JPS6273543A - 水素イオン源 - Google Patents
水素イオン源Info
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- JPS6273543A JPS6273543A JP60212367A JP21236785A JPS6273543A JP S6273543 A JPS6273543 A JP S6273543A JP 60212367 A JP60212367 A JP 60212367A JP 21236785 A JP21236785 A JP 21236785A JP S6273543 A JPS6273543 A JP S6273543A
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- gas
- ion
- hydrogen
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- Granted
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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〕
本発明はイオン注入におけるイオン源ガスに係り、特に
イオン比率を増大させて、安定に高密度のイオン電流を
得るに好適なガスを導入するイオン源に関する。
イオン比率を増大させて、安定に高密度のイオン電流を
得るに好適なガスを導入するイオン源に関する。
高密度磁気バブルメモリ素子は、バブル膜表面の所望領
域にイオンを打ち込んでバブル転送路とする。このイオ
゛ン打ち込み転送路形成には、素子の良好な動作特性を
得るために水素や重水素イオン打ち込みが用いられてい
る。従来、この水素や重水素イオン打ち込み用のイオン
源ガスとしては、フォスフインガス（ＰＨａ１５％、Ｈ
ｚベース）や純水素ガスおよび純重水素ガスが使用され
ている。
域にイオンを打ち込んでバブル転送路とする。このイオ
゛ン打ち込み転送路形成には、素子の良好な動作特性を
得るために水素や重水素イオン打ち込みが用いられてい
る。従来、この水素や重水素イオン打ち込み用のイオン
源ガスとしては、フォスフインガス（ＰＨａ１５％、Ｈ
ｚベース）や純水素ガスおよび純重水素ガスが使用され
ている。
この純水素および純重水素の純ガスを用いてイオン化を
行う場合には、イオン源での放電状態が不安定となるた
め長時間にわたって安定にイオン化を行うことが難しく
、また高密度のイオン電流を得ることができない。
行う場合には、イオン源での放電状態が不安定となるた
め長時間にわたって安定にイオン化を行うことが難しく
、また高密度のイオン電流を得ることができない。
またＰＨδガスを用いてイオン化を行う場合には、イオ
ン源での放電状態は極めて安定となるが、Ｐ（リン）の
イオン化率が高いために、この場合にも高密度の水素イ
オン電流を得ることはできない。しかもＰＨｓガスは自
然発火性・毒性を有する極めて危険なガスであり、また
イオン源で多量に発生されるＰ イオンはイオンソース
を汚染し、装置の寿命が短くなるという欠点を有してい
る。
ン源での放電状態は極めて安定となるが、Ｐ（リン）の
イオン化率が高いために、この場合にも高密度の水素イ
オン電流を得ることはできない。しかもＰＨｓガスは自
然発火性・毒性を有する極めて危険なガスであり、また
イオン源で多量に発生されるＰ イオンはイオンソース
を汚染し、装置の寿命が短くなるという欠点を有してい
る。
バブル素子のイオン打ち込み転送路形成には、約１０
”〜１０１７ｉｏｎｓ／ ａ＃の水素もしくは重水素イ
オンドース量を必要とする。したがって従来から用いら
れているイオン源ガスによって発生する水素および重水
素のイオン電流では、イオン打ち込みの効率が悪く、極
めて生産性が低い。
”〜１０１７ｉｏｎｓ／ ａ＃の水素もしくは重水素イ
オンドース量を必要とする。したがって従来から用いら
れているイオン源ガスによって発生する水素および重水
素のイオン電流では、イオン打ち込みの効率が悪く、極
めて生産性が低い。
本発明の目的は、前述したイオン源ガスの欠点を解消す
べく、イオン化率を増大させて、安定な高密度のイオン
電流を得るのに有効なガスを導入するイオン源を提供す
ることにある。
べく、イオン化率を増大させて、安定な高密度のイオン
電流を得るのに有効なガスを導入するイオン源を提供す
ることにある。
純ガスによるイオン化は、Ｎ２ガスやＮｅガスとは異な
り、水素２重水素の場合にはその放電状態が不安定であ
る。一方、化合物による水素イオンなどの発生は、不純
物イオンによるイオンソースの汚染という問題をかかえ
ている。そこで、本発明では、所望の水素および重水素
イオン発生に際して、そのイオン源ガスとして水素およ
び重水素ガスに不活性ガス（Ｎｅ、Ａｒ、Ｎ２など）を
混合して、放電状態を安定化し、イオン化率を純ガスの
場合と比較して高めることにより、高密度の水素および
重水素イオン電流を得るものである。
り、水素２重水素の場合にはその放電状態が不安定であ
る。一方、化合物による水素イオンなどの発生は、不純
物イオンによるイオンソースの汚染という問題をかかえ
ている。そこで、本発明では、所望の水素および重水素
イオン発生に際して、そのイオン源ガスとして水素およ
び重水素ガスに不活性ガス（Ｎｅ、Ａｒ、Ｎ２など）を
混合して、放電状態を安定化し、イオン化率を純ガスの
場合と比較して高めることにより、高密度の水素および
重水素イオン電流を得るものである。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、水素イオンを発生する際の、イオン源ガスの組成
と、そのイオン電流を示す。周知のＰＨｓＮｅガス、ベ
ースガスの水素ガスが８５％のときに水素イオン電流が
最大となる。しかしこのガス組成では、不純物としてＰ
（リン）イオン電流も水素の約３〜４倍発生して最大と
なるためイオンソースが汚染され、装置の寿命が短くな
る。一方、本発明の不活性ガスと水素もしくは重水素ガ
スを混合してイオン源ガスとした場合には、ベースガス
の不活性ガスが１０〜２０％のときに水素および重水素
のイオン電流が最大となり、このイオン電流量は従来の
ＰＨ８ガスの場合と比較して極めて大きな値となる。ま
たベースガスとしての不活性ガスの組成すなわち濃度が
小さいために、不活性ガスのイオン電流は小さく、した
がって所望の水素１重水素以外の不活性ガスイオンによ
る装置の汚染は全くない。
図は、水素イオンを発生する際の、イオン源ガスの組成
と、そのイオン電流を示す。周知のＰＨｓＮｅガス、ベ
ースガスの水素ガスが８５％のときに水素イオン電流が
最大となる。しかしこのガス組成では、不純物としてＰ
（リン）イオン電流も水素の約３〜４倍発生して最大と
なるためイオンソースが汚染され、装置の寿命が短くな
る。一方、本発明の不活性ガスと水素もしくは重水素ガ
スを混合してイオン源ガスとした場合には、ベースガス
の不活性ガスが１０〜２０％のときに水素および重水素
のイオン電流が最大となり、このイオン電流量は従来の
ＰＨ８ガスの場合と比較して極めて大きな値となる。ま
たベースガスとしての不活性ガスの組成すなわち濃度が
小さいために、不活性ガスのイオン電流は小さく、した
がって所望の水素１重水素以外の不活性ガスイオンによ
る装置の汚染は全くない。
第２図は、本発明の一実施例として水素もしくは重水素
ガスに不活性ガスを混合してイオン源ガスとした場合の
イオン電流の発生における長期安定性を示す。純ガスで
イオン化を行った場合には、イオン電流量が小さく、し
かも放電状態も不安定となるため、長時間にわたって連
続的に安定な水素および重水素イオン電流を発生するこ
とは、不可能である。一方、不活性ガスと混合してイオ
ン源ガスとした場合には、水素および重水素イオンのイ
オン化率が高くなってイオン電流が大きくなり、しかも
放電状態を安定化できるため、長時間にわたって極めて
一様な水素および重水素イオン電流を発生することが実
現可能となる。
ガスに不活性ガスを混合してイオン源ガスとした場合の
イオン電流の発生における長期安定性を示す。純ガスで
イオン化を行った場合には、イオン電流量が小さく、し
かも放電状態も不安定となるため、長時間にわたって連
続的に安定な水素および重水素イオン電流を発生するこ
とは、不可能である。一方、不活性ガスと混合してイオ
ン源ガスとした場合には、水素および重水素イオンのイ
オン化率が高くなってイオン電流が大きくなり、しかも
放電状態を安定化できるため、長時間にわたって極めて
一様な水素および重水素イオン電流を発生することが実
現可能となる。
以上のように、本発明によれば、水素および重水素イオ
ン打ち込みを用いた素子において、従来の素子作製プロ
セスと比較して、極めて汚染の少ない、量産性のすぐれ
たイオン打ち込みプロセスを確立できる効果がある。
ン打ち込みを用いた素子において、従来の素子作製プロ
セスと比較して、極めて汚染の少ない、量産性のすぐれ
たイオン打ち込みプロセスを確立できる効果がある。
本発明の不活性ガスと混合した水素および重水素イオン
源ガスにより、以下に記す効果がある。
源ガスにより、以下に記す効果がある。
（１）水素もしくは重水素イオンのイオン化においてそ
の放電状態を安定化できるため、長時間にわたって一様
安定なイオン電流を発生できる。
の放電状態を安定化できるため、長時間にわたって一様
安定なイオン電流を発生できる。
（２）水素もしくは重水素イオンのイオン化率を高める
ことができ、極めて高密度のイオン電流が発生可能とな
る。したがってイオン打ち込み素子の作製において、そ
の量産性・生産性を大きく向上することができる。
ことができ、極めて高密度のイオン電流が発生可能とな
る。したがってイオン打ち込み素子の作製において、そ
の量産性・生産性を大きく向上することができる。
（３）従来の化合物イオン源ガスとは異なり、不純物イ
オンの発生を小さくできるため、装置の汚染がなくなり
、寿命が長くなる。
オンの発生を小さくできるため、装置の汚染がなくなり
、寿命が長くなる。
第１図は、イオン源ガスの組成とイオン電流量の関係を
示す図、第２図は、水素および重水素イ第 ｌ 囚 （ＦＨ逸 ＨｚＡｒ 牧−〇
示す図、第２図は、水素および重水素イ第 ｌ 囚 （ＦＨ逸 ＨｚＡｒ 牧−〇
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、フィラメントから出た電子を加速し、このエネルギ
ーでガスとの衝突電離を行わせてイオンを生成せしめ、
このイオンを加速系、質量分析系、集束系を通過させて
試料表面に照射するイオン源において、前記イオン源に
挿入されるガスは、そのイオン比率を増大させるために
、所望の第１ガスに第２ガスとして不活性ガスを混合し
て形成されることを特徴とするイオン源。 ２、上記所望の第１ガスは水素および重水素であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212367A JPH0766759B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 水素イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212367A JPH0766759B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 水素イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273543A true JPS6273543A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH0766759B2 JPH0766759B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=16621382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212367A Expired - Lifetime JPH0766759B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 水素イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766759B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5725654A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of forming ions |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60212367A patent/JPH0766759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5725654A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of forming ions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0766759B2 (ja) | 1995-07-19 |
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