[發明專利]離子束照射裝置

有效

• 申請號: 201610838817.5
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN107104030B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 高橋直也;藤田秀樹;吉村洋祐;酒井滋樹
• 申請（專利權）人: 日新離子機器株式會社
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 周善來;李雪春

本發明提供一種離子束照射裝置，與以往相比能夠使包含在離子束中的不需要的離子減少。該離子束照射裝置包括：離子源(2)；質量分離器(3)，從由離子源(2)引出的離子束(IB)中挑選并導出確定的質量和價數的摻雜離子；以及能量過濾器，形成離子束(IB)通過的束通過區域，并且通過被施加過濾器電壓(V_F)而成為規定的過濾器電位(V_fil)，利用離子的能量差，區分通過所述束通過區域的通過離子和不通過所述束通過區域的非通過離子，以使所述通過離子中包含所述摻雜離子并且使所述非通過離子中包含在質量分離器(3)中不能與所述摻雜離子區分的不需要的離子的至少一部分的方式設定過濾器電位(V_fil)。

技術領域

本發明涉及一種離子束照射裝置，其用于向目標照射從離子源引出的離子束并實施離子注入等處理。

背景技術

這種離子束照射裝置包括離子源，該離子源具有在內部生成等離子體的室和從該室引出離子束的引出電極。

在這樣的離子束照射裝置中，當引出離子束時，如果例如在用于室等的金屬被在室內生成的等離子體濺射，則有時所述金屬飛散而被離子化。于是，所述金屬離子(以下稱為不需要的離子)與所需要的離子(以下稱為摻雜離子)一起混入目標，從而成為目標的特性劣化和制造不良的主要原因。

因此，如專利文獻1所示，存在一種離子束照射裝置，該離子束照射裝置具備從由離子源引出的離子束中挑選出摻雜離子并將其導出的質量分離磁鐵。

如以下的數學式所示，當離子的引出電壓相等時，所述質量分離磁鐵在內部產生磁場，使得能夠利用離子的曲率半徑按照離子的質量數和價數不同的原理，對不需要的離子和摻雜離子進行區分挑選。

[數學式1]

其中，R：曲率半徑，B：磁通密度，m：離子的質量數，q：離子的價數，V：電壓，e：元電荷。

然而，存在有下述這樣的不需要的離子：雖然質量數和價數與摻雜離子不同，但是曲率半徑有時與摻雜離子接近，這種不需要的離子不能被質量分離磁鐵與摻雜離子區分開，而是會到達目標。

這種不需要的離子存在的理由如下所述：有時被等離子體濺射了的金屬向室的外部飛出而被離子化，于是，與在室的內部被離子化了的情況相比，引出的電壓變小，所述數學式中的mV/q有時與摻雜離子的值接近。

將具體例子表示在以下的表中。例如，在摻雜離子為BF₂⁺的情況下，存在W⁺、W₂⁺、W₃⁺、WF⁺、WF²⁺、WF³⁺等不需要的離子的mV/q成為與BF₂⁺的mV/q接近的值的情況，從而導致存在下述問題：所述不需要的離子不能被質量分離磁鐵與摻雜離子區分開而是到達目標。

[表1]