引出電極系統及狹縫電極技術方案

本發明專利技術提供一種引出電極系統及狹縫電極，在具有多個狹縫電極的離子源中，引出電流量和控制性取得平衡的離子束。所述的離子源（1）具有多個狹縫電極（7）～（10）作為引出電極系統。狹縫電極（7）～（10）包括具有開口部（15）的電極框體（14）、以及在開口部（15）內排列設置的多個電極棒（16），在構成沿從離子源（1）發生的離子束（2）的行進方向位于最上游的狹縫電極（7）的電極棒（16）中，在相鄰的電極棒（16）之間形成的狹縫狀開口部（17）的形狀沿著離子束（2）的行進方向呈大致錐臺形。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及在離子束照射裝置的離子源中使用的狹縫電極(7 U 〃卜電極)的結構。
技術介紹
作為用于從離子源引出離子束的引出電極系統，使用多個狹縫電極。在該狹縫電極上形成有多個狹縫狀開口部。具體而言，專利文獻I公開了所述狹縫電極的例子。在此，通過在電極框體的開口部內沿電極棒的短邊方向排列設置多個電極棒，構成在各電極棒之間具有多個狹縫狀開口部的狹縫電極。此外，專利文獻2中也公開了與專利文獻I相同的狹縫電極。在此，在矩形的電極支承框上設有多個棒貫通孔，在該孔中插入多個棒，由此構成各棒之間具有狹縫狀開口部的狹縫電極。專利文獻專利文獻1:日本公告特許公報特公平7-34358號(圖2、圖3)專利文獻2:日本專利公開公報特開平8-148106號(圖3、圖5 圖7)以往公知的是，從離子源引出的離子束的電流量及其形狀控制，與在電極上形成的引出開口的尺寸和電極的厚度尺寸的比有關。簡單地講，設在電極上形成的引出開口的尺寸為A、電極的厚度尺寸為D，當用A/D表示的高寬比7 々卜比)越大，則通過電極引出的離子束的電流量越大。當高寬比過大時，形成在引出開口附近的離子的放出面在外部干擾(例如電極間放電)時難以復原，產生難以穩定地引出離子束等控制性問題。此外，公知的是，對于各電極間的對準偏差9 U >卜f Λ)，偏轉角會變大。此外，由于電極變薄，還會產生強度上的問題。反之，如果高寬比變小，則通過電極引出的離子束的電流量也變小。另一方面，由于離子的放出面可以穩定地形成，所以離子束的形狀控制變得容易。在離子束照射裝置的運用中，為了以短時間處理晶片等基板，從離子源引出的離子束的電流量越大越有利。另一方面，離子束的穩定化在裝置運用上非常重要。因此，在考慮離子束的電流量和穩定性、進而考慮電極的強度的基礎上，需要對所述高寬比進行優化。此外，為了得到發散角小的離子束，特別是加速電極的形狀的優化很重要。對此，從專利文獻1、2中記載的狹縫電極所具備的電極棒或棒的形狀全部為圓柱形狀可知，對于用于從離子源順利引出具有某種程度的電流量和控制性的、平衡良好的離子束的方法，沒有任何公開。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種離子源的引出電極系統及狹縫電極，可以引出電流量和控制性取得平衡的離子束。本專利技術提供一種引出電極系統，其作為離子源的引出電極系統，包括多個狹縫電極，所述狹縫電極包括:電極框體，具有開口部；以及多個電極棒，排列設置在所述開口部內，并且在構成沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極的所述電極棒中，在相鄰的電極棒之間形成的狹縫狀開口部的形狀沿著所述離子束的行進方向呈大致錐臺(7—A—)形。通過采用所述的結構，可以引出束電流量和控制性取得平衡的離子束。此外，如果考慮制造成本，則優選的是，沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極以外的所述狹縫電極所具備的所述電極棒的形狀為大致圓柱形。大致圓柱形的電極棒制造成本低廉。因此，由于將沿離子束的行進方向位于最上游的狹縫電極以外的狹縫電極所具備的電極棒形成為大致圓柱形狀，所以在整體考慮構成引出電極系統的狹縫電極時，能夠降低費用。作為沿離子束的行進方向位于最上游的狹縫電極所具備的電極棒的具體結構，優選的是，構成沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極的所述電極棒，沿著所述離子束的行進方向具有大寬度部和小寬度部。另一方面，優選的是，構成沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極的所述電極棒，沿所述離子束的行進方向，在所述大寬度部和所述小寬度部之間具有傾斜部。本專利技術還提供一種狹縫電極，其用于離子源的引出電極系統，所述狹縫電極包括:電極框體，具有開口部；以及多個電極棒，排列設置在所述開口部內，并且在相鄰的所述電極棒之間形成的狹縫狀開口部的形狀沿著從所述離子源發生的離子束的行進方向呈大致錐臺形。 此外，優選的是，所述電極棒的截面形狀為大致錐臺形。由于以使由相鄰的電極棒間構成的狹縫狀開口部的形狀沿著離子束的行進方向呈大致錐臺形的方式形成構成沿從離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的狹縫電極的電極棒的形狀，所以能夠引出電流量和控制性取得平衡的離子束。附圖說明圖1是表示本專利技術的離子源的一個例子的剖視圖。圖2是表示圖1的離子源所具備的狹縫電極的一個例子的俯視圖。圖3是圖2的主要部分放大圖，圖3的(a)表示從狹縫電極取下一部分蓋體時的樣子，圖3的(b)表示沿圖3的(a)中的A-A線剖開的加速電極的截面的樣子，圖3的(c)表示沿圖3的(a)中的A-A線剖開的引出電極、抑制電極、接地電極的截面的樣子。圖4是構成圖1中記載的各電極的電極棒的截面形狀放大圖。 圖5是構成圖4中記載的加速電極的電極棒的立體圖，圖5的(a)是使離子束的行進方向朝向紙面上側時的電極棒的立體圖，圖5的(b)是使離子束的行進方向朝向紙面下側時的電極棒的立體圖。圖6的(a) 圖6的(C)表示構成圖4中記載的加速電極的電極棒的變形例。附圖標記說明I…離子源2…離子束7…加速電極8…引出電極9…抑制電極10…接地電極14…電極框體15…開口部16…電極棒 17…狹縫狀開口部21…大寬度部22…小寬度部23…傾斜部具體實施例方式在下面的實施方式中，各圖中描繪的X、Y、Z各軸相互垂直。圖1表示了本專利技術的離子源I的一個例子。該離子源I是被稱為桶式離子源類型的離子源的一種。另外，在此表示了在圖示的X方向的中央部沿Z方向切斷離子源I時的截面的樣子。所述離子源I包括長方形的等離子體生成容器4，從等離子體生成容器4引出帶形的離子束2。氣體源6通過未圖示的閥門安裝在等離子體生成容器4上，從所述氣體源6供給作為離子束2的原料的氣體(例如，PH3, BF3或被氫氣或氦氣稀釋的氣體)。此外，所述氣體源6上連接有未圖示的氣體流量調節器(質量流量控制器)，通過所述氣體流量調節器調節從氣體源6向等離子體生成容器4內部供給的氣體的供給量。在等離子體生成容器4的一個側面上，沿Y方向安裝有多個U型的燈絲5。使用與燈絲5的端子間連接的電源Vf，可以調節各燈絲5中流過的電流量。按照該結構，能夠調節從離子源I引出的離子束2的電流密度分布。通過使電流流過燈絲5從而對燈絲5進行加熱，從燈絲5放出電子。該電子與供給到等離子體生成容器4內部的氣體(PH3或BF3等)碰撞后引起氣體的電離，在等離子體生成容器4內生成等離子體3。在所述離子源I中，沿等離子體生成容器4的外壁安裝有多個永磁體11。通過所述永磁體11，在等離子體生成容器4的內部區域形成會切磁場，從燈絲5放出的電子被封閉在規定區域內。另外，永磁體11以容納在未圖示的托架上的狀態下安裝在等離子體生成容器4上。離子源I包括四個電極作為引出電極系統，從等離子體生成容器4起沿離子束2的引出方向(圖示的Z方向，也稱為離子束2的行進方向)順序配置有加速電極7、引出電極8、抑制電極9、接地電極10。通過多個電源(V1 V5),將各電極和等離子體生成容器4的電位分別設定為不同的值，各電極電性獨立地安裝在絕緣凸緣13上。在作為引出電極系統使用的各電極上設有后述的多個狹縫狀開口部17，通過這些狹縫狀開口部17引出離子束2。另外，說明了具有四個電極作為引出電極系統的離子源1，但不限于此，電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種引出電極系統，其特征在于，作為離子源的引出電極系統，包括多個狹縫電極，所述狹縫電極包括：電極框體，具有開口部；以及多個電極棒，排列設置在所述開口部內，并且在構成沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極的所述電極棒中，在相鄰的電極棒之間形成的狹縫狀開口部的形狀沿著所述離子束的行進方向呈大致錐臺形。

【技術特征摘要】
2011.10.31 JP 2011-2385401.一種引出電極系統，其特征在于， 作為離子源的引出電極系統，包括多個狹縫電極， 所述狹縫電極包括:電極框體，具有開口部；以及多個電極棒，排列設置在所述開口部內， 并且在構成沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極的所述電極棒中，在相鄰的電極棒之間形成的狹縫狀開口部的形狀沿著所述離子束的行進方向呈大致錐臺形。2.根據權利要求1所述的引出電極系統，其特征在于，沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極以外的所述狹縫電極所具備的所述電極棒的形狀為大致圓柱形。3.根據權利要求1或2所述的引出電極系統，其特征在于，構成沿從所述離子源發生的離子束的行進方向位于最上游的所述狹縫電極的所述電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：井內裕，谷井正博，
申請(專利權)人：日新離子機器株式會社，
類型：發明
國別省市：