JP6699974B2 - イオン注入用の複合静電レンズシステム - Google Patents
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Description
本出願は、「イオン注入用の複合静電レンズシステム」と題された2014年12月26日に出願された米国特許出願第62/096,975号に対してより優れかつ利益があることを請求するものであり、その全体が参照により本明細書に完全に組み込まれている。
Claims (18)
- イオンビームを生成するように構成された、イオン源および抜き出しアセンブリと、
前記イオンビームを質量分析するように構成された質量分析磁石アセンブリと、
前記質量分析磁石アセンブリの下流に配置された質量分析開口であって、前記イオンビームから所望でない種をフィルタリングするように構成され、更に、前記質量分析開口を通過した後、全般的に前記イオンビームが発散する質量分析開口と、
前記質量分析磁石アセンブリの下流に配置された複合静電レンズシステムであって、前記イオンビームの経路を偏向し、さらに前記イオンビームから汚染物を全般的にフィルタリングし、同時に前記イオンビームを減速かつ平行化する複合静電レンズシステムと、
前記複合静電レンズシステムの下流に配置され、前記イオンビームの至る所に1つ以上の方向に加工物を選択的に並進させるように構成された、加工物ホルダーおよび並進システムと、を備え、
前記複合静電レンズシステムは、前記イオンビームを同時に平行化、減速、偏向、およびフィルタリングするように構成された複数の電極を含み、
前記複数の電極は、上部端子抑制電極および下部端子抑制電極を含み、
前記上部端子抑制電極の下流端の曲率は、前記下部端子抑制電極の下流端の曲率とは異なる、イオン注入システム。 - 前記イオン源によって生成された前記イオンビームが、スポットイオンビームを含み、
前記イオン注入システムは、さらに前記質量分析磁石アセンブリの下流に配置された走査装置をさらに備え、
前記走査装置は、単一のビーム走査面に沿って前記スポットイオンビームを走査するように構成されることで走査イオンビームを規定する、請求項1に記載のイオン注入システム。 - 前記イオン源によって生成された前記イオンビームは、リボンビームを含む、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記イオン源および抜き出しアセンブリは、前記リボンビームを規定する細長い抜き出し開口を含む、請求項3に記載のイオン注入システム。
- 前記質量分析開口の下流かつ前記複合静電レンズシステムの上流に配置された集束素子をさらに備え、
前記集束素子は、全般的に、前記イオンビームのサイズを決定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。 - 前記イオン源および抜き出しアセンブリ、前記質量分析磁石アセンブリ、前記質量分析開口、前記複合静電レンズシステム、ならびに前記加工物ホルダーおよび並進システムのうちの1つ以上を、少なくとも部分的に、前記加工物に注入される所望のイオン照射量に依存して制御するように構成されたコントローラを備える、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記複合静電レンズシステムは、前記イオンビームを選択的に減速するように構成された減速フィルタを含む、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記複合静電レンズシステムの下流に配置されたビーム・加工物中和システムを備え、
前記ビーム・加工物中和システムは、前記イオンビームを空間電荷中和するように構成される、請求項1に記載のイオン注入システム。 - 前記ビーム・加工物中和システムは、加工物の帯電制御ができるように構成されている、請求項8に記載のイオン注入システム。
- 前記ビーム・加工物中和システムは、プラズマ電子フラッドシステムを含む、請求項8に記載のイオン注入システム。
- 前記複合静電レンズシステムと前記加工物との間に配置されたエネルギー分解システムをさらに備え、
前記イオンビームから所望でないエネルギーを有するイオンをフィルタリングすることによって前記イオンビームのエネルギーが均一化される、請求項10に記載のイオン注入システム。 - 前記複数の電極は、前記上部端子抑制電極の下流に配置された上部湾曲電極と、前記下部端子抑制電極の下流に配置された下部湾曲電極と、をさらに備え、
上部湾曲電極の上流端の曲率と、下部湾曲電極の上流端の曲率とが異なる、請求項1に記載のイオン注入システム。 - 前記複数の電極は、前記上部湾曲電極および下部湾曲電極の下流に配置された1つまたは複数の接地電極をさらに備える、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を加工物に注入する方法であって、
イオンビームを形成する工程と、
前記イオンビームを質量分析する工程と、
前記イオンビームを静電変化させる工程であって、前記イオンビームを、複合静電レンズシステムを介し、概ね同時に静電的に平行化、偏向、減速、およびフィルタリングさせる工程と、
前記イオンビームの至る所に前記加工物を走査する工程と、
前記加工物にイオンを注入する工程と、を含み、
前記複合静電レンズシステムは、前記イオンビームを同時に平行化、減速、偏向、およびフィルタリングするように構成された複数の電極を含み、
前記複数の電極は、上部端子抑制電極および下部端子抑制電極を含み、
前記上部端子抑制電極の下流端の曲率は、前記下部端子抑制電極の下流端の曲率とは異なる、ことを特徴とする方法。 - 前記イオンビームを静電変化させる工程は、
前記イオンビームの経路を偏向させ、かつ前記イオンビームから汚染物をフィルタリングすることと同時に、前記イオンビームを複数の平行なビームレットに減速および平行化する工程を含む、請求項14に記載の方法。 - プラズマ電子フラッドを介して前記イオンビームを静電変化させた後に、前記イオンビームおよび前記加工物の1つ以上に対して空間電荷中和を行う工程をさらに含む、請求項14に記載の方法。
- イオンビームは、低エネルギーのリボンビームを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記イオンビームを形成する工程は、
スポットビームを形成する工程を含み、
前記方法は、前記イオンビームを静電的に変化させる前に前記イオンビームを走査し、その結果、走査イオンビームを画定する工程をさらに含み、
前記イオンビームを静電変化させる工程は、前記走査イオンビームを、減速された速度で進行、かつ汚染物が全般的に除去された複数の平行なビームレットとなるよう、平行化する工程を含む、請求項14に記載の方法。
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