离子注入装置及离子束被照射体制造方法及图纸

本发明专利技术涉及离子注入装置以及离子束被照射体，应对由于使用具有比较高的能量的离子束而有可能产生的核反应。本发明专利技术的离子注入装置(100)具备：离子源，构成为生成包含第1非放射性核种的离子的离子束；射束线，构成为支承由包含与第1非放射性核种不同的第2非放射性核种的固体材料形成的离子束被照射体(70)；及控制装置(50)，构成为运算通过第1非放射性核种与第2非放射性核种的核反应而产生的放射线的推断线量与放射性核种的推断生成量中的至少一个。一个。一个。

【技术实现步骤摘要】
离子注入装置及离子束被照射体
[0001]本申请是申请号为201810529805.3、申请日为2018年5月29日、专利技术名称为“离子注入装置及离子注入方法”的申请的分案申请。


[0002]本申请主张基于2017年5月31日申请的日本专利申请第2017
‑
107477号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
[0003]本专利技术涉及一种离子注入装置及离子注入方法。

技术介绍

[0004]一直以来，已知有如下离子转换机，其具备：设置于离子束的行进路径上并能够使离子束透射的部件；及涂布于该部件的表面，通过与离子束的冲撞，离子束的极性被转换的极性转换物质。
[0005]专利文献1：日本特开2000
‑
156172号公报
[0006]半导体制造工序中，为了改变导电性的目的、改变半导体晶圆的晶体结构的目的等，一般实施对半导体晶圆注入离子的工序。该工序中使用的装置通常被称作离子注入装置。根据离子向晶圆表面的所希望的注入深度，确定离子注入能量。向浅区域的注入中使用低能量的离子束，向深区域的注入中使用高能量的离子束。
[0007]最近，为了向更深区域的注入，对使用比以往的高能量离子注入更高的能量的离子束的所谓的超高能量离子注入的要求正在提高。加速为超高能量的离子有可能与存在于离子注入装置的射束线的部件冲撞而引起核反应。根据所发生的核反应，有可能产生中子束或伽玛射线等放射线。有时还有可能生成放射性物质。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一方式的例示性目的之一在于应对由于使用具有比较高的能量的离子束而有可能产生的核反应。
[0009]根据本专利技术的一个方式，为一种离子注入装置，其特征在于，具备：离子源，构成为生成包含第1非放射性核种的离子的离子束；射束线，构成为支承具有第1被照射区域及第2被照射区域的离子束被照射体；及控制装置，构成为如下，即，所述离子束的能量位于第1能量区域时选择所述第1被照射区域，所述离子束的能量位于比所述第1能量区域高的第2能量区域时选择所述第2被照射区域，所述射束线具备相对位置调整机构，其构成为以使所述第1非放射性核种的离子入射到所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束之间的相对位置，所述第1被照射区域由包含与所述第1非放射性核种不同的第2非放射性核种的第1固体材料形成，所述第2被照射区域由以比所述第1固体材料低的浓度包含所述第2非放射性核种或不包含所述第2非放射性核种的第2固体材料形成。
[0010]根据本专利技术的一个方式，为一种离子注入装置，其特征在于，具备：射束线，构成为支承离子束被照射体，该离子束被照射体具有分配为加速为第1能量区域的离子束用的第1
被照射区域以及分配为加速为比所述第1能量区域高的第2能量区域的离子束用的第2被照射区域；及控制装置，构成为在入射至所述离子束被照射体的离子束的能量位于第1能量区域时选择所述第1被照射区域，在所述离子束的能量位于所述第2能量区域时选择所述第2被照射区域，所述射束线具备相对位置调整机构，其构成为以使所述离子束入射到所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束之间的相对位置。
[0011]根据本专利技术的一个方式，为一种离子束被照射体，其为离子注入装置的射束线上的离子束被照射体，其特征在于，具备位于互不相同的位置的多个被照射区域，所述多个被照射区域包含分配为加速为超过规定的能量阈值的能量的高能量离子束专用的高能量专用被照射区域。
[0012]另外，以上的构成要件的任意的组合或在方法、装置、系统、计算机程序、数据结构、记录介质等之间相互置换本专利技术的构成要件或表达的方式也作为本专利技术的方式而有效。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本专利技术，能够应对由于使用具有比较高的能量的离子束而有可能产生的核反应。
附图说明
[0015]图1是概略表示本专利技术的一实施方式所涉及的离子注入装置的俯视图。
[0016]图2是概略表示图1所示的离子注入装置的构成要件的配置的图。
[0017]图3是例示针对B
‑
C反应的核反应截面积的图。
[0018]图4是例示硼的能量衰减曲线的图。
[0019]图5是表示一实施方式所涉及的离子注入装置的控制装置的概略结构的框图。
[0020]图6(a)至图6(c)是例示设置于离子束被照射体的多个被照射区域的切换结构的示意图。
[0021]图7(a)至图7(d)是例示设置于离子束被照射体的多个被照射区域的切换结构的示意图。
[0022]图8(a)及图8(b)是表示离子束被照射体的被照射区域的例子的示意图。
[0023]图9是例示一实施方式所涉及的离子束被照射体的被照射区域的切换处理的流程图。
[0024]图10是例示一实施方式所涉及的离子束被照射体的被照射区域的切换处理的流程图。
[0025]图11(a)至图11(c)是表示离子束被照射体的其他例的示意图。
[0026]图12是例示一实施方式所涉及的离子束被照射体的被照射区域的其他切换处理的流程图。
[0027]图中：10
‑
离子源，14
‑
高能量多级直线加速单元，40
‑
晶圆，44
‑
晶圆支承部，50
‑
控制装置，54
‑
核反应率运算部，56
‑
放射线量运算部，57
‑
放射性核种生成量运算部，70
‑
离子束被照射体，72
‑
驱动机构，74
‑
被照射区域，74a
‑
第1被照射区域，74b
‑
第2被照射区域，75
‑
固体材料，75a
‑
第1固体材料，75b
‑
第2固体材料，76
‑
母材，77
‑
表层部，82
‑
孔隙板，100
‑
离子注入装置，IB
‑
离子束。
具体实施方式
[0028]以下，参考附图，对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。说明及附图中，对相同或同等的构成要件、部件、处理，标注相同符号，并适当省略重复说明。关于图示的各部的比例尺和形状，为了便于说明，适当进行设定，只要没有特别提及，则并不限定地解释。实施方式为例示，不对本专利技术的范围进行任何限定。实施方式中记述的所有的特征和其组合并不一定是专利技术的本质。
[0029]图1是概略表示本专利技术的一实施方式所涉及的离子注入装置100的俯视图。图2是概略表示图1所示的离子注入装置100的构成要件的配置的图。离子注入装置100适于所谓的高能量离子注入装置。高能量离子注入装置是具有高频线形加速方式的离子加速器与高能量离子传输用射束线的离子注入装置。高能量离子注入装置将在离子源10中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子注入装置，其特征在于，具备：离子源，构成为生成包含第1非放射性核种的离子的离子束；射束线，构成为支承具有第1被照射区域及第2被照射区域的离子束被照射体；及控制装置，其构成为，在所述离子束的能量位于第1能量区域时选择所述第1被照射区域，在所述离子束的能量位于比所述第1能量区域高的第2能量区域时选择所述第2被照射区域，所述射束线具备相对位置调整机构，该相对位置调整机构构成为，以使所述第1非放射性核种的离子入射到所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束之间的相对位置，所述第1被照射区域由包含与所述第1非放射性核种不同的第2非放射性核种的第1固体材料形成，所述第2被照射区域由以比所述第1固体材料低的浓度包含所述第2非放射性核种或不包含所述第2非放射性核种的第2固体材料形成。2.根据权利要求1所述的离子注入装置，其特征在于，所述第1非放射性核种与所述第2非放射性核种为，在所述离子束入射至所述离子束被照射体时，通过所述第1非放射性核种与所述第2非放射性核种的核反应能够产生放射线或者放射性核种。3.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，所述第1非放射性核种为
11
B或
10
B，所述第2非放射性核种为
12
C。4.根据权利要求1至3中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，还具备加速器，该加速器能够将通过所述离子源生成的所述离子束加速为至少4MeV的超高能量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述第2被照射区域具备母材及支承于母材的表层部，所述表层部由所述第2固体材料形成。6.根据权利要求1至5中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述第2固体材料包含原子序数大于所述第2非放射性核种的元素。7.根据权利要求1至6中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，所述离子束被照射体具备与所述第1非放射性核种不同的离子种类用的被照射区域，所述控制装置构成为，对于不包含所述第1非放射性核种的离子束，选择所述不同的离子种类用的被照射区域。8.一种离子注入装置，其特征在于，具备：射束线，构成为支承离子束被照射体，该离子束被照射体具有分配为加速为第1能量区域的离子束用的第1被照射区域以及分配为加速为比所述第1能量区域高的第2能量区域的离子束用的第2被照射区域；及控制装置，其构成为，在入射至所述离子束被照射体的离子束的能量位于第1能量区域时选择所述第1被照射区域，在所述离子束的能量位于所述第2能量区域时选择所述第2被照射区域，所述射束线具备相对位置调整机构，该相对位置调整机构构成为，以使所述离子束入
射到所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束...

【专利技术属性】
技术研发人员：松下浩，大北义明，
申请(专利权)人：住友重机械离子科技株式会社，
类型：发明
国别省市：