TWI687958B - 離子源及離子植入裝置 - Google Patents
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Abstract
提供一種能夠生成多量的鋁離子之長壽命的離子源。將配置於腔室(21)的內部之陰極電極(22)對燈絲(20)通電令其昇溫，將配置於陰極電極(22)的側方之氮化鋁的原料塊(28)加熱，令其和被導入的氟化合物氣體反應，使氟化鋁放出。令從陰極電極(22)被放出、加速的熱電子於陰極電極(22)與斥拒電極(23)之間往復移動，將氟化鋁氣體分解，生成鋁離子。便獲得能夠生成多量的鋁離子之長壽命的離子源。
Description
本發明有關離子源，特別是有關用於離子植入裝置的離子源之技術。
近年來，和既有的矽(Si)基板相比耐熱性/耐電壓性優良之碳化矽(SiC)基板的製造方法已經奠定，能夠以相對低價取得。
使用了SiC基板之製程中，有一將鋁離子作為摻雜物(dopant)而植入之製程，會使用具有生成鋁離子束的離子源之離子植入裝置。
這樣的離子源中，作為生成鋁離子之方法，雖有將氯化鋁加熱來生成鋁離子之方法，但生產性差，而會進行令氮化鋁(aluminum nitride)與氟系氣體反應來生成鋁離子之方法。
但，令氮化鋁與氟系氣體反應之方法中，會產生氟化鋁(AlFx
)作為中間生成物，此產生的氟化鋁會堆積於反應室的內部，而有鋁離子的生成停止這樣的問題。
因此，習知技術中，有著不得不頻繁地進行離子源的維護這樣的待解問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第3325393號
[專利文獻2]日本特許第4428467號
[發明所欲解決之問題]
本發明之待解問題，在於提供一種不會在反應室內堆積中間生成物而生成鋁離子之技術。
[解決問題之技術手段]
為解決上述習知技術的待解問題，本發明係一種具有：配置於腔室內的一端之陰極電極；及配置於前述腔室內的另一端，和前述陰極電極的表面相向之斥拒電極；及配置於前述陰極電極的裏面側之燈絲；及設於前述腔室，供氟化合物氣體導入之氣體導入孔；及從前述腔室內供正電荷的離子引出之放出孔；在前述腔室內配置原料塊，藉由被通電的前述燈絲而前述陰極電極受到加熱，從表面的電子放出面朝向前述斥拒電極放出熱電子，前述熱電子於前述陰極電極與前述斥拒電極之間往復移動，將從前述氣體導入孔被導入的前述氟化合物氣體分解而生成電漿，前述電漿中的氟和前述原料塊反應而生成正電荷的鋁離子之離子源，前述原料塊，在前述陰極電極的側面的鄰近以和前述陰極電極及前述腔室非接觸之方式配置，前述原料塊為氮化鋁，前述氟化合物氣體為三氟化磷氣體，由前述原料塊與前述氟化合物氣體生成的氟化鋁，藉由前述熱電子被分解，來生成從前述腔室被引出之鋁離子的離子源。
此外，本發明係一種前述氟化合物氣體藉由前述熱電子而被做成電漿，前述原料塊的面向前述斥拒電極而和前述電漿接觸之面亦即蒸發面，位於前述斥拒電極的面向前述陰極電極的表面與前述電子放出面之間，而被配置於，前述蒸發面位處的平面與前述電子放出面之間的距離會比前述蒸發面位處的平面與面向前述電子放出面之前述斥拒電極的表面之間的距離還小之位置的離子源。
此外，本發明係一種前述原料塊，藉由前述陰極電極的發熱而被昇溫至1200℃以上1700℃以下的溫度範圍中的溫度的離子源。
本發明係一種前述原料塊配置於原料支撐體的先端之離子源，在前述原料支撐體的先端，設有朝和前述原料支撐體的側面垂直之外側方向突出之突狀部，前述原料塊配置於前述突狀部的面向前述斥拒電極之表面，而在背面配置裝配構件，前述原料塊與前述裝配構件藉由螺絲而彼此推壓，藉由前述原料塊與前述裝配構件而前述突狀部被夾住，前述原料塊被固定於前述原料支撐體。
本發明係一種具有離子源之離子植入裝置，前述離子源，為具有：配置於腔室內的一端之陰極電極；及配置於前述腔室內的另一端，和前述陰極電極的表面相向之斥拒電極；及配置於前述陰極電極的裏面側之燈絲；及設於前述腔室，供氟化合物氣體導入之氣體導入孔；及從前述腔室內供正電荷的離子引出之放出孔；在前述腔室內配置原料塊，藉由被通電的前述燈絲而前述陰極電極受到加熱，從表面的電子放出面朝向前述斥拒電極放出熱電子，前述熱電子於前述陰極電極與前述斥拒電極之間往復移動，將從前述氣體導入孔被導入的前述氟化合物氣體分解而生成電漿，前述電漿中的氟和前述原料塊反應而生成正電荷的鋁離子之離子源，其中，前述原料塊，在前述陰極電極的側面的鄰近以和前述陰極電極及前述腔室非接觸之方式配置，前述原料塊為氮化鋁，前述氟化合物氣體為三氟化磷氣體，由前述原料塊與前述氟化合物氣體生成的氟化鋁，藉由前述熱電子被分解，來生成從前述腔室被引出之鋁離子，該離子植入裝置，具有：係配置於前述放出孔的鄰近，將前述腔室內的正電荷的前述離子引出之引出電極；及將藉由前述引出電極而被引出的前述離子做質量分析之質量分析裝置；及供照射前述受到質量分析的離子的基板配置之植入室。
本發明係一種前述氟化合物氣體藉由前述熱電子而被做成電漿，前述原料塊的面向前述斥拒電極而和前述電漿接觸之面亦即蒸發面，位於前述斥拒電極的面向前述陰極電極的表面與前述電子放出面之間，而被配置於，前述蒸發面位處的平面與前述電子放出面之間的距離會比前述蒸發面位處的平面與面向前述電子放出面之前述斥拒電極的表面之間的距離還小之位置的離子植入裝置。
又，本發明係一種前述原料塊，藉由前述陰極電極的發熱而被昇溫至1200℃以上1700℃以下的溫度範圍中的溫度的離子植入裝置。
此外，本發明係一種前述離子源的前述原料塊配置於原料支撐體的先端，在前述原料支撐體的先端，設有朝和前述原料支撐體的側面垂直之外側方向突出之突狀部，前述原料塊配置於前述突狀部的面向前述斥拒電極之表面，而在背面配置裝配構件，前述原料塊與前述裝配構件藉由螺絲而彼此推壓，藉由前述原料塊與前述裝配構件而前述突狀部被夾住，前述原料塊被固定於前述原料支撐體的離子植入裝置。
[發明之功效]
按照本發明，能夠提供一種能生成多量的鋁離子之長壽命的離子源、及具有該離子源之離子植入裝置。此外，能夠長期間穩定地進行鋁離子植入。
原料塊的更換簡單。
以下，參照圖面說明本發明之實施形態。
＜離子植入裝置＞
圖1為使用了本發明的離子源之本發明的離子植入裝置1的全體示意概略構成圖。
如圖1所示，本例之離子植入裝置1，係後述的離子源10、及走行室2、及質量分析裝置3、及加速裝置4、及掃描裝置5、及植入室6依此順序被連接而構成。
另，此離子植入裝置1中，離子源10、走行室2、加速裝置4、植入室6係藉由真空排氣裝置9a～9d而各自受到真空排氣。
在離子源10連接有氣體供給部12，離子源10使用氣體供給部12所供給的氣體來生成離子，正電荷的離子被引出至走行室2的內部，於走行室2的內部走行，入射至質量分析裝置3的內部。
正電荷的離子通過質量分析裝置3的內部時受到質量分析，具有期望的質量電荷比之離子會通過而被入射至加速裝置4。
此處，係鋁離子通過而被入射至加速裝置4。
加速裝置4中，入射的鋁離子受到加速，一旦入射至掃描裝置5，則離子束會藉由掃描裝置5而行進方向受到控制而入射至植入室6的內部。
在植入室6的內部，配置有複數個(此處為二個)基板8，藉由上述的掃描裝置5，離子束被偏向至複數個基板8當中的其中一個基板方向，而被照射至該基板8的表面。基板8的表面藉由離子束而受到掃描，被植入離子。
＜離子源＞
圖2為本發明之離子源10的內部說明用圖面，在離子源10配置有筒狀(此處為四方筒)的腔室21，腔室21的內部，藉由圖1所示之真空排氣裝置9a而被真空排氣成真空環境。
腔室21具有二個底面31、32，一方的底面31位於腔室21的一端，另一方的底面32位於腔室21的另一端，在各底面31、32各自設有安裝孔47、48。腔室21的內部當中，在靠近一方的底面31之場所配置有燈絲20，在靠近另一方的底面32之場所配置有斥拒電極(repeller electrode)23。燈絲20配置於腔室21的外側的真空環境中。
在腔室21的內部的場所，同時也是燈絲20與斥拒電極23之間的靠近燈絲20之位置，配置有陰極電極22。是故，陰極電極22配置於一方的底面側，斥拒電極23配置於另一方的底面側。陰極電極22與斥拒電極23為平板或柱狀，彼此相向之表面被設為平行，燈絲20位於陰極電極22的裏側。
在腔室21的外部的場所當中靠近燈絲20之底面31鄰近，配置有底板30。底板30是在被絕緣的狀態下固定於腔室21。
在靠近燈絲20之底面31的安裝孔47，插入有原料支撐體26與電極支撐體33，電極支撐體33的一端亦即先端被配置於腔室21的內部，另一端亦即根部部分被固定於底板30。陰極電極22藉由未圖示之構造而被安裝於電極支撐體33的先端。另，電極支撐體33與陰極電極22做成一體構造亦無妨。
在距燈絲20遠之底面32的安裝孔48，插入有支撐棒36。支撐棒36的先端被配置於腔室21的內部，供斥拒電極23固定。
支撐棒36具有電氣導電性，支撐棒36的和先端之相反側被配置於腔室21的外部。
支撐棒36藉由絕緣體41而被固定於腔室21，支撐棒36與腔室21之間絕緣。
原料支撐體26被設為和腔室21及電極支撐體33非接觸，而被配置於安裝孔47的邊緣與電極支撐體33之間。
原料支撐體26的根部被固定於底板30，在先端安裝有固體的鋁化合物被成形為規定形狀而成之原料塊28。此處鋁化合物為氮化鋁(AlN)。
電極支撐體33與原料支撐體26具有電氣傳導性，和底板30成為同電位，因此陰極電極22與原料塊28亦和底板30成為同電位。
原料塊28，在陰極電極22的側面與腔室21的側面25之間，以和陰極電極22與腔室21雙方非接觸之方式配置，原料塊28的表面當中，面向和原料塊28相隔距離的斥拒電極23之表面亦即蒸發面37係被做成平面，而被設為平行於陰極電極22與斥拒電極23之彼此被設為平行的面。
若將陰極電極22的面向斥拒電極23的表面稱為電子放出面38，則蒸發面37所位處的平面，係位於斥拒電極23的面向陰極電極22的表面與電子放出面38之間。也就是說，蒸發面37係被配置於，蒸發面37所位處的平面與斥拒電極23之間的距離會比電子放出面38與斥拒電極23之間的距離還小之位置。此外，蒸發面37係被配置於，蒸發面37所位處的平面與電子放出面38之間的距離會比蒸發面37所位處的平面與斥拒電極23之間的距離還小之位置。
圖4(a)為原料塊28的平面圖，原料塊28如同圖所示般，是在金屬體的中央形成有窗孔27而成之環形狀，在形成於中央的窗孔27之中，配置有陰極電極22的電子放出面38，而設計成在窗孔27之中放出面38會露出。
此處窗孔27的形狀為圓形，陰極電極22的形狀為圓盤狀，窗孔27的直徑被設為比陰極電極22的直徑還大。
在腔室21的外部，配置有放電電源52、及陰極加熱電源53、及燈絲加熱電源54。
腔室21被電性連接至放電電源52的正電壓端子。
底板30被電性連接至放電電源52的負電壓端子。此處係透過原料支撐體26而被電性連接。是故一旦放電電源52動作，則在陰極電極22與原料塊28，相對於腔室21而言會被施加負電壓。
此外，放電電源52的負電壓端子被電性連接至陰極加熱電源53的正電壓端子，陰極加熱電源53的負電壓端子被電性連接至燈絲20的一端。一旦陰極加熱電源53動作，則相對於陰極電極22而言在燈絲20會被施加負電壓。
此外，燈絲20的一端被電性連接至陰極加熱電源53的負電壓端子及燈絲加熱電源54的負電壓端子，燈絲20的另一端被電性連接至燈絲加熱電源54的正電壓端子。
陰極電極22及斥拒電極23及燈絲20被置於真空環境中，一旦燈絲加熱電源54動作而燈絲20在真空環境中被通電則會發熱。
在該狀態下，若藉由陰極加熱電源53而相對於陰極電極22而言在燈絲20被施加負電壓，則熱電子會從燈絲20朝向陰極電極22放出，一旦熱電子和陰極電極22衝撞則陰極電極22會被加熱。
在藉由放電電源52而相對於腔室21而言在陰極電極22被施加負電壓之狀態下，一旦陰極電極22受到加熱，則熱電子會從陰極電極22的露出的電子放出面38朝向斥拒電極23放出，受到加速。
浮遊電位的斥拒電極23，成為和陰極電極22同等的負電位，從陰極電極22被放出、加速的熱電子(以下稱一次電子)藉由靜電力，其飛行方向被反轉，而朝向陰極電極22飛行。
朝向了陰極電極22的一次電子，亦藉由陰極電極22而其飛行方向被反轉，朝向斥拒電極23反轉。
像這樣，一次電子於陰極電極22與斥拒電極23之間反覆往復移動。
在腔室21的外部，朝向腔室21而配置有N極與S極這二個磁極當中一方的磁極面向之磁鐵58、及另一方的磁極面向之磁鐵59，形成於N極與S極之間的磁力線，被設計成會貫通陰極電極22與斥拒電極23。
是故，一次電子會捲繞磁力線而一面螺旋狀地移動一面往復移動。藉由這些作用，來提高腔室21內的氣體與電子之衝撞機率，謀求電漿生成效率的增大。
在腔室21的側面，設有氣體導入孔34與離子放出孔35。
氣體導入孔34連接至氣體供給部12，一旦從氣體供給部12供給氟化合物氣體，則氟化合物氣體會藉由於腔室21的內部做往復運動的一次電子而被分解，生成氟離子或氟自由基。
陰極電極22由高熔點金屬所構成，藉由燈絲20而被加熱至2200℃程度的溫度。
原料塊28在陰極電極22的鄰近以和陰極電極22非接觸之方式配置，此外，原料塊28以和腔室21非接觸之方式配置。
是故，原料塊28，藉由從陰極電極22放出的熱線，受到加熱、昇溫而熱不會流出至腔室21。
如上述般，原料塊28的面當中，面向相隔距離的斥拒電極23之蒸發面37，係配置於比電子放出面38還靠近斥拒電極23之位置，除了調節陰極電極22的溫度之手段以外，藉由調節原料塊28的面向斥拒電極23之蒸發面37與電子放出面38之間的相對於電子放出面38而言垂直方向的距離、及原料塊28與陰極電極22的側面之間的距離、及原料塊28與腔室21的內側面之間的距離，原料塊28被設計成昇溫至1200℃以上1700℃以下的溫度範圍。
從導入至腔室21的氟化合物氣體藉由一次電子而生成含有氟離子或氟自由基之電漿，蒸發面37和生成的電漿接觸。電漿和露出至蒸發面37之氮化鋁接觸，氮化鋁和電漿中的氟離子或氟自由基等的氟反應，生成氟化鋁(AlFx)。
氟化鋁被加熱成高溫而成為氣體而從原料塊28放出至腔室21的內部。氟化鋁氣體在受到加熱之腔室21的內部產生，故氟化鋁不會析出至和腔室21連接的配管的內部。
放出的氟化鋁，藉由於腔室21內做往復運動的一次電子而被分解，生成鋁離子(Al+)。
在腔室21的外部的靠近離子放出孔35之位置，配置有相對於腔室21而言被施加了負電壓之平板狀的引出電極24，在腔室21的內部生成之正電荷的離子藉由引出電極24所形成的電場而朝引出電極24被吸引，從離子放出孔35被引出至腔室21的外部，通過引出電極24的中央的孔39入射至上述的走行室2的內部。在入射至走行室2的內部之正電荷的離子當中包含鋁離子。
上述的氟化合物氣體中，能夠使用三氟化磷(PF3)氣體或三氟化硼(BF3)氣體，惟三氟化硼氣體的情形下會生成蒸發溫度高的氮化硼(BN)作為副生成物，氮化硼會蓄積於腔室21的內部。
圖6(a)為當使用了三氟化硼氣體時之腔室21的內部的副生成物狀態示意照片，圖6(b)為當使用了三氟化磷氣體時之腔室21的內部的副生成物狀態示意照片。
副生成物的量以三氟化磷氣體較少。
此外，雖亦可使用三氟化氮(NF3)氣體來生成鋁離子，但三氟化氮氣體其反應性比三氟化磷氣體還低因此三氟化磷氣體較為有利。
此外，若在原料塊28使用氧化鋁(Al2O3)，則鋁離子的生成量少。此外，就氧電漿不會產生這點而言氮化鋁較為有利。
此外，若令氧化鋁與BF3氣體反應，則會產生和鋁離子質量電荷比相等的BO離子，因此特別是在氧化鋁與BF3氣體之組合會無法使用。
原料塊28，為了令氟化鋁放出必要量，必須被加熱至最低1200℃以上的溫度，加熱溫度愈高溫雖愈理想，但隨著氟化鋁的放出氮氣體亦會放出。
圖5為氮化鋁的溫度、與從氮化鋁放出的氮氣體(N2)的分壓之關係圖表(真空，Vol.9、(1966)，No.5，p183-189)，離子源的作動壓力的上限為5×10-3mmHg程度，因此可知氮化鋁的溫度的上限會成為1700℃。
圖3為原料塊28被安裝於原料支撐體26之一例說明用立體圖，圖4(c)為原料支撐體26的側面圖。
電極支撐體33與原料支撐體26，此例中為圓筒，此例中電極支撐體33的直徑被設計成比原料支撐體26的直徑還小。
電極支撐體33與原料支撐體26，被設計成中心軸線一致，電極支撐體33配置於原料支撐體26的中空內部而各自被固定於底板30。
在原料支撐體26的先端設有突狀部46。此突狀部46，朝和原料支撐體26的側面垂直之外側突出，例如能夠形成為凸緣狀。圖2中，突狀部46或下記的裝配構件44或螺絲43等被省略。
圖4(b)的符號44，為形成有半圓形的裝配孔45之裝配構件。裝配孔45的半圓的直徑的大小，和原料支撐體26的外徑相同、或形成為稍大。是故，能夠以裝配孔45位於原料支撐體26之方式來將裝配構件44嵌進原料支撐體26。
斥拒電極23配置於腔室21的下方的位置，原料支撐體26以突狀部46位於原料支撐體26的下端之方式鉛直配置，原料支撐體26是在維持與腔室21之間的電氣絕緣性之狀態下被固定於腔室21。
若裝配構件44被裝配於原料支撐體26，則裝配構件44會乘坐於突狀部46之上。
在原料塊28形成有能夠插入螺絲之插入孔29a，在裝配構件44設有在內周面形成有螺紋溝之螺絲孔29b。
令原料塊28抵接至突狀部46的面向斥拒電極23之表面，在使突狀部46位於原料塊28與裝配構件44之間的狀態下，如圖3所示，令螺絲43插入至原料塊28的插入孔29a，將螺絲43的先端螺入裝配構件44的螺絲孔29b。
然後令螺絲43旋轉，使其對原料塊28與裝配構件44施加彼此靠近之方向的力，令螺絲43的螺絲頭部分抵接至原料塊28，藉由原料塊28與裝配構件44來夾住突狀部46，而將原料塊28固定於原料支撐體26。此時，原料塊28，藉由被螺固而固定於裝配構件44之螺絲43，成為從裝配構件44懸吊，原料塊28被設計成不會從藉由螺絲43而被螺固而固定於裝配構件44之原料支撐體26脫落，故原料塊28不必藉由螺絲43的推力而朝裝配構件44被推壓。
原料塊28會伴隨離子生成而消耗，因此即使藉由螺絲43的推力而原料塊28被固定，若原料塊28消耗則被夾住之面壓亦會有減少之情形，惟在離子植入裝置的振動環境下，螺絲不會自發性地旋轉，因此會保持當初的緊固時的距離。是故，即使和螺絲43的凸緣接觸之部分的原料塊28消耗了，原料塊28與裝配構件44的自重所引起之突狀部46夾持角度的擴大仍然輕微，原料塊28不會脫落。
因此，為了夾住突狀部46而安裝之螺絲43的緊固扭矩小也無妨。
緊固扭矩只需較小，表示會抑制原料塊28與原料支撐體26之間的接觸熱傳導，來自原料塊28的熱流出會減少。
此外，緊固扭矩只需較小，表示安裝原料塊28時的作業容易。
另一方面，裝配構件44與螺絲43是由不鏽鋼材料成形而構成，若在緊固扭矩大的狀態下曝露於高溫環境則會發生黏著(adhesion)現象亦即「擦傷(galling)」，但本發明中因緊固扭矩小，因此「擦傷」不會發生，能夠降低拆卸時發生問題的機率。此外，不需要固體潤滑劑。
此外，由於緊固扭矩小，一旦鬆開螺絲43便能將消耗了的原料塊28從原料支撐體26簡單地拆卸，拆卸後，亦能將新的原料塊28簡單地安裝至原料支撐體26。像這樣，原料塊28的更換容易。
1:離子植入裝置
10:離子源
12:氣體供給部
20:燈絲
21:腔室
22:陰極電極
23:斥拒電極
26:原料支撐體
28:原料塊
38:電子放出面
[圖1]使用了本發明的離子源之本發明的離子植入裝置的一例全體示意概略構成圖
[圖2]本發明之離子源的構成例示意截面圖
[圖3]原料塊與原料支撐體之位置關係說明用圖面
[圖4](a)：原料塊的平面圖 (b)：裝配構件的平面圖 (c)：原料支撐體的側面圖
[圖5]氮化鋁的溫度與放出的氮氣體(N2
)的分壓之關係圖表
[圖6]腔室內部的副生成物的蓄積狀態示意照片，(a)：使用了三氟化硼氣體之場合(b)：使用了三氟化磷之情形
10‧‧‧離子源
20‧‧‧燈絲
21‧‧‧腔室
22‧‧‧陰極電極
23‧‧‧斥拒電極
24‧‧‧引出電極
25‧‧‧側面
26‧‧‧原料支撐體
27‧‧‧窗孔
28‧‧‧原料塊
30‧‧‧底板
31、32‧‧‧底面
33‧‧‧電極支撐體
34‧‧‧氣體導入孔
35‧‧‧離子放出孔
36‧‧‧支撐棒
37‧‧‧蒸發面
38‧‧‧電子放出面
39‧‧‧孔
41‧‧‧絕緣體
47、48‧‧‧安裝孔
52‧‧‧放電電源
53‧‧‧陰極加熱電源
54‧‧‧燈絲加熱電源
58、59‧‧‧磁鐵
Claims (8)
- 一種離子源，係具有： 配置於腔室內的一端之陰極電極；及 配置於前述腔室內的另一端，和前述陰極電極的表面相向之斥拒電極；及 配置於前述陰極電極的裏面側之燈絲；及 設於前述腔室，供氟化合物氣體導入之氣體導入孔；及 從前述腔室內供正電荷的離子引出之放出孔； 在前述腔室內配置原料塊， 藉由被通電的前述燈絲而前述陰極電極受到加熱，從表面的電子放出面朝向前述斥拒電極放出熱電子，前述熱電子於前述陰極電極與前述斥拒電極之間往復移動，將從前述氣體導入孔被導入的前述氟化合物氣體分解而生成電漿，前述電漿中的氟和前述原料塊反應而生成正電荷的鋁離子之離子源，其中， 前述原料塊，在前述陰極電極的側面的鄰近以和前述陰極電極及前述腔室非接觸之方式配置， 前述原料塊為氮化鋁， 前述氟化合物氣體為三氟化磷氣體， 由前述原料塊與前述氟化合物氣體生成的氟化鋁，藉由前述熱電子被分解，來生成從前述腔室被引出之鋁離子。
- 如申請專利範圍第1項所述之離子源，其中， 前述氟化合物氣體藉由前述熱電子而被做成電漿， 前述原料塊的面向前述斥拒電極而和前述電漿接觸之面亦即蒸發面，位於前述斥拒電極的面向前述陰極電極的表面與前述電子放出面之間，而被配置於，前述蒸發面位處的平面與前述電子放出面之間的距離會比前述蒸發面位處的平面與面向前述電子放出面之前述斥拒電極的表面之間的距離還小之位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之離子源，其中， 前述原料塊，藉由前述陰極電極的發熱而被昇溫至1200℃以上1700℃以下的溫度範圍中的溫度。
- 如申請專利範圍第1項所述之離子源，其中， 係前述原料塊配置於原料支撐體的先端之離子源， 在前述原料支撐體的先端，設有朝和前述原料支撐體的側面垂直之外側方向突出之突狀部，前述原料塊配置於前述突狀部的面向前述斥拒電極之表面，而在背面配置裝配構件， 前述原料塊與前述裝配構件藉由螺絲而彼此推壓，藉由前述原料塊與前述裝配構件而前述突狀部被夾住，前述原料塊被固定於前述原料支撐體。
- 一種離子植入裝置，係具有離子源之離子植入裝置， 前述離子源，具有： 配置於腔室內的一端之陰極電極；及 配置於前述腔室內的另一端，和前述陰極電極的表面相向之斥拒電極；及 配置於前述陰極電極的裏面側之燈絲；及 設於前述腔室，供氟化合物氣體導入之氣體導入孔；及 從前述腔室內供正電荷的離子引出之放出孔； 在前述腔室內配置原料塊， 藉由被通電的前述燈絲而前述陰極電極受到加熱，從表面的電子放出面朝向前述斥拒電極放出熱電子，前述熱電子於前述陰極電極與前述斥拒電極之間往復移動，將從前述氣體導入孔被導入的前述氟化合物氣體分解而生成電漿，前述電漿中的氟和前述原料塊反應而生成正電荷的鋁離子之離子源，其中， 前述原料塊，在前述陰極電極的側面的鄰近以和前述陰極電極及前述腔室非接觸之方式配置， 前述原料塊為氮化鋁， 前述氟化合物氣體為三氟化磷氣體， 由前述原料塊與前述氟化合物氣體生成的氟化鋁，藉由前述熱電子被分解，來生成從前述腔室被引出之鋁離子，該離子植入裝置，係具有： 配置於前述放出孔的鄰近，將前述腔室內的正電荷的前述離子引出之引出電極；及 將藉由前述引出電極而被引出的前述離子做質量分析之質量分析裝置；及 供照射前述受到質量分析的離子的基板配置之植入室。
- 如申請專利範圍第5項所述之離子植入裝置，其中， 前述氟化合物氣體藉由前述熱電子而被做成電漿， 前述原料塊的面向前述斥拒電極而和前述電漿接觸之面亦即蒸發面，位於前述斥拒電極的面向前述陰極電極的表面與前述電子放出面之間，而被配置於，前述蒸發面位處的平面與前述電子放出面之間的距離會比前述蒸發面位處的平面與面向前述電子放出面之前述斥拒電極的表面之間的距離還小之位置。
- 如申請專利範圍第5項所述之離子植入裝置，其中，前述原料塊，藉由前述陰極電極的發熱而被昇溫至1200℃以上1700℃以下的溫度範圍中的溫度。
- 如申請專利範圍第5項所述之離子植入裝置，其中， 前述離子源的前述原料塊配置於原料支撐體的先端， 在前述原料支撐體的先端，設有朝和前述原料支撐體的側面垂直之外側方向突出之突狀部，前述原料塊配置於前述突狀部的面向前述斥拒電極之表面，而在背面配置裝配構件， 前述原料塊與前述裝配構件藉由螺絲而彼此推壓，藉由前述原料塊與前述裝配構件而前述突狀部被夾住，前述原料塊被固定於前述原料支撐體。
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