JPS60141699A - ド−ピング用イオン源装置 - Google Patents
ド−ピング用イオン源装置Info
- Publication number
- JPS60141699A JPS60141699A JP58244919A JP24491983A JPS60141699A JP S60141699 A JPS60141699 A JP S60141699A JP 58244919 A JP58244919 A JP 58244919A JP 24491983 A JP24491983 A JP 24491983A JP S60141699 A JPS60141699 A JP S60141699A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- ion source
- doping
- substrate
- ion beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/20—Doping by irradiation with electromagnetic waves or by particle radiation
- C30B31/22—Doping by irradiation with electromagnetic waves or by particle radiation by ion-implantation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主としてモレキュラービームエピタクシ−の結
晶成長中に使用されるドーピング用イオン源装置に関す
る。
晶成長中に使用されるドーピング用イオン源装置に関す
る。
従来ＧａＡｓ等の■−■族化合物半導体のモレキュラー
ビームエピタクシーの結晶成長中にドーパントとしてＳ
ｉｌ成長膜中にドープしていたがこの８１のドーバン）
Ｕコイル状の抵抗加熱式のヒータ内に炭素もしくはボロ
ンナイトライドのるつばを挿入し、輻射加熱でるつば中
のＳｌを溶解蒸発させる蒸着方式で成長膜中にドーグす
ること全一般とする。而してＳｌの融点は１４１２℃の
高温であり、その溶解のためにヒータをそれ以上の高温
に上げるとヒータの寿命が短くなって断線等のトラブル
が多く発生する不都合があると共に高温によりヒータの
周囲の部品から発生した不純物が成長膜中に混入する不
都合を生じ勝ちである。また８１等のドーパント物質は
中性粒子であるので高濃度ドーピングを行なおうとする
と膜表面にドーパント物質の偏析が起こシ、高濃度ドー
ピングを行なえない欠点がある。
ビームエピタクシーの結晶成長中にドーパントとしてＳ
ｉｌ成長膜中にドープしていたがこの８１のドーバン）
Ｕコイル状の抵抗加熱式のヒータ内に炭素もしくはボロ
ンナイトライドのるつばを挿入し、輻射加熱でるつば中
のＳｌを溶解蒸発させる蒸着方式で成長膜中にドーグす
ること全一般とする。而してＳｌの融点は１４１２℃の
高温であり、その溶解のためにヒータをそれ以上の高温
に上げるとヒータの寿命が短くなって断線等のトラブル
が多く発生する不都合があると共に高温によりヒータの
周囲の部品から発生した不純物が成長膜中に混入する不
都合を生じ勝ちである。また８１等のドーパント物質は
中性粒子であるので高濃度ドーピングを行なおうとする
と膜表面にドーパント物質の偏析が起こシ、高濃度ドー
ピングを行なえない欠点がある。
本発明は比較的低温動作でのドーピングを行なうに適し
たイオン源装置を提供することを目的としたもので、電
界１！離型の共晶合金をイオン発生源として有するイオ
ン源と、該イオン源からのイオンビームの電流と直径を
制御するレンズと、該イオンビーム内の各種のイオンを
選別して所望のイオンのみのイオンビームを得る質封分
離器と、該質量分離器により選別されたイオンビームを
基板上に走査させるデフレクタとを設けたことを特徴と
する。
たイオン源装置を提供することを目的としたもので、電
界１！離型の共晶合金をイオン発生源として有するイオ
ン源と、該イオン源からのイオンビームの電流と直径を
制御するレンズと、該イオンビーム内の各種のイオンを
選別して所望のイオンのみのイオンビームを得る質封分
離器と、該質量分離器により選別されたイオンビームを
基板上に走査させるデフレクタとを設けたことを特徴と
する。
本発明の実施例を図面につき説明するに、（１）は真空
容器、（２）はＡｕ−３ｉ−Ｅθその他の電界電離型の
共晶合金（３）をイオン発生源として有するイオン源、
（４）は該イオン源（２）に於て発生するイオンを引出
す引出電極、（５）はイオン源（２）から放射されるイ
オンビーム（６）の方向や直径を制御する静電レンズ、
（７１Ｕｍイオンビーム（６）内の各種のイオンから所
望のイオンのみを選別するＥｘＢ質量分離器その他の質
量分離器、（８ｊは選別されたイオンビームを基板（９
）に走査させるディフレクタである。
容器、（２）はＡｕ−３ｉ−Ｅθその他の電界電離型の
共晶合金（３）をイオン発生源として有するイオン源、
（４）は該イオン源（２）に於て発生するイオンを引出
す引出電極、（５）はイオン源（２）から放射されるイ
オンビーム（６）の方向や直径を制御する静電レンズ、
（７１Ｕｍイオンビーム（６）内の各種のイオンから所
望のイオンのみを選別するＥｘＢ質量分離器その他の質
量分離器、（８ｊは選別されたイオンビームを基板（９
）に走査させるディフレクタである。
該イオン源（２１を例えばＡｕ−８ｉ−Ｂｅの共晶合金
（３１とすることにより、ｍ−ｖ族化合物牛導体へのｎ
型ドーパントであるＳ１イオンやＰ型ドーパントである
Ｂｅイオンも４００°〜５００°０の低温で発生させる
ことが出来る。
（３１とすることにより、ｍ−ｖ族化合物牛導体へのｎ
型ドーパントであるＳ１イオンやＰ型ドーパントである
Ｂｅイオンも４００°〜５００°０の低温で発生させる
ことが出来る。
該引出′電極（４１にはマイナス３乃至６ＫＶの高圧が
印加はれ、イオン源（２）の発生イオンを引出し、また
レンズ（５１はこれに印加する電圧を変化させることに
より基板（９）上のイオンビーム（６）の直径及び電流
を制御し、質量分離器（７）に平行となるようにイオン
ビーム（６）を供給する。該質量分離器（７）は例えば
希土類磁石を使用して小型で高い磁束密度を得、イオン
源（２）から発生する各種イオンの中から所望のイオン
例えばＳ１＋＋のイオンを選別する。
印加はれ、イオン源（２）の発生イオンを引出し、また
レンズ（５１はこれに印加する電圧を変化させることに
より基板（９）上のイオンビーム（６）の直径及び電流
を制御し、質量分離器（７）に平行となるようにイオン
ビーム（６）を供給する。該質量分離器（７）は例えば
希土類磁石を使用して小型で高い磁束密度を得、イオン
源（２）から発生する各種イオンの中から所望のイオン
例えばＳ１＋＋のイオンを選別する。
本発明装置は、第２図示のようにＧ＆とＡ、Ｒのモレキ
ュラービームエピタキシャル装置ｆｆｔ１０１（Ｉｌｌ
と共に基板（９）に対向して設けられ、これら装置１１
ｕ０１０１１の作動中に作動される。
ュラービームエピタキシャル装置ｆｆｔ１０１（Ｉｌｌ
と共に基板（９）に対向して設けられ、これら装置１１
ｕ０１０１１の作動中に作動される。
その作動を説明するに、イオン源（２）が４００乃至ｓ
ａ ｏ ’ｃに通電加熱し引出電極に高圧が印加され
ると共晶合金（３）のイオンビーム（６１として引出さ
れる。該イオンビーム（６）は静電レンズ（５１テ暖流
や直径が制御され、質量分離器（５）で所望のイオンの
みが分離され、ディフレクタ（８）で基板（９）上金走
査するように当てられるので所望のイオンのみの純度の
高いドーパントイオンを得ることが出来１００襲イオン
化した粒子をモレキュラービームエピタキシャル装置ａ
〔αυにより基板［９１上に成長中の薄膜に固容限近く
までの高濃度でドープ出来偏析層を生じることなくドー
ピングを行なえる。
ａ ｏ ’ｃに通電加熱し引出電極に高圧が印加され
ると共晶合金（３）のイオンビーム（６１として引出さ
れる。該イオンビーム（６）は静電レンズ（５１テ暖流
や直径が制御され、質量分離器（５）で所望のイオンの
みが分離され、ディフレクタ（８）で基板（９）上金走
査するように当てられるので所望のイオンのみの純度の
高いドーパントイオンを得ることが出来１００襲イオン
化した粒子をモレキュラービームエピタキシャル装置ａ
〔αυにより基板［９１上に成長中の薄膜に固容限近く
までの高濃度でドープ出来偏析層を生じることなくドー
ピングを行なえる。
このように本発明によるときは共晶合金のイオン源を使
用するので低温でドーピング出来、従来のようなヒータ
のトラブルや高蟲化することによる不純物の混入を避は
得、質量分離器を備えているので高純度のドーパントイ
オンが得られ高濃度のドーピングを行なえる等の効果が
ある。
用するので低温でドーピング出来、従来のようなヒータ
のトラブルや高蟲化することによる不純物の混入を避は
得、質量分離器を備えているので高純度のドーパントイ
オンが得られ高濃度のドーピングを行なえる等の効果が
ある。
第１図は本発明の実施例の裁断側面図、第２図はその使
用状態の平面図である。 （２）・・・イオン源 （３１・・・共晶合金 （４）・・・引出電極 １５１・・・し ン ズ （６）・・・イオンビーム （７）・・・質量分離器 （８）・・・ディフレクタ 外２名
用状態の平面図である。 （２）・・・イオン源 （３１・・・共晶合金 （４）・・・引出電極 １５１・・・し ン ズ （６）・・・イオンビーム （７）・・・質量分離器 （８）・・・ディフレクタ 外２名
Claims (1)
- ・区界電離型の共晶合金をイオン発生源として有するイ
オン源と、該イオン源からのイオンビームの電流と直径
を制御するレンズと、該イオンビーム内の各種のイオン
を選別して所望のイオンのみのイオンビームを得る質量
分離器と、該質量分離器により選別されたイオンビーム
を基板上に走査させるデフレクタとを設けたことを特徴
とするドーピング用・イオン源装は。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244919A JPS60141699A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ド−ピング用イオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244919A JPS60141699A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ド−ピング用イオン源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141699A true JPS60141699A (ja) | 1985-07-26 |
Family
ID=17125920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58244919A Pending JPS60141699A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | ド−ピング用イオン源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141699A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4898775A (ja) * | 1972-03-28 | 1973-12-14 | ||
| JPS58223699A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Agency Of Ind Science & Technol | マスクレスイオン注入装置 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58244919A patent/JPS60141699A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4898775A (ja) * | 1972-03-28 | 1973-12-14 | ||
| JPS58223699A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Agency Of Ind Science & Technol | マスクレスイオン注入装置 |
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