JP2011503801A - イオンビーム注入装置用のプラズマ電子フラッドシステム - Google Patents
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Description
Claims (24)
- プラズマ電子フラッドシステムであって、
気体を含むように構成される放電チェンバーを有するハウジングであって、放電チェンバーの中に存在する、細長抽出スリット、カソードフィラメント、カソードアセンブリ、および複数のアノードとを有するハウジングを備え、
上記細長抽出スリットは、イオン注入システムと直接連絡し、
上記カソードフィラメントは、複数のアノードの間の電位差を通じて複数のアノードに引き込まれる電子を放出し、
上記電子の一部は、上記イオン注入システム内で移動するイオンビームを中和する際に用いられる電子バンドとして、上記細長抽出スリットを介して抽出される、プラズマ電子フラッドシステム。 - 上記カソードフィラメントの直径は、約0.5ミリメートルから3ミリメートルまでであり、
上記カソードフィラメントは、240ミリメートルから500ミリメートルまでの長さを有し、
上記アノードの直径のそれぞれは、約1ミリメートルから10ミリメートルまでであり、
上記アノードのそれぞれは、240ミリメートルから500ミリメートルまでの長さを有する、請求項1に記載のプラズマ電子フラッドシステム。 - 上記放電チェンバーは円筒状であり、約30ミリメートルから200ミリメートルまでの内径を有する、請求項1に記載のプラズマ電子フラッドシステム。
- 上記放電チェンバーは円筒状であり、約30ミリメートルから200ミリメートルまでの内径を有し、
上記放電チェンバーは、240ミリメートルから500ミリメートルまでの長さを有し、
上記抽出スリットは、約1ミリメートルから50ミリメートルまでの幅と、約200ミリメートルから450ミリメートルまでの長さを有する、請求項1に記載のプラズマ電子フラッドシステム。 - 上記カソードフィラメントは、グラファイト、タングステン、モリブデン、またはタンタルからなる材料で製造されており、
複数のアノードは、グラファイト、アルミニウム、タングステン、またはモリブデンからなる材料で製造されている、請求項1に記載のプラズマ電子フラッドシステム。 - 上記放電チェンバー内のキセノンガスの分圧は、約5×10−5から1×10−4Torrであり、
上記放電チェンバー内の気体は、キセノン、アルゴン、またはキセノンとアルゴンの混合物を含む、請求項1に記載のプラズマ電子フラッドシステム。 - 上記カソードと上記ハウジングとはおよそ同じ電位にあり、上記アノードは、上記カソードおよび上記ハウジングに対して陽極電圧にてバイアスされる、請求項1に記載のプラズマ電子フラッドシステム。
- イオン注入システムであって、
縦方向の通路に沿ってイオンビームを生成するイオンソースと、
質量に応じて変化する軌道においてイオンビームのイオンを偏向するために上記通路にわたって磁界を形成するビームラインシステムと、
電子をイオンビームに与えるためのプラズマ電子フラッドシステムとを備え、
上記プラズマ電子フラッドシステムは、複数のアノードと、カソードフィラメントと、カソードアセンブリと、細長抽出スリットとを有するハウジング内に放電チェンバーを備え、
上記カソードフィラメントは、電位差を通じて複数のアノードに引き込まれる電子を放出し、
上記細長抽出スリットは、上記電子の一部を細長バンドとしてイオンビームの中へ放出し、
質量分析され中和されたイオンビームを上記ビームラインシステムから受け取り、質量分析され中和されたイオンビームを用いて、注入のための通路に沿って少なくとも1つのワークピースを支持する端部ステーションを備える、イオン注入システム。 - 上記カソードフィラメントの直径は約0.9ミリメートルであり、
上記アノードの直径は約3ミリメートルである、請求項9に記載のイオン注入システム。 - 上記イオンビームは、幅と高さとを有するリボンイオンビームを構成し、
上記幅は上記高さよりも大きい、請求項9に記載のイオン注入システム。 - 電子の細長バンドは、上記イオンビームの長さを横断するイオンビームに成形される、請求項9に記載のイオン注入システム。
- 上記放電チェンバー内のキセノンの分圧は約5×10−5Torrから1×10−4Torrであり、
上記放電チェンバー内の気体はキセノンとアルゴンとを含み、
上記カソードフィラメントは、グラファイト、タングステン、モリブデン、またはタンタルからなる材料で製造されており、
上記複数のアノードは、グラファイト、アルミニウム、タングステン、またはモリブデンで製造されている、請求項9に記載のイオン注入システム。 - カソードフィラメント電流は約15から80ampsである、請求項9に記載のイオン注入システム。
- 電子をリボンイオンビームに導入する方法であって、
放電チェンバー内でカソードフィラメントに電圧を加える工程と、
上記カソードと、放電チェンバーハウジングと、アノードとをバイアスする工程と、
細長抽出スリットを介して電子をリボンイオンビームに放出する工程とを含む、方法。 - アノード電圧よりも低い電圧に、上記カソードの電圧と上記放電チェンバーの電圧とをバイアスする、請求項15に記載の方法。
- 上記放電チェンバーは気体を含み、
上記放電チェンバー内の圧力は約5×10−5Torrから1×10−4Torrであり、
上記気体はキセノンとアルゴンとを含む、請求項15に記載の方法。 - 上記方法は、タウンゼント放電モードで実行される、請求項15に記載の方法。
- カソード電流は約40ampsであり、
上記カソードおよび放電チェンバーハウジングは、周囲と比べて−20ボルトから20ボルトまでの間にあり、
上記アノード電圧は30ボルトから100ボルトまでの間である、請求項15に記載の方法。 - イオン注入システムにおいてリボンイオンビームを用いてワークピースに注入を施す方法であって、
リボンイオンビームを生成する工程と、
上記リボンイオンビームを質量分析する工程と、
電子の細長バンドを上記リボンイオンビームに供給する工程と、
少なくとも1つのワークピースに、上記リボンイオンビームからのイオンを注入するために、上記質量分析されたリボンイオンビームを上記少なくとも1つのワークピースに供給する工程とを含む、方法。 - 電子の細長バンドを供給する工程は、
プラズマ電子フラッドシステムを供給する工程を含み、上記プラズマ電子フラッドシステムは、気体を含むように構成される放電チェンバーを有するハウジングを備え、また、細長抽出スリット、カソードアセンブリ、カソードフィラメント、およびその中に存在する複数のアノードとを備え、
上記細長抽出スリットは、上記イオン注入システムと直接連絡しており、
上記カソードフィラメントは、上記複数のアノードの間の電位差を通じて上記複数のアノードに引き込まれる電子を放出し、
電子の細長バンドは、上記イオン注入システム内を移動する上記リボンイオンビームを中和する際に用いられる上記細長抽出スリットを介して放電される、請求項20に記載の方法。 - 上記カソードの電圧と上記放電チェンバーハウジングの電圧とが、上記アノードの電圧よりも低い電圧にバイアスされ、
上記放電チェンバー内の圧力は、約5×10−5Torrから1×10−4Torrであり、
上記気体はキセノンを含み、
上記システムはタウンゼント放電モードで作動する、請求項20に記載の方法。 - カソード電流は約40ampsであり、
上記カソードおよび上記放電チェンバーハウジングは、ゼロボルトに設定され、
上記アノードの電圧は100ボルトに設定される、請求項20に記載の方法。 - イオンビームを用いてワークピースに注入を施すためのイオン注入システムであって、
リボンイオンビームを生成するための手段と、
リボンイオンビームを質量分析するための手段と、
電子の細長バンドを、上記質量分析されたリボンイオンビームに供給するための手段と、
ワークピースに上記リボンイオンビームからのイオンを注入するために、上記質量分析されたリボンイオンビームを上記ワークピースに供給するための手段とを備える、イオン注入システム。 - 電子の細長バンドを供給するための手段は、
少なくとも1つの気体と、カソードアセンブリと、カソードフィラメントと、その中に存在する複数のアノードとを含むように構成される細長電子スリットを放電チェンバーに設けることを含み、
上記細長抽出スリットは、上記イオン注入システムと直接連絡し、
上記カソードフィラメントは、複数のアノードの間の電位差を通じて上記複数のアノードに引き込まれる電子を放出し、
上記カソードの電圧と上記放電チェンバーハウジングの電圧とを、上記アノードの電圧よりも低い電圧にバイアスし、
上記放電チェンバー内の圧力は約5×10−5Torrから1×10−4Torrであり、
上記システムはタウンゼント放電モードで作動する、請求項24に記載のイオン注入システム。
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