WO2019054111A1 - イオン源及びイオン注入装置並びにイオン源の運転方法 - Google Patents

イオン源及びイオン注入装置並びにイオン源の運転方法 Download PDF

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ion
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明男 東
徳康 佐々木
寿浩 寺澤
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株式会社アルバック
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Definitions

  • the present invention relates to an ion source, and more particularly to a maintenance technique of an ion source used in an ion implantation apparatus.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the inside of a conventional ion source.
  • this ion source 50 has a vacuum chamber 51 formed of, for example, a cylindrical shape and made of metal such as stainless steel and connected to a vacuum evacuation device (not shown).
  • An ion generation container 52 for generating ions by reacting an ionized gas with an ion source, and an extraction electrode 53 for extracting ions generated in the ion generation container 52 to generate an ion beam are provided.
  • the ion generation container 52 is held by a holding mechanism 54 made of metal at a position on the beam injection hole 51 a side in the vacuum chamber 51.
  • the holding mechanism 54 is integrally formed with the lid 51 c of the vacuum chamber 51, and the lid 51 c is made of metal and is electrically insulated from the vacuum chamber 51 by the insulator 55.
  • a positive voltage is applied from the extraction power supply 56 to the ion generation container 52 through the lid 51 c and the holding mechanism 54, and an acceleration power supply is applied to the extraction electrode 53 electrically insulated from the vacuum chamber 51 by the insulator 57. It is configured to apply a negative voltage from 58.
  • insulating aluminum fluoride (AlF x ) is generated as a by-product in such a method of reacting aluminum nitride etc. with PF 3, and the generated aluminum fluoride is formed on the inner wall in the vacuum chamber 51.
  • AlF x insulating aluminum fluoride
  • the ion beam current fluctuates to lower the yield of the ion implantation object, and electromagnetic noise may cause a failure of the power supply of the ion implantation apparatus or the vacuum pump.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the object of the present invention is to produce an ion by reacting an ionizing gas with an ion source in an ion generation container of an ion source.
  • An object of the present invention is to provide a technique for suppressing abnormal discharge caused by an insulating film due to a product.
  • the present invention made to solve the above-mentioned problems comprises a vacuum chamber having a cooling mechanism, an ion generation container provided in the vacuum chamber and reacting ionized gas with ion raw materials to generate ions, and the vacuum chamber And an extraction electrode for extracting ions generated in the ion generation container to generate an ion beam, and provided in the vicinity of the inner side of the inner wall of the vacuum chamber, the adhesion of the insulator to the inner wall of the vacuum chamber And a shielding member having a main body portion made of conductive metal for shielding, and in contact with the inner wall of the vacuum chamber so as to be mounted on the main body portion of the shielding member separately from the inner wall of the vacuum chamber
  • the ion source is provided with a plurality of projecting supports for supporting the main body.
  • the shielding member is also effective when it is configured to be removable from the vacuum chamber. In the present invention, the shielding member is also effective when it is configured to be electrically connected to the inner wall of the vacuum tank when mounted in the vacuum tank. In the present invention, the shielding member is also effective when the main body portion is formed of a plate-like member. In the present invention, the shielding member is also effective when the main body portion is formed in a tubular shape.
  • the present invention is an ion implantation apparatus, which is a vacuum tank having a cooling mechanism, an ion generation container provided in the vacuum tank, which reacts ionized gas and ion raw material to generate ions, and the vacuum tank And an extraction electrode for extracting ions generated in the ion generation container to generate an ion beam, and provided in the vicinity of the inner side of the inner wall of the vacuum chamber, the adhesion of the insulator to the inner wall of the vacuum chamber And a shielding member having a main body portion made of conductive metal for shielding, and in contact with the inner wall of the vacuum chamber so as to be mounted on the main body portion of the shielding member separately from the inner wall of the vacuum chamber And an ion source provided with a plurality of projecting supports for supporting the main body, the ion source being configured to irradiate and inject an ion beam emitted from the ion source onto the substrate.
  • the present invention has an ion generation container which is provided in a vacuum tank having a cooling mechanism and which causes an ionized gas and an ion raw material to react to generate ions, and the ions generated in the ion generation container are extracted to An ion source for generating an ion beam, comprising: a step of heating an insulating film generated as a by-product in the process of reaction in the ion generation vessel and adhering to the vacuum chamber during operation of the ion source It is the operation method of the source.
  • the shielding member having a plate-like main body made of, for example, a conductive metal for blocking adhesion of the insulator to the inner wall of the vacuum chamber is provided near the inner side of the inner wall of the vacuum chamber, the ion source The insulating film by the by-product at the time of reacting the ionized gas and the ion source in the ion generation container to form ions does not adhere to the inner wall of the vacuum chamber and adheres to the surface of the main body of the shielding member, that is, the inner wall .
  • the main body portion of the shielding member is provided with a plurality of projecting support portions for supporting the main body portion in contact with the inner wall of the vacuum tank so as to be mounted separately from the inner wall of the vacuum tank having the cooling mechanism. Therefore, the temperature of the main body of the shielding member during the operation of the ion source is hardly affected by the temperature of the inner wall of the vacuum chamber cooled by the cooling mechanism, and the ion generation container in the vacuum chamber, for example It is kept at high temperature (about several hundred degrees Celsius) under the influence of radiant heat from the
  • the temperature of the insulating film attached to the inner wall of the main body of the shielding member is also about several hundred degrees C., thereby reducing the resistance value of the insulating film and suppressing the occurrence of abnormal discharge. Therefore, the maintenance period of the ion source can be extended compared to the prior art.
  • the protruding support portion of the shielding member is in contact with the inner wall of the vacuum chamber at the plurality of contacts, and the temperature change in the vacuum chamber causes the plurality of contact portions to expand and contract.
  • the contact portion moves, whereby the oxide film on the inner wall of the vacuum chamber can be removed automatically over a long period of time (self-cleaning).
  • the shielding member is configured to be removable from the vacuum tank, maintenance work can be easily performed by removing the shielding member from the vacuum tank.
  • the potential of the shielding member when the shielding member is configured to be electrically connected to the inner wall of the vacuum chamber when mounted in the vacuum chamber, the potential of the shielding member can be easily set to the potential of the vacuum chamber (for example, grounding Since the potential can be made equal to that of the potential), the discharge between the vacuum chamber and the inner wall can be prevented.
  • the shielding member is supported on the inner wall of the vacuum chamber by the plurality of projecting supports, and the contact resistance of the shielding member to the inner wall of the vacuum chamber is stabilized to achieve high connection reliability. As a result, discharge between the inner wall of the vacuum chamber and the inner wall can be reliably prevented.
  • the support portion when the main body portion is formed in a plate shape, the support portion can be easily provided, for example, by performing a projecting molding process.
  • the main body portion when the main body portion is formed in a cylindrical shape, it can be easily attached to the inner side of the inner wall of the cylindrical vacuum tank.
  • the schematic block diagram which shows the whole of the ion implantation apparatus using the ion source of this invention Partial cross-sectional view showing the internal configuration of an example of the ion source according to the present invention Partial cross-sectional view showing the internal configuration of the ion generation container of the same ion source
  • A front view showing the shielding member of the present embodiment
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing the whole of an ion implantation apparatus using the ion source of the present invention.
  • an ion source 10 described later, a traveling chamber 2, a mass spectrometer 3, an acceleration device 4, a scanning device 5, and an implantation chamber 6 They are connected in this order and configured.
  • the ion implantation apparatus 1 is configured such that the ion source 10, the traveling chamber 2, the acceleration device 4, and the injection chamber 6 are evacuated by vacuum evacuation devices 9a to 9d, respectively.
  • a gas supply unit 12 to be described later is connected to the ion source 10, and the gas supplied by the gas supply unit 12 is ionized, and the generated ions are made to travel inside the traveling chamber 2 as an ion beam. It is incident on the inside of the
  • the ions in the ion beam are mass analyzed, and ions having a desired charge-to-mass ratio are allowed to pass and enter the accelerator 4 as an ion beam.
  • the acceleration device 4 positive ions in the ion beam are accelerated to be incident on the scanning device 5, and the scanning device 5 is incident on the inside of the implantation chamber 6 while controlling the traveling direction of the ion beam.
  • a plurality of (two in this case) substrates 8 are disposed inside the implantation chamber 6, and the ion beam is directed to one of the plurality of substrates 8 by the scanning device 5 described above, and the surface of the substrate 8 is Ions are implanted into the substrate 8 by irradiating the ions while scanning one by one.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an internal configuration of an example of the ion source according to the present invention.
  • FIG. 3 is a fragmentary sectional view which shows the internal structure of the ion production container of the ion source.
  • the ion source 10 of the present embodiment has a vacuum chamber 10A made of a conductive metal such as stainless steel and formed in, for example, a cylindrical shape.
  • the vacuum tank 10A has a cooling mechanism (not shown) that cools to a predetermined temperature by circulating a refrigerant (for example, water).
  • a refrigerant for example, water
  • an ion generation container 11 for generating ions by reacting an ionized gas with an ion source, and an extraction electrode 15 for extracting ions generated in the ion generation container 11 to generate an ion beam;
  • a shielding member 30 described later is provided inside the vacuum chamber 10A.
  • the ion generation container 11 is held by a holding mechanism 17 made of metal at a position on the side of the beam emission hole 10a in the vacuum chamber 10A.
  • the holding mechanism 17 is integrally formed with a lid 10 c attached to the vacuum tank 10 A on the opposite side of the beam emission hole 10 a.
  • the lid portion 10c is made of a conductive metal and is electrically insulated from the vacuum chamber 10A by the insulator 10b.
  • the ion generation container 11 is integrally attached to the lid 10 c via a pair of holding rods 17 a made of, for example, a conductive metal, whereby the ion generation container 11 made of a conductive metal is formed. , And the lid 10c.
  • the ion generation container 11 of this Embodiment is in the state electrically insulated with respect to 10 A of vacuum chambers.
  • the ion generation container 11 is formed in, for example, a rectangular box shape.
  • the ion generation container 11 of the present embodiment is disposed with its longitudinal direction directed in the direction orthogonal to the ion emission (traveling) direction, and on the downstream side of the ion emission direction P from the inside of the ion generation container 11 A slit 11a for emitting ions is provided.
  • the extraction electrode 15 is provided in the vacuum chamber 10A between the ion generation container 11 and the beam emission hole 10a of the vacuum chamber 10A.
  • the extraction electrode 15 is attached to the inner wall 10d on the ion discharge direction P side of the vacuum chamber 10A through the insulator 13 and thereby electrically insulated from the vacuum chamber 10A.
  • a beam hole 15a for passing an ion beam is provided at the central portion of the extraction electrode 15. This beam hole 15a is on the same trajectory as the slit 11a of the ion generation container 11 and the beam emission hole 10a of the vacuum chamber 10A. Is located in
  • the vacuum chamber 10A is grounded, and a positive voltage with respect to the ground potential is applied to the ion generation container 11 from the extraction power supply 18 through the lid 10c of the vacuum chamber 10A and the holding mechanism 17.
  • the acceleration power supply 19 is configured to apply a negative voltage with respect to the ground potential to the extraction electrode 15.
  • the gas supply unit 12 for supplying an ionized gas composed of, for example, phosphorus trifluoride (PF 3 ) is provided. .
  • the gas supply unit 12 of the present embodiment is provided on the upstream side of the ion emission direction P of the ion generation container 11 and introduces the ionized gas into the ion generation container 11 via the gas introduction pipe 12a. It is connected.
  • a thermal electron emitting portion 20 for emitting thermal electrons by heating with a thermal cathode is provided on one wall in a direction orthogonal to the ion emission direction P in the ion generation container 11, and a direction orthogonal to the ion emission direction P
  • a counter reflective electrode (repeller) 16 which is provided so as to face the thermionic electron emission unit 20 and which is configured to have a negative potential is provided.
  • a hot cathode is constituted by, for example, a bottomed cylindrical cathode portion 21 and a filament 22 provided on the back side inside the cathode portion 21 and connected to the power supply 24.
  • the cathode portion 21 is made of, for example, tungsten (W).
  • an ion raw material member 23 is provided around the cathode portion 21.
  • the ion source member 23 is made of, for example, aluminum nitride (AlN), and is provided so as to surround the cathode portion 21 and be heated by the cathode portion 21.
  • the shielding member 30 is provided in the vicinity of the inner side of the inner wall 10d in the vacuum chamber 10A.
  • 4 (a), (b) and 5 (a), (b) show the shielding member of this embodiment, and FIG. 4 (a) is a front view, FIG. 4 (b) is a side view, FIG. 5 (a) is a front view, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5 (a).
  • FIG. 6 (a) and 6 (b) show the state in which the shielding member is disposed in the vacuum chamber
  • FIG. 6 (a) is a partial sectional view showing the internal configuration
  • FIG. 6 (b) shows the internal configuration. It is a front view showing.
  • generation container is removed.
  • the shielding member 30 of the present embodiment is made of, for example, a conductive metal such as stainless steel, and has, for example, a main body portion 31 formed in a cylindrical shape. Are provided at predetermined intervals.
  • the main body 31 of the shielding member 30 is obtained, for example, by curving a rectangular metal plate to form a cylindrical shape.
  • the main body portion 31 of the shielding member 30 is formed to have an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the vacuum chamber 10A (see FIGS. 6A and 6B).
  • a plurality of projecting support portions 32 formed so as to protrude outward of the cylinder.
  • the support portion 32 is in contact with the inner wall 10d of the vacuum tank 10A so as to support the main body portion so that the main body portion 31 of the shielding member 30 is mounted separately from the inner wall 10d of the vacuum tank 10A.
  • the support portion 32 can be easily provided, for example, by subjecting the main body portion 31 formed of a plate-like member to a projection forming process.
  • the shielding member 30 is easily disposed in the vacuum chamber 10A by, for example, bending a rectangular metal plate into a cylindrical shape and then inserting it in the vacuum chamber 10A in that state. be able to.
  • the main body portion 31 of the shielding member 30 is curved and cylindrically shaped without joining both end portions and inserted into the vacuum tank 10A, and the resiliency of the main body portion 31 causes the tops 32a of the plurality of support portions 32. Can be mounted in a state where the shielding member 30 is fixed to the inside of the vacuum tank 10A easily (see FIGS. 6A and 6B).
  • both ends of the main body portion 31 of the shielding member 30 can be joined to be integrally formed in a cylindrical shape.
  • the shielding member 30 can be configured to be attachable to and detachable from the vacuum tank 10A.
  • the support portions 32 of the shielding member 30 are formed, for example, at the same height, and when the shielding member 30 is disposed in the vacuum chamber 10A, the respective tops 32a are in point contact with the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A (small area Provided to make contact with
  • each part of the outer surface of the main-body part 31 of the shielding member 30 is uniformly spaced apart only predetermined distance with respect to the inner wall 10d of vacuum chamber 10A, and it is comprised so that the inner wall 10d of vacuum chamber 10A may not be contacted. There is.
  • the shielding member 30 when the shielding member 30 is arrange
  • the shielding member 30 of this Embodiment is provided so that the substantially whole area of the inner wall 10d of 10 A of vacuum tanks may be covered.
  • a predetermined voltage is applied from the extraction power supply 18 and the acceleration power supply 19 shown in FIG. 2, and from the gas supply unit 12 via the gas introduction pipe 12a and the gas supply pipe 12b
  • a gas (PF 3 ) is introduced to generate a plasma in the ion generation container 11
  • aluminum nitride and a fluorine-based gas react to generate ions of aluminum (Al).
  • the generated aluminum ions are emitted from the slit 11a, and further emitted from the vacuum chamber 10A as an ion beam through the beam holes 15a of the extraction electrode 15 charged to a negative potential and the beam emission holes 10a of the vacuum chamber 10A. Ru.
  • aluminum fluoride (AlF x ) is generated as a gaseous state as a by-product in the above-described reaction process.
  • AlF x aluminum fluoride
  • the aluminum fluoride is mainly formed on the inner wall 31a of the main body of the shielding member 30 and the surface 15b of the extraction electrode 15 in the vicinity of the ion generation container 11 in the vacuum chamber 10A. Adhere as.
  • the present invention prevents abnormal discharge even if such insulating films 60 and 61 exist in the vacuum chamber 10A.
  • the mechanism by which the abnormal discharge occurs during the reaction for producing aluminum ions is generally considered to be as follows. That is, in the above-described reaction process, when an insulating film (not shown) made of a reaction by-product is formed on the inner wall of the vacuum chamber, for example, inside the vacuum chamber (not shown), the insulating film is charged. The particles collide and charge up occurs.
  • the inventor has observed in detail the inside of the vacuum chamber 51 according to the prior art shown in FIG. 10 in which the above-mentioned abnormal discharge has occurred. As a result, no abnormal discharge occurs in the insulating film 161 attached to the extraction electrode 53. It was found that abnormal discharge was generated only in the insulating film 160 attached to the inner wall 10d of the tank 51 (discharge marks were confirmed).
  • the temperature of the insulating film 161 formed on the surface of the lead-out electrode 53 is higher than the temperature of the insulating film 160 formed on the inner wall 10 d of the vacuum chamber 51, so it has conductivity and charge up does not occur. I thought it was not.
  • the inventor placed the insulating film 161 (thickness: 410 ⁇ m) formed on the surface of the extraction electrode 53 in the atmosphere furnace, heated it, and measured the resistance value. The results are shown in FIG. 8 and FIG.
  • the resistance value of the insulating film 161 largely changes in the range of 400 ° C. to 600 ° C. Specifically, the resistance value tends to decrease as the temperature rises from 400 ° C. It turned out to be.
  • the shielding member 30 was provided. Then, aluminum ions were generated under the same conditions as the ion source 50 according to the related art, and the ion beam was emitted.
  • the insulating films 60 and 61 are formed on the inner wall 31a of the main body 31 of the shielding member 30 and the surface 15b of the lead electrode 15 in the vacuum chamber 10A.
  • the frequency of occurrence has dropped significantly.
  • the shielding member 30 of the present embodiment is mounted in the vacuum chamber 10A by making the top portions 32a of the plurality of support portions 32 provided in the main body portion 31 point-contact with the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A. There is.
  • the temperature of the main body portion 31 of the shielding member 30 is hardly affected by the temperature (less than 100 ° C.) of the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A being cooled by the cooling mechanism. Under the influence of the radiant heat from the container 11, the temperature is kept high. About this point, when this inventor measured the temperature of the shielding member 30 in operation
  • the temperature of the insulating film 60 attached to the inner wall 31a of the main body 31 of the shielding member 30 is also 400 ° C. or higher, whereby the resistance value of the insulating film 60 decreases to cause abnormal discharge. It is thought that the occurrence of was suppressed. As a result, the maintenance cycle of the ion source 10 can be made longer (about twice) as compared with the prior art.
  • the shielding member 30 having the plate-like main body portion 31 made of a conductive metal for blocking the adhesion of the insulator to the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A is the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A. Since it is provided in the vicinity of the inner side, the insulating film 60 by-product at the time of generating ions by reacting the ionized gas with the ion source in the ion generation container 11 of the ion source 10 is formed on the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A. It does not adhere to the surface of the main body 31 of the shielding member 30, that is, to the inner wall 31a.
  • a plurality of main bodies 31 of the shielding member 30 support the main body 31 in contact with the inner wall 10d of the vacuum tank 10A so as to be mounted separately from the inner wall 10d of the vacuum tank 10A having a cooling mechanism. Since the projecting support portion 32 is provided, the temperature of the main body portion 31 of the shielding member 30 during the operation of the ion source 10 is almost the same as the temperature of the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A cooled by the cooling mechanism. It does not receive, it is kept at high temperature (about several hundred ° C) under the influence of radiant heat from, for example, the ion generation container 11 in the vacuum chamber 10A.
  • the temperature of the insulating film 60 attached to the inner wall 31a of the main body 31 of the shielding member 30 is also about several hundred degrees C., thereby decreasing the resistance value of the insulating film 60. Since the occurrence of abnormal discharge can be suppressed, the maintenance cycle of the ion source 10 can be made longer as compared with the prior art.
  • the protruding support portion 32 of the shielding member 30 is in contact with the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A at a plurality of contact points, and the temperature change in the vacuum chamber 10A causes the plurality of contact portions to The contact portion is moved by the expansion and contraction, whereby the oxide film on the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A can be removed automatically over a long period of time (self-cleaning).
  • the shielding member 30 when configured to be removable from the vacuum tank 10A, maintenance work can be easily performed by removing the shielding member 30 from the vacuum tank 10A.
  • the shielding member 30 is configured to conduct with the inner wall 10d of the vacuum tank 10A when mounted in the vacuum tank 10A, the potential of the shielding member 30 can be easily vacuumed. Since the potential can be made equal to the potential (ground potential) of the tank 10A, discharge between the inner wall 10d of the vacuum tank 10A and the inner wall 10d can be prevented.
  • the shielding member 30 is supported on the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A by the plurality of projecting supports 32, and the contact resistance of the shielding member 30 against the inner wall 10d of the vacuum chamber 10A is stabilized. Since high connection reliability can be achieved, discharge between the vacuum chamber 10A and the inner wall 10d can be reliably prevented.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made.
  • the shape of the vacuum chamber is a square cylinder
  • the shape of the shielding member may be formed into a rectangular tube shape in accordance with the shape of the vacuum tank.
  • the shielding member is provided so as to cover substantially the entire inner wall of the vacuum chamber.
  • it may be provided so as to cover only the region to which the insulating film easily adheres.
  • the present invention is not limited to this, for example, boron nitride
  • the present invention can also be applied to the case where boron fluoride is generated as a by-product when (BN) and BF 3 are reacted.

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Abstract

本発明は、イオン源のイオン生成容器内においてイオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成する際の副生成物による絶縁膜に起因する異常放電を抑制する技術を提供する。本発明のイオン源は、冷却機構を有する真空槽（１０Ａ）と、真空槽（１０Ａ）内に設けられ、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器（１１）と、真空槽（１０Ａ）内に設けられ、イオン生成容器（１１）内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成する引出電極（１５）と、真空槽（１０Ａ）の内壁（１０ｄ）の内側近傍に設けられ、当該真空槽（１０Ａ）の内壁（１０ｄ）に対する絶縁物の付着を遮るための導電性の金属からなる本体部（３１）を有する遮蔽部材（３０）とを備える。遮蔽部材（３０）の本体部（３１）に、真空槽（１０Ａ）の内壁（１０ｄ）に対して離間して装着されるように真空槽（１０Ａ）の内壁（１０ｄ）に接触して本体部（３１）を支持する複数の突状の支持部（３２）が設けられている。

Description

イオン源及びイオン注入装置並びにイオン源の運転方法
　本発明は、イオン源に関し、特に、イオン注入装置に用いるイオン源のメンテナンス技術に関する。
　近年、既存のシリコン（Ｓｉ）基板と比較して耐熱性・耐電圧性に優れた炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板の製造方法が確立し、比較的安価に手に入るようになっている。
　ＳｉＣ基板を用いたプロセスではアルミニウムイオンをドーパントとして注入するプロセスがあり、アルミニウムイオンビームを生成するイオン源を有するイオン注入装置が使用されている。
　図１０は、従来のイオン源の内部を示す断面図である。
　図１０に示すように、このイオン源５０は、ステンレス等の金属により例えば円筒形状に形成され真空排気装置（図示せず）に接続された真空槽５１を有し、この真空槽５１の内部に、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器５２と、イオン生成容器５２内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成する引出電極５３が設けられている。
　ここで、イオン生成容器５２は、真空槽５１内のビーム射出孔５１ａ側の位置に金属からなる保持機構５４によって保持されている。この保持機構５４は、真空槽５１の蓋部５１ｃと一体的に構成され、また蓋部５１ｃは金属からなり、碍子５５によって真空槽５１に対して電気的に絶縁されている。
　そして、引出電源５６から蓋部５１ｃ及び保持機構５４を介してイオン生成容器５２に正の電圧を印加するとともに、碍子５７によって真空槽５１に対して電気的に絶縁された引出電極５３に加速電源５８から負の電圧を印加するように構成されている。
　このようなイオン源５０において、アルミニウムイオンを生成する場合には、イオン生成容器５２内に設置されたアルミナイトライド又はアルミナと、イオン生成容器５２内に導入されたフッ素系ガス（例えばＰＦ3）とを反応させてイオン化（プラズマ化）し、引出電極５３への電圧印加によってイオンビームをイオン生成容器５２のスリット５２ａから引き出し、引出電極５３のビーム孔５３ａを介して真空槽５１のビーム射出孔５１ａから放出する。
　しかし、このようなアルミナイトライド等とＰＦ3を反応させる方法では副生成物として絶縁性のフッ化アルミニウム（ＡｌＦx）が発生し、この発生したフッ化アルミニウムが、真空槽５１内の内壁に付着した絶縁膜（絶縁膜１６０、１６１のうち特に絶縁膜１６０）によって真空槽５１内において異常放電が発生するという問題がある。
　このような異常放電が発生すると、イオンビーム電流が変動してイオン注入対象物の歩留まりが低下することに加え、電磁ノイズによってイオン注入装置の電源や真空ポンプの故障を引き起こすこともある。
　このため、従来は、異常放電が頻発した場合にはイオン源５０の真空槽５１を大気に開放して絶縁膜１６０を除去するようにしているが、従来技術では、このようなメンテナンスを頻繁に行わなければならず、生産効率を悪化させるという課題があった。
特開平５－１８２６２３号公報
　本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、イオン源のイオン生成容器内においてイオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成する際の副生成物による絶縁膜に起因する異常放電を抑制する技術を提供することにある。
　上記課題を解決するためになされた本発明は、冷却機構を有する真空槽と、前記真空槽内に設けられ、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器と、前記真空槽内に設けられ、前記イオン生成容器内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成する引出電極と、前記真空槽の内壁の内側近傍に設けられ、当該真空槽の内壁に対する絶縁物の付着を遮るための導電性の金属からなる本体部を有する遮蔽部材とを備え、前記遮蔽部材の本体部に、前記真空槽の内壁に対して離間して装着されるように当該真空槽の内壁に接触して前記本体部を支持する複数の突状の支持部が設けられているイオン源である。
　本発明では、前記遮蔽部材は、前記真空槽に対して着脱自在に構成されている場合にも効果的である。
　本発明では、前記遮蔽部材は、前記真空槽内に装着した際に当該真空槽の内壁と導通するように構成されている場合にも効果的である。
　本発明では、前記遮蔽部材は、前記本体部が板状の部材からなる場合にも効果的である。
　本発明では、前記遮蔽部材は、前記本体部が筒状に形成されている場合にも効果的である。
　一方、本発明は、イオン注入装置であって、冷却機構を有する真空槽と、前記真空槽内に設けられ、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器と、前記真空槽内に設けられ、前記イオン生成容器内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成する引出電極と、前記真空槽の内壁の内側近傍に設けられ、当該真空槽の内壁に対する絶縁物の付着を遮るための導電性の金属からなる本体部を有する遮蔽部材とを備え、前記遮蔽部材の本体部に、前記真空槽の内壁に対して離間して装着されるように当該真空槽の内壁に接触して前記本体部を支持する複数の突状の支持部が設けられているイオン源を有し、当該イオン源から放出されたイオンビームを基板に照射して注入するように構成されているイオン注入装置である。
　また、本発明は、冷却機構を有する真空槽内に設けられ、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器を有し、前記イオン生成容器内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成するイオン源において、前記イオン源の動作中に、前記イオン生成容器内における反応の過程において副生成物として発生し且つ前記真空槽内に付着した絶縁膜を加熱する工程を有するイオン源の運転方法である。
　本発明においては、真空槽の内壁に対する絶縁物の付着を遮るための導電性の金属からなる例えば板状の本体部を有する遮蔽部材を真空槽の内壁の内側近傍に設けたことから、イオン源のイオン生成容器内においてイオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成する際の副生成物による絶縁膜は、真空槽の内壁には付着せず遮蔽部材の本体部の表面即ち内壁に付着する。
　この遮蔽部材の本体部には、冷却機構を有する真空槽の内壁に対して離間して装着されるように真空槽の内壁に接触して本体部を支持する複数の突状の支持部が設けられているため、イオン源の動作中における遮蔽部材の本体部の温度は、冷却機構によって冷却されている真空槽の内壁の温度の影響を殆ど受けることがなく、真空槽内の例えばイオン生成容器からの輻射熱の影響を受けて高温（数百℃程度）に保たれる。
　その結果、本発明によれば、遮蔽部材の本体部の内壁に付着した絶縁膜の温度も数百℃程度になっており、これにより絶縁膜の抵抗値が低下して異常放電の発生が抑えられるので、従来技術と比較してイオン源のメンテナンスの周期を長くすることができる。
　また、本発明では、遮蔽部材の突状の支持部と真空槽の内壁とが複数の接点で接触しており、真空槽内の温度変化によってこれら複数の接点部分が膨張・収縮することによって当該接点部分が移動し、これにより真空槽の内壁の酸化皮膜の除去を長期にわたって自動的に行うことができる（セルフクリーニング）。
　一方、本発明において、遮蔽部材を真空槽に対して着脱自在に構成すれば、真空槽から遮蔽部材を取り外すことによってメンテナンス作業を容易に行うことができる。
　さらに、本発明において、遮蔽部材が、真空槽内に装着した際に当該真空槽の内壁と導通するように構成されている場合には、遮蔽部材の電位を容易に真空槽の電位（例えば接地電位）と同等の電位にすることができるので、真空槽の内壁との間における放電を防止することができる。
　この場合、本発明では、遮蔽部材が複数の突状の支持部によって真空槽の内壁に支持されており、真空槽の内壁に対する遮蔽部材の接触抵抗を安定させて高い接続信頼性を達成することができるので、真空槽の内壁との間における放電を確実に防止することができる。
　さらに、本発明において、本体部が板状形成されている場合には、例えば突出成形加工を行うことによって支持部を容易に設けることができる。
　さらにまた、本発明において、本体部が筒状に形成されている場合には、筒状の真空槽に対してその内壁の内側近傍に容易に装着することができる。
本発明のイオン源を用いたイオン注入装置の全体を示す概略構成図 本発明に係るイオン源の一例の内部構成を示す部分断面図 同イオン源のイオン生成容器の内部構成を示す部分断面図 （ａ）：本実施の形態の遮蔽部材を示す正面図、（ｂ）：同遮蔽部材の側面図 （ａ）：同遮蔽部材の正面図、（ｂ）：図５（ａ）のＡ－Ａ線断面図 （ａ）：遮蔽部材を配置した真空槽の内部構成を示す部分断面図、（ｂ）：遮蔽部材を配置した真空槽の内部構成を示す正面図 絶縁膜が付着した本実施の形態のイオン源の内部構成を示す部分断面図 時間経過に伴う大気炉内の温度と絶縁膜の抵抗値との関係を示すグラフ 大気炉内の温度と絶縁膜の抵抗値との関係を示すグラフ 従来のイオン源の一例の内部構成を示す部分断面図
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
　図１は、本発明のイオン源を用いたイオン注入装置の全体を示す概略構成図である。
　図１に示すように、本例のイオン注入装置１は、後述するイオン源１０と、走行室２と、質量分析装置３と、加速装置４と、走査装置５と、注入室６とが、これらの順に接続されて構成されている。
　そして、このイオン注入装置１は、イオン源１０、走行室２、加速装置４、注入室６が、真空排気装置９ａ～９ｄによってそれぞれ真空排気されるようになっている。
　イオン源１０には後述するガス供給部１２が接続されており、ガス供給部１２が供給するガスをイオン化し、生成されたイオンをイオンビームとして走行室２の内部を走行させ、質量分析装置３の内部に入射させる。
　質量分析装置３の内部では、イオンビーム中のイオンを質量分析し、所望の電荷質量比を有するイオンを通過させ、イオンビームとして、加速装置４に入射させる。
　加速装置４では、イオンビーム中の正イオンを加速させて走査装置５に入射させ、走査装置５は、イオンビームの進行方向を制御しながら、注入室６の内部に入射させる。
　注入室６の内部には、複数（ここでは二つ）の基板８が配置されており、上述した走査装置５によってイオンビームを複数の基板８のいずれかの方向に向け、基板８の表面を一枚ずつ走査しながらイオンを照射することにより、基板８の内部にイオンを注入するように構成されている。
　図２は、本発明に係るイオン源の一例の内部構成を示す部分断面図である。
　また、図３は、同イオン源のイオン生成容器の内部構成を示す部分断面図である。
　図２に示すように、本実施の形態のイオン源１０は、ステンレス等の導電性の金属からなり例えば円筒形状に形成された真空槽１０Ａを有している。この真空槽１０Ａは、冷媒（例えば水）を循環させることにより所定の温度に冷却する冷却機構（図示せず）を有している。
　真空槽１０Ａの内部には、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器１１と、イオン生成容器１１内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成する引出電極１５と、後述する遮蔽部材３０が設けられている。
　ここで、イオン生成容器１１は、真空槽１０Ａ内のビーム放出孔１０ａ側の位置に金属からなる保持機構１７によって保持されている。
　この保持機構１７は、真空槽１０Ａのビーム放出孔１０ａと反対側に取り付けられる蓋部１０ｃと一体的に構成されている。この蓋部１０ｃは導電性の金属からなり、碍子１０ｂによって真空槽１０Ａに対して電気的に絶縁されている。
　保持機構１７は、蓋部１０ｃに対して例えば導電性の金属からなる一対の保持棒１７ａを介してイオン生成容器１１が一体的に取り付けられ、これにより導電性の金属からなるイオン生成容器１１が、蓋部１０ｃに対して電気的に接続されている。
　なお、本実施の形態のイオン生成容器１１は、真空槽１０Ａに対して電気的に絶縁された状態になっている。
　イオン生成容器１１は、例えば長方体の箱型形状に形成されている。
　本実施の形態のイオン生成容器１１は、イオン放出（進行）方向に対して直交する方向にその長手方向を向けて配置され、そのイオン放出方向Ｐの下流側には、イオン生成容器１１内からイオンを放出するためのスリット１１ａが設けられている。
　一方、引出電極１５は、真空槽１０Ａ内において、イオン生成容器１１と真空槽１０Ａのビーム放出孔１０ａとの間に設けられている。
　ここで、引出電極１５は、碍子１３を介して真空槽１０Ａのイオン放出方向Ｐ側の内壁１０ｄに取り付けられ、これにより真空槽１０Ａに対して電気的に絶縁された状態になっている。
　引出電極１５の中央部分には、イオンビームを通過させるためのビーム孔１５ａが設けられ、このビーム孔１５ａは、イオン生成容器１１のスリット１１ａと真空槽１０Ａのビーム放出孔１０ａと同一の軌道上に配置されている。
　本実施の形態では、真空槽１０Ａは接地されており、引出電源１８から真空槽１０Ａの蓋部１０ｃ及び保持機構１７を介してイオン生成容器１１に接地電位に対して正の電圧を印加するとともに、加速電源１９から引出電極１５に接地電位に対して負の電圧を印加するように構成されている。
　図３に示すように、イオン生成容器１１のイオン放出方向Ｐの上流側には、例えば三フッ化リン（ＰＦ3）からなるイオン化ガスを供給するための上記ガス供給部１２が設けられている。
　本実施の形態のガス供給部１２は、イオン生成容器１１のイオン放出方向Ｐの上流側に設けられイオン生成容器１１内にイオン化ガスを導入するガス供給管１２ｂに、ガス導入管１２ａを介して接続されている。
　イオン生成容器１１内のイオン放出方向Ｐと直交する方向の一方の壁部には、熱陰極による加熱によって熱電子を放出する熱電子放出部２０が設けられ、またイオン放出方向Ｐと直交する方向の他方の壁部には、熱電子放出部２０と対向するように設けられ、負の電位となるように構成された対向反射電極（リペラー）１６が設けられている。
　本実施の形態では、例えば有底円筒形状のカソード部２１とカソード部２１の内部の背面側に設けられ電源２４に接続されたフィラメント２２によって熱陰極が構成されている。ここで、カソード部２１は例えばタングステン（Ｗ）からなるものが用いられる。
　一方、カソード部２１の周囲には、イオン原料部材２３が設けられている。
　このイオン原料部材２３は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるもので、カソード部２１の周囲を取り囲み、カソード部２１によって加熱されるように設けられている。
　一方、本実施の形態においては、真空槽１０Ａ内の内壁１０ｄの内側近傍に、遮蔽部材３０が設けられている。
　図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の遮蔽部材を示すもので、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。
　また、図６（ａ）（ｂ）は、遮蔽部材を真空槽内に配置した状態を示すもので、図６（ａ）は内部構成を示す部分断面図、図６（ｂ）は内部構成を示す正面図である。なお、図６（ａ）（ｂ）では、イオン生成容器は取り外されている。
　本実施の形態の遮蔽部材３０は、例えばステンレス等の導電性の金属からなるもので、例えば円筒形状に形成された本体部３１を有し、この本体部３１の外側面に複数の支持部３２が所定の間隔をおいて設けられている。
　遮蔽部材３０の本体部３１は、例えば矩形状の金属板を湾曲させ円筒形状に形成することによって得られる。
　本実施の形態の場合、遮蔽部材３０の本体部３１は、その外径が真空槽１０Ａの内径より若干小さい外径を有するように形成されている（図６（ａ）（ｂ）参照）。
　そして、本体部３１の外側面には、円筒の外方側に突出するように形成された複数の突状の支持部３２が設けられている。
　この支持部３２は、遮蔽部材３０の本体部３１が真空槽１０Ａの内壁１０ｄに対して離間して装着されるように真空槽１０Ａの内壁１０ｄに接触して本体部を支持するものである。
　この支持部３２は、例えば板状の部材からなる本体部３１に対して例えば突出成形加工を行うことによって容易に設けることができる。
　本実施の形態の場合、遮蔽部材３０は、例えば矩形状の金属板を湾曲させて円筒形状にした後、その状態で真空槽１０Ａの内部に挿入することによって真空槽１０Ａ内に容易に配置することができる。
　この場合、遮蔽部材３０の本体部３１を湾曲させ両端部を接合せずに円筒形状にして真空槽１０Ａの内部に挿入し、本体部３１の弾性による復元力によって複数の支持部３２の頂部３２ａが真空槽１０Ａの内壁１０ｄにそれぞれ接触するように構成すれば、容易に遮蔽部材３０を真空槽１０Ａの内部に固定した状態で装着することができる（図６（ａ）（ｂ）参照）。
　もちろん、遮蔽部材３０の本体部３１の両端部を接合し、一体的に円筒形状に形成するように構成することもできる。
　また、本実施の形態の場合、遮蔽部材３０は、真空槽１０Ａに対して着脱自在となるように構成することができる。
　遮蔽部材３０の支持部３２は、例えば同等の高さに形成され、遮蔽部材３０が真空槽１０Ａ内に配置された場合にそれぞれの頂部３２ａが真空槽１０Ａの内壁１０ｄと点接触（微小な面積で接触）するように設けられている。
　そして、これにより遮蔽部材３０の本体部３１の外表面の各部分が真空槽１０Ａの内壁１０ｄに対して所定の距離だけ均一に離間し、真空槽１０Ａの内壁１０ｄに接触しないように構成されている。
　なお、遮蔽部材３０が真空槽１０Ａ内に配置された場合には、真空槽１０Ａの内壁１０ｄと導通するように構成されている。
　なお、本実施の形態の遮蔽部材３０は、真空槽１０Ａの内壁１０ｄのほぼ全域を覆うように設けられている。
　このような構成において、図２に示す引出電源１８及び加速電源１９から所定の電圧を印加し、ガス供給部１２からガス導入管１２ａ及びガス供給管１２ｂを介してイオン生成容器１１内にフッ素系ガス（ＰＦ3）を導入して、イオン生成容器１１内でプラズマを生成すると、窒化アルミニウムとフッ素系ガスとが反応してアルミニウム（Ａｌ）のイオンが発生する。
　そして、発生したアルミニウムのイオンは、スリット１１ａから放出され、さらに負の電位に帯電した引出電極１５のビーム孔１５ａ及び真空槽１０Ａのビーム放出孔１０ａを介してイオンビームとして真空槽１０Ａから放出される。
　この場合、上述した反応過程において、副生成物としてフッ化アルミニウム（ＡｌＦx）が気体状態として発生する。
　このフッ化アルミニウムは、図７に示すように、真空槽１０Ａ内において、主としてイオン生成容器１１の近傍の遮蔽部材３０の本体部の内壁３１ａと引出電極１５の表面１５ｂにそれぞれ絶縁膜６０、６１として付着する。
　本発明は、真空槽１０Ａ内においてこのような絶縁膜６０、６１が存在しても異常放電を防止するものである。
　まず、アルミニウムイオンの生成反応中に異常放電が発生するメカニズムは一般に次のようなものであると考えられる。
　すなわち、上述した反応過程において、真空槽（図示せず）の内部において反応副生成物からなる絶縁膜（図示せず）が例えば真空槽の内壁に形成されると、この絶縁膜に対して荷電粒子が衝突してチャージアップが発生する。
　そして、このチャージアップによって絶縁膜の耐電圧限界に到達した時点で、絶縁膜に微小な絶縁破壊が発生する。
　その結果として、絶縁膜から噴出するガスや荷電粒子が引き金となり、真空槽に印加される引出電圧によって瞬時に短絡するという現象である。
　本発明者は、上述した異常放電が生じた図１０に示す従来技術に係る真空槽５１の内部を詳細に観察したところ、引出電極５３に付着した絶縁膜１６１では異常放電は発生せず、真空槽５１の内壁１０ｄに付着した絶縁膜１６０のみにおいて異常放電が発生することが判明した（放電痕が確認された）。
　ここで、本発明者は、このような異常放電の有無の原因が絶縁膜１６０、１６１の温度に起因するものであると考えた。
　すなわち、動作中の真空槽５１内において、引出電極５３の温度は５００℃より高い温度状態である一方、真空槽５１の内壁１０ｄは冷却されているため、その温度は１００℃より低い温度となっている。
　その結果、引出電極５３の表面に形成された絶縁膜１６１の温度は、真空槽５１の内壁１０ｄに形成された絶縁膜１６０の温度より高いため、導電性を有し、チャージアップが発生しないのではないかと考えた。
　そこで、本発明者は、引出電極５３の表面に形成された絶縁膜１６１（厚さ４１０μｍ）を大気炉内に配置して加熱し、その抵抗値を測定した。その結果を図８、図９に示す。
　図８、図９から理解されるように、絶縁膜１６１の抵抗値は、４００℃から６００℃の範囲で大きく変化し、具体的には、４００℃から温度が高くなるに従い抵抗値が下がる傾向にあることが判明した。
　そこで、本発明者は、このような知見に基づき、本実施の形態の真空槽１０Ａ内に付着する絶縁膜６０の温度を高めるため、図２に示すイオン源１０の真空槽１０Ａ内に上述した遮蔽部材３０を設けるようにした。
　そして、このような構成のイオン源１０を従来技術に係るイオン源５０と同一の条件でアルミニウムイオンを発生させ、イオンビームを放出させた。
　その結果、図７に示すように、真空槽１０Ａ内において、遮蔽部材３０の本体部３１の内壁３１ａと引出電極１５の表面１５ｂに絶縁膜６０、６１が形成されたが、上述した異常放電の発生頻度は大幅に低下した。
　これは、次のような作用によるものである。
　上述したように、本実施の形態の遮蔽部材３０は、本体部３１に設けた複数の支持部３２の頂部３２ａが真空槽１０Ａの内壁１０ｄと点接触することにより真空槽１０Ａ内に装着されている。
　そのため、遮蔽部材３０の本体部３１の温度は、冷却機構によって冷却されている真空槽１０Ａの内壁１０ｄの温度（１００℃未満）の影響を殆ど受けることがなく、真空槽１０Ａ内の例えばイオン生成容器１１からの輻射熱の影響を受けて高温に保たれている。
　この点については、本発明者が本実施の形態のイオン源１０の動作中における遮蔽部材３０の温度を測定したところ、４００℃以上であることが確認された。
　よって、本実施の形態においては、遮蔽部材３０の本体部３１の内壁３１ａに付着した絶縁膜６０の温度も４００℃以上になっており、これにより絶縁膜６０の抵抗値が低下して異常放電の発生が抑えられたと考えられる。
　そして、その結果、従来技術と比較してイオン源１０のメンテナンスの周期を長く（２倍程度）することができた。
　以上述べた本実施の形態においては、真空槽１０Ａの内壁１０ｄに対する絶縁物の付着を遮るための導電性の金属からなる板状の本体部３１を有する遮蔽部材３０を真空槽１０Ａの内壁１０ｄの内側近傍に設けたことから、イオン源１０のイオン生成容器１１内においてイオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成する際の副生成物による絶縁膜６０は、真空槽１０Ａの内壁１０ｄには付着せず遮蔽部材３０の本体部３１の表面即ち内壁３１ａに付着する。
　この遮蔽部材３０の本体部３１には、冷却機構を有する真空槽１０Ａの内壁１０ｄに対して離間して装着されるように真空槽１０Ａの内壁１０ｄに接触して本体部３１を支持する複数の突状の支持部３２が設けられているため、イオン源１０の動作中における遮蔽部材３０の本体部３１の温度は、冷却機構によって冷却されている真空槽１０Ａの内壁１０ｄの温度の影響を殆ど受けることがなく、真空槽１０Ａ内の例えばイオン生成容器１１からの輻射熱の影響を受けて高温（数百℃程度）に保たれる。
　その結果、本実施の形態によれば、遮蔽部材３０の本体部３１の内壁３１ａに付着した絶縁膜６０の温度も数百℃程度になっており、これにより絶縁膜６０の抵抗値が低下して異常放電の発生が抑えられるので、従来技術と比較してイオン源１０のメンテナンスの周期を長くすることができる。
　また、本実施の形態では、遮蔽部材３０の突状の支持部３２と真空槽１０Ａの内壁１０ｄとが複数の接点で接触しており、真空槽１０Ａ内の温度変化によってこれら複数の接点部分が膨張・収縮することによって当該接点部分が移動し、これにより真空槽１０Ａの内壁１０ｄの酸化皮膜の除去を長期にわたって自動的に行うことができる（セルフクリーニング）。
　また、本実施の形態において、遮蔽部材３０を真空槽１０Ａに対して着脱自在に構成すれば、真空槽１０Ａから遮蔽部材３０を取り外すことによってメンテナンス作業を容易に行うことができる。
　さらに、本実施の形態においては、遮蔽部材３０が、真空槽１０Ａ内に装着した際に真空槽１０Ａの内壁１０ｄと導通するように構成されていることから、遮蔽部材３０の電位を容易に真空槽１０Ａの電位（接地電位）と同等の電位にすることができるので、真空槽１０Ａの内壁１０ｄとの間における放電を防止することができる。
　この場合、本実施の形態では、遮蔽部材３０が複数の突状の支持部３２によって真空槽１０Ａの内壁１０ｄに支持されており、真空槽１０Ａの内壁１０ｄに対する遮蔽部材３０の接触抵抗を安定させて高い接続信頼性を達成することができるので、真空槽１０Ａの内壁１０ｄとの間における放電を確実に防止することができる。
　なお、本発明は上述した実施の形態に限られず、種々の変更を行うことができる。
　例えば、上記実施の形態においては、真空槽が円筒形状で且つ遮蔽部材も円筒形状である場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、例えば真空槽の形状が角筒形状である場合には、遮蔽部材の形状も真空槽の形状に合わせて角筒形状に形成すればよい。
　また、上記実施の形態では、真空槽の内壁のほぼ全域を覆うように遮蔽部材を設けるようにしたが、例えば絶縁膜が付着しやすい領域のみを覆うように設けることもできる。
　さらに、上記実施の形態では、アルミナイトライド等とＰＦ3を反応させた場合に副生成物としてフッ化アルミニウムが発生する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、例えば窒化ホウ素（ＢＮ）とＢＦ3を反応させた場合に副生成物としてフッ化ホウ素が発生する場合に適用することもできる。
　１……イオン注入装置
１０……イオン源
１０Ａ…真空槽
１０ｃ…蓋部
１０ｄ…内壁
１１……イオン生成容器
１２……ガス供給部
１５……引出電極
１８……引出電源
１９……加速電源
３０……遮蔽部材
３１……本体部
３１ａ…内壁３１
３２……支持部
３２ａ…頂部
６０、６１…絶縁膜 

Claims (7)

  1. 　冷却機構を有する真空槽と、
    　前記真空槽内に設けられ、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器と、
    　前記真空槽内に設けられ、前記イオン生成容器内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成する引出電極と、
    　前記真空槽の内壁の内側近傍に設けられ、当該真空槽の内壁に対する絶縁物の付着を遮るための導電性の金属からなる本体部を有する遮蔽部材とを備え、
    　前記遮蔽部材の本体部に、前記真空槽の内壁に対して離間して装着されるように当該真空槽の内壁に接触して前記本体部を支持する複数の突状の支持部が設けられているイオン源。
  2. 　前記遮蔽部材は、前記真空槽に対して着脱自在に構成されている請求項１記載のイオン源。
  3. 　前記遮蔽部材は、前記真空槽内に装着した際に当該真空槽の内壁と導通するように構成されている請求項１記載のイオン源。
  4. 　前記遮蔽部材は、前記本体部が板状の部材からなる請求項１又は２のいずれか１項記載のイオン源。
  5. 　前記遮蔽部材は、前記本体部が筒状に形成されている請求項１又は２のいずれか１項記載のイオン源。
  6. 　イオン注入装置であって、
    　冷却機構を有する真空槽と、前記真空槽内に設けられ、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器と、前記真空槽内に設けられ、前記イオン生成容器内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成する引出電極と、前記真空槽の内壁の内側近傍に設けられ、当該真空槽の内壁に対する絶縁物の付着を遮るための導電性の金属からなる本体部を有する遮蔽部材とを備え、前記遮蔽部材の本体部に、前記真空槽の内壁に対して離間して装着されるように当該真空槽の内壁に接触して前記本体部を支持する複数の突状の支持部が設けられているイオン源を有し、
    　当該イオン源から放出されたイオンビームを基板に照射して注入するように構成されているイオン注入装置。
  7. 　冷却機構を有する真空槽内に設けられ、イオン化ガスとイオン原料を反応させてイオンを生成するイオン生成容器を有し、前記イオン生成容器内において生成されたイオンを引き出してイオンビームを生成するイオン源において、
    　前記イオン源の動作中に、前記イオン生成容器内における反応の過程において副生成物として発生し且つ前記真空槽内に付着した絶縁膜を加熱する工程を有するイオン源の運転方法。
     
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