JPH0622914Y2 - イオン注入機のソース部ベーパライザ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はイオン注入機のソースヘッドに搭載するベーパ
ライザ（蒸発機）に係り、当該ソース部ベーパライザの
容量，延いては試料室の容量を同機種型で従来の数倍の
容量にすることによりＬＳＩ製造プロセスに欠かすこと
のできないＢ，Asなどのイオン注入時間を増やすことが
でき、イオン注入機の稼働時間を延長させ、ＬＳＩ製造
工程の高効率化を図ると共に、加熱ボディとフランジを
一体型構成とする代わりに加熱ボディとフランジを継ぎ
パイプで接合した３分割型構成にすることにより加工性
を向上させ、低コストで製作できるイオン注入機のソー
ス部ベーパライザに関する。

〔従来技術〕

第２図は従来のソース部ベーパライザの一例の構成を示
す断面図で、３は内部に空気を入れた温度調節室10と円
柱形状の試料室９とを有する加熱ボディ、１はそのフラ
ンジ、４はノズルリテーナ、５は試料室９に連通するガ
スノズル、６は試料室９寄りの加熱ボディ３の外周に巻
回設置したシースヒータ、７は熱電対、８はＯリングで
ある。シースヒータ６の巻回部は加熱ボディ３の外周に
ロー付けされ、シースヒータ６の引出し部はフランジ１
にロー付けされている。

このような従来例はシースヒータ６により加熱ボディ３
を加熱し、その内部の試料室９を加熱して試料室９内の
試料を蒸発させ、このガスを試料室９よりガスノズル５
を経てアークチャンバ（図示せず）へ注入するものであ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のような従来例にあっては試料室９の形状が円柱形
状でその容量はおよそ8.3cm³と小さいため、ＬＳＩ製造
プロセスに欠かすことができないＢ，Asなどのイオン注
入時間を増大することができず、イオン注入機の稼働時
間を延長させてＬＳＩ製造工程の高効率化を図れないと
いう課題がある。

また、加熱ボディ３とフランジ１が一体型構造であるた
め、加工性も悪くシースヒータ６の巻回関係でコスト高
になるという課題もある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案ソース部ベーパライザは上記の課題を解決するた
め第１図示のように内部が温度調節室10となる継ぎパイ
プ２の一端部にフランジ１を接合し、この継ぎパイプ２
の他端部に加熱ボディ３を接合せしめ、この加熱ボディ
３の外周にシースヒータ６を巻回設置し、当該加熱ボデ
ィ３内に、従来の容量約8.3cm³に比し約３倍の容量約2
4.9cm³の試料室９を設けてなる構成としたものである。

〔作用〕

このような構成において加熱ボディ３はシースヒータ６
により加熱され、これによってその内部の試料室９が加
熱されて試料室９内の試料が蒸発せしめられ、そのガス
が試料室９よりガスノズル５を経てアークチャンバー
（図示せず）へ注入されることになる。

試料室９の容量は従来の約３倍の容量となっており、約
３倍の試料充填量となっているので、ＬＳＩ製造プロセ
スに欠かすことができないＢ，Asなどのイオン注入時間
が増大され、イオン注入機の稼働時間が延長されてＬＳ
Ｉ製造工程の高効率化が図れることになる。

また、加熱ボディ３とフランジ１を一体型構成とする代
わりに加熱ボディ３とフランジ１を継ぎパイプ２で接合
した３分割型構成となっているため、加工性が向上し、
低コストのイオン注入機のソース部ベーパライザが得ら
れることになる。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

第１図(a)は本考案ソース部ベーパライザの一実施例の
構成を示す断面図、第１図(b)は第１図(a)のＩ−Ｉ線矢
視断面図である。

本実施例は内部が空気を入れた温度調節室10となる継ぎ
パイプ２の一端部にフランジ１がロー付けにより接合さ
れ、この継ぎパイプ２の他端部に加熱ボディ３がロー付
けにより接合せしめられている。即ち、加熱ボディ３と
フランジ１を継ぎパイプ２で接合した３分割型構成とな
っている。

加熱ボディ３の外周にシースヒータ６が巻回設置され、
このシースヒータ６の巻回部は加熱ボディ３の外周にロ
ー付けされており、シースヒータ６の引き出し部はフラ
ンジ１にロー付けされている。加熱ボディ３内には第２
図の従来例における試料室９の容量約8.3cm³に比し約３
倍の容量約24.9cm³の試料室９が設けられている。

加熱ボディ３は500〜600℃に加熱され、フランジ１は水
冷されるため、継ぎパイプ２の肉厚を薄くして熱量効率
を高めるようにしてある。

試料室９は第１図(b)示のように加熱ボディ３の内面に
沿い中心に対し対称位置に２分割された変形楕円形状に
形成されている。熱電対７は２分割の試料室９，９間に
配置されている。

このような構成の本実施例において加熱ボディ３はシー
スヒータ６により加熱され、これによってその内部の試
料室９が加熱されて試料室９内の試料が蒸発せしめら
れ、そのガスが試料室９よりガスノズル５を経てアーク
チャンバー（図示せず）へ注入されることになる。

試料室９の容量は従来の約３倍の容量となっており、３
倍の試料充填量となっているので、ＬＳＩ製造プロセス
に欠かすことができないＢ，Asなどのイオン注入時間が
増大され、イオン注入機の稼働時間が延長されてＬＳＩ
製造工程の高効率化が図れることになる。

従来では試料室９が単なる円柱形状であったため、試料
容量を増大しても充分に熱が伝わらず、加熱コントロー
ルが困難となり、試料のベーパ量が平均化できなかった
が、本実施例では熱伝導効率，温度測定精度を考慮し、
試料室９が加熱ボディ３の内面に沿い、中心に対し対称
位置に２分割された変形楕円形状に形成されているの
で、試料充填量を従来の約３倍に増大しても充分に熱が
伝わるため、加熱コントロールが容易となり、試料のベ
ーパ量を平均化し易くなると共に持続時間を確保し、膜
質のよいＬＳＩ製造に寄与することができることにな
る。

また、加熱ボディ３とフランジ１を一体型構成とする代
わりに加熱ボディ３とフランジ１を継ぎパイプ２で接合
した３分割型構成となっているため、加工性が向上し、
低コストのイオン注入機のソース部ベーパライザが得ら
れることになる。

〔考案の効果〕

上述のように本考案によれば、試料質９の容量は従来の
約３倍の容量となっており、約３倍の試料充填量となっ
ているので、ＬＳＩ製造プロセスに欠かすことのできな
いＢ，Asなどのイオン注入時間を増大でき、イオン注入
機の稼働時間を延長できてＬＳＩ製造工程の高効率化を
図ることができる。

また、加熱ボディ３とフランジ１を継ぎパイプ２で接合
した分割型構造となっているため、加工性を向上でき、
低コストのイオン注入機のソース部ベーパライザを提供
することができる。

更にイオン注入機の１サイクル当たりの処理能力の増大
により一度の試料充填で長時間装置が稼働でき、フィラ
メントの消耗交換，アークチャンバーのメンテナンス時
期，サイクル等を考慮すると全体としてさらにＬＳＩ製
造の高効率化に寄与することができる。

また、試料室９を複数分割された変形楕円形状とするこ
とにより試料充填量を従来の約３倍に増大しても充分に
熱が伝わるため、加熱コントロールが容易となり、試料
のベーパ量を平均化することができるばかりでなく持続
時間を確保し膜質のよいＬＳＩ製造に寄与することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)は本考案ソース部ベーパライザの一実施例の
構成を示す断面図、第１図(b)は第１図(a)のＩ−Ｉ線矢
視断面図、第２図は従来のソース部ベーパライザの一例
の構成を示す断面図である。 １……フランジ、２……継ぎパイプ、３……加熱ボデ
ィ、６……シースヒータ、９……試料室、10……温度調
節室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部が温度調節室(10)となる継ぎパイプ
   (2)の一端部にフランジ(1)を接合し、この継ぎパイプ
   (2)の他端部に加熱ボディ(3)を接合せしめ、この加熱ボ
   ディ(3)の外周にシースヒータ(6)を巻回設置し、当該加
   熱ボディ(3)内に、従来の容量約8.3cm³に比し約３倍の
   容量約24.9cm³の試料室(9)を設け、この試料室(9)は加
   熱ボディ(3)の内面に沿い、中心に対し対称位置に複数
   分割された変形楕円形状に形成されていることを特徴と
   するイオン注入機のソース部ベーパライザ。