JPH11283520A - イオン源およびこれに使用する磁気フィルタ - Google Patents
イオン源およびこれに使用する磁気フィルタInfo
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- JPH11283520A JPH11283520A JP11019895A JP1989599A JPH11283520A JP H11283520 A JPH11283520 A JP H11283520A JP 11019895 A JP11019895 A JP 11019895A JP 1989599 A JP1989599 A JP 1989599A JP H11283520 A JPH11283520 A JP H11283520A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/04—Ion sources; Ion guns using reflex discharge, e.g. Penning ion sources
-
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】リボンビームの全長に沿って均一な電流密度を
与えるようにした、イオン源およびそのための磁気フィ
ルタを提供すること。 【解決手段】イオン源材料をイオン化することにより、
イオンを含むプラズマが発生するプラズマ閉込め室76を
形成するハウジングを含み、ハウジングは複数の細長い
開口64を形成する平坦状の壁50を有し、これらの開口を
通してイオンビームがプラズマから引き出される。複数
の細長い開口64は、前記壁内を通る第１軸線に対して互
いに平行に向き、第１軸線が前記壁内を通る第２軸線に
対して直交する。磁気フィルタ90は、プラズマ閉込め室
76内に配置され、プラズマ閉込め室を第１領域86と第２
領域88に分離し、第２軸線から角度θだけ傾斜して平坦
状の壁に対してほぼ平行な平面上にある、複数の平行で
細長い磁石を含んでいる。
与えるようにした、イオン源およびそのための磁気フィ
ルタを提供すること。 【解決手段】イオン源材料をイオン化することにより、
イオンを含むプラズマが発生するプラズマ閉込め室76を
形成するハウジングを含み、ハウジングは複数の細長い
開口64を形成する平坦状の壁50を有し、これらの開口を
通してイオンビームがプラズマから引き出される。複数
の細長い開口64は、前記壁内を通る第１軸線に対して互
いに平行に向き、第１軸線が前記壁内を通る第２軸線に
対して直交する。磁気フィルタ90は、プラズマ閉込め室
76内に配置され、プラズマ閉込め室を第１領域86と第２
領域88に分離し、第２軸線から角度θだけ傾斜して平坦
状の壁に対してほぼ平行な平面上にある、複数の平行で
細長い磁石を含んでいる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にイオン注
入装置のためのイオン源に関し、特に、イオン源用の磁
気フィルタに関する。
入装置のためのイオン源に関し、特に、イオン源用の磁
気フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】イオン注入は、集積回路やフラットパネ
ルディスプレイ等の製品を大規模生産する際に、シリコ
ンウェハまたはガラス基板等の加工物(workpiece) に不
純物を注入するために産業界において標準的に受け入れ
られた技術になってきた。従来のイオン注入装置は、所
望のドーパント元素をイオン化して、それを加速して規
定エネルギのイオンビームを形成できるようにするイオ
ン源を含む。このビームは加工物の表面に向けられ、加
工物にドーパント元素を注入する。
ルディスプレイ等の製品を大規模生産する際に、シリコ
ンウェハまたはガラス基板等の加工物(workpiece) に不
純物を注入するために産業界において標準的に受け入れ
られた技術になってきた。従来のイオン注入装置は、所
望のドーパント元素をイオン化して、それを加速して規
定エネルギのイオンビームを形成できるようにするイオ
ン源を含む。このビームは加工物の表面に向けられ、加
工物にドーパント元素を注入する。
【０００３】一般的に、イオンビームの活性化イオンが
加工物の表面に貫入して、その物質の結晶格子に埋め込
まれることによって、所望の導電率を有する領域を形成
する。このイオン注入処理は、一般的に、ガス分子との
衝突によるイオンビームの拡散を防止すると共に、空気
中浮遊粒子によって加工物が汚染される危険性を最小限
に抑える高真空処理室内で実施される。
加工物の表面に貫入して、その物質の結晶格子に埋め込
まれることによって、所望の導電率を有する領域を形成
する。このイオン注入処理は、一般的に、ガス分子との
衝突によるイオンビームの拡散を防止すると共に、空気
中浮遊粒子によって加工物が汚染される危険性を最小限
に抑える高真空処理室内で実施される。
【０００４】従来からのイオン源は、グラファイトで形
成し得る１つの室からなり、この室は、イオン化可能な
ガスをプラズマ内に導くための入口開口と、プラズマが
引き出されてイオンを形成するための出口開口とを有す
る。一般に、プラズマは、加工物にイオン注入する好ま
しいイオンと共に、イオン注入に好ましくないイオン及
びイオン化処理の副産物であるイオンをも含んでいる。
さらに、プラズマは、エネルギーを変化させる電子を含
んでいる。
成し得る１つの室からなり、この室は、イオン化可能な
ガスをプラズマ内に導くための入口開口と、プラズマが
引き出されてイオンを形成するための出口開口とを有す
る。一般に、プラズマは、加工物にイオン注入する好ま
しいイオンと共に、イオン注入に好ましくないイオン及
びイオン化処理の副産物であるイオンをも含んでいる。
さらに、プラズマは、エネルギーを変化させる電子を含
んでいる。
【０００５】このような入力ガスの一例は、加工物を注
入するための正に帯電したリンイオン（Ｐ+ ）を作るの
に利用されるホスフィン（ＰＨ3 ）である。ホスフィン
は、水素ガスを含むイオン源室内で希釈され、この混合
物に衝撃を与えるイオン源内で、活性化したフィラメン
トから高エネルギーの電子が放出される。このイオン化
処理の結果として、所望のＰ+ イオンと共に、出口開口
から引き出される水素イオンが作り出されてイオンビー
ムとなる。
入するための正に帯電したリンイオン（Ｐ+ ）を作るの
に利用されるホスフィン（ＰＨ3 ）である。ホスフィン
は、水素ガスを含むイオン源室内で希釈され、この混合
物に衝撃を与えるイオン源内で、活性化したフィラメン
トから高エネルギーの電子が放出される。このイオン化
処理の結果として、所望のＰ+ イオンと共に、出口開口
から引き出される水素イオンが作り出されてイオンビー
ムとなる。
【０００６】こうして、水素イオンは、所望のイオンと
共に注入される。水素イオンの十分な電流密度がある
と、これらのイオンは、加工物の望ましくない温度上昇
を生じさせ、半導体基板の表面上のフォトレジストを損
傷する。
共に注入される。水素イオンの十分な電流密度がある
と、これらのイオンは、加工物の望ましくない温度上昇
を生じさせ、半導体基板の表面上のフォトレジストを損
傷する。
【０００７】イオンビームに引き出すために役立つ不要
のイオン数を減少させるために、イオン源内に磁石を設
けて、イオン化したプラズマを分離することが知られて
いる。この磁石は、望ましくないイオン及び高エネルギ
ーの電子を出口開口から離れたイオン源室の一部に閉込
め、かつ望ましいイオンと低エネルギーの電子を出口開
口に近いイオン源室の一部に閉込める。
のイオン数を減少させるために、イオン源内に磁石を設
けて、イオン化したプラズマを分離することが知られて
いる。この磁石は、望ましくないイオン及び高エネルギ
ーの電子を出口開口から離れたイオン源室の一部に閉込
め、かつ望ましいイオンと低エネルギーの電子を出口開
口に近いイオン源室の一部に閉込める。
【０００８】このような磁石配列は、本明細書に参考と
して包含され、本発明の譲受人に属する米国特許出願番
号第０８／７５６，９７０号に開示されている。また、
イオン源室内に設けた磁石構造の他の例は、ロイング(L
eung) 等に付与された米国特許第４，４４７，７３２
号、及び桑原氏の特開平８−２０９３４１号に示されて
いる。これらの参考文献は共に、互いに平行に配置され
た複数の長手方向に伸びた磁石からなる磁気フィルタを
示している。
して包含され、本発明の譲受人に属する米国特許出願番
号第０８／７５６，９７０号に開示されている。また、
イオン源室内に設けた磁石構造の他の例は、ロイング(L
eung) 等に付与された米国特許第４，４４７，７３２
号、及び桑原氏の特開平８−２０９３４１号に示されて
いる。これらの参考文献は共に、互いに平行に配置され
た複数の長手方向に伸びた磁石からなる磁気フィルタを
示している。
【０００９】フラットパネルディスプレイ等の大きい表
面積にイオンを注入する場合の応用には、リボンビーム
イオン源を利用することができる。リボンビームは、米
国特許出願番号第０８／７５６，９７０号に示すよう
に、イオン源室における複数の細長い出口開口を用いて
形成される。複数の出口開口によってリボンビームの幅
を調整することができ、また、単一開口が設けられた場
合よりもビーム電流密度及びエネルギーをより大きく変
動させることができる。
面積にイオンを注入する場合の応用には、リボンビーム
イオン源を利用することができる。リボンビームは、米
国特許出願番号第０８／７５６，９７０号に示すよう
に、イオン源室における複数の細長い出口開口を用いて
形成される。複数の出口開口によってリボンビームの幅
を調整することができ、また、単一開口が設けられた場
合よりもビーム電流密度及びエネルギーをより大きく変
動させることができる。
【００１０】複数の出口開口の各々は、イオン源によっ
て出力される全イオンビームの一部を出力する。取り巻
き開口間に配置された複数の開口によって出力されるビ
ーム部分は、他の取り巻き開口によって出力されたビー
ム部分と重なり合う。
て出力される全イオンビームの一部を出力する。取り巻
き開口間に配置された複数の開口によって出力されるビ
ーム部分は、他の取り巻き開口によって出力されたビー
ム部分と重なり合う。
【００１１】しかしながら、多数の開口を有するリボン
ビームイオン源において、米国特許第４，４４７，７３
２号または特開平８−２０９３４１号に示されたような
磁気フィルタを用いると、好ましくないイオンビーム電
流特性を生じる。特に、長手方向に伸びた（柱状の）磁
石をイオン源の細長い出口開口に対して直交させて配置
すると、リボンビームの長さ方向に沿って不均一なビー
ム電流を生じる。
ビームイオン源において、米国特許第４，４４７，７３
２号または特開平８−２０９３４１号に示されたような
磁気フィルタを用いると、好ましくないイオンビーム電
流特性を生じる。特に、長手方向に伸びた（柱状の）磁
石をイオン源の細長い出口開口に対して直交させて配置
すると、リボンビームの長さ方向に沿って不均一なビー
ム電流を生じる。
【００１２】これらの電流の不均一性は、磁石が配置さ
れた最も近くの開口から出力された、増加電流によるも
のである。多数の開口とこれらの開口に対知る磁石の直
交配置により、各開口に対するこれらの効果が累積し、
リボンビームの長さ方向に沿って全ビーム電流における
重大な変動が生じる。この電流の不均一性は、加工物の
イオン注入における不均一性をもたらすことになる。
れた最も近くの開口から出力された、増加電流によるも
のである。多数の開口とこれらの開口に対知る磁石の直
交配置により、各開口に対するこれらの効果が累積し、
リボンビームの長さ方向に沿って全ビーム電流における
重大な変動が生じる。この電流の不均一性は、加工物の
イオン注入における不均一性をもたらすことになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、リボンビームの全長に沿って均一な電流密度を
与えるようにした、イオン源およびそのための磁気フィ
ルタを提供することである。
目的は、リボンビームの全長に沿って均一な電流密度を
与えるようにした、イオン源およびそのための磁気フィ
ルタを提供することである。
【００１４】さらなる本発明の目的は、公知のイオン源
用の磁気フィルタに特有の好ましくないビーム電流特性
により損害を被ることのないイオン源用の磁気フィルタ
を提供することである。
用の磁気フィルタに特有の好ましくないビーム電流特性
により損害を被ることのないイオン源用の磁気フィルタ
を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は各請求項に記載の構成を有する。本発明
は、イオン源のための磁気フィルタを提供する。また、
本発明のイオン源は、イオン源材料をイオン化すること
により、イオンを含むプラズマが発生するプラズマ閉込
め室を形成するハウジングを含んでいる。このハウジン
グは、複数の細長い開口を形成する平坦状の壁を有し、
これらの開口を通してイオンビームが前記プラズマから
引き出される。複数の細長い開口は、前記壁内を通る第
１軸線に対して互いに平行に向き、第１軸線が前記壁内
を通る第２軸線に対して直交している。
に、本発明は各請求項に記載の構成を有する。本発明
は、イオン源のための磁気フィルタを提供する。また、
本発明のイオン源は、イオン源材料をイオン化すること
により、イオンを含むプラズマが発生するプラズマ閉込
め室を形成するハウジングを含んでいる。このハウジン
グは、複数の細長い開口を形成する平坦状の壁を有し、
これらの開口を通してイオンビームが前記プラズマから
引き出される。複数の細長い開口は、前記壁内を通る第
１軸線に対して互いに平行に向き、第１軸線が前記壁内
を通る第２軸線に対して直交している。
【００１６】磁気フィルタは、プラズマ閉込め室内に配
置され、プラズマ閉込め室を第１領域と第２領域に分離
する。この磁気フィルタは、第２軸線から角度θだけ傾
斜して平坦状の壁に対してほぼ平行な平面上にある、複
数の平行で細長い磁石を含んでいる。
置され、プラズマ閉込め室を第１領域と第２領域に分離
する。この磁気フィルタは、第２軸線から角度θだけ傾
斜して平坦状の壁に対してほぼ平行な平面上にある、複
数の平行で細長い磁石を含んでいる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明のイオン源の磁気フィル
タを包含するイオン注入装置１０を示す。図示したイオ
ン注入装置１０は、フラットディスプレイパネルＰ等の
大面積の基板に注入するために用いられる。
いて説明する。図１は、本発明のイオン源の磁気フィル
タを包含するイオン注入装置１０を示す。図示したイオ
ン注入装置１０は、フラットディスプレイパネルＰ等の
大面積の基板に注入するために用いられる。
【００１８】注入装置１０は、一対のパネルカセット１
２，１４、ロードロック組立体１６、ロードロック組立
体とパネルカセット間でパネルを移送するロボットまた
はエンドエフェクタ１８、プロセス室２２を与えるプロ
セス室ハウジング２０、およびイオン源２６を与えるイ
オン源ハウジング２４とを含んでいる（図２ないし図８
参照）。
２，１４、ロードロック組立体１６、ロードロック組立
体とパネルカセット間でパネルを移送するロボットまた
はエンドエフェクタ１８、プロセス室２２を与えるプロ
セス室ハウジング２０、およびイオン源２６を与えるイ
オン源ハウジング２４とを含んでいる（図２ないし図８
参照）。
【００１９】パネルは、プロセス室２２内でイオン源か
ら出てプロセスハウジング２０内の開口２８を通過する
イオンビームによって順次直列に処理される。絶縁性ブ
ッシュ３０は、プロセス室ハウジング２０とイオン源ハ
ウジング２４とを互いに電気的に絶縁する。
ら出てプロセスハウジング２０内の開口２８を通過する
イオンビームによって順次直列に処理される。絶縁性ブ
ッシュ３０は、プロセス室ハウジング２０とイオン源ハ
ウジング２４とを互いに電気的に絶縁する。
【００２０】パネルＰは、以下のように、注入装置１０
によって処理される。エンドエフェクタ１８はカセット
から処理すべきパネルを１８０°回転させて取り除く。
そして、取り除かれたパネルをロードロック組立体１６
内の所定位置に移動する。ロードロック組立体１６は、
複数のパネルを複数の位置に載置することができる。プ
ロセス室２２には、エンドエフェクタ１８と同様の構造
であるピックアーム３２を含む移送アセンブリが設けら
れている。
によって処理される。エンドエフェクタ１８はカセット
から処理すべきパネルを１８０°回転させて取り除く。
そして、取り除かれたパネルをロードロック組立体１６
内の所定位置に移動する。ロードロック組立体１６は、
複数のパネルを複数の位置に載置することができる。プ
ロセス室２２には、エンドエフェクタ１８と同様の構造
であるピックアーム３２を含む移送アセンブリが設けら
れている。
【００２１】ピックアーム３２は、同じ位置からパネル
を取り除くので、ロードロック組立体は、ピックアーム
に関して複数の蓄積位置のいずれかに包含された、選択
パネルを位置付けるために垂直方向に移動可能である。
この目的のために、モータ３４は、リードスクリュー３
６を駆動してロードロック組立体を垂直方向に移動す
る。ロードロック組立体には、リニア軸受３８が設けら
れ、固定の円筒軸４０に沿ってスライドし、プロセス室
ハウジング２０に対してロードロック組立体１６を適切
な位置に位置決める。
を取り除くので、ロードロック組立体は、ピックアーム
に関して複数の蓄積位置のいずれかに包含された、選択
パネルを位置付けるために垂直方向に移動可能である。
この目的のために、モータ３４は、リードスクリュー３
６を駆動してロードロック組立体を垂直方向に移動す
る。ロードロック組立体には、リニア軸受３８が設けら
れ、固定の円筒軸４０に沿ってスライドし、プロセス室
ハウジング２０に対してロードロック組立体１６を適切
な位置に位置決める。
【００２２】破線４２は、ピックアーム３２がロードロ
ック組立体において最も低い位置からパネルを移動する
とき、ロードロック組立体１６があると想像される最上
の垂直位置を示している。スライド用の真空シール装置
（図示略）がロードロック組立体１６とプロセス室ハウ
ジング２０の間に設けられ、ロードロック組立体１６の
垂直移動の間、両装置内の真空状態を維持する。
ック組立体において最も低い位置からパネルを移動する
とき、ロードロック組立体１６があると想像される最上
の垂直位置を示している。スライド用の真空シール装置
（図示略）がロードロック組立体１６とプロセス室ハウ
ジング２０の間に設けられ、ロードロック組立体１６の
垂直移動の間、両装置内の真空状態を維持する。
【００２３】ピックアーム３２は、水平位置Ｐ１（即
ち、パネルがカセット１２内にあるとき、及びパネルが
エンドエフェクタ１８によって取り扱われるときと同一
の相対位置）において、パネルＰをロードロック組立体
１６から移動する。このとき、ピックアーム３２は、図
１の破線によって示すように、矢印４４の方向にパネル
を水平位置Ｐ１から垂直位置Ｐ２に向けて移動する。転
換アセンブリは、図１において、左から右に向けてイオ
ン源によって発生しさらに開口２８から放出されるイオ
ンビームの通路を横切って、垂直方向に位置決めされた
パネルを走査方向に移動する。
ち、パネルがカセット１２内にあるとき、及びパネルが
エンドエフェクタ１８によって取り扱われるときと同一
の相対位置）において、パネルＰをロードロック組立体
１６から移動する。このとき、ピックアーム３２は、図
１の破線によって示すように、矢印４４の方向にパネル
を水平位置Ｐ１から垂直位置Ｐ２に向けて移動する。転
換アセンブリは、図１において、左から右に向けてイオ
ン源によって発生しさらに開口２８から放出されるイオ
ンビームの通路を横切って、垂直方向に位置決めされた
パネルを走査方向に移動する。
【００２４】イオン源はリボンビームを出力する。ここ
で用いられる「リボンビーム」とは、ここでは、長手方
向軸線に沿って伸びる長さ寸法と、この長手方向軸線に
直交する軸線に沿って伸び、長さよりもかなり小さい寸
法の幅を有する細長いイオンビームを意味する。またこ
こで用いられる「直交する」とは、ほぼ垂直を意味す
る。
で用いられる「リボンビーム」とは、ここでは、長手方
向軸線に沿って伸びる長さ寸法と、この長手方向軸線に
直交する軸線に沿って伸び、長さよりもかなり小さい寸
法の幅を有する細長いイオンビームを意味する。またこ
こで用いられる「直交する」とは、ほぼ垂直を意味す
る。
【００２５】リボンビームは、大きな表面積の加工物を
イオン注入するのに効果的であることが知られており、
その理由は、リボンビームは、このリボンビームが少な
くとも１方向の寸法を越える長さを有している限り、加
工物の全表面積をイオン注入するのに単一の一方向通路
にだけビームが通過すればよいからである。
イオン注入するのに効果的であることが知られており、
その理由は、リボンビームは、このリボンビームが少な
くとも１方向の寸法を越える長さを有している限り、加
工物の全表面積をイオン注入するのに単一の一方向通路
にだけビームが通過すればよいからである。
【００２６】図１の装置において、リボンビームは、処
理される平坦状のパネルの最も短い寸法を越える長さを
有する。このようなリボンビームを図１のイオン注入装
置に使用すると、いくつかの利点が与えられ、さらに、
単一走査によって完全な注入を得ることができる。
理される平坦状のパネルの最も短い寸法を越える長さを
有する。このようなリボンビームを図１のイオン注入装
置に使用すると、いくつかの利点が与えられ、さらに、
単一走査によって完全な注入を得ることができる。
【００２７】例えば、このリボンビームイオン源によっ
て、同一システム内で同一のイオン源を使用して異なる
大きさのパネルサイズを処理することができ、また、選
択されたイオンビーム電流に応じてパネルの走査速度を
制御することにより均一な注入量を得ることができる。
て、同一システム内で同一のイオン源を使用して異なる
大きさのパネルサイズを処理することができ、また、選
択されたイオンビーム電流に応じてパネルの走査速度を
制御することにより均一な注入量を得ることができる。
【００２８】図２ないし図８は、このイオン源２６を詳
細に示す。図２は、図１のイオン源ハウジング２４内に
設けられたイオン源２６の斜視図である。図２に示すよ
うに、イオン源２６は、一般的並列配置された形式で、
前壁５０、後壁５２、頂壁５４、底壁５６、及び側壁５
８，６０を各々有している。図２に示す斜視図では、後
壁５２、底壁５６、及び側壁６０は隠れている。これら
の壁は図２に見える外側表面と図２からは見ることがで
きない内側表面を有し、共にプラズマ閉込め室７６（図
４参照）を形成する。イオン源２６の後壁５２、頂壁５
４、底壁５６、及び側壁６０は、前壁５０と全く同様
に、アルミニウムまたは他の適当な材料により作ること
ができる。
細に示す。図２は、図１のイオン源ハウジング２４内に
設けられたイオン源２６の斜視図である。図２に示すよ
うに、イオン源２６は、一般的並列配置された形式で、
前壁５０、後壁５２、頂壁５４、底壁５６、及び側壁５
８，６０を各々有している。図２に示す斜視図では、後
壁５２、底壁５６、及び側壁６０は隠れている。これら
の壁は図２に見える外側表面と図２からは見ることがで
きない内側表面を有し、共にプラズマ閉込め室７６（図
４参照）を形成する。イオン源２６の後壁５２、頂壁５
４、底壁５６、及び側壁６０は、前壁５０と全く同様
に、アルミニウムまたは他の適当な材料により作ること
ができる。
【００２９】複数の細長い開口６４は、イオン源２６の
前壁５０に設けられている。図示の例では、このような
３つの開口６４ａ〜６４ｃが示され、互いに平行に向い
ている。各開口は、イオン源によって出力される全イオ
ンビームの一部を出力する。取り巻き開口（即ち、中間
開口）間に配置された複数の開口によって出力されるビ
ーム部分は、他の取り巻き開口（即ち、外側開口）によ
って出力されるビーム部分と重なり合う。したがって、
イオン源によって出力されるイオンビームの幅は、開口
の数と形状を選択することによって調整できる。
前壁５０に設けられている。図示の例では、このような
３つの開口６４ａ〜６４ｃが示され、互いに平行に向い
ている。各開口は、イオン源によって出力される全イオ
ンビームの一部を出力する。取り巻き開口（即ち、中間
開口）間に配置された複数の開口によって出力されるビ
ーム部分は、他の取り巻き開口（即ち、外側開口）によ
って出力されるビーム部分と重なり合う。したがって、
イオン源によって出力されるイオンビームの幅は、開口
の数と形状を選択することによって調整できる。
【００３０】細長い開口６４の各々は、高い縦横比を有
する。即ち、長手方向軸線６６に沿う開口またはスロッ
トの長さ寸法は、直交軸線６８（軸線６６に対して垂直
な）に沿う開口の幅寸法をはるかに越えている。軸線６
６，６８は、前壁５０と同一平面にあり、それゆえ、細
長い開口６４とも同一平面である。一般的に、開口の長
さ（軸線６６に沿う）寸法は、少なくとも開口の幅（軸
線６８に沿う）寸法の少なくとも５０倍である。このよ
うに大きな縦横比（例えば、５０：１を越える）は、リ
ボン状のイオンビームを形成し、このビームは、大きな
面積の加工物をイオン注入するために特に適している。
する。即ち、長手方向軸線６６に沿う開口またはスロッ
トの長さ寸法は、直交軸線６８（軸線６６に対して垂直
な）に沿う開口の幅寸法をはるかに越えている。軸線６
６，６８は、前壁５０と同一平面にあり、それゆえ、細
長い開口６４とも同一平面である。一般的に、開口の長
さ（軸線６６に沿う）寸法は、少なくとも開口の幅（軸
線６８に沿う）寸法の少なくとも５０倍である。このよ
うに大きな縦横比（例えば、５０：１を越える）は、リ
ボン状のイオンビームを形成し、このビームは、大きな
面積の加工物をイオン注入するために特に適している。
【００３１】図３は、イオン源２６の前壁５０の別の実
施形態を示し、細長い開口６４の各々は、直線状に配置
された複数の小さな円形開口７０を有している。このイ
オン源には、細長い棒磁石７２，７４が設けられ、これ
らの磁石は、それぞれ外側５４，５８に隣接して配置さ
れている。棒磁石７２は、長手方向軸線６６にほぼ平行
にかつ直交軸線６８にほぼ垂直に伸びている。棒磁石７
４は、直交軸線６８にほぼ平行にかつ長手方向軸線６６
に垂直に伸びている。
施形態を示し、細長い開口６４の各々は、直線状に配置
された複数の小さな円形開口７０を有している。このイ
オン源には、細長い棒磁石７２，７４が設けられ、これ
らの磁石は、それぞれ外側５４，５８に隣接して配置さ
れている。棒磁石７２は、長手方向軸線６６にほぼ平行
にかつ直交軸線６８にほぼ垂直に伸びている。棒磁石７
４は、直交軸線６８にほぼ平行にかつ長手方向軸線６６
に垂直に伸びている。
【００３２】図２には示されていないが、同一形状の棒
磁石７２は、背面の壁５２と底面の壁５６に配置され、
頂面の壁５４にある棒磁石に平行に伸びている。また、
図２には示されていないが、同一形状の棒磁石７４は、
側面の壁６０に配置され、側面の壁５８にある棒磁石に
平行に伸びている。これらの磁石は、以下でより詳細に
説明するために、図４ないし図８に示されている。
磁石７２は、背面の壁５２と底面の壁５６に配置され、
頂面の壁５４にある棒磁石に平行に伸びている。また、
図２には示されていないが、同一形状の棒磁石７４は、
側面の壁６０に配置され、側面の壁５８にある棒磁石に
平行に伸びている。これらの磁石は、以下でより詳細に
説明するために、図４ないし図８に示されている。
【００３３】図４に示すように、イオン源の各壁は、以
下の方法でプラズマが発生する室７６を形成する。従来
公知のように、イオン源ガスが、入口（図示略）を通り
かつ一対のコイル形状をしたフィラメントまたはエキサ
イター(exciters)７８によってイオン化されて室７６内
に導かれる。このエキサイター７８は、電気リード線８
０を介して電気的に励磁されるもので、タングステンフ
ィラメントからなり、適当な温度に加熱して電子の熱イ
オン放出を行う。
下の方法でプラズマが発生する室７６を形成する。従来
公知のように、イオン源ガスが、入口（図示略）を通り
かつ一対のコイル形状をしたフィラメントまたはエキサ
イター(exciters)７８によってイオン化されて室７６内
に導かれる。このエキサイター７８は、電気リード線８
０を介して電気的に励磁されるもので、タングステンフ
ィラメントからなり、適当な温度に加熱して電子の熱イ
オン放出を行う。
【００３４】無線周波帯（ＲＦ）のエキサイター、例え
ば、ＲＦアンテナを用いて、イオン化した電子を発生す
ることができる。電子は、プラズマ室内でプラズマを形
成するために、イオン源ガスと相互に反応してイオン化
する。
ば、ＲＦアンテナを用いて、イオン化した電子を発生す
ることができる。電子は、プラズマ室内でプラズマを形
成するために、イオン源ガスと相互に反応してイオン化
する。
【００３５】プラズマは、プラズマ室７６内に形成さ
れ、細長いスロット６４の長手方向軸線６６に平行に向
いている棒磁石７２によって室の中央に集中する。図５
Ａ及び図５Ｂに示すように、棒磁石７２は、各磁石のＮ
極とＳ極が端部と端部にあるのではなくて磁石の長さ方
向に沿って分極化されるように配置されている。その結
果、磁力線８２は、隣接する磁石７２のＮ極からＳ極に
走り、プラズマ室７６の中心に向けてプラズマを集中さ
せるマルチ−カスプ(muti cusp) 形の磁場を形成する。
れ、細長いスロット６４の長手方向軸線６６に平行に向
いている棒磁石７２によって室の中央に集中する。図５
Ａ及び図５Ｂに示すように、棒磁石７２は、各磁石のＮ
極とＳ極が端部と端部にあるのではなくて磁石の長さ方
向に沿って分極化されるように配置されている。その結
果、磁力線８２は、隣接する磁石７２のＮ極からＳ極に
走り、プラズマ室７６の中心に向けてプラズマを集中さ
せるマルチ−カスプ(muti cusp) 形の磁場を形成する。
【００３６】プラズマ室の外側に配置された引出し電極
（図示略）は、従来公知のように、細長い開口６４を通
してプラズマを引き出す。この引出されたプラズマは、
ターゲットパネルに向かって条件付けされかつ指向され
ているイオンビーム８４を形成する。上述したように、
取り巻き開口間に配置された開口から出力するビーム部
分は、その他の取り巻き開口によって出力されるビーム
部分と重なり合い、全体のビーム出力を形成する。
（図示略）は、従来公知のように、細長い開口６４を通
してプラズマを引き出す。この引出されたプラズマは、
ターゲットパネルに向かって条件付けされかつ指向され
ているイオンビーム８４を形成する。上述したように、
取り巻き開口間に配置された開口から出力するビーム部
分は、その他の取り巻き開口によって出力されるビーム
部分と重なり合い、全体のビーム出力を形成する。
【００３７】プラズマ室７６内でイオン化されるイオン
源ガスは、例えば、水素で希釈することができるホスフ
ィン（ＰＨ3 ）である。この結果、生じるホスフィンの
プラズマは、ＰＨn+イオン及びＰ+ イオンを含む。この
ＰＨn+イオン及びＰ+ イオンに加えて、プラズマ室７６
内で起こるイオン化プロセスは、水素（Ｈn+）イオンと
高エネルギーの電子を発生する。この水素イオンはパネ
ルに対して不要な加熱及びそれに伴うパネルの損傷を生
じさせるので、ターゲットパネルへのイオン注入に対し
て時々好ましくないものとなる。
源ガスは、例えば、水素で希釈することができるホスフ
ィン（ＰＨ3 ）である。この結果、生じるホスフィンの
プラズマは、ＰＨn+イオン及びＰ+ イオンを含む。この
ＰＨn+イオン及びＰ+ イオンに加えて、プラズマ室７６
内で起こるイオン化プロセスは、水素（Ｈn+）イオンと
高エネルギーの電子を発生する。この水素イオンはパネ
ルに対して不要な加熱及びそれに伴うパネルの損傷を生
じさせるので、ターゲットパネルへのイオン注入に対し
て時々好ましくないものとなる。
【００３８】プラズマ室７６は、磁気フィルタ９０によ
って分離された第１領域８６とフィルタを介した第２領
域とに分割される。図６に示すように、磁気フィルタ９
０は、複数の棒磁石９０ａ〜９０ｎを含んでいる。この
磁気フィルタ９０は、(a) 第１領域８６におけるプラズ
マの閉じ込めが高いプラズマ密度となるように改善し、
(b) 第１領域から第２領域へ高エネルギーの電子が移動
するのを防止して、第２領域においてより低い電子エネ
ルギー（さらに、温度）となるようにする。
って分離された第１領域８６とフィルタを介した第２領
域とに分割される。図６に示すように、磁気フィルタ９
０は、複数の棒磁石９０ａ〜９０ｎを含んでいる。この
磁気フィルタ９０は、(a) 第１領域８６におけるプラズ
マの閉じ込めが高いプラズマ密度となるように改善し、
(b) 第１領域から第２領域へ高エネルギーの電子が移動
するのを防止して、第２領域においてより低い電子エネ
ルギー（さらに、温度）となるようにする。
【００３９】これら２つの効果は、それぞれの領域にお
けるＰＨn+イオンとＨn+イオンの相対的比率に影響を与
え、プラズマ閉込め室の第２領域におけるＰＨn+イオン
とＰ + イオンの割合を増加させる。
けるＰＨn+イオンとＨn+イオンの相対的比率に影響を与
え、プラズマ閉込め室の第２領域におけるＰＨn+イオン
とＰ + イオンの割合を増加させる。
【００４０】図８に示すように、複数の磁石９０は、磁
石７２と同様の向きに磁化されている。即ち、これらの
磁石９０は、（端部と端部が磁化されるのではなく）磁
石の長さ方向に沿って各磁石のＮ極とＳ極が並ぶように
磁化されている。これらの磁石は、互いに磁極が対向す
るように同一方向に磁化されている。このように、図７
で示すように、磁力線９２は、隣接配置された磁石の対
向磁極間に伸びている。
石７２と同様の向きに磁化されている。即ち、これらの
磁石９０は、（端部と端部が磁化されるのではなく）磁
石の長さ方向に沿って各磁石のＮ極とＳ極が並ぶように
磁化されている。これらの磁石は、互いに磁極が対向す
るように同一方向に磁化されている。このように、図７
で示すように、磁力線９２は、隣接配置された磁石の対
向磁極間に伸びている。
【００４１】この磁力線は、マルチ−カスプ形の磁場を
形成し、プラズマをプラズマ室内で第１，第２領域に分
離するのに役立つ。こうして、磁石９０は、高エネルギ
ーの電子が室７６の第１領域８６から第２領域８８へ通
過するのを妨げるフィルタとして機能する。こうして、
イオンビームが、第２領域８８から引き出される。
形成し、プラズマをプラズマ室内で第１，第２領域に分
離するのに役立つ。こうして、磁石９０は、高エネルギ
ーの電子が室７６の第１領域８６から第２領域８８へ通
過するのを妨げるフィルタとして機能する。こうして、
イオンビームが、第２領域８８から引き出される。
【００４２】図８において、磁石９０は、水等の適当な
冷却流体９６で満たされた細長いチューブ９４内に配置
されている。図６及び図７に示すように、磁石９０は、
室７６内に配置されており、その結果、磁石は、互いに
平行に置かれ、かつ軸線６８に対して角度θだけ傾斜し
ている。平行に隣接する磁石９０は、軸線６６に対して
平行に距離Ｌだけ離れている。平行に隣接した複数の細
長い開口６４は、（図６及び図９に見られるように）距
離Ｄだけ離れている。これらの寸法の関係は、図９及び
図１０に関して以下で説明される。
冷却流体９６で満たされた細長いチューブ９４内に配置
されている。図６及び図７に示すように、磁石９０は、
室７６内に配置されており、その結果、磁石は、互いに
平行に置かれ、かつ軸線６８に対して角度θだけ傾斜し
ている。平行に隣接する磁石９０は、軸線６６に対して
平行に距離Ｌだけ離れている。平行に隣接した複数の細
長い開口６４は、（図６及び図９に見られるように）距
離Ｄだけ離れている。これらの寸法の関係は、図９及び
図１０に関して以下で説明される。
【００４３】図９及び図１０に示すように、細長い開口
６４ａ〜６４ｃの各々は、電流部分（Ｉa 〜Ｉc のそれ
ぞれ）を出力し、これらは結合して、軸線６６に沿うイ
オンビーム８４の全電流曲線（Ｉtotal ＝Ｉa ＋Ｉb ＋
Ｉc ）を形成する。リボンビームを形成するイオン注入
装置において、軸６６に沿うビーム電流曲線は、走査方
向に対して直交する方向における加工物のイオン注入量
を直接決定するのに重要である。
６４ａ〜６４ｃの各々は、電流部分（Ｉa 〜Ｉc のそれ
ぞれ）を出力し、これらは結合して、軸線６６に沿うイ
オンビーム８４の全電流曲線（Ｉtotal ＝Ｉa ＋Ｉb ＋
Ｉc ）を形成する。リボンビームを形成するイオン注入
装置において、軸６６に沿うビーム電流曲線は、走査方
向に対して直交する方向における加工物のイオン注入量
を直接決定するのに重要である。
【００４４】複数の棒磁石９０ａ〜９０ｎで構成される
磁気フィルタから生じる磁界は、個々の細長い開口から
引き出されたイオン電流に変動を与える。図９におい
て、リボンビームの磁石配列により、棒磁石９０ａ〜９
０ｎが細長いスロット６４ａ〜６４ｃに対して直交する
ように向けられ、Ｉa 〜Ｉc の個々の電流出力曲線は、
軸線６６に沿って同一の向きにある。これらの各曲線
は、棒磁石９０ａ〜９０ｎの軸線に相当し、これらの磁
石によって作り出される磁界に基づいた軸線６６に沿う
位置での電流出力変動値を有する。
磁気フィルタから生じる磁界は、個々の細長い開口から
引き出されたイオン電流に変動を与える。図９におい
て、リボンビームの磁石配列により、棒磁石９０ａ〜９
０ｎが細長いスロット６４ａ〜６４ｃに対して直交する
ように向けられ、Ｉa 〜Ｉc の個々の電流出力曲線は、
軸線６６に沿って同一の向きにある。これらの各曲線
は、棒磁石９０ａ〜９０ｎの軸線に相当し、これらの磁
石によって作り出される磁界に基づいた軸線６６に沿う
位置での電流出力変動値を有する。
【００４５】全イオンビーム電流Ｉtotal は個々の電流
Ｉa 〜Ｉc の累積値であるので、これらの個々の変動値
が付加されて、長手方向軸線６６に沿う非均一電流密度
のイオンビームが発生する。
Ｉa 〜Ｉc の累積値であるので、これらの個々の変動値
が付加されて、長手方向軸線６６に沿う非均一電流密度
のイオンビームが発生する。
【００４６】しかし、図１０において、各磁石は、軸線
６８，６６に対して角度θだけ傾斜し、前壁５０に対し
て平行なプラズマ室７６内の平面上に配置されている。
角度θは、軸線６６または軸線６８のいずれかから測定
される鋭角である。図９において、個々の電流曲線は、
棒磁石９０ａ〜９０ｎの軸線に相当し、これらの磁石に
よって作り出される磁界に基づいた軸線６６に沿う位置
での電流変動値を維持する。しかし、これらの磁石は、
軸線６８に対して角度θだけ傾斜しているので、複数の
棒磁石９０ａ〜９０ｎで構成される磁気フィルタから生
じる磁界は、図９と比較して、個々の電流出力曲線Ｉa
〜Ｉc を長手方向軸線６６に沿って距離Ｌ／３だけシフ
トする。
６８，６６に対して角度θだけ傾斜し、前壁５０に対し
て平行なプラズマ室７６内の平面上に配置されている。
角度θは、軸線６６または軸線６８のいずれかから測定
される鋭角である。図９において、個々の電流曲線は、
棒磁石９０ａ〜９０ｎの軸線に相当し、これらの磁石に
よって作り出される磁界に基づいた軸線６６に沿う位置
での電流変動値を維持する。しかし、これらの磁石は、
軸線６８に対して角度θだけ傾斜しているので、複数の
棒磁石９０ａ〜９０ｎで構成される磁気フィルタから生
じる磁界は、図９と比較して、個々の電流出力曲線Ｉa
〜Ｉc を長手方向軸線６６に沿って距離Ｌ／３だけシフ
トする。
【００４７】その結果、このシフトした波形Ｉa 〜Ｉc
の累積値である全イオンビーム電流Ｉtotal は、長手方
向軸線６６に沿ってより均一な密度となる（即ち、個々
の電流出力曲線のピーク値は、他の２つの電流出力曲線
の最低値に包含されることになる）。
の累積値である全イオンビーム電流Ｉtotal は、長手方
向軸線６６に沿ってより均一な密度となる（即ち、個々
の電流出力曲線のピーク値は、他の２つの電流出力曲線
の最低値に包含されることになる）。
【００４８】最適な電流密度の均一性のために、それぞ
れの変数、Ｎ（細長い開口６４の数）、Ｄ（隣接開口６
４間の距離）、Ｌ（軸線６６に平行に測定した隣接する
棒磁石９０間の距離）、及び角度θ（軸線６８から測定
した）が次式を満足するように選択される。
れの変数、Ｎ（細長い開口６４の数）、Ｄ（隣接開口６
４間の距離）、Ｌ（軸線６６に平行に測定した隣接する
棒磁石９０間の距離）、及び角度θ（軸線６８から測定
した）が次式を満足するように選択される。
【００４９】Ｌ／Ｄ ＝ Ｎ ×（ｔａｎθ） ここに開示された実施形態では、Ｌ／Ｄは、Ｎ＝３、θ
＝２５°のとき（ｔａｎθ＝．４６６）、概算で１．４
である。しかし、この式は、例示的な目的のために示さ
れたものであり、本発明の実施において、これらの変数
に対する他の値に置き換えることができる。特に重要な
ことは、棒磁石９０ａ〜９０ｎが軸線６６，６８に対し
て傾斜または横断しており、これらの軸線のいずれかに
対して直交していないことである。
＝２５°のとき（ｔａｎθ＝．４６６）、概算で１．４
である。しかし、この式は、例示的な目的のために示さ
れたものであり、本発明の実施において、これらの変数
に対する他の値に置き換えることができる。特に重要な
ことは、棒磁石９０ａ〜９０ｎが軸線６６，６８に対し
て傾斜または横断しており、これらの軸線のいずれかに
対して直交していないことである。
【００５０】以上、本発明における改良されたイオン源
用の磁気フィルタの好ましい実施形態について記載して
きた。しかし、上述したこれらの記載は、単に例示のた
めになされたものであり、本発明は、ここに記載した実
施形態に限定されるものではなく、種々の変更及び修正
を含み、添付された特許請求の範囲またはその技術的思
想から逸脱しない上述の記載を含むものとする。
用の磁気フィルタの好ましい実施形態について記載して
きた。しかし、上述したこれらの記載は、単に例示のた
めになされたものであり、本発明は、ここに記載した実
施形態に限定されるものではなく、種々の変更及び修正
を含み、添付された特許請求の範囲またはその技術的思
想から逸脱しない上述の記載を含むものとする。
【図１】本発明の原理に従って構成されたイオン源を含
むイオン注入装置の斜視図である。
むイオン注入装置の斜視図である。
【図２】本発明の原理に従って構成されたイオン源を含
む斜視図である。
む斜視図である。
【図３】図２のイオン源の前壁の別の開口配置を示す他
の実施例の斜視図である。
の実施例の斜視図である。
【図４】図２の線３−３に沿って見た、図２のイオン源
の側部横断面である。
の側部横断面である。
【図５】５Ａおよび５Ｂは、図４に示したイオン源の外
部磁石の拡大図である。
部磁石の拡大図である。
【図６】図２の線４−４に沿って見た、図２のイオン源
の側部断面図である。
の側部断面図である。
【図７】図２の線５−５に沿って見た、図２のイオン源
の端部断面図である。
の端部断面図である。
【図８】図７に示したイオン源の内部磁石の拡大図であ
る。
る。
【図９】リボンビーム用のイオン源の磁石構造によって
与えられるイオン源出力ビーム電流の代表値を示すグラ
フ図である。
与えられるイオン源出力ビーム電流の代表値を示すグラ
フ図である。
【図１０】本発明のイオン源の磁石構造によって与えら
れるイオン源出力ビーム電流の代表値を示すグラフ図で
ある。
れるイオン源出力ビーム電流の代表値を示すグラフ図で
ある。
１０ イオン注入装置 １６ ロードロック組立体 ２０ プロセス室ハウジング ２２ プロセス室 ２４ イオン源ハウジング ２６ イオン源 ５０ 前壁 ６４ 開口 ６６，６８ 軸線 ７２ 棒磁石 ７６ プラズマ室 ９０ 磁石（磁気フィルタ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (18)
- 【請求項１】プラズマ閉込め室(76)を形成するハウジン
グを有するイオン源(26)用の磁気フィルタ(90)であっ
て、 前記プラズマ閉込め室(76)において、イオンを含むプラ
ズマがイオン源材料をイオン化することにより発生し、
前記ハウジングは、複数の細長い開口(64)を形成する平
坦状の壁(50)を有し、前記開口を通してイオンビーム(8
4)が前記プラズマから引き出され、前記複数の開口は、
前記壁内を通る第１軸線(66)に対して互いに平行に向
き、前記第１軸線は、前記壁内を通る第２軸線(68)に対
して直交しており、 前記プラズマ閉込め室(76)を第１領域(86)と第２領域(8
8)に分離するために、前記プラズマ閉込め室(76)内に配
置され、前記第２軸線(68)から角度θだけ傾斜して前記
壁(50)に対してほぼ平行な平面上にある、少なくとも１
つの細長い磁石(90a) を含んでいることを特徴とする磁
気フィルタ。 - 【請求項２】前記磁石(90a) は、前記平行な平面内に互
いに平行に整列した複数の細長い磁石(90a−90n)からな
ることを特徴とする請求項１記載の磁気フィルタ。 - 【請求項３】前記細長い磁石(90a−90n)は、冷却流体(9
6)が満たされる細長いチューブ(94)内に配置されている
ことを特徴とする請求項２記載の磁気フィルタ。 - 【請求項４】冷却流体(96)は、水であることを特徴とす
る請求項３記載の磁気フィルタ。 - 【請求項５】複数の細長い開口(64)はＮ個の開口であ
り、それぞれの開口は隣接する開口と距離Ｄだけ互いに
離れ、また、前記細長い磁石(90a−90n)に隣接する各磁
石は、それぞれ、前記第１軸線(66)に対して平行に間隔
Ｌだけ離れて配置され、前記角度θが、 Ｌ／Ｄ ＝Ｎ×（ｔａｎθ） の式で定義されることを特徴とする請求項２記載の磁気
フィルタ。 - 【請求項６】Ｎ＝３，θ＝２５°のとき、Ｌ／Ｄは、概
算１．４であることを特徴とする請求項５記載の磁気フ
ィルタ。 - 【請求項７】複数の細長い開口(64)は、直線状に配置さ
れた複数の小さな円形開口からなることを特徴とする請
求項１記載の磁気フィルタ。 - 【請求項８】イオン源材料をイオン化することにより、
イオンを含むプラズマが発生するプラズマ閉込め室(76)
を形成するハウジングであって、複数の細長い開口(64)
を形成する平坦状の壁(50)を有し、これらの開口を通し
てイオンビーム(84)が前記プラズマから引き出され、前
記各開口が前記壁内を通る第１軸線(66)に対して互いに
平行に向き、前記第１軸線が前記壁内を通る第２軸線(6
8)に対して直交するように構成されたハウジングと、 前記プラズマ閉込め室(76)を第１領域(86)と第２領域(8
8)に分離するために、前記プラズマ閉込め室(76)内に配
置され、前記第２軸線(68)から角度θだけ傾斜して前記
壁(50)に対してほぼ平行な平面上にある、少なくとも１
つの細長い磁石(90a) とを含んでいることを特徴とする
イオン源。 - 【請求項９】前記磁石(90a) は、前記平行な平面内に互
いに平行に整列した複数の細長い磁石(90a−90n)からな
ることを特徴とする請求項８記載のイオン源。 - 【請求項１０】前記細長い磁石(90a−90n)は、冷却流体
(96)が満たされる細長いチューブ(94)内に配置されてい
ることを特徴とする請求項９記載のイオン源。 - 【請求項１１】複数の細長い開口(64)はＮ個の開口であ
り、それぞれの開口と隣接開口とは距離Ｄだけ互いに離
れ、また、前記細長い磁石(90a−90n)に隣接する各磁石
は、それぞれ、前記第１軸線(66)に対して平行に間隔Ｌ
だけ離れて配置され、前記角度θが、 Ｌ／Ｄ ＝Ｎ×（ｔａｎθ） の式で定義されることを特徴とする請求項９記載のイオ
ン源。 - 【請求項１２】Ｎ＝３，θ＝２５°のとき、Ｌ／Ｄは、
概算１．４であることを特徴とする請求項１１記載のイ
オン源。 - 【請求項１３】前記プラズマ閉込め室(76)は、グラファ
イトで覆われた内面を有することを特徴とする請求項９
記載のイオン源。 - 【請求項１４】イオン源のハウジング内でイオン化され
るイオン源材料は、水素（Ｈ）で希釈されたホスフィン
（ＰＨ3 ）ガスであり、プラズマは、ＰＨn+イオン、Ｐ
+ イオン、及びＨ+ イオンを含み、磁気フィルタ(90)
は、プラズマ閉込め室の第１領域(86)よりも第２領域(8
8)におけるＰＨn+イオン及びＰ+ イオンの割合がより多
くなるように形成されていることを特徴とする請求項９
記載のイオン源。 - 【請求項１５】前記プラズマ閉込め室(76)は、複数の細
長い棒磁石(72)を備え、該磁石は、プラズマが前記閉込
め室内の中心に集中するように、前記閉込め室の外側表
面に隣接配置されていることを特徴とする請求項９記載
のイオン源。 - 【請求項１６】イオン源は、リボン状のイオンビームを
出力することを特徴とする請求項９記載のイオン源。 - 【請求項１７】イオン源によって出力されるイオンビー
ム出力の幅は、開口の数と幅寸法を選択することによっ
て調整可能であることを特徴とする請求項１６記載のイ
オン源。 - 【請求項１８】複数の細長い開口(64)は、それぞれ少な
くとも５０：１の縦横比を有することを特徴とする請求
項１７記載のイオン源。
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