KR100350615B1 - 수증기를사용하여이온빔을중화시키기위한시스템및방법 - Google Patents

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Abstract

추출개구(50)로부터 출력된 이온빔(28)의 전기적 전하를 중화시키기 위해 개선된 이온빔 중화기(22)가 제공된다. 중화기는 수원(52); 수원에 연결된 기화기(54); 기화기에 연결된 질량흐름 제어기(56); 및 질량흐름 제어기에 연결된 유입구(60)를 포함한다. 기화기(54)는 수원(52)으로부터의 물을 액상에서 기상으로 변환시킨다. 질량흐름 제어기(54)는 기화기(54)로부터 수증기를 받아 질량흐름 제어기 유출구(66)에 의해 출력된 수증기의 용량을 계측한다. 유입구(60)에는 이온빔 추출개구(50)에 가까이 위치된 주입포트(68)가 제공되고 또한 유출구(66)로부터 계측된 용량을 받아들인다. 주입포트(68)는 이온빔과 수증기가 이온빔을 중화시키게 상호작용하도록 추출개구 근처에 위치된다. 개선된 이온빔 중화기(22)는 (10 킬로-전자볼트(10KeV) 보다 낮은) 낮은 에너지 빔응용에 특히 효과적이다.

Description

수증기를 사용하여 이온빔을 중화시키기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR NEUTRALIZING AN ION BEAM USING WATER VAPOR}
본 발명은 이온주입기의 분야에 관한 것으로서, 특히 중화매체로서 수증기를 사용하여 이온주입기에서 이온빔을 중화시키기 위한 개선된 시스템과 방법에 관한 것이다.
이온주입은 집적회로의 대규모 제조시에 반도체를 불순물로 도핑시키기 위하여 산업계에서 선호하는 기술로 되어간다. 이온선량과 이온에너지는 주입단계를 규정하기 위해 사용되는 가장 중요한 두 변수들이다. 이온선량는 주어진 반도체재료에 대해 주입된 이온들의 농도에 관련된다. 전형적으로, (일반적으로 10밀리암페어(mA) 이온빔 전류 보다 큰) 고전류 이온주입기들이 높은 선량주입을 위해 사용되는 반면, (일반적으로 약 1mA 빔전류까지일 수 있는) 중간전류 이온주입기들은 낮은 선량 응용을 위해 사용된다.
이온에너지는 반도체장치에서 접합깊이를 제어하는데 사용된다. 이온빔을 구성하는 이온들의 에너지레벨은 주입된 이온들의 깊이 정도를 결정한다. 반도체장치에 리트로그레이트 웰(retrograde well)을 형성하는데 사용되는 것과 같은 고에너지 프로세스는 수백만 전자볼트(MeV)까지의 주입을 필요로 하는 반면, 얕은 접합은 일천 전자볼트(1 KeV) 아래의 에너지만을 필요로 할 수 있다.
전형적인 이온주입기는 세 부분 또는 서브시스템을 포함한다: (i) 이온빔을 출력시키기 위한 이온소오스, (ii) 이온빔을 질량분해시키기 위한 질량분해자석을 포함하는 빔라인, 및 (iii) 이온빔에 의해 이온주입되게 되는 반도체 웨이퍼 또는 다른 기판을 포함하는 타겟챔버를 포함한다. 보다 작은 반도체장치에 대한 지속적인 경향은 낮은 에너지에서 높은 빔전류를 전달하는 역할을 하는 빔라인을 필요로 한다. 높은 빔전류는 필요한 선량레벨을 제공하는 반면, 낮은 에너지레벨은 얕은 주입이 이루어지게 한다. 예컨대, 반도체장치에서 소오스/드레인 접합은 높은 전로, 낮은 에너지적용과 같은 것을 필요로 한다.
주어진 빔라인구성을 통해 전파하는 낮은 에너지빔들은, 이온빔내에 동일하게-대전된 (양)이온들이 서로 밀치는 경향으로 언급되는 빔 "블로우-업(blow-up)"(또한 공간전하 효과로 알려짐)으로 알려진 상황을 격는다. 그러한 상호 척력은 바람직한 형태의 빔이 의도된 빔라인으로부터 벗어나게 한다. 빔 블로우-업은 특히 특히 높은 전류, 낮은 에너지적용에서 문제점을 가지는데, 빔내 이온들의 높은 밀도(고전류)가 이온들이 상호 척력을 확장시키고, 그리고 이온들의 최소 전파속도(낮은 에너지)가 이온들을 이들 상호 척력에 오랫동안 노출시키기 때문이다.
이온주입기에서 공간전하효과가 감소되는 매카니즘은 양으로 대전된 입자와 음으로 대전된 입자와 중성입자들로 구성된 빔 플라즈마의 생성이고, 빔에 의해 점유된 공간내 양으로 및 음으로 대전된 입자들의 전하밀도는 동일하다. 일반적으로, 양으로 대전된 이온빔이 잔류 배경가스(background gas)원자들과 상호작용하여 이온화 충돌에 의해 이온 전자쌍들을 생성하면 빔 플라즈마가 생성된다.이에 의해, 이온빔은 그의 비행경로내 배경 잔류가스와 상호작용에 의해 부분적으로 중성화된다. 전형적으로, 비록 진공조건 하에서 빔라인이 작동한다 하더라도, 남게되는 배경 잔류가스는 고진공 펌프에 의해 제거되지 않고, 지극히 낮은 압력(1 미리토르(10-3토르))에서 종종 존재하는 것이다.
이 빔/배경가스 상호작용으로부터 기인된 이온빔 중성화의 정도(크기)는 낮은 에너지에서 높은 전류빔들을 지탱하기에 불충분하기 때문에, 이 상호작용을 보충하기 위하여 보다 능동적인 공간전하 중성화방법이 사용된다. 능동적인 중성화방법중 한 방법은 빔 중성화의 정도를 결정하는 한 요인인 배경가스의 구성을, 이온빔이 전파하는 빔라인내로 가스를 직접 주입함으로써 제어하는 것이다.
공지된 능동적인 빔 중성화방법은 질량분해자석의 위치에서 이온주입기 빔라인내에 가스상태의 질소(또는, 예컨대 아르곤, 네온 또는 제논)를 도입시키는 것이다. 빔라인내로 질소를 서서히 도입시키는 것(블리딩(bleeding))은 양으로 대전된 이온빔이 상호작용할 수 있는 배경가스 입자들의 수를 증가시킨다. 질소 블리딩은비소(arsenic)와 인(phosphorous) 이온빔들이 낮은 에너지(10KeV 보다 낮은) 조건하에서 이송될 수 있는 전류레벨들을 상승시키는 것으로 판명되었다. 그러나, 낮은 에너지 조건하에서 붕소(boron) 이온빔의 전류레벨을 거의 상승시키지 않고 그리고 몇몇 경우에, 이들 조건하에서 붕소 이온빔 전류레벨을 감소시키는 역할을 하였다.
높은 전류, 낮은 에너지 붕소 이온빔에서 질소 블리딩의 무효성은 전하교환의 현상으로 설명된다. 상기에서 설명된 빔 플라즈마 생성외에, 빔과 배경가스의 상호작용은 또한 이 전하교환을 야기시키는데, 이 전하교환은 (i) 배경가스로부터의 상당히 활성적인 양으로 대전된 붕소 이온들에 의한 전자들의 포획 및 (ii) 비-활성적인 중성 배경가스에 의한 전자들의 손실로 특징지워진다. 그러므로, 활성적인 중성 붕소 입자들이 서서히 이동하는 비-활성적인, 양으로 대전된 가스 이온들과 함께 생성된다. 활성적인 중성 붕소 입자들은 적절한 전하-대-질량비의 입자들만을 통과시키는 기능을 하는 질량분해자석에서 상실된다. 따라서, 빔전류의 량이 감소된다.
붕소는 특히, 붕소 원자들이 예컨대 비소와 인 보다 큰 단면을 가지기 때문에 전하교환영향을 받기 쉽다. 그러므로, 붕소 이온빔의 경로내에 블리딩되는 공지된 가스들은 상당한 전하교환을 일으킨다. 이외에도, 낮은 빔 에너지레벨에서, 상당수의 가스 입자들(또는 가스의 높은 압력)이 빔을 효율적으로 중성화시킬 필요가 있는데, 이는 또한 전하교환을 증가시킨다. 따라서, 통상적인 가스 블리딩은 붕소 이온빔 이송과 같은 특정한 낮은 에너지적용에서 제한된다.
따라서, 본 발명의 목적은 낮은 에너지 조건하에서 이송될 수 있는 빔전류를최대화시키는 한편, 이온빔의 공간전하효과를 중화시키기 위해 이온빔을 중화시키기 위한 방법과 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 빔밀도와 빔전류가 최대가 되는 지점에서 이온소오스 근처에 구현되는 이온빔 중화시스템과 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 붕소 이온빔을 중화시키는데 특히 유용한 이온빔 중화시스템과 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비-독성, 비-오염성 중화매체가 사용되는 이온빔 중화시스템과 방법을 제공하는 것이다.
이온주입기에서 이온빔을 중화시키기 위한 개선된 이온빔 중화기와 방법이 제공된다. 중화시스템은 수원(source of water); 수원에 연결된 기화기; 기화기에 연결된 질량흐름(mass flow) 제어기; 및 질량흐름 제어기에 연결된 유입구를 포함한다. 기화기는 수원으로부터의 물을 액상상태에서 증기상태로 변환시킨다. 질량흐름 제어기는 기화기로부터 수증기를 받아, 질량흐름 제어기 방출구에 의해 방출되는 수증기의 체적을 측정한다.
유입구에는 이온빔 추출 개구에 매우 가까이 위치된 주입포트가 제공되고 그리고 질량흐름 제어기로부터 측정된 용량을 받아들인다. 주입포트는 추출 개구 근처에 위치되어, 이온빔과 수증기는 상호작용하여 이온빔을 중화시킨다. 개선된 이온빔 중화기는 특히 낮은 에너지(10 킬로-전자볼트(10KeV)보다 낮은) 빔 응용에서 효과적이다.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 이온빔 중화시스템의 한 실시예가 구현된 이온주입시스템의 분해도.
도 2는 도 1의 이온빔 중화시스템의 개략도.
도면을 참조하여 보면, 도 1은 이온소오스(12), 질량분해자석(14), 빔라인 어셈블리(15) 및 타겟 또는 말단 스테이션(16)을 포함하는 이온주입기(10)를 설명한다. 이온소오스(12)와 질량분해자석(14), 이들 각각의 전력공급원들은 집합적으로 터미날(17)로서 언급된다. 본 발명의 한 응용은 도 1에 도시된 바와 같은 낮은 에너지 이온주입기인데, 여기서 빔라인 어셈블리(15)는 낮은 에너지 빔의 전파 동안 낮은 에너지 빔이 팽창하는 경향(즉, 블로우-업)으로 인해 비교적 짧다.
이온소오스(12)는 플라즈마 챔버(18)를 규정하는 하우징(13), 이온추출기 어셈블리(20), 및 본 발명의 원리에 따라 구성된 소오스 이온빔 중화기(22)를 포함한다. 빔라인 어셈블리(15)는 (i) 진공 펌프(43)에 의해 공기가 비워지고 또한 터미날 개구(21), 분해개구(23) 및 플래그 패러데이(42)를 포함하는 분해하우징(19) 및 (ii) 전자 샤워(45)를 포함하는 하류의 빔 중화기(24)를 포함한다. 이들중 어느것도 본 발명의 일부를 구성하지 않는다. 빔 중화기(24)의 하류는 말단 스테이션이고, 이는 처리될 웨이퍼들이 놓여지는 디스크형 웨이퍼 지지대(25)를 포함한다. 여기서 사용된 웨이퍼는 이온빔으로 이온주입될 수 있는 어떠한 형태의 기판도 포함한다. 웨이퍼지지대(25)는 주입 빔의 방향에 대해 수직으로 향하는 타겟면에 존재한다.
이온소오스(12)에 출력된 이온빔(28)은 적절한 전하-대-질량비의 이온들만을 빔라인 어셈블리(15)로 통과시키는 기능을 하는 질량분해자석(14)으로 이동한다. 질량분해자석(14)은 소오스(12)에 연결된 알루미늄 빔가이드(30)에 의해 규정되는만곡된 빔경로(29)를 포함하고, 빔경로는 진공펌프(31 및 43)에 의해 공기가 비워진다. 이 경로를 따라 진행하는 이온빔(28)은 질량분해자석(14)에 의해 발생된 자기장에 의해 영향을 받는다. 자기장은 이온소오스(12) 근처의 제1 또는 유입 궤적에서부터 분해하우징(19) 근처의 제2 또는 방출 궤적(35)까지의 만곡된 빔경로(29)를 따라 이온빔(28)을 이동시킨다. 부적절한 전하-대-질량비를 가지는 이온들로 구성된 빔(28)의 부분(28' 및 28")들은 만곡된 궤적으로부터 떨어지게 편향되어 알루미늄 빔가이드(30)의 벽들로 간다. 이러한 방식에서, 자석(14)은 소망된 전하-대-질량비를 가지는 빔(28)내 이온들만을 빔라인 어셈블리(15)로 통과시킨다.
말단 스테이션(16)의 디스크형 웨이퍼지지대(25)는 모터(46)에 의해 회전된다. 그러므로, 이온빔은 웨이퍼들이 원형 경로를 따라 회전하면 지지대에 착설된 웨이퍼들을 때린다. 말단 스테이션(16)은 이온빔의 경로에 수직인 하나와 명목상의 빔-타겟 교점을 가로지는 하나인, 두 축에 대해 피벗 회전가능하다. 이 방식에서, 이온주입의 각도는 수직선으로부터 약간 변할 수 있다. 기술분야에서 공지된 바와 같이, 디스크형 지지대(25)는 모터(47)에 의해 일정한 각속도로 회전되고, 그리고 지지대(25)는 모터(49)와 엄지나사(도시되지 않음)에 의해 수직으로(도 1의 면의 내,외로) 이동한다.
본 발명의 이온빔 중화기(22)는 도 1의 이온주입기(10)의 소오스영역내에 구현된다. 이온소오스(12)는 L-형 프레임(26)에 착설된다. 압축된 가스의 형태로 직접 획득되거나 또는 기화된 고형으로부터 간접적으로 획득되는 이온화가능한 도펀트가스는 플라즈마 챔버(18)내로 주입된다. 전형적인 소오스 원소는 붕소(B),인(P), 갈륨(Ga), 인듐(In), 안티몬(Sb) 및 비소(As)들이다. 이들 원소 대부분은, 가스상태의 보론 트리플루오라이드(boron trifluoride) 또는 디보랜(diborane)의 형태로 제공되는 붕소를 제외하고는 고형으로 제공된다.
플라즈마 챔버(18)내에 이온들을 생성시키기 위하여 이온화가능한 도펀트가스에 에너지가 가해진다. 일반적으로, 비록 본 발명이 소오스에 의해 음이온이 발생되는 시스템에 적용가능하다 하더라도, 양이온들이 생성된다. 양이온들은 다수의 전극(27)들을 포함하는 이온추출기 어셈블리(20)에 의해 플라즈마 챔버(18)내 슬릿을 통해 추출된다. 따라서, 이온추출기 어셈블리는 추출개구(50)를 통해 플라즈마 챔버로부터 양이온들의 빔(28)을 추출하여, 추출된 이온들을 질량분해자석(14)을 향해 가속시키는 기능을 한다.
도 2는 본 발명의 원리에 따라 구성된 소오스 이온빔 중화기(22)를 개략적으로 보여준다. 중화기는 수원(52), 기화기(54), 질량흐름 제어기(56), 및 유입구(60)를 포함한다. 수원(52)은 도관(62)에 의해 기화기(54)에 연결되고, 기화기(54)는 도관(64)에 의해 질량흐름 제어기(56)에 연결되고, 그리고 질량흐름 제어기(56)는 도관(66)에 의해 유입구(60)에 연결된다. 유입구(60)에는 전극(27)의 추출개구(50) 가까이에 위치되는 주입포트(68)가 제공된다.
기화기(54)는 수원으로부터의 물을 액상에서 기상으로 변환시킨다. 질량흐름 제어기(56)는 기술분야에서 공지된 바와 같이, 유출구도관(66)에 의해 유입구(60)로 출력되는 수증기의 용량을 계측하는 동작을 한다. 이에 따라, 질량흐름 제어기는 빔가이드(30)내 수증기의 압력을 10-3토르 정도의 압력까지 제어한다. 따라서, 수증기는 빔가이드(30)내 주 압력이다.
유입구(60)의 주입포트(68)가 이온빔 추출개구(50) 근처에 위치되기 때문에, 수증기는 빔전류(세기)와 공간전하효과가 가장 큰 이온주입기 빔라인내로 도입(블리딩)된다. 이에 따라, 이온빔(28)과 수증기의 상호작용이 최대화된다.수증기 분자들은 통상적인 블리딩시스템에 의해 도입된 다른 공지된 가스들 보다 높은 빔분자들과 보다 높은 충돌 가능성을 제공한다. 수증기와 이온빔의 상호작용은 통상적인 질소가스 블리딩시스템과는 반대로 전하교환효과를 감소시킨다. 이외에도, 수증기와 이온빔의 상호작용은 통상적인 질소가스 블리딩시스템에 의해 제공된 음으로 대전된 음이온들 보다 이온빔을 더 잘 중화시키는 기능을 하는 음으로 대전되 OH-이온들을 생성한다.
감소된 전하교환효과는 다음 사실들로부터 기인된다: (i) 이온빔을 포함하는 상당히 활성적인 양으로 대전된 이온들에 의해 포획되는 전자들이 적고, 그리고 (ii) 비-활성적인 중성 잔류 배경가스에 의해 손실되는 전자들이 적다. 그러므로, 미소의 활성적인 중성 이온빔 입자들이 미소의 천천히 이동하는, 비-활성적인 양으로 대전되 배경가스 이온들과 함께 생성된다. 미소의 활성적인 중성 빔 입자들이 생성되기 때문에, 그러한 입자들을 차단하여 빔전류내에 그러한 입자들을 감소시키는 질량분해자석의 성향이 경감된다. 붕소 이온빔의 경우에, 이 감소된 전하효과는 10-3토르까지의 빔라인 압력에서 유지될 수 있는 것으로서 판명되었다.
빔과 수증기의 상호작용에 의해 생성되는 음으로 대전된 OH-이온들은 빔을 중화시키는 기능을 더 한다. 수산화물기의 음의 화학적 성질 때문에 OH-이온들이 생성된다. 최종 빔 플라즈마는 OH-이온들, 전자들, 양으로 대전된 빔 이온들, 및 몇몇 서서히 이동하는, 비-활성적인 양으로 대전된 배경가스 이온들로 구성된다. 비록 OH-이온들과 전자들이 양으로 대전되 빔을 중화시키는 역할을 한다 하더라도, OH-이온들은 전자들 보다 훨씬 더 무겁다. 따라서, 전자들과는 반대로, 빔 플라즈마내 상호작용의 결과로 비교적 상당히 큰 OH-이온들은 비교적 작은 속도를 얻는다. 따라서, OH-이온들은 에너지를 보다 보다 많이 얻거나 또는 가열되어, 따라서 빔을 탈출하기 쉽운 전자들 보다 훨씬 더 오래 빔의 영역내에 오래 머무른다. 이온빔의 영역내에 OH-이온들을 남겨둠으로써, OH-이온들은 이온빔에 대한 공간전하효과를 감소시키는 기능을 한다.
OH-이온들과 감소된 전하교환효과의 형성은 다른 공지된 가스들 보다 수증기가 이온빔을 더 효율적으로 중화시키게 한다. 본 발명은 낮은 에너지(10KeV 보다 낮은) 붕소 이온빔들을 중화시키는데 한층 더 효율적이라는 것이 판명되었다. 매우 낮은 에너지적용(5KeV 보다 낮은) 붕소 빔들은 통상적인 질소가스 블리딩시스템에 비해 세기(빔전류)가 40% 증가한다는 것이 판명되었다.
따라서, 이온주입기에서 이온빔을 수증기를 사용하여 중화시키기 위한 시스템과 방법이 바람직한 실시예가 설명되었다. 그러나, 상기 설명을 염두에 두고서, 이 설명은 예로서만 이루어졌고, 본 발명은 여기에서 설명된 특정 실시예에 제한되지 않고, 그리고 다양한 재구성, 수정 및 대안들이 첨부된 청구범위에서 규정된 것과 같은 본 발명의 범위를 이탈함이 없이 상기 설명에 대해 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (16)

  1. 이온소오스(12)의 추출개구(50)로부터 출력된 이온빔(28)의 전기적 전하를 중화시키기 위한 이온빔 중화기(22)에 있어서:
    수원(52)과;
    상기 수원(52)에 연결되어, 수원(52)으로부터의 물을 액상에서 기상으로 변환시키기 위한 기화기(54)와;
    상기 기화기(54)에 연결되고, 유입구(64)와 유출구(66)를 가지며, 상기 유출구(66)에 의해 출력된 수증기의 량을 계측하는 동작을 하는 질량흐름 제어기(56)와; 그리고
    계측된 상기 유출구의 출력을 수용하도록 상기 질량흐름 제어기(66)에 연결되며, 상기 이온빔과 상기 수증기가 이온빔을 중화시키도록 상호작용하게끔 상기 이온빔 추출개구(50)가까이에 위치한 주입포트(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온빔 중화기(22).
  2. 제1항에 있어서, 상기 이온빔(28)은 붕소 이온들과 중성 입자들로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온빔 중화기(22).
  3. 제2항에 있어서, 상기 이온빔(28)은 10 킬로-전자볼트(10KeV)이하의 에너지레벨에 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 중화기(22).
  4. 제1항에 있어서, 상기 이온소오스(12)에 부착된 빔가이드(30)를 추가로 포함하며, 상기 질량흐름 제어기(56)는 빔가이드내의 수증기의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 이온빔 중화기(22).
  5. 제4항에 있어서, 상기 질량흐름 제어기는 빔가이드(30)내의 수증기의 압력을 10-3토르(Torr)정도의 압력으로 제어하는 것을 특징으로 하는 이온빔 중화기(22).
  6. 추출개구(50)를 제공하는 적어도 하나의 전극(27)으로 구성된 추출기 어셈블리(20)를 포함하는 이온빔(28)을 출력시키기 위한 이온소오스(12)와;
    상기 이온소오스에 연결되어, 상기 이온소오스에 의해 출력된 이온빔을 수신하기 위한 빔가이드(30)와; 그리고
    상기 추출개구(50)로부터 추출된 이온빔(28)의 전기적 전하를 중화시키기 위한 이온빔 중화기(22)를 포함하며;
    상기 중화기(22)는:
    수원(52)과;
    상기 수원(52)에 연결되어, 수원(52)으로부터의 물을 액상에서 기상으로 변환시키기 위한 기화기(54)와;
    상기 기화기(54)에 연결되고, 유입구(64)와 유출구(66)를 가지며, 상기 유출구(66)에 의해 출력된 수증기의 량을 계측하는 동작을 하는 질량흐름 제어기(56)와; 그리고
    계측된 상기 유출구의 출력을 수용하도록 상기 질량흐름 제어기(66)에 연결되며, 상기 이온빔과 상기 수증기가 이온빔을 중화시키도록 상호작용하게끔 상기 이온빔 추출개구(50)가까이에 위치한 주입포트(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입기 터미날(17).
  7. 제6항에 있어서, 상기 이온빔(28)은 붕소 이온들과 중성 입자들로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온주입기 터미날(17).
  8. 제7항에 있어서, 상기 이온빔(28)은 10 킬로-전자볼트(10KeV)이하의 에너지레벨에 있는 것을 특징으로 하는 이온주입기 터미날(17).
  9. 제6항에 있어서, 상기 이온소오스(12)에 부착된 빔가이드(30)를 추가로 포함하며, 상기 질량흐름 제어기(56)는 빔가이드내의 수증기의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 이온주입기 터미날(17).
  10. 제9항에 있어서, 상기 질량흐름 제어기는 빔가이드(30)내의 수증기의 압력을 10-3토르 정도의 압력으로 제어하는 것을 특징으로 하는 이온주입기 터미날(17).
  11. 이온소오스(12)로부터 이온빔(28)을 생성시키는 단계와;
    추출기 어셈블리(20)내 추출개구(50)를 통해 이온빔을 추출하는 단계와;
    상기 이온소오스에 연결된 빔가이드(30)를 향해 이온빔을 지향시키는 단계와; 그리고
    추출개구를 통한 이온빔의 추출 후에 이온빔이 빔가이드(30)내로 들어가기 전에 이온빔 근처에 수증기를 방출함으로써 이온빔을 중화시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 이온빔(28) 중화방법.
  12. 제11항에 있어서, 이온빔을 중화시키는 단계는,
    수원(52)과;
    상기 수원(52)에 연결되어, 수원(52)으로부터의 물을 액상에서 기상으로 변환시키기 위한 기화기(54)와;
    상기 기화기(54)에 연결되고, 유입구(64)와 유출구(66)를 가지며, 상기 유출구(66)에 의해 출력된 수증기의 량을 계측하는 동작을 하는 질량흐름 제어기(56)와; 그리고
    계측된 상기 유출구의 출력을 수용하도록 상기 질량흐름 제어기(66)에 연결되며, 상기 이온빔과 상기 수증기가 이온빔을 중화시키도록 상호작용하게끔 상기 이온빔 추출개구(50)가까이에 위치한 주입포트(68)를 포함하는 이온빔 중화기(22)를 이용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 이온빔(28) 중화방법.
  13. 제12항에 있어서, 이온빔(28)은 붕소 이온들과 중성 입자들로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온빔(28) 중화방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 이온빔(28)은 10 킬로-전자볼트(10KeV)이하의 에너지레벨에 있는 것을 특징으로 하는 이온빔(28) 중화방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 질량흐름 제어기(56)는 빔가이드내의 수증기의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 질량흐름 제어기는 10-3토르 정도의 압력으로 빔가이드(30)내의 수증기의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
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