JPH0693346B2 - プラズマ発生装置 - Google Patents
プラズマ発生装置Info
- Publication number
- JPH0693346B2 JPH0693346B2 JP60207509A JP20750985A JPH0693346B2 JP H0693346 B2 JPH0693346 B2 JP H0693346B2 JP 60207509 A JP60207509 A JP 60207509A JP 20750985 A JP20750985 A JP 20750985A JP H0693346 B2 JPH0693346 B2 JP H0693346B2
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- Japan
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- plasma
- waveguide
- opening
- short
- plasma generator
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ECR（Electron Cycrotron Resonance）を利用しイオン
注入装置のイオン源に使用されるプラズマ発生装置にお
いて、 プラズマ発生室を形成する導波管の側壁に開口を設け、
該開口からイオンビームを引出すことにより、 プラズマ密度の高い処からのイオンビームの引出しを可
能にしたものである。
注入装置のイオン源に使用されるプラズマ発生装置にお
いて、 プラズマ発生室を形成する導波管の側壁に開口を設け、
該開口からイオンビームを引出すことにより、 プラズマ密度の高い処からのイオンビームの引出しを可
能にしたものである。
本発明はプラズマ発生装置に係り、特に、ECRを利用し
イオン注入装置のイオン源に使用されるプラズマ発生装
置の構成に関す。
イオン注入装置のイオン源に使用されるプラズマ発生装
置の構成に関す。
イオン注入装置は、半導体素子の製造における不純物の
ドーピングなどに重用されているが、このイオン源の一
つとしてECRを利用したプラズマ発生装置即ちECRイオン
源が使用されている。
ドーピングなどに重用されているが、このイオン源の一
つとしてECRを利用したプラズマ発生装置即ちECRイオン
源が使用されている。
このプラズマ発生装置には、小型であり然もマイクロ波
により生成したプラズマのイオンを有効に引出してイオ
ンビームとすることが望まれている。
により生成したプラズマのイオンを有効に引出してイオ
ンビームとすることが望まれている。
イオン注入装置のイオン源に使用されるプラズマ発生装
置の小型化したものとして、要部を第３図の斜視図に示
すプラズマ発生装置が提案されている。
置の小型化したものとして、要部を第３図の斜視図に示
すプラズマ発生装置が提案されている。
同図において、マイクロ波発生源（図省略）からのマイ
クロ波は、その電界方向をＥ方向にし導波管１、２、３
を通してプラズマ発生室５を形成する導波管４に導かれ
る。またプラズマ発生室５には、鉄心6aおよびコイル6b
からなる電磁石６によりマイクロ波の進行方向と同じ方
向にECR強度を持つ磁場が加えられ、ガス導入管７から
イオン化するガスが導入される。なお導波管１と２との
間には誘電体窓（図省略）が組み込まれてプラズマ発生
室５側を真空封止している。また図示では電磁石６を二
つ設けてあるが何れか一方の一つであっても良い。
クロ波は、その電界方向をＥ方向にし導波管１、２、３
を通してプラズマ発生室５を形成する導波管４に導かれ
る。またプラズマ発生室５には、鉄心6aおよびコイル6b
からなる電磁石６によりマイクロ波の進行方向と同じ方
向にECR強度を持つ磁場が加えられ、ガス導入管７から
イオン化するガスが導入される。なお導波管１と２との
間には誘電体窓（図省略）が組み込まれてプラズマ発生
室５側を真空封止している。また図示では電磁石６を二
つ設けてあるが何れか一方の一つであっても良い。
導波管は２から３、４に至る際にＥ方向に絞られている
ので、マイクロ波の電界強度は順次高められる。それで
導波管４が形成するプラズマ発生室５では導入されたガ
スがマイクロ波のエネルギーを吸収してプラズマ発生す
る。
ので、マイクロ波の電界強度は順次高められる。それで
導波管４が形成するプラズマ発生室５では導入されたガ
スがマイクロ波のエネルギーを吸収してプラズマ発生す
る。
そして導波管４の延長上に設けられたイオン引出し電極
系（図省略）により、導波管４の末端開口を通してプラ
ズマからイオンが引出されイオンビームが射出する。
系（図省略）により、導波管４の末端開口を通してプラ
ズマからイオンが引出されイオンビームが射出する。
しかしながら上記構成のプラズマ発生装置は、形成され
たプラズマのイオンを有効に引出していないことが見い
だされた。
たプラズマのイオンを有効に引出していないことが見い
だされた。
本願発明者の調査によれば、プラズマの中で密度の高い
処は導波管４の末端開口から見て奥の方にあることが判
明し、この密度の高い処のイオンは上記末端開口を通す
方法では有効に引出し得ないからである。密度の高い処
が奥に存在するのは、導波管４の中に定在波が立ちプラ
ズマ密度を高くする波腹が上記奥に位置するためと考え
られる。
処は導波管４の末端開口から見て奥の方にあることが判
明し、この密度の高い処のイオンは上記末端開口を通す
方法では有効に引出し得ないからである。密度の高い処
が奥に存在するのは、導波管４の中に定在波が立ちプラ
ズマ密度を高くする波腹が上記奥に位置するためと考え
られる。
第１図および第２図はそれぞれ本発明第一および第二の
実施例の要部斜視図である。
実施例の要部斜視図である。
上記問題点は、第１図または第２図に示される如く、プ
ラズマ発生室５を形成する導波管４の側壁に開口８を有
し、開口８からイオンビームの引出すようにした本発明
のプラズマ発生装置によって解決される。
ラズマ発生室５を形成する導波管４の側壁に開口８を有
し、開口８からイオンビームの引出すようにした本発明
のプラズマ発生装置によって解決される。
本発明によれば、導波管４の末端を開口８からマイクロ
波の略1/4波長の位置にして短絡する、あるいは短絡位
置を導波管４の軸方向に移動可能な短絡手段10により導
波管４の末端部を短絡するのが望ましい。
波の略1/4波長の位置にして短絡する、あるいは短絡位
置を導波管４の軸方向に移動可能な短絡手段10により導
波管４の末端部を短絡するのが望ましい。
先に説明したようにプラズマ密度の高い処がプラズマ発
生室５を形成する導波管４の途中に存在するので、その
位置に上記開口８を設けてイオンビームを引出せば、プ
ラズマ中のイオンを有効に引出すことが出来る。
生室５を形成する導波管４の途中に存在するので、その
位置に上記開口８を設けてイオンビームを引出せば、プ
ラズマ中のイオンを有効に引出すことが出来る。
即ちプラズマ密度の高い処がマイクロ波の定在波の波腹
部にあるため、導波管４の末端が開口８からマイクロ波
の略1/4波長の位置にあって短絡された場合には、開口
８が上記波腹部に位置してイオンを有効に引出すことが
出来る。
部にあるため、導波管４の末端が開口８からマイクロ波
の略1/4波長の位置にあって短絡された場合には、開口
８が上記波腹部に位置してイオンを有効に引出すことが
出来る。
また導波管４の末端部を上記可動短絡手段10で短絡した
場合には、短絡手段10の調整によりプラズマ密度の高い
処を開口８の位置に合わせてイオンを有効に引出すこと
が出来る。
場合には、短絡手段10の調整によりプラズマ密度の高い
処を開口８の位置に合わせてイオンを有効に引出すこと
が出来る。
以下、第１図および第２図を用い実施例について説明す
る。
る。
第１図に示す第一の実施例は、マイクロ波発生源から導
波管３までの構成は第３図図示の従来例と同様である。
導波管３に繋がる導波管４は、途中でマイクロ波の電界
方向Ｅが略90度曲がるように曲折しその端部にプラズマ
発生室５が形成される。なおこの曲折は、プラズマ発生
装置全体における各部の空間配置の都合によるもので、
本発明の構成のために必要なものではない。
波管３までの構成は第３図図示の従来例と同様である。
導波管３に繋がる導波管４は、途中でマイクロ波の電界
方向Ｅが略90度曲がるように曲折しその端部にプラズマ
発生室５が形成される。なおこの曲折は、プラズマ発生
装置全体における各部の空間配置の都合によるもので、
本発明の構成のために必要なものではない。
即ちプラズマ発生室５は、その一側方、図示では導波管
３の側に設けられた鉄心6aおよびコイル6bからなる電磁
石６によりマイクロ波の進行方向と同じ方向にECR強度
を持つ磁場が加えられ、導波管４の電磁石６と反対側側
室に開口８が設けられ、開口８からマイクロ波の1/4波
長だけ先の点が導波管４の末端となり短絡板９により短
絡されて、従来例と同様にプラズマ発生する。
３の側に設けられた鉄心6aおよびコイル6bからなる電磁
石６によりマイクロ波の進行方向と同じ方向にECR強度
を持つ磁場が加えられ、導波管４の電磁石６と反対側側
室に開口８が設けられ、開口８からマイクロ波の1/4波
長だけ先の点が導波管４の末端となり短絡板９により短
絡されて、従来例と同様にプラズマ発生する。
そして開口８からマイクロ波の進行方向即ち導波管４の
側面と略直角方向に設けられたイオン引出し電極系（図
省略）により、開口８を通してプラズマからイオンが引
出されイオンビームを射出する。
側面と略直角方向に設けられたイオン引出し電極系（図
省略）により、開口８を通してプラズマからイオンが引
出されイオンビームを射出する。
この構成のプラズマ発生装置は、開口８と短絡板９との
間の距離が1/4波長であることから開口８がプラズマ密
度の高い処に位置するので、プラズマのイオンが有効に
引出される。
間の距離が1/4波長であることから開口８がプラズマ密
度の高い処に位置するので、プラズマのイオンが有効に
引出される。
第２図に示す第二の実施例は、第１図図示実施例の導波
管４の末端に至る長さを若干長くし、短絡板９を導波管
４内でその軸方向に移動可能な短絡板10aおよび短絡板1
0aを移動させる操作杆10bなどからなる短絡手段10に替
えたものである。
管４の末端に至る長さを若干長くし、短絡板９を導波管
４内でその軸方向に移動可能な短絡板10aおよび短絡板1
0aを移動させる操作杆10bなどからなる短絡手段10に替
えたものである。
この構成のプラズマ発生装置は、短絡手段10の操作によ
り短絡板10aを移動させ開口８までの距離を調整するこ
とにより、プラズマ密度の最大位置を開口８の位置に合
わせることが可能で、イオンビームを引出すのに、開口
８と短絡板９との関係が固定であった第一の実施例より
良い条件に設定することが可能である。
り短絡板10aを移動させ開口８までの距離を調整するこ
とにより、プラズマ密度の最大位置を開口８の位置に合
わせることが可能で、イオンビームを引出すのに、開口
８と短絡板９との関係が固定であった第一の実施例より
良い条件に設定することが可能である。
なお図示はないが第１図に第一の実施例において、開口
８と電磁石６とを導波管４に対してその軸方向に移動可
能にしても同様な結果を得ることが出来る。
８と電磁石６とを導波管４に対してその軸方向に移動可
能にしても同様な結果を得ることが出来る。
以上説明したように本発明の構成によれば、ECRを利用
しイオン注入装置のイオン源として使用され且つ小型化
されたプラズマ発生装置において、プラズマ密度の高い
処からのイオンの引出しが可能になり、マイクロ波によ
り生成したプラズマのイオンを有効に利用することが可
能になる効果がある。
しイオン注入装置のイオン源として使用され且つ小型化
されたプラズマ発生装置において、プラズマ密度の高い
処からのイオンの引出しが可能になり、マイクロ波によ
り生成したプラズマのイオンを有効に利用することが可
能になる効果がある。
第１図は本発明第一の実施例の要部斜視図、 第２図は本発明第二の実施例の要部斜視図、 第３図は従来例の要部斜視図、である。 図において、 １、２、３、４は導波管、 ５はプラズマ発生室、 ６は電磁石、 ８は開口、 ９、10aは短絡板、 10は短絡手段、 Ｅはマイクロ波の電界方向、である。
Claims (3)
- 【請求項１】導波管（１〜４）の端部に形成され該導波
管（１〜４）により導かれたマイクロ波に該マイクロ波
の進行方向と同じ方向の磁場を加えたプラズマ発生室
（５）でガスにマイクロ波のエネルギーを吸収させてプ
ラズマを発生させる装置において、 該プラズマ発生室（５）を形成する導波管（４）の側壁
に開口（８）を有し、該開口からイオンビームが引出さ
れることを特徴とするプラズマ発生装置。 - 【請求項２】上記プラズマ発生室（５）を形成する導波
管（４）の末端が、上記開口（８）からマイクロ波の略
1/4波長の位置にあって短絡されてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のプラズマ発生装置。 - 【請求項３】上記プラズマ発生室（５）を形成する導波
管（４）の末端部が、短絡位置を該導波管（４）の軸方
向に移動可能な短絡手段（10）により短絡されてなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ発
生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207509A JPH0693346B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207509A JPH0693346B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | プラズマ発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266536A JPS6266536A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH0693346B2 true JPH0693346B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=16540897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207509A Expired - Lifetime JPH0693346B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693346B2 (ja) |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60207509A patent/JPH0693346B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266536A (ja) | 1987-03-26 |
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