JPH0580099B2 - - Google Patents
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- JPH0580099B2 JPH0580099B2 JP58158951A JP15895183A JPH0580099B2 JP H0580099 B2 JPH0580099 B2 JP H0580099B2 JP 58158951 A JP58158951 A JP 58158951A JP 15895183 A JP15895183 A JP 15895183A JP H0580099 B2 JPH0580099 B2 JP H0580099B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、常温では固体状の試料を真空加熱炉
で昇温、気化させてイオン化室に導入してイオン
ビームとするイオン源に係り、特に、試料の取扱
いの安全化と簡易化を図つたイオン源に関するも
ので、例えば半導体装置製造におけるイオン打込
み装置等に適用することができる。
で昇温、気化させてイオン化室に導入してイオン
ビームとするイオン源に係り、特に、試料の取扱
いの安全化と簡易化を図つたイオン源に関するも
ので、例えば半導体装置製造におけるイオン打込
み装置等に適用することができる。
半導体のイオン打込み装置においては、砒素、
燐、アンチモン等を試料とし、これらの試料を高
速イオンビーム化して、これを不純物として半導
体に打込むことが行なわれる。この場合、これら
の試料は常温（15℃）では固体状であるため、真
空中で加熱昇温して気化させる真空加熱炉を含む
イオン源装置が用いられている。従来のイオン源
装置においては、文献（G.Dearnaley、他２名
著；“Ion Inplanaftion”、PP.324−325、North
Holland Publishing Co.、Amsterdam、
London（1973年））にも一例が示されているよう
に、試料は直接、加熱炉に挿入されていたが、試
料挿入時及び作業終了後炉内に残留した試料を排
出する際など、試料の粉末を周囲に散乱させる危
険性があり、取扱い及び安全性の点で問題があつ
た。特に、砒素は有毒性の元素であり、固体試料
の使用が強く望まれ、試料の加熱炉への入れ換え
作業には、より安全な装置が求められている。
燐、アンチモン等を試料とし、これらの試料を高
速イオンビーム化して、これを不純物として半導
体に打込むことが行なわれる。この場合、これら
の試料は常温（15℃）では固体状であるため、真
空中で加熱昇温して気化させる真空加熱炉を含む
イオン源装置が用いられている。従来のイオン源
装置においては、文献（G.Dearnaley、他２名
著；“Ion Inplanaftion”、PP.324−325、North
Holland Publishing Co.、Amsterdam、
London（1973年））にも一例が示されているよう
に、試料は直接、加熱炉に挿入されていたが、試
料挿入時及び作業終了後炉内に残留した試料を排
出する際など、試料の粉末を周囲に散乱させる危
険性があり、取扱い及び安全性の点で問題があつ
た。特に、砒素は有毒性の元素であり、固体試料
の使用が強く望まれ、試料の加熱炉への入れ換え
作業には、より安全な装置が求められている。
質量分析器などでは、試料をガラス容器（アン
プル）に封入し真空中でアンプルを破壊させるこ
とが行なわれており、イオン源にこれを応用すれ
ば試料挿入時の問題は無くなるが、しかし残留試
料が周囲に散乱する問題は依然として残り、さら
に、ガラスの破片を排出する問題が加わることに
なる。
プル）に封入し真空中でアンプルを破壊させるこ
とが行なわれており、イオン源にこれを応用すれ
ば試料挿入時の問題は無くなるが、しかし残留試
料が周囲に散乱する問題は依然として残り、さら
に、ガラスの破片を排出する問題が加わることに
なる。
本発明の目的は、イオン源装置における上記し
た従来技術での問題を解決し、試料を安全かつ簡
易に取扱うことのできるイオン源を提供すること
にある。
た従来技術での問題を解決し、試料を安全かつ簡
易に取扱うことのできるイオン源を提供すること
にある。
本発明の特徴は、試料の気化温度に耐える材料
で作られ、内部に試料を密封した状態で加熱炉内
に挿脱可能に挿入される容器と、常時はバネ力で
上方位置にあるが、加熱炉を真空排気後、外部か
らの押圧操作で下降して前記容器の密封状態を破
る可動の針とを備えた構成とするにある。
で作られ、内部に試料を密封した状態で加熱炉内
に挿脱可能に挿入される容器と、常時はバネ力で
上方位置にあるが、加熱炉を真空排気後、外部か
らの押圧操作で下降して前記容器の密封状態を破
る可動の針とを備えた構成とするにある。
この場合の容器としては、試料が砒素、燐、ア
ンチモン等である場合は、それぞれの気化温度に
耐える金属製の密封容器を、あるいは試料を密封
状に収納したガラス容器の外側をさらに一部開放
または全密閉の金属製容器でかこんで構成される
容器を採用することができ、また、試料が
GaCl3、AlCl3、GaI3、AlI3等の金属、ハロゲン
化合物である場合は、これらの化合物の気化温度
は比較的低いことから、容器としては、溶融点が
それぞれの気化温度より高い合成樹脂製の容器を
採用することもできる。ただし、上記金属容器に
は、可動の針で破り易いように、可動針の当る部
分の厚さの薄い個所を設ける。
ンチモン等である場合は、それぞれの気化温度に
耐える金属製の密封容器を、あるいは試料を密封
状に収納したガラス容器の外側をさらに一部開放
または全密閉の金属製容器でかこんで構成される
容器を採用することができ、また、試料が
GaCl3、AlCl3、GaI3、AlI3等の金属、ハロゲン
化合物である場合は、これらの化合物の気化温度
は比較的低いことから、容器としては、溶融点が
それぞれの気化温度より高い合成樹脂製の容器を
採用することもできる。ただし、上記金属容器に
は、可動の針で破り易いように、可動針の当る部
分の厚さの薄い個所を設ける。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。第１
図において、１は試料、２は金属製の容器、３は
常時はバネ４のバネ力で上方位置にあるが上方か
ら押圧されることによつて下降して容器２の上面
に貫通孔をあける働きをする針、５は加熱炉６の
フタ、７は加熱炉６を加熱するヒータ、８は加熱
炉６内に生じた試料蒸気をイオン化室９に導入す
る導管、１０は装置の外壁、１１は装置のフタ、
１２は針３を下降させる際に用いるつまみであ
る。試料１は金属製の容器２に真空またはアルゴ
ン等の希ガスで密封されている。装置１０内を大
気圧とした状態で、フタ１１及び加熱炉６のフタ
５を取外し、上記試料１が密封された容器２を、
加熱炉６内の所定の位置に挿入する。フタ５及び
１１を取付け、装置１０の内部を真空排気し所定
の圧力以下に到達後、フタ１１に取付けられてい
るつまみ１２を回転し、フタ５に配置されている
針３を下降させ、これにより、金属製の容器２の
上面に貫通孔をあける。この貫通孔があいてか
ら、つまみ１２を逆に回転することにより、針３
はバネ４により容器２の上面から離れ、容器２と
加熱炉６内とが連通する。ヒータ７に通電して加
熱炉６を加熱昇温すれば、試料１は気化し、生じ
た試料上記は導管８を通つてイオン化室９に供給
される。排出の場合は、加熱炉を冷却し、装置１
０内を大気圧としてからフタ１１及び５を取外
し、容器２を引き出し、そのまま廃棄処分する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。第１
図において、１は試料、２は金属製の容器、３は
常時はバネ４のバネ力で上方位置にあるが上方か
ら押圧されることによつて下降して容器２の上面
に貫通孔をあける働きをする針、５は加熱炉６の
フタ、７は加熱炉６を加熱するヒータ、８は加熱
炉６内に生じた試料蒸気をイオン化室９に導入す
る導管、１０は装置の外壁、１１は装置のフタ、
１２は針３を下降させる際に用いるつまみであ
る。試料１は金属製の容器２に真空またはアルゴ
ン等の希ガスで密封されている。装置１０内を大
気圧とした状態で、フタ１１及び加熱炉６のフタ
５を取外し、上記試料１が密封された容器２を、
加熱炉６内の所定の位置に挿入する。フタ５及び
１１を取付け、装置１０の内部を真空排気し所定
の圧力以下に到達後、フタ１１に取付けられてい
るつまみ１２を回転し、フタ５に配置されている
針３を下降させ、これにより、金属製の容器２の
上面に貫通孔をあける。この貫通孔があいてか
ら、つまみ１２を逆に回転することにより、針３
はバネ４により容器２の上面から離れ、容器２と
加熱炉６内とが連通する。ヒータ７に通電して加
熱炉６を加熱昇温すれば、試料１は気化し、生じ
た試料上記は導管８を通つてイオン化室９に供給
される。排出の場合は、加熱炉を冷却し、装置１
０内を大気圧としてからフタ１１及び５を取外
し、容器２を引き出し、そのまま廃棄処分する。
容器２の金属と長時間接触していると変質する
可能性のある試料の場合は、第２図に一例を示す
ように、まず試料１をガラス容器１３に密閉状に
封入し、このガラス容器１３の外周を、さらに金
属製の容器２で包み込むようにする。この構成の
容器を用いるときには、金属製の容器２に孔をあ
けると同時にガラス容器１３が破壊するようにす
る。上記の構成の場合、試料１はガラス容器１３
で密封されているため、金属製の容器２は必ずし
も密封する必要はないが、ガラス容器１３が誤つ
て壊れた場合の危険性がある場合には、有毒性や
引火性等に対する安全上から、金属性の容器２も
密封することが好ましい。なお、第２図の符号１
４は、ガラス容器１３を密封する際の封じ部を示
している。
可能性のある試料の場合は、第２図に一例を示す
ように、まず試料１をガラス容器１３に密閉状に
封入し、このガラス容器１３の外周を、さらに金
属製の容器２で包み込むようにする。この構成の
容器を用いるときには、金属製の容器２に孔をあ
けると同時にガラス容器１３が破壊するようにす
る。上記の構成の場合、試料１はガラス容器１３
で密封されているため、金属製の容器２は必ずし
も密封する必要はないが、ガラス容器１３が誤つ
て壊れた場合の危険性がある場合には、有毒性や
引火性等に対する安全上から、金属性の容器２も
密封することが好ましい。なお、第２図の符号１
４は、ガラス容器１３を密封する際の封じ部を示
している。
金属製の容器２の上面に、第３図の斜視図に示
すように、小片１５を設けておけば、容器２を加
熱炉６から容易に排出することができる。即ち、
第３図ａの小片１５をピンセツト等で起こして第
３図ｂの１５′の状態とし、この１５′をつまんで
引き出すようにすればよい。
すように、小片１５を設けておけば、容器２を加
熱炉６から容易に排出することができる。即ち、
第３図ａの小片１５をピンセツト等で起こして第
３図ｂの１５′の状態とし、この１５′をつまんで
引き出すようにすればよい。
また、金属製の容器２の上面中央部に第４図に
示したような部分的に薄い個所を設けることによ
り、針３による孔あけ作業を容易とすることがで
きる。
示したような部分的に薄い個所を設けることによ
り、針３による孔あけ作業を容易とすることがで
きる。
なお、以上の実施例においては、試料として砒
素、燐、アンチモン等を採用する場合を考えて、
容器は金属製の容器あるいはガラス容器と金属容
器との２重構成の容器を採用するとして説明した
が、試料がGaCl3、AlCl3、GaI3、AlI3等である
場合は、前述のようにこれらの試料の気化温度が
比較的低いことから、容器としては必らずしも金
属製やガラス製の容器を採用する必要はなく、作
製容易な合成樹脂製容器とすることができ、同様
の効果を生じさせることが可能である。
素、燐、アンチモン等を採用する場合を考えて、
容器は金属製の容器あるいはガラス容器と金属容
器との２重構成の容器を採用するとして説明した
が、試料がGaCl3、AlCl3、GaI3、AlI3等である
場合は、前述のようにこれらの試料の気化温度が
比較的低いことから、容器としては必らずしも金
属製やガラス製の容器を採用する必要はなく、作
製容易な合成樹脂製容器とすることができ、同様
の効果を生じさせることが可能である。
以上述べたように、本発明によれば、非常に簡
単な構成により試料、特に毒性や引火性などの危
険な試料、を安全かつ容易に取扱うことができ、
また試料は密封された状態で保管されるようにな
ることから、不純物が混入したり変質を生じたり
することがなく、常に均質な試料蒸気をイオン化
室に供給でき、イオン打込装置などに適用して大
きな効果を生じさせることができる。
単な構成により試料、特に毒性や引火性などの危
険な試料、を安全かつ容易に取扱うことができ、
また試料は密封された状態で保管されるようにな
ることから、不純物が混入したり変質を生じたり
することがなく、常に均質な試料蒸気をイオン化
室に供給でき、イオン打込装置などに適用して大
きな効果を生じさせることができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は
本発明における試料容器の他の実施例を示す図、
第３図は同じく金属製容器の斜視図でａは引出し
用小片を起こす前、ｂは起こした後の状態を示す
図、第４図は金属容器の上面に設けられる薄い部
分の一例を示す平面図と断面図である。 符号の説明、１……試料、２……金属製容器、
３……針、４……バネ、５……加熱炉のフタ、６
……加熱炉、７……ヒータ、８……導管、９……
イオン化室、１０……装置の外壁、１１……装置
のフタ、１２……つまみ、１３……ガラス容器、
１４……ガラス容器の封じ部、１５，１５′……
取出し用小片。
本発明における試料容器の他の実施例を示す図、
第３図は同じく金属製容器の斜視図でａは引出し
用小片を起こす前、ｂは起こした後の状態を示す
図、第４図は金属容器の上面に設けられる薄い部
分の一例を示す平面図と断面図である。 符号の説明、１……試料、２……金属製容器、
３……針、４……バネ、５……加熱炉のフタ、６
……加熱炉、７……ヒータ、８……導管、９……
イオン化室、１０……装置の外壁、１１……装置
のフタ、１２……つまみ、１３……ガラス容器、
１４……ガラス容器の封じ部、１５，１５′……
取出し用小片。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 常温では固体状の試料を真空加熱炉で昇温、
気化させてイオン化室に導入するイオン源におい
て、試料の気化温度に耐える材料で作られ内部に
試料を密封した状態で前記加熱炉内に挿脱可能に
挿入される容器と、常時はバネ力で上方位置にあ
り、加熱炉を真空排気後に外部からの押圧操作に
よつて下降して前記容器の密封状態を破るように
なされた可動の針とを備えたことを特徴とするイ
オン源。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のイオン源におい
て、前記容器が金属製容器であり、かつ、該金属
製容器の上記可動の針が当る部分に厚さの薄い個
所を設けたことを特徴とするイオン源。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のイオン源におい
て、前記容器が、試料を密封状態に収納したガラ
ス容器と、このガラス容器をその外周部で包み込
む一部開放状または全密封状の金属容器とからな
る容器であることを特徴とするイオン源。 ４ 特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに
記載のイオン源において、前記加熱炉が、その下
部にイオン化室に連通する導管が取付けられ、そ
の上部には着脱自在のフタが装着され、さらに、
このフタに常時はバネ力で上方位置にあるが外部
からの押圧操作で下降する針が取付けられている
加熱炉であることを特徴とするイオン源。 ５ 特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに
記載のイオン源において、前記試料が砒素、燐、
アンチモンのいずれかであり、上記試料の蒸気を
イオンビームとしこれを不純物として半導体に注
入するイオン打込みに用いることを特徴とするイ
オン源。 ６ 特許請求の範囲第１項記載のイオン源におい
て、前記試料がGaCl3、AlCl3、GaI3、AlI3など
の金属ハロゲン化合物であり、前記容器が、合成
樹脂製の容器であることを特徴とするイオン源。 ７ 特許請求の範囲第２項記載のイオン源におい
て、前記金属製容器が、この容器を前記加熱炉か
ら取出す際に用いる取出し用小片が容器の一部に
取付けられている金属製容器であることを特徴と
するイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158951A JPS6054150A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158951A JPS6054150A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054150A JPS6054150A (ja) | 1985-03-28 |
| JPH0580099B2 true JPH0580099B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=15682898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158951A Granted JPS6054150A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054150A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62503059A (ja) * | 1985-05-17 | 1987-12-03 | エアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレーテッド | イオンビ−ム注入システム |
| WO1987006389A1 (en) * | 1986-04-09 | 1987-10-22 | J.C. Schumacher Company | Semiconductor dopant vaporizer |
| JP2563012Y2 (ja) * | 1990-03-26 | 1998-02-18 | 株式会社リコー | 現像装置 |
| US7655932B2 (en) | 2007-01-11 | 2010-02-02 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for providing ion source feed materials |
| US10087520B2 (en) * | 2016-06-21 | 2018-10-02 | Axcelis Technologies, Inc. | Implantation using solid aluminum iodide (AlI3) for producing atomic aluminum ions and in situ cleaning of aluminum iodide and associated by-products |
| US10676370B2 (en) * | 2017-06-05 | 2020-06-09 | Axcelis Technologies, Inc. | Hydrogen co-gas when using aluminum iodide as an ion source material |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2882410A (en) * | 1946-06-14 | 1959-04-14 | William M Brobeck | Ion source |
-
1983
- 1983-09-01 JP JP58158951A patent/JPS6054150A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2882410A (en) * | 1946-06-14 | 1959-04-14 | William M Brobeck | Ion source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6054150A (ja) | 1985-03-28 |
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