イオン注入ディクショナリー

イオン注入装置用語(基本)

イオン源

用語説明:イオン源 / ion source

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イオン注入に用いるイオンを発生させる部位をイオン源と言い、イオン注入装置のビームラインの最上流に設置される。

イオン源では、真空中に導入した原子・ガスに対して、プラズマ放電を起こしたり、電子ビームを照射することにより、導入した原子の電子を離奪させて(これを電離という)、イオン化する。

プラズマ放電を起こすための方式としては、その電離のためのエネルギー供給方法の違いによって、直流型、高周波型、マイクロ波型に分類される。

半導体生産用のイオン注入装置では、直流放電型が用いられることが多く、特にその一形態であるフリーマン型(熱電子発生用のフィラメントが直線形状)や、バーナス型(同じくらせん又はU字型)がよく使用される。

高周波型は容量結合又は誘導結合によって高周波を、そしてマイクロ波型は導波管や同軸ケーブルによってマイクロ波を放電室に導入して、そのエネルギーによって電離、イオン化を行なうものである。高周波型は大面積のイオンビーム形成のために、マイクロ波型は多価イオンの収量を増やすためなどに用いられる。

高周波型では、フィラメントとアークチャンバの間に高周波の電圧を印加し、マイクロ波型では、アークチャンバに直接マイクロ波を導入し、そのエネルギーによって、イオン化を行う。

イオン源

バーナス型イオン源の概念図

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