JP2015153468A5

JP2015153468A5 -

Info

Publication number: JP2015153468A5
Application number: JP2014023531A
Authority: JP
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2034-02-10

Claims

イオン注入装置のビーム平行化器であって、
基準軌道に対し平行化されたビームを前記ビーム平行化器の出口に生成するように、前記基準軌道に沿って配列されている複数の加速または減速レンズ部と、
前記複数のレンズ部を囲む真空容器と、を備え、
前記複数のレンズ部の各々は、少なくとも２つの電極から構成される弓形状湾曲ギャップを形成し、前記弓形状湾曲ギャップに印加される電場により前記基準軌道に対しビーム進行方向のなす角度を変えるよう構成されており、
前記複数のレンズ部のうち一のレンズ部の一方の電極と当該レンズ部に隣接するレンズ部の他方の電極を同電位に構成するとともに、
空間部が前記複数のレンズ部のうち一のレンズ部と当該レンズ部に隣接するレンズ部との間に設けられており、前記空間部は、前記基準軌道上のビーム平行化平面と垂直に交差する方向に向けられており、前記基準軌道を含む内側領域が、前記真空容器と前記複数のレンズ部の間となる外側領域へと前記空間部を通じて連通されていることを特徴とするビーム平行化器。
前記複数のレンズ部は、上部構造と下部構造とに分割されており、前記上部構造と前記下部構造との間に前記基準軌道を含む内側領域が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のビーム平行化器。
前記複数のレンズ部は、前記上部構造と前記下部構造との相対位置を前記基準軌道に対して調整可能であるよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載のビーム平行化器。
前記複数のレンズ部の各々は、前記弓形状湾曲ギャップを定める湾曲面を各々が備える一対の電極部材を備え、各電極部材は、前記基準軌道に近接する電極中央部から両側にビーム輸送空間の外縁へと延びる背面を前記湾曲面と反対側に備え、
前記空間部は、前記隣接するレンズ部に近い前記一のレンズ部の電極部材の背面と、前記一のレンズ部に近い前記隣接するレンズ部の電極部材の背面との間に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のビーム平行化器。
前記真空容器は、前記基準軌道の一方側と他方側とにそれぞれ容器壁を備え、
前記一対の電極部材の各々は、前記基準軌道を挟んで離間配置される一組の電極片を備え、前記一組の電極片の一方は前記基準軌道の一方側の前記容器壁に支持され、前記一組の電極片の他方は前記基準軌道の他方側の前記容器壁に支持されていることを特徴とする請求項４に記載のビーム平行化器。
各電極片は、弓形に湾曲した棒状体に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のビーム平行化器。
各電極部材の背面は、前記湾曲面に沿って湾曲していることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載のビーム平行化器。
少なくとも１つのレンズ部は、前記基準軌道から遠い側で前記空間部を覆う蓋部を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のビーム平行化器。
前記蓋部は、前記空間部を通じた前記内側領域の真空排気を許容するよう構成されていることを特徴とする請求項８に記載のビーム平行化器。
前記複数のレンズ部の少なくとも一部を支持するベースプレートが前記複数のレンズ部の外側領域に設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のビーム平行化器。
前記ベースプレートは、前記空間部を通じた前記内側領域の真空排気を許容するよう構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のビーム平行化器。
少なくとも１つの電極部材または電極片が絶縁体または導電体を介して前記ベースプレートに取り付けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のビーム平行化器。
前記ベースプレートは、前記真空容器に対し移動可能に構成され、前記ベースプレートと前記真空容器との間に前記ベースプレートを案内する案内部が設けられていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載のビーム平行化器。
前記真空容器は、開閉可能な壁部を備え、前記案内部は、前記壁部を通じて前記ベースプレートを前記真空容器の外に引き出し可能に構成されていることを特徴とする請求項１３に記載のビーム平行化器。
前記複数のレンズ部に給電するよう構成されている給電部をさらに備え、
前記給電部は、前記真空容器の外から給電され、前記真空容器と前記複数のレンズ部との間に配置されている給電プレートを備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載のビーム平行化器。
前記給電部は、前記複数のレンズ部の少なくとも１つの電極部材または電極片に前記給電プレートから給電するための端子部を備え、
前記端子部は、前記複数のレンズ部がイオン注入のための定位置にあるとき前記給電プレートと前記少なくとも１つの電極部材または電極片との間で圧縮される弾性導体を備えることを特徴とする請求項１５に記載のビーム平行化器。
前記給電プレートは、前記真空容器の開閉可能な壁部とは反対側の壁部と前記複数のレンズ部との間に配置されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載のビーム平行化器。
前記ビーム平行化器の入口の上流にビームを遮蔽するビームダンプ部が設けられていることを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載のビーム平行化器。
前記複数のレンズ部は、複数の加速レンズ部と複数の減速レンズ部とを備え、加速レンズ部と減速レンズ部とが交互に配列されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載のビーム平行化器。
各々の入口加速電極部材及び出口減速電極部材の両端部には、延長電極部を備えるよう構成し、加速または減速の同電位の電界領域を保持するよう構成したことを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載のビーム平行化器。
前記弓形状湾曲ギャップは、前記平行化されたビームの前記基準軌道に垂直な断面における短手方向に向けられており、前記基準軌道を含む内側領域が前記複数のレンズ部の外側領域へと前記弓形状湾曲ギャップを通じて連通されていることを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載のビーム平行化器。
イオン注入装置のビーム平行化器であって、
基準軌道に対し平行化されたビームを前記ビーム平行化器の出口に生成する少なくとも１つのレンズ部を備え、
前記少なくとも１つのレンズ部の各々は、弓形状湾曲ギャップを形成する一対の電極部材を備え、前記弓形状湾曲ギャップに印加される電場により前記基準軌道に対しビーム進行方向のなす角度を変えるよう構成されており、
前記一対の電極部材の各々は、複数の弓形状に湾曲した電極片を備えることを特徴とするビーム平行化器。
イオン注入装置のビーム平行化器であって、
基準軌道に対し平行化されたビームを前記ビーム平行化器の出口に生成する少なくとも１つのレンズ部と、
前記少なくとも１つのレンズ部を囲み、前記基準軌道の一方側と他方側とにそれぞれ容器壁を備える真空容器と、を備え、
前記少なくとも１つのレンズ部の各々は、弓形状湾曲ギャップを形成する一対の電極部材を備え、前記弓形状湾曲ギャップに印加される電場により前記基準軌道に対しビーム進行方向のなす角度を変えるよう構成されており、
前記一対の電極部材の各々は、前記基準軌道を挟んで離間配置される一組の電極片を備え、前記一組の電極片の一部は前記基準軌道の一方側の前記容器壁に支持され、前記一組の電極片の他の一部は前記基準軌道の他方側の前記容器壁に支持されていることを特徴とするビーム平行化器。
請求項１から２３のいずれかに記載のビーム平行化器を備えるビーム輸送ラインユニットと、
イオンビームを生成するイオンビーム生成ユニットと、
前記イオンビームを加速する高エネルギー多段直線加速ユニットと、
高エネルギーに加速されたイオンビームを前記ビーム輸送ラインユニットへと方向変換する偏向ユニットと、を備えることを特徴とする高エネルギーイオン注入装置。
ビームラインの基準軌道の両側にビームをスキャンするビーム走査器をさらに備え、
前記複数のレンズ部の各々は、前記基準軌道の両側にスキャンされたビームを、基準軌道側に近づく方向に偏向させることにより、前記複数のレンズ部を通過したビームの軌道が基準軌道と平行になるように調整するよう構成されていることを特徴とする請求項２４に記載の高エネルギーイオン注入装置。
基準軌道に対し平行化されたビームを生成するように複数の弓形状湾曲ギャップのそれぞれに電場を印加することと、
前記複数の弓形状湾曲ギャップのうち一の弓形状湾曲ギャップと当該弓形状湾曲ギャップに隣接する弓形状湾曲ギャップとの間に形成される空間部を通じて前記基準軌道を含む内側領域の真空排気をすることと、を備え、
前記空間部は、前記平行化されたビームの前記基準軌道に垂直な断面における短手方向に向けられていることを特徴とするビーム平行化方法。