JP5394484B2 - ブロードビームの均一性を制御するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
F0=3.3×1016×P(トール)×L(cm)×σ(cm2)
ここで、Pはガス層における圧力(単位はトール)である。Lはビーム方向に沿ったガス層の厚み(単位はcm)である。σは特定の電荷交換反応のための断面積である。中エネルギー(数十KeV程度)での典型的な+1から0への電荷交換反応において、σの値は約4×1016cm2である。
Claims (19)
- 個別に制御されたガスジェットであって、電荷交換イオンの比率を変化させるために制御装置によってガス圧が個別に制御可能なガスジェットの配列を含んでいる差動式ポンピングチェンバーと、
ブロードイオンビームのプロファイルを測定するファラデーカッププロファイラーと
を備えており、
上記差動式ポンピングチェンバーは、上記ガスとイオンとの電荷交換反応により、ブロードイオンビームの初期電荷状態でのイオンの比率を変更し、当該ブロードイオンビームの電荷交換された一部を、磁場を発生する偏向器により除去するものであり、
上記制御装置に供給されるフィードバックに基づいて、上記個別に制御されたガスジェットを調整することにより、所望のブロードイオンビームを生成する、
ことを特徴とするイオンビーム均一性制御システム。 - 上記磁場は、偏向器及び電気的な装置を有する装置を用いて生成される、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。 - 上記ガスは、水蒸気、二酸化炭素、及びキセノンの少なくとも何れかを含んでいる、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。 - 上記ガスとして、高電荷交換断面積を有するガスを用いる、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。 - 上記制御装置は、上記個別に制御されたガスジェットのガス圧を調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。 - 上記個別に制御されたガスジェットには、超音速のガスジェットが含まれる、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。 - 上記個別に制御されたガスジェットが、イオンビームの上流に向かって個別に偏向可能であるか、又は、上記ガスジェットの配列が、イオンビームの上流に向かって偏向可能である、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。 - 上記ガスジェットの配列が、イオンビームの下流に向かって偏向可能である、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。 - 上記ブロードイオンビームが、リボンビームを含んでいる、ことを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム均一性制御システム。
- 第一ビームパスに沿ってイオンビームを生成するパワーソースであって、当該イオンビームが、第一次元(d1)、及び、X−Y平面に垂直な第二次元(d2)を有する偏向器に進入するように構成されたパワーソースに接続されたイオンソースと、
上記イオンビームを受けると共に、ガスジェットの配列を用いて上記イオンビームの初期電荷状態の一部を変更する均一性制御システムであって、当該ガスジェットの圧力を上記イオンビームの一部に対して個別に調整可能な均一性制御システムを含むエンドステーションと、
上記イオンビームを受けると共に、磁気力又は静電気力を用いて、当該イオンビームの方向を第二パスに沿うように変更する磁気的装置又は静電気的装置と、
ファラデーカッププロファイラーを用いて上記イオンビームのプロファイルを決定する制御装置と、
を備えていることを特徴とするイオン注入システム。 - 上記イオンビームは、リボンビームを含んでいる、
ことを特徴とする請求項10に記載のイオン注入システム。 - 磁場は、偏向器及び電気的装置を有する装置を用いて生成される、
ことを特徴とする請求項10に記載のイオン注入システム。 - 上記ガスは、水蒸気、二酸化炭素、及びキセノンの少なくとも何れかを含んでいる、
ことを特徴とする請求項10に記載のイオン注入システム。 - 均一性制御システムを用いてイオンビームを生成するイオンビーム生成方法であって、(a)イオンビームを生成及び抽出するステップと、
(b)第一パスに沿った上記イオンビームの質量を分析するステップと、
(c)均一性制御システムを通過後に、第二パスに沿って上記イオンビームを偏向するステップと、
(d)上記イオンビームのプロファイルを測定するステップと、
(e)上記イオンビームのプロファイルが仕様範囲内である場合に、(g)へ進むステップと、
(f)上記イオンビームのプロファイルが仕様範囲内でない場合に、均一性制御システムによるガスジェット調整後に、(a)へ戻るステップと、
(g)質量分析された均一なリボンビームを、注入対象のワークピースに向き付けするステップと、
を含んでいることを特徴とするイオンビーム生成方法。 - ガスジェットの配列が、差動式ポンピングチェンバー内に配置され、個別のガスジェットが、様々な個別の圧力を有するように構成されている、
ことを特徴とする請求項14に記載のイオンビーム生成方法。 - 上記イオンビームのプロファイルが、ファラデーカッププロファイラーを用いて測定され、当該測定されたプロファイルに基づいて、制御装置により個別のガスジェットの個別の圧力が調整される、
ことを特徴とする請求項14に記載のイオンビーム生成方法。 - 個別のガスジェットの角度が、上記測定されたプロファイルに基づいて調整される、
ことを特徴とする請求項14に記載のイオンビーム生成方法。 - 磁場は、偏向器及び電気的装置を有する装置を用いて生成される、
ことを特徴とする請求項14に記載のイオンビーム生成方法。 - 上記ガスは、水蒸気、二酸化炭素、及びキセノンの少なくとも何れかを含んでいる、
ことを特徴とする請求項14に記載のイオンビーム生成方法。
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