JP5576397B2 - 走査型フィールド効果が軽減されたイオン注入 - Google Patents
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Description
Claims (20)
- イオンをワークピースに注入するためのイオン注入システムであって、
イオンビームを生成するように構成されたイオンビーム源と、
生成された上記イオンビームを質量分析するための質量分析器と、
走査用コイルに電流を供給することにより、上記ワークピースを横切って上記イオンビームを走査するように構成されたスキャナーと、
上記イオンビームに対するスキャナーのゼロフィールド効果に関して上記イオンビームの少なくとも1つの焦点特性を調整するように構成された調整用フィールドを備えている焦点調整用構成要素と、
上記焦点調整用構成要素に結合されており、上記焦点調整用構成要素に時間変化する電流を供給し、周波数が上記スキャナーの上記走査用コイルに流れる電流の周波数の2倍のパルスであり、ゼロフィールド効果の影響が現れ得るときに上記スキャナーにおける上記走査用コイルに供給される電流であるゼロ電流に対応するように位相が調整されたパルスであるパルス波形を与える電源と、
を備えていることを特徴とするイオン注入システム。 - 上記焦点特性は、ビームサイズ、ビーム電流、又は、ビームサイズとビーム電流との両方を含んでいる、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、上記イオンビームが上記ワークピースを横切って走査される際に、上記イオンビームの上記焦点特性が一定となるように上記焦点特性を調整する、ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。
- 上記焦点調整用構成要素は、上記イオンビームが上記ワークピースを横切って走査される際に、イオン放射が一定となるように上記焦点特性を調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記スキャナーは、上記イオンビームの近傍に走査用フィールドを備えており、
上記焦点調整用構成要素は、上記フィールドの強度に関連して上記イオンビームの上記焦点特性を調整するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記調整用フィールドは、上記走査用フィールドが閾値よりも小さく、かつゼロに接近するにつれて上記走査用フィールドと逆比の関係を有する調整用フィールド強度であって、上記走査用フィールドが閾値よりも小さく、かつゼロに接近するにつれて強度が増大されるような、調整用フィールド強度を有している、
ことを特徴とする請求項5に記載のイオン注入システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、走査方向軸に沿った上記イオンビームの位置に関連して上記イオンビームの上記焦点特性を調整するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、上記スキャナーにより誘導された上記イオンビームの角偏向に関連して上記イオンビームの上記焦点特性を調整するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記イオンビームのプロファイル特性を測定するように構成されたビームプロファイリング用構成要素を更に備えており、
上記焦点調整用構成要素は、上記プロファイル特性に係る、上記イオンビームの上記焦点特性を調整するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、
上記イオンビームのパスの周囲にて互いに離れている焦点調整用電極を有する、一又は複数の電気的な4重極と、
時間変化する電位を少なくとも2つの上記焦点調整用電極に供給する、上記焦点調整用電極に結合された電源と、
を備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、
上記イオンビームのパスの周囲にて互いに離れている焦点調整用磁極を有する、一又は複数の磁気的な4重極と、
時間変化する電流を少なくとも1つの焦点調整用コイルに供給する、上記焦点調整用コイルに結合された電源と、
を備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載のイオン注入システム。 - イオン注入システムにおいてイオンビームをワークピースに供給するための走査システムであって、
走査用コイルに電流を供給することにより、イオンビームを受け入れるために、そしてワークピースに向き付けられた走査されたイオンビームを生成するように構成されたスキャナーと、
上記イオンビームのプロファイル特性を測定するように構成されたビームプロファイリング用構成要素と、
上記ビームプロファイリング用構成要素により測定された上記プロファイル特性に関連して上記イオンビームの焦点特性を調整するように構成された焦点調整用構成要素と、
上記焦点調整用構成要素に結合されており、上記焦点調整用構成要素に時間変化する電流を供給し、周波数が上記スキャナーの上記走査用コイルに流れる電流の周波数の2倍のパルスであり、ゼロフィールド効果の影響が現れ得るときに上記スキャナーにおける上記走査用コイルに供給される電流であるゼロ電流に対応するように位相が調整されたパルスであるパルス波形を与える電源と、
を備えており、
上記焦点調整用構成要素は、ゼロフィールド効果を相殺するためにそこに結合された調整用フィールドを含んでおり、
上記焦点特性を調整するために上記調整用フィールドを変化させるように構成されている、
ことを特徴とする走査システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、上記ワークピースを横切って走査されたイオンビームのプロファイルが一定になるように上記イオンビームの上記焦点特性を調整するように構成されている、
ことを特徴とする請求項12に記載の走査システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、上記ワークピースを横切って注入されたイオンの濃度が一定になるように上記イオンビームの上記焦点特性を調整するように構成されている、
ことを特徴とする請求項12に記載の走査システム。 - 上記スキャナーは、ビームパスに対して略垂直な走査方向軸に沿って上記イオンビームを走査するように構成されており、
上記焦点調整用構成要素は、上記走査方向軸に沿った上記イオンビームの位置に関連して上記イオンビームの上記焦点特性を調整するように構成されている、
ことを特徴とする請求項12に記載の走査システム。 - 上記焦点特性は、ビームサイズ、ビーム電流、又は、ビームサイズとビーム電流との両方を含んでいる、
ことを特徴とする請求項12に記載のイオン注入システム。 - 上記焦点調整用構成要素は、
上記イオンビームのパスの周囲にて互いに離れている焦点調整用電極を有する、一又は複数の電気的な4重極と、
時間変化する電位を少なくとも2つの上記焦点調整用電極に供給する、上記焦点調整用電極に結合された電源と、
を備えている、
ことを特徴とする請求項12に記載のイオン注入システム。 - イオン注入システムにおいてイオンビームを供給する方法であって、
イオンビームを生成する工程と、
走査用コイルに電流を供給することにより、生成された上記イオンビームを、走査されたイオンビームを生成するための走査用フィールドを用いて走査する工程と、
上記イオンビームの焦点特性を測定する工程と、
測定された上記焦点特性からゼロフィールド効果を決定する工程と、
調整用フィールド用構成要素により生成された調整用フィールドの強度を変化させることにより、上記ゼロフィールド効果に関して上記イオンビームの上記焦点特性を調整する工程と、
上記調整する工程に結合されており、上記調整する工程に時間変化する電流を供給し、周波数が上記走査する工程において上記走査用コイルに流れる電流の周波数の2倍のパルスであり、ゼロフィールド効果の影響が現れ得るときに上記走査する工程における上記走査用コイルに供給される電流であるゼロ電流に対応するように位相が調整されたパルスであるパルス波形を与える工程と、
を含んでいる、
ことを特徴とする方法。 - 上記イオンビームは走査方向軸に沿って走査され、
上記イオンビームの上記焦点特性は、上記走査方向軸に沿った上記イオンビームの位置に関連して調整され、
上記焦点特性は、ビームサイズ、ビーム電流、又は、ビームサイズとビーム電流との両方を含んでいる、
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 上記イオンビームは、走査方向軸に沿って走査され、
上記調整用フィールドの強度は、走査方向軸に沿った上記イオンビームの位置が変化するにつれて変化し、
上記走査用フィールドが閾値よりも小さく、そしてゼロに接近しているとき、上記調整用フィールドはスキャナーの上記フィールドと逆比の関係を有し、上記調整用フィールドは増大される、
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
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