JP7190570B2 - 非対称静電構成を有する静電フィルタおよびイオン注入装置 - Google Patents

Description

［０００１］ 本開示は概して、基板への注入を行うための装置および技術に関し、より具体的には、イオンビーム用に改良されたエネルギーフィルタに関する。

［０００２］ イオン注入は、衝突によってドーパントまたは不純物を基板に導入する処理である。半導体製造において、ドーパントは電気的、光学的、または機械的特性を変えるために導入される。

［０００３］ イオン注入システムは、イオン源と一連のビームライン構成要素とを備えうる。イオン源は、イオンが生成されるチャンバを備えうる。イオン源は、チャンバの近くに配置された電源および抽出電極アセンブリも備えうる。ビームライン構成要素は、例えば、質量分析器、第１の加速または減速ステージ、コリメータ、および、第２の加速または減速ステージを含んでもよい。光ビームを操作するための一連の光学レンズと同じように、ビームライン構成要素は、特定の核種、形状、エネルギー、および／または他の性質を有するイオンまたはイオンビームをフィルタにかけ、集束させ、かつ操作することができる。イオンビームは、ビームライン構成要素を通過し、プラテンまたはクランプ上に取り付けられた基板に向かって方向付けられうる。基板は、ロプラットとも称される装置によって、１つまたは複数の次元で動かされうる（例えば、平行移動、回転、および傾斜）。

［０００４］ 多くのイオン注入装置では、下流の静電モジュールは、イオンビームエネルギー、イオンビーム形状、およびイオンビームサイズを制御するための静電レンズおよび静電フィルタとして機能しうる。静電モジュールは、イオンビームの方向を変えながら、最終エネルギーまでイオンビームを加速または減速することができる。イオンビームの方向を変えることによって、エネルギー中性粒子を遮蔽し、その結果、十分に画定されたエネルギーを有する最終的なビームとなる。

［０００５］ 公知の静電モジュールは、例えば、ペアで配置された７つの上下の電極など、複数の電極ペアを採用してもよく、電極はそこを通って進行するイオンビームを抑制して誘導する。電極は、イオンビームから等間隔に離したロッドとして配置されてもよい。ロッド／電極電位は、イオンビームを減速し、偏向させ、イオンビームを集束させるような電場を、静電モジュールに作り出すように設定される。

［０００６］ 静電モジュールのいくつかの構成では、基板に当たる前に最終的なビームエネルギーで出て行く前に、静電モジュールのメインチャンバ内でイオンビームを偏向、減速、および集束させるために、５つまたは７つの電極ペアなど、所与の数の電極を使用することができる。電極を適切な動作順序に維持するために、定期的なメンテナンスを実行して、メインチャンバならびに電極を洗浄し、フレークなどの破片、または静電モジュールの使用中に蓄積する他の材料を除去することができる。例えば、基板からの材料は、注入中に再スパッタリングされ、静電モジュール内の電極の表面または他の表面上に戻されることがある。そのような材料は、材料のフレーキングやその他の浸食が進むような状態で電極上に蓄積することがあり、浸食された材料は部分的に、原子レベル、微視的または巨視的な粒子または破片として基板上に運ばれることがある。しかも、公知の静電フィルタは、イオンを引きつける表面を呈することがあり、静電フィルタから基板まで移動する飛散された材料を発生させることもある。

［０００７］ これらの留意事項および他の留意事項に関連して、本開示が提供される。

［０００８］ 一実施形態では、装置は、メインチャンバと、メインチャンバ内に延びる入口軸を有する入口トンネルと、メインチャンバに接続され、出口軸を画定する出口トンネルとを含んでもよく、入口トンネルと出口トンネルは、両者の間に２５度未満のビーム屈曲を画定する。装置は、メインチャンバ内で出口トンネルの下側に配置される電極アセンブリと、メインチャンバ内で出口トンネルの外側開孔からの見通し線内に配置されるキャッチアセンブリとを含んでもよい。

［０００９］ さらなる実施形態では、イオン注入装置は、イオンビームを生成するイオン源と、イオンビームを制御するためイオン源の下流に配置される静電フィルタとを含んでもよい。静電フィルタは、メインチャンバと、メインチャンバ内に延びる入口軸を有する入口トンネルと、メインチャンバに接続され、出口軸を画定する出口トンネルとを含んでもよく、入口トンネルと出口トンネルは、両者の間に２５度未満のビーム屈曲を画定する。静電フィルタはさらに、メインチャンバ内で出口トンネルの下側に配置される電極アセンブリと、メインチャンバ内で出口トンネルの外側開孔からの見通し線内に配置されるキャッチアセンブリとを含んでもよい。

［００１０］ さらなる実施形態では、静電フィルタは、接地電位に設定されたチャンバ壁と、第１の電位でバイアスされ、メインチャンバ内に延びる入口軸を有する入口トンネルと、メインチャンバに接続され、出口軸を画定する出口トンネルと、を含むメインチャンバを含んでもよい。入口トンネルと出口トンネルは、両者の間に２５度未満のビーム屈曲を画定しうる。静電フィルタは、メインチャンバ内で出口トンネルの下側に配置される電極アセンブリと、接地電位に設定され、メインチャンバ内で出口トンネルの外側開孔からの見通し線内に配置されるキャッチアセンブリとを含んでもよい。

本開示の実施形態による、イオン注入システムを実証する例示的な実施形態を示す。 本開示の例示的な実施形態による、静電フィルタの構造を示す。 本開示の実施形態による、１つの動作モード下での図２の静電フィルタの例示的な動作を示す。 本開示の他の実施形態による、１つの動作モード下での例示的な静電フィルタのシミュレーションを示す。 本開示のさらなる実施形態による、１つの動作モード下での例示的な静電フィルタのシミュレーションを示す。 本開示の追加の実施形態による、図４の例示的な静電フィルタ構成におけるイオンビーム輸送のシミュレーションを示す。 本開示の追加の実施形態による、図５の例示的な静電フィルタ構成におけるイオンビーム輸送のシミュレーションを示す。 本開示のいくつかの実施形態による、例示的な処理フローを示す。

［００１９］ 図面は、必ずしも縮尺どおりではない。図面は、単なる表現であり、本開示の特定のパラメータを表すことを意図しない。図面は、本開示の例示的な実施形態を示すことを意図しており、したがって、範囲を限定するものと見做されない。図面では、同様の番号が同様の要素を表す。

［００２０］ ここで、本開示によるシステムおよび方法を、システムおよび方法の実施形態が示された添付の図面を参照しながら、以下でより完全に説明する。システムおよび方法は、多くの異なる形態で具現化されてよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものと見做されない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が一貫した完全なものであり、システムおよび方法の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。

［００２１］ 便宜上および明確にするために、「最上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上方（ｕｐｐｅｒ）」、「下方（ｌｏｗｅｒ）」、「垂直方向（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平方向（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「横方向（ｌａｔｅｒａｌ）」、および「縦方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）」といった用語は、本明細書では、図に見られるように、これらの構成要素およびこれらを構成する部分の相対的な配置および配向を説明するために使用される。専門用語には、具体的に言及された単語、その派生語、および、同様の重要度の単語が含まれる。

［００２２］ 本明細書で使用されているように、「ａ」または「ａｎ」という単語に続いて、単数形で列挙される要素または動作は、同様に複数の要素または動作を含む可能性があるものとして、理解される。さらに、本開示の「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、列挙された特徴も組み込む追加的な実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図しない。

［００２３］ 本明細書で提供されるのは、例えば、静電フィルタとして機能する静電モジュールの動作および信頼性を改善するための手法である。例示的な実施形態では、静電フィルタは、静電モジュールのメインチャンバ内の電極アセンブリの新しい配置を含む新しいアーキテクチャを有することが開示される。

［００２４］ ここで図１を参照すると、システム１０を説明する例示的な実施形態が示されており、システム１０は、本開示によるイオン注入システムのために使用されてもよい。システム１０は、他の構成要素のうち、リボンビームまたはスポットビームなどのイオンビーム１８を生成するためのイオン源１４と、一連のビームライン構成要素とを含む。イオン源１４は、ガス流２４を受け取るためのチャンバを備えることが可能であり、イオンを生成する。イオン源１４は、上記チャンバの近くに配置された電源および抽出電極アセンブリも備えてもよい。イオン源１４から静電フィルタ４０に延びるビームラインは、上流ビームライン１２と見做すことができる。いくつかの非限定的な実施形態では、上流ビームラインのビームライン構成要素１６は、例えば、質量分析器３４、第１の加速または減速ステージ３６、および静電フィルタ４０の上流に配置されたコリメータ３８を含むことができ、この静電フィルタは、イオンビーム１８を減速および／または加速することができる。

［００２５］ 例示的な実施形態では、ビームライン構成要素１６は、イオンまたはイオンビーム１８をフィルタ処理し、集束させ、操作して、これらが特定の核種、形状、エネルギー、および／または他の性質を有するようにすることができる。ビームライン構成要素１６を通過するイオンビーム１８は、処理チャンバ４６内のプラテンまたはクランプ上に取り付けられた基板１５に向けることができる。基板は、１つまたは複数の次元で動かされうる（例えば、平行移動、回転、および傾斜）。

［００２６］ 静電フィルタ４０は、イオンビーム１８の偏向、減速、および焦点を独立して制御するよう構成されたビームライン構成要素である。一実施形態では、静電フィルタ４０は、垂直静電エネルギーフィルタ（ＶＥＥＦ）または静電フィルタ（ＥＦ）である。以下でより詳細に説明するように、静電フィルタ４０は、少なくとも１つの電極構成を画定する電極アセンブリとして配置されてもよい。電極構成は、静電フィルタ４０を通してイオンビーム１８を処理するために、ビームラインに沿って直列に配置された複数の電極を含んでもよい。いくつかの実施形態では、静電フィルタは、イオンビーム１８の上方に配置された一組の上方電極と、イオンビーム１８の下方に配置された一組の下方電極と、を含みうる。上方電極の組と下方電極の組との間の電位差はまた、中心光線軌道（ＣＲＴ；ｃｅｎｔｒａｌ ｒａｙ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）に沿った様々な点でイオンビームを偏向させるため、中心イオンビーム軌道に沿って変更可能である。システム１０はさらに、電極電圧アセンブリ５０として示された電極電圧源、並びに静電フィルタ４０に連結された入口トンネル５２を含んでもよく、チューナ電圧アセンブリの動作は後述される。図１にさらに示されるように、システム１０は、静電フィルタ４０のすぐ上流に配置されるか、または静電フィルタ４０の上流部分を形成して、イオンビーム１８を静電フィルタ４０に導く入口トンネル５２を含んでもよい。以下の実施形態において開示されるように、入口トンネル５２および静電フィルタ４０内の電極は、システム１０の動作を改善するために、新しい構成で配置されてもよい。

［００２７］ 図２を参照すると、静電フィルタ４０の１つの変形例の構造が示されている。図２には、静電フィルタ４０、入口トンネル５２、および入口トンネル１２４の側断面図が示されている。図示されるように、静電フィルタ４０は、静電フィルタ４０の上方を延び、静電フィルタ４０を部分的に包むメインチャンバ１０２を含む。入口トンネル５２は、入口軸５６を画定することができ、出口トンネルは、出口軸５８を画定し、いくつかの実施形態では、ビーム屈曲、すなわち、入口軸と出口軸との間の角度は、２５度以下である。

［００２８］ 静電フィルタ４０は、電極１１０、電極１１２、電極１１４、および電極１１６を含む、電極アセンブリ１０８を含む。図２に示すように、複数の電極は、非対称構成で配置される。例えば、図２に示す具体的な実施形態では、電極アセンブリ１０８は、電極１１０として示される、１つだけの上方電極を備える。いくつかの実施形態では、上方電極は、図２に示されるように、細長い断面を有してもよいが、細長い断面が必須というわけではない。細長い断面を設けることにより、上方電極を垂直方向に沿って比較的薄くすることができ、基板からの見通し線の外に保持することができる。同時に、一般的に水平方向に沿って延びていることによって、過度に高い電圧を必要とすることなく、上方電極は入射ビームを曲げることができる。加えて、細長い断面は、静電応力を最小化するために、図示のように丸い角を有してもよい。

［００２９］ 図２にさらに示されるように、電極アセンブリ１０８は、出口トンネル１２４のすぐ下側に配置され、これは、出口トンネル１２４の（図示されているデカルト座標系のＸ－Ｙ平面に平行な）下の平面の下方を意味する。電極アセンブリ１０８はさらに、電極１１０を意味する「上方電極」が出口トンネル１２４の十分下に配置されるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、電極アセンブリの上方電極は、出口トンネル１２４の下方の第１の距離に配置され、複数の下方電極の最後の電極（電極１１６参照）は、出口トンネルの下方の第２の距離（第１の距離未満）に配置される。この構成は、上方電極を、出口トンネル１２４に最も近い下方電極よりもさらに下方に配置し、後述するように、汚染をさらに低減するのに役立っている。

［００３０］ 様々な実施形態では、入口トンネル５２は、非対称構造を有するように構成されてもよく、ここで、入口トンネル５２の下部は、図２に図示されるように、上部よりもさらに広がってメインチャンバ１０２内に延びる。この構成は、メインチャンバ１０２の入口側により近い電極１１０の配置を可能にし、この配置は、後述する静電フィルタ４０を通してイオンビームを成形および輸送する際に有利となりうる。

［００３１］ 図２にさらに示されるように、静電フィルタ４０は、チャンバ壁１２０を含んでもよく、チャンバ壁１２０は、メインチャンバ１０２の内部に配置される。図２の実施形態では、入口トンネルは、メインチャンバ１０２の入口壁１２０Ａを通って延びている。いくつかの実施形態では、キャッチアセンブリ１３２は、入口壁１２０Ａの一部として配置されてもよい。様々な実施形態では、キャッチアセンブリ１３２は、キャッチレッジ（棚）１３４を含みうる。キャッチレッジ１３４は、キャッチアセンブリ１３２の下端において、入口壁１２０Ａからある角度で、例えば水平方向に、延びていてもよい。

［００３２］ 図２の構成、および様々な実施形態では、電極アセンブリ１０８は、外側開孔６０からの見通し線内には配置されず、したがって、静電フィルタ４０の下流に配置される基板１２６からの見通し線内にも配置されない。より一般的には、様々な実施形態では、静電フィルタ４０内のバイアスされた面は、出口トンネル１２４から延びる破線によって示される基板１２６の見通し線内には配置されない。これらのバイアスされた面は、バイアスされた状態で配置される負電位に連結された面であってよく、電極アセンブリ１０８の電極、並びに入口トンネル５２を含む。

［００３３］ 図３を参照すると、静電フィルタの動作の一例が示されており、イオンビーム１４０の適切な誘導、集束、および減速の後に、イオンビーム１４０は静電フィルタ４０を通って基板１２６に運ばれる。

［００３４］ 入口トンネル５２から出口トンネル１２４へ、そして基板１２６へイオンビーム１４０を運ぶため、電極電圧アセンブリ５０を使用して、静電フィルタ４０の様々な構成要素に適切な電圧が印加される。一例として、入口トンネル５２は、静電フィルタ４０によって処理される前に、イオンビーム１４０の初期電圧であるビーム電位に設定されてもよい。静電フィルタ４０内の種々の面は、キャッチアセンブリ１３２および出口トンネル１２４などのチャンバ壁１２０を含む接地電位に設定されてもよい。イオンビーム１４０を偏向、減速、加速、および集束させるために、電極アセンブリ１０８の電極の少なくとも一部に負の電圧を印加することができる。例えば、１つの構成では、イオンビーム１４０を第１の方向（左方向および上方向）に偏向させながら、イオンビーム１４０を加速する方法で、電極１１０および電極１１２に一組の電圧を印加してもよい。他の電圧を電極アセンブリ１０８の他の電極に印加し、イオンビーム１４０を第２の方向（右方向および下方向）に偏向させ、イオンビーム１４０を減速させてもよい。

［００３５］ 図２に示す経路に沿ってイオンビーム１４０を導くために、静電フィルタに接地アセンブリ１３０を設けることができ、この場合、接地アセンブリは電極アセンブリ１０８の上方に配置され、イオンビーム１４０の上方にも配置される。接地アセンブリ１３０は、接地電位に配置されてもよいし、接地電位に設定されてもよい。その結果、接地アセンブリ１３０、チャンバ壁１２０、および電極アセンブリ１０８に印加される静電ポテンシャルの組み合わせは、図示したように、イオンビームを、静電フィルタ経由および出口トンネル１２４経由で、基板１２６に当たるように導いてもよい。接地アセンブリ１３０は、本開示の異なる実施形態に従って、異なる方法で構成されてもよい。接地アセンブリ１３０は、ロッド、ビーム、メッシュ、または同様の特徴などの複数の構造を含みうる。

［００３６］ いくつかの実施形態では、接地アセンブリ１３０は、多数の穴がある状態で配置されてもよく、複数の開孔は、接地電位に設定される接地アセンブリの複数の構造の間に配置される。接地アセンブリ１３０のこの多孔質構造は、ガスが接地アセンブリを通って流れることを可能にし、その結果、ポンピングが接地アセンブリ１３０（ポート１３１を参照）の上方で起こり、ガス状の核種を適切に排出しうる。

［００３７］ 図２に戻ると、静電フィルタ４０の構成の利点は、基板に由来する材料から、バイアスされた面を保護することである。例えば、基板１２６においてイオンビーム１４０によってスパッタリングされた材料は、メインチャンバ１０２内に戻る直線軌道に沿って方向付けられてもよい。電極アセンブリ１０８は、基板１２６からの見通し線方向に配置されないため、スパッタリングされた材料は、電極アセンブリ１０８の上には凝結しない傾向があり、材料が堆積するのを回避することができる。その代わりに、基板１２６からスパッタリングされた材料は、キャッチアセンブリ１３２の上で凝結する傾向がある。加えて、スパッタリングされた材料は、入口壁１２０Ａの上に層を形成するため、キャッチレッジは、フレーキングやその他の浸食が発生した場合に、入口壁１２０上の層部分のいずれかの層から微視的または巨視的な破片を集めることができる。

［００３８］ 異なる実施形態では、静電フィルタ４０は、１ｋｅＶなどの低エネルギーから、８０ｋｅＶなどの中程度のエネルギーまでを含む広範囲のイオンビーム処理条件にわたって動作させることができる。

［００３９］ 様々な実施形態に従って、電極アセンブリ１０８の電極は、示されるデカルト座標系のＸ軸に沿って引き延ばされてもよい。したがって、電極は、Ｘ軸に沿って引き延ばされた断面を有するリボンビームを制御するのに有用となることがあり、リボンビームは、Ｘ軸に沿って幅が数十センチメートルであってよく、数センチメートル程度の高さを有してもよい。実施形態は、この状況に限定されない。

［００４０］ 様々な実施形態では、静電フィルタ４０は、プラズマフラッドガン（図示せず）を含んでもよく、プラズマフラッドガンは、メインチャンバ１０２に当接し、出口トンネル１２４を含む。このようなプラズマフラッドガンは、既知のプラズマフラッドガンの原理に従って動作するように構成することができる。

［００４１］ 次に図４を参照すると、静電フィルタ４０の変形例が示されており、約３２．５ｍＡの電流を基板１２６に供給する、３ｋＶのＰ＋イオンビームの輸送に適した、例示的な静電構成のシミュレーションが示されている。例えば、図４の構成は、２８ｋｅＶの初期エネルギーを有するリンイオンビームの最終エネルギー３ｋｅＶへの減速を示しうる。この構成では、電極１１２および電極１１０は、最初にイオンビームを加速しつつ、左に偏向するために負にバイアスされる。電極１１４は、イオンビームを減速させ、イオンビームを右に偏向させるようにバイアスされ、一方、電極１１６は接地電位に設定される。この構成では、減速経路（おおよそ点Ｐ１と点Ｐ２の間）は比較的短く、静電フィルタを通る電流輸送は減速経路長に反比例するので、比較的低いビームエネルギーが与えられると、基板への比較的大きな電流輸送が容易になる。

［００４２］ 次に図５を参照すると、静電フィルタ４０の変形例が示され、ここでは、６０ｋＶのＡｓ＋イオンビームの輸送に適した、例示的な静電構成のシミュレーションが示され、約３５ｍＡの電流が基板１２６に供給される。例えば、図５の構成は、６１ｋｅＶの初期エネルギーを有するヒ素イオンビームを６０ｋｅＶの最終エネルギーまで減速することを示しうる。この構成では、入口トンネル５２は－１ｋＶに保持され、電極１１０は－３０ｋＶ未満に保たれ、電極１１２、電極１１４、および電極１１６ｓは－５５～６０ｋＶ未満に保たれる。静電フィルタ４０の残りの面は、接地される（接地状態に設定される）。

［００４３］ 図６および図７は、それぞれ図４および図５の構成に対応するイオンビームの描写を示している。したがって、静電フィルタ４０は、広範囲のイオンエネルギーにわたって、より大きな電流を基板１２６に伝導させるのに有効である。

［００４４］ さらに、上記の実施形態は、ビーム経路の一方の側に３つの電極を有する構成を示すが、他の構成では、４つの電極、５つの電極、またはそれ以上をビーム経路の一方の側に配置することができる。加えて、上記の実施形態は、ビーム経路の反対側に１つだけの電極を示しているが、他の実施形態では、複数の電極がビーム経路の反対側に配置されてもよい。

［００４５］ 図８を参照すると、本開示の様々な実施形態による処理フロー８００が示されている。ブロック８０２では、種々の接地面およびバイアスされた面は静電フィルタ内に配置されており、静電フィルタのすぐ下流に配置された基板からの見通し線内には、バイアスされた面がない構成を提供する。バイアスされた面は、電極アセンブリを含んでもよく、正イオンビームを処理する実施形態では、接地に対して負にバイアスされてもよい。接地された面は、静電フィルタのメインチャンバのチャンバ壁、出口トンネル、ならびに電極アセンブリの上方に配置された接地アセンブリを含んでもよい。

［００４６］ ブロック８０４では、入射軸に沿って、イオンビームが静電フィルタ内に向けられる。イオンビームは、初期イオンエネルギーで入口トンネルを通るにように向けられてもよく、入口軸は、入口トンネルによって画定され、例えば、入口トンネルの壁に平行になる。

［００４７］ ブロック８０６では、イオンビームは、加速されながら、第１の方向に偏向される。例えば、イオンビームは、第１のイオンエネルギーで静電フィルタに入ることができる。電極アセンブリの少なくとも１つの電極は、電極電圧（電位）（例えば、入口トンネルよりも負の電位）でバイアスされることがあり、電極電圧はイオンビームのイオンエネルギーを増加させる。同時に、電極は、イオンビームを第１の方向に沿って偏向させる静電場を確立することができる。

［００４８］ ブロック８０８では、イオンビームは減速されながら第２の方向に偏向される。第２の方向は一般的に、第１の方向と反対であってもよく、イオンビームは、出口軸に沿って、静電フィルタのメインチャンバから出る。入口軸と出口軸は、両者の間に２５度以下のビーム屈曲を画定することができる。このように、イオンビームは一般的に、出口軸に沿って進行するように、基板に衝突してもよい。

［００４９］ ブロック８１０では、基板からのスパッタリングされた材料が、静電フィルタのメインチャンバの接地された面上に捕捉される。いくつかの例では、スパッタリングされた材料は、メインチャンバの入口壁に沿って設けられたキャプチャアセンブリ内に捕捉されてもよい。

［００５０］ 上記に鑑みて、本明細書に開示される実施形態によって、少なくとも以下の利点が達成される。本実施形態は、フィルタ電極に発生した負に帯電した粒子が基板に衝突する能力を排除することによって、静電フィルタからの基板の直接汚染が低減されるという第１の利点を提供する。さらに、本実施形態によって提供される別の利点は、静電フィルタの電極上の基板から再スパッタリングされた材料の蓄積によって生じる間接的な基板汚染、さらなる汚染源が電極からのその後のスパッタリングまたはフレーキングに対して引き起こす間接的な基板汚染の排除である。本実施形態によってもたらされるさらなる利点は、キャッチアセンブリによってもたらされるメンテナンス軽減であり、再スパッタリングされた材料は、容易に点検可能な面上に収集されうる。

［００５１］ 本開示の範囲は、本明細書に記載した具体的な実施形態に限定されるものではない。実際、本明細書に記載されたものに加えて、本開示に対する他の様々な実施形態および修正は、前述の説明および添付の図面から当業者には明らかであろう。このため、そのような上記以外の実施形態および変形例は、本開示の範囲に含まれるものである。さらに、本明細書では、本開示を、特定の目的のための特定の環境における特定の実装の状況で説明したが、当業者は、有用性がそれに限定されず、本開示は、任意の数の目的のために任意の数の環境において有益に実装されうることを認識するであろう。したがって、以下に記載される特許請求の範囲は、本明細書に記載される本開示のすべての範囲および主旨を考慮して解釈されるべきである。

Claims (15)

1. イオン源により生成されたイオンビームが基板に向けて通過する装置であって、
   メインチャンバと、
   前記メインチャンバ内に延びる入口軸を有する入口トンネルと、
   前記メインチャンバに接続され、出口軸を画定する出口トンネルであって、前記入口トンネルと前記出口トンネルとが、両者の間に２５度未満のビーム屈曲を画定する、出口トンネルと、
   前記メインチャンバ内で、前記出口トンネルの前記出口軸に対して前記入口トンネル側に配置される電極アセンブリと、
   前記メインチャンバ内で、前記出口トンネルの外側開孔からの見通し線内に配置される、前記基板からスパッタリングされる材料を受けるためのキャッチアセンブリと、
   を備える装置。
2. 前記メインチャンバが入口壁を備え、前記入口トンネルが前記入口壁を通って延び、前記キャッチアセンブリが前記入口壁の少なくとも一部を形成する、請求項１に記載の装置。
3. 前記キャッチアセンブリはさらに、前記入口壁からある角度で延びる、前記入口壁からの破片を集めるためのキャッチレッジを備える、請求項２に記載の装置。
4. 前記電極アセンブリが、前記入口トンネルの前記入口軸に対して前記キャッチアセンブリ側に配置される１つの上方電極と、前記入口トンネルの前記入口軸に対して前記出口トンネル側に配置される複数の下方電極とを備え、前記電極アセンブリが、前記外側開孔からの見通し線内に配置されない、請求項１に記載の装置。
5. 前記電極アセンブリが前記出口トンネルの前記出口軸に対して前記入口トンネル側に配置される、請求項４に記載の装置。
6. 前記キャッチアセンブリが、前記入口トンネルの前記入口軸から前記上方電極よりも遠い位置に配置され、入口壁からある角度で延びる、前記入口壁からの破片を集めるためのキャッチレッジを備える、請求項４に記載の装置。
7. 接地アセンブリをさらに備え、前記接地アセンブリは、前記出口トンネルの前記出口軸に対して前記電極アセンブリの反対側に配置される、請求項１に記載の装置。
8. 前記接地アセンブリが、接地電位で配置される複数の構造と、前記複数の構造の間に配置される複数の開孔とを備える、請求項７に記載の装置。
9. 前記複数の下方電極の少なくとも１つの電極が、接地状態からバイアス状態に切り替わるように配置される、請求項４に記載の装置。
10. イオンビームを生成するイオン源と、
    前記イオン源の下流に配置され、基板に向けて前記イオンビームを制御する静電フィルタと、
    を備えるイオン注入装置であって、
    前記静電フィルタは、
    メインチャンバと、
    前記メインチャンバ内に延びる入口軸を有する入口トンネルと、
    前記メインチャンバに接続され、出口軸を画定する出口トンネルであって、前記入口トンネルと前記出口トンネルとが、両者の間に２５度未満のビーム屈曲を画定する、出口トンネルと、
    前記メインチャンバ内で、前記出口トンネルの前記出口軸に対して前記入口トンネル側に配置される電極アセンブリと、
    前記メインチャンバ内で、前記出口トンネルの外側開孔からの見通し線内に配置される、前記基板からスパッタリングされる材料を受けるためのキャッチアセンブリと、
    を備える、イオン注入装置。
11. 前記電極アセンブリが、前記入口トンネルの前記入口軸に対して前記キャッチアセンブリ側に配置される１つの上方電極と、前記入口トンネルの前記入口軸に対して前記出口トンネル側に配置される複数の下方電極とを備え、前記電極アセンブリは、前記外側開孔からの前記見通し線内に配置されない、請求項１０に記載のイオン注入装置。
12. 前記電極アセンブリが、前記出口トンネルの前記出口軸に対して前記入口トンネル側に配置される、請求項１１に記載のイオン注入装置。
13. 接地アセンブリをさらに備え、前記接地アセンブリは、前記出口トンネルの前記出口軸に対して前記電極アセンブリの反対側に配置される、請求項１１に記載のイオン注入装置。
14. イオン源により生成されたイオンビームが基板に向けて通過する静電フィルタであって、
    接地電位に設定されたチャンバ壁を含むメインチャンバと、
    第１の電位にバイアスされ、前記メインチャンバ内に延びる入口軸を有する入口トンネルと、
    前記メインチャンバに接続され、出口軸を画定する出口トンネルであって、前記入口トンネルと前記出口トンネルとが、両者の間に２５度未満のビーム屈曲を画定する、出口トンネルと、
    前記メインチャンバ内で、前記出口トンネルの前記出口軸に対して前記入口トンネル側に配置される電極アセンブリと、
    接地電位に設定され、前記メインチャンバ内で、前記出口トンネルの外側開孔からの見通し線内に配置される、前記基板からスパッタリングされる材料を受けるためのキャッチアセンブリと、
    を備える静電フィルタ。
15. 前記電極アセンブリおよび前記入口トンネルは、前記外側開孔からの前記見通し線内に配置されない、請求項１４に記載の静電フィルタ。

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