[发明专利]等离子体源

说明书

技术领域

本发明涉及具备用于把等离子体关起来的永磁体的等离子体源，特别涉及在等离子体源的内部具备防着板的等离子体源。

背景技术

等离子体源广泛用于离子束照射装置、电子束照射装置、等离子体掺杂装置、淹没式等离子体枪等。

例如，在把具有正电荷的离子束向半导体晶片照射的离子束照射装置中，在等离子体源的下游配置有被称为引出电极的、具有比等离子体源的电位更负的电位的电极，由此把离子束引出。所述电极的个数不限于一个。为了把离子束引出，有时具有多个电极，在该情况下，把这些电极称为引出电极系统。在离子束照射装置中，把构成所述引出电极系统的电极组或一个电极与等离子体源一起称为离子源。

另一方面，在电子束照射装置中，把电极配置在等离子体源的下游，通过所述电极从等离子体源引出电子束。与离子束照射装置的例子相同，电极的个数不限于一个。有时使用多个电极。在电子束照射装置中，把电子束引出的一个或多个电极与等离子体源一起称为电子源。

作为等离子体源的类型，至今为止虽然提出了各种结构，但是作为能以较高浓度生成大容量等离子体的等离子体源，公知的有具有用于把等离子体关起来的永磁体类型的等离子体源。

具体举例的话，有专利文献1所记载的离子源。在所述离子源中使用的等离子体源，通过高频放电把导入等离子体生成容器内的气体电离，生成等离子体。在等离子体生成容器的外侧配置有多个永磁体。通过这些永磁体在等离子体生成容器的内侧形成会切磁场，把等离子体关在容器内的规定区域中。

此外，在所述等离子体生成容器中，沿内壁设置有防着板。设置防着板的目的是防止因导入容器内的气体和生成的等离子体对容器内壁造成腐蚀、以及防止气体和等离子体与内壁的化学反应等。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开平9-259779号

伴随等离子体源的运转时间增加，防着板因被等离子体腐蚀等而受到损伤。如果防着板的损伤变大，则要停止等离子体源，把受损的防着板更换成新的。此外，有时防着板和等离子体反应的生成物诱发放电，由此有时需要进行构件的更换、清扫等维保。

在等离子体生成容器内形成的会切磁场，在与永磁体相对的等离子体生成容器的内侧位置局部变强。此外，由于等离子体生成容器的内壁面靠近永磁体，所以越靠近该内壁面，磁场的强度越强。

被会切磁场捕捉到的电子如果从磁场弱的地方向磁场强到一定程度的地方行进，则因米勒效应（ミラー効果）大部分电子的移动方向改变，此后变成从磁场强的地方向磁场弱的地方移动。

防着板被配置在等离子体生成容器的内壁面附近，具有能承受等离子体等的溅射、腐蚀的厚度。因米勒效应会造成电子移动方向改变的磁场区域，存在于等离子体生成容器的内壁附近。如果以覆盖所述区域的方式配置防着板，则被会切磁场捕捉到的电子在电子移动方向改变之前会与防着板碰撞。因所述碰撞造成在等离子体生成容器内生成的等离子体的密度减小。

为了防止电子与防着板的碰撞，可以考虑使防着板的厚度变薄，不落入因米勒效应造成电子移动方向改变的磁场区域。可是，在防着板没有足够厚度的情况下，虽可以避免电子与防着板的碰撞，但因防着板的厚度薄，对应地存在稍稍损伤就必须马上更换的问题。

发明内容

本发明的目的是与以往的结构相比，能延长防着板的交换周期、提高等离子体源的运转率。

本发明提供一种等离子体源，把气体导入具有冷却机构的等离子体生成容器的内部，通过把所述气体电离生成等离子体，所述等离子体源包括：防着板，配置在所述等离子体生成容器的内侧；以及多个永磁体，配置在所述等离子体生成容器的外侧，用于把等离子体关起来，并且在所述等离子体生成容器的内侧，在隔着所述等离子体生成容器的壁面与所述永磁体相对的位置，设置有与所述等离子体生成容器的内壁面抵接的磁体。

按照所述的结构，可以使因米勒效应造成电子的移动方向改变的磁场强的区域，从等离子体生成容器的内壁附近移到等离子体生成容器的中央一侧。由此，即使使用厚度尺寸大的防着板，也能大幅度避免电子与防着板的碰撞，所以可以使防着板的交换周期延长，从而能提高等离子体源的运转率。

此外，优选的是，所述防着板支承在所述磁体上。

按照该结构，可以提高等离子体源的设计自由度。

更具体地说，优选的是，所述防着板支承在所述磁体的位于所述等离子体生成容器的最中央侧的位置。