TWI713095B - 離子源及離子植入裝置以及離子源之運轉方法 - Google Patents

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Abstract

本發明，係提供一種對起因於當在離子源之離子產生容器內使離子化氣體與離子原料反應並產生離子時所發生的副生成物所導致之絕緣膜而造成的異常放電作抑制之技術。本發明之離子源，係具備有：真空槽(10A)，係具備有冷卻機構；和離子產生容器(11)，係被設置在真空槽(10A)內，並使離子化氣體和離子原料反應而產生離子；和拉出電極(15)，係被設置在真空槽(10A)內，並將在離子產生容器(11)內所產生的離子拉出而產生離子束；和遮蔽構件(30)，係被設置在真空槽(10A)之內壁(10d)的內側近旁處，並具備有用以遮蔽對於該真空槽(10A)之內壁(10d)的絕緣物之附著的由導電性之金屬所成之本體部(31)。在遮蔽構件(30)之本體部(31)處，係被設置有以相對於真空槽(10A)之內壁(10d)而相分離地作裝著的方式來與真空槽(10A)之內壁(10d)作接觸並支持本體部(31)之複數之突狀之支持部(32)。

Description

離子源及離子植入裝置以及離子源之運轉方法
本發明，係有關於離子源，特別是有關於在離子植入裝置中所使用之離子源的維修技術。
近年來，係已確立有相較於既存之矽(Si)基板而在耐熱性、耐電壓性上為優良的碳化矽(SiC)基板之製造方法，並成為能夠較為低價地獲取。
在使用有SiC基板之製程中，係存在有將鋁離子作為摻雜物而植入的製程，而使用有具備產生鋁離子束之離子源的離子植入裝置。
圖10，係為對於先前技術之離子源的內部作展示之剖面圖。
如同圖10所示一般，此離子源50，係具備有藉由不鏽鋼等之金屬而例如被形成為圓筒形狀並且被與真空排氣裝置(未圖示)作了連接的真空槽51，在此真空槽51之內部， 係被設置有使離子化氣體和離子原料反應而產生離子之離子產生容器52、和將在離子產生容器52內所產生的離子拉出而產生離子束之拉出電極53。
於此，離子產生容器52，係在真空槽51內之束射出孔51a側的位置處，藉由以金屬所成之保持機構54而被作保持。此保持機構54，係被與真空槽51之蓋部51c一體性地構成，又，蓋部51c係由金屬所成，並藉由礙子55來相對於真空槽51而被作電性絕緣。
又，係構成為從拉出電源56來經由蓋部51c以及保持機構54而對於離子產生容器52施加正的電壓，並且從加速電源58來對於藉由礙子57來相對於真空槽51而被作電性絕緣的拉出電極53施加負的電壓。
在此種離子源50中，於產生鋁離子的情況時，係使被設置在離子產生容器52內之氮化鋁或氧化鋁與被導入至離子產生容器52內之氟系氣體(例如PF3)進行反應而使其離子化(電漿化)，並藉由對於拉出電極53之電壓施加來將離子束從離子產生容器52之細縫52a而拉出，再經由拉出電極53之束孔53a而從真空槽51之束射出孔51a來放出。
但是，在此種使氮化鋁等與PF3進行反應之方法中，係存在有下述之問題：亦即是，係會作為副生成物而產生絕緣性之氟化鋁(AlFx)，起因於此產生的氟化鋁附著於真空槽51內之內壁上的絕緣膜(絕緣膜160、161中之特別是絕緣膜160)，係會在真空槽51內發生異常放電。
若是發生此種異常放電，則離子束電流係會變動，離子植入對象物之良率係會降低，並且，也會有起因於電磁雜訊而引發離子植入裝置之電源或真空幫浦之故障的情形。
因此，在先前技術中，於頻繁發生異常放電的情況時，係成為將離子源50之真空槽51開放於大氣中並將絕緣膜160除去，但是，在先前技術中，係必須要頻繁地進行此種維修，而有著導致生產效率惡化的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平5-182623號公報
本發明，係為為了解決上述先前技術之課題所進行者，其目的，係在於提供一種對起因於當在離子源之離子產生容器內使離子化氣體與離子原料反應並產生離子時所發生的副生成物所導致之絕緣膜而造成的異常放電作抑制之技術。
為了解決上述課題所進行之本發明，係為一種離子源，其特徵為，係具備有：真空槽，係具備有冷卻 機構；和離子產生容器，係被設置在前述真空槽內，並使離子化氣體和離子原料反應而產生離子；和拉出電極，係被設置在前述真空槽內，並將在前述離子產生容器內所產生的離子拉出而產生離子束；和遮蔽構件，係被設置在前述真空槽之內壁的內側近旁處，並具備有用以遮蔽對於該真空槽之內壁的絕緣物之附著的由導電性之金屬所成之本體部，在前述遮蔽構件之本體部處，係被設置有以相對於前述真空槽之內壁而相分離地作裝著的方式來與該真空槽之內壁作接觸並支持前述本體部之複數之突狀之支持部。
在本發明中，當前述遮蔽構件係構成為相對於前述真空槽而可自由裝卸的情況時，亦為有效。
在本發明中，當前述遮蔽構件係構成為在裝著於前述真空槽內時會與該真空槽之內壁相導通的情況時，亦為有效。
在本發明中，當前述遮蔽構件係使前述本體部由板狀之構件所成的情況時，亦為有效。
在本發明中，當前述遮蔽構件係使前述本體部被形成為筒狀的情況時，亦為有效。
另一方面，本發明，係為一種離子植入裝置，其特徵為，係具備有離子源，該離子源，係具備有：真空槽，係具備有冷卻機構；和離子產生容器，係被設置在前述真空槽內，並使離子化氣體和離子原料反應而產生離子；和拉出電極，係被設置在前述真空槽內，並將在前述離子產生容器內所產生的離子拉出而產生離子束；和遮蔽構件，係 被設置在前述真空槽之內壁的內側近旁處，並具備有用以遮蔽對於該真空槽之內壁的絕緣物之附著的由導電性之金屬所成之本體部，在前述遮蔽構件之本體部處，係被設置有以相對於前述真空槽之內壁而相分離地作裝著的方式來與該真空槽之內壁作接觸並支持前述本體部之複數之突狀之支持部，該離子植入裝置，係構成為將從該離子源所放出的離子束對於基板作照射而進行植入。
又，本發明，係為一種離子源之運轉方法，其特徵為：該離子源，係具備有離子產生容器，該離子產生容器，係被設置在具有冷卻機構之真空槽內，並使離子化氣體和離子原料反應而產生離子，該離子源，係將在前述離子產生容器內所產生的離子拉出並產生離子束，在前述真空槽之內壁的內側近旁處，係被設置有遮蔽構件，該遮蔽構件，係具備有用以遮蔽對於該真空槽之內壁的絕緣物之附著的由導電性之金屬所成之本體部，並且，在前述遮蔽構件之本體部處，係被設置有以相對於前述真空槽之內壁而相分離地作裝著的方式來與該真空槽之內壁作接觸並支持前述本體部之複數之突狀之支持部，該離子源之運轉方法，係具備有：在前述離子源之動作中，將在前述離子產生容器內的反應之過程中作為副生成物而產生並且附著於前述真空槽內的前述遮蔽構件之本體部之內壁處的絕緣膜加熱之工程。
在本發明中，由於係在真空槽之內壁的內側近旁處，設置有用以遮蔽對於真空槽之內壁的絕緣物之附著的具備有由導電性之金屬所成之例如板狀之本體部的遮蔽構件，因此，起因於當在離子源之離子產生容器內而使離子化氣體和離子原料反應並產生離子時的副生成物所導致之絕緣膜，係並不會附著在真空槽之內壁處，而是附著在遮蔽構件之本體部的表面、亦即是內壁上。
在此遮蔽構件之本體部處，由於係被設置有以相對於具有冷卻機構之真空槽之內壁而相分離地作裝著的方式來與真空槽之內壁作接觸並支持本體部之複數之突狀之支持部，因此，在離子源之動作中的遮蔽構件之本體部之溫度，係幾乎不會受到被冷卻機構所冷卻的真空槽之內壁之溫度的影響，並受到真空槽內之例如從離子產生容器而來之輻射熱的影響而被保持為高溫(數百℃程度)。
其結果，若依據本發明，則由於附著在遮蔽構件之本體部之內壁處的絕緣膜之溫度亦係成為數百℃程度，藉由此，絕緣膜之阻抗值係降低，異常放電之發生係被作抑制，因此，相較於先前技術，係能夠將離子源之維修的周期拉長。
又，在本發明中，遮蔽構件之突狀之支持部和真空槽之內壁，係以複數之接點而相接觸，起因於真空槽內之溫度變化，此些之複數之接點部分係會發生膨脹、收縮，藉由此，該接點部分會移動，起因於此，係能夠涵蓋長期間地而自動性地進行真空槽之內壁的氧化皮膜之去 除(自我清淨)。
另一方面，在本發明中，若是將遮蔽構件構成為相對於真空槽而可自由裝卸，則藉由將遮蔽構件從真空槽而卸下，係能夠容易地進行維修作業。
進而，在本發明中，當遮蔽構件係構成為在裝著於前述真空槽內時會與該真空槽之內壁相導通的情況時，由於係能夠將遮蔽構件之電位容易地設為與真空槽之電位(例如接地電位)同等之電位，因此，係能夠防止在其與真空槽之內壁之間所產生的放電。
於此情況，在本發明中，由於遮蔽構件係藉由複數之突狀之支持部而被支持於真空槽之內壁處，而能夠使相對於真空槽之內壁的遮蔽構件之接觸阻抗安定化並達成高的連接信賴性，因此，係能夠確實地防止在其與真空槽之內壁之間所產生的放電。
進而，在本發明中，當本體部為被形成為板狀的情況時，例如係能夠藉由進行突出成形加工來容易地設置支持部。
又，進而，在本發明中，當本體部為被形成為筒狀的情況時，係能夠對於筒狀之真空槽而容易地裝著於其之內壁的內側近旁處。
1:離子植入裝置
10:離子源
10A:真空槽
10c:蓋部
10d:內壁
11:離子產生容器
12:氣體供給部
15:拉出電極
18:拉出電源
19:加速電源
30:遮蔽構件
31:本體部
31a:內壁
32:支持部
32a:頂部
60、61:絕緣膜
[圖1]係為對於使用有本發明之離子源的離子植入裝 置之全體作展示的概略構成圖。
[圖2]係為對於本發明之離子源的其中一例之內部構成作展示之部分剖面圖。
[圖3]係為對於該離子源之離子產生容器之內部構成作展示之部分剖面圖。
[圖4](a)：係為對於本實施形態之遮蔽構件作展示之正面圖；(b)：係為該遮蔽構件之側面圖。
[圖5](a)：係為該遮蔽構件之正面圖；(b)：係為圖5(a)之A-A線剖面圖。
[圖6](a)：係為對於配置有遮蔽構件的真空槽之內部構成作展示之部分剖面圖；(b)：係為對於配置有遮蔽構件的真空槽之內部構成作展示之正面圖。
[圖7]係為對於附著有絕緣膜的本實施形態之離子源之內部構成作展示之部分剖面圖。
[圖8]係為對於伴隨著時間經過的大氣爐內之溫度與絕緣膜之阻抗值之間的關係作展示之圖表。
[圖9]係為對於大氣爐內之溫度與絕緣膜之阻抗值之間的關係作展示之圖表。
[圖10]係為對於先前技術之離子源的其中一例之內部構成作展示之部分剖面圖。
以下，參考圖面，對本發明之實施形態作說明。
圖1，係為對於使用有本發明之離子源的離子植入裝置之全體作展示的概略構成圖。
如同圖1中所示一般，本例之離子植入裝置1，係將後述之離子源10和行走室2和質量分析裝置3和加速裝置4和掃描裝置5以及植入室6依此順序來作連接而構成之。
又，此離子植入裝置1，係成為使離子源10和行走室2和加速裝置4以及植入室6藉由真空排氣裝置9a~9d而分別被作真空排氣。
在離子源10處，係被連接有後述之氣體供給部12，將氣體供給部12所供給的氣體離子化，並使所產生的離子作為離子束而在行走室2之內部行走，而使其射入至質量分析裝置3之內部。
在質量分析裝置3之內部，係對於離子束中之離子進行質量分析，並使具有所期望之電荷質量比的離子通過，而作為離子束來射入至加速裝置4中。
在加速裝置4中，係使離子束中之正離子加速並射入至掃描裝置5中，掃描裝置5，係一面對於離子束之前進方向作控制，一面使其射入至植入室6之內部。
在植入室6之內部，係被配置有複數(於此係為2個)的基板8，藉由上述之掃描裝置5，離子束係被朝向複數之基板8之其中一者的方向，並構成為藉由對於基板8之表面而一次一枚地進行掃描一面照射離子，來將離子植入至基板8之內部。
圖2，係為對於本發明之離子源的其中一例 之內部構成作展示之部分剖面圖。
又，圖3，係為對於該離子源之離子產生容器之內部構成作展示之部分剖面圖。
如同圖2中所示一般，本實施形態之離子源10，係具備有由不鏽鋼等之導電性之金屬所成並例如被形成為圓筒形狀的真空槽10A。此真空槽10A，係具備有藉由使冷媒(例如水)作循環而冷卻至特定之溫度的冷卻機構(未圖示)。
在真空槽10A之內部，係被設置有使離子化氣體和離子原料反應而產生離子之離子產生容器11、和將在離子產生容器11內所產生的離子拉出而產生離子束之拉出電極15、以及後述之遮蔽構件30。
於此，離子產生容器11，係在真空槽10A內之束射出孔10a側的位置處，藉由以金屬所成之保持機構17而被作保持。
此保持機構17，係被與被設置在真空槽10A之與束放出孔10a相反側處的蓋部10c一體性地構成。此蓋部10c係由導電性之金屬所成，並藉由礙子10b來相對於真空槽10A而被作電性絕緣。
保持機構17，係相對於蓋部10c而經由例如由導電性之金屬所成的一對之保持棒17a來使離子產生容器11被一體性地作安裝，藉由此，由導電性之金屬所成之離子產生容器11係對於蓋部10c而被作電性連接。
另外，本實施形態之離子產生容器11，係成為相對於 真空槽10A而被作了電性絕緣的狀態。
離子產生容器11，例如係被形成為長方體之箱型形狀。
本實施形態之離子產生容器11，係將其之長邊方向朝向相對於離子放出(前進)方向而相正交之方向地而被作配置，在該離子放出方向P之下游側處，係被設置有用以從離子產生容器11內而放出離子之細縫11a。
另一方面，拉出電極15，係在真空槽10A內，被設置在離子產生容器11和真空槽10A之束射出孔10a之間。
於此，拉出電極15，係經由礙子13而被安裝在真空槽10A之離子放出方向P側的內壁10d處，藉由此，而成為相對於真空槽10A而被作了電性絕緣的狀態。
在拉出電極15之中央部分處，係被設置有用以使離子束通過之束孔15a，此束孔15a，係被配置在與離子產生容器11之細縫11a和真空槽10A之束射出孔10a相同之軌道上。
在本實施形態中，真空槽10A係被接地，並構成為從拉出電源18來經由真空槽10A之蓋部10c以及保持機構17而對於離子產生容器11相對於接地電位而施加正的電壓，並且從加速電源19來對於拉出電極15相對於接地電位而施加負的電壓。
如同圖3中所示一般，在離子產生容器11之離子放出方向P之上游側處，係被設置有用以供給例如由 三氟化磷(PF3)所成的離子化氣體之上述氣體供給部12。
本實施形態之氣體供給部12，係經由氣體導入管12a，而被與被設置於離子產生容器11之離子放出方向P之上游側處並將離子化氣體導入至離子產生容器11內的氣體供給管12b作連接。
在離子產生容器11內之與離子放出方向P相正交之方向的其中一方之壁部處，係被設置有藉由以熱陰極所致之加熱來放出熱電子的熱電子放出部20，又，於與離子放出方向P相正交之方向的另外一方之壁部處，係被設置有以與熱電子放出部20相對向之方式而被作設置並以會成為負的電位的方式而被構成的對向反射電極(repeller)16。
在本實施形態中，係藉由例如有底圓筒形狀之陰極部21、和被設置在陰極部21之內部的背面側處並被與電源24作了連接的燈絲22，來構成熱陰極。於此，陰極部21，例如係使用有由鎢(W)所成者。
另一方面，在陰極部21之周圍，係被設置有離子原料構件23。
此離子原料構件23，例如係為由氮化鋁(AlN)所成者，並以包圍陰極部21之周圍且藉由陰極部21而被作加熱的方式來作設置。
另一方面，在本實施形態中，於真空槽10A內之內壁10d的內側近旁處，係被設置有遮蔽構件30。
圖4(a)、(b)以及圖5(a)、(b)，係為對於本實施形態之 遮蔽構件作展示者，圖4(a)係為正面圖，圖4(b)係為側面圖，圖5(a)係為正面圖，圖5(b)係為圖5(a)之A-A線剖面圖。
又，圖6(a)、(b)，係為對於將遮蔽構件配置在真空槽內的狀態作展示者，圖6(a)係為對於內部構成作展示之部分剖面圖，圖6(b)係為對於內部構成作展示之正面圖。另外，在圖6(a)、(b)中，係將離子產生容器作了卸下。
本實施形態之遮蔽構件30，例如係為由不鏽鋼等之導電性之金屬所成者，並具備有例如被形成為圓筒形狀的本體部31，在此本體部31之外側面處，複數之支持部32係空出有特定之間隔地而被作設置。
遮蔽構件30之本體部31，例如係藉由使矩形狀之金屬板彎曲並形成為圓筒形狀，而得到之。
在本實施形態的情況時，遮蔽構件30之本體部31，係以使其之外徑會具備有較真空槽10A之內徑而更些許小之外徑的方式而被形成(參考圖6(a)、(b))。
而，在本體部31之外側面處，係被設置有以朝向圓筒之外側突出的方式所被形成的複數之突狀之支持部32。
此支持部32，係為以使遮蔽構件30之本體部31相對於真空槽10A之內壁10d而相分離地被作裝著的方式來與真空槽10A之內壁10d作接觸並支持本體部者。
此支持部32，係可對於例如由板狀之構件所成之本體 部31，而例如藉由進行突出成形加工來容易地設置之。
於本實施形態的情況時，遮蔽構件30，例如係在使矩形狀之金屬板彎曲並形成為圓筒形狀，藉由於該狀態下而插入至真空槽10A之內部，而能夠容易地配置在真空槽10A內。
於此情況，若是構成為使遮蔽構件30之本體部31彎曲且並不將兩端部作接合地來設為圓筒形狀而插入至真空槽10A之內部，並藉由以本體部31之彈性所致的復原力來使複數之支持部32之頂部32a分別與真空槽10A之內壁10d作接觸，則係能夠容易地將遮蔽構件30以固定於真空槽10A之內部的狀態來作裝著(參考圖6(a)、(b))。
當然的，係亦可構成為將遮蔽構件30之本體部31的兩端部作接合，並一體性地形成為圓筒形狀。
又，於本實施形態的情況時，遮蔽構件30，係可構成為會成為可相對於真空槽10A而自由裝卸。
遮蔽構件30之支持部32，例如係被形成為同等之高度，並以當遮蔽構件30被配置於真空槽10A內的情況時各者之頂部32a會與真空槽10A之內壁10d作點接觸(以微小之面積來接觸)的方式來作設置。
而，藉由此，遮蔽構件30之本體部31之外表面的各部分，係相對於真空槽10A之內壁10d而均一地分離有特定之距離，而構成為並不會與真空槽10A之內壁10d作接觸。
另外，遮蔽構件30，係構成為在被配置於真 空槽10A的情況時會與真空槽10A之內壁10d相導通。
另外，本實施形態之遮蔽構件30，係以將真空槽10A之內壁10d之略全區域作覆蓋的方式而被作設置。
在此種構成中，若是從圖2中所示之拉出電源18以及加速電源19而施加特定之電壓，並從氣體供給部12來經由氣體導入管12a以及氣體供給管12b而將氟系氣體(PF3)導入至離子產生容器11內，並在離子產生容器11內產生電漿，則氮化鋁和氟系氣體係進行反應並產生鋁(Al)之離子。
而，所產生的鋁之離子，係從細縫11a而被放出，並進而經由帶電為負的電位之拉出電極15之束孔15a以及真空槽10A之束放出孔10a來作為離子束而被從真空槽10A放出。
於此情況，在上述之反應過程中，作為副生成物，氟化鋁(AlFx)係以氣體狀態而產生。
此氟化鋁，係如同圖7中所示一般，在真空槽10A內，主要在離子產生容器11之近旁的遮蔽構件30之本體部之內壁31a和拉出電極15之表面15b處而分別作為絕緣膜60、61來附著。
本發明，係為就算是在真空槽10A內存在有此種絕緣膜60、61，亦能夠對於異常放電作防止者。
首先，在鋁離子之產生反應中發生異常放電的機制，一般而言係可考慮有如同下述一般之機制。
亦即是，在上述之反應過程中，若是於真空槽(未圖 示)之內部而由反應副生成物所成之絕緣膜(未圖示)例如被形成於真空槽之內壁處，則帶電粒子係會對於此絕緣膜而發生碰撞並產生充電。
而，在起因於此充電而到達了絕緣膜之耐電壓極限的時間點處，於絕緣膜處會發生微小的絕緣破壞。
其結果，從絕緣膜所噴出的氣體或帶電粒子係會成為契機並發生起因於被施加於真空槽處之拉出電壓而瞬間地短路的現象。
本發明者，在對於發生有上述之異常放電的圖10中所示之先前技術之真空槽51之內部作了詳細的觀察之後，係得知了，在附著於拉出電極53處的絕緣膜161處，係並不會發生異常放電，而僅在附著於真空槽51之內壁10d處的絕緣膜160處會發生異常放電(確認到有放電痕跡)。
於此，本發明者，係推測此種異常放電之有無的原因乃是起因於絕緣膜160、161之溫度所導致者。
亦即是，在動作中之真空槽51內，拉出電極53之溫度係身為較500℃而更高之溫度狀態，另一方面，真空槽51之內壁10d由於係被冷卻，因此其之溫度係成為較100℃而更低之溫度。
其結果，被形成於拉出電極53之表面上的絕緣膜161之溫度，由於係較被形成於真空槽51之內壁10d處的絕緣膜160之溫度而更高，因此，係具有導電性，而並不會發生充電。
因此，本發明者，係將被形成於拉出電極53之表面的絕緣膜161(厚度410μm)配置在大氣爐內並進行加熱，而對於其之阻抗值作了測定。將其結果展示於圖8、圖9中。
如同從圖8、圖9中而可理解一般，絕緣膜161之阻抗值，係在400℃~600℃之範圍內而大幅度地變動，具體而言，係得知了：從400℃起，隨著溫度變高，阻抗值係會有降低的傾向。
因此，本發明者，係基於此種知識，而為了將本實施形態之附著於真空槽10A內之絕緣膜60的溫度提高，來構成為在圖2中所示之離子源10之真空槽10A內設置上述之遮蔽構件30。
又，係使此種構成之離子源10以與先前技術之離子源50相同的條件來產生鋁離子，並放出離子束。
其結果，如同圖7中所示一般，在真空槽10A內，雖係於遮蔽構件30之本體部31之內壁31a和拉出電極15之表面15b處形成有絕緣膜60、61，但是，上述之異常放電的發生頻率係大幅度地降低。
此結果係為由於下述一般之作用所導致者。
如同上述一般，本實施形態之遮蔽構件30，係藉由使設置在本體部31處之複數之支持部32的頂部32a與真空槽10A之內壁10d作點接觸，而被裝著在真空槽10A內。
因此，遮蔽構件30之本體部31的溫度，係幾乎不會受到被冷卻機構所冷卻的真空槽10A之內壁10d之溫 度(未滿100℃)的影響，並受到真空槽10A內之例如從離子產生容器11而來之輻射熱的影響而被保持為高溫。
關於此點，在本發明者對於本實施形態之離子源10之動作中的遮蔽構件30之溫度作了測定之後，其結果，係確認到其為400℃以上。
故而，在本實施形態中，附著在遮蔽構件30之本體部31之內壁31a處的絕緣膜60之溫度亦係成為400℃以上，可以推測到，藉由此，絕緣膜60之阻抗值係降低，異常放電之發生係被作抑制。
而，其結果，相較於先前技術，係能夠將離子源10之維修的周期拉長(2倍程度)。
在以上所敘述的本實施形態中，由於係在真空槽10A之內壁10d的內側近旁處，設置有用以遮蔽對於真空槽10A之內壁10d的絕緣物之附著的具備有由導電性之金屬所成之板狀之本體部31的遮蔽構件30，因此，起因於當在離子源10之離子產生容器11內而使離子化氣體和離子原料反應並產生離子時的副生成物所導致之絕緣膜60，係並不會附著在真空槽10A之內壁處，而是附著在遮蔽構件30之本體部31的表面、亦即是內壁31a上。
在此遮蔽構件30之本體部31處，由於係被設置有以相對於具有冷卻機構之真空槽10A之內壁10d而相分離地作裝著的方式來與真空槽10A之內壁10d作接觸並支持本體部31之複數之突狀之支持部32，因此，在離子源10之動作中的遮蔽構件30之本體部31之溫度，係幾乎不會受到 被冷卻機構所冷卻的真空槽10A之內壁10d之溫度的影響，並受到真空槽10A內之例如從離子產生容器11而來之輻射熱的影響而被保持為高溫(數百℃程度)。
其結果，若依據本實施形態，則由於附著在遮蔽構件30之本體部31之內壁31a處的絕緣膜60之溫度亦係成為數百℃程度，藉由此，絕緣膜60之阻抗值係降低，異常放電之發生係被作抑制，因此，相較於先前技術，係能夠將離子源10之維修的周期拉長。
又，在本實施形態中，遮蔽構件30之突狀之支持部32和真空槽10A之內壁10d，係以複數之接點而相接觸，起因於真空槽10A內之溫度變化，此些之複數之接點部分係會發生膨脹、收縮，藉由此，該接點部分會移動，起因於此，係能夠涵蓋長期間地而自動性地進行真空槽10A之內壁10d的氧化皮膜之去除(自我清淨)。
又，在本實施形態中，若是將遮蔽構件30構成為相對於真空槽10A而可自由裝卸，則藉由將遮蔽構件30從真空槽10A而卸下，係能夠容易地進行維修作業。
進而，在本實施形態中，由於遮蔽構件30係構成為在裝著於真空槽10A內時會與真空槽10A之內壁10d相導通，因此，係能夠將遮蔽構件30之電位容易地設為與真空槽10A之電位(接地電位)同等之電位，故而，係能夠防止在其與真空槽10A之內壁10d之間所產生的放電。
於此情況，在本實施形態中，由於遮蔽構件30係藉由複數之突狀之支持部32而被支持於真空槽10A之 內壁10d處，而能夠使相對於真空槽10A之內壁10d的遮蔽構件30之接觸阻抗安定化並達成高的連接信賴性，因此，係能夠確實地防止在其與真空槽10A之內壁10d之間所產生的放電。
另外，本發明，係並不被限定於上述之實施形態，而可進行各種之變更。
例如，在上述實施形態中，雖係舉出真空槽係為圓筒形狀並且遮蔽構件亦係為圓筒形狀的情況來作了說明，但是，本發明係並不被限定於此，例如當真空槽之形狀係為角筒形狀的情況時，係只要將遮蔽構件之形狀亦配合於真空槽之形狀而形成為角筒形狀即可。
又，在上述實施形態中，雖係構成為以將真空槽之內壁的略全區域作覆蓋的方式來設置遮蔽構件，但是，例如係亦能夠以僅將絕緣膜容易附著的區域作覆蓋的方式來作設置。
進而，在上述實施形態中，雖係舉出在使氮化鋁等與PF3作反應的情況時作為副生成物而產生氟化鋁的情況為例來作了說明，但是，本發明係並不被限定於此，例如，係亦可對於在使氮化硼(BN)與BF3作反應的情況時作為副生成物而產生氟化硼的情形作適用。
1‧‧‧離子植入裝置
2‧‧‧行走室
3‧‧‧質量分析裝置
4‧‧‧加速裝置
5‧‧‧掃描裝置
6‧‧‧植入室
8‧‧‧基板
9a、9b、9c、9d‧‧‧真空排氣裝置
10‧‧‧離子源
12‧‧‧氣體供給部

Claims (7)

  1. 一種離子源，其特徵為，係具備有：真空槽，係具備有冷卻機構；和離子產生容器，係被設置在前述真空槽內，並使離子化氣體和離子原料反應而產生離子；和拉出電極，係被設置在前述真空槽內，並將在前述離子產生容器內所產生的離子拉出而產生離子束；和遮蔽構件，係被設置在前述真空槽之內壁的內側近旁處，並具備有用以遮蔽對於該真空槽之內壁的絕緣物之附著的由導電性之金屬所成之本體部，在前述遮蔽構件之本體部處，係被設置有以相對於前述真空槽之內壁而相分離地作裝著的方式來與該真空槽之內壁作接觸並支持前述本體部之複數之突狀之支持部。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之離子源，其中，前述遮蔽構件，係構成為相對於前述真空槽而可自由裝卸。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之離子源，其中，前述遮蔽構件，係構成為在裝著於前述真空槽內時會與該真空槽之內壁相導通。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之離子源，其 中，前述遮蔽構件，係使前述本體部由板狀之構件所構成。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之離子源，其中，前述遮蔽構件，係使前述本體部被形成為筒狀。
  6. 一種離子植入裝置，其特徵為，係具備有離子源，該離子源，係具備有：真空槽，係具備有冷卻機構；和離子產生容器，係被設置在前述真空槽內，並使離子化氣體和離子原料反應而產生離子；和拉出電極，係被設置在前述真空槽內，並將在前述離子產生容器內所產生的離子拉出而產生離子束；和遮蔽構件，係被設置在前述真空槽之內壁的內側近旁處，並具備有用以遮蔽對於該真空槽之內壁的絕緣物之附著的由導電性之金屬所成之本體部，在前述遮蔽構件之本體部處，係被設置有以相對於前述真空槽之內壁而相分離地作裝著的方式來與該真空槽之內壁作接觸並支持前述本體部之複數之突狀之支持部，該離子植入裝置，係構成為將從該離子源所放出的離子束對於基板作照射而進行植入。
  7. 一種離子源之運轉方法，其特徵為：該離子源，係具備有離子產生容器，該離子產生容器，係被設置在具有冷卻機構之真空槽內，並使離子化氣體和離子原料反應而產生離子，該離子源，係將在前述離子產生容器內所產生的離子拉出並產生離子束，在前述真空槽之內壁的內側近旁處，係被設置有遮蔽構件，該遮蔽構件，係具備有用以遮蔽對於該真空槽之內壁的絕緣物之附著的由導電性之金屬所成之本體部，並且，在前述遮蔽構件之本體部處，係被設置有以相對於前述真空槽之內壁而相分離地作裝著的方式來與該真空槽之內壁作接觸並支持前述本體部之複數之突狀之支持部，該離子源之運轉方法，係具備有：在前述離子源之動作中，將在前述離子產生容器內的反應之過程中作為副生成物而產生並且附著於前述真空槽內的前述遮蔽構件之本體部之內壁處的絕緣膜加熱之工程。
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