(57)【要約】【課題】プラズマ生成室又はイオン源全体を交換せずとも、イオンの種類及び荷数、並びに操作モードを変化させることが可能なマイクロ波イオン源の提供。【解決手段】所定磁場が形成されており且つ所定ガスが導入されたプラズマ生成室にマイクロ波を導入し、マイクロ波放電によりガスをプラズマ化してイオンを生成させるマイクロ波イオン源において、プラズマ生成室を容積可変とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定磁場が形成されており且つ所定ガスが導入されたプラズマ生成室にマイクロ波を導入し、マイクロ波放電により前記ガスをプラズマ化してイオンを生成させ、前記プラズマ生成室から前記イオンを所定方向に引き出すマイクロ波イオン源であって、
前記プラズマ生成室が容積可変であることを特徴とするマイクロ波イオン源。
【請求項２】
前記プラズマ生成室が、移動により前記プラズマ生成室の容積を可変とする可動壁を有することを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ波イオン源。
【請求項３】
前記可動壁が前記マイクロ波の進行方向に沿って配置された壁であることを特徴とする、請求項２に記載のマイクロ波イオン源。
【請求項４】
前記イオンの引出方向に沿って前記磁場が形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のマイクロ波イオン源。
【請求項５】
所定磁場が形成されており且つ所定ガスが導入されたプラズマ生成室にマイクロ波を導入し、マイクロ波放電により前記ガスをプラズマ化してイオンを生成させ、前記プラズマ生成室から前記イオンを所定方向に引き出すマイクロ波イオン源であって、
前記プラズマ生成室内を移動可能な可動部材を有することを特徴とするマイクロ波イオン源。
【請求項６】
前記可動部材が前記マイクロ波の進行方向に沿って配置された平板状部材であることを特徴とする、請求項５に記載のマイクロ波イオン源。
【請求項７】
前記イオンの引出方向に沿って前記磁場が形成されていることを特徴とする、請求項６に記載のマイクロ波イオン源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロ波イオン源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＣデバイスにドーパントを埋め込む方法としてイオン注入プロセスが行われている。このイオン注入プロセスにおけるイオンの発生手段としては、プラズマ生成室内に導入されたガスをマイクロ波放電によりプラズマ化してイオンを生成させるマイクロ波イオン源が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２６７４７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＣデバイスの量産という観点からは、単一のイオン源で異なる種類のイオンを注入できることが望ましいが、上記従来のマイクロ波イオン源はこのような用途に適しているとは言えない。
【０００５】
その理由の一つは、目的とするイオンの種類や荷数、マイクロ波イオン源の操作モード（電子サイクロトロン共鳴（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＥＣＲ）モード／Ｏｆｆ  ＥＣＲモード）等によって、イオン生成に適したプラズマ生成室のキャビティが異なる点にある。例えば、ＢＦ３ガスからＢＦ２＋又はＢ＋を生成させる場合、イオン生成に適したプラズマ生成室の大きさや形状はＢＦ２＋とＢ＋とで異なり、一方のイオン生成に適したプラズマ生成室で他方のイオン生成を行っても十分に高いビーム電流でイオンビームを発生させることは困難である。
【０００６】
かかる理由により、プラズマ生成室を一旦イオン源に装着した後は、そのプラズマ生成室に適したプラズマ発生操作のみを行うのが原則となる。そして、イオンの種類を変える場合には、イオンの種類ごとにイオン源全体を交換する必要があるため、工程数の増加によりＩＣデバイスの製造効率が低下してしまう。また、イオンの種類等に応じて複数のイオン源を用意することは設備コストの増大にも繋がる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、プラズマ生成室又はイオン源全体を交換せずとも、イオンの種類及び荷数、並びに操作モードを変化させることが可能なマイクロ波イオン源を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１のマイクロ波イオン源は、所定磁場が形成されており且つ所定ガスが導入されたプラズマ生成室にマイクロ波を導入し、マイクロ波放電により前記ガスをプラズマ化してイオンを生成させ、プラズマ生成室からイオンを所定方向に引き出すマイクロ波イオン源であって、プラズマ生成室が容積可変であることを特徴とする。
【０００９】
上記第１のマイクロ波イオン源において、所定磁場が形成されたプラズマ生成室内にマイクロ波が導入されると、プラズマ生成室内の電子が磁場の形成方向に沿って螺旋運動しながら加速される。そして、加速された電子とガスとの衝突により所定イオンを含むプラズマが発生し、当該イオンがプラズマ生成室から引き出されてイオン注入に供される。このとき、プラズマ生成室を容積可変することで、加速された電子とプラズマ生成室の内壁との衝突頻度を増減することができる。そして、かかる衝突頻度の増減に伴い電子がガスと衝突するまでの有効飛長とプラズマ生成室内でのガス分子やイオンの平均滞留時間が変化するため、イオンの種類及び荷数、並びにイオン源の操作モードに応じてガスとの衝突時における電子のエネルギーと衝突頻度とを調整することができ、目的とするイオンを発生させるのに適したプラズマ生成室のキャビティが実現される。従って、プラズマ生成室又はイオン源全体を交換せずともイオンの種類等を変えてイオン注入を行うことが可能となり、ＩＣデバイスの製造効率の向上及び設備コストの削減が可能となる。
【００１０】
本発明の第１のマイクロ波イオン源においては、プラズマ生成室が、移動によりプラズマ生成室の容積を可変とする可動壁を有することが好ましい。これにより、比較的簡単な構成でプラズマ生成室の容積を効果的に変化させることができる。
【００１１】
上記第１のマイクロ波イオン源においては、可動壁がマイクロ波の進行方向に沿って配置された壁であることが好ましい。上述したように、プラズマ生成室内の電子は主としてマイクロ波の進行方向に対して垂直方向に螺旋運動をする力をうけるため、プラズマ生成室内の壁のうちマイクロ波の進行方向に沿って配置された壁を可動壁とすることで、電子とプラズマ室内壁との衝突頻度の増減による電子のエネルギーの調整とガス分子やイオンの平均滞留時間の調整とをより効果的に実施することができる。
【００１２】
また、このとき、イオンの引出方向に沿って磁場が形成されていることがより好ましい。これにより、生成するイオンがプラズマ生成室から引き出される際にイオンが磁場により曲げられる現象が抑制されるため、イオンのビーム電流をより高めることができる。なお、この場合、可動壁はプラズマ生成室の側壁である。
【００１３】
本発明の第２のマイクロ波イオン源は、所定磁場が形成されたプラズマ生成室にマイクロ波を導入し、マイクロ波放電により所定イオンを含むプラズマを生成させ、プラズマ生成室からイオンを所定方向に引き出すマイクロ波イオン源であって、プラズマ生成室内を移動可能な可動部材を有することを特徴とする。
【００１４】
このように、プラズマ生成室内に可動部材を設けることで、加速された電子と可動部材及びプラズマ生成室の内壁との衝突頻度と平均滞留時間とを増減し、電子がガスと衝突するまでの有効飛長とガス分子やイオンの平均滞留時間とを変化させることができる。従って、本発明の第２のマイクロ波イオン源においても、イオンの種類等に応じてガスとの衝突時における電子のエネルギー及び衝突頻度を調整し、目的とするイオンを発生させるのに適したプラズマ生成室のキャビティが実現できるという第１のイオン源と同様の効果が得られる。
【００１５】
上記第２のマイクロ波イオン源においては、可動部材がマイクロ波の進行方向に沿って配置された平板状部材であることが好ましい。これにより、電子と可動部材及びプラズマ室内壁との衝突頻度の増減による電子のエネルギーの調整とガス分子やイオンの平均滞留時間の調整とをより効果的に実施することができる。
【００１６】
また、この場合、イオンの引出方向に沿って磁場が形成されていることがより好ましい。これにより、生成するイオンがプラズマ生成室から引き出される際にイオンの進行方向が磁場により曲げられる現象を防止することができる。なお、この場合、可動部材はプラズマ生成室の側壁に対して平行に配置される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は本発明の第１実施形態にかかるマイクロ波イオン源の一例を示す模式断面図である。図１に示したマイクロ波イオン源１０においては、マグネトロン１１、マグネトロンマウント１２、サーキュレータ１３、パワーモニタ１５、スタブチューナ１６、インターフェースチューブ１７、ソースヘッド１８がこの順で連結されており、サーキュレータ１３の側部にはダミーロード１４が設けられている。また、ソースヘッド１８の前面にはプラズマチャンバ１９が設けられている。プラズマチャンバ１９はマイクロ波放電により所定ガスをプラズマ化してイオンを生成させるイオン生成室であり、図１には示していないが、イオンの原料ガスを供給するボンベと配管を介して接続されている。
【００１９】
マグネトロン１１は所定のマイクロ波（例えば２．４５ＧＨｚのもの）を発生させるもので、このマイクロ波がソースヘッド１８に導入されてプラズマ生成に利用される。サーキュレータ１３はマグネトロン１１側に戻ろうとする反射されたマイクロ波をダミーロード１４に迂回させるものであり、迂回したマイクロ波はダミーロード１４で吸収されて熱に変換される。また、スタブチューナ１６はマイクロ波の反射を小さくしてより多くのマイクロ波がプラズマ生成に消費されるように調整するものである。なお、マイクロ波の出力を検出するパワーモニタ２５、インターフェースチューブ２７等は必須の要素ではなく、適宜省略することができる。
【００２０】
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれソースヘッド１８及びプラズマチャンバ１９をマイクロ波の光路を含む平面で切断した状態を模式的に示す部分断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示したプラズマチャンバ１９においては、後壁２１及び前壁２２並びに図２の紙面に平行な対向する１対の側壁（図示せず）が中空四角柱状の筺体を形成している。そして、残りの１対の側壁２３ａ、２３ｂが当該筺体の内周面を摺接して移動する可動壁であり、これにより容積可変のプラズマチャンバ１９が実現されている。
【００２１】
なお、図２（ａ）、（ｂ）には側壁２３ａ、２３ｂを移動させる駆動装置が図示されていないが、かかる駆動装置としては特に制限されず、例えば往復運動するシリンダロッドを備えるピストン式駆動装置、回転運動を往復運動に変換するクランク機構を有する駆動装置などを用いることができる。
【００２２】
このプラズマチャンバ１９の後壁２１の外側にはマグネトロン１１からのマイクロ波をプラズマチャンバ１９に導入する導波管２４が隣設されている。
【００２３】
また、プラズマチャンバ１９の前壁２２には開口（イオン引出口）２５が形成されており、前壁２２の外側には１対の引出電極２７、２８が対向配置されている。ここで、引出電極８は主電極であり、引出電極９は接地電極である。主電極８とプラズマチャンバ１９との間に所望の電圧を印加することで、イオンが引き出されると共に加速され、イオンビームＩＢが形成される。
【００２４】
さらに、プラズマチャンバ１９の側壁外部にはプラズマチャンバ１９の側壁外周を巻回するソレノイドコイル２６が配置されている。ソレノイドコイル２６によりプラズマチャンバ１９内部に形成される磁場Ｂの方向は、磁場Ｂがマイクロ波ＭＷの光路及びイオン引出口２５からのイオンの引出方向に沿うものである。このような磁場Ｂを形成することで、プラズマチャンバ１９内でのプラズマ生成を促進しつつイオン引出口２５から引き出されるイオンが曲げられる現象を抑制することができる。
【００２５】
このようなマイクロ波イオン源１０において、プラズマチャンバ１９にマイクロ波ＭＷが導入されると、プラズマチャンバ１９内の電子が励起されてマイクロ波ＭＷの進行方向に対して垂直方向の力を受けて加速される（図中の矢印Ｅ）。そして、加速された電子とガスとの衝突により所定イオンを含むプラズマが発生する。このとき、可動壁である側壁２３ａ、２３ｂの移動によりプラズマチャンバの容積を変化させることで、加速された電子とプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度を増減することができる。このような衝突頻度の増減に伴い電子がガスと衝突するまでの有効飛長とプラズマチャンバ１９内のガス分子やイオンの平均滞留時間が変化するため、イオンの種類及び荷数、並びにイオン源の操作モードに応じてガスとの衝突時における電子のエネルギーと衝突頻度とを調整することができ、目的とするイオンを発生させるのに適したプラズマ生成室のキャビティが実現される。
【００２６】
例えば、電子サイクロトロン共鳴（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＥＣＲ）モードで低圧での多荷イオンの生成を行う場合には、プラズマチャンバ１９における中空部分の両端部に側壁２３ａ、２３ｂを配置し、プラズマチャンバ１９の容積が大きい状態でイオン生成を行う（図２（ａ））。ここで、ＥＣＲモードとは、マイクロ波ＭＷの周波数を下記式（１）：
【００２７】
【数１】
2004152702.tif 000003
【００２８】
［式（１）中、ωｅは電子サイクロトロン周波数を表し、ｍｅは電子の質量を表し、ｅは電子の電荷を表し、Ｂは磁場の強さを表す。］
で表される電子サイクロトロン周波数（磁場Ｂに沿って旋回する電子の周波数）と一致させることによって、電子サイクロトロン共鳴吸収過程で電子を選択的に励起し、その励起電子と水素分子とを衝突させてプラズマを生成させるものである。本実施形態では、プラズマチャンバ１９の容積を増大させて電子が所定のサイクロトロン半径で旋回する空間を確保することで、電子とプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度が減少して電子の有効飛長が長くなり、また、平均滞留時間が増加する。その結果、ガスと衝突する電子のエネルギーが十分に高められるので、ＥＣＲモードで低圧での多荷イオンの生成を好適に実施することができる。
【００２９】
また、電子サイクロトロン共鳴条件を満たさないＯｆｆ  ＥＣＲモードで高圧での分子イオンの生成を行う場合には、側壁２３ａ、２３ｂをプラズマチャンバ１９の内側に向けて移動させ、プラズマチャンバ１９の容積が小さい状態でイオン生成を行う。このようにプラズマチャンバ１９の容積を減少させることで、電子とプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度が増加して電子の有効飛長が短くなり、また、平均滞留時間が短くなる。その結果、ガスと衝突する電子のエネルギーが低められるので、Ｏｆｆ  ＥＣＲモードで高圧での分子イオンの生成を好適に実施することができる。
【００３０】
側壁２３ａ、２３ｂの位置は、イオンの種類や荷数、イオン源の操作モード等に応じて予め決定されていてもよいが、イオンの生成過程において側壁２３ａ、２３ｂを走査させて最適位置を決定してもよい。
【００３１】
また、側壁２３ａ、２３ｂの配置は、それらの移動可能な領域の両端部には限られず、側壁２３ａ、２３ｂを図２（ａ）と図２（ｂ）との間の所定の位置に配置してイオン生成を行ってもよい。この場合、イオン生成条件は両者の中間的なものとなるので、各条件で生成するイオンを同時に得ることができる。
【００３２】
次に、本発明の第２実施形態にかかるマイクロ波イオン源について説明する。
【００３３】
図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の第２実施形態にかかるマイクロ波イオン源のソースヘッド１８及びプラズマチャンバ１９をマイクロ波の光路を含む平面で切断した状態を模式的に示す部分断面図である。なお、本実施形態のマイクロ波イオン源は、プラズマチャンバ１９の構成が異なるだけで、それ以外は第１実施形態と同様に図１に示した構成を有するものである。
【００３４】
図３（ａ）、（ｂ）に示したプラズマチャンバ１９は前壁、後壁及び側壁が一体化されたものである。このプラズマチャンバ１９の内部には、対向する１対の平板状部材３０ａ、３０ｂがプラズマチャンバの前壁及び後壁に対して垂直に配置されている。平板状部材３０ａ、３０ｂはそれぞれ前壁及び後壁の内面に沿ってプラズマチャンバ１９内を移動する可動部材である。
【００３５】
このようなマイクロ波イオン源において、マイクロ波ＭＷによりプラズマチャンバ１９内の電子が励起され、マイクロ波ＭＷの進行方向に対して垂直方向の力を受けて加速され、加速された電子とガスとの衝突により所定イオンを含むプラズマが発生する点は第１実施形態と同様である。このとき、可動部材である平板状部材３０ａ、３０ｂの移動により、加速された電子と平板状部材３０ａ、３０ｂ及びプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度を増減することができる。このような衝突頻度の増減に伴い電子がガスと衝突するまでの有効飛長と平均滞留時間とが変化するため、イオンの種類及び荷数、並びにイオン源の操作モードに応じてガスとの衝突時における電子のエネルギー及び衝突頻度を調整することができ、目的とするイオンを発生させるのに適したプラズマ生成室のキャビティが実現されるといった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００３６】
例えば、ＥＣＲモードで低圧での多荷イオンの生成を行う場合には、平板状部材３０ａ、３０ｂを側壁に接するように配置する。このようにして電子が所定のサイクロトロン半径で旋回する空間を確保することで、電子と平板状部材３０ａ、３０ｂ及びプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度が減少して電子の有効飛長が長くなる（図３（ａ））。その結果、ガスと衝突する電子のエネルギーが十分に高められ、且つガス分子やイオンの平均滞留時間が増加するので、ＥＣＲモードで低圧での多荷イオンの生成を好適に実施することができる。
【００３７】
また、Ｏｆｆ  ＥＣＲモードで高圧での分子イオンの生成を行う場合には、平板状部材３０ａ、３０ｂをプラズマチャンバ１９の内側に向けて移動させる。これにより、電子とプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度が増加して電子の有効飛長が短くなるため、ガスと衝突する電子のエネルギーが低められ、且つ分子やイオンの平均滞留時間が減少するので、Ｏｆｆ  ＥＣＲモードで高圧での分子イオンの生成を好適に実施することができる。
【００３８】
平板状部材３０ａ、３０ｂの位置は、イオンの種類や荷数、イオン源の操作モード等に応じて予め決定されていてもよいが、イオンの生成過程において側壁２３ａ、２３ｂを走査させて最適位置を決定してもよい。
【００３９】
また、平板状部材３０ａ、３０ｂの配置は、それらの移動可能な領域の両端部には限られず、図３（ａ）と図３（ｂ）との間の所定の位置に配置してイオン生成を行ってもよい。この場合、イオン生成条件は両者の中間的なものとなるので、各条件で生成するイオンを同時に得ることができる。
【００４０】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示した平板状部材３０ａ、３０ｂはプラズマチャンバ１９の前壁及び後壁との間に空隙を有するものであるが、前壁及び後壁と密接する仕切り部材を可動部材として用いてもよい。この場合、当該仕切り板の移動によりプラズマチャンバ１９内のプラズマ生成領域は容積可変となる。
【００４１】
次に、本発明の第３実施形態にかかるマイクロ波イオン源について説明する。
【００４２】
図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の第３実施形態にかかるマイクロ波イオン源のソースヘッド１８及びプラズマチャンバ１９をマイクロ波の光路を含む平面で切断した状態を模式的に示す部分断面図である。本実施形態にかかるマイクロ波イオン源も、プラズマチャンバ１９内に可動部材としての平板状部材３０ａ、３０ｂを備えているが、本実施形態にかかる平板状部材３０ａ、３０ｂは、それぞれの一端が回転軸４０ａ、４０ｂに固定されたもので、回転軸４０ａ、４０ｂを中心として、平板状部材３０ａ、３０ｂの一方面がプラズマチャンバ１９の側壁内面と密着した位置（図４（ａ））と、平板状部材３０ａ、３０ｂの他端がプラズマチャンバ１９の後壁内面に接した位置（図４（ｂ））との間を回転運動する。なお、プラズマチャンバ１９以外の構成は、上記実施形態と同様に図１に示した通りである。
【００４３】
このようなマイクロ波イオン源において、平板状部材３０ａ、３０ｂをそれぞれの一方面がプラズマチャンバ１９の側壁内面と密着するように配置することで、加速された電子と平板状部材３０ａ、３０ｂ及びプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度を減少させることができる（図４（ａ））。また、平板状部材３０ａ、３０ｂをそれぞれの他端がプラズマチャンバ１９の後壁内面に接するように配置することで、プラズマチャンバ１９内においてプラズマ生成に利用される空間の実質的な容積が減少するので、電子と平板状部材３０ａ、３０ｂ及びプラズマチャンバ１９の内壁との衝突頻度を増加させることができる。従って、かかる衝突頻度の増減に伴い電子がガスと衝突するまでの有効飛長とガス分子やイオンの平均滞留時間が変化するため、イオンの種類及び荷数、並びにイオン源の操作モードに応じてガスとの衝突時における電子のエネルギーを調整することができ、目的とするイオンを発生させるのに適したプラズマ生成室のキャビティが実現されるといった第１及び第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００４４】
なお、本発明のマイクロ波イオン源は、上記第１〜第３実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、可動壁又は可動部材を２個備えるマイクロ波イオン源を示したが、可動壁及び可動部材の個数は特に限定されず、例えば１個であってもよい。
【００４５】
また、可動壁又は可動部材を２個備える場合、これらを連動させる必要はなく、それぞれを別個に移動させてもよい。
【００４６】
次に、本発明のマイクロ波イオン源の適用例として、イオン注入装置について説明する。
【００４７】
図５に示したイオン注入装置は、イオン源を発生させるイオン引出アセンブリ１００、イオン注入に必要なイオンをイオンビームから選別するイオン質量セレクタ１３０、並びに選別されたイオンをターゲット基板１４１に照射する際に基板１４１を支持するターゲット基板ホルダ１４０を含んで構成されている。
【００４８】
イオン引出アセンブリ１００は、本発明のマイクロ波イオン源１０及びイオン源１０に所定ガスを供給するボンベ１０１を有している。マイクロ波イオン源１０の前面側には、イオン源１０で生成されたイオンを引き出すための引出電極２７、２８が配置されている。このイオン引出アセンブリ１００において、イオン源１０と引出電極（主電極）２７との間に所望の電圧を印加すると、イオン源１０からイオンが引き出されると共に加速され、イオンビームＩＢが形成される。
【００４９】
イオン引出アセンブリ１００からのイオンビームＩＢは、イオン質量セレクタ１３０を通してターゲット基板ホルダ１４０に向けて方向づけられる。
【００５０】
イオン質量セレクタ１３０は、質量選択スリット１３１、並びに質量選択スリット１３１と共に作動する磁気セクタ質量分析器１３２を備えている。磁気セクタ質量分析器１３２は図５の紙面に対して垂直方向の磁場の領域を含み、そのような磁場の中で、所定の質量／荷電比を持つ定速度のイオン種が取り出される。スリット１３１は、磁気セクタ質量分析機１３２からのイオンビームのうち必要とするイオンビームＩＢのみを通過させる。スリット１３１及び磁気セクタ質量分析機１３２は、ハウジングで囲むか、もしくは機構中にチューブを貫通させる形をとり、その内部はターボポンプ（図示せず）により所定の真空度に減圧されている。
【００５１】
そして、イオン質量セレクタ１３０を通るイオンビームＩＢから質量数２０以下の所定イオンが選別され、このイオンがターゲット基板ホルダ１４０に装着されたターゲット基板１４１に照射される。
【００５２】
このようなイオン注入装置においては、本発明のマイクロ波イオン源１０を用い、プラズマチャンバ１９のキャビティ及びイオン質量セレクタ１３０で選択するイオンの質量を調整することで、例えばＢＦ３ガスからＢＦ２＋を生成させてイオン注入する工程と、ＢＦ３ガスからＢ＋を生成させてイオン注入工程とをプラズマチャンバやイオン源全体を交換せずに実施することができる。
【００５３】
また、イオン注入用ガスのボンベを複数設け、これらのガスを切り替えると共にプラズマチャンバ１９のキャビティ及びイオン質量セレクタ１３０で選択するイオンの質量を調整することで、２種以上のガスを用いたイオン注入を実施することもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のマイクロ波イオン源によれば、プラズマ生成室又はイオン源全体を交換せずとも、イオンの種類及び荷数、並びに操作モードを変化させることが可能となり、その結果、ＩＣデバイスの製造効率の向上及び設備コストの削減が達成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるマイクロ波イオン源を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図１に示したマイクロ波イオン源のソースヘッド及びプラズマチャンバをマイクロ波の光路を含む平面で切断した部分断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施形態にかかるマイクロ波イオン源のソースヘッド及びプラズマチャンバをマイクロ波の光路を含む平面で切断した部分断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３実施形態にかかるマイクロ波イオン源のソースヘッド及びプラズマチャンバをマイクロ波の光路を含む平面で切断した部分断面図である。
【図５】イオン注入装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…マイクロ波イオン源、１１…マグネトロン、１２…マグネトロンマウント、１３…サーキュレータ、１４…ダミーロード、１５…パワーモニタ、１６…スタブチューナ、１７…インターフェースチューブ、１８…ソースヘッド、１９…プラズマチャンバ、２１…後壁、２２…前壁、２３ａ、２３ｂ…側壁、２４…導波管、２５…イオン引出口、２６…ソレノイドコイル、２７、２８…引出電極、３０ａ、３０ｂ…平板状部材、４０ａ、４０ｂ…回転軸、１００…イオン引出アセンブリ、１０１…ボンベ、１３０…イオン質量セレクタ、１３１…質量選択スリット、１３２…磁気セクタ質量分析器、１４０…ターゲット基板、１４１…ターゲット基板ホルダ。
【図１】
2004152702.tif 000004
【図２】
2004152702.tif 000005
【図３】
2004152702.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004152702.tif 000008