KR100261007B1 - 이온주입실에 이용되는 이온발생 소오스 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이온소오스 (12)는 이온주입기 (10)에 이용된다.
이온소오스는 가스이온화대를 경계짓는 전도실을 지닌 가스한정실 (76)을 구비한다. 가스한정실은 이온을 챔버에 탈출시키는 탈출개구부 (78)를 포함한다. 베이스 (120)은 가스한정실을 탈출하는 이온으로 부터 이온 비임을 형성하는 구조에 대해 가스한정실을 위치시킨다. 가스공급이 이온화 가스를 가스한정실에 전도하는 가스한정실과 연통한다. 캐소우드 (124)가 베이스에 의해 지지되어있고, 이온화전자를 가스이온화대에 방출하기위해 상기 가스한정실에 대해 위치해있다. 캐소우드는 가스한정실에 부분적으로 연장하는 가스한정실에 마주하여 이온화 전자를 가스한정실에 방출시키는 전도캡 (164)을 포함하는 관형전도체 (160), (162)를 구비한다.
필라멘트 (178)은 캐소우드의 관련 전도체 내측의 위치에 베이스 (120)에 의해 지지되어 캡을 가열하여 이온화전자를 캡에서 가스한정실로 방출시킨다.

Description

이온주입실에 이용되는 이온발생 소오스
제1도는 스핀지지대에 설치된 실리콘웨이퍼와 같은 공작물의 이온비임처리용 이온주입기의 개략도.
제2도는 제1도의 이온주입기에서 이온비임을 발생시키는 본 발명의 이온발생 소오스의 부분단면도.
제3도는 제2도의 평면 (3-3)에서 본 제2도의 이온발생소오스의 저면도.
제4도는 제2도의 평면 (4-4)에서 본 제2도의 이온발생소오스의 부분단면도.
제5도는 제2도의 이온발생소오스의 부분의 확대단면도.
제5a도는 이온전자를 방출시키는 캐소우드의 부분을 형성하는 필라멘트의 평면도.
제6도는 이온소오스의 에노드 (챔버벽)과 캐소우드 (전자소오스)간에 흐르는 이온전류를 제어하는 제어회로의 개략도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
42 : 전원 76 : 한정실
120 : 베이스 124 : 캐소우드
151 : 제 1 설치아암 152,172 : 절연체
158 : 액세스 개구부 161 : 플랜지
162,160 : 내부·외부 관형부재 164 : 전도 캡
170a,170b : 제 2 설치아암 178 : 필라멘트
본 발명은 공작물의 비임처리를 위해 이온 비임을 형성하도록 이온을 방출시키는 이온발생 소오스를 지닌 이온주입기에 관한 것이다.
이온주입기는 비임이 웨이퍼가 충돌하므로서 이온비임은 집적회로를 제조하는데 이용되는 반도체 웨이퍼를 생성하기위해 제어된 집사로 불순물로 웨이퍼를 도프시킨다. 이러한 이온주입기에서의 중요한 요소는 소정의 시간에 처리될 수 있는 웨이퍼의 처리량 또 수이다.
고전류 이온주입기는 이온비임을 통해 다수의 실리콘 웨이퍼를 이동시키는 스핀 디스크 지지대를 포함한다. 지지대가 이온비임을 통해 각각의 웨이퍼를 회전시킬때 이온비임은 전체웨이퍼면을 충돌하기에 폭이 충분히 넓다.
중간전류주입기는 일시에 하나의 웨이퍼를 처리한다. 웨이퍼가 카세트에 지지되어 하나가 일시에 회수되어 플래튼에 위치한다. 이온비임이 단일의 웨이퍼에 충돌하도록 웨이퍼가 주입방위로 위치조정된다. 이 중간전류 주입기는 비임형성전자를 이용해서 매우 폭이 좁은 비임을 최초 궤도로 부터 편향시켜서 전체 웨이퍼면을 선택적으로 도프하거나 처리한다.
공지된 주입기에 이용되는 이온비임을 발생시키는 이온소오스는 사용시 품질이 저하되는 가열 필라멘트 캐소오드를 포함한다. 이용의 짧은 주기후, 이온이 충분한 효율로 발생하도록 필라멘트 캐소오드가 대치되어야 한다.
본 발명은 새롭고 개량된 이온발생소오스를 이용하는 이온주입기에 관한 것이다. 본 발명의 이온발생소오스는 캐소우드 필라멘트를 플라즈마 스트림과 차폐하는 캐소우드를 이용한다. 이러한 차폐물은 필라멘트의 수명을 증대시킨다는 것을 알았다. 캐소우드와 필라멘트의 구조배열에 의해 대체 또는 수선이 쉽고 신속히 이루어져서 주입기 고장시간이 감소된다.
본 발명을 실현하는 이온소오스는 이온주입기에 이용되는 것이 가장 바람직하다. 이온소오스는 가스이온화대를 경계짓는 대전실벽을 지닌 가스한정실을 구비한다. 베이스가 가스한정실을 이온비임을 가스한정실을 탈출하는 이온으로 부터 이온 비임을 형성하게 하는 구조에 대해 가스한정실을 위치시킨다. 소비전원이 가스한정실과 연통하여 이온화재료를 가스한정실에 전도시킨다.
캐소우드는 베이스에 의해 지지되어 있고, 상기 가스한정실에 대해 위치하여 이온화전자를 가스이온화대에 방출시킨다. 캐소우드는 부분적으로 가스 한정실에 연장하고 가스한정실과 마주하여 이온화 전자를 가스한정실에 방출시키는 전도캡을 포함하는 판형전도체를 구비한다. 필라멘트는 베이스에 의해 캐소우드의 관형전도체내의 위치에 지지되어서 캡을 가열하고, 이온화 전자를 캡으로 부터 가스한정실에 방출시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 필라멘트가 가열되어서 전자가 방출하여 캡을 가열시킨다음, 이 캡은 전자를 가스한정실에 방출시킨다. 베이스는 가스한정실의 전도벽에 공간적인 관계로 캐소우드를 지지하는 제 1 설치아암을 포함한다. 제 1 설치아암은 하나이상의 절연체에 의해 베이스에 대해 지지 되어 있다. 가스한정실은 캐소우드의 관형전도체를 가스한정실에 연장하게 하는 크기를 하여 전도캡을 가스한정실에 위치시키는 액세스 개구부를 지닌 챔버면을 지닌다. 관형전도체는 캐소우드의 관형전도체의 외면과 액세스 개구부를 형성하는 챔버면 사이에 틈을 유지하게 하는 크기로 되어있다.
캐소우드는 상기 전도캡에 축방향으로 대향한 위치에 개방단을 지닌다. 필라멘트는 하나이상의 절연체에 의해 제 1 설치아암으로 부터 공간을 둔 제 2 설치 아암에 설치되어 있다. 필라멘트는 캐소우드의 개방단을 통해 캐소우드에 연장되어 있다. 필라멘트는 상기 가스한정실의 외부에 위치하여 이온화된 가스 플라즈마에 대한 필라멘트의 노출을 방지한다. 캐소우드는 축방향 크기를 따라 방사상으로 공간을 멀리둔 동축방향으로 연장한 내부 및 외부 관형부재를 포함한다. 외부관형부재는 하나의 축방향단에서 관형부재의 쇼울더를 맞물리기위해 방사상 안쪽으로 연장한 플랜지와 내부관형부제의 나사깎기된 단부와 제 1 설치아암에 나삿니 맞물릴때 축방향 대향단에 위치한 제 1 설치 아암을 포함한다. 내부 및 외부 관형부재는 몰리브덴 합금재료로 만들어져 있다. 캐소우드의 전도캡은 텅스텐 합금재료로 만들어져 있다.
또한, 이온소오스는 가스한정실에서 캐소우드에 대향하는 위치에 배설된 리펠러를 포함한다. 또한 이온소오스는 가스한정실을 베이스에 지지부가 맞물리게 보지하는 랜야아드 구조를 포함한다.
제 1 도는 본 발명을 구현하는 이온발생소오스 (12)와 고전압하우징 (16)에 의해 지지된 비임분해자석을 포함하는 주입장치 (10)를 도시한다.
이온소오스 (12)로 부터 방출하는 이온비임 (20)은 하우징 (16)을 탈출하여 진공튜우브 (18)를 이동하여 이온주입실 (22)에 들어가는 제어된 이동통로를 추종한다. 소오스 (12)에서 주입실 (22) 까지 이온비임 (20)의 이동통로를 따라 이온비임이 형성, 진공되어 바람직한 주입에너지로 가속된다.
분해자석 (14)은 적절한 질량을 지닌 이온만을 이온주입실 (22)에 도달하게 한다. 이온비임 (20)이 하우징 (16)을 탈출하는 영역에서 비임이 고전압 하우징 (16)을 주입실 (22)과 절연시키는 전기절연체로 구성된 고전압절연부싱 (26)을 통과한다.
이온주입실 (22)은 주입실을 이온비임 (20)에 대해 일치하게 배열하는 이동 페데스탤 (28)에 지지되어 있다. 이온비임 (20)이 축 (42) 주위로 회전하도록 설치된 웨치퍼 지지대 (40)에 지지된 하나이상의 실리콘웨이퍼와 충돌한다. 웨이퍼 지지대 (40)는 외주변 주위에 다수의 실리콘웨이퍼를 지지하고 이들 웨이퍼를 원형통로를 따라 이동시킨다. 이온비임 (20)은 각각의 웨이퍼를 충돌하고 이온불순물로 이들 웨이퍼를 도프시킨다.
웨이퍼지지대 (40)의 고속회전은 지지대 (40)와 웨이퍼를 회전시키는 모우터 (50)에 의해 수행된다. 선형 구동장치 (52)에 의해 챔버내에서 지지대 (40)를 앞·뒤로 이동시킨다. 지지대 (40)는 처리되지않은 웨이퍼가 챔버내로 이동하고 처리된 웨이퍼가 챔버에서 회수되도록 위치되어었던 선행기술의 이온주입장치의 상세한 설명은 Armstrong 씨 등이 미합중국 특허 4,672,219호에 개시되어있고 이는 본 발명의 양수인에게 양도되었고 이를 참고로 여기에 포함했다.
실리콘웨이퍼가 진공포트 (71)를 통해 로버트암 (70)에 의해 이온주입실 (22)에 끼워진다. 챔버 (22)는 진공튜우브 (18)를 따르는 압력과 같은 저압까지 진공펌프 (72)에 의해 진공된다. 로버트암 (70)은 웨이퍼를 저장하는 카세트 (73) 사이에서 웨이퍼를 앞·뒤로 이동시킨다. 또다른 이용을 성취하는 메카니즘이 선행기술에 공지되어 있다. 또다른 진공펌프 (74), (75)는 이온소오스 (12)에서 이온주입실 (22)까지의 이온비임통로를 진공시킨다.
이온발생소오스 (12)는 신장된 일반적으로 타원모양의 단축구 (78)를 지닌 고밀도 플라즈마 아크실 (76) (제 2 도)을 포함한다. 선행기술의 이온 소오스에 관한 상세한 설명이 미합중국, 특히 제 5,026,997호 (Benveniste 씨 등)에 개시되어 있고, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되었고 이를 참고로 여기에 포함했다. 이온이 플라즈마실 (76)에서 이동할때, 탈출구멍외측에 바로 위치한 추출전극 (80) (제 1 도)에 의해 설정된 전기장에 의해 챔버 (76)로 부터 가속된다. 분해자석 (14)은 정확한 양을 지닌 이온을 주입궤도에 굴절시키는 자장을 발생시킨다. 이들 이온이 분해자석 (14)을 탈출하여 이동통로를 따라 가속되어 주입실 (12)에 안내된다. 주입제어장치 (82)가 고전압 하우징 (16)에 위치하여 자석의 필드와인딩의 전류를 제어하므로서 분해자석 (14)의 자장을 조절한다.
이온소오스 (12)는 주입에 이용되는 이온과 다른 질량을 가진 많은 이온을 발생시킨다. 이들 불필요한 이온들이 분해자석 (14)에 의해 굴절되고 이온 궤도에서 분리된다. 무거운 이온이 큰 변경궤도를 추종하고 주입에 이용하는 이온보다 가벼운 이온은 작은 반경궤도를 추종한다.
패레데이컵 (도시하지 않음) 이 자석 (14)의 하류의 위치에 이온비임통로에 따라 위치한다. 패레데이컵이 이온비임 (20)에 이동하여 이온을 차단하고 주입실 (22)에 도달하지 못하게 한다. 패레데이컵은 비임설정중 이온비임 전류를 감지하는데 또한 이용된다. 사각렌즈 (112)는 볼록렌즈가 광비에 있는 촛점효과와 유사한 방식으로 이온비임을 가상평면에 촛점을 맞추도록 서로 수직한 방향으로 이온비임 (20) 내의 이온을 편향시킨다. 충분히 편향되지 않고, 사각렌즈 (112)에 의해 촛점이 맞추어진 이온비임 (20) 내의 이온은 이온비임에서 탈출하여 이온주입실 (22)에 도달하지 못한다.
본 발명을 구현하는 이온발생실 (12) (제 2 도 ~ 제 5 도)은 플라즈마 아크실 (76)과 전자방출 캐소우드 (124)를 지지하는 지지블록 (120)을 포함한다. 소오스자석 (126) (도시하지않음)은 챔버 (76)내의 간단히 구속된 이동통로에 대해 플라즈마 발생전자를 형성하도록 플라즈마실 (76)을 포위한다. 또한, 지지블록 (120)은 가스에 증발된다음 챔버 (76)에 주입되는 증발고체로 채워질 수 있다.
하부 및 상부 스페이서 지지대 (130), (132) (제 2 도)가 지지블록 (120)에 고정되어 있다. 플라즈마 아크실 (76)은 추출전극 (80)에 대해 플라즈마 아크실을 위치시키기 위해 상·하 지지대 (130), (132)에 의해 맞물려 지지되어 있다. 탈출구멍 (78)을 형성하는 판 (133)은 전극 (80)과 마주하는 상·하 홈 (134, 135) (제 5 도)를 지닌다. 한쌍의 랜야아드 (136), (137)는 홈 (134) 및 (135) 중 하나에 수용된 중간케이블부분을 지니고, 이의 축방향 대향단은 플라즈마 아크실 (76)을 지지대 (130) 및 (132)에 대향하게 바이어스 하여 보지하도록 지지블록 (120)에 연결된 스프링 (138)에 의해 보지되어 있다.
아크실 (76)은 이온을 발생시키기 위해 캐소우드 (124)로 부터 방출된 전자가 기체분자와 맞물리는 공간을 형성하는 전도벽을 지닌다. 이온은 개구부 (78)를 통해 이동하여 추출전극 (80)에 의해 가수된다.
진공된 재료가 챔버 (76)의 대향측상의 고정장치 (142)의 도관 (139)(가상선으로 도시)에 의해 지지블록 (120)으로 부터 플라즈마 아크실 (76)에 주입된다. 도관 (139)은 플라즈마 아크실 (76)로 개방된 포트 (140) 까지 고정장치를 통해 연장해있다. 또한, 가스가 챔버의 후단의 포트 또는 개구부 (141)에 의해 챔버 (76)으로 직접 루우트될 수 있다. 스페이서 지지대 (130), (132)와 경계짓는 영역에서의 챔버 (76) 바로뒤에 설치블록 (120)에 커플된 원통형 지지대 (140)에 의해 지지된 열 차폐물 (144)이 있다.
제 2 열 차폐물 (148)이 또한 설치블록 (120)에 연결되어 있다.
차폐물 (144), (148)의 개략적으로 위치한 구멍이 도관으로 하여금 지지블록 (120)에서 포트 (141) 또는 고정장치 (142)로 루우트하게 한다.
플라즈마 아크실 (76)은 제 2 도 및 제 5 도에 도시되어 있듯이 하단에 개구부 (158)를 형성하는 공간을 지닌다. 개구부 (158)는 개구부 (158)을 형성하는 챔버벽과 관계하지않고 캐소우드 (124)를 플라즈마 아크실 (76)의 내부에 연장시킬 수 있는 크기를 한다.
캐소우드 (124)는 지지블록 (120)에 부착되었지만 전기적으로 절연된 설치판 (150)에 의해 지지되어 있다. 3 개의 절연체 (152) (제 3 도 및 제 5 도)는 설치판 (150)을 베이스 (120)에 연결시킨다. 절연체 (152)는 나사깎기된 스터드 (151)에 의해 베이스 (120) 및 나사깎기된 패스너 (153)에 의해 설치아암 (150)에 연결되어 있다. 절연체 (152)는 세라믹코어 (148)와 외부면을 코팅하므로서 이온이 세라믹 코어 절연체 (148)를 코팅하는 것을 방지하는 두개의 금속차폐컵 (154), (156)을 포함한다.
캐소우드 (124)는 3 개의 구멍부재이다. 캐소우드 (124)의 외부관형 부재 (160)는 플랜지 (161)를 지닌 몰리브덴 합금재료로 만들어져있고, 이 플랜지의 외부단은 설치판 (150)과 인접해있다. 내부관형부재 (162)는 몰리브덴 합금재료로 만들어져있고, 나사깎기된 하부단부와 이의 축방향단 중간에 위치한 쇼울더 (165)를 지닌다. 내부관형부재의 나사깎기된 단부 (163)가 설치판 (150)에서의 나사깎기된 개구부 (167)에 나사닛 으로 맞물릴때 쇼울더 (165)는 플랜지를 설치판 (150)에 대해 유지하기 위해 외부관형부재 (160)의 플랜지 (161)의 상면과 맞물린다. 관형부재 (160), (162)는 원통형이 바람직하다.
캐소우드 (124)의 캡 (164)는 전도체이고 텅스턴재료로 만들어져있다.
캡 (164)는 관형부재 (162)의 단의 카운터보어내에 고정되어 있다.
카운터보어는 캡 (164)의 직경보다 약간 작은 내부직경을 지닌 안쪽으로 연장한 리지 (ridge)를 지닌다. 캐소우드 (124)를 조립하는 동안 캡이 관형부재 (162)에 압입고정되고, 이온주입기 (10)의 작동중 적소에 마찰적으로 유지된다. 내부 및 외부 관형부재 (160) 및 (162)의 길이는 캡 (164)이 챔버 (76) 위쪽으로 연장하도록 설택된다.
두개의 전도 설치아암 (170a), (170b)은 캐소우드 (124) 내부에 필라멘트 (178)를 지지한다. 아암이 절연체 (172)에 의해 설치판 (150)에 대해 공간을 둔 관계로 설치되어 있다. 전도 필라멘트 통전 밴드 (168a), (168b)가 밴드에 대해 전력 피드쓰로우 (169a), (169b)에 연결되어 있다. 밴드의 대향단은 전기적으로 각각의 설치아암 (170a), (170b)에 연결되어 있다. 세라믹 절연체 (172)는 절연체를 블록 (120)에 연결하는 나사깎기된 스터드 (151)가 접속자 (173)과 대치되었다는 점을 제외하고 절연체 (152)가 구조적으로 동일하다.
두개의 클램프 (174a), (174b)는 캐소우드의 맨안쪽 관형부재 (162)에 의해 형성된 중공 (176)내에 텅스텐 필라멘트 (178)을 고정시킨다.
필라멘트 (178)은 헬리컬 루우프 (제 5a 도)를 형성하도록 구브러진 텅스턴와이어로 만들어져 있다. 필라멘트 (178)의 단은 클램프 (174a), (174b)에 의해 두개의 아암 (170a), (170b)와 전기적으로 접촉한 제 1 및 제 2 탄탈륨 (tantalum) 다리 (179a), (179b)에 의해 지지되어 있다. 텅스턴 와이어 필라멘트 (178)이 피드쓰로우 (169a), (169b)를 따라 전위차의 인가에 의해 통전된다. 필라멘트는 가속하여 캐소오드 (124)의 캡 (164)과 충돌하는 전자를 방출시킨다. 캡 (164)는 전자충돌에 의해 충돌할때, 이것은 기체 분자를 타격해서 이온을 챔버 (76)에서 발생시키는 아크챔버 (76)에 전자를 방출시킨다. 이온플라즈마가 발생되고 플라즈마외의 이온이 이온비임을 형성하기위해 개구부 (78)를 탈출한다. 캡 (164)으로 부터의 이차전자 방출의 이용은 필라멘트를 챔버내의 이온플라즈마와의 접촉을 차폐시키는 필라멘트의 수명을 연장시킨다. 또한, 필라멘트가 지지되는 방식은 필라멘트를 대체하여 활용한다.
아크실 (76)로 방출되지만 가스이온화대내의 가스분자와 결합하지않는 캐소우드 (124)에 의해 발생한 전자들이 리펠러 (180)의 부근에 이동한다. 리펠러 (180)는 가스분자를 접촉하도록 전자를 가스이온화대에 뒤쪽으로 편향시키는 아크챔버 (76) 내에 위치한 금속부재 (181)를 포함한다.
금속부재는 몰리브덴으로 만들어져 있다. 세라믹 절연체 (182)는 리펠러 부재 (181)를 플라즈마 아크실 (76)의 벽의 전위차와 절연한다.
캐소우드 (124)와 리펠러 (180)는 아크캠버벽과 전기적으로 그리고 열적으로 절연한다.
챔버 (76)의 벽은 국부접지 또는 기준전위에 유지된다.
캐소우드 엔드캡 (164)를 포함하는 캐소우드는 챔버벽의 국부정지 이하의 50 ~ 150 볼트 사이의 전위에 유지된다. 이 전위는 판 (150)에 연결된 전도체 (212)를 통전시키는 전력 쓰로우 (210)에 의해 유지된다.
필라멘트 (178)는 엔드 캡 (164) 이하의 400 ~ 1000 볼트 사이의 전압에 유지된다. 필라멘트와 캐소우드 사이의 큰 전압치는 고에너지를 엔드캡을 가열하기에 충분하고 열적으로 전자를 챔버 (76)에 방출하는 필라멘트에 남아있는 전자에 전달한다. 리펠러부재 (181)는 챔버 (76)내의 가스 플라즈마의 전기 전위에서 보유하도록 되어있다.
제 6 도는 캐소우드와 에너드 (챔버벽) 사이의 아크전류를 제어하는 회로 (200)를 도시한다. 회로 (200)는 3개의 프로그램 가능한 전원 (210), (212), (214)를 포함한다. 제 1 전원 (210)은 필라멘트 (178)을 따라 전압을 공급하고 필라멘트 전류에 상응하는 피드백 신호를 제공한다.
회로 (200)에 대한 하나의 제어변수는 입력 (200)에 공급된 바람직한 아크 전류이다. 바람직한 아크전류는 바람직한 이온 비임 전류를 토대로 한 주입제어기 (도시하지않음)에 의해 결정된 값을 가진다. 비교기 (222)는 입력 (226)에서의 바람직한 아크전류를 캐소우드 (124)를 통전시키는 아크 전원 (214)에 의해 공급된 전류를 감지하는 전류센서 (226)로 부터의 피드백 신호 (224)와 비교한다. 아크전원은 캐소오드 (124)를 통전시키는 부의 전위 (-50 ~ -150 볼트)를 공급한 비교기로 부터 차등신호가 필터 (230)에 의해 여과된 증폭기 (228)에 의해 증폭된다음 필라멘트와 캐소우드 (128)의 엔드캡 (164) 사이에 상대전위를 유지시키는 전원 (212) 상의 제어입력 (231)에 다시 공급된다.
전위차의 증가는 캡 (124)을 때리는 전자에너지를 증가시키므로서 아크전류 밀도를 증가시킨다. 캐소우드 (124)를 통한 방출전류가 감지된 전류를 입력 (234)에서의 회로 (200)에 커플된 캐소우드 제어저류신호와 비교하는 비교기에 커플된 캐소우드 전원으로 부터의 전류 피드백신호 (233)에 의해 제어된다. 이 비교기로 부터의 차등신호는 증폭기 (236)에 의해 증폭되고 필터 (238)에 의해 여과된 다음 제어입력 (240)으로 필라멘트 (178)를 따라 전압을 공급하는 전원 (210)에 다시 공급한다.
본 발명은 청구범위내에서 여러 수정과 변경이 가능하다.

Claims (12)

  1. (가) 한정 챔버내부에 연결되고, 이온이 상기 한정실을 탈출하게 하는 이온 탈출구멍 (78)을 형성하는 한정실벽을 지니고, 외부챔버에서 내부챔버에 액세스하게 하는 탈출구멍으로 부터 공간을 둔 위치에 전도챔버벽 중 하나의 액세스 개구부 (158)을 형성하는 한정실 (76)과 ;
    (나) 상기 한정실로 부터 공간을 둔 구조 (14,80)에 대한 위치에 상기 한정실을 지지하고, 이온탈출구멍 (78)을 통해 상기 한정실을 탈출하는 이온들로 부터 이온비임 (20)을 형성하는 베이스 (120)와 ;
    (다) 상기 한정실과 연결되고 이온화된 재료를 한정실의 내부에 전달하는 전원 (142)을 구비한 이온주입기에 이용되는 이온소오스에 있어서,
    (라) 상기 베이스에 의해 지지되어 있고, 상기 한정실내에 위치하고, 이온화전자를 챔버내부에 방출하여 상기 재료를 이온화시키고, 또한 액세스 개구부를 통해 상기 제한선에 연장하여 한정실의 내부의 일단에 전도캡 (164)를 지지하고 상기 전도캡을 축방향으로 대향하는 위치에 개방단을 지닌 캐소우드 (124)와 ;
    (마) 상기 베이스에 의해 상기 캐소우드의 관형 전도체 내부의 위치에 지지되어 있고, 상기 캡을 가열하여 이온화전자가 전도캡 (164)에서 상기 한정실로 방출되게 하는 필라멘트 (178)와 ;
    (바) 하나이상의 절연체 (152)에 의해 상기 베이스로 부터 공간을 두고, 상기 한정실 내부에 전도캡 (164)을 위치함과 동시에 액세스 개구부를 형성하는 전도챔버벽에 공간을 둔 관계로 캐소우드를 액세스 개구부에 지지하는 제 1 설치아암 (50)을 구비한 것을 특징으로 하는 이온소오소.
  2. 제1항에 있어서, 필라멘트 (178)를 통전하여 전자를 방출하여 상기 캡 (164)와 충돌시키는 온도까지 가열하고, 전자 한정실 (76)에 방출되는 온도까지 상기 캡을 가열하는 전원 (210)을 특징으로 하는 이온소오스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필라멘트 (178)는 하나이상의 절연체 (172)에 의해 제 1 설치아암으로 부터 공간을 둔 제 2 설치아암 (170a), (170b)에 설치되어 있고, 상기 필라멘트는 개방단을 통해 상기 캐소우드로 연장한 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 필라멘트를 상기 제 2 설치아암에 해제할 수 있게 설치된 투 피이스 클램프 (174a), (174b)를 특징으로 하는 이온소오스.
  5. 제1항에 있어서, 절연체 (152, 172)는 한정실 (76)외부에 설치되어 있고 전기 및 열절연을 제공하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제 1 설치아암 (150)은 나사깎기된 개구부 (167)을 형성하고, 상기 캐소우드는 상기 제 1 설치아암에서의 나사깎기된 개구부와 나사깎기된 맞물림에 의해 제 1 설치아암 (150)에 부착된 동축으로 연장한 내부 및 외부 관형부재 (162) 및 (164)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 외부관형부재 (160)는 설치아암과 접한 하부단에 플랜지 (161)를 지니고, 내부관형부재 (162)는 나사깎기된 하단부와 이의 축방향단 중간에 위치한 바깥쪽으로 연장한 쇼울더 (165)를 지니고, 내부관형 부재의 나사깎기된 단부가 설치아암 (150)의 나사깎기된 개구부 (167)에 나사닛로 연결될때 상기 바깥쪽으로 연장한 쇼울더가 플랜지를 설치아암에 대향하게 유지하도록 외부관형부재의 플랜지 (161)의 상면을 맞물리는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 내부관형부재 (162)는 나사깎기된 단부와 외부면으로 부터 바깥쪽으로 방사상으로 연장한 쇼울더를 구비하고, 상기 외부관형부재는 상기 관형부재의 나사깎기된 단부가 제 1 설치아암의 나사깎기된 개구부에 나사닛로 맞물릴때, 축방향단에서 상기 내부관형부재의 상기 쇼울더와 축방향 대향단에서 제 1 설치아암을 맞물리게 하기위해 방사상 안쪽으로 연장한 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  9. (가) 이온비임을 형성하기위해 이온화실 내부의 이온을 챔버 (76)으로 탈출시키는 탈출개구부 (78)를 포함하는 이온화실 (76)을 제공하는 단계와 ; 를 구비한 공작물을 처리하는 이온비임 (20)을 발생시키는 방법에 있어서,
    (나) 액세스 개구부를 포위하는 이온화실의 액세스개구부를 포위하는 이온화실의 벽으로 부터 공간을 둔 케소우드 캡의 외면을 유지함과 동시에 이온화실의 벽의 액세스 개구부를 통해 케소우드 캡 (164)을 끼우므로서 전자를 이온화실에 방출하는 전도 엔드 캡 (164)을 지닌 캐소우드 컵 (124)을 지지하는 단계와 ;
    (다) 캐소우드 컵의 개방단에 전자 방출부를 지닌 필라멘트 (178)를 끼우고 필라멘트를 엔드캡과 공간을 둔 관계로 고정시키는 단계와 ;
    (라) 이온화재료를 이온화실에 루우팅시키는 단계와 ;
    (마) 필라멘트를 통전하여 전자를 방출하는 단계와 ;
    (바) 캐소우드컵과 필라멘트를 바이어싱하여 필라멘트로 부터 방출된 전자가 엔드캡에 충돌하게 하고 엔드캡에서 이온화실의 내부로 이차전자방출을 유도하여 이온화실에 루우트된 재료를 이온화하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 이온비임 발생방법.
  10. 제9항에 있어서, 이온화실을 탈출하는 이온을 목표에 향하게 하는 비임 성형장치에 대해 베이스 (120)에 이온화실을 지지하고, 캐소우드컵을 이온화실과 전기적으로 절연시키는 단계를 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 하나이상의 절연체 (152)에 의해 베이스 (120)로 부터 공간을 둔 설치판 (150)에 캐소우드를 설치하고 절연체에 의해 설치판으로 부터 공간을 둔 한쌍의 아암에 필라멘트를 설치하므로서 필라멘트, 캐소우드컵 및 이온화실을 서로 전기적으로 절연시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. (가) 설치판과 접한 하단에 플랜지 (161)를 지닌 몰리브덴 합금재료로 부터 만들어진 캐소우드의 외부관형부재 (160)와 ;
    (나) 나사깎기된 하부단과 내부관형부재 (162)의 중간축방향단의 쇼울더 (165)를 지닌 몰리브덴 합금재료로 만들어지고, 내부관형부재의 나사깎기된 단부가 설치판의 나사깎기된 개구부에 나사닛으로 맞물릴때 쇼울더가 플랜지를 설치판 (150)에 유지하도록 외부관형부재의 플랜지의 상면을 맞물리는 캐소우드의 내부관형부재 (162)와 ;
    (다) 텅스텐재료로 만들어지고 이온발생소오스의 작동중 적소에 마찰적으로 보지된 관형부재의 단의 중간 보어내에 고정된 전도캡 (164)과 ;
    (라) 상기 캡과 축방향으로 대향하는 상기 관형부재중 하나의 개방단으로 연장하고 상기 캡이 전자를 방출하고, 상기 관형부재와 전도캡을 대치하여 전기적으로 절연하는 필라멘트 (178)를 구비한 것을 특징으로 하는 이온발생 소오스용 3 개의 구멍을 지닌 캐소우드.
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