[发明专利]离子源及其清洁方法

说明书

本发明提供一种离子源及其清洁方法，该离子源在宽范围内向电极表面照射离子束来除去电极上的沉积物。一种离子源(1)，向配置在等离子体容器(2)下游的抑制电极(3)照射由清洁气体生成的离子束(IB)来清洁抑制电极(3)，其中，离子源(1)具有驱动机构(5)，该驱动机构(5)调整等离子体容器(2)与抑制电极(3)之间的距离，离子源(1)包括控制装置(C)，该控制装置(C)在进行清洁之前，控制驱动机构(5)而使抑制电极(3)或等离子体容器(2)向第一方向移动，扩大等离子体容器(2)与抑制电极(3)之间的距离。

技术领域

本发明涉及离子源及其清洁方法。

背景技术

在离子注入装置中，在离子源的等离子体容器内，以含有卤素的气体或蒸气为原料生成等离子体，从该等离子体通过配置在等离子体容器下游侧的多片离子束引出用的电极(以下，称为引出电极)，进行离子束的引出。

作为等离子体生成所涉及的具体的原料，存在BF₃、PF₃、AlI₃、AlCl₃等，原料中所含的氟、碘、氯等卤素成分随着等离子体的生成而离子化，与等离子体腔室的内壁或配置在腔室前方的引出电极发生反应。

等离子体容器内有时也会产生等离子体，为较高的温度。由此，在上述的反应物生成于等离子体容器的壁面的情况下，会由于热量而从等离子体容器的壁面解离，并向容器内或其下游侧飞散。

另一方面，多数情况下，出于防止由热量引起的电极的变形的目的，配置在等离子体容器下游的引出电极被冷却，与容器温度相比成为较低的温度。由此，在引出电极表面存在容易沉积反应物的倾向。

另外，构成等离子体容器的Mo或W等金属通过利用等离子体进行的飞溅而飞散到等离子体内，它们也可能会与等离子体内的卤素成分结合而沉积在引出电极上。

另外，上述结合有时也会在等离子体容器和引出电极之间发生。

随着离子源的运转时间增加，引出电极上的沉积物的沉积量增加。由于该沉积物为绝缘物，所以成为引出电极的绝缘化、在等离子体容器与引出电极之间引起异常放电的原因。如果沉积量过多，则不能正常地运转离子源。

因此，如专利文献1那样，利用通过以稀有气体为原料的离子束进行的离子束飞溅，除去引出电极上的沉积物。

在该文献中，进行离子束的直径的调整，以使离子束飞溅的强度成为最大。

专利文献1：日本特开2004-363050

上述的反应物不仅沉积在进行离子束的引出的电极孔的周缘，而且还沉积在从该电极孔的周缘少许分离的部位。

在专利文献1的方法中，由于调整离子束的直径以使飞溅的强度成为最大，所以适合于效率地进行局部飞溅的情况，但并不面向在宽范围内向电极表面照射离子束来除去电极整体的沉积物的情况。

发明内容

在本发明中，以在宽范围内向电极表面照射离子束来除去电极上的沉积物的情况为所期望的课题。

一种离子源，为向配置在等离子体容器下游的抑制电极照射由清洁气体生成的离子束来清洁抑制电极的离子源，

所述离子源具有驱动机构，该驱动机构调整所述等离子体容器与所述抑制电极之间的距离，

所述离子源包括控制装置，该控制装置在进行清洁之前，控制所述驱动机构而使所述抑制电极向第一方向移动，扩大所述等离子体容器与所述抑制电极之间的距离。

由于在离子源的清洁之前，扩大等离子体容器与抑制电极之间的距离，所以能够使从等离子体容器引出的离子束的照射范围成为宽范围。其结果是，能够在宽范围内除去沉积物。