JP6814313B2 - イオンビームを制御する装置 - Google Patents
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Description
いてイオンビームを制御するコンポーネント及び方法に関する。
イオン注入機を構築することがよくある。例えば、いくつかのアプリケーションにおいて
、イオン注入すべき基板のスループットを増大するために、ビーム電流を増大することが
有用であり得る。いくつかのビームラインイオン注入機を、1keVと300keVとの間など
の範囲のエネルギーにわたって基板にイオン注入するために、利用することができる。例
えば、シリコンウエハーが異なるイオンエネルギーで様々なイオン注入が予定されている
状況での、シリコンウエハーなどの基板を処理するために、この機能は、柔軟性を提供す
る。イオン注入エネルギーを規定するために、イオン源とイオン注入すべき基板との間の
ビームラインイオン注入機の様々なコンポーネントにより、イオンビームは加速及び減速
を受け得る。
用いられるイオン注入機において、基板に注入されるイオンに与えられるべきターゲット
のイオン注入エネルギーにかかわらず、50keVなどのターゲットエネルギーで、イオン
源からイオンを引き出すことが、都合が良くなり得る。引き出し電流Iは引き出し電圧V
に依存するため、すなわち、チャイルド・ラングミュア則によりIはV3/2に比例するた
め、この実施は、低エネルギーのイオン注入に対してさえ、適切なビーム電流がイオン源
から引き出されることを保証することができる。したがって、ターゲットのビームエネル
ギーをイオンビームに与えるために、例えば、50keV以上の初期イオンエネルギーを有
するイオンビームを、イオンビームのビーム電位(ビーム電圧)を調整するように構成さ
れる加速/減速コラム(アクセル/ディセルコラム)により、受けることができる。アク
セル/ディセルコラムは、ビーム電位を調整し、イオンビームを形成するように構成され
る多数の電極を含むことができる。
プロセスを防ぐように、アクセル/ディセルコラムの様々な電極の電極分離は、適切な距
離に設定することができる。したがって、アクセル/ディセルコラムの接地電極と集束電
極との間の電極分離は、イオン注入機に対する最も高い動作電圧でのアーク放電を避ける
ために、300keVなどに設定することができる。本改良が必要とされるのは、これらや
他の考慮すべき事柄に対してである。
択を導入するために、提供される。本概要は、特許請求の範囲の主題の肝要な特徴又は本
質的特徴を同定することを意図するものではなく、特許請求の範囲の主題の範囲を決定す
る助けを意図するものでもない。
ンビームを固定電極アパーチャを通って導き、固定電極の電位を前記イオンビームに印加
するように構成される固定電極と、該固定電極の下流に配置される接地電極アセンブリと
、を含むことができる。該接地電極アセンブリは、基部と、前記固定電極に隣接して配置
され、前記イオンビームを接地電極アパーチャを通って導くように構成される接地電極と
、を含むことができ、該接地電極は、第1の位置と第2の位置との間を前記固定電極に対
して第1の軸に沿って可逆的に可動であり、前記接地電極が前記第1の位置と前記第2の
位置との間を動く時、前記基板における前記イオンビームのビーム電流は、変化する。
るイオン源と、初期ビーム電位で前記イオンビームを引き出す引き出し電極と、前記イオ
ンビームを受けて前記初期ビーム電位を調整するように構成される調整できるアクセル/
ディセルコラムと、を含むことができる。該調整できるアクセル/ディセルコラムは、前
記イオンビームを集束アパーチャを通って導き、集束電極の電位を前記イオンビームに印
加するように構成される集束電極と、該集束電極の下流に配置される接地電極アセンブリ
と、を含むことができる。該接地電極アセンブリは、基部と、集束電極の電位と異なる接
地電極の電位を印加するように構成され、前記イオンビームを接地電極アパーチャを通っ
て導くように構成される接地電極と、を含むことができ、該接地電極は、第1の位置と第
2の位置との間を前記集束電極に対して第1の軸に沿って可逆的に可動であり、前記接地
電極が前記第1の位置と前記第2の位置との間を動く時、前記基板における前記イオンビ
ームのビーム電流は、変化する。
オンビームを生成するステップと、調整できるアクセル/ディセルコラムの接地電極を第
1の位置に配置するステップと、前記接地電極が前記第1の位置に配置される時、前記接
地電極に隣接して上流に配置される前記調整できるアクセル/ディセルコラムの固定電極
における前記イオンビームに、第1の固定電極の電位を印加するステップと、前記固定電
極における前記イオンビームに、前記第1の固定電極の電位より小さい第2の固定電極の
電位を印加するステップと、駆動コンポーネントにおけるユーザ入力に応じて、前記接地
電極を第2の位置に動かすステップと、を有し、前記接地電極及び前記固定電極は、前記
第1の位置に第1の間隔を規定し、前記第2の位置に前記第1の間隔より小さい第2の間
隔を規定する。
、もっと十分に説明する。本発明の主題は、それでもなお、多くの異なる形態に具体化す
ることができ、本明細書に述べる実施形態に限定されると解釈すべきではない。その代わ
りに、本開示が、徹底的で完全であり、主題の範囲を当業者に十分に伝えるように、これ
らの実施形態は提供される。図面において、全体を通して、同等の数字は同等の要素を参
照する。
書で「アクセル/ディセルコラム」とも呼ばれる調整できる加速/減速コラムは、基板に
提供されるイオンビーム電流を調整するために、ビームラインイオン注入機において提供
される。本明細書で用いられる用語「アクセル/ディセルコラム」は、イオンビームを送
り、イオンビームに電位を印加するように構成される複数の電極を有するコンポーネント
を言う。印加される電位は、接地などの基準に対し、イオンビームの電位(電圧)を増大
し又は減少することに帰着し得る。アクセル/ディセルコラムは、したがって、イオン源
から引き出された後のイオンビームをターゲットの注入エネルギーなどのターゲットのエ
ネルギーに加速又は減速するように機能することができる。アクセル/ディセルコラムは
、また、イオンエネルギーの範囲及びイオンビームのビーム電流にわたって、ターゲット
にされるビーム光学系を提供する。したがって、アクセル/ディセルコラムは、ターゲッ
トにされる形状、サイズ、コリメーション、収束又は発散を有するイオンビームを出力す
るように、動作することができ、ターゲットにされる対象は、ビームイオンエネルギー又
はビーム電流で変化せず、受け入れ可能な範囲内のままである。
縮空気のコンポーネント又は他のコンポーネントを含む駆動コンポーネントの動作により
、アクセル/ディセルコラムの別の電極に対し、可動な電極を有するアクセル/ディセル
コラムを言う。本実施形態の調整できるアクセル/ディセルコラムは、以下に述べるよう
に、様々な優位性を提供することができる。例えば、第1の有利な効果は、イオンエネル
ギーの範囲にわたって、基板に供給される利用可能なビーム電流を増大することを含み、
第2の有利な効果は、アクセル/ディセルコラムにおいて、電極分離を調整する便利なア
プローチを提供することを含み、一方、第3の有利な効果は、イオンエネルギーの範囲及
びビーム電流にわたっての動作のために、アクセル/ディセルコラムのビーム光学系を最
適化する機能を含む。
インイオン注入機のブロック形の上面図を示す。イオン注入機100は、イオンビーム1
04を生成するように構成されるイオン源102を含む。イオンビーム104は、(図示
の直交座標のX方向に沿う)ビーム幅が(Y方向に沿う)ビームの高さより大きい断面を
有するスポットビーム又はリボンビームとして提供することができる。本明細書で用いる
慣例において、Z方向は、イオンビーム104の中央線軌道に平行な軸の方向を言う。し
たがって、X方向だけでなくZ方向の絶対方向は、X方向はZ方向に垂直であるが、図示
のように、イオン注入機100内の異なる点において、変わり得る。イオンビーム104
は、基板ステージ114の上に配置される基板116に当たる前に、分析磁石106、質
量分解スリット108及びコリメータ112を通って進むことができる。基板ステージ1
14は、いくつかの実施形態において、少なくともY方向に沿って基板116をスキャン
するように構成することができる。図1に示す例において、基板116の幅Wに匹敵する
幅を有するスキャンされるイオンビームを提供するために、X方向に沿ってスキャナ11
0によりスキャンされるスポットビームとして、イオンビーム104を提供することがで
きる。他の実施形態において、イオンビーム104はリボンビームとして提供することが
でき、スキャナ110を省略することができる。図1の例において、イオン注入機100
の動作のために有用な他のビームラインコンポーネントは、当業者に明らかであるので、
明確にするために省略される。
18を更に含む。図1に示すように、調整できるアクセル/ディセルコラム118は、イ
オン源102と分析磁石106との間の点Aに配置することができる。他の実施形態にお
いて、調整できるアクセル/ディセルコラム118は、点B又は点Cなどのイオン注入機
100内の他の位置に配置することができる。調整できるアクセル/ディセルコラム11
8は、駆動システム120に連結される。駆動システム120は、調整できるアクセル/
ディセルコラム118内の電極の位置を、他の電極に対し、調整することができる。この
調整可能性は、とりわけ、以下に論じるように、イオンビーム104のビーム電流が、イ
オンビーム104の所定のイオンエネルギーで調整されることを可能にする。
00keVの注入エネルギー範囲に対応する1kVから300kVの電圧の範囲を含む、「低」
エネルギー又は「中」エネルギーのイオン注入に対するイオンビームを供給するように構
成することができる。以下に論じるように、調整できるアクセル/ディセルコラム118
の接地電極などの電極の位置は、イオンビーム104のターゲットのビーム電流だけでな
く、イオンビーム104のイオン注入のターゲットの電圧に依存して、調整することがで
きる。
側面図を示す。本実施形態において、調整できるアクセル/ディセルコラム118は、端
子電極202、集束電極204及び接地電極アセンブリ206を含む。いくつかの実施形
態において、調整できるアクセル/ディセルコラム118は、周知の抑制電極などの(図
示しない)追加の電極を含むことができる。端子電極202は、イオンビーム104を基
板(図1の基板116を参照)の方へ導くために、アパーチャ222として示される端子
電極アパーチャを含むことができる。集束電極204は、端子電極202の下流に配置さ
れ、端子電極202からイオンビーム104を受け、イオンビーム104を接地電極アセ
ンブリ206の方へ送るように構成されるアパーチャ224を含む。本明細書において用
いられる用語「下流に」は、イオンビームのビーム経路に沿って、別のコンポーネントに
対して基板に相対的により近く位置付けられたコンポーネントの位置を言う。同様に、本
明細書において用いられる用語「上流に」は、イオンビームのビーム経路に沿って、別の
コンポーネントに対してイオン源に相対的により近く位置付けられたコンポーネントの位
置を言う。接地電極アセンブリ206は、集束電極204の下流に配置され、基部208
及び接地電極210を含む。基部208はアパーチャ228を含み、接地電極210はア
パーチャ226を含む。これらのアパーチャはイオンビーム104を基板116の方へ導
くように構成される。この関連で、図1に示すような、基板116の位置は、図2に示す
位置とは異なり得る。接地電極アセンブリ206の動作の詳細は、以下に論じる。
4は、50kVなどのターゲット引き出し電圧で、引き出し電極230を用いて、イオン源
102から引き出すことができる。この電圧は、ターゲットのビーム電流又はビーム線量
を基板116へ供給するために、イオン源102に、すぐ隣接して、イオンビーム104
に適切な引き出しビーム電流を供給することができる。調整できるアクセル/ディセルコ
ラム118は、イオン注入用にイオンビーム104にターゲットエネルギーを与えるため
に、引き出したイオンビームの電圧(電位)を変化することにより、引き出し電極230
により生成したイオンビーム104の初期ビーム電位を調整することができる。イオンビ
ーム104の初期(引き出し)ビーム電位が50kVであり、イオンビーム104のターゲ
ット注入エネルギーが250kVの場合において、以下の電位を異なるコンポーネントに設
定することができる。イオン源102の本体を+250kVに設定することができ、一方、
イオン源102からイオンビーム104を引き出すために用いる引き出し電極230は、
+200kVに設定される。端子電極202は、必要ではないが、+200kVに設定するこ
とができる。基板116だけでなく、接地電極210は、接地電位(0V)に設定するこ
とができ、一方、集束電極210は、+100kVなどの中間電圧に設定することができる
。したがって、イオンビーム104が調整できるアクセル/ディセルコラム118を横切
る時に、イオンビーム104は、正のイオンを含む時に、+200Vの初期ビーム電位か
ら0Vのビーム電位へ加速することができ、その結果、一価のイオンに対して50keVから
250keVへのイオンエネルギーの増大となる。本例において、他のビームラインコンポ
ーネント(図示せず)により実施される接地電極210と基板116との間の任意の更な
る減速にもかかわらず、接地電極210及び基板116は同じ電位のため、基板116で
のイオンビーム104の最終エネルギーは、250keVである。
離電源(図示せず)をイオン源102、引き出し電極230、端子電極202及び集束電
極204に連結することができる。さらに、接地電極アセンブリ206の基部208及び
接地電極210は、接地電位に維持することができる。
これは、集束電極204と接地電極210との間に、他の電極がないことを意味する。上
述のように、集束電極204の1つの機能は、イオンビーム104が、ターゲットとされ
る方法で、ビームを形成するように取り扱うことである。集束電極204は、イオンビー
ムのターゲットの形状、サイズ、ビームエミッタンス、コリメーション、収束又は発散を
維持することに役立つことができる。集束電極204と接地電極210との間に、接地電
極210及び集束電極204に印加される電位の差異により、電界強度が変わり得る、電
界が生成される。上の例において、100kV(集束電極の+100kVと接地電極の0V)
の電位の差異は、接地電極210と集束電極204との間に、強力な電界を生成し得る。
放電又は絶縁破壊を避けるために、接地電極210と集束電極204との間に、相対的に
より大きい距離で、ギャップ又は間隔Sを設定することが有用であり得る。本実施形態に
より、接地電極アセンブリ206は、接地電極210が、基部208に対して可逆的に可
動であり、したがって、集束電極204に対して可動であるように、構成される。集束電
極は、したがって、固定電極と見なされ得る。図2に示すように、接地電極210は軸2
14に沿う支持部材212を用いて可動であり得て、図示のように、軸214はZ軸に平
行である。異なる実施形態において、接地電極210は、第1の位置P1及び第2の位置
P2により特徴付けられる端点間を動くことができる。いくつかの実施形態において、接
地電極210は、P1及びP2を含む一連の2つ、3つ又は4つの位置などの離散位置間
を動くことができる。実施形態は、この文脈に限定されない。他の実施形態において、接
地電極210は、第1の位置P1及び第2の位置P2により表さられる端点間のある範囲
の位置にわたって連続的に動くことができる。言い換えれば、接地電極の位置は、P1の
位置及びP2の位置間の任意の設定位置へ動くことができ、その設定位置で安定的にとど
まり動作することができる。
にわたって、動くことができる。他の実施形態において、接地電極210は、軸214に
沿って150mmに及ぶ範囲にわたって、動くことができる。実施形態は、この文脈に限
定されない。特定の実施形態において、接地電極210は、集束電極204などの固定電
極に対し、動くことができる。このように、接地電極210が第1の位置P1(第1の端
点)に配置される時、接地電極210は、軸214に沿って100mmより大きい第1の
間隔Sにより、集束電極204から離すことができ、接地電極210が第2の位置P2(
第2の端点)に配置される時、接地電極210は、30mmより小さい第2の間隔により
、集束電極204から離すことができる。接地電極210を集束電極204に対し動かす
機能は、以下に詳細に述べるように、多くの優位性を提供する。
。駆動システム120は、接地電極210の位置、集束電極204に印加される電圧又は
他のパラメータなどのパラメータのユーザの選択を受けるユーザ・インターフェース(図
示せず)を含むことができる。駆動システム120は、接地電極210の位置を調整する
1つ以上のコンポーネントも含むことができる。一例において、基部208に対し、及び
、集束電極204に対し、接地電極210を動かすために、1つ以上の駆動モータ(図示
せず)を備えることができる。駆動モータは、接地電極210の位置をP1及びP2の間
で連続的に変えるように構成することができる。別の例において、圧縮空気のシステム(
図示せず)を接地電極210に連結することができ、したがって、圧縮空気のシステムは
、接地電極210をP1及びP2を含む一連の離散位置に配置することができる。
例に戻ると、接地電極210を、一例において、結果的に150mmの間隔Sとなる、位
置P1に、又は、位置P1の近くに配置することは、有用であり得る。このように、接地
電極210と集束電極204との間に延びる電界(E)は、ΔV/S(本例において、ΔV=
100kV−0kV=100kV)に比例するため、電界Eは、アーク放電又は絶縁破壊を避け
るための許容範囲のレベルに維持することができる。イオン源102の所与のイオン源の
状態、引き出し電極230に印加される所与の引き出し電位、端子電極202に印加され
る端子電極の電位、及び、集束電極204に印加される所与の集束電極の電位に対して、
調整できるアクセル/ディセルコラム118により送られるビーム電流は、Sの増大に対
して減少し得る。したがって、本発明のいくつかの実施形態において、Sのより低い値に
対する増大するビーム電流とSのより高い値での増大する信頼性との間のトレードオフに
基づいて、Sのターゲットの値を実験的に決定することができる。
クセル/ディセルコラムを設計する時、例えば、300kVの近傍を含む最高の動作の注入
電圧での信頼性のある動作を保証するために、電極間の分離を設定することができる。そ
のような従来のアクセル/ディセルコラムのハードウエアにおいて、固定されるSの値は
、100mmから150mmなどの相対的により大きくすることができる。対照的に、2
0kVなどのより低い注入電圧で動作する時、そのような状況での集束電極と接地電極との
間の電圧の差異は、10kVのオーダーであり得るため、150mmの分離Sは、不必要に
大きくなり得る。接地電極と集束電極との間の10kVの電圧の差異において、20mmく
らいより大きい距離で、アーク放電は起こり得ない。したがって、アクセル/ディセルコ
ラムのそのような固定電極構成において、アクセル/ディセルコラムにより運ばれるビー
ム電流は、分離Sの不必要に大きい値により、不必要に低減することができる。
8により受けるイオンビーム104のイオン注入エネルギー及びビーム電流により、分離
Sを調整する機能を含む。したがって、175keVから300keVなどの相対的により高い
注入エネルギーに対して、接地電極210の位置は位置P1により近く調整することがで
き、したがって、間隔Sは、例えば、100mから150mmの相対的により大きい値を
有することができる。実施形態は本文脈に限定されない。70keVと160keVとの間など
の中間エネルギーに対して、接地電極210の位置は位置P2により近く動かすことがで
き、間隔Sは、50mと100mmの間に及ぶ。この実施により、イオンビーム104の
焦点を改良するために、集束電極204と接地電極210との間のギャップの電界の強度
を、電気絶縁破壊が生じない最大値に設定することを可能にする。この最大値は、調整で
きるアクセル/ディセルコラム118におけるアーク放電又は他の電気絶縁破壊のリスク
を冒すことを避けながら、基板へ射出されるイオンビーム104のビーム電流を最大にす
ることができる。実施形態は本文脈に限定されない。
から50mmの間などの相対的により小さい値に維持することができる。再び、この相対
的により小さい間隔Sを有して、基板へ射出されるビーム電流の量を、絶縁破壊のリスク
を避けながら、Sのより大きい値に関連して、増大することができる。実施形態は本文脈
に限定されない。
ム118により配られるビーム電流への、変化する分離Sの影響を研究した。
入機内の基板へ送られ、接地電極の位置は、従来のアクセル/ディセルコラムの特徴であ
る、102mmの大きい分離Sから、63mmの中間の分離へ、そして、24mmの小さ
い分離へ、動かされた。大きい分離において、0.82mAが基板の関心領域(ROI)
へ配られた。中間の分離において、ROIでのビーム電流は1.31mAであり、一方、
小さい分離において、ROIでのビーム電流は1.54mAであった。したがって、接地
電極の位置を、従来の装置よりも、集束電極の方へより近くなるように調整することによ
り、5keVのB+のビーム電流は0.82mAから1.54mAへ88%増大した。
ィセルコラムにより運ばれる70keVのAs+のビームを用いて、モデルベースのシミュレ
ーションが実施された。102mmの大きい分離の場合において、ビームラインにより運
ばれる70keVのAs+のビームのビーム電流は18mAであり、一方、51mmの小さい
分離の場合において、ビームラインにより運ばれる70keVのAs+のビームのビーム電流
は26mAであった。
にすることにより、最大にすることができる。所与のイオンビームに対するターゲットの
間隔Sは、ビーム電流を最大にすることの考慮を超えて、追加の要因の考慮に、設定する
ことができる。例えば、再び図1及び図2を参照して、2keVから40keVのエネルギー範
囲の低エネルギービームに対して、イオン注入機100を動作する時、イオンビーム10
4が、分析磁石106に入る前に、最小のエミッタンスを有するように、接地電極210
の位置を、位置P1と位置P2との間の範囲内で、最適な位置に調整することができる。
に対し、追加のコンポーネントを含むことができる。図3A、図3B及び図3Cは、本発
明の追加の実施形態による、アクセル/ディセルコラム302の動作を例示する。アクセ
ル/ディセルコラム302は、端子電極304、集束電極306、接地電極310、抑制
電極314、チューブレンズ318及び基部320を含む。接地電極310及び基部32
0は、接地電位に設定される接地電極アセンブリの部分を形成する。抑制電極314は、
抑制電極アパーチャ(別個に図示せず)を含むことができる。抑制電極314及びチュー
ブレンズ318は、いくつかの例において、接地に対して負の電位でバイアスを受けるこ
とができる。図3A、図3B及び図3Cに、また、示すのは、集束電極アパーチャ308
、接地電極アパーチャ312及び分析磁石322である。例示されるように、イオンビー
ム104は、一般的に、図において、左から右へ導かれる。通過中に、イオンビーム10
4はイオン源102から引き出され、分析磁石322に入る前に、アクセル/ディセルコ
ラム302により処理される。
れ、支持部材324として示される複数の支持部材を含む。接地電極310は、支持部材
324を用いて、基部320に対して可逆的に動くことができる。いくつかの実施形態に
おいて、接地電極310を基部320に対して軸214に沿って動かすために、モーター
駆動を提供することができる。接地電極310は、また、スリーブ316として示される
複数のスリーブを備えることができる。スリーブ316は、接地電極310に取り付ける
ことができ、それぞれ、支持部材324を囲んで、円周方向に配置することができる。ス
リーブ316は、支持部材324に対して軸214に沿って摺動自在に動くことができる
。図3A、図3B及び図3Cの例において、スリーブ316は、それぞれ、位置P3、位
置P4及び位置P5に配置される。例示するように、位置P3において、接地電極310
は基部320に対して隣接することができ、一方、位置P5において、接地電極310は
基部320から最も遠い距離に伸びることができる。それに対して、位置P3において、
接地電極310と集束電極306との間の軸214に沿う間隔S3は、最大であり、位置
P4における間隔S4は中間値であり、一方、位置P5における間隔S5は最小である。
ができ、接地電極310に連結することができ、したがって、抑制電極314は、接地電
極310に合わせて動く。抑制電極314は、放射を防ぐため電子を抑制するように、イ
オンビーム104に−3kVから−10kVの範囲の抑制電極電位を印加するように構成する
ことができる。
部分(図3A〜3Cにおいて右の部分として示す)を含む2つの部分を含む。チューブレ
ンズ318は、また、第1の部分の周りに配置され、接地電極310に連結された第2の
部分(図3A〜3Cにおいて左の部分として示す)を含む。よって、チューブレンズ31
8の左の部分は、チューブレンズ318の右の部分に取り付けられず、したがって、左の
部分は、右の部分に対して摺動自在に動くことができる。特に、チューブレンズ318の
左の部分は、接地電極310の動きに合わせて動くことができ、一方、右の部分は固定の
ままであり、したがって、チューブレンズ318の長さは、調整することができる。イオ
ンビーム104が、チューブレンズ318を通過し、イオンビーム104を形成するため
に2keVから40keVの範囲のエネルギーを有する時、チューブレンズ318は、−3kVか
ら−40kVの範囲のチューブレンズ電位をイオンビーム104に印加するように構成する
ことができる。イオンビーム104のビームエネルギーが40keVより大きい時、チュー
ブレンズ318は、接地電位をイオンビーム104に印加するように構成することができ
る。
などの任意の便利なユーザ・インターフェースを含む駆動システムにおけるユーザ入力に
応じて、接地電極などの可動電極の位置を調整することができる。さらに、接地電極の位
置は、異なる実施形態により、異なる方法で制御することができる。例えば、いくつかの
実施において、ユーザは、接地電極の位置をユーザ・インターフェースにおいて明確に選
択することができる。このように、ユーザは、ターゲットの接地電極の位置が用いられる
ように特定することができ、したがって、駆動システムに接地電極を特定の位置へ動かす
ようにさせる位置の値を入力することにより、接地電極の位置を調整することができる。
ギーに対して、あらかじめ決定することができるように、イオン注入機をあらかじめ調整
することができる。この実施において、イオン注入機の1つ以上のコンポーネントに印加
すべき、注入電圧、端子電極電圧、集束電極電圧、その他などの電圧の選択を、ただ単に
、ユーザに提供することができる。一旦、電圧パラメータが特定されると、駆動コンポー
ネントは、接地電極を第1のあらかじめ決定した位置へ自動的に動かすように、構成する
ことができる。電圧がその後に調整される時、駆動コンポーネントは、接地電極を第1の
あらかじめ決定した位置から第2のあらかじめ決定した位置へ自動的に動かすように、構
成することができる。
おいて、イオン源を用いてイオンビームを生成する。ターゲットの初期のビーム電流を生
成するのに適切な引き出し電圧で、イオンビームは引き出すことができる。ブロック40
4において、調整できるアクセル/ディセルコラムの接地電極は、第1の位置に配置され
る。ブロック406において、接地電極が第1の位置に配置される時に、接地電極の上流
で隣接して配置される調整できるアクセル/ディセルコラムの固定電極により、第1の固
定電極の電位がイオンビームに印加される。ブロック408において、固定電極により、
第2の固定電極の電位がイオンビームに印加され、第2の固定電極の電位は第1の固定電
極の電位より小さい。ブロック410において、駆動コンポーネント内において、ユーザ
入力が受信される。ユーザ入力は接地電極に対する位置の選択であり得る。ブロック41
2において、接地電極は第2の位置へ動かされ、接地電極及び固定電極は、第1の位置に
おける第1のギャップ及び第1のギャップより小さい第2の位置における第2のギャップ
を規定する。
供することができる。例えば、第1の有利な効果は、基板に供給される使用可能なビーム
電流を、イオンエネルギーの範囲にわたって、増大することを含み、第2の有利な効果は
、アクセル/ディセルコラムにおける電極分離を調整する便利なアプローチを提供するこ
とを含み、一方、第3の有利な効果は、イオンエネルギー及びビーム電流の範囲にわたる
動作のためのアクセル/ディセルコラムのビーム光学系を最適化する機能を含む。
明細書に記載された実施形態に加えて、本発明に対する他の種々の実施形態及び変更例が
、前述の記載及び添付の図面から当業者には明らかであろう。従って、かような他の実施
形態及び変更例は、本発明の範囲に含まれるものと意図される。さらに、本明細書の開示
は、特定の目的に対する、特定の環境における、特定の実施の文脈にて記載されているが
、当業者は、その有用性はこれに限定されないこと及び、本発明があらゆる目的のために
、あらゆる環境において有益に実行可能であることを認識されよう。それ故に、以下に説
明する特許請求の範囲は、本明細書に記載されたように、本発明の全幅及び精神に鑑みて
解釈すべきである。
Claims (12)
- イオンビームを制御する装置であって、
該装置は、
固定電極アパーチャを有する固定電極と、
該固定電極の下流に配置される接地電極アセンブリと、を備え、
該接地電極アセンブリは、
基部と、
前記固定電極に隣接して配置され、接地電極アパーチャを有する接地電極であって、第1の位置と第2の位置との間を前記固定電極に対して第1の軸に沿って可逆的に可動である、接地電極と、
前記基部に取り付けられる複数の支持部材と、を備え、
前記接地電極は、それぞれ、前記複数の支持部材を囲んで円周方向に配置される複数のスリーブを、さらに備え、前記複数のスリーブは、前記複数の支持部材に対して前記第1の軸に沿って摺動自在に動くことができる、装置。 - ユーザ入力に応じて、前記接地電極を、前記第1の位置と前記第2の位置との間に動かすように構成される駆動コンポーネントを、さらに備える、請求項1記載の装置。
- 前記接地電極は、前記第1の位置及び前記第2の位置を含む離散位置間を動くことができる、請求項1記載の装置。
- 前記接地電極は、前記第1の位置と前記第2の位置との間を連続的に動くことができる、請求項1記載の装置。
- 前記接地電極は、100mmから150mmの範囲に及ぶ距離にわたって、集束電極に対して前記第1の軸に沿って動くことができる、請求項1記載の装置。
- 前記接地電極が前記第2の位置に配置される時、前記接地電極は、30mmより小さい第1の間隔により、前記第1の軸に沿って前記固定電極から離され、前記接地電極が前記第1の位置に配置される時、前記接地電極は、100mmより大きい第2の間隔により、前記第1の軸に沿って前記固定電極から離される、請求項1記載の装置。
- イオンビームを制御する装置であって、
該装置は、
固定電極アパーチャを有する固定電極と、
該固定電極の下流に配置される接地電極アセンブリと、を備え、
該接地電極アセンブリは、
基部と、
前記固定電極に隣接して配置され、接地電極アパーチャを有する接地電極であって、第1の位置と第2の位置との間を前記固定電極に対して第1の軸に沿って可逆的に可動である、接地電極と、を備え、
前記固定電極は前記イオンビームを形成するように構成される集束電極であり、
前記装置は、
前記集束電極の上流に配置され、端子電極アパーチャを有する端子電極と、
前記接地電極アパーチャの下流に配置される抑制電極アパーチャを有する抑制電極と、
少なくとも部分的に前記接地電極アセンブリ内に配置されるチューブレンズと、をさらに備える、装置。 - 前記チューブレンズは、第1の部分と、該第1の部分の周りに配置され、前記第1の部分に対して前記第1の軸に沿って摺動自在に動くことができる第2の部分と、を備える、請求項7記載の装置。
- 前記接地電極は、前記第1の位置及び前記第2の位置を含む離散位置間を動くことができる、請求項7記載の装置。
- 前記接地電極は、前記第1の位置と前記第2の位置との間を連続的に動くことができる、請求項7記載の装置。
- 前記接地電極は、100mmから150mmの範囲に及ぶ距離にわたって、前記集束電極に対して前記第1の軸に沿って動くことができる、請求項7記載の装置。
- 前記接地電極が前記第2の位置に配置される時、前記接地電極は、30mmより小さい第1の間隔により、前記第1の軸に沿って前記固定電極から離され、前記接地電極が前記第1の位置に配置される時、前記接地電極は、100mmより大きい第2の間隔により、前記第1の軸に沿って前記固定電極から離される、請求項7記載の装置。
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