JP6421181B2 - イオンビームを制御するための装置及び方法並びにイオン注入装置 - Google Patents
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Description
本願は2013年10月22日に出願された米国仮特許出願第61/894,069号の優先権を主張するものである。
Claims (14)
- 第1の状態においてイオンビームを走査し、前記イオンビームを第1の発散角を有する発散イオンビームとして出力するように構成され、第2の状態において、前記イオンビームを走査することなく、前記イオンビームを、第2の発散角を画定する1セットのリボンビームの軌道を有するリボンビームとして、送出するように構成されている、スキャナと、
コリメータの一側面に沿って前記発散イオンビームを受け、前記発散イオンビームをコリメートされたイオンビームとして出力するように構成されたコリメータと、
前記コリメータの前記側面に隣接して延在し、ビーム調整要素の長さに沿って位置する複数の電流コイルを含む、前記ビーム調整要素と、
前記スキャナが前記第1の状態にあるとき、第1の信号を前記ビーム調整要素に送信して前記発散イオンビームのイオン軌道を第1セットの軌道から第3の発散角を画定する第2セットの軌道へ調整するように構成されたコントローラと、を含み、
前記第2セットの軌道は、前記第1セットの軌道よりも、前記リボンビームの軌道により厳密に一致し、前記第3の発散角は、前記第1の発散角よりも、前記第2の発散角により厳密に一致する、イオンビームを制御するための装置。 - 前記ビーム調整要素は、前記スキャナが前記第1の状態にあるとき、前記発散イオンビームに隣接した複数のそれぞれの場所において複数の磁場を調整するように構成されており、
前記複数の磁場の強度は、前記ビーム調整要素の中心部から前記ビーム調整要素の各側の周縁部へ増大する、請求項1記載の装置。 - 前記第1の状態において、前記スキャナは、スポットビームを受け取り、前記発散イオンビームを第1のソース位置に第1のソースを規定する第1の発散角を有する第1の発散イオンビームとして生成するように構成され、且つ前記第2の状態において、前記スキャナは、前記第1のソース位置の上流の第2のソース位置に第2のソースを規定する第2の発散角を有する第2の発散イオンビームとしてリボンビームを出力するように構成されている、請求項1記載の装置。
- 前記コリメータは磁気コリメータである、請求項1記載の装置。
- 前記ビーム調整要素は、前記スキャナが前記第2の状態にあるとき、前記発散イオンビームに隣接した場所において少なくとも一つの磁場を調整することによって、リボンビームモードにおいてビーム均一性を調整するように動作する、請求項1記載の装置。
- イオンビームを発生するイオン源と、
第1の発散角を有するスポットビームモードにおけるときに、前記イオンビームを発散イオンビームとして送出し、リボンビームモードにおいて、前記イオンビームを走査することなく、前記イオンビームを、第2の発散角を画定する1セットのリボンビームの軌道を有するリボンビームとして、送出するように構成されている、スキャナと、
前記発散イオンビームをコリメータの一側面で受け取り、前記発散イオンビームをコリメートされたイオンビームとして出力するコリメータと、
前記コリメータの前記側面に隣接して延在し、ビーム調整要素の長さに沿って位置する複数の電流コイルを含む、前記ビーム調整要素と、
前記動作モードが第3の発散角を画定する前記スポットビームモードであるとき、前記ビーム調整要素に信号を送信して前記発散イオンビームのイオン軌道を第1セットの軌道から第2セットの軌道へ調整するように構成されたコントローラと、を含み、
前記第2セットの軌道は、前記第1セットの軌道よりも、前記リボンビームの軌道により厳密に一致し、前記第3の発散角は、前記第1の発散角よりも、前記第2の発散角により厳密に一致する、イオン注入装置。 - 前記コントローラは前記スキャナを前記ビームスポットモードに活性化し、前記スキャナを前記リボンビームモードに非活性化するように構成されている、請求項6記載のイオン注入装置。
- 前記スキャナは前記イオンビームをスポットビームとして受け取り、前記イオンビームを前記スポットビームモードにおける第1の発散ビームとして前記コリメータへ出力するように構成され、
前記スポットビームモードにおいて、前記ビーム調整要素は、前記複数の磁場の強度は、前記ビーム調整要素の中心部から前記ビーム調整要素の各側の周縁部へ増大させるように構成される、請求項6記載のイオン注入装置。 - 前記スキャナは、前記リボンビームモードにおいて前記イオンビームを偏向することなく送出するように構成され、前記イオンビームは前記スキャナから前記コリメータへ第2の発散ビームとして出力されるように構成されている、請求項8記載のイオン注入装置。
- 前記ビームライン要素は質量分解スリットを含み、前記スポットビームモードにおいて前記第1の発散ビームが前記スキャナ内に第1のソース位置を規定し、前記リボンビームモードにおいて前記第2の発散ビームが前記質量分解スリットに第2のソース位置を規定する、請求項9記載のイオン注入装置。
- 前記第2セットの軌道は前記第1セットの軌道より強い収束性である、請求項6記載のイオン注入装置。
- スキャナがイオンビームをスポットビームとして受け取るときに、第1の発散角を有する発散イオンビームを形成するために、前記イオンビームを走査する前記スキャナを活性化するための第1の信号を送信するステップと、
前記発散イオンビームを前記第1の発散角より小さい発散角の第2の発散角を成すように調整するためにビーム調整要素に第2の信号を送信するステップであって、前記ビーム調整要素は、前記ビーム調整要素の長さに沿って位置する複数の電流コイルを含む、ステップと、
前記スキャナが前記イオンビームをリボンビームとして受け取るときに、走査を非活性化するために第3の信号を送信するステップであって、前記スキャナが、前記イオンビームを走査することなく、前記イオンビームを、第3の発散角を有する1セットのリボンビームの軌道を有するリボンビームとして、送出するステップと、を備え、
前記第1の発散角は第1セットの軌道を含み、前記第2の発散角は第2セットの軌道を含み、
前記第2セットの軌道は、前記第1セットの軌道よりも、前記リボンビームの軌道により厳密に一致し、前記第3の発散角は、前記第1の発散角よりも、前記第2の発散角により厳密に一致する、イオンビームを制御する方法。 - 前記第2の信号を送信するステップは、前記ビーム調整要素に沿って複数の磁場を調整するために信号を送信するステップを備える、請求項12記載の方法。
- 走査を非活性化するときに、前記ビーム調整要素に隣接する前記イオンビームのビーム均一性を測定するステップと、
前記ビーム均一性を向上させるために前記ビーム調整要素に沿う少なくとも一つの磁場を調整するために前記ビーム調整要素に第4の信号を送信するステップと、
を更に備える、請求項12記載の方法。
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