JP2000228299A5 - イオン注入装置のリニア加速器用の共振器 - Google Patents
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リニア加速器(68)において所定の周波数で共振するための共振器(70)であって、
(a) 長手軸線(99)を有し、低電圧の第1端部(94)と高電圧の第2端部(96)を備える固定位置の誘導コイル(90)と、
(b) この誘導コイルに接続される無線周波数(RF)入力と、
(c) 前記誘導コイルと並列に電気接続されたコンデンサ(Cs)と、
(d) 長手軸線(98)を有し、前記誘導コイル(90)の高電圧の前記第2端部(96)に配置される円筒状のドリフトチューブ(97)とを含み、
このチューブの長手軸線(98)と前記誘導コイル(90)の長手軸線(99)が互いにほぼ平行になっていることを特徴とする共振器。
【請求項2】
低電圧の前記第1端部(94)は、電気的にアースされていることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項3】
前記RF入力は、第2コンデンサ(Cc)を介して誘導コイル(90)に容量結合されていることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項4】
前記所定の周波数は、少なくとも27メガヘルツ(MHz)であることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項5】
前記誘導コイル(90)は、銅で作られていることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項6】
リニア加速器(68)において所定の周波数で共振するための共振器(70)であって、
(a) 長手軸線(99)を有し、低電圧の第1端部(94)と高電圧の第2端部(96)を備える固定位置の誘導コイル(90)と、
(b) この誘導コイルに接続される無線周波数(RF)入力と、
(c) 前記誘導コイルと並列に電気接続されたコンデンサ(Cs)と、
(d) 長手軸線(98)を有し、前記誘導コイル(90)の高電圧の前記第2端部(96)に配置される円筒状のドリフトチューブ(97)とを含み、
このチューブの長手軸線(98)と前記誘導コイル(90)の長手軸線(99)が互いにほぼ平行になっていることを特徴とする共振器。
【請求項7】
低電圧の前記第1端部(94)は、電気的にアースされていることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項8】
前記RF入力は、第2コンデンサ(Cc)を介して前記誘導コイル(90)に容量結合されていることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項9】
前記所定の周波数は、少なくとも27メガヘルツ(MHz)であることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項10】
前記誘導コイル(90)は、銅で作られていることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項11】
前記誘導コイル(90)は、複数のほぼ円形のコイルセグメント(90a〜90n)からなり、各コイルセグメントは、多角形断面を有し、隣接するコイルセグメントの平坦な面(122)が互いに対面していることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項12】
前記多角形断面は、長さX、幅Yの寸法を有するほぼ矩形状であり、長さXは、隣接する前記コイルセグメント(90a〜90n)の平坦な面(122)を形成することを特徴とする請求項11記載の共振器。
【請求項13】
前記コイルセグメント(90a〜90n)は、コイルを冷却する媒体を導くために、2チャンネルの通路を備え、該通路は、前記誘導コイルの第1端部(94)においてそれぞれ入口(100)と出口(102)が分離する、入口通路(118)と出口通路(120)からなり、これらの通路(118,120)は、互いに前記誘導コイルの第2端部(96)において連結されかつ連通していることを特徴とする請求項11記載の共振器。
【請求項1】
リニア加速器(68)において所定の周波数で共振するための共振器(70)であって、
(a) 長手軸線(99)を有し、低電圧の第1端部(94)と高電圧の第2端部(96)を備える固定位置の誘導コイル(90)と、
(b) この誘導コイルに接続される無線周波数(RF)入力と、
(c) 前記誘導コイルと並列に電気接続されたコンデンサ(Cs)と、
(d) 長手軸線(98)を有し、前記誘導コイル(90)の高電圧の前記第2端部(96)に配置される円筒状のドリフトチューブ(97)とを含み、
このチューブの長手軸線(98)と前記誘導コイル(90)の長手軸線(99)が互いにほぼ平行になっていることを特徴とする共振器。
【請求項2】
低電圧の前記第1端部(94)は、電気的にアースされていることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項3】
前記RF入力は、第2コンデンサ(Cc)を介して誘導コイル(90)に容量結合されていることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項4】
前記所定の周波数は、少なくとも27メガヘルツ(MHz)であることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項5】
前記誘導コイル(90)は、銅で作られていることを特徴とする請求項1記載の共振器。
【請求項6】
リニア加速器(68)において所定の周波数で共振するための共振器(70)であって、
(a) 長手軸線(99)を有し、低電圧の第1端部(94)と高電圧の第2端部(96)を備える固定位置の誘導コイル(90)と、
(b) この誘導コイルに接続される無線周波数(RF)入力と、
(c) 前記誘導コイルと並列に電気接続されたコンデンサ(Cs)と、
(d) 長手軸線(98)を有し、前記誘導コイル(90)の高電圧の前記第2端部(96)に配置される円筒状のドリフトチューブ(97)とを含み、
このチューブの長手軸線(98)と前記誘導コイル(90)の長手軸線(99)が互いにほぼ平行になっていることを特徴とする共振器。
【請求項7】
低電圧の前記第1端部(94)は、電気的にアースされていることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項8】
前記RF入力は、第2コンデンサ(Cc)を介して前記誘導コイル(90)に容量結合されていることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項9】
前記所定の周波数は、少なくとも27メガヘルツ(MHz)であることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項10】
前記誘導コイル(90)は、銅で作られていることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項11】
前記誘導コイル(90)は、複数のほぼ円形のコイルセグメント(90a〜90n)からなり、各コイルセグメントは、多角形断面を有し、隣接するコイルセグメントの平坦な面(122)が互いに対面していることを特徴とする請求項6記載の共振器。
【請求項12】
前記多角形断面は、長さX、幅Yの寸法を有するほぼ矩形状であり、長さXは、隣接する前記コイルセグメント(90a〜90n)の平坦な面(122)を形成することを特徴とする請求項11記載の共振器。
【請求項13】
前記コイルセグメント(90a〜90n)は、コイルを冷却する媒体を導くために、2チャンネルの通路を備え、該通路は、前記誘導コイルの第1端部(94)においてそれぞれ入口(100)と出口(102)が分離する、入口通路(118)と出口通路(120)からなり、これらの通路(118,120)は、互いに前記誘導コイルの第2端部(96)において連結されかつ連通していることを特徴とする請求項11記載の共振器。
図1には、一般的な高エネルギーイオン注入装置10のブロック図が示されている。このイオン注入装置は、3つの部分またはサブシステム、すなわち、(a) 所望の電流とエネルギーのイオンビーム17を出力するために高電圧源16によって電力が供給されるイオン源14を含むターミナル12と、(b) イオンビームによって注入されるウエハWを支持する回転ディスク20を含む端部ステーション18と、(c) ターミナル12と端部ステーション18の間に位置し、質量分析磁石24と無線周波(RF)リニア加速器26(linac)を含むビームラインアセンブリ22とを備えている。最終のエネルギー磁石(図1では省略)は、リニア加速器26と回転ディスクの間に配置することができる。
CとLの値は、回路が共振状態を達成するように選択され、大きい振幅の正弦波電圧が加速電極32に与えられる。この加速電極32と設置電極34,36は、公知のプッシュプル方式で通過するイオンブームを加速し、パケット内に束ねられる(bunched into packets)。RF正弦波電極電圧の負の半サイクルの間、正に荷電されたイオンパケットがギャップ38を横切って第1接地電極34から加速される(加速電極32によって引っ張られる)。正弦波サイクルの変移点では、電極32はニュートラル状態であり、イオンパケットは、電極32(またドリフトチューブともいう。)を通過して低速度でドリフトする。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
このような事情に鑑みて、本発明は、イオン注入装置のリニア加速器用の共振器を提供することを目的としている。
【発明が解決しようとする課題】
このような事情に鑑みて、本発明は、イオン注入装置のリニア加速器用の共振器を提供することを目的としている。
【0016】
【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、リニア加速器において所定の周波数で共振するための共振器であって、長手軸線を有し、低電圧の第1端部と高電圧の第2端部を備える固定位置の誘導コイルと、この誘導コイルに接続される無線周波数入力と、前記誘導コイルと並列に電気接続されたコンデンサと、長手軸線を有し、前記誘導コイルの高電圧の第2端部に配置される円筒状のドリフトチューブとを含み、このチューブの長手軸線と前記誘導コイルの長手軸線が互いにほぼ平行になっていることを特徴としている。この誘導コイルは、複数のほぼ円形状のコイルセグメントを有し、各コイルセグメントが多角形の断面を有し、隣接するコイルセグメントの平坦な面が互いに対面している。多角形断面が長さxと幅yの寸法を有する長方形で、前記xの長さ寸法が隣接するコイルセグメントの平坦な面を定める。コイルセグメントは、2チャンネル構造で、コイル冷却媒体をコイルに導く2チャンネル構造であり、コイルの第1端部で入口と出口が分離する入口通路と出口通路を有し、前記入口通路と出口通路がコイルの第2端部で連通するように接続されている。
【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、リニア加速器において所定の周波数で共振するための共振器であって、長手軸線を有し、低電圧の第1端部と高電圧の第2端部を備える固定位置の誘導コイルと、この誘導コイルに接続される無線周波数入力と、前記誘導コイルと並列に電気接続されたコンデンサと、長手軸線を有し、前記誘導コイルの高電圧の第2端部に配置される円筒状のドリフトチューブとを含み、このチューブの長手軸線と前記誘導コイルの長手軸線が互いにほぼ平行になっていることを特徴としている。この誘導コイルは、複数のほぼ円形状のコイルセグメントを有し、各コイルセグメントが多角形の断面を有し、隣接するコイルセグメントの平坦な面が互いに対面している。多角形断面が長さxと幅yの寸法を有する長方形で、前記xの長さ寸法が隣接するコイルセグメントの平坦な面を定める。コイルセグメントは、2チャンネル構造で、コイル冷却媒体をコイルに導く2チャンネル構造であり、コイルの第1端部で入口と出口が分離する入口通路と出口通路を有し、前記入口通路と出口通路がコイルの第2端部で連通するように接続されている。
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