JPH061678B2 - 外部共振回路型ｒｆｑ加速器 - Google Patents
外部共振回路型ｒｆｑ加速器Info
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- JPH061678B2 JPH061678B2 JP63294775A JP29477588A JPH061678B2 JP H061678 B2 JPH061678 B2 JP H061678B2 JP 63294775 A JP63294775 A JP 63294775A JP 29477588 A JP29477588 A JP 29477588A JP H061678 B2 JPH061678 B2 JP H061678B2
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- corrugated
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- electrode
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/02—Circuits or systems for supplying or feeding radio-frequency energy
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外部共振回路型ＲＦＱ（ラジオ フレクエン
シー クアドラポール,Radio Frequency Qudrupole：高
周波四重極）加速器を備えたＭｅＶイオン打込み装置に
係り、特に、半導体基板にイオン打込みするに際し、重
金属粒子の基板汚染を減らすことのできるＲＦＱ加速器
に関する。
シー クアドラポール,Radio Frequency Qudrupole：高
周波四重極）加速器を備えたＭｅＶイオン打込み装置に
係り、特に、半導体基板にイオン打込みするに際し、重
金属粒子の基板汚染を減らすことのできるＲＦＱ加速器
に関する。
第２図（Ａ）は、ＲＦＱ加速器によるＭｅＶイオン打込
み装置の構成を示す従来例の一つである。イオン源１か
ら出たイオンビームはＲＦＱ加速器２でＭｅＶの桁のエ
ネルギーに加速され、試料基板５にイオン打込みされ
る。第２図（Ｂ）は、ＲＦＱ加速器２の詳細構成を説明
する図である。ＲＦＱ加速器は、ＲＦＱ容器２内に、波
打つた形状を持つ四本の電極２ａ〜２ｄが設置されてい
る。円筒容器２内に数１０〜数１００ＭＨｚ帯の高周波
電力を導入し、波打ち四重極電極２ａ〜２ｄに高周波高
電圧を誘起させ、発生する高周波電界を使つて、イオン
ビームを加速する。
み装置の構成を示す従来例の一つである。イオン源１か
ら出たイオンビームはＲＦＱ加速器２でＭｅＶの桁のエ
ネルギーに加速され、試料基板５にイオン打込みされ
る。第２図（Ｂ）は、ＲＦＱ加速器２の詳細構成を説明
する図である。ＲＦＱ加速器は、ＲＦＱ容器２内に、波
打つた形状を持つ四本の電極２ａ〜２ｄが設置されてい
る。円筒容器２内に数１０〜数１００ＭＨｚ帯の高周波
電力を導入し、波打ち四重極電極２ａ〜２ｄに高周波高
電圧を誘起させ、発生する高周波電界を使つて、イオン
ビームを加速する。
イオンビームは四重極電極２ａ〜２ｄで囲まれた中心軸
付近を通つて加速される。第２図の従来例と類似のもの
として、特開昭60−121656号公報があげられる。
付近を通つて加速される。第２図の従来例と類似のもの
として、特開昭60−121656号公報があげられる。
さて従来例では、イオン源から出た種々のイオン種のう
ち特定のイオン種のみが加速を受けて試料基板５に打込
まれ、それ以外のイオン種は一般に波打ち四重極内の加
速中に発散され電極に衝突する。このため、電極材（通
常は銅）がイオンビームスパツターされ、試料基板５に
これら重金属粒子が付着し汚染をおこしていた。特に試
料基板５に半導体材料を用いた場合、重金属汚染による
半導体特性の致命的な欠陥がしばしば発生し、不良品を
作る原因になつていた。
ち特定のイオン種のみが加速を受けて試料基板５に打込
まれ、それ以外のイオン種は一般に波打ち四重極内の加
速中に発散され電極に衝突する。このため、電極材（通
常は銅）がイオンビームスパツターされ、試料基板５に
これら重金属粒子が付着し汚染をおこしていた。特に試
料基板５に半導体材料を用いた場合、重金属汚染による
半導体特性の致命的な欠陥がしばしば発生し、不良品を
作る原因になつていた。
一方、第２図（Ｂ）に示す従来例では、波打ち四重極電
極材に銅あるいはその類似材料以外の材料を用いること
はできなかつた。これは円筒容器２内に高周波電力を導
入した場合、銅以外の材料を用いるとその電気抵抗が高
くなるため熱損失が大きくなり、円筒容器内で高周波高
電圧発生が困難になるからである。実際、発生電圧は電
気抵抗ｒの１／２乗に逆比例することが知られている。
極材に銅あるいはその類似材料以外の材料を用いること
はできなかつた。これは円筒容器２内に高周波電力を導
入した場合、銅以外の材料を用いるとその電気抵抗が高
くなるため熱損失が大きくなり、円筒容器内で高周波高
電圧発生が困難になるからである。実際、発生電圧は電
気抵抗ｒの１／２乗に逆比例することが知られている。
ところで、第２図に示した従来のＲＦＱ加速器では、重
金属汚染以外の別の基本的問題点がある。これは、従来
のＲＦＱ加速器では円筒容器２の寸法は謂ゆる空洞共振
器を構成する特定の寸法で作られるため、投入できる高
周波電力の周波数は１種類であつた。このため、イオン
種が決まると加速エネルギーが決まつてしまい１種類の
加速エネルギーしか選べない問題がある。加速エネルギ
ーを可変にするには励振周波数を自在に変える必要があ
り、これを実現した従来例を第３図に示す（特開昭60−
115199号公報参照）。図において波打ち四重極電極２ａ
〜２ｄは、容器２内に収納されている。しかしこの容器
は単なる容器であり空洞共振器を構成するための特定の
寸法にはなつていない。電極２ａ〜２ｄに給電される高
周波高電圧はインダクタンス９，容量可変コンデンサー
１０で構成された電気共振回路で発生させる。更に、容
量ＣやインダクタンスＬの値を変化させ、共振周波数を
変えることにより周波数可変を実現している。即ち、電
極２ａ〜２ｄには単に電圧が印加されているだけとな
る。このため、高周波高電圧の発生を容易にする電気抵
抗の低い材料を使用しなければならない部分は、外部の
Ｌ，Ｃ等で構成される電気共振回路部のみで良い。即
ち、共振回路内の高周波電流は第２図の従来例と異なり
波打ち四重極電極には流入しない。第３図において容量
可変コンデンサー１０やインダクタンスコイル９、その
配線材料を銅あるいは銀メツキした材料で構成すれば高
周波高電圧の発生は充分に実現できる。この事から、波
打ち四重極電極２ａ〜２ｄは、特に低電気抵抗の金属で
作る必要はなく、試料基板５に重金属汚染を引起さない
材料で作つても良いことになる。
金属汚染以外の別の基本的問題点がある。これは、従来
のＲＦＱ加速器では円筒容器２の寸法は謂ゆる空洞共振
器を構成する特定の寸法で作られるため、投入できる高
周波電力の周波数は１種類であつた。このため、イオン
種が決まると加速エネルギーが決まつてしまい１種類の
加速エネルギーしか選べない問題がある。加速エネルギ
ーを可変にするには励振周波数を自在に変える必要があ
り、これを実現した従来例を第３図に示す（特開昭60−
115199号公報参照）。図において波打ち四重極電極２ａ
〜２ｄは、容器２内に収納されている。しかしこの容器
は単なる容器であり空洞共振器を構成するための特定の
寸法にはなつていない。電極２ａ〜２ｄに給電される高
周波高電圧はインダクタンス９，容量可変コンデンサー
１０で構成された電気共振回路で発生させる。更に、容
量ＣやインダクタンスＬの値を変化させ、共振周波数を
変えることにより周波数可変を実現している。即ち、電
極２ａ〜２ｄには単に電圧が印加されているだけとな
る。このため、高周波高電圧の発生を容易にする電気抵
抗の低い材料を使用しなければならない部分は、外部の
Ｌ，Ｃ等で構成される電気共振回路部のみで良い。即
ち、共振回路内の高周波電流は第２図の従来例と異なり
波打ち四重極電極には流入しない。第３図において容量
可変コンデンサー１０やインダクタンスコイル９、その
配線材料を銅あるいは銀メツキした材料で構成すれば高
周波高電圧の発生は充分に実現できる。この事から、波
打ち四重極電極２ａ〜２ｄは、特に低電気抵抗の金属で
作る必要はなく、試料基板５に重金属汚染を引起さない
材料で作つても良いことになる。
第２図に示した従来例では、空洞共振器構造が採られて
いたため、波打ち四重極電極２ａ〜２ｄの材料に銅ある
いは銀等の低電気抵抗材を用いることが本質的に必要不
可欠であつた。一方、第３図の従来例により初めて四重
極電極２ａ〜２ｄの材質について電気的な制約は解除さ
れたことになる。しかしながら、第３図の従来例につい
て、打込み試料基板への重金属汚染を避ける視点からの
電極材の選択，重金属防止法の考察，考案等はなされて
いなかつた。
いたため、波打ち四重極電極２ａ〜２ｄの材料に銅ある
いは銀等の低電気抵抗材を用いることが本質的に必要不
可欠であつた。一方、第３図の従来例により初めて四重
極電極２ａ〜２ｄの材質について電気的な制約は解除さ
れたことになる。しかしながら、第３図の従来例につい
て、打込み試料基板への重金属汚染を避ける視点からの
電極材の選択，重金属防止法の考察，考案等はなされて
いなかつた。
本発明の目的は、第３図に示した従来例に対し、これを
ＭｅＶイオン打込み装置に適用した場合に、打込み試料
基板に重金属汚染を引越さない打込み装置を提供するこ
とにある。
ＭｅＶイオン打込み装置に適用した場合に、打込み試料
基板に重金属汚染を引越さない打込み装置を提供するこ
とにある。
波打ち四重極電極によるイオンビーム加速を使つたＭｅ
Ｖイオン打込み装置で、打込み基板に重金属汚染を発生
させない打込みを実現するには、外部共振回路型ＲＦＱ
加速器構成を採用し、かつこの四重極電極表面に打込み
基板と同種の材料あるいは軽元素材料を被覆すれば良
い。これにより、イオンビームが電極に衝突し、電極材
がスパツターされても、スパツター粒子が試料基板と同
じであるため、基板の特性が変つたり、半導体デバイス
としての電気特性等に影響が現われなくなる。また、四
重極電極以外の部分にも、加速ビームは衝突しうるか
ら、電極支持具や容器内壁に同様な表面被覆をほどこせ
ば、更に大きな効果が期待できる。
Ｖイオン打込み装置で、打込み基板に重金属汚染を発生
させない打込みを実現するには、外部共振回路型ＲＦＱ
加速器構成を採用し、かつこの四重極電極表面に打込み
基板と同種の材料あるいは軽元素材料を被覆すれば良
い。これにより、イオンビームが電極に衝突し、電極材
がスパツターされても、スパツター粒子が試料基板と同
じであるため、基板の特性が変つたり、半導体デバイス
としての電気特性等に影響が現われなくなる。また、四
重極電極以外の部分にも、加速ビームは衝突しうるか
ら、電極支持具や容器内壁に同様な表面被覆をほどこせ
ば、更に大きな効果が期待できる。
一般に、波打ち四重極電極２ａ〜２ｄの電極形状は複雑
であり、その表面状態は高電圧印加時の電極間絶縁破壊
を防ぐため、滑らかであることが要求される。一方、こ
の様な複雑な電極形状を得るには、謂ゆるＮＣ（Numeri
cal Control，数値制御）加工が用いられるが、電極加
工時のソリや曲りを防止するため、加工可能な材質には
制限があり、通常、銅，アルミニウム，鋼材などが使わ
れている。以上述べた様に波打ち形状が複雑であり、そ
の表面も滑らかであることまた材質等にも制限があるこ
とから、電極表面に異種の板材等をネジ等を使い機械的
に張り付けることは一般に困難である。従つて、波打ち
電極表面に異種の物質を被覆するにあたつては、メツキ
やＣＶＤ（化学気相成長）法、あるいは物理的にイオン
ビームを使い表面コーテイングする方法等が有効であ
る。この様にして表面コーテイングされた四重極電極を
用いれば、ビーム加速中に電極に当るイオンビームで表
面がスパツターされても重金属イオンの試料基板の汚染
は激減できる。また上記、膜形成を行えば、仕上り面も
滑らかにできるため、電極間の絶縁破壊も起りにくくな
り、安定なビーム加速運転が可能となる。
であり、その表面状態は高電圧印加時の電極間絶縁破壊
を防ぐため、滑らかであることが要求される。一方、こ
の様な複雑な電極形状を得るには、謂ゆるＮＣ（Numeri
cal Control，数値制御）加工が用いられるが、電極加
工時のソリや曲りを防止するため、加工可能な材質には
制限があり、通常、銅，アルミニウム，鋼材などが使わ
れている。以上述べた様に波打ち形状が複雑であり、そ
の表面も滑らかであることまた材質等にも制限があるこ
とから、電極表面に異種の板材等をネジ等を使い機械的
に張り付けることは一般に困難である。従つて、波打ち
電極表面に異種の物質を被覆するにあたつては、メツキ
やＣＶＤ（化学気相成長）法、あるいは物理的にイオン
ビームを使い表面コーテイングする方法等が有効であ
る。この様にして表面コーテイングされた四重極電極を
用いれば、ビーム加速中に電極に当るイオンビームで表
面がスパツターされても重金属イオンの試料基板の汚染
は激減できる。また上記、膜形成を行えば、仕上り面も
滑らかにできるため、電極間の絶縁破壊も起りにくくな
り、安定なビーム加速運転が可能となる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
（Ａ）図は従来通りに加工された波打ち電極２ａ′（材
質は銅）にシリコン膜２ａ″を厚み数μｍ〜１００μｍ
程度で一様にコーテイングしたものである。コーテイン
グには、真空中でのプラズマによるデポジシヨンにより
行つた。デポジシヨン用のプラズマ放電ガスにはＳｉＨ
4を使い、銅波打ち電極に負のバイアス電圧をかけプラ
ズマ中のイオンがシリコン膜生成中に、エネルギーを得
て電極照射されるようにした。これにより生成膜の密着
力が格段に増大した。
（Ａ）図は従来通りに加工された波打ち電極２ａ′（材
質は銅）にシリコン膜２ａ″を厚み数μｍ〜１００μｍ
程度で一様にコーテイングしたものである。コーテイン
グには、真空中でのプラズマによるデポジシヨンにより
行つた。デポジシヨン用のプラズマ放電ガスにはＳｉＨ
4を使い、銅波打ち電極に負のバイアス電圧をかけプラ
ズマ中のイオンがシリコン膜生成中に、エネルギーを得
て電極照射されるようにした。これにより生成膜の密着
力が格段に増大した。
図（Ｂ）は、この様にしてシリコン膜が表面被覆された
波打ち四重極電極を使つてＲＦＱ加速器を構成し、Ｍｅ
Ｖ打込み装置とした一実施例である。イオン源１にはマ
イクロ波放電型のマイクロ波イオン源を使つた。引出さ
れた硼素（Ｂ+）イオンビームをＭｅＶに加速して、シ
リコンウエーハ試料基板５に打込んだ。打込み後のウエ
ーハ５を、二次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）及びオー
ジエ電子分光分析計を使つて重金属イオン分析した。そ
の汚染量をシリコンコーテイングしない電極を用いた時
と本発明の電極を用いた時とについて比較した。従来の
表面被覆をほどこさない波打ち四重極電極２ａ〜２ｄを
用いた場合、電極材に起因する重金属粒子（実施例では
銅を観測）が、表面から数μｍの深さに亘つてppm（１
０16ケ／cm3の個数に対応）以上の高濃度で検出され
た。
波打ち四重極電極を使つてＲＦＱ加速器を構成し、Ｍｅ
Ｖ打込み装置とした一実施例である。イオン源１にはマ
イクロ波放電型のマイクロ波イオン源を使つた。引出さ
れた硼素（Ｂ+）イオンビームをＭｅＶに加速して、シ
リコンウエーハ試料基板５に打込んだ。打込み後のウエ
ーハ５を、二次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）及びオー
ジエ電子分光分析計を使つて重金属イオン分析した。そ
の汚染量をシリコンコーテイングしない電極を用いた時
と本発明の電極を用いた時とについて比較した。従来の
表面被覆をほどこさない波打ち四重極電極２ａ〜２ｄを
用いた場合、電極材に起因する重金属粒子（実施例では
銅を観測）が、表面から数μｍの深さに亘つてppm（１
０16ケ／cm3の個数に対応）以上の高濃度で検出され
た。
Ｂ+ビームを得る場合、イオン源への試料ガスには一般
にＢＦ３ガスが用いられる。従つてイオン源１からは種
々のイオン種、例えばＢ+ 以外にもＦ+，ＢＦ+，ＢＦ2+
イオンが同時に引出される。ＲＦＱ加速器ではＢ+ が加
速されウエーハ５に打込まれるが、その他のイオンは発
散し、一部は四重極電極にあたる。ＢＦ３ガス使用時に
は、Ｂ+ 以外のイオンも大量に生成されるため、試料基
板への重金属汚染量も充分検出できる程の高濃度レベル
であつた。
にＢＦ３ガスが用いられる。従つてイオン源１からは種
々のイオン種、例えばＢ+ 以外にもＦ+，ＢＦ+，ＢＦ2+
イオンが同時に引出される。ＲＦＱ加速器ではＢ+ が加
速されウエーハ５に打込まれるが、その他のイオンは発
散し、一部は四重極電極にあたる。ＢＦ３ガス使用時に
は、Ｂ+ 以外のイオンも大量に生成されるため、試料基
板への重金属汚染量も充分検出できる程の高濃度レベル
であつた。
一方、第１図の図（Ａ）のシリコン膜２ａ″を被覆した
四重極電極を使つてＢ+ ビームをＭｅＶに加速しイオン
打込みを行つたところ、重金属汚染量は１ppmをはるか
に下まわるレベルにあることが分つた。更に、四重極電
極を支持している支持具（金属性）や容器２の内面にも
シリコン膜を被覆させたところ、ＳＩＭＳの分析では電
極材や容器等に起因する重金属粒子の量は、検出計最高
感度で検出がやつと可能なレベル（１０14ケ／cm3の
桁）に減つた。また容器２と打込み室３の途中の配管や
種々の内蔵物に同様なシリコン膜のコーテイングをほど
こしたところ、上記最高感度の検出レベルでも重金属粒
子は測定できない程度まで減少した。
四重極電極を使つてＢ+ ビームをＭｅＶに加速しイオン
打込みを行つたところ、重金属汚染量は１ppmをはるか
に下まわるレベルにあることが分つた。更に、四重極電
極を支持している支持具（金属性）や容器２の内面にも
シリコン膜を被覆させたところ、ＳＩＭＳの分析では電
極材や容器等に起因する重金属粒子の量は、検出計最高
感度で検出がやつと可能なレベル（１０14ケ／cm3の
桁）に減つた。また容器２と打込み室３の途中の配管や
種々の内蔵物に同様なシリコン膜のコーテイングをほど
こしたところ、上記最高感度の検出レベルでも重金属粒
子は測定できない程度まで減少した。
本発明を使つてシリコン基板にＢ+ のＭｅＶ打込みを実
施し、半導体素子を作製したところ、重金属汚染による
電気的特性劣化や不良の発生が激減した。
施し、半導体素子を作製したところ、重金属汚染による
電気的特性劣化や不良の発生が激減した。
ところで銅や鉄などの重金属に比べ、カーボン（Ｃ）な
どの粒子汚染は半導体特性劣化の影響が少ないことが知
られている。このため別の実施例としてシリコンの代り
にカーボンを被覆して四重極電極を作製し、実験したと
ころ、この場合にも、重金属汚染に伴う不良は発生しな
いことが分つた。
どの粒子汚染は半導体特性劣化の影響が少ないことが知
られている。このため別の実施例としてシリコンの代り
にカーボンを被覆して四重極電極を作製し、実験したと
ころ、この場合にも、重金属汚染に伴う不良は発生しな
いことが分つた。
第４図は、本発明に基づく別の実施例を説明する図であ
る。本発明に基づく外部共振型ＲＦＱ加速器（表面被覆
した波打ち四重極電極を内蔵した外部共振回路付加速
器）を長時間運転した場合、ビームスパツターを受けて
徐々にコーテイング膜が薄くなり、下地の金属材が現わ
れる問題があつた。第４図の発明は、この様な問題に対
し再びコーテイング膜をつけるためのプラズマ発生装置
を備えたＲＦＱ装置を提供したものである。即ち、本実
施例ではプラズマ発生用の別の高周波電源（13.56ＭＨ
ｚを利用）１３を備え、放電用コイル１２に高周波電力
を供給する。容器２には、放電ガス供給システム１４を
使つてＳｉＨ4を導入しプラズマを発生させ、四重極電
極２ａ′，２ｃ′にシリコンを被膜（〜１００μｍ厚）
する。これにより、四重極電極を交換することなく再運
転が可能となり、コーテイング膜の寿命に伴う加速器運
転停止が防止できた。なお、被膜作製時にはビーム加速
は行わない。
る。本発明に基づく外部共振型ＲＦＱ加速器（表面被覆
した波打ち四重極電極を内蔵した外部共振回路付加速
器）を長時間運転した場合、ビームスパツターを受けて
徐々にコーテイング膜が薄くなり、下地の金属材が現わ
れる問題があつた。第４図の発明は、この様な問題に対
し再びコーテイング膜をつけるためのプラズマ発生装置
を備えたＲＦＱ装置を提供したものである。即ち、本実
施例ではプラズマ発生用の別の高周波電源（13.56ＭＨ
ｚを利用）１３を備え、放電用コイル１２に高周波電力
を供給する。容器２には、放電ガス供給システム１４を
使つてＳｉＨ4を導入しプラズマを発生させ、四重極電
極２ａ′，２ｃ′にシリコンを被膜（〜１００μｍ厚）
する。これにより、四重極電極を交換することなく再運
転が可能となり、コーテイング膜の寿命に伴う加速器運
転停止が防止できた。なお、被膜作製時にはビーム加速
は行わない。
次に、表面コーテイングするにあたり、本実施例ではシ
リコン膜を対象として述べたが、シリコンに微量の硼素
やリン，ヒ素がドープされたシリコン膜でも良いことは
発明の目的，構造から明らかである。実際の実施例で
は、第４図の放電ガスとしてＳｉＨ4に微量のＢＦ3ある
いはＰＨ3，ＡｓＨ3を混入したものを用いれば、上述の
硼素，リンあるいはヒ素等がドープしたシリコン膜が得
られている。なお本発明では、銅や鋼の四重極電極に表
面コーテイングしたものを示したが、電極全てがシリコ
ンであつても良いことは明らかである。
リコン膜を対象として述べたが、シリコンに微量の硼素
やリン，ヒ素がドープされたシリコン膜でも良いことは
発明の目的，構造から明らかである。実際の実施例で
は、第４図の放電ガスとしてＳｉＨ4に微量のＢＦ3ある
いはＰＨ3，ＡｓＨ3を混入したものを用いれば、上述の
硼素，リンあるいはヒ素等がドープしたシリコン膜が得
られている。なお本発明では、銅や鋼の四重極電極に表
面コーテイングしたものを示したが、電極全てがシリコ
ンであつても良いことは明らかである。
本発明によれば、外部共振回路型ＲＦＱ加速器を用いて
ＭｅＶ級の高エネルギーイオン打込み装置を構成した場
合、試料基板に重金属汚染の少ないイオン打込みが実現
でき、実用に供しその効果は著しく大である。
ＭｅＶ級の高エネルギーイオン打込み装置を構成した場
合、試料基板に重金属汚染の少ないイオン打込みが実現
でき、実用に供しその効果は著しく大である。
第１図は本発明の一実施例を説明する図で、 （Ａ）図は本発明に基づく波打ち四重極電極の構造、
（Ｂ）図はこれを用いた外部共振回路型ＲＦＱ加速器に
よるＭｅＶイオン打込み装置を説明する図、第２図は従
来のＲＦＱ加速器を備えたイオン打込み装置を説明する
図、第３図は従来の外部共振回路型ＲＦＱ加速器を説明
する図、第４図は本発明に伴う別の実施例を説明する図
である。 １…イオン源、２…ＲＦＱ容器、２ａ〜２ｄ…波打ち四
重極電極、２ａ′〜２ｄ′…波打ち四重極電極下地、２
ａ″〜２ｄ″…コーテイング膜、３…打込み室、４…フ
アラデーカツプ、５…試料基板、６…高周波電源、７…
マツチング回路、８…カツプリングコイル、９…インダ
クタンスコイル、１０…容量可変コンデンサー、１１…
外部共振回路収納容器、１２…放電用コイル、１３…高
周波電源、１４…放電ガス供給システム。
（Ｂ）図はこれを用いた外部共振回路型ＲＦＱ加速器に
よるＭｅＶイオン打込み装置を説明する図、第２図は従
来のＲＦＱ加速器を備えたイオン打込み装置を説明する
図、第３図は従来の外部共振回路型ＲＦＱ加速器を説明
する図、第４図は本発明に伴う別の実施例を説明する図
である。 １…イオン源、２…ＲＦＱ容器、２ａ〜２ｄ…波打ち四
重極電極、２ａ′〜２ｄ′…波打ち四重極電極下地、２
ａ″〜２ｄ″…コーテイング膜、３…打込み室、４…フ
アラデーカツプ、５…試料基板、６…高周波電源、７…
マツチング回路、８…カツプリングコイル、９…インダ
クタンスコイル、１０…容量可変コンデンサー、１１…
外部共振回路収納容器、１２…放電用コイル、１３…高
周波電源、１４…放電ガス供給システム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−115199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−13542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−70572（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】四重極電極の向い合つた面を波打たせ、こ
の電極に別の高周波共振回路で生成する高周波高電圧を
給電する外部共振回路型ＲＦＱ加速器において、上記波
打ち四重極電極、及びこれを支持する金属性支持具や給
電線の少なくとも一部をシリコンで表面被覆するか、或
いは硼素，燐，ヒ素等を微量に含むシリコンで表面被覆
したことを特徴とする外部共振回路型ＲＦＱ加速器。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のものにおい
て、前記表面被覆物としてシリコンの代りに質量数が２
８以下の軽元素物質を用いたことを特徴とする外部共振
回路型ＲＦＱ加速器。 - 【請求項３】波打ち四重極電極が構成される部分と高周
波高電圧を発生する高周波共振回路が構成される部分と
をそれぞれ別の容器に収納し、かつ、四重極電極が収納
された真空容器の内面の少なくとも一部をシリコン、不
純物ドープされたシリコン、或いは軽元素物質で表面被
覆したことを特徴とする外部共振回路型ＲＦＱ加速器。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項，第２項、又は第３
項記載に基づくＲＦＱ加速器にシリコン半導体基板を打
込む打込み室を結合して、構成したことを特徴とする外
部共振回路型ＲＦＱ付きイオン打込み装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載のものにおい
て、波打ち四重極電極そのものが、シリコン、及び不純
物ドープされたシリコンから加工された電極であること
を特徴とする外部共振回路型RFQ加速器。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項記載のものにおい
て、波打ち四重極電極が内蔵された真空容器に、シリコ
ンや不純物ドープされたシリコンを波打ち四重極電極に
表面被覆させるプラズマデポジシヨン機構を付加したこ
とを特徴とする外部共振回路型ＲＦＱ加速器。
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| JP63294775A JPH061678B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 外部共振回路型ｒｆｑ加速器 |
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