JP2000182526A

JP2000182526A - イオン源装置及びイオンビーム電流制御方法

Info

Publication number: JP2000182526A
Application number: JP10351981A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tsuda; 実津田
Original assignee: NEC Kyushu Ltd
Current assignee: NEC Kyushu Ltd
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】目標イオンビーム電流を特に低く設定した場
合に生ずるイオンビーム電流の不安定を解消する。【解決手段】開示されているイオン源装置は、アーク
チャンバ２に取り付けられてスリット５の開口面積を可
変させるスリット調整板６と、このスリット調整板６を
駆動するモータ８と、測定イオンビーム電流Ｉａと予め
設定された目標イオンビーム電流Ｉｂとの比較結果に基
づいてモータ８を制御するコントローラ１３とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、イオン源装置及
びイオンビーム電流制御方法に係り、詳しくは、イオン
注入装置に用いられるイオン源装置及びイオンビーム電
流制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、メモリ、プロセッサなどのＬＳ
Ｉ（大規模集積回路）で代表される半導体装置の製造に
おいては、半導体基板内にＰ型半導体領域又はＮ型半導
体領域を形成することが基本になっているが、それらＰ
型又はＮ型半導体領域を形成するには、イオン注入法が
欠かせなくなっている。このイオン注入法は、Ｐ型又は
Ｎ型半導体領域を形成すべき不純物をイオン化して、こ
のイオンを加速して半導体基板内に注入するものであ
り、不純物濃度及び深さの制御が容易であるという利点
を有している。

【０００３】そのようなイオン注入法はイオン注入装置
を用いて行われるが、このイオン注入装置には不純物を
イオン化して供給するためのイオン源装置が必要とな
る。図５は、従来のイオン源装置の構成を示すブロック
図である。同図において、所望の不純物を含んだイオン
源ガスを導入するアークチャンバ５１内にはフィラメン
ト５２が配置されて、アークチャンバ５１にアーク電源
５３からアーク電圧が印加される一方、フィラメント５
２にはフィラメント電源５４からフィラメント電圧に基
づいてフィラメント電流が供給されている。

【０００４】アークチャンバ５１から発生されたイオン
ビーム電流はビーム測定器５５で測定されて、この測定
イオンビーム電流Ｉａはコントローラ５６の一方に入力
端子に入力される。一方、予め設定された目標イオンビ
ーム電流Ｉｂがコントローラ５６の他方の入力端子に入
力されて、コントローラ５６は測定イオンビーム電流Ｉ
ａと目標イオンビーム電流Ｉｂとを比較して、この比較
結果に応じてフィラメント電源５４を制御する。

【０００５】まず、フィラメント５２から発生した熱電
子がアークチャンバ５１に達することによりアーク電流
が流れ、アークチャンバ５１に導入されたイオン源ガス
は、そのアーク電流によってプラズマ化されてイオンが
発生する。このイオンはアークチャンバ５１と対向して
いる引き出し電極によってアークチャンバ５１のスリッ
トを通じて外部へイオンビーム電流となって引き出され
る。そして、そのイオンはイオン源装置の引き出し電極
の後段に配置されている質量分析磁石により進路が曲げ
られて、分析スリットにより必要なイオン種のみが選択
されて先に進んで、加速管で加速されて、半導体基板に
照射されてイオン注入が行われるようになっている。

【０００６】ここで、アークチャンバ５１から引き出さ
れるイオンビーム電流は上述のアーク電流により制御さ
れ、このアーク電流はフィラメント５２のフィラメント
電流により生ずる熱電子量に依存する。したがって、高
いイオンビーム電流を得るにはフィラメント電流を大き
くして熱電子量を増加させることによりアーク電流を上
げ、低いイオンビーム電流を得るにはフィラメント電流
を小さくして熱電子量を減少させることによりアーク電
流を下げるようにする。

【０００７】ところで、上述のような従来のイオン源装
置において、目標イオンビーム電流Ｉｂが特に低く設定
された場合は、コントローラ５６はフィラメント電源５
４に対してフィラメント５２のフィラメント電流を小さ
くして熱電子量を減少させてアーク電流を下げる方向の
制御を行うが、イオンビーム電流が不安定になるという
欠点が生ずる。すなわち、目標イオンビーム電流が高く
設定された場合は、アーク電流を上げる方向の制御が行
われるが、この場合はイオン密度が高くなるので、スリ
ットを通じて引き出されるイオンビームは真っ直ぐにな
るため、イオンビーム電流は安定になる。これに対し
て、上述のように目標イオンビーム電流Ｉｂが低く設定
された場合、アーク電流を下げる方向の制御が行われる
と、この場合はイオン密度が低くなるので、スリットを
通じて引き出されるイオンビームは真っ直ぐにならずに
様々な方向に向かうようになるため、イオンビーム電流
は不安定になる。このようにイオンビーム電流が不安定
になると、引き出し電極で不要なＸ線が発生するなどの
原因となるため、結果的にイオン注入を行う上で再現性
に欠けるような支障が生ずるようになる。イオンビーム
通過経路の部材にイオンビームを引掛けることなく容易
にアライメント調整ができるようにしたイオン源装置
が、例えば特開平７−５０１４７号公報に開示されてい
る。同公報には、図６に示すように、アークチャンバ体
の開口を塞いで互いに向き合ってイオン導出口６１を形
成する一対の仕切板６２、６３と、この仕切板６２、６
３のそれぞれを移動しイオン導出口６１の位置及び大き
さを変える移動機構６４とを設け、イオン導出口６１よ
り放射されるイオンビームの光軸６７を仕切板６２、６
３を移動して引き出し電極６５、６６の中心軸６８と一
致させるように構成したイオン源装置が示されている。
６９はイオンビーム電流を測定するファラデーカップで
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報記
載のイオン源装置では、イオンビームの光軸と引き出し
電極の中心軸とを一致させるためにイオン導出口を形成
する一対の仕切板が設けられているだけで、目標イオン
ビーム電流を特に低く設定した場合に生ずる欠点につい
ては記載されていないので、依然としてイオンビーム電
流が不安定になるという欠点を解消することができな
い、という問題がある。

【０００９】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、目標イオンビーム電流を特に低く設定した場合
に生ずるイオンビーム電流の不安定を解消することがで
きるようにしたイオン源装置及びイオンビーム電流制御
方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、イオン源ガスを導入しイオ
ンビーム電流を引き出すスリットが設けられたアークチ
ャンバと、該アークチャンバ内に配置され上記イオン源
ガスをイオン化するアーク電流を発生させるフィラメン
トと、上記アークチャンバの上記スリットと対向するよ
うに配置された引き出し電極とを少なくとも備えたイオ
ン源装置であって、上記アークチャンバに取り付けられ
て上記スリットの開口面積を可変させるスリット調整板
と、該スリット調整板を駆動する駆動手段と、上記イオ
ンビーム電流と予め設定された目標イオンビーム電流と
の比較結果に基づいて上記駆動手段を制御する制御手段
とを備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
オン源装置に係り、上記イオンビーム電流を測定する測
定手段を備えたことを特徴としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のイオン源装置に係り、上記制御手段は、上記目標イ
オンビーム電流が低く設定されたとき上記スリットの開
口面積を可変させるように上記駆動手段を制御すること
を特徴としている。

【００１３】請求項４記載の発明は、アークチャンバ内
にイオン源ガスを導入し該イオン源ガスをアーク電流に
よりイオン化して、イオンビーム電流をスリットを通じ
て引き出し電極により上記アークチャンバの外部に引き
出すイオンビーム電流制御方法であって、上記イオンビ
ーム電流を低くする場合、上記アーク電流を下げること
なく上記スリットの開口面積を狭くすることにより、上
記イオンビーム電流が低くなるように制御することを特
徴としている。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項４記載のイ
オンビーム電流制御方法に係り、上記スリットの開口面
積を、上記アークチャンバに取り付けたスリット調整板
を移動させて狭くすることを特徴としている。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項５記載のイ
オンビーム電流制御方法に係り、予め目標イオンビーム
電流が低く設定された場合、該目標イオンビーム電流を
上記アークチャンバから引き出されたイオンビーム電流
と比較した後に、該イオンビーム電流が低くくなるよう
に上記スリット調整板を移動させることを特徴としてい
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は実施例を用いて
具体的に行う。図１は、この発明の一実施例であるイオ
ン源装置の構成を示すブロック図、図２は同イオン源装
置の主要部を示す側面図、図３は同イオン源装置の主要
部を示す斜視図である。この例のイオン源装置は、図１
〜図３に示すように、筒状のケーシング１内に例えばモ
リブデンのような高融点金属からなるアークチャンバ２
が設けられ、このアークチャンバ２内には例えばタング
ステンからなるフィラメント３が配置されている。アー
クチャンバ２の一端部にはイオン源ガス導入口４が設け
られる一方、このイオン源ガス導入口４と対向する他端
部にはスリット５が設けられている。スリット５はアー
クチャンバ２に取り付けられたスリット調整板６により
その開口面積が可変されるように構成され、このスリッ
ト調整板６の制御はモータ８により行われる。アークチ
ャンバ２のスリット５と対向するように引き出し電極７
が配置されて、この引き出し電極７によってアークチャ
ンバ２内に生じたイオンをスリット５を通じてイオンビ
ーム電流として引き出すようになっている。

【００１７】アークチャンバ２にアーク電源９からアー
ク電圧が印加される一方、フィラメント３にはフィラメ
ント電源１１からフィラメント電圧に基づいてフィラメ
ント電流が供給されている。アークチャンバ２から発生
されたイオンビーム電流はビーム測定器１２で測定され
て、この測定イオンビーム電流Ｉａはコントローラ１３
の一方の入力端子に入力される。一方、予め設定された
目標イオンビーム電流Ｉｂがコントローラ１３の他方の
入力端子に入力されて、コントローラ１３は測定イオン
ビーム電流Ｉａと目標イオンビーム電流Ｉｂとを比較し
て、この比較結果に応じてフィラメント電源１１を制御
する。

【００１８】スリット５の開口面積が一定の基で、比較
結果がＩａ＞Ｉｂのとき、コントローラ１３はフィラメ
ント電圧を低めるようにフィラメント電源１１を制御し
て、フィラメント電流を小さくしてアーク電流を下げる
方向に調整する。上述の場合と逆に、比較結果がＩａ＜
Ｉｂときは、コントローラ１３はフィラメント電圧を高
めるようにフィラメント電源１１を制御して、フィラメ
ント電流を大きくしてアーク電流を上げる方向に調整す
る。このように、スリット５の開口面積が一定の基で、
測定イオンビーム電流Ｉａと目標イオンビーム電流Ｉｂ
との比較結果に応じて、コントローラ１３にフィードバ
ック制御を行わせることにより、引き出し電極７により
アークチャンバ２からスリット５を通じて引き出される
イオンビーム電流は、最終的に目標イオンビーム電流Ｉ
ｂに一致するように調整される。

【００１９】また、コントローラ１３は、目標イオンビ
ーム電流Ｉｂが特に低く設定されたときは、フィラメン
ト電源１１を制御することなく、モータ８を制御してス
リット調整板６によりスリット５の開口面積を可変させ
て、イオンビーム電流を調整する。この場合に、特に低
く設定される目標イオンビーム電流の具体的な範囲は、
予め設定するようにしてこの値は必要に応じて可変でき
るようにする。

【００２０】このように目標イオンビーム電流が特に低
く設定された範囲において、比較結果がＩａ＞Ｉｂと
き、コントローラ１３はスリット調整板９を上方向に移
動させるようにモータ７を制御して、スリット５の開口
面積を減少させてイオンビーム電流を低くする方向に調
整する。上述の場合と逆に、比較結果がＩａ＜Ｉｂのと
きは、コントローラ１３はスリット調整板９を下方向に
移動させるようにモータ７を制御して、スリット５の開
口面積を増加させてイオンビーム電流を高くする方向に
調整する。

【００２１】このように、目標イオンビーム電流が特に
低く設定された範囲において、測定イオンビーム電流Ｉ
ａと目標イオンビーム電流Ｉｂとの比較結果に応じて、
コントローラ１３にフィードバック制御を行わせること
により、引き出し電極７によりアークチャンバ２からス
リット５を通じて引き出されるイオンビーム電流は、最
終的に目標イオンビーム電流Ｉｂに一致するように調整
される。したがって、アーク電流を一定に保持したまま
で、スリット５の開口面積を可変させるだけでイオンビ
ーム電流を下げるので、イオン密度を低くすることがな
くなる。それゆえ、スリットを通じて引き出されるイオ
ンビームは様々な方向に向かうことが防止されるため、
イオンビーム電流は安定になる。

【００２２】次に、この例の構成のイオン源装置を用い
たイオンビーム電流制御方法について説明する。まず、
フィラメント３から発生した熱電子がアークチャンバ２
に達することによりアーク電流が流れ、イオン源ガス導
入口４からアークチャンバ２に導入されたイオン源ガス
は、そのアーク電流によってプラズマ化されてイオンが
発生する。次に、そのイオンはアークチャンバ２と対向
している引き出し電極によってアークチャンバ２のスリ
ット５を通じて外部へイオンビーム電流となって引き出
される。ここで、スリット調整板６の動作を停止させる
ことにより、スリット５の開口面積を一定に保持する。
この状態で、スリット５から引出されたイオンビーム電
流をビーム測定器１０で測定して、この測定イオンビー
ム電流Ｉａをコントローラ１３の一方の入力端子に入力
する。一方、予め設定された目標イオンビーム電流Ｉｂ
をコントローラ１３の他方の入力端子に入力する。そし
て、コントローラ１３は、両イオンビーム電流Ｉａ、Ｉ
ｂを比較した結果、Ｉａ＞Ｉｂのときは、フィラメント
電圧を低めるようにフィラメント電源１１を制御する。

【００２３】これにより、フィラメント３のフィラメン
ト電流が小さくなるのでアーク電流は下げられ、したが
ってイオンビーム電流も低くなる。逆に、コントローラ
１３は、比較結果がＩａ＜Ｉｂときは、フィラメント電
圧を高めるようにフィラメント電源１１を制御する。こ
れにより、フィラメント３のフィラメント電流が大きく
なるのでアーク電流は上がり、したがってイオンビーム
電流も高くする。

【００２４】このように、スリット５の開口面積が一定
の基では、測定イオンビーム電流Ｉａと目標イオンビー
ム電流Ｉｂとの比較結果に応じて、コントローラ１３に
よりアーク電流を制御してイオンビーム電流Ｉａの調整
を行って、最終的に目標イオンビーム電流Ｉｂに一致す
るように調整する。

【００２５】次に、目標イオンビーム電流Ｉｂが予め設
定された範囲に入るように特に低く設定されたときは、
フィラメント電源１１の微調整を除いてコントローラ１
３によるフィラメント電源９の制御を停止させ、代わり
にコントローラ１３によりモータ８の制御を行うように
切り替える。以下、図４のフローチャートを参照して、
目標イオンビーム電流Ｉｂが予め設定された範囲に入る
ように特に低く設定されたときのイオンビーム電流制御
方法について説明する。

【００２６】まず、ビーム測定器１２によりイオンビー
ム電流Ｉａを測定した（Ｓ１）後、コントローラ１３で
測定イオンビーム電流Ｉａと目標イオンビーム電流Ｉｂ
とを比較（Ｓ２）する。比較結果がＩａ＞Ｉｂときは、
コントローラ１３はスリット調整板９を上方向に移動さ
せるようにモータ７を制御する（Ｓ３）。これにより、
スリット５の開口面積を減少させてイオンビーム電流を
低める方向に調整する（Ｓ４）。そして、測定イオンビ
ーム電流Ｉａが、最終的に目標イオンビーム電流Ｉｂに
一致するように調整する（Ｓ５）。

【００２７】上述の場合と逆に、比較結果がＩａ＜Ｉｂ
ときは、コントローラ１３はスリット調整板９を下方向
に移動させるようにモータ７を制御する（Ｓ６）。これ
により、スリット５の開口面積を増加させてイオンビー
ム電流を高める方向に調整する（Ｓ７）。そして、測定
イオンビーム電流Ｉａが、最終的に目標イオンビーム電
流Ｉｂに一致するように調整する（Ｓ５）。

【００２８】上述したように、目標イオンビーム電流Ｉ
ｂが特に低く設定された範囲においては、測定イオンビ
ーム電流Ｉａと目標イオンビーム電流Ｉｂとの比較結果
に応じて、コントローラ１３にフィードバック制御を行
わせることにより、引き出し電極７によりアークチャン
バ２からスリット５を通じて引き出されるイオンビーム
電流は、最終的に目標イオンビーム電流Ｉｂに一致する
ように調整される。

【００２９】このように、この例の構成のイオン源装置
によれば、アークチャンバ２に取り付けられてスリット
５の開口面積を可変させるスリット調整板６と、このス
リット調整板６を駆動するモータ８と、測定イオンビー
ム電流Ｉａと予め設定された目標イオンビーム電流Ｉｂ
との比較結果に基づいてモータ８を制御するコントロー
ラ１３とを備えるようにしたので、フィラメント電源１
１を制御することなくイオンビーム電流を調整すること
ができる。また、この例の構成のイオンビーム電流制御
方法によれば、目標イオンビーム電流が特に低く設定さ
れた範囲において、アーク電流を一定に保持したまま
で、スリットの開口面積を可変させるだけでイオンビー
ム電流を下げるので、イオン密度を低くすることがなく
なる。したがって、目標イオンビーム電流を特に低く設
定した場合に生ずるイオンビーム電流の不安定を解消す
ることができる。

【００３０】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、スリッ
トの開口面積を可変させるスリット調整板は１個を用い
た例で説明したが、複数個用いることもでき、これによ
ってより細かなイオンビーム電流の調整ができるように
なる。

【００３１】また、アークチャンバ、フィラメントなど
を構成する材料はモリブデン、タングステンに限らず、
チタン、タンタルなどの他の高融点金属を用いることが
できる。また、イオン源ガスとしては、Ｐ型半導体領域
又はＮ型半導体領域を形成するために通常用いられてい
る硼素、燐、砒素などの不純物を含むものであれば、特
定の材料に限ることはない。また、半導体基板内にＰ型
半導体領域又はＮ型半導体領域を形成する場合に限ら
ず、多結晶シリコンなどのような導電材料、あるいはシ
リコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＢＳＧ(Boro-Silicate
Glass）膜、ＰＳＧ（Phospho-Silicate Glass)膜、Ｂ
ＰＳＧ（Boro-Phospho-Silicate Glass)膜などの絶縁膜
に所望の不純物をイオン注入する場合にも適用すること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のイオン
源装置によれば、アークチャンバに取り付けられてスリ
ットの開口面積を可変させるスリット調整板と、このス
リット調整板を駆動する駆動手段と、測定イオンビーム
電流と予め設定された目標イオンビーム電流との比較結
果に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを備えるよ
うにしたので、フィラメント電源を制御することなくイ
オンビーム電流を調整することができる。また、この例
の構成のイオンビーム電流制御方法によれば、目標イオ
ンビーム電流が特に低く設定された範囲において、アー
ク電流を一定に保持したままで、スリットの開口面積を
可変させるだけでイオンビーム電流を下げるので、イオ
ン密度を低くすることがなくなる。したがって、目標イ
オンビーム電流を特に低く設定した場合に生ずるイオン
ビーム電流の不安定を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるイオン源装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】同イオン源装置の主要部を示す側面図である。

【図３】同イオン源装置の主要部を示す斜視図である。

【図４】同イオン源装置を用いたイオンビーム電流制御
方法を説明するフローチャートである。

【図５】従来のイオン源装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】従来のイオン源装置の構成を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ケーシング２アークチャンバ３フィラメント４イオン源ガス導入口５スリット６スリット調整板７引き出し電極８モータ９アーク電源１１フィラメント電源１２ビーム測定器１３コントローラＩａ測定イオンビーム電流Ｉｂ目標イオンビーム電流

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１０月１２日（１９９９．１０．
１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、イオン源ガスを導入しイオ
ンビーム電流を引き出すスリットが設けられたアークチ
ャンバと、該アークチャンバ内に配置され上記イオン源
ガスをイオン化するアーク電流を発生させるフィラメン
トと、上記アークチャンバの上記スリットと対向するよ
うに配置された引き出し電極とを少なくとも備えたイオ
ン源装置に係り、上記アークチャンバに取り付けられて
上記スリットの開口面積を可変させるスリット調整板
と、該スリット調整板を駆動する駆動手段と、上記イオ
ンビーム電流と予め設定された目標イオンビーム電流と
の比較結果に基づいて上記駆動手段及び上記フィラメン
トの電源の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴と
している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、請求項４記載の発明は、請求項１、
２又は３記載のイオン源装置に係り、上記制御手段が、
上記フィラメントの制御を停止し、上記スリットの開口
面積を可変させるように上記駆動手段を制御することを
特徴としている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】また、請求項５記載の発明は、アークチャ
ンバ内にイオン源ガスを導入し該イオン源ガスをアーク
電流によりイオン化して、イオンビーム電流をスリット
を通じて引き出し電極により上記アークチャンバの外部
に引き出すイオンビーム電流制御方法に係り、上記イオ
ンビーム電流を低くする場合、上記アークチャンバ内に
配置され上記アーク電流を調整するフィラメント電源の
微調整を除いて制御を停止し、上記アーク電流を下げる
ことなく上記スリットの開口面積を狭くすることによ
り、上記イオンビーム電流が低くなるように制御するこ
とを特徴としている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載のイオンビーム電流制御方法に係り、上記スリットの
開口面積を、上記アークチャンバに取り付けたスリット
調整板を移動させることで狭くすることを特徴としてい
る。また、請求項７記載の発明は、請求項６記載のイオ
ンビーム電流制御方法に係り、予め目標イオンビーム電
流が低く設定された場合、該目標イオンビーム電流を上
記アークチャンバから引き出されたイオンビーム電流と
比較した後に、該イオンビーム電流が低くくなるように
上記スリット調整板を移動させることを特徴としてい
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のイオン
源装置は、アークチャンバに取り付けられてスリットの
開口面積を可変させるスリット調整板と、このスリット
調整板を駆動する駆動手段と、測定イオンビーム電流と
予め設定された目標イオンビーム電流との比較結果に基
づいて駆動手段及び前記フィラメントの電源の制御を行
う制御手段とを備えることにより、目標イオンビーム電
流が特に低く設定された範囲において、アーク電流を一
定に保持したままで、つまり、フィラメント電源を制御
することなく、スリットの開口面積を可変させるだけで
イオンビーム電流を下げるので、イオン密度の低下が生
じない、つまり、イオンビーム電流が安定する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン源ガスを導入しイオンビーム電流
を引き出すスリットが設けられたアークチャンバと、該
アークチャンバ内に配置され前記イオン源ガスをイオン
化するアーク電流を発生させるフィラメントと、前記ア
ークチャンバの前記スリットと対向するように配置され
た引き出し電極とを少なくとも備えたイオン源装置であ
って、前記アークチャンバに取り付けられて前記スリットの開
口面積を可変させるスリット調整板と、該スリット調整
板を駆動する駆動手段と、前記イオンビーム電流と予め
設定された目標イオンビーム電流との比較結果に基づい
て前記駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特
徴とするイオン源装置。
【請求項２】前記イオンビーム電流を測定する測定手
段を備えたことを特徴とする請求項１記載のイオン源装
置。
【請求項３】前記制御手段は、前記目標イオンビーム
電流が低く設定されたとき前記スリットの開口面積を可
変させるように前記駆動手段を制御することを特徴とす
る請求項１又は２記載のイオン源装置。
【請求項４】アークチャンバ内にイオン源ガスを導入
し該イオン源ガスをアーク電流によりイオン化して、イ
オンビーム電流をスリットを通じて引き出し電極により
前記アークチャンバの外部に引き出すイオンビーム電流
制御方法であって、前記イオンビーム電流を低くする場合、前記アーク電流
を下げることなく前記スリットの開口面積を狭くするこ
とにより、前記イオンビーム電流が低くなるように制御
することを特徴とするイオンビーム電流制御方法。
【請求項５】前記スリットの開口面積を、前記アーク
チャンバに取り付けたスリット調整板を移動させて狭く
することを特徴とする請求項４記載のイオンビーム電流
制御方法。
【請求項６】予め目標イオンビーム電流が低く設定さ
れた場合、該目標イオンビーム電流を前記アークチャン
バから引き出されたイオンビーム電流と比較した後に、
該イオンビーム電流が低くくなるように前記スリット調
整板を移動させることを特徴とする請求項５記載のイオ
ンビーム電流制御方法。