JP2012524376A - 幅広リボンビームの生成および制御のための複合型icpおよびecrプラズマ源 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (17)
- 第1の中心軸と、第1の閉端と、第1の解放端とを有する第1の誘電体シリンダと、
前記第1の誘電体シリンダと連通し、第1のガスを前記第1の誘電体シリンダ中に供給するのに適合した第1のガス吸気口と、
前記第1の誘電体シリンダを取り囲み、高周波パワーを前記第1のガスに誘導的に結合させるのに適合した第1のアンテナと、
を有する第1の誘導結合プラズマ(ICP)源と、
第2の中心軸と、第2の閉端と、第2の解放端とを有する第2の誘電体シリンダと、
前記第2の誘電体シリンダと連通し、第2のガスを前記第2の誘電体シリンダ中に供給するのに適合した第2のガス吸気口と、
前記第2の誘電体シリンダを取り囲み、高周波パワーを前記第2のガスに誘導的に結合させるのに適合した第2のアンテナと、
を有する第2のICP源と、
チャンバ筐体であって、該チャンバ筐体は拡散チャンバを規定し、第1端および第2端であって、前記拡散チャンバの前記第1端は前記第1の誘電体シリンダの前記開口端と連通し、前記拡散チャンバの前記第2端は前記第2の誘電体シリンダの前記解放端と連通している、第1端および第2端と、第2の寸法よりも非常に大きな第1の寸法を有し、該より長い第1の寸法は、前記第1の中心軸に平行である抽出用開口とを有するチャンバ筐体と、
を備えることを特徴とするイオン源。 - 前記第2の中心軸は、前記抽出用開口の前記より長い第1の寸法に平行であり、前記第1の誘電体シリンダの前記第1の中心軸と同軸である、請求項1に記載のイオン源。
- マルチカスプ磁場を生成するための前記チャンバ筐体を取り囲む、追加のマグネットを更に備える、請求項2に記載のイオン源。
- 前記第1のアンテナと連通する第1の高周波電源と、前記第2のアンテナと連通する第2の高周波電源とを更に備え、各々は前記対応するアンテナにパワーを供給するように適合されている、請求項2に記載のイオン源。
- 前記高周波パワーは、2つの独立なマッチング回路により前記第1および第2のアンテナに供給される、請求項4に記載のイオン源。
- 前記抽出用開口付近に位置し、前記拡散チャンバからのイオンの射出を可能にするのに適合した抽出用光学素子を更に備える、請求項2に記載のイオン源。
- 第1の中心軸と、第1の閉端と、第1の解放端とを有する第1のシリンダと、
前記第1のシリンダと連通し、第1のガスを前記第1のシリンダ中に供給するのに適合した第1のガス吸気口と、
前記第1のシリンダを取り囲み前記第1のシリンダ内に軸方向の磁場を生成するのに適合した第1のマグネットと、
前記第1の閉端に隣接し前記第1の誘電体シリンダ中にマイクロ波を導入する第1の誘電体窓であって、前記マイクロ波と前記磁場は前記第1のガスをイオン化するために結合する、第1の誘電体窓と、
を有する第1の電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズマ源と、
第2の中心軸と、第2の閉端と、第2の解放端とを有する第2のシリンダと、
前記第2のシリンダと連通し、第2のガスを前記第2のシリンダ中に供給するのに適合した第2のガス吸気口と、
前記第2のシリンダを取り囲み前記第2のシリンダ内に軸方向の磁場を生成するのに適合した第2のマグネットと、
前記第2の閉端に隣接し前記第2の誘電体シリンダ中にマイクロ波を導入する第2の誘電体窓であって、前記マイクロ波と前記磁場は前記第1のガスをイオン化するために結合する、第2の誘電体窓と、
を有する第2のECRプラズマ源と、
チャンバ筐体であって、該チャンバ筐体は拡散チャンバを規定し、第1端および第2端であって、前記拡散チャンバの前記第1端は前記第1のシリンダの前記開口端と連通し、前記拡散チャンバの前記第2端は前記第2のシリンダの前記解放端と連通している、第1端および第2端と、第2の寸法よりも非常に大きな第1の寸法を有し、該より長い第1の寸法は、前記第1の中心軸に平行である抽出用開口とを有するチャンバ筐体と、
を備えることを特徴とするイオン源。 - マルチカスプ磁場を生成するための前記チャンバ筐体を取り囲む、追加のマグネットを更に備える、請求項7に記載のイオン源。
- 前記第1および第2のマグネットは、複数のソレノイドを備え、前記イオン源は、前記複数のソレノイドにより生成される磁場を制御するための直流電源を更に備える、請求項7に記載のイオン源。
- 前記第1および第2のマグネットは、複数のソレノイドを備え、前記イオン源は、第1および第2の直流電源を更に備え、前記複数のソレノイドの各々は対応する電源により制御される、請求項7に記載のイオン源。
- 前記第1および第2のマグネットは永久磁石からなる、請求項7に記載のイオン源。
- 前記抽出用開口付近に位置し、前記拡散チャンバからのイオンの射出を可能にするのに適合した抽出用光学素子を更に備える、請求項7に記載のイオン源。
- イオンビームの均一性を調整する方法であって、
イオン源を設ける工程であって、前記イオン源は、
第1の中心軸と、第1の閉端と、第1の解放端とを有する第1のシリンダと、
前記第1のシリンダと連通し、第1のガスを前記第1のシリンダ中に供給するのに適合した第1のガス吸気口と、
前記第1のガスをイオン化してプラズマにする第1の手段と、
を有する、誘導結合プラズマ(ICP)源および電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズマ源からなる群から選ばれた第1のプラズマ源と、
第2の中心軸と、第2の閉端と、第2の解放端とを有する第2のシリンダと、
前記第2のシリンダと連通し、第2のガスを前記第2のシリンダ中に供給するのに適合した第2のガス吸気口と、
前記第2のガスをイオン化してプラズマにする第2の手段と、
を有する、誘導結合プラズマ源および電子サイクロトロン共鳴プラズマ源からなる群から選ばれた第2のプラズマ源と、
チャンバ筐体であって、該チャンバ筐体は拡散チャンバを規定し、第1端および第2端であって、前記拡散チャンバの前記第1端は前記第1のシリンダの前記開口端と連通し、前記拡散チャンバの前記第2端は前記第2のシリンダの前記解放端と連通している、第1端および第2端と、第2の寸法よりもずっと大きな第1の寸法を有し、該より長い寸法は、前記第1の中心軸に平行である抽出用開口とを有するチャンバ筐体と、
を備えることを特徴とするものである、工程と、
前記イオン源の特性であって、前記特性は、前記第1および第2のガスをイオン化する手段に関連したパラメータと、前記第1および第2のガスの前記第1および第2のガス吸気口への流量とからなる群から選ばれた特性、を調整する工程と、
を含む方法。 - 前記プラズマ源は、ICP源からなり、前記ガスをイオン化する前記第1および第2の手段が、
前記第1のシリンダを第1の高周波電源と連通する第1のアンテナで取り囲み、
前記第2のシリンダを第2の高周波電源と連通する第2のアンテナで取り囲み、
前記高周波電源を起動する工程であって、前記アンテナの各々にパワーを与え、前記第1および第2のガスをイオン化する前記手段に関連するパラメータは、前記高周波電源の出力を調整するものである、請求項13に記載の方法。 - 前記プラズマ源は、ECRプラズマ源からなり、前記ガスをイオン化する前記第1および第2の手段が、
前記第1のシリンダを第1のソレノイドで取り囲み、
前記第2のシリンダを第2のソレノイドで取り囲み、
電磁波を前記第1および第2のシリンダに導入し、直流電源を起動して前記ソレノイドによって生成された前記磁場プロファイルを制御し、前記第1および第2のガスをイオン化する前記手段に関連するパラメータは、前記ソレノイドにおける電流を調整するものである、請求項13に記載の方法。 - 前記プラズマ源は、ECRプラズマ源からなり、前記ガスをイオン化する前記第1および第2の手段が、
前記第1のシリンダを第1の永久磁石で取り囲み、
前記第2のシリンダを第2の永久磁石で取り囲み、
電磁波を前記第1および第2のシリンダに導入し、
前記第1および第2のガスをイオン化する前記手段に関連するパラメータは、前記永久磁石の軸方向位置を調整するものである、請求項13に記載の方法。 - 前記プラズマ源は、ECRプラズマ源からなり、前記ガスをイオン化する前記第1および第2の手段が、
マイクロ波を前記第1の閉端上の第1の誘電体窓を介して前記第1のシリンダに導入し、
マイクロ波を前記第2の閉端上の第2の誘電体窓を介して前記第2のシリンダに導入し、
前記第1および第2のガスをイオン化する前記手段に関連するパラメータは、前記第1および第2のシリンダに注入された前記マイクロ波のパワーを調整するものである、請求項13に記載の方法。
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