成于狭缝长边方向上的等离子的低密度区域。

技术领域

本申请主张基于2014年10月17日申请的日本专利申请第2014-212773号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种射束引出狭缝结构及离子源。

背景技术

在半导体制造工序中出于改变导电性以及改变半导体晶片的晶体结构的目的等而规范地实施向半导体晶片注入离子的工序。该工序中所使用的装置通常被称为离子注入装置。

已知有以旁热型离子源作为这种离子注入装置的离子源。旁热型离子源通过直流电流加热丝极以产生热电子，并通过该热电子加热阴极。并且，产生自所加热的阴极的热电子在电弧室内被加速，并与电弧室内的源气体分子相撞，使得源气体分子中所含的原子离子化。

专利文献1：日本专利第2961326号公报

通过根据施加于引出电极与电弧室的射束引出狭缝之间的电压而在引出狭缝产生的电场来进行从离子源的射束引出。通过该电场，离子从电弧室内的等离子作为离子束而通过引出狭缝被引出。在离子从等离子作为射束引出的位置形成有等离子的交界面。该交界面也被称为等离子界面。等离子界面的位置、形状随着等离子密度、电场强度而产生较大的变化。例如，若等离子密度下降，则等离子界面向等离子侧后退，相反，若上升则向引出电极侧突出。等离子界面的位置、形状影响被引出的离子束的特性。射束特性影响离子注入装置中的射束传输效率、进而影响注入装置的生产率。

发明内容

本发明的一种方式的例示目的之一在于提供一种有助于提高离子注入装置的生产率的射束引出狭缝结构及离子源。

根据本发明的一种方式，提供与引出电极相邻的离子源等离子室的射束引出狭缝结构。所述引出电极从所述射束引出狭缝结构的细长狭缝向射束引出方向隔着间隙配置。所述细长狭缝沿着与所述射束引出方向正交的狭缝长边方向延伸。所述射束引出狭缝结构具备：等离子室内侧表面，使用时与等离子接触；等离子室外侧表面，与所述引出电极对置；及细长狭缝表面，在所述射束引出方向上在所述内侧表面与所述外侧表面之间形成所述细长狭缝。所述细长狭缝表面具备：等离子界面固定部，将所述等离子的等离子界面保持为固定；及等离子界面非固定部，将所述等离子的等离子界面保持为可向所述射束引出方向移动。所述等离子界面固定部形成于所述狭缝长边方向上的细长狭缝中央部。所述等离子界面非固定部形成于所述狭缝长边方向上的细长狭缝端部。

根据本发明的一种方式，提供与引出电极相邻的离子源等离子室的射束引出狭缝结构。所述引出电极从所述射束引出狭缝结构的细长狭缝向射束引出方向隔着间隙配置。所述细长狭缝沿着与所述射束引出方向正交的狭缝长边方向延伸。所述射束引出狭缝结构具备：等离子室内侧表面，使用时与等离子接触；等离子室外侧表面，与所述引出电极对置；及细长狭缝表面，在所述射束引出方向上在所述内侧表面与所述外侧表面之间形成所述细长狭缝。所述细长狭缝表面具备：等离子界面固定部，将所述等离子的等离子界面保持为固定；及等离子界面非固定部，将所述等离子的等离子界面保持为可向所述射束引出方向移动。所述等离子界面固定部形成于所述狭缝长边方向上的所述等离子的高密度区域。所述等离子界面非固定部形成于所述狭缝长边方向上的所述等离子的低密度区域。