电荷中和装置.pdf

提供了一种电荷中和装置，其能够提供5eV水平或者更低优选地为2eV水平的低能量电子，从而消除甚至是前线装置中的离子植入的充电和电子导致的损害，并且适用于大尺寸的基片(113)。电荷中和装置包括微波发生装置(104)；等离子发生装置(101)，其利用微波发生装置产生的微波产生电子等离子；和接触装置(107)，其使等离子发生装置产生的电子等离子与包括离子束的射束等离子区域接触。

1.  一种电荷中和装置，包括：
微波发生单元；
等离子发生单元，其利用微波发生单元产生的微波产生电子等离子；和
接触单元，其使等离子发生单元产生的电子等离子与包括离子束的射束等离子区域接触。

2.  如权利要求1所述的电荷中和装置，其中接触单元包括环形包围离子束的等离子管。

3.  如权利要求1所述的电荷中和装置，其中接触单元包括等离子管，所述等离子管设置成包围离子束或者扫描区域，使得等离子管与离子束的扫描区域或者离子束的形状对应。

4.  如权利要求2或3所述的电荷中和装置，其中等离子发生单元包括波导，所述波导设置成包围等离子管的外表面，并且微波从微波发生单元经由波导传输到等离子管，同时气体提供给等离子管，因此在等离子管内产生等离子。

5.  如权利要求4所述的电荷中和装置，其中等离子发生单元是同轴电缆。

6.  如权利要求5所述的电荷中和装置，其中波导布置成与等离子管平行，以便与导电管接触。

7.  如权利要求4至6任一所述的电荷中和装置，其中气体是惰性气体。

8.  如权利要求4至7任一所述的电荷中和装置，其中至少一个缝隙设置在等离子管和波导之间的预定位置处。

9.  如权利要求8所述的电荷中和装置，其中多个缝隙设置在等离子管和波导之间的预定位置处。

10.  如权利要求2至9任一所述的电荷中和装置，其中开口形成在等离子管的靠近离子束的侧部。

11.  如权利要求10所述的电荷中和装置，其中多个开口形成在等离子管的靠近离子束的侧部。

12.  如权利要求2至11任一所述的电荷中和装置，其中波导设置成在其侧部包围离子束，在该侧部，波导内的微波的传输方向与离子束的流动方向垂直。

13.  如权利要求12所述的电荷中和装置，其中波导具有这样的结构，在这种结构中，气体提供给等离子管，使得气体在波导内沿着微波传输方向从下游流到上游。

14.  如权利要求1至13任一所述的电荷中和装置，其中通过微波激发产生等离子，以便向包括离子束的射束等离子提供电子。

15.  如权利要求1至13任一所述的电荷中和装置，其中通过微波激发产生等离子，以便向受到离子束辐射的固态气体附近的各部分中的至少一部分提供电子。

16.  如权利要求1至15任一所述的电荷中和装置，其中通过微波激发使等离子保持在低温，从而提供2eV或者更低的低能量电子。

17.  如权利要求4所述的电荷中和装置，其中如此构造微波发生单元，使得在波导内产生微波驻波。

18.  如权利要求6所述的电荷中和装置，其中如此构造微波发生单元，使得在波导内产生微波行波。

19.  一种离子植入装置，包括如权利要求1至18任一所述的电荷中和装置。

20.  一种束线装置，包括如权利要求1至18任一所述的电荷中和装置。

21.  一种内部电压为1V或者更低的半导体装置，并且其利用如权利要求1至18任一所述的电荷中和装置实施离子植入而形成。

22.  一种利用如权利要求1至18任一所述的电荷中和装置实施离子植入而形成的物体。

电荷中和装置
技术领域
本发明涉及一种电荷中和装置，更特别地，涉及一种应用于离子植入装置的电荷中和装置，在生产半导体的工艺中，所述离子植入装置用来在半导体基片上形成杂质层；还涉及一种用该电荷中和装置生产的半导体装置；以及一种电子元件，诸如液晶显示板，其上安装有该半导体装置。
背景技术
在已知的半导体生产技术中，广泛应用一种以固态气体将各种类型的导电杂质，诸如硼(B)、磷(P)、砷(As)植入半导体基片表面的离子植入工艺。在用于离子植入工艺的束线型离子植入器内，为了防止在晶片上分裂该装置的电荷或者为了防止由离子束的空间电荷效应导致的射束偏转，经常使用电荷中和装置，其通过向射束等离子或者晶片表面提供低能电子来降低电荷积累。
图10示意性地图示了一种机械扫描式的离子植入装置，称为高电流离子植入器。离子植入装置1主要由3个部件形成，即，离子源室2；束线3；以及端站部件4。离子源室2包括离子源5，其通过电弧放电产生高密度等离子；以及引出电极6，其静电引出离子从而为其加速。束线3包括磁偏转型质量分离器8，其从离子源室2发出的离子束7内选择希望的掺杂离子；用于塑造离子束7的微调缝(trimming aperture)9，或者质量分解槽10，其设置在分析磁铁的焦点上以选择希望的掺杂离子。端站部件4包括法拉第筒11和射束捕集器12，用于测量射束电流；旋转盘14，半导体基片13安装于其上并且其扫描该基片使得离子束7均匀地施加在基片上；以及电子枪15，其用作电荷中和装置。
利用上述离子植入装置通过下述程序实施离子植入。首先，利用所需的掺杂气体或者固态蒸汽在离子源5内产生高密度等离子。接着，在利用引出电极6引出离子的同时提供希望的加速能量。加速后的离子束7利用质量分离器8选择成为希望的掺杂离子，利用微调缝9或者质量分解槽10塑形，然后诱导到目标物上。同时，基片13传送到旋转盘14上，然后安装在预定的位置。典型地，安装了多个基片13。
接下来，设置在起始位置(A)的旋转盘14旋转预定次数，如图所示，同时实施平移(B)。该过程称为机械扫描型。在该过程中，离子植入在多个基片13的每个基片的全部表面。平移会重复几次，以提高植入的均匀性。
通常，在植入离子前，会在基片13上形成门电极图案。图11图示了图案化的门电极的示例。在该图中，基片23(13)例如是P型基片，较厚的场绝缘膜20形成在基片13的主表面部分，用作门绝缘膜的较薄的绝缘膜21形成在绝缘膜20之间的一部分活动区域上，并且门电极22形成在薄氧化物薄膜21上。在这种状态下实施离子植入以形成杂质区域，用作设置在门电极22两侧的基片13的源极和漏极。在本例中，离子束7可以由磷或者砷形成，以便形成N型的源极和漏极。
当离子如上所述植入在绝缘膜上时，特别地，在离子利用1mA或者更大的射束电流植入的情况下，会增大发生门绝缘膜21破裂的可能性。为了防止破裂，在相关领域内使用了如图12所示的电荷中和装置。电荷中和装置利用300V的电场加速从电子枪15发射出的第一电子，从而将第一电子辐射到相应的法拉第筒，这样，产生了第二电子23。一部分第二电子23提供给基片13，用来中和积累在门电极22上的正电荷。因此，可以防止门绝缘膜21破裂。
如上所述，在已知的电荷中和装置中，提供有电子源或者等离子源，使得电子源或者等离子源在束线中点处靠近射束，并且从此发射出的电子电流与射束和等离子交叠。
然而，在上述技术中，即使电荷中和发生在靠近电子源的点，电荷中和也可能不发生在相对的点(该点是离电子源最远的点)，导致该装置的电荷分裂或者射束偏转。
另外，在射束扫描型离子植入器中，提供的电子电流和射束等离子的耦合效率较差，这样就很难利用已知的电荷中和装置实施高电流离子植入。
另外，在离子植入器中，如上所述，积累在门电极22上的正电荷由第二电子23中和，由于电子枪15发射的第一电子的辐射而从法拉第筒11的表面产生了该第二电子。然而，一部分第一电子由于偏转到达基片13。因此，存在的问题是，具有300eV能量的高速电子为基片13充电，使得基片具有负电荷。另外，由于负电荷的存在，会产生破裂，并且即使不产生破裂也会导致门绝缘膜22变劣。
图13和14图示了一种电荷中和装置，其中，用于提供能量为50eV或者更低的电子的磁偶极子型等离子发生器设置在将要处理的基片的前表面上，该发生器包括用于从等离子引出电子的引出电极和用于将引出电极引出的电子减速的减速电极(专利文件1)。在该文件中，由于磁偶极子型等离子发生器用作电子源，并且等离子内不存在磁场的尖端磁场形成在该磁偶极子型等离子发生器内，所以可以容易地在仅通过施加磁场而引出具有预定电子温度的、具有数个eV的高密度等离子。低能量电子提供给半导体基片的前表面，该基片是形成电子云的目标物。因此，电子仅提供到半导体基片的正充电的部分上，由此实施电荷中和。因此，即使充电取决于离子植入条件或者装置条件，也能实施希望的电荷中和。另外，利用磁偶极子型等离子发生器，可以形成大面积的均匀电子云。
专利文件1：JP-B-8-21361
发明内容
本发明解决的问题
在已知的具有如图12所示的电荷中和装置的离子植入装置中，如上所述，能量为300eV的高速电子给基片13充电，使得基片具有负电荷，导致绝缘因负电荷而产生破裂。即使不发生破裂，门绝缘膜22也会变劣。另外，即使电荷中和发生在靠近电子源的点，电荷中和也不会产生在相对的点(该点离电子源最远)，导致装置的电荷分裂或者射束偏转。
另外，在射束扫描型离子植入器中，提供的电子电流和射束等离子的耦合效率较差，这样利用已知的电荷中和装置很难实施高电流离子植入。
同时，在采用具有电荷中和装置的离子植入装置时，如图14所示，上述问题就可以避免，其中磁偶极子型等离子发生器用于产生能量为50eV或者更少的电子。因此，可以形成大面积的均匀电子云。
然而，分裂电荷的允许电压相应于装置集成度的增加而减小，对于射束的空间电荷效应相应于离子植入能量的降低而增加，因此需要改善电荷中和装置的性能。在电荷中和装置中，在尖端装置要求内部电压为1V或者更小的情况下，很难保证希望的效果。
本发明借鉴发生在相关领域的上述缺陷而做出，并且本发明的目的是提供一种电荷中和装置，其能够应用于大面积的基片13，其中可提供能量为5eV或者更少，优选地为2eV的电子，使得相对于尖端装置避免了因离子植入导致的充电和由电子导致的损坏。
解决该问题的手段
本发明的电荷中和装置包括微波发生单元；等离子发生单元，其利用该微波发生单元产生的微波产生等离子；以及接触单元，其使等离子发生单元产生的电子等离子与包括离子束的射束等离子区域接触。
在上述结构中，利用微波产生等离子。因此，产生了低电压的高密度等离子，以从其引出低能量电子。该中和器是非常有优势的，与常用的DC放电等离子或者RF等离子相比，它能够获得大量的低能量等离子。
在本发明的电荷中和装置中，接触单元包括环形包围离子束的等离子管。这样，可以从围绕离子束的所有方向向离子束提供电子，因此根据电荷中和位置显著降低了非均匀性。
在本发明的电荷中和装置中，接触单元包括等离子管，其设置成包围离子束或者扫描区域，使得等离子管与离子束的扫描区域或者离子束的形状对应。这样，即使扫描区域或者离子束的形状复杂，也能根据电荷中和位置显著地降低非均匀性。
在本发明的电荷中和装置中，设置了波导以包围等离子管的外表面，以引导微波，因此在等离子管内产生等离子。这样，容易在等离子管内均匀地产生等离子。
在本发明的电荷中和装置中，等离子发生单元是同轴电缆。
在本发明的电荷中和装置中，波导和等离子管彼此靠近以便与导电管接触。因此，可以产生行波等离子。
在本发明的电荷中和装置中，向等离子管提供气体以便产生等离子。因此，可以有效地实施等离子辐射。用于产生等离子的气体是惰性气体，诸如示踪气体。这样，可以使对诸如半导体之类的物体的影响最小化到可以忽略的程度。
在本发明的电荷中和装置中，单个缝隙或者多个缝隙设置在等离子管和波导之间的预定位置。因此，微波可以穿过缝隙传输，以便在该管内产生低电压的高密度等离子。
在本发明的电荷中和装置中，多个缝隙或者开口形成在等离子管的靠近离子束的侧部。因此，由于易于向射束均匀地提供电子，所以可以容易地实现电荷中和的均匀性。
在本发明的电荷中和装置中，波导具有这样结构，在这种结构中，气体提供给等离子管，使得气体在波导内沿着微波传输方向从下游流到上游。通过上述结构，由于微波衰减，所以提供了大量的气体。因此，可以有效地和均匀地产生等离子。
在本发明的电荷中和装置中，通过微波激发产生等离子，以便向包括离子束的射束等离子提供电子。
在本发明的电荷中和装置中，通过微波激发产生等离子，以便向离子束的至少一部分以及包括固态气体附近的离子束的射束等离子提供电子。除射束或者射束等离子外，诸如半导体基片之类的固体基片上的电荷也可以被中和。
在本发明的电荷中和装置中，通过微波激发，等离子保持在低温，从而提供了大量低能量电子。因此，中和器可以应用于利用低能量电子和高射束电流植入的微装置的过程。
在本发明的电荷中和装置中，微波的驻波形成在波导内以便产生等离子。由于产生了驻波以便有效地获得稳定的等离子，所以可以有效地保持稳定的电荷中和。
一种安装有本发明的电荷中和装置的离子植入装置，其优势在于，相对于半导体晶片的尺寸增大而言，可以提供5eV或2eV或更少的低能量电子，同时保持电荷中和的均匀性。
从相同的角度考虑，一种安装有本发明的电荷中和装置的束线装置也是有优势的。
可以利用本发明的电荷中和装置、离子植入装置以及束线装置，高产能地生产内部电压为1V或者更低的半导体装置。
另外，本发明的微波等离子以Off ECR模式产生。在ECR模式中，如果产生在等离子中的电子的能量增大，很难在利用低能量电子的同时防止电荷分裂。另一方面，在Off ECR模式中，可以抑制电子的能量，同时保持高的等离子密度。这样，可以确保使晶片上的电荷中和的优化条件。
在ECR模式中，当使用微波时，电子形成与微波的回旋加速频率相同的磁场，因此有效地增大了电子的能量。因此，在本发明中，优选的是，产生等离子的系统不满足ECR条件。详细地说，在使用2.45GHz的微波的情况下，产生与电子相同的回旋加速频率的磁场强度是875高斯。因此，优选的是，在系统中不出现875高斯的磁场。
因此，在采用磁场的情况下，由磁铁提供的磁场的强度设定为偏离ECR点。实践中，对于使用尖端磁场时的磁场强度而言，不存在问题，因为磁场为500高斯或者更低的弱强度。
本发明的优势
如上所述，在本发明中可以产生高密度低能量的等离子。
另外，利用根据本发明的电荷中和装置、离子植入装置以及束线装置生产并且内部电压为1V或者更低的半导体装置具有更高的可靠性。
另外，利用根据本发明的电荷中和装置、离子植入装置以及束线装置生产的诸如电子装置的物体，其优势在于，有效地实施了电荷中和并且可靠性很高。因此，在需要长使用寿命和高可靠性的情况下，诸如空间开发所用的火箭，可以采用该装置。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的电荷中和装置的截面图，沿平行于离子束的方向剖开；
图2是根据本发明第一实施例的电荷中和装置的截面图，沿垂直于离子束的方向剖开；
图3是根据本发明第二实施例的电荷中和装置的截面图，沿平行于离子束的方向剖开；
图4是根据本发明第二实施例的电荷中和装置的截面图，沿垂直于离子束的方向剖开；
图5是根据本发明第二实施例的电荷中和装置的截面图，沿垂直于离子束的方向剖开；
图6是根据本发明第三实施例的电荷中和装置的截面图，沿垂直于离子束的方向剖开；
图7是根据本发明第四实施例的电荷中和装置的截面图，沿垂直于离子束的方向剖开；
图8是根据本发明第五实施例的电荷中和装置的截面图，沿垂直于离子束的方向剖开；
图9是根据本发明第六实施例的电荷中和装置的透视图；
图10是示意图，示出了已知的离子植入装置；
图11图示了在半导体基片上的离子植入；
图12图示了已知的电荷中和装置；
图13是示意图，示出了已知的离子植入装置；
图14图示了已知的电荷中和装置。
附图数字和标记说明
1B：离子束
P：射束等离子
100：导电管
101：等离子管
102：波导
103：晶片支撑件
104：磁控管
106：缝隙
107：开口
108：第二电源
109：第一电源
110：尖端磁铁
120：尖端磁铁
130：尖端磁体
113：硅晶片
1：离子植入装置
2：离子源室
3：束线
4：端站
5：离子源
6：引出电极
7：离子束
8：质量分离器
9：微调缝
10：质量分解槽
11：法拉第筒
13：基片
14：旋转盘
15：电子枪
20：场绝缘膜
21：门绝缘膜
22：门电极
23：第二电子
31：电子源
40：电弧室
41：阴极
42：永久磁铁
43：气体钢瓶
44：气体入口
45：引出电极
46：减速电极
47：真空泵
具体实施方式
以下，将说明本发明的实施例
(第一实施例)
如截面图1和沿图1中的线A-A’剖开的截面图2所示，本实施例的电荷中和装置辐射射束等离子P并且防止硅晶片充电，所述射束等离子P包括从等离子发生器(未示出)向硅晶片113上提供的离子束IB，所述晶片是位于晶片支撑件103上的待处理基片。
该电荷中和装置设置有等离子管101和波导102。等离子管101设置在导电管100的预定位置，该导电管是离子束IB所经过的路径，经由这里等离子垂直于导电管的轴线包围导电管的侧部圆周。设置波导102是为了包围等离子管101的外表面。电子等离子在等离子管101内产生，以补偿包围离子束IB的射束等离子P的电子缺失，由此防止充电。
在中和器中，从作为微波发生单元的磁控管104经由波导102向等离子管101施加微波，同时向等离子管101内提供气体以在等离子管101内产生电子等离子。如果在包括离子束IB的系统中产生电子缺失并且产生电荷从而形成正电荷，则经由形成在等离子管101内壁上的开口107提供电子(等离子)以中和离子束IB的电荷。
与此相关，经由波导101从磁控管104传输的微波，经由形成在波导102和等离子管101之间的界面上的缝隙106，传输进入等离子管101。经由形成在等离子管101的等离子电流下游的气体入口105提供的气体被离子化，产生电子等离子。
等离子管101内的电子经由穿过导电管形成的开口107提供给射束等离子P。
导电管100的表面电势Vc由第一电源109在0到10V的范围内变化。
波导102的表面电势Vg由第二电源108在0到100V的范围内变化。
如果在离子束系统P内没有产生足够的电子，则立即从等离子管101提供电子来补偿电子缺失。
可以通过调节Vc和Vg来控制所提供的电子数量。
如上所述，在射束等离子内的电子数量略微减少之后，立即通过开口107向射束等离子提供电子。
接下来将说明离子植入过程。在离子植入过程中，离子植入到硅晶片的表面上，在硅晶片的表面上，利用电荷中和装置，以门电极作为掩模形成门氧化物膜。
首先，其上形成有门氧化物膜和门电极并且作为待处理基片113的硅晶片安装在基片支撑件103上。
包括离子束的射束等离子P辐射在硅晶片上。与此有关的是，在没有发生晶片充电的稳定平稳状态下，射束等离子的电荷处于正离子和负电子之间的几乎中性状态(等离子中性)。
然而，如果在一种装置中，绝缘膜诸如FET设置在硅晶片上，而该装置在其表面上形成有绝缘膜，诸如门氧化物膜，则因离子束传输的电荷会产生无电。
如上所述，如果晶片充电超过绝缘膜的内部电压极限，则该装置将破裂。为了防止这种情况产生，需要利用负电子电荷中和晶片上的正电荷。
与此相关，如果电子的能量较高，则会在该装置中因电子的负充电而产生静电分裂。因此，电子的能量必须低于该装置的内部电压极限。
例如，当门绝缘膜的厚度为1nm时，内部电压极限是约1V或者更低。
如果因射束而在硅晶片上产生正充电，则在充电点附近的射束等离子中存在的低能量等离子电子将传输到晶片上的静电充电部分，从而中和电荷。
因此，射束等离子的电荷的中性状态消散，其中电荷倾向为正。
如果上述状态的过程持续下去，则因为射束等离子破裂，射束的电势显著升高，晶片上的电荷分裂就会产生。因此，射束因其正电荷而偏转，这样就不可能植入离子。
为了避免这种情况，在发生正充电的同时，从等离子管向射束等离子系统提供低能量电子，防止晶片充电，同时保持射束等离子的中性。因此，可以确保利用高产能的装置实施稳定的离子植入过程。
施加在晶片上的总的电子电流可以通过装置条件和过程条件来控制。对此，可使用一些控制参数。
控制参数其中之一是施加在导电管上的负电压。随着电压倾向为负，提供到晶片上的电子电流增大。
另一个控制参数是等离子管或者经由等离子管向导体提供的负电压。随着电压倾向为负，提供到晶片上的电子电流增大。
另一个控制参数是经由波导传播的微波强度。等离子管内的等离子密度因该强度升高而增大，因此增大了电子的绝对数量。
根据本发明，从射束等离子向待处理基片(晶片)113引出电子，导致电子缺失。在该状态下，从等离子管向射束等离子系统提供低能量电子，以保持射束等离子的中性，同时防止晶片充电。因此，可以确保利用高产能的装置实施稳定的离子植入过程。
(第二实施例)
在上述第一实施例中，提供了等离子管101和波导102。设置等离子管101是为了包围导电管的与其轴线垂直的侧部的圆周。设置波导102是为了包围等离子管101的外表面，并且电子等离子在等离子管101内产生。根据本实施例的电荷中和装置如截面图3以及沿图3中的线A-A’和B-B’剖开的截面图4和5所示。本实施例不同于第一实施例的地方在于，等离子管101和波导102彼此靠近以包围导电管100。在本实施例中，利用行波实施等离子激发。
另外，从第二电源108经由设置在等离子管101内的偏压线110提供控制偏压的电势。其余的组成部件与第一实施例相同。
在本实施例中，当离子植入到如图8所示的硅晶片上以形成源极和漏极时，由于电荷受到抑制，所述离子植入可有效实施。因此，当FET具有1nm的薄的门绝缘膜时，破裂受到抑制。因此，可以高产地获得FET，同时内部电压为2ev或者更低的FET不会发生破裂。
该电荷中和装置设置有等离子管101和波导102。等离子管101设置在导电管100的预定位置，该导电管是离子束IB所经过的路径，经由这里等离子包围导电管的与其轴线垂直的侧部的圆周。设置波导102是为了包围等离子管101的外表面。电子等离子在等离子管101内产生，以补偿包围离子束IB的射束等离子P的电子缺失，由此防止充电。
在中和器中，从作为微波发生单元的磁控管104经由波导102向等离子管101施加微波，同时向等离子管101内提供气体，以在等离子管101内产生电子等离子。如果在包括离子束IB的系统中不能产生足够的电子并且产生充电而形成正电荷，则经由形成在等离子管101内壁上的开口107来提供电子(等离子)，以中和离子束IB的电荷。
与此相关，经由波导102从磁控管104传输的微波经由形成在波导102和等离子管101之间的界面上的缝隙106传输进入等离子管101。经由形成在等离子管101的等离子电流下游的气体入口105提供的气体被离子化，产生电子等离子。
(第三实施例)
在第二实施例中，说明了利用行波实施等离子激发。然而，也可以利用驻波实施激发。
如沿着垂直于射束方向剖开的截面图6所示，除波导102具有封闭的导管结构以形成驻波外，第三实施例与第二实施例相同。
沿着平行于射束的方向剖开的截面图与图3相同。
在本实施例中，等离子管101和波导102彼此靠近以包围导电管100，并且利用驻波来实施等离子激发。
(第四实施例)
在本实施例中，如图7所示，产生尖端磁场的尖端磁铁110设置在等离子管102的截面上。尖端磁铁110可以设置在等离子管102的两个截面上，或者等离子管的任何一个截面上。
如沿着垂直于射束的方向剖开的截面图7所示，除设置有尖端磁铁外，第四实施例与第二实施例相同。
沿着平行于射束的方向剖开的截面图与图3相同。
详细地说，磁场方向彼此相反的磁铁交替地以预定间隔设置在组成等离子管的波导102的截面上，并且在等离子管101内产生尖端磁场。利用尖端磁场产生的磁力梯度以及由磁力梯度产生的磁力将低能量的电子非常密集地限制在等离子管内。
由于尖端磁场是磁场强度为500高斯或者更低的弱磁场，该强度自动从ECR点偏离，因此不会存在问题。然而，在本发明中，必须设定磁场强度，使得该强度偏离ECR条件，以便增大等离子密度和电子能量密度。
在本实施例中，等离子管101和波导102彼此靠近以包围导电管100，并且利用驻波实施等离子激发。
(第五实施例)
在第四实施例中，尖端磁铁120设置在等离子管102的截面上。然而，在本实施例中，尖端磁铁120设置在等离子管102的外周表面上。
就是说，在本实施例中，如图8所示，产生尖端磁场的尖端磁铁120设置在等离子管102的外周表面上。
如沿着垂直于射束的方向剖开的截面图8所示，除如此设置尖端磁铁外，第五实施例与第二实施例相同。
沿着平行于射束的方向剖开的截面图与图3相同。
详细地说，磁场方向彼此相反的磁铁交替地以预定间隔设置在组成等离子管的波导102的外周表面上，并且在等离子管101内产生尖端磁场。利用尖端磁场产生的磁力梯度以及由磁力梯度产生的磁力将低能量的电子非常密集地限制在等离子管内。
(第六实施例)
在上述第四和第五实施例中，尖端磁铁110或者120设置在等离子管102的截面上或者外周表面上。然而，在本实施例中，尖端磁铁130设置在等离子管102的内侧和外侧，使得等离子管夹在磁铁之间。
就是说，在本实施例中，如图9所示，产生尖端磁场的尖端磁铁130设置在等离子管102的内侧表面和外侧表面上。
如透视图9所示，除第六实施例的尖端磁铁位置与第二实施例不同外，第六实施例与第二实施例相同。
沿着平行于射束的方向剖开的截面图与图3相同。
详细地说，磁场方向彼此相反的磁铁交替地以预定间隔设置在组成等离子管的波导102的内侧和外侧表面上，并且在等离子管101内产生尖端磁场。利用尖端磁场产生的磁力梯度以及由磁力梯度产生的磁力将低能量的电子非常密集地限制在等离子管内。
在上述的第一至第六实施例中，说明了利用波导的等离子发生器。然而，可以利用同轴电缆代替波导实施等离子激发。
工业实用性
本发明的优势在于，有效而均匀地提供低能量电子以防止因离子植入发生的充电以及由电子导致的损坏，并且有效地中和了低能量离子束的空间电荷，并且可以提供一种能够应用于大面积基片的电荷中和装置。