离子束装置、离子注入装置、离子束放出方法
【专利摘要】本发明涉及离子束装置、离子注入装置、离子束放出方法。除去堆积于引出电极的反应副生成物，以便能够立即恢复为离子束照射。设定对引出电极（34）施加正电压的正电压期间，在离子源（33）的内部生成电子，从离子源（33）引出电子，使其照射到引出电极（34）来对引出电极（34）进行加热。在真空环境中，反应副生成物层（27）进行蒸发，除去反应副生成物层（27）。向离子源（33）导入清洗气体来生成清洗气体的正离子，设定对引出电极（34）施加负电压的负电压期间，将清洗气体的正离子向引出电极（34）照射，通过溅射或蚀刻反应来除去反应副生成物层（27）也可。
【专利说明】
禹子束装置、禹子注入装置、禹子束放出方法
技术领域
[0001]本发明涉及用于半导体器件制作的离子束装置、使用了该离子束装置的离子注入装置、以及引出电极的离子束放出方法。
【背景技术】
[0002]在离子注入装置中，使用了通过离子源对作为含有掺杂物(dopant)的物质的注入材料进行离子化并且通过引出电极将所生成的正离子导出为离子束的离子束装置。
[0003]图7的附图标记101为用于离子注入装置的离子束装置，具有离子源133、引出电极134和接地电极135。
[0004]气体容易离子化，因此，气体供给装置132连接于离子源133，从气体供给装置132向离子源133供给注入材料气体。
[0005]在离子源133设置有电子放出装置140，通过电子放出装置140对注入材料气体进行尚子化。
[0006]对引出电极134施加负电压，在离子源133内生成的注入材料气体的正离子被引出电极134吸引而被从离子源133的放出口 136放出。
[0007]附图标记130为生成正离子的容器，放出口136被设置于容器130。
[0008]从放出口 136放出的正离子通过设置于引出电极134的加速孔137和设置在位于引出电极134的背后的接地电极135的通过孔138，成为离子束，从离子束装置101放出。
[0009]像这样，向离子源133供给注入材料气体，但是，即使为气体也在离子源133内发生注入材料的化学反应，生成化学反应的反应副生成物。反应副生成物为固体物质的情况较多。
[0010]所生成的固定物质的一部分从离子源133的放出口 136放出，堆积于与放出口 136对置的引出电极134的表面。图7的附图标记127示出由堆积于引出电极134的反应副生成物构成的反应副生成物层。
[0011]当堆积进行时，引出电极134的表面不为平坦，形成不均匀电场。特别地，反应副生成物层127为绝缘物，在绝缘物堆积于引出电极134的情况下，产生由从离子束的束中心分离的发散分量所谓的光晕(ha I ο )造成的充电(charge up )，在电极间小的雷放电(lightning discharge)那样的异常放电屡次发生，其结果是，发生成品率的降低，生产率恶化。
[0012]当将引出电极134从离子源室131取出而物理性、化学性地进行所堆积的膜的除去时，异常放电不发生，但是，以往，基于经验定期地进行除去或者当每单位时间的异常放电发生的次数为规定值以上时进行除去。
[0013]在除去时，只要预先准备交换用的引出电极，交换作业自身也能够大致在10分以内完成，但是，必须将离子源室131的内部向大气开放，因此，需要离子源133的降温、引出电极134的交换后的真空排气和离子源133的暖机运转，因此，产生几小时以上的停机时间。
[0014]为了解决以上的问题，提出在不进行大气开放的情况下对引出电极进行清洗的各种方法。
[0015]例如，下述专利文献1为设置对引出电极进行通电加热的机构而通过通电对引出电极进行加热来使堆积于引出电极的膜蒸发而除去的技术，但是，引出电极自身的电阻值低，因此，为了加热而需要大电流，存在电源和布线变为大规模的缺点。
[0016]此外，下述专利文献2为调节为离子束与引出电极冲突而利用溅射除去堆积膜的技术，但是，原理上能够用于引出电极的清洗的离子电流密度低，因此，存在堆积膜的除去速度低的缺点。
[0017]此外，下述专利文献3、4为追加在引出电极间辉光放电的电源、机构而利用溅射来除去堆积膜的技术，能够期待高速清洗，但是，需要将清洗压力调整为与引出离子束时的压力相比100倍以上的机构，此外，在清洗中停止离子源的工作，因此，在结束清洗之后需要对离子源进行暖机的时间。
[0018]现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平6-119896号公报；专利文献2:日本特开2004-363050号公报；专利文献3:日本特开2013-98143号公报；专利文献4:日本特开2013-12495号公报。
【发明内容】
[〇〇19]发明要解决的课题本发明是为了解决上述现有技术的问题而制作的，其目的在于提供能够清洗引出电极以便能够在短时间内恢复为能够从离子源引出正离子的状态的技术。
[0020]用于解决课题的方案为了解决上述课题，本发明是一种离子束装置，具有:离子源;主电源，在所述离子源内生成电子；引出电极，被设置在所述离子源的外部；以及辅助电源，对所述引出电极施加电压，所述引出电极被配置为设置于所述引出电极的加速孔与所述离子源的放出口面对面， 通过使用所述主电源生成的电子对被导入到所述离子源中的注入材料气体进行离子化，通过离子化生成的正离子被由所述辅助电源施加负电压后的所述引出电极引出而成为离子束被放出，其中，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电极施加正电压。
[0021]此外，本发明是一种离子束装置，其中，能够向所述离子源导入惰性气体。
[0022]此外，本发明是一种离子束装置，其中，被构成为:能够向所述离子源导入对所述注入材料气体的反应副生成物进行蚀刻的蚀刻气体。
[0023]此外，本发明是一种离子束装置，其中，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电极施加正负的交流电压。
[0024]此外，本发明是一种离子束装置，其中，在所述引出电极设置有温度传感器。
[0025]此外，本发明是一种离子注入装置，具有:离子束装置;质谱分析装置，从所述离子束装置所放出的离子束中使期望的荷质比的正离子通过；以及基板支架，配置有照射所通过的正离子的基板，其中，所述离子束装置具有:离子源；主电源，在所述离子源内生成电子；引出电极，被设置在所述离子源的外部；以及辅助电源，对所述引出电极施加电压，所述引出电极被配置为设置于所述引出电极的加速孔与所述离子源的放出口面对面，通过使用所述主电源生成的电子对被导入到所述离子源中的注入材料气体进行离子化，通过离子化生成的正离子被由所述辅助电源施加负电压后的所述引出电极引出而成为离子束被放出，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电极施加正电压。
[0026]此外，本发明是一种离子注入装置，其中，能够向所述离子源导入惰性气体。
[0027]此外，本发明是一种离子注入装置，其中，被构成为:能够向所述离子源导入对所述注入材料气体的反应副生成物进行蚀刻的蚀刻气体。
[0028]此外，本发明是一种离子注入装置，其中，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电极施加正负的交流电压。
[0029]此外，本发明是一种离子注入装置，其中，在所述引出电极设置有温度传感器。
[0030]此外，本发明是一种离子束放出方法，所述离子束放出方法使用离子束装置，所述离子束装置具有:离子源;主电源，在所述离子源的容器内生成电子；引出电极，被设置在所述容器的外部；以及辅助电源，对所述引出电极施加电压，所述引出电极被配置为设置于所述引出电极的加速孔与所述离子源的放出口面对面，所述离子束放出方法具有离子放出工序，在所述离子放出工序中，通过所述主电源在所述容器内生成电子，将注入材料气体导入到所述容器内，利用所述辅助电源对所述引出电极施加负电压，在所述容器内生成所述注入材料气体的正离子，利用所述引出电极的负电压将所述正离子从所述容器引出而放出为离子束，在所述离子放出工序中生成的所述注入材料气体的固体的反应副生成物被堆积于所述引出电极，其中，所述离子束放出方法具有清洗工序，在所述清洗工序中，设置对所述引出电极施加正电压的正电压期间，在所述正电压期间，一边在所述容器内生成电子，一边通过所述引出电极的正电压吸引所述电子而使其照射到所述引出电极来对所述引出电极进行加热，使堆积于所述引出电极的所述反应副生成物蒸发。
[0031]此外，本发明是一种离子束放出方法，其中，在所述清洗工序中，向所述容器导入惰性气体。
[0032]此外，本发明是一种离子束放出方法，其中，向所述离子源导入对作为所述注入材料气体的反应副生成物的固体化合物进行蚀刻的蚀刻气体。
[0033]此外，本发明是一种离子束放出方法，其中，设置对所述引出电极施加负电压的负电压期间。
[0034]此外，本发明是一种离子束放出方法，其中，交替地重复设置所述正电压期间和所述负电压期间。
[0035]此外，本发明是一种离子束放出方法，其中，测定所述引出电极的温度，对向所述引出电极的所述电子的入射量进行控制，以使所述引出电极的温度为规定温度。
[0036]发明效果
使离子源在离子束引出的条件范围内维持工作状态，利用容器的热辐射来加热引出电极。进而，对离子源内的电子进行加速而与引出电极冲突来进行加热。由此，能够使堆积于引出电极的膜蒸发来除去。
[0037]在引出电极清洗时，也使离子源以与平常进行离子束引出时同等的条件运转，因此，能够在不在清洗结束之后进行暖机运转的情况下恢复。
[0038]此外，并用离子源的辐射热，因此，能够相应地使电子束加热的功率省力化。
[0039]进而，在直流加热模式的情况下，通过热辐射和电子束进行加热，因此，能够抑制由溅射造成的电极的损伤。
[0040]在交流加热模式的情况下，即使引出电极的堆积物为绝缘物，也能够流动交流电流，因此，能够加热来蒸发、除去。【附图说明】
[0041]图1是本发明的离子注入装置的一个例子。[〇〇42]图2是本发明的第一例的离子束装置。
[0043]图3是用于说明该离子束装置的清洗(cleaning)工序的图。[〇〇44]图4是本发明的第二例的离子束装置。
[0045]图5是本发明的第三例的离子束装置。[〇〇46]图6(a)、(b)是A1F3的蒸汽压曲线。[〇〇47]图7是现有技术的离子束装置。【具体实施方式】
[0048]图1的附图标记1为本发明的离子注入装置。当说明离子注入装置1的概要时，具有:离子束装置3、质谱分析装置11、加速装置12、扫描装置13、以及注入室23。图中附图标记 55H554为真空排气装置，离子注入装置1被真空排气装置55^554真空排气。[〇〇49]离子束装置3具有气体供给装置32,离子束装置3对气体供给装置32供给的注入材料气体进行离子化，使所生成的正离子成为离子束在移动室21的内部移动而入射到质谱分析装置11的内部。
[0050]在质谱分析装置11的内部，对离子束中的离子进行质谱分析，使具有期望的荷质比的离子通过而成为离子束入射到加速装置12中。[0051 ]在加速装置12中，使离子束中的正离子加速而入射到扫描装置13中。[〇〇52]扫描装置13—边对离子束的前进方向进行控制一边使其入射到注入室23的内部。 [〇〇53]在注入室23的内部配置有一个或多个(在此为2个)基板支架(holder)13a、13b，在基板支架13a、13b分别配置有基板14a、14b。[〇〇54]当通过扫描装置13使离子束朝向多个基板支架13a、13b的任一个的方向而一边一个一个地扫描基板14a、14b的表面一边照射离子时，向基板14a、14b的内部注入离子。[〇〇55]〈离子束装置〉在图2中示出本发明的一个例子的离子束装置3。[〇〇56]离子束装置3具有作为真空槽的离子源室31。在离子源室31的内部具有离子源33、 引出电极34、以及接地电极35。[〇〇57]离子源33能够生成旁热式阴极型(IHC)的离子源、Panas离子源、RF离子源、ECR离子源等的电子，或者，使用其他的方式的离子源。[〇〇58]在此，离子源33为旁热式阴极型，具有导入注入材料气体的容器30。[〇〇59]在容器30设置有放出口 36，容器30被配置在离子源室31的内部，因此，通过放出口36连接容器30的内部环境和离子源室31的内部环境。
[0060]真空排气装置〖〖:连接于离子源室31，在当使真空排气装置55i工作时对离子源室31的内部进行真空排气而在离子源室31的内部形成真空环境时，经由放出口 36也对容器30的内部进行真空排气，形成真空环境。
[0061]离子源33具有:连接于容器30的偏置电源24、设置在容器30内部的一侧的电子放出装置40、连接于电子放出装置40的主电源25、以及设置在容器30内部的相反侧的位置的反射极(repel Ier)电极43。
[0062]电子放出装置40具有细丝(filament)41和阴极电极42。
[0063]主电源25具有发热用电源47、电弧电源46、以及辅助偏置电源48，构成为:细丝41当以置于真空环境的状态通过发热用电源47通电时，温度上升。
[0064]阴极电极42被配置在细丝41的附近，当细丝41升温时，由于细丝41的热辐射而被加热。此外，通过辅助偏置电源48对细丝41施加相对于阴极电极42的负电压，从升温后的细丝41放出热电子，所放出的热电子被照射到阴极电极42，阴极电极42在电子的照射中也被加热。
[0065]容器30由金属等导电性材料形成，通过电弧电源46对阴极电极42施加相对于容器30的负电压，从升温后的阴极电极42放出电子。
[0066]从阴极电极42放出的电子的一部分沿反射极电极43方向前进，被反射极电极43反射，在阴极电极42与反射极电极43之间进行往复运动，电子的其他的一部分入射到容器30，在阴极电极42与容器30之间产生电弧放电。此时，在容器30的内部，为许多电子移动的状
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[0067]在气体供给装置32中包含主气体源(存在多个的情况)32a和辅助气体源32b，经由未图示的气体流量调整机构来设置气体集合点32c，主气体源32a通过气体集合点32c连接于离子源33，当从主气体源32a向容器30供给注入材料的气体时，注入材料的气体在容器30的内部被电离，生成具有正电荷的离子(正离子)。
[0068]在容器30设置有导入口 49，气体供给装置32将气体从导入口 49导入到容器30内。
[0069]离子源室31由金属等导电性材料形成，连接于接地电位或高电压电位。在此，在方便上说明为接地电位。
[0070]关于容器30，通过偏置电源24对离子源室31施加正电压，利用上述的电弧放电在容器30内充满包含正尚子的等尚子体。
[0071 ] 在容器30的外部并且与放出口 36相对的位置配置有引出电极34。
[0072]辅助电源26连接于引出电极34。在辅助电源26的内部设置有加减速电源45、加热电源44a、以及电压切换开关50。
[0073]加减速电源45和加热电源44a在此为直流电源，能够通过电压切换开关50将加热电源44a的正电压端子和加减速电源45的负电压端子的任一个端子连接于引出电极34。
[0074]在照射离子束时，通过电压切换开关50将加减速电源45连接于引出电极34，从辅助电源26对引出电极34施加相对于离子源室31的负电压。
[0075]被施加负电压的引出电极34所形成的电场从放出口36进入到容器30的内部，吸引正电荷的离子。
[0076]在引出电极34形成有加速孔37。加速孔37被配置在与放出口 36面对面的位置。
[0077]被引出电极34吸引而从放出口 36向容器30的外部移动的正电荷的离子被引出电极34形成的电场加速而通过加速孔37。
[0078]当将引出电极34的前方设为容器30侧时，在引出电极34的后方配置接地电极35， 在通过了加速孔37的正离子的前进方向上配置有形成于接地电极35的通过孔38。[〇〇79] 通过了加速孔37的正电荷的离子通过通过孔38而成为离子束入射到质谱分析装置11中。
[0080]如上述那样，所入射的离子束所包含的正离子被质谱分析，将期望的荷质比的正离子注入到基板14a、14b。[0081 ]在注入材料气体在容器30内进行电离时，产生化学反应，形成反应副生成物。[〇〇82] 该反应副生成物从放出口 36向容器30的外部漏出，堆积于与容器30面对面的引出电极34的表面。
[0083]当对多个个数的基板进行这样的离子注入时，堆积进行，形成堆积于引出电极34 的表面的反应副生成物层27。
[0084]〈清洗工序〉为了除去反应副生成物层27,首先，在进行了从离子束装置3放出离子束的离子放出工序之后，停止从气体供给装置32向离子源室31供给的注入材料气体的供给。
[0085]为不对保持于基板支架13a、13b的基板14a、14b的表面照射离子束的状态，从辅助电源26对引出电极34施加相对于离子源室31的正电压。[〇〇86] 再有，在该辅助电源26中，如图3所示，通过电压切换开关50将引出电极34的连接从加减速电源45切换为加热电源44a，当将加热电源44a输出的相对于容器30的正电压施加到引出电极34时，在容器30的内部移动的电子被引出电极34吸引而向引出电极34入射，弓丨出电极34被入射的电子加热而升温。[〇〇87]在放出离子束时，容器30从阴极电极42受到热辐射，此外，通过被照射电子而被加热，在离子束放出时，引出电极34由于容器30的热辐射而被加热。
[0088]在进行清洗时，不冷却引出电极34,一边维持离子束放出时的温度一边照射电子来使引出电极34升温也可。
[0089]在从阴极电极42放出的电子向引出电极34入射时形成的电流路径为从加热电源 44a的正电压端子通过引出电极34与阴极电极42之间的电子的流动和偏置电源24而返回到加热电源44a的负电压端子的电流路径，在偏置电源24的电流容量小的情况下，与偏置电源 24并联地设置短路开关57,在离子照射时使短路开关57为开状态，在通过电子照射对引出电极34进行加热时为闭状态，对引出电极34进行加热的电流能够不在偏置电源24中流动而在短路开关57流动。在偏置电源24的内部阻抗为lkQ以上的情况下，设置短路开关57也可。
[0090]使反应副生成物层27所堆积的引出电极34升温至在真空环境中以高的蒸汽压蒸发反应副生成物层27的温度以上的温度，反应副生成物层27进行蒸发而被除去。反应副生成物层27在真空中进行蒸发的温度与在大气中的反应副生成物的熔点或沸点相比为低温。 [〇〇91] 使引出电极34升温至比引出电极34进行熔化的温度低温的温度也可。[〇〇92]此外，在对引出电极34施加正电压时，能够向容器30导入清洗气体。[〇〇93]在离子照射时，关闭辅助气体源32b的系统而将主气体源32a连接于离子源33,从主气体源32a向容器30的内部供给注入材料气体，与此相对地，在开始清洗工序时，关闭主气体源32a的系统来停止注入材料气体的供给，并且，将辅助气体源32b连接于离子源33，从辅助气体源32b向离子源33内的容器30的内部供给清洗气体。
[0094]清洗气体含有溅射除去反应副生成物层27的稀有气体、N2气体等惰性气体，进而，除了惰性气体之外，还能够含有与反应副生成物进行化学反应而使固体的反应副生成物化学变化为气体的化合物的蚀刻气体。
[0095]在本发明的离子注入装置I中，构成应该除去的反应副生成物层27的反应副生成物为氟化铝(AlFx)的情况较多，在AlFx的蚀刻气体中，能够使清洗气体含有NF3气体、CF4、SF6等氟类气体(在化学构造中包含氟的气体)来作为蚀刻气体，也能够使清洗气体含有NH3等包含氢的化合物气体或C12、BC13、CHF3等包含氯或氟的化合物气体来作为蚀刻气体。在其他的反应副生成物堆积于引出电极34的情况下，也能够同样地进行处理。
[0096]在反应副生成物的氟化铝中，AlFx的“X”比3小的情况较多，但是，在化学计量比的AlF3中，具有图6(a)的图表所示的温度-蒸汽压曲线，对蒸汽压接近IPa的部分进行放大而示出为图6(b)的图表。当升温至700°C左右时，能够通过加热在短时间内除去A1FX。只要将清洗气体导入到容器30中，就能够更快地除去反应副生成物层27。
[0097]在容器30的内部，从阴极电极42放出电子，容器30的内部的电子由于被施加正电压的引出电极34所形成的电场而被引出电极34吸引，从放出口36放出，入射到引出电极34。
[0098]在清洗气体中包含与反应副生成物进行化学反应来生成气体的化合物的蚀刻气体的情况下，反应副生成物层27随着蒸发与蚀刻气体进行化学反应而被除去。
[0099]当除去反应副生成物层27时，结束向容器30的清洗气体的导入，导入注入材料气体，并且，将对引出电极34施加的电压相对于离子源室31从正的电压切换为负的电压，从放出口 36引出注入材料的正离子而为离子束向质谱分析装置11前进。
[0100]在基板支架13a、13b配置有离子注入对象的基板14a、14b，当为离子束能够到达基板14a、14b的状态时，再次开始离子注入。
[0101]在上述第一例的离子束装置3中，加热电源44a的负电压端子连接于离子源室31，但是，如图4的第二例的离子束装置4那样连接于容器30也可。
[0102]此外，在上述第一、第二例的离子束装置3、4中，将直流电源用于加热电源44a，但是，能够将交流电源用作加热电源来代替直流电源。
[0103]将交流电源用于图5的第三例的离子束装置5的加热电源44b，在使离子注入暂且结束时，停止向容器30的内部的注入材料气体的导入，开始向容器30的内部的清洗气体的导入，并且，通过加热电源44b对引出电极34施加交流电压，对引出电极34相对于容器30交替地施加正电压和负电压。在施加正电压的正电压期间，与上述第一、第二例的离子束装置
3、4同样地向引出电极34照射从放出口 36放出的电子，对引出电极34进行加热。
[0104]在施加负电压的负电压期间，代替电子，清洗气体的正离子被引出电极34吸引，从放出口 36放出，入射到引出电极34。
[0105]堆积于引出电极34的反应副生成物层27与容器30面对面，从放出口36放出的正离子被照射到反应副生成物层27，因此，清洗气体的正离子之中的惰性气体的正离子溅射除去反应副生成物层27，蚀刻气体的正离子与反应副生成物层27接触而进行化学反应，使固体的反应副生成物层27化学变化为气体来除去。
[0106]反应副生成物层27由于电子射线照射而升温，因此，反应副生成物层27除了由于加热造成的蒸发之外，还通过利用溅射的物理性除去和利用化学反应的化学性除去来进行清洗。
[0107]利用溅射的物理性除去和利用化学反应的化学性除去由于由电子射线照射造成的反应副生成物层27的升温而变得容易进行，因此，当使用交流电源时，反应副生成物层27 的除去变快。
[0108]像这样，为了除去堆积于引出电极34的反应副生成物层27,需要对引出电极34进行加热，因此，需要对引出电极34施加正电压的正电压期间。[〇1〇9]此外，为了并用溅射反应、蚀刻反应，设置对引出电极34施加负电压的负电压期间也可。
[0110]正电压期间的长度和负电压期间的长度不相等也可。
[0111]此外，交替地重复设置正电压期间和负电压期间，对引出电极34施加交流电压也可。[〇112]此外，在设置负电压期间的情况下，将清洗气体导入到离子源33内也可。
[0113]在第一?第三例的离子束装置3?5中，在引出电极34设置温度传感器29，在对引出电极34进行加热时，一边测定引出电极34的温度，一边对加热电源44a、44b输出的功率进行控制，引出温度维持规定温度也可。此外，不设置温度传感器29,通过辐射温度计等一边测定引出电极34的温度一边进行功率控制也可。
[0114]图2?5的附图标记51为控制装置，向该控制装置51输入温度传感器29的输出信号， 控制装置51将所输入的信号和基准值比较，对辅助电源26进行控制，由此，使加热电源44a、 44b的输出功率发生变化，以使引出电极34维持规定温度。
[0115]此外，预先测定加热电源44a、44b输出的功率与引出电极34的温度的关系即功率-温度关系，一边测定加热电源44a、44b输出的功率一边使输出的功率发生变化，以使引出电极34维持规定温度。
[0116]在离子源室31设置测定装置28,基于测定装置28的测定结果来结束清洗。例如，在测定装置28为压力计(电离压力计(1n gauge)等)的情况下，能够测定清洗中的离子源室 31内部的压力，在压力与规定值相比降低时，判断为清洗结束。
[0117]此外，在测定装置28为残留气体分析计(四极质谱仪等)的情况下，能够测定清洗中的离子源室31内部的物质的荷质比和检测量的关系，在特定的荷质比的物质的检测量为规定值以下时，判断为清洗结束。
[0118]再有，在上述例子中，在辅助电源26的内部设置二个电源来进行切换，输出正电压和负电压，但是，以一个电源输出正电压和负电压也可。
[0119]附图标记的说明 1……离子注入装置 3-5……离子束装置 25……主电源26……辅助电源 29……温度传感器 31……离子源室33.尚子源34……引出电极。
【主权项】
1.一种离子束装置，具有:离子源；主电源，在所述离子源内生成电子；引出电极，被设置在所述离子源的外部；以及 辅助电源，对所述引出电极施加电压，所述引出电极被配置为设置于所述引出电极的加速孔与所述离子源的放出口面对面， 通过使用所述主电源生成的电子对被导入到所述离子源中的注入材料气体进行离子 化，通过离子化生成的正离子被由所述辅助电源施加负电压后的所述引出电极引出而成 为离子束被放出，其中，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电极施加正电压。2.根据权利要求1所述的离子束装置，其中，能够向所述离子源导入惰性气体。3.根据权利要求1或权利要求2的任一项所述的离子束装置，其中，被构成为:能够向所 述离子源导入对所述注入材料气体的反应副生成物进行蚀刻的蚀刻气体。4.根据权利要求1所述的离子束装置，其中，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电 极施加正负的交流电压。5.根据权利要求1所述的离子束装置，其中，在所述引出电极设置有温度传感器。6.—种离子注入装置，具有:离子束装置；质谱分析装置，从所述离子束装置所放出的离子束中使期望的荷质比的正离子通过； 以及基板支架，配置有照射所通过的正离子的基板，其中，所述离子束装置具有:离子源；主电源，在所述离子源内生成电子；引出电极，被设置在所述离子源的外部；以及 辅助电源，对所述引出电极施加电压，所述引出电极被配置为设置于所述引出电极的加速孔与所述离子源的放出口面对面， 通过使用所述主电源生成的电子对被导入到所述离子源中的注入材料气体进行离子 化，通过离子化生成的正离子被由所述辅助电源施加负电压后的所述引出电极引出而成 为离子束被放出，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电极施加正电压。7.根据权利要求6所述的离子注入装置，其中，能够向所述离子源导入惰性气体。8.根据权利要求1或权利要求2的任一项所述的离子注入装置，其中，被构成为:能够向 所述离子源导入对所述注入材料气体的反应副生成物进行蚀刻的蚀刻气体。9.根据权利要求6所述的离子注入装置，其中，所述辅助电源被构成为能够对所述引出电极施加正负的交流电压。10.根据权利要求6所述的离子注入装置，其中，在所述引出电极设置有温度传感器。11.一种离子束放出方法，所述离子束放出方法使用离子束装置，所述离子束装置具 有:离子源；主电源，在所述离子源的容器内生成电子；引出电极，被设置在所述容器的外部；以及辅助电源，对所述引出电极施加电压，所述引出电极被配置为设置于所述引出电极的加速孔与所述离子源的放出口面对面，所述离子束放出方法具有离子放出工序，在所述离子放出工序中，通过所述主电源在 所述容器内生成电子，将注入材料气体导入到所述容器内，利用所述辅助电源对所述引出 电极施加负电压，在所述容器内生成所述注入材料气体的正离子，利用所述引出电极的负 电压将所述正离子从所述容器引出而放出为离子束，在所述离子放出工序中生成的所述注入材料气体的固体的反应副生成物被堆积于所 述引出电极，其中，所述离子束放出方法具有清洗工序，在所述清洗工序中，设置对所述引出电极施加正 电压的正电压期间，在所述正电压期间，一边在所述容器内生成电子，一边通过所述引出电 极的正电压吸引所述电子而使其照射到所述引出电极来对所述引出电极进行加热，使堆积 于所述引出电极的所述反应副生成物蒸发。12.根据权利要求11所述的离子束放出方法，其中，在所述清洗工序中，向所述容器导 入惰性气体。13.根据权利要求11或权利要求12的任一项所述的离子束放出方法，其中，向所述离子 源导入对作为所述注入材料气体的反应副生成物的固体化合物进行蚀刻的蚀刻气体。14.根据权利要求11或权利要求12的任一项所述的离子束放出方法，其中，设置对所述 引出电极施加负电压的负电压期间。15.根据权利要求14所述的离子束放出方法，其中，交替地重复设置所述正电压期间和 所述负电压期间。16.根据权利要求6所述的离子束放出方法，其中，测定所述引出电极的温度，对向所述 引出电极的所述电子的入射量进行控制，以使所述引出电极的温度为规定温度。
【文档编号】H01J37/317GK105990076SQ201610155289
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】佐佐木德康, 东明男
【申请人】株式会社爱发科