適用製品
半導体デバイス、ドーパントのドーピング深さ、マイクロ波電力
目的
プラズマの生成手段を直流アーク放電、マイクロ波の一方または双方に切り換えることによって、放出するイオンの種類を電気的に選択し、ドーピング深さを広く可変することができるイオン源の提供。
効果
この技術は、直流アーク放電、マイクロ波の一方または双方を電気的に選択することにより、数nmオーダの極浅ドーピング用のBF↓2↑+から、数100nmオーダの極深ドーピング用のB↑(++)までの各種のイオンを切り換えてそれぞれ大量にイオン注入することができ、ドーピング深さを広く可変することができる。
技術概要
この技術では、フィラメントの加熱を停止し、アーク放電用の電源を停止させ、導波管に接続するマイクロ波発振器を作動させると、プラズマ室内の原料ガスに導波管からのマイクロ波を投入して原料ガスをプラズマ化し、プラズマ室をマイクロ波イオン源として作動させることができる。すなわち、イオン引出口、引出し電極のスリットを介し、BF↓2↑+、B↑+を主とするイオンビームを引き出すことができる。ただし、このとき、プラズマ室の軸方向に加える磁界を適切に設定すると、BF↓2↑+の放出量を特に多くすることができる。マイクロ波イオン源は、2.45GHzのマイクロ波に対する電子サイクロトロン共鳴磁界Bo=87.5mTの数分の1相当の磁界B=10〜30mTを加えることにより、放出するBF↓2↑+のイオンビームに顕著なピークを生じるからである。