(57)【要約】【課題】荷電変換用セル付きイオン注入装置において、電極間でのサプレッションショート発生を極力抑制して、装置稼動率の向上等を実現可能にする。【解決手段】イオン源２で生成されたイオンを引き出す引出電極３と、引き出されたイオンに対して荷電変換を行うための蒸気るつぼ９と、これらの間に配された筒状のコレクションカップ３０と備えるイオン注入装置において、前記コレクションカップ３０の筒状部分の内側に磁界を発生させる磁力発生手段３２を設け、その磁界によるフレミングの法則に基づく作用を前記蒸気るつぼ９からの蒸気の構成分子に及ぼし、当該構成分子の進行方向を前記コレクションカップ３０側に屈曲させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン源で生成されたイオンを当該イオン源から引き出す引出電極と、
前記イオン源から引き出されたイオンに対して荷電変換を行うための蒸気るつぼと、
前記引出電極と前記蒸気るつぼとの間に配された筒状のコレクションカップと、
前記コレクションカップの筒状部分に配設され当該筒状部分の内側に磁界を発生させる磁力発生手段と
を備えることを特徴とするイオン注入装置。
【請求項２】
前記コレクションカップの筒状部分に、前記磁力発生手段に加えて、当該筒状部分の内側に電磁波を照射する高周波照射手段
が設けられていることを特徴とする請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項３】
イオン源で生成されたイオンを当該イオン源から引き出す引出電極と、前記イオン源から引き出されたイオンに対して荷電変換を行うための蒸気るつぼと、前記引出電極と前記蒸気るつぼとの間に配された筒状のコレクションカップとを備えるイオン注入装置にて用いられるイオン注入方法であって、
前記蒸気るつぼからの蒸気の構成原子を前記コレクションカップで収集するのにあたり、前記コレクションカップの筒状部分の内側に磁界を発生させる
ことを特徴とするイオン注入方法。
【請求項４】
前記蒸気るつぼからの蒸気の構成原子を前記コレクションカップで収集するのにあたり、前記コレクションカップの筒状部分の内側に電磁波を照射する
ことを特徴とする請求項３記載のイオン注入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセス等に用いられるイオン注入装置およびイオン注入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造プロセスの中には、試料となる半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）に各種のイオン（例えば、ボロン、リン等）を注入して試料の物性を制御するイオン注入工程がある。イオン注入工程では、半導体製造装置の一つであるイオン注入装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、一般的なイオン注入装置の構成例を示す説明図である。図例のイオン注入装置１は、超高エネルギーイオン注入装置であって、大別すると、イオン源２と、引出電極３と、質量分析を行う分析マグネット（アナライザーマグネット）４と、プレアクセル部５と、タンデム加速機構部６と、ビームフィルタ７と、試料保持部８と、を備えている。そして、イオン源２で生成されたイオンが、引出電極３、分析マグネット４と、プレアクセル部５、タンデム加速機構部６およびビームフィルタ７を順に通って、試料保持部８へと移動するように構成されている。
【０００４】
さらに詳しくは、イオン源２で生成されたイオンは、引出電極３により形成されたクーロン力によって、そのイオン源２から引き出される。そして、引き出されたイオンは、引出電極３と分析マグネット４との間に設けられたＭｇＣｅｌｌと呼ばれるマグネシウム（Ｍｇ）の蒸気るつぼ９内を通る。このとき、蒸気るつぼ９内で、Ｍｇ原子から自由電子を受けとったプラス（＋）イオンは、マイナス（−）に帯電する。つまり、蒸気るつぼ９内にて荷電変換されることになる。
【０００５】
その後、荷電変換されたイオンは、分析マグネット４の磁界によりプレアクセル部５側に曲がる。ただし、荷電変換されなかった−イオンは逆方向に曲がる。また、蒸気るつぼ９内で電荷量がなくなった物（ラジカル）は、曲がらずに真っ直ぐに進む。つまり、プレアクセル部５側には、荷電変換されたイオンの中で、分析マグネット４の磁界の強さに応じた質量・エネルギーのイオンのみが進むことになる。そして、プレアクセル部５ではイオンが加速され、これによってエネルギーを得たイオンビームがタンデム加速機構部６の入口部分から取り込まれる。
【０００６】
タンデム加速機構部６には、第１四重極レンズ１１、方向制御器１２、第１加速管１３、荷電変換部１４、第２加速管１５、第２四重極レンズ１６、コッククロフト電極１７が設けられている。そのため、タンデム加速機構部６においては、先ず、第１四重極レンズ１１の電界によりイオンビームは集束されるとともに、このイオンビームの進行方向が方向制御器１２によって決められる。次に、コッククロフト電極１７により第１加速管１３に印加された電圧の作用でイオンビームが加速される。次いで、荷電変換部１４に充填された窒素ガスにより、イオンビームの持つ電子が奪われて、−イオンから＋イオンへの荷電変換が行われる。続いて、コッククロフト電極１７により第２加速管１５に印加された電圧の作用でイオンビームが加速される。このとき、荷電変換部１４で荷電変換されなかった−イオンやラジカルは加速されずに留まる。その後、第２四重極レンズ１６の電界によりイオンビームが集束される。
【０００７】
こうしてタンデム加速機構部６を通過したイオンビームは、そのタンデム加速機構部６の出口部分を抜けてビームフィルタ７の入口部分に達し、そのままビームフィルタ７内に侵入する。ビームフィルタ７内では、そのビームフィルタ７の磁界によりイオンビームが曲げられ、これによってエネルギーの違うイオン、すなわちここでは荷電変換部１４で変換された電荷数の違うイオンが除外される。そして、除外されない目的イオン種のイオンビームは、試料保持部８のディスク２３上にセットされた試料（ウエハ）に打ち込まれる。これにより、試料保持部８に保持された試料（ウエハ）に対して、イオンが均一に注入されるのである。
【０００８】
ここで、以上のようなイオン注入装置１におけるイオン源２〜蒸気るつぼ９での動作原理について、さらに詳しく説明する。図６は、イオン注入装置における要部の構成例を示す説明図である。
【０００９】
先ず、イオン源２でのイオン発生の動作原理について説明する。イオン源２でイオンを発生させるにあたっては、そのイオン源２が有するフィラメント２ａに電流（およそ５Ｖ−１００Ａ位）を流し、熱電子を発生させておく。また、イオン源２が有するフィラメント２ａとアークチャンバー２ｂとの間には、およそ５０〜１００Ｖ前後の電圧を印加して、その間でアーク放電を発生させる。そして、このアーク放電をしているアークチャンバー２ｂ内にソースガスを導入する。すると、ソースガスは、アーク放電時の自由電子の衝突によりイオン化される。したがって、例えばソースガスとしてフッ化ホウ素（ＢＦ３）等のボロン（Ｂ）を含んだガスを用いれば、ボロンイオンを得ることができるようになる。また、フッ化リン（ＰＦ３）を用いれば、リンイオンを得るこができるようになる。なお、発生させるイオンの量は、アーク放電電流を制御することで増減できる。
【００１０】
次に、イオン源２からのイオンの引き出しの動作原理について説明する。イオンの引き出すための引出電極３は、通常、アクセル電極３ａと、ディセル電極３ｂとから構成されている。そして、イオン源２からイオンを引き出すのにあたっては、アクセル電極３ａに対して、アークチャンバー２ｂから見た際に−数十ＫＶの電圧を印加しておく。これにより、アークチャンバー２ｂで発生させた＋イオンは、アクセル電極３ａに印加した電圧によりそのアークチャンバー２ｂ内から引き出される。ただし、引き出されたイオンは、イオン同士での排斥力により、分散してしまう傾向にある。そこで、イオンビームが広がってしまうのを防ぐために、＋数ＫＶ程度の電圧をイオンビームの周辺から印加する。これを行うための電極がディセル電極３ｂである。
【００１１】
続いて、蒸気るつぼ９内における荷電変換の動作原理について説明する。蒸気るつぼ９では、Ｍｇを４００℃程度以上に加熱して、Ｍｇの蒸気を発生させておく。この中をイオンビームが通過する際に、そのイオンビームがＭｇ原子の近傍を通過したとすると、Ｍｇの最外郭の電子が通過した＋イオン側に移動する。すると、＋イオンはラジカルや−イオンに変換される。このようにして、蒸気るつぼ９内では、荷電変換が行われるのである。
【００１２】
なお、蒸気るつぼ９の出入口近傍、すなわち引出電極３と蒸気るつぼ９との間、およびこれと蒸気るつぼ９を挟んで対向する部分には、筒状に形成された部分を有するコレクションカップ３０が配設されている。コレクションカップ３０は、通常、加工性が高く安価であり熱に強い素材であるアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、Ｍｇ蒸気が蒸気でいられない程度の温度に保たれている。これにより、コレクションカップ３０は、蒸気るつぼ９から漏れ出したＭｇの蒸気を、その凝着作用を利用して収集するようになっている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平９−１９０７９４号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した構成のイオン注入装置１では、アクセル電極３ａとディセル電極３ｂの間のショート（以下「サプレッションショート」という）が発生することが問題となる。図７は、サプレッションショートの発生原理を説明するための模式図である。図例のように、サプレッションショートは、蒸気るつぼ９で発生したＭｇ蒸気のうち、コレクションカップ３０で収集されなかったものが、ディセル電極３ｂのイオンビーム透過穴を通り抜けてしまい、これによりディセル電極３ｂまたはアクセル電極３ａにＭｇが付着堆積して、これらの絶縁間距離が保てなくなることによって発生する。
【００１５】
サプレッションショートが発生すると、アクセル電極３ａおよびディセル電極３ｂを交換するだけではなく、アークチャンバー２ｂ、コレクションカップ３０、アパーチャ３１等を交換したり、これらの周辺のインシュレータのクリーニングまたは交換を行う必要が生じてしまう。これは、これらの部位を交換等する場合、これらの部位が収まっている真空チャンバを大気開放（ベント）する必要が生じるが、大気開放を行うと空気中の水分吸収したり酸素と反応したりして、絶縁劣化や皮膜状の汚れが発生してしまうからである。このように、アクセル電極３ａおよびディセル電極３ｂの交換やクリーニング等の際に、イオン源２を構成する部位まで交換やクリーニング等を行わねばならないということは、イオン源２の冷却時間（約０．５〜２時間）やベント・ラフィング時間（約１〜４時間）やイオン源２交換時間（約０．１〜０．５時間）等をも考慮しなければならないということであり、結果として装置稼動時間を大幅に低下させてしまうおそれがある。もちろん、イオン源２の消耗部品費用やクリーニング費用も必要となるため、ランニングコストの観点からも好ましくない。
【００１６】
つまり、アクセル電極３ａとディセル電極３ｂの間にＭｇが付着することでサプレッションショートが発生すると、他の部位のメンテナンスも余儀なくされ、その結果装置稼動率の低下や交換経費の増大化等を招いてしまうことになる。
そこで、本発明は、コレクションカップでのＭｇ収集効率を上げることで、電極間へのＭｇ付着によるサプレッションショート発生を極力抑制することのできる、イオン注入装置およびイオン注入方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたイオン注入装置で、イオン源で生成されたイオンを当該イオン源から引き出す引出電極と、前記イオン源から引き出されたイオンに対して荷電変換を行うための蒸気るつぼと、前記引出電極と前記蒸気るつぼとの間に配された筒状のコレクションカップと、前記コレクションカップの筒状部分に配設され当該筒状部分の内側に磁界を発生させる磁力発生手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出されたイオン注入方法である。すなわち、イオン源で生成されたイオンを当該イオン源から引き出す引出電極と、前記イオン源から引き出されたイオンに対して荷電変換を行うための蒸気るつぼと、前記引出電極と前記蒸気るつぼとの間に配された筒状のコレクションカップとを備えるイオン注入装置にて用いられるイオン注入方法であって、前記蒸気るつぼからの蒸気の構成原子を前記コレクションカップで収集するのにあたり、前記コレクションカップの筒状部分の内側に磁界を発生させることを特徴とする。
【００１９】
上記構成のイオン注入装置および上記手順のイオン注入方法によれば、コレクションカップの筒状部分の内側に磁界を発生させるようになっているため、蒸気るつぼからの蒸気の構成分子がその筒状部分の内側を通過しようとすると、フレミングの法則に基づく作用によりその構成原子の進行方向が曲げられる。これにより、蒸気るつぼからの蒸気の構成分子は、その殆どが引出電極側に到達せず、コレクションカップの内壁面に付着して凝着し、そのコレクションカップに収集されることになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係るイオン注入装置およびイオン注入方法について説明する。
【００２１】
先ず、本発明に係るイオン注入装置について説明する。図１は本発明に係るイオン注入装置における要部の構成例を示す説明図であり、図２はその要部を模式的に示す斜視図である。なお、図中において、従来におけるイオン注入装置（図６参照）と同様の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。また、イオン注入装置全体の構成についても、従来における場合（図５参照）と略同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００２２】
図１に示すように、ここで説明するイオン注入装置では、従来のもの（図６参照）と同様、引出電極３と蒸気るつぼ９との間に、円筒状または角筒状に形成された部分を有するコレクションカップ３０が配設されているが、そのコレクションカップ３０の筒状部分の外周側に、永久磁石３２とＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電源３３とが配設されている。
【００２３】
永久磁石３２は、例えば希土類系、アルニコ系またはフェライト系の磁性材料からなるもので、本発明における磁力発生手段として機能して、コレクションカップ３０の筒状部分の内側に磁界を発生させるためのものである。永久磁石３２の配設位置は、コレクションカップ３０の筒状部分の外周側であれば、その筒状部分の全域にわたって配しても良いし、あるいは図２に示すように筒状部分の一部のみ（例えば、引出電極３と蒸気るつぼ９との間の略中央よりも引出電極３寄りの部分）に配しても良い（図２中Ａ部参照）。また、永久磁石３２は、複数個を分割して配しても良いし、連続する一つのものを配しても良いが、複数個設置したほうがコレクションカップ３０内に形成する磁界を大きくできるのであれば、複数個設置したほうが望ましい。さらに、永久磁石３２を配設するにあたっては、コレクションカップ３０内に効果的に磁界を作る必要から、そのコレクションカップ３０の外周面に永久磁石３２をダイレクトに配置することも考えられるが、永久磁石３２は熱による磁力低下が発生し易いため、コレクションカップ３０の外周面との機械的接触は極力避けたほうが好ましい。
【００２４】
なお、ここでは、磁力発生手段として永久磁石３２を用いた場合を例に挙げるが、例えば永久磁石に代わって電磁石（電磁コイル）を用いるようにしても構わない。すなわち、コレクションカップ３０内に磁界を形成できれば、どのように磁力発生手段を具体化しても構わない。ただし、電磁石を用いた場合には、装置構成が複雑化するのに加えて、後述するＲＦ電源３３のアンテナ３４と干渉してしまうおそれもある。したがって、コレクションカップ３０の大きさが、永久磁石では得られない程度の大きな磁界を必要とする大きさである場合を除けば、磁力発生手段として永久磁石３２を用いることが望ましい。
【００２５】
一方、図１に示すように、ＲＦ電源３３は、コレクションカップ３０の筒状部分の内側に電磁波を照射するためのもので、本発明における高周波照射手段として機能して、この電磁波の照射のために、ＲＦ電源３３は、コレクションカップ３０の筒状部分の近傍に巻回されたアンテナ３４を有しており、そのアンテナ３４に電力を供給するようになっている。アンテナ３４の配設位置は、コレクションカップ３０内に電磁波を照射できれば、永久磁石３２と同様に、その筒状部分の全域にわたって配しても良いし、あるいは図２に示すように筒状部分の一部のみ（例えば、引出電極３と蒸気るつぼ９との間の略中央よりも蒸気るつぼ９寄りの部分）に配しても良い（図２中Ｂ部参照）。ただし、永久磁石３２とは干渉しないものとする。
【００２６】
ところで、コレクションカップ３０は、通常、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の導電体を用いて形成されることが多い。このように、コレクションカップ３０が導電体からなる場合には、アンテナ３４は、そのコレクションカップ３０内への高周波の電磁波照射のために、コレクションカップ３０の内側に巻回されているものとする。これに対して、コレクションカップ３０の構成材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）や窒化ホウ素（ＢＮ）等といった高温に耐え得る非導体で非磁性の材料が用いられている場合には、コレクションカップ３０の外側に巻回されていても構わない。
【００２７】
次に、以上のように構成されたイオン注入装置を用いて行うイオン注入方法、すなわち本発明に係るイオン注入方法について説明する。図３は高周波の電磁波照射の手順の一例を示すフローチャートであり、図４はコレクションカップ内におけるＭｇの収集原理を説明するための模式図である。なお、ここでは、イオン注入方法のうち、従来とは大きく異なるコレクションカップでのＭｇの収集についてのみ説明するものとする。
【００２８】
既に説明したように、イオン注入を行う際には、アクセル電極３ａとディセル電極３ｂの間におけるサプレッションショートが発生を極力抑制する必要がある。このサプレッションショートが発生するのは、主に、アクセル電極３ａとディセル電極３ｂの間にフレーク状にＭｇが付着して、電極間距離が保てなくなってしまい、付着堆積したＭｇの先端から放電が生じてしまうことによる。したがって、サプレッションショートの発生を抑制するためには、Ｍｇを効率よくコレクションカップ３０で収集すれば良い。
【００２９】
そのために、ここで説明するイオン注入方法においては、図３に示すように、先ず、ＲＦ電源３３がアンテナ３４に電力を供給して、コレクションカップ３０内に高周波の電磁波を照射する。すなわち、コレクションカップ３０内を高周波ＯＮ状態にする（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」略す）。その後、蒸気るつぼ９を４００℃程度以上に加熱して、いわゆるＭｇＣｅｌｌの温度を上げ、Ｍｇの蒸気を発生させておく（Ｓ１０２）。そして、その状態で、従来の場合と略同様にして、イオン源２でのイオンソースの立ち上げ（ソースガスのイオン化）およびそのイオン源２から引き出したイオンに対する荷電変換を行う（Ｓ１０３）。
【００３０】
このとき、図４に示すように、コレクションカップ３０近傍に設置されたアンテナ３４には、ＲＦ電源３３からの電力が供給されており、そのアンテナ３４から発信された電磁波がコレクションカップ３０内に照射されている。これにより、蒸気るつぼ９からコレクションカップ３０内にＭｇの蒸気が流入しても、そのＭｇの蒸気に対する電磁波照射によって、Ｍｇ分子が励起されることになる。つまり、蒸気るつぼ９にてイオンビームとの電荷交換の行われなかったＭｇ分子があっても、コレクションカップ３０内での電磁波照射によってＭｇ分子にイオン化されるのである。
【００３１】
照射する高周波電磁波の周波数および出力は、Ｍｇが励起できる程度であればよい。具体的には、例えば数十Ｍｈｚ〜数Ｇｈｚ程度の周波数で数ｍＷ〜数Ｗ程度とするのが望ましい。この高周波出力があまりに大きいと、イオンビームの進行方向に与える影響が無視できなくなってしまうので、Ｍｇが励起できる程度の出力とするのが適切である。
【００３２】
また、このとき、コレクションカップ３０の外周側には永久磁石３２が配設されており、そのコレクションカップ３０内に磁界を発生させている。したがって、励起されてイオン化されたＭｇ分子がコレクションカップ３０内を通過しようとすると、そのＭｇ分子は、そのコレクションカップ３０内における磁界の影響を受けることになる。つまり、電荷を有した物が磁界内を移動しようとするとその物に対してフレミングの法則に基づく力が作用することから、コレクションカップ３０内のＭｇ分子にもフレミングの法則に基づく作用が働く。したがって、蒸気るつぼ９からのＭｇ分子は、その進行方向が曲げられて、コレクションカップ３０の内壁面に向かうことになる。
【００３３】
これにより、Ｍｇ分子は、その殆どが引出電極３側に到達せずに、コレクションカップ３０の内壁面側に移動し、その内壁面に付着する。内壁面に付着したＭｇ分子は、コレクションカップ３０によって冷却されて凝着し、そのコレクションカップ３０の内壁面に収集されることになる。このようにして、コレクションカップ３０は、蒸気るつぼ９から漏れ出したＭｇ分子（コレクションカップ３０内で励起されたＭｇ分子を含む）を収集するのである。
【００３４】
このときに永久磁石３２がコレクションカップ３０内に発生させる磁界の大きさは、あまりに大きくすべきではなく、励起したＭｇ分子を動かすのに必要な程度だけあればよい。すなわち、永久磁石３２の場合であれば、例えば希土類系、アルニコ系またはフェライト系の磁性材料で着磁している程度の磁力で充分であり、また電磁石（電磁コイル）を用いた場合であれば、磁力レベルを高くし過ぎないように注意する必要がある。これは、コレクションカップ３０内に発生させる磁界によって、イオンビームの進行方向に大きな影響を与えないようにするためである。
【００３５】
以上のように、コレクションカップ３０内における磁界の発生を利用して蒸気るつぼ９からのＭｇ分子を収集すれば、そのＭｇ分子の殆どを引出電極３側に到達しないようにすることができるので、結果としてＭｇ分子の収集を効率的に行うことができるようになる。したがって、その引出電極３のアクセル電極３ａとディセル電極３ｂとの間にＭｇが付着堆積し、これによってサプレッションショートが発生してしまうのを極力抑制することができる。このサプレッションショートが低減できれば、同時に行っているイオン源２の交換頻度を低下させることができ、それにより装置稼働率の向上や交換・クリーニング費用の低減等の実現が図れることになる。
【００３６】
また、コレクションカップ３０内への高周波照射を行えば、蒸気るつぼ９にてイオンビームとの電荷交換の行われなかったＭｇ分子があっても、コレクションカップ３０内での電磁波照射によってＭｇ分子にイオン化されるので、磁界の影響によるＭｇ分子の進行方向の屈曲、すなわちコレクションカップ３０でのＭｇ分子の収集を、より一層効率的に行うことができるようになる。
【００３７】
さらには、付帯的効果ではあるが、ＲＦ電源３３によりＭｇを励起させ、また永久磁石３２が発生させる磁界により励起されたＭｇをコレクションカップ３０内で動かす（その進行方向を屈曲させる）ことで、イオンビームの荷電変換効率を高めることもできる。これは、Ｍｇを動かすことで、Ｍｇとイオンビームとの接触確率を高めることができるからである。
【００３８】
その後は、図３に示すように、イオン源２でのソースガスのイオン化を終了してイオンソースの立ち下げ（Ｓ１０４）、蒸気るつぼ９を冷却してＭｇＣｅｌｌの温度を下げ（Ｓ１０５）、温度下げが終了したら（Ｓ１０６）、ＲＦ電源３３によるアンテナ３４への電力供給をストップして、コレクションカップ３０内を高周波ＯＦＦ状態にする（Ｓ１０７）。これにより、イオン注入装置による試料（ウエハ）に対するイオンが全て終了する。
【００３９】
なお、ここでは、ＲＦ電源３３により高周波照射を行う場合を例に挙げて説明したが、必ずしも当該高周波照射は行わなくてもよい。すなわち、ＲＦ電源３３によって積極的にＭｇを励起させなくとも、イオンビームとの電荷交換によって励起は行われるため、ＲＦ電源３３を備えていない構成のイオン注入装置においても、コレクションカップ３０内に発生させる磁界によってＭｇの収集効率を向上させることは可能である。この場合、高価なＲＦ電源３３や装置構造上複雑になるアンテナ３４等を設置せずに済み、永久磁石３２を設置するだけでよいため、安価なイオン注入装置の実現が可能となる。また、コレクションカップ３０の素材として、導体ではあるが非磁性体のアルミニウムまたはアルミニウム合金を、そのまま用いることができるようにもなる。ただし、イオンビームとの電荷交換が行われなかったＭｇは励起されないため、コレクションカップ３０での収集効率を向上させる上では、ＲＦ電源３３による高周波照射を行うほうが望ましい。
【００４０】
また、高周波照射は、ＲＦ電源３３によるものではなく、例えばプラズマ放電を利用して行うようにしても構わない。すなわち、コレクションカップ３０内のＭｇを励起させ得れば、どのように高周波照射手段を具体化しても構わない。
【００４１】
また、当然のことながら、以上に説明した実施形態は、本発明を実現した一具体例に過ぎず、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、上述の実施形態では、蒸気るつぼからの蒸気の構成分子が、荷電変換に最も一般的に用いられるＭｇである場合を例に挙げたが、荷電変換に利用可能なものであれば、他の構成分子であっても磁界によって収集効率を向上させることが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るイオン注入装置およびイオン注入方法によれば、コレクションカップ内に発生させる磁界によって、蒸気るつぼからの蒸気の構成原子に対するコレクションカップでの収集効率を向上させ、電極間でのサプレッションショート発生を極力抑制することができる。したがって、イオン源の交換頻度を低下させることができ、装置稼働率の向上や交換・クリーニング費用の低減等の実現が図れることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るイオン注入装置における要部の構成例を示す説明図である。
【図２】本発明に係るイオン注入装置における要部を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明に係るイオン注入装置における高周波の電磁波照射の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るイオン注入装置におけるコレクションカップ内でのＭｇの収集原理を説明するための模式図である
【図５】一般的なイオン注入装置の構成例を示す説明図である。
【図６】従来のイオン注入装置における要部の構成例を示す説明図である。
【図７】サプレッションショートの発生原理を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１…イオン注入装置、２…イオン源、３…引出電極、３ａ…アクセル電極、３ｂ…ディセル電極、９…蒸気るつぼ、３０…コレクションカップ、３２…永久磁石、３３…ＲＦ電源、３４…アンテナ
【図１】
2004220996.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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