JPS60205951A - アルミニウムイオン用マイクロ波イオン源 - Google Patents
アルミニウムイオン用マイクロ波イオン源Info
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- JPS60205951A JPS60205951A JP6068384A JP6068384A JPS60205951A JP S60205951 A JPS60205951 A JP S60205951A JP 6068384 A JP6068384 A JP 6068384A JP 6068384 A JP6068384 A JP 6068384A JP S60205951 A JPS60205951 A JP S60205951A
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体製造に用いられるイオン打込装置６の
マイクロ波イオンｆ〃；（に関するもｑ）で、特にアル
ミニウムイオンの打込みに用いるマイクロ波イオン源に
関するものである。
マイクロ波イオンｆ〃；（に関するもｑ）で、特にアル
ミニウムイオンの打込みに用いるマイクロ波イオン源に
関するものである。
従来、イオン打込装置のイオン源には、フィラメントを
用いたフリーマン型のイオン源が多く用いられている。
用いたフリーマン型のイオン源が多く用いられている。
ところが、このイオン源はイオンビームを長時間引出そ
うとすると、フィラメントが消耗した頻繁に交換しなけ
ればならないという欠点がある。
うとすると、フィラメントが消耗した頻繁に交換しなけ
ればならないという欠点がある。
この欠点を補うためにフイラメン１〜を用いないマイク
ロ波イオン源が提案さオしている。
ロ波イオン源が提案さオしている。
例えば、特開昭５１−１１９２８７号公報で示されてい
るような短冊ビームイオン源や、特開昭５２−５４８９
７号公報で示されているような固体物質用プラズマイオ
ン源、さらに特開昭５２−５２００９９号公報に示され
ているようにイオン化箱の材料を窒化ボロンで被覆し、
ボロンのプラズマ化によるボロンイオンを得る固体物質
用プラズマイオン源である。
るような短冊ビームイオン源や、特開昭５２−５４８９
７号公報で示されているような固体物質用プラズマイオ
ン源、さらに特開昭５２−５２００９９号公報に示され
ているようにイオン化箱の材料を窒化ボロンで被覆し、
ボロンのプラズマ化によるボロンイオンを得る固体物質
用プラズマイオン源である。
第１図は従来の固体物質用プラズマイオン源の構造を示
す図であり、１はマイクロ波用アンテナ、２は真空シー
ル用絶縁物、３はイオン化箱、４は磁場コイル、５は引
出電極、６は接地電極、７はイオンビーム、８は固体物
質用蒸発炉、９は固体試料である。
す図であり、１はマイクロ波用アンテナ、２は真空シー
ル用絶縁物、３はイオン化箱、４は磁場コイル、５は引
出電極、６は接地電極、７はイオンビーム、８は固体物
質用蒸発炉、９は固体試料である。
この構造では、固体試料９を蒸発炉８で蒸気化したイオ
ン化箱３に導入し、マイクロ波アンテナ１からのマイク
ロ波を磁場コイル４からの直流磁界によつ°Ｃブラスマ
化し、引出電極５とイオン化箱３の間に加速電圧を印加
してビームを引出すことができる。
ン化箱３に導入し、マイクロ波アンテナ１からのマイク
ロ波を磁場コイル４からの直流磁界によつ°Ｃブラスマ
化し、引出電極５とイオン化箱３の間に加速電圧を印加
してビームを引出すことができる。
ところが、このイオン源はイオン化箱３の他に固定物質
用蒸発炉８を新たに必要とし、その構造の熱設旧が難し
く、また温度制御回路が必要となるために、操作が複雑
になる欠点がある。
用蒸発炉８を新たに必要とし、その構造の熱設旧が難し
く、また温度制御回路が必要となるために、操作が複雑
になる欠点がある。
すなわち、蒸気圧を７１シトロールするには、蒸気炉８
の温度を微妙に制御しなければならず、イオン化箱３か
らの伝熱を遮断する必要もある。このため、蒸発炉８の
設計が困難となり、温度制御回路の操作も複雑になって
しまう。
の温度を微妙に制御しなければならず、イオン化箱３か
らの伝熱を遮断する必要もある。このため、蒸発炉８の
設計が困難となり、温度制御回路の操作も複雑になって
しまう。
一方、半導体製造プロセスにおいては、リンやボロン、
ヒ素のイオン打込の他に、アルミニウムイオンの打込の
要求もある。すなわち、高耐圧電力用半導体製造時には
数十ミクロン以上の深い接合が必要な場合に、アルミニ
ウム、ガリウムなどの拡散係数の大きいＰ形不純物が用
いられる。
ヒ素のイオン打込の他に、アルミニウムイオンの打込の
要求もある。すなわち、高耐圧電力用半導体製造時には
数十ミクロン以上の深い接合が必要な場合に、アルミニ
ウム、ガリウムなどの拡散係数の大きいＰ形不純物が用
いられる。
従来このためのアルミニウムのイオンは、固体用蒸発炉
に塩化アルミニウムＣＡＱＣＱ３）やヨウ化アルミニウ
ム（ＡＱＩ３）などの固体ハロゲン化合物を入れ、１２
０〜１５０°Ｃ程度に温度を上げてイオン化箱でイオン
化することにより取出していた。
に塩化アルミニウムＣＡＱＣＱ３）やヨウ化アルミニウ
ム（ＡＱＩ３）などの固体ハロゲン化合物を入れ、１２
０〜１５０°Ｃ程度に温度を上げてイオン化箱でイオン
化することにより取出していた。
しかし、このような低温での温度制御では、イオン化箱
からの高温伝熱を抑える熱遮蔽が難しく、アルミニウム
イオンビームを安定的に得られないという問題点があっ
た。また、ハロゲン化合物が真空ポンプ内にトラップさ
れ、その内部の油を劣化させ、真空度の低下を起こすと
いう問題点があった。
からの高温伝熱を抑える熱遮蔽が難しく、アルミニウム
イオンビームを安定的に得られないという問題点があっ
た。また、ハロゲン化合物が真空ポンプ内にトラップさ
れ、その内部の油を劣化させ、真空度の低下を起こすと
いう問題点があった。
本発明の■的は、操作と制御が容易で、しかもアルミニ
ウムイオンを安定的に得ることができるアルミニウムイ
オン用マイクロ波イオン源を提供することにある。
ウムイオンを安定的に得ることができるアルミニウムイ
オン用マイクロ波イオン源を提供することにある。
本発明は、イオン化箱をアルミナ等のアルミニウム絶縁
化合物で構成し、ハロゲンガスをこのイオン化箱内でプ
ラズマ化することにより、ハロゲンガスイオンとイオン
化箱のアルミニウム成分とを反応させ、アルミニウムイ
オンを発生させる構造としたものである。
化合物で構成し、ハロゲンガスをこのイオン化箱内でプ
ラズマ化することにより、ハロゲンガスイオンとイオン
化箱のアルミニウム成分とを反応させ、アルミニウムイ
オンを発生させる構造としたものである。
第２図は本発明の一実施例を示す図である。同図におい
て、１１はマイクロ波用導波管、１２はマイクロ波通過
用真空シール材、１３はアルミニウム製絶縁体のイオン
化箱、１４は磁場用コイル、１５は引出電極、１６は接
地↑Ｕ極、１７はイオンビーム、１８は加速電極、１９
はマイクロ波発振子（マグネトロン）、２０はマイクロ
波、２１はガス導入パイプ、２２はマイクロ波伝達用絶
縁物、２３は絶縁碍子である。
て、１１はマイクロ波用導波管、１２はマイクロ波通過
用真空シール材、１３はアルミニウム製絶縁体のイオン
化箱、１４は磁場用コイル、１５は引出電極、１６は接
地↑Ｕ極、１７はイオンビーム、１８は加速電極、１９
はマイクロ波発振子（マグネトロン）、２０はマイクロ
波、２１はガス導入パイプ、２２はマイクロ波伝達用絶
縁物、２３は絶縁碍子である。
本発明の動作原理は次の通りである。
アルミニウムイオンビームを引出ずためにイオン化箱１
３をアルミニウムの絶縁物で構成する。
３をアルミニウムの絶縁物で構成する。
ガス導入パイプ２１からはハロゲンガスが導入され、マ
イクロ波と直流磁界の印加により、イオン化箱１３内で
ハロゲンガスがプラズマ化される。
イクロ波と直流磁界の印加により、イオン化箱１３内で
ハロゲンガスがプラズマ化される。
このハロゲンガスのイオンと、イオン化箱１３の素材で
あるアルミニウム化合物とが反応し、アルミニウムがプ
ラズマ化される。このプセズマ化されたアルミニウムイ
オンは、加速電極１８と引出電極１５および接地電極１
６の間に印加された加速電圧で加速されイオンビーム１
７として引出される。
あるアルミニウム化合物とが反応し、アルミニウムがプ
ラズマ化される。このプセズマ化されたアルミニウムイ
オンは、加速電極１８と引出電極１５および接地電極１
６の間に印加された加速電圧で加速されイオンビーム１
７として引出される。
イオンビーム１７は、質量分離用電磁石で特定のアルミ
ニウムイオンに分離され、所定の標的に打込まれる。
ニウムイオンに分離され、所定の標的に打込まれる。
ここで、具体的な測定結果について述べる。
この測定ではイオン化箱１３にはアルミナ（ΔＱ１２０
ｓ） を用いた。これは、通常のアルミナは１５００℃
以上でも融けないからである。また、ハロゲンガスとし
ては、ＢＦ３を用いた。このように条件におけるマイク
ロ波イオン源からのイオンビームの質量分析スペクトル
を第３図に示している。この第３図に示すように、加速
電圧（３０ＫＶの時、全イオン量が約３０ｒｎＡの時、
質量分離後には４ ＋ｙ＋ Ａのアルミニウムイオンが
得られた。、：の場合、アルミニウムイオン量は、マグ
ネトロンのアノード電流や、導入するハロゲンガス、直
流磁場コイル電流によって変化するが、操作としＣは、
マグネトロン電流で制御するのが最も容易であろう なす？、アルミナイオン化箱は、使用するに従って消耗
するため適宜交換する必要がある。このようにすると、
イオン化箱力＜ ７１れでクリーニングする必要もない
し、ハロゲン化合物の固体試料によるボンゾ油の劣化も
少なく、アルミイオンを折込む半導体プロセスにおいて
実用的であり、その工業的価値は非ｔ’ｓに大きい、。
ｓ） を用いた。これは、通常のアルミナは１５００℃
以上でも融けないからである。また、ハロゲンガスとし
ては、ＢＦ３を用いた。このように条件におけるマイク
ロ波イオン源からのイオンビームの質量分析スペクトル
を第３図に示している。この第３図に示すように、加速
電圧（３０ＫＶの時、全イオン量が約３０ｒｎＡの時、
質量分離後には４ ＋ｙ＋ Ａのアルミニウムイオンが
得られた。、：の場合、アルミニウムイオン量は、マグ
ネトロンのアノード電流や、導入するハロゲンガス、直
流磁場コイル電流によって変化するが、操作としＣは、
マグネトロン電流で制御するのが最も容易であろう なす？、アルミナイオン化箱は、使用するに従って消耗
するため適宜交換する必要がある。このようにすると、
イオン化箱力＜ ７１れでクリーニングする必要もない
し、ハロゲン化合物の固体試料によるボンゾ油の劣化も
少なく、アルミイオンを折込む半導体プロセスにおいて
実用的であり、その工業的価値は非ｔ’ｓに大きい、。
以」二の説明から明らかなように本発明によれば、アル
ミニウムイオンを筒！トな操作と制御によって安定的に
得ることができ、半導体プロセスにおいて極めて有益な
効果を発揮する。
ミニウムイオンを筒！トな操作と制御によって安定的に
得ることができ、半導体プロセスにおいて極めて有益な
効果を発揮する。
第１図は従来の固体物質用マイクロ波イオン源の構造を
示す図、第２図は本発明のアルミニウム用マイクロ波イ
オン源の構造を示す図、第３図は本発明のマイクロ波イ
オン源を用いた時のアルミニウムイオンの質量イベクト
ル図である。 １１・・・マイクロ波用導波管、１２・・・マイクロ波
通過用真空シール材、１３・・・イオン化箱、１４・・
・磁場コイル、１７・・・イオンビーム、１９・・・マ
イクロ波発振子、２１・・・ガス導入パイプ。 代理人 弁理士 高橋明夫
示す図、第２図は本発明のアルミニウム用マイクロ波イ
オン源の構造を示す図、第３図は本発明のマイクロ波イ
オン源を用いた時のアルミニウムイオンの質量イベクト
ル図である。 １１・・・マイクロ波用導波管、１２・・・マイクロ波
通過用真空シール材、１３・・・イオン化箱、１４・・
・磁場コイル、１７・・・イオンビーム、１９・・・マ
イクロ波発振子、２１・・・ガス導入パイプ。 代理人 弁理士 高橋明夫
Claims (1)
- １、マイクロ波を透過しＯｒ能な材料で構成されたイオ
ン化箱にマイクロ波と直流磁界を導入し、ガスをプラズ
マ化して加速するマイクロ波イオン源において、−［−
記イＡン化箱をアルミニウムの絶縁化合物で構成し、ハ
ロゲンガスを上記イ剖ン化箱内でプラズマ化し、ハロゲ
ンガスイオンとイオン化箱のアルミニラ１１どを反応さ
ぜ、アルミニウムイオンを発生さ田ることを特徴とする
アルミニウムイオン用マイクロ波イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6068384A JPS60205951A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | アルミニウムイオン用マイクロ波イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6068384A JPS60205951A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | アルミニウムイオン用マイクロ波イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60205951A true JPS60205951A (ja) | 1985-10-17 |
Family
ID=13149349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6068384A Pending JPS60205951A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | アルミニウムイオン用マイクロ波イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60205951A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126197A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | 日本電信電話株式会社 | マイクロ波励起によるプラズマ生成源 |
| JPS63126198A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | 日本電信電話株式会社 | マイクロ波励起によるプラズマ生成源 |
| EP0637052A1 (en) * | 1993-07-29 | 1995-02-01 | Co.Ri.M.Me. Consorzio Per La Ricerca Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno | Method for producing a stream of ionic aluminum |
| GB2389451A (en) * | 2001-12-03 | 2003-12-10 | Applied Materials Inc | Ion source for ion implantation apparatus |
| KR20200015527A (ko) * | 2017-06-05 | 2020-02-12 | 액셀리스 테크놀러지스, 인크. | 이온 소스 재료로 요오드화알루미늄 사용 시 수소 공동 가스 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6068384A patent/JPS60205951A/ja active Pending
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| EP0637052A1 (en) * | 1993-07-29 | 1995-02-01 | Co.Ri.M.Me. Consorzio Per La Ricerca Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno | Method for producing a stream of ionic aluminum |
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