(57)【要約】      （修正有）【課題】イオン源槽と底板とを絶縁させる絶縁リングが破壊しないようにする。【解決手段】イオン源槽１１の端部３３から底板２１に向けて筒形形状の第一庇部２０を突き出させ、第一の庇部２０の外側で筒形形状の第二の庇部２５を底板２１の表面３０からイオン源槽１１の端部３３に向けて突き出させる。第一の庇部２０の先端部分と第二の庇部２５の先端部分は離間した状態で重なって配置されており、イオン源槽１１内のイオン化槽３１が位置する領域から放出された熱線はイオン源槽１１の端部３３と底板２１の表面３０との間に位置する絶縁リング１４には直射されず、絶縁リング１４が加熱されないようになっている。【選択図】図２
2020145103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形形状のイオン源槽の内部で生成されたイオンを放出口から第一のイオンビームとして放出するイオン源と、
前記第一のイオンビームの中のイオンの加速と質量分析とを行って所望の質量・電荷比のイオンから成る第二のイオンビームを生成する走行部と、
内部に照射対象物が配置され、前記第二のイオンビームが入射して前記照射対象物に照射される試料室と、
を有し、
前記イオン源は、
前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、
前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、
前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、
を有し、
前記イオン源槽と前記底板との間には高電圧が印加され、
前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記第一のイオンビームとして放出するイオン注入装置であって、
前記イオン源槽の前記底板側の端部には筒形形状の第一庇部が設けられ、
前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、
前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記イオン源槽の端部との間で第二隙間が形成され、
前記イオン化槽が配置された領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン注入装置。
【請求項２】
前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、
前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられた請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項３】
前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられた請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のイオン注入装置。
【請求項４】
筒形形状のイオン源槽と、
前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、
前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、
前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、
を有し、
前記イオン源槽と前記底板との間には高電圧が印加され、
前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記イオンを第一のイオンビームとして放出するイオン源であって、
前記イオン源槽の前記底板側の端部には筒形形状の第一庇部が設けられ、
前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、
前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記イオン源槽の端部との間で第二隙間が形成され、
前記イオン化槽が配置された領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン源。
【請求項５】
前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、
前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられた請求項４記載のイオン源。
【請求項６】
前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられた請求項４又は請求項５のいずれか１項記載のイオン源。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁リングの熱破壊を防止したイオン源とそのイオン源を用いたイオン注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入装置はイオン源のイオン源槽内でイオンビームを生成し、半導体基板等の照射対象物に照射して、所望の原子のイオンを照射対象物に注入する装置である。物質の表面の性質を変化させたり、半導体にｐ型又はｎ型のドーパントを注入し、ｐｎ接合を形成する等の用途がある。
【０００３】
図３の符号１０５は従来技術のイオン源を示しており、筒形形状のイオン源槽１１１の内部には、イオン化槽１３１が配置されている。
【０００４】
イオン源槽１１１の両端のうち、一端には、絶縁リング１１４を介して底板１２１が図示しないＯリングを介在させることで気密に設けられており、イオン源槽１１１を動作させるときは、真空排気装置１５０を動作させてイオン源槽１１１の内部を真空排気して真空雰囲気を形成し、イオン化槽１３１の内部に配置されたフィラメント１３６にイオン化用電源１３８から通電して発熱させて熱電子を放出させ、熱電子をガス源１３５から配管１３２を通ってイオン化槽１３１の内部に供給される原料ガスに照射させて原料ガスのイオンを生成し、生成されたイオンをイオンビームとして出口側開口１４４を介して放出口１１２から放出させる。
【０００５】
放出されたイオンビームが照射対象物に照射されるとイオンが照射対象物に注入される。
【０００６】
このような熱電子を用いるイオン源では、フィラメント１３６から放出された電子線や熱線によってイオン化槽１３１が加熱され、昇温する。
【０００７】
昇温したイオン化槽１３１から放出された熱線が絶縁リング１１４に照射されると絶縁リング１１４が加熱される。
【０００８】
絶縁リング１１４は樹脂で構成されており、生産性を向上させるためにイオンビームを強くしてイオン化槽１３１の温度が８００℃程度になった場合は、絶縁リング１１４の表面が２５０℃以上に昇温し、絶縁リング１１４が樹脂製である場合は昇温部位が炭化するなどで特異点となりイオン源槽１１１および底板１２１との温度差を起因とする熱応力がこの昇温部位へ応力集中する事から、き裂進展が発生し、破壊が発生することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１３７５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、イオン化槽が高温に昇温しても絶縁リングが破壊しないようにする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、筒形形状のイオン源槽の内部で生成されたイオンを放出口から第一のイオンビームとして放出するイオン源と、前記第一のイオンビームの中のイオンの加速と質量分析とを行って所望の質量・電荷比のイオンから成る第二のイオンビームを生成する走行部と、内部に照射対象物が配置され、前記第二のイオンビームが入射して前記照射対象物に照射される試料室と、を有し、前記イオン源は、前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、を有し、前記イオン源槽と前記底板との間には高電圧が印加され、前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記第一のイオンビームとして放出するイオン注入装置であって、前記イオン源槽の前記底板側の端部には筒形形状の第一庇部が設けられ、前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記イオン源槽の端部との間で第二隙間が形成され、前記イオン化槽が配置された領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン注入装置である。
本発明は、前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられたイオン注入装置である。
本発明は、前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられたイオン注入装置である。
本発明は、筒形形状のイオン源槽と、前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、を有し、前記イオン源槽と前記底板との間には高電圧が印加され、前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記イオンを第一のイオンビームとして放出するイオン源であって、前記イオン源槽の前記底板側の端部には筒形形状の第一庇部が設けられ、前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記イオン源槽の端部との間で第二隙間が形成され、前記イオン化槽が配置された領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン源である。
本発明は、前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられたイオン源である。
本発明は、前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられたイオン源である。
【発明の効果】
【００１２】
イオン化槽から放出される熱線が絶縁リングに到達しないので、絶縁リングが熱破壊しない。
【００１３】
冷却配管によって絶縁リングへの熱伝導が減少され、絶縁リングが昇温しにくくされている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のイオン注入装置の一例を説明するための図
【図２】本発明のイオン源を説明するための図
【図３】従来技術のイオン源を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜イオン注入工程＞
図１の符号２は、本発明のイオン注入装置を示している。
【００１６】
このイオン注入装置２は、試料室３と、走行部４と、イオン源５とを有している。
【００１７】
走行部４は走行槽５１を有しており、試料室３は試料槽５２を有している。図２にはイオン源５が示されており、イオン源５はイオン源槽１１を有している。
【００１８】
イオン源槽１１の内部と走行槽５１の内部と試料槽５２の内部とは連通されており、それらの内部は後述するイオン源５に接続された真空排気装置や試料槽５２に接続された真空排気装置によって真空排気され、真空雰囲気にされている。
【００１９】
走行槽５１には、引出部６と、分析部７と、加速部８と、スキャン部９とが配置されている。
【００２０】
引出部６は、走行槽５１のうち、イオン源５に隣接した部分に配置されており、走行槽５１のうち引出部６に位置する部分の内部には複数の引出電極５３が設けられている。
【００２１】
後述するように、イオン源５にはガス源３５からイオン化させる原料ガスが導入され、イオン源５の内部で原料ガスのイオンが生成されている。
【００２２】
引出電極５３には正電荷のイオンを吸引する負の引出電圧が印加されており、イオン源５の内部で生成されたイオンは引出電極５３が形成する電界によってイオン源５から吸引され、放出口１２からイオンビームとなって走行槽５１の内部に放出され、イオンビームは走行槽５１の内部の走行を開始する。
【００２３】
走行を開始したイオンビームの進行方向には分析部７が配置されており、走行槽５１のうち分析部７に位置する部分の外側には一対の分析用電磁石５４ａ、５４ｂが設けられている。
【００２４】
分析用電磁石５４ａ、５４ｂは、流れる電流の大きさに対応した強度の磁界を走行槽５１の内部に形成する。分析部７に入射したイオンビーム中のイオンは分析用電磁石５４ａ、５４ｂが形成した磁界によって走行方向が湾曲され、磁界の強度に対応した質量電荷比を有するイオンが分析部７を通過する。
【００２５】
分析部７を通過したイオンから成るイオンビームの進行方向には加速部８が配置されており、走行槽５１のうち加速部８に位置する部分の内部には複数枚の加速用電極５５が設けられている。
【００２６】
各加速用電極５５には、接地電位に対して正電圧の加速電圧が印加されており、加速部８に入射したイオンビームは加速用電極５５に印加された加速電圧によって加速されながら加速部８を通過する。
【００２７】
加速部８を通過したイオンビームの進行方向にはスキャン部９が配置されており、走行槽５１のうちスキャン部９に位置する部分の内部には複数個の電極と電磁石とから成るスキャン装置５７が設けられている。
【００２８】
走行槽５１のうちスキャン部９に位置する部分の内部には、スキャン装置５７によって電界と磁界とが形成されており、スキャン部９に入射したイオンビームは電界と磁界によって進行方向が曲げられてスキャン部９を通過する。
【００２９】
スキャン部９を通過したイオンビームの進行方向には試料槽５２が配置されており、走行槽５１と試料槽５２とを接続する入射口３９から試料槽５２の内部にイオンビームが入射する。
【００３０】
入射したイオンビームの進行方向には照射対象５９が配置されており、照射対象５９には、試料槽５２の内部に入射したイオンビームが照射される。
【００３１】
照射対象５９に照射されるイオンビームの断面積は照射対象５９の一表面よりも小さくされており、スキャン部９の電界と磁界の大きさが変化されると、イオンビームの照射対象５９上の照射位置が移動され、照射対象５９の全面又は設定された領域にイオンビームが照射される。イオンビームの照射により、照射対象５９の内部にイオンビームに含まれるイオンが表面から注入される。
【００３２】
なお、加速部８が位置する部分の走行槽５１は電気絶縁性を有しており、走行槽５１のうち上流側の部分と下流側の部分とは加速部８が位置する部分の走行槽５１によって絶縁されている。
【００３３】
走行槽５１のうち加速部８よりもイオンビームの進行方向の下流側のスキャン部９に位置する部分と試料槽５２とは接地電位に接続されており、走行槽５１のうち加速部８よりもイオンビームの進行方向の上流側の分析部７が位置する部分と引出部６が位置する部分とイオン源槽１１とには接地電位に対して正の高電圧が印加されて、底板２１にはイオン源槽１１や走行槽５１よりも高い高電圧が印加されている。
その結果、底板２１とイオン源槽１１との間には高電圧が印加されることになり、この高電圧は、例えば１０ｋＶ以上４０ｋＶ以下程度の範囲であり、装置によっては１００ｋＶの例もある。
【００３４】
＜イオン源＞
図２を参照し、イオン源槽１１は筒形形状であり、筒形形状の二個の端部のうち、一方の端部の壁面には放出口１２が設けられ、他方の底面側には絶縁リング１４を介して底板２１が設けられている。
【００３５】
イオン源槽１１と底板２１との間は、絶縁リング１４によって電気的に絶縁されており従って、絶縁リング１４は、イオン源槽１１の端部と底板２１との間に挟まれており、絶縁リング１４とイオン源槽１１とは図示しないＯリングを介在させることで気密に接触され、また、絶縁リング１４と底板２１とも図示しないＯリングを介在させることで気密に接触されており、イオン源槽１１の内部空間２６は大気とは分離されている。なお絶縁リング１４は沿面距離を確保すると共にイオン源槽１１と底板２１との距離を短くし装置の小型化を両立する為に、絶縁リング１４の断面視に於いて凹凸が設けられても良い。実施例である図２に於いては、絶縁リング１４は大気側に凸部を一つ、真空雰囲気側には中央に凸部を一つ、両端部にそれぞれ凹部を設ける構成とし、沿面距離を確保する構成としている。これら凹凸部は小型化のみならず着膜などによる絶縁性能低下をも考慮した結果であるが、必要に応じてさらに複数設けてもよい。
【００３６】
イオン源槽１１にはターボ分子ポンプやクライオポンプ等と粗引ポンプとが組み合わされた真空排気装置５０が接続されており、イオン源槽１１の内部空間２６は真空排気装置５０によって真空排気され、イオン源槽１１の内部空間２６の残留気体は真空排気され、真空雰囲気が形成されるようになっている。
【００３７】
走行槽５１の内部とイオン源槽１１の内部とは、放出口１２によって接続されており、走行槽５１もイオン源槽１１に接続された真空排気装置５０又は他の真空排気装置によって真空排気され、走行槽５１の内部も真空雰囲気が形成されている。
【００３８】
イオン源槽１１の内部にはイオン化槽３１が配置されている。イオン化槽３１は、イオン源槽１１の二個の端部から離間した場所に配置されており、図示しない部材によって底板２１に固定されている。
【００３９】
イオン化槽３１には供給配管３２の先端部分が接続されており、供給配管３２の根本側はイオン源槽１１の外部に導出され、ガス源３５(図１)に接続されている。底板２１と供給配管３２とイオン化槽３１とは同電位にされている。ガス源３５には原料ガスが配置されており、原料ガスは流量制御された状態で先端部分の開口４３からイオン化槽３１の内部に放出され、イオン化槽３１の内部を走行する。
【００４０】
イオン化槽３１の内部には、フィラメント３６が配置されている。
【００４１】
イオン源槽１１の外部にはイオン化用電源３８が配置されており、フィラメント３６はイオン化用電源３８に電気的に接続され、イオン化用電源３８からフィラメント３６に電力が供給される。この電力によってフィラメント３６に電流が流れ、フィラメント３６は高温に発熱する。
【００４２】
イオン化槽３１とフィラメント３６との間には電源が接続されており、フィラメント３６にはイオン化槽３１に対して負電圧が印加されている。
【００４３】
通電により、フィラメント３６が昇温すると熱電子が放出される。フィラメント３６から放出された熱電子はイオン化槽３１の内部を走行する原料ガスに照射され、原料ガスがイオン化され、原料ガスのイオンが生成される。
【００４４】
イオン化槽３１には放出口１２と対面する位置に出口側開口４４が形成されている。
【００４５】
引出電極５３によって形成され、放出口１２と出口側開口４４とからイオン化槽３１の内部に侵入した電界によって、イオン化槽３１の内部のイオンは引出電極５３側に吸引され、加速されてイオンビームとなって出口側開口４４を通過して、走行槽５１の内部に放出口１２から放出される。放出されたイオンビームは、上述したように走行槽５１の内部を走行し、照射対象５９に照射される。
【００４６】
＜絶縁リング＞
ところで、フィラメント３６から放出される熱線や電子線は、一部は出口側開口４４からイオン源槽１１の内部に放出され、他の一部はイオン化槽３１に照射され、イオン化槽３１が加熱される。
【００４７】
この例のイオン化槽３１は７００℃〜８００℃の温度に昇温され、イオン化槽３１から熱線が放出される。イオン化槽３１が位置する領域の内部にはフィラメント３６が位置しており、フィラメント３６の熱線の一部はイオン化槽３１の外部に放出されるから、イオン化槽３１が位置する領域から放出される熱線には、イオン化槽３１の表面から放出される熱線とフィラメント３６から放出される熱線の両方が含まれる。
【００４８】
イオン化槽３１が位置する領域から放出される熱線の一部は放出口１２が位置する方向に向かい、他の一部はその反対方向に位置する絶縁リング１４に向かう。
【００４９】
このイオン源５では、イオン源槽１１の両端のうち、底板２１側の端部３３はフランジ状にされており、底板２１側の端部３３の底板２１と対面する部分には、底板２１に向けて突き出された筒形形状の第一庇部２０が設けられている。
【００５０】
また、底板２１の内部空間２６に露出する表面３０のうち、イオン源槽１１の端部３３と対面する部分には、イオン源槽１１の端部３３に向けて突き出された筒形形状の第二庇部２５が設けられている。
【００５１】
第二庇部２５は第一庇部２０よりも大きくされており、また、第一庇部２０の突き出された部分の長さと第二庇部２５の突き出された部分の長さとを合計した合計長さは、イオン源槽１１の端部３３と底板２１の表面３０との間の距離よりも長くなっており、従って、第一庇部２０の先端は、第二庇部２５が取り囲む領域の内部に挿入されて、第一庇部２０の縁側の部分と、第二庇部２５の縁側の部分とは長さの差である幅Ｂの長さだけ重なり合うように配置されている。符号２９は重なり合った部分を示している。
【００５２】
第一庇部２０の縁である第一先端３４と底板２１の表面３０との間には幅Ａの長さの第一隙間２７が形成され、第二庇部２５の縁である第二先端３７とイオン源槽１１の端部３３との間には幅Ｃの長さの第二隙間２８が形成されている。第一、第二隙間２７、２８はリング形形状である。
【００５３】
イオン源槽１１と底板２１との間は、内部空間２６が真空雰囲気にされた状態で放電が発生しない距離だけ離間されており、第一、第二庇部２０、２５が金属で構成され、第一庇部２０がイオン源槽１１と同電位の高電圧にされ、第二庇部２５が底板２１と同電位にされており、第一庇部２０と第二庇部２５との間は真空雰囲気中で放電が生じない距離だけ離間されている。また、第一隙間２７の幅Ａと、第二隙間２８の幅Ｃも、真空雰囲気中で放電が発生しない大きさに離間されている。
【００５４】
イオン化槽３１が位置する領域は、第一隙間２７よりも放出口１２に近い場所に位置しており、従って、イオン化槽３１が位置する領域から底板２１が位置する方向に放出された熱線の一部が、第一隙間２７を通過できる。
【００５５】
第二隙間２８は第一隙間２７よりも放出口１２に近い場所に位置しており第一隙間２７を通過して直進する電子線や熱線は、第二庇部２５や底板２１の表面に衝突し、第二隙間２８を通過できない。従って、イオン化槽３１が位置する領域から放出された熱線が絶縁リング１４に直射されることはなく、絶縁リング１４が加熱されにくいようになっている。
【００５６】
また、底板２１の外周と、イオン源槽１１の外周とには、それぞれ冷却配管２２、２３が巻き回されており、冷却装置５２で冷却された冷熱媒体が、冷却配管２２、２３をそれぞれ巡回して底板２１とイオン源槽１１とを冷却し、底板２１およびイオン源槽１１と絶縁リング１４の間に介在するＯリングを許容温度範囲とする事で、気密機能の保持を担っている。これはイオン注入装置として必要な機能ではあるが、絶縁リング１４から見た場合、底板２１とイオン源槽１１との接触面へ熱流束が向かう事を意味する。つまり、絶縁リング１４の真空雰囲気側の表面より入熱した際に温度差に基づく熱応力を発生させる要因となっている。しかしこの構成であっても、第一庇部２０および第二庇部２５を設けたことにより、表面温度が低下され、破壊に結びつく熱応力は発生しない。
【００５７】
なお、第一庇部２０とイオン源槽１１とは一体成形によって形成してもよいし、別に作成した第一庇部２０をイオン源槽１１に取り付けることで形成するようにしてもよい。第二庇部２５と底板２１とも、同様に一体に形成しても、取り付けによって形成でもよい。
【００５８】
また本構成は凹凸を設ける事で沿面距離を増大させた絶縁リング１４を利用する際にも効果的である。図２に於ける真空雰囲気側表面に均等に熱線が照射された場合、熱抵抗により凸部の頂部が最も昇温し、開裂方向の応力を発生させる。図３に於ける状況下では凸部の頂部からき裂進展し破壊に至っていたが、本構成（図２）ではき裂の進展、および樹脂製の場合に発生する当該部分の炭化は見受けられず、効果が確認された。
【符号の説明】
【００５９】
２……イオン注入装置
３……試料室
５……イオン源
１１……イオン源槽
１２……放出口
１４……絶縁リング
２１……底板
２７……第一隙間
２８……第二隙間
３１……イオン化槽
【図１】
2020145103.tif 000003
【図２】
2020145103.tif 000004
【図３】
2020145103.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月9日(2019.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、筒形形状のイオン源槽の内部で生成されたイオンを放出口から第一のイオンビームとして放出するイオン源と、前記第一のイオンビームの中のイオンの加速と質量分析とを行って所望の質量・電荷比のイオンから成る第二のイオンビームを生成する走行部と、内部に照射対象物が配置され、前記第二のイオンビームが入射して前記照射対象物に照射される試料室と、を有し、前記イオン源は、前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、を有し、前記イオン源槽には正の高電圧が印加され、前記フィラメントには前記底板に対する負の電圧が印加され、前記底板には前記イオン源槽に対して正の高電圧が印加され、前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記第一のイオンビームとして放出するイオン注入装置であって、前記イオン源槽の外周に設けられたフランジと前記底板とは前記絶縁リングに気密に接触され、前記フランジよりも前記底板に近い部分が前記底板に向けて突き出された筒形形状の第一庇部にされ、前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、前記第一庇部は前記イオン源槽と同電位にされ、前記第二庇部は前記底板と同電位にされ、前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記フランジとの間で第二隙間が形成され、前記第二隙間は前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置し、前記イオン化槽が位置する領域は、前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置しており、前記イオン化槽が位置する領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン注入装置である。
本発明は、前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられたイオン注入装置である。
本発明は、前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられたイオン注入装置である。
本発明は、筒形形状のイオン源槽と、前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、を有し、前記イオン源槽には正の高電圧が印加され、前記フィラメントには前記底板に対する負の電圧が印加され、前記底板には前記イオン源槽に対して正の高電圧が印加され、前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記イオンを第一のイオンビームとして放出するイオン源であって、前記イオン源槽の外周に設けられたフランジと前記底板とは前記絶縁リングに気密に接触され、前記フランジよりも前記底板に近い部分が前記底板に向けて突き出された筒形形状の第一庇部にされ、前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、前記第一庇部は前記イオン源槽と同電位にされ、前記第二庇部は前記底板と同電位にされ、 前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記フランジとの間で第二隙間が形成され、前記第二隙間は前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置し、前記イオン化槽が位置する領域は、前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置しており、前記イオン化槽が位置する領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン源である。
本発明は、前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられたイオン源である。
本発明は、前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられたイオン源である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形形状のイオン源槽の内部で生成されたイオンを放出口から第一のイオンビームとして放出するイオン源と、
前記第一のイオンビームの中のイオンの加速と質量分析とを行って所望の質量・電荷比のイオンから成る第二のイオンビームを生成する走行部と、
内部に照射対象物が配置され、前記第二のイオンビームが入射して前記照射対象物に照射される試料室と、
を有し、
前記イオン源は、
前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、
前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、
前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、
を有し、
前記イオン源槽には正の高電圧が印加され、
前記フィラメントには前記底板に対する負の電圧が印加され、
前記底板には前記イオン源槽に対して正の高電圧が印加され、
前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記第一のイオンビームとして放出するイオン注入装置であって、
前記イオン源槽の外周に設けられたフランジと前記底板とは前記絶縁リングに気密に接触され、前記フランジよりも前記底板に近い部分が前記底板に向けて突き出された筒形形状の第一庇部にされ、
前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、
前記第一庇部は前記イオン源槽と同電位にされ、前記第二庇部は前記底板と同電位にされ、
前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記フランジとの間で第二隙間が形成され、
前記第二隙間は前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置し、前記イオン化槽が位置する領域は、前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置しており、
前記イオン化槽が位置する領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン注入装置。
【請求項２】
前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、
前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられた請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項３】
前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられた請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のイオン注入装置。
【請求項４】
筒形形状のイオン源槽と、
前記イオン源槽の一端の開口を絶縁リングを介して気密に閉塞させる底板と、
前記イオン源槽の内部に配置されたイオン化槽と、
前記イオン化槽の内部に配置されたフィラメントと、
を有し、
前記イオン源槽には正の高電圧が印加され、
前記フィラメントには前記底板に対する負の電圧が印加され、
前記底板には前記イオン源槽に対して正の高電圧が印加され、
前記フィラメントが前記イオン化槽の内部に供給された原料ガスに熱電子を照射して前記原料ガスのイオンを生成し、前記イオン源槽に設けられた放出口から前記イオンを第一のイオンビームとして放出するイオン源であって、
前記イオン源槽の外周に設けられたフランジと前記底板とは前記絶縁リングに気密に接触され、前記フランジよりも前記底板に近い部分が前記底板に向けて突き出された筒形形状の第一庇部にされ、
前記底板の表面上には前記第一庇部よりも大きな筒形形状の第二庇部が設けられ、
前記第一庇部は前記イオン源槽と同電位にされ、前記第二庇部は前記底板と同電位にされ、 
前記第一庇部の先端部分である第一先端と前記底板の表面との間で第一隙間が形成され、前記第二庇部の先端部分である第二先端と前記フランジとの間で第二隙間が形成され、
前記第二隙間は前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置し、前記イオン化槽が位置する領域は、前記第一隙間よりも前記放出口に近い場所に位置しており、
前記イオン化槽が位置する領域から直線的に放出され、前記第一隙間を通過した電子線と熱線とは、前記第二隙間を通過できないようにされたイオン源。
【請求項５】
前記第一庇部の先端は、前記第二庇部で囲まれた領域中に挿入され、
前記第一隙間と前記第二隙間との間に、前記第一庇部と前記第二庇部とが二重に配置された部分が設けられた請求項４記載のイオン源。
【請求項６】
前記底板と前記イオン源槽とのいずれか一方又は両方に冷却配管が設けられた請求項４又は請求項５のいずれか１項記載のイオン源。