KR100580749B1

KR100580749B1 - 이온 주입기 빔라인 구성 부품용 석영 절연체

Info

Publication number: KR100580749B1
Application number: KR1020000077679A
Authority: KR
Inventors: 사다트맨드쿠어로쉬; 스웬선데이비드리챠드; 디버질리오윌리암프랭크; 퀸스티븐마이클; 완지민; 벤베니스트빅터모리아크
Original assignee: 액셀리스 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2006-05-15
Also published as: US6291828B1; KR20010067400A; JP2001222970A; TW525203B; EP1111652A1; SG88808A1

Abstract

이온 빔이 지나는 축(86)을 구비한 이온 주입기(10)용의 정전 사중극( electrostatic quadrupole) 렌즈 조립체(60)로서, (1)제1 쌍의 전극(84a 및 84c)이 서로 약 180°떨어져서 대향하고, 제2 쌍의 전극(84b 및 84d) 또한 서로 약 180°떨어져서 대향하도록, 서로 약 90°떨어져서, 축(86)으로부터 외부에 반경 방향으로 향하는 4개의 전극(84a-84d)과, (2)이온 주입기에 조립체(60)를 장착하기 위한 장착면(64)을 구비하며, 4개의 전극(84a-84d)을 최소한 부분적으로 둘러싸는 하우징(62)과, (3)제1 쌍의 전극(84a 및 84c)에 전력을 공급하는 제1 전기 리드선(104)과, (4)제2 쌍의 전극(84b 및 84d)에 전력을 공급하는 제2 전기 리드선(108), 및 (5)제1 쌍의 전극(84a 및 84c)을 하우징에 부착하기 위한 최소한 제1 전기 절연 부재와 제2 쌍의 전극(84b 및 84d)을 하우징에 부착하기 위한 최소한 제2 전기 절연 부재를 포함하는, 유리 등의 재료로 형성된 복수의 전기 절연 부재(92)를 포함하는, 이온 주입기(10)용의 정전 사중극 렌즈 조립체(60)가 제공된다. 복수의 전기 절연 부재(92)는 석영(SiO₂), 또는 Pyrex

등의 내열성 및 내화학성 유리 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 부재(92)는 이온 빔에 의해서 전극 (84a-84d)으로부터 스퍼터링되어 나온 흑연 등의 물질의 축적에 대하여 견딜 수 있으므로, 고전압 항복(breakdown) 및 전류 항복의 발생을 감소시킨다.

Description

이온 주입기 빔라인 구성 부품용 석영 절연체{QUARTZ INSULATOR FOR ION IMPLANTER BEAMLINE COMPONENTS}

도 1은 고전압 항복 및 전류 아킹의 발생을 감소시키는, 본 발명에 포함되는 고에너지 이온 주입기의 개략 블록도.

도 2는 도 1의 이온 주입기의 선형 가속기 부분에 포함되는, 본 발명의 원리에 따라서 구성된 정전 사중극 렌즈의 사시도.

도 3은 도 2의 정전 사중극 렌즈의 분해도.

도 4는 라인 4-4에서 본, 도 2의 정전 사중극 렌즈의 부분 절개도.

본 발명은 일반적으로 이온 주입 시스템에 관한 것으로서, 특히 필름 피복과 이후의 전압 항복(voltage breakdown)을 방지하기 위해 이온 주입기에서의 석영 또는 석영류의 빔라인 구성 부품의 사용에 관한 것이다.

이온 주입은 집적 회로의 대규모 제조에 있어서 반도체에 불순물을 도핑 (doping)하는 산업계에서 선호하는 기술이 되었다. 기판에 깊은 이온 주입(deep implant)을 위해서는 고에너지 이온 주입기가 사용된다. 이러한 깊은 이온 주입은, 예컨대 레트로그레이드 웰(retrograde well)을 생성하는데에 필요하다. 이튼 (Eaton)의 GSD/HE 및 GSD/VHE 이온 주입기는 이러한 고에너지 이온 주입기의 예이다. 이들 이온 주입기는 5MeV(백만 전자 볼트)에 이르는 에너지 레벨에서 이온 빔을 공급할 수 있다. 본 발명의 양수인, 즉 이튼 코퍼레이션(Eaton Corporation)에 양도된 미합중국 특허 제4,667,111호에는 이러한 고에너지 이온 주입기가 기재되어 있다.

이온 주입기는 매우 높은 전압 레벨에서 동작한다. 통상적으로, 빔의 이온은 상이한 전압 레벨에 존재하는 이온 주입기의 전극 및 다른 구성 부분에 의해서 가속되고 감속된다. 예컨대, 양 이온은 이온 소스로부터 추출되어, 점차적으로 음(負)의 전위를 갖는 전극들에 의해서 가속된다. 고에너지 이온 주입기에서, 이온 빔은 무선 주파수(RF) 선형 가속기(linac(라이낵); linear accelerator)를 통과할 때 가속된다. 이온 빔은, RF 전압의 주파수를 이온 빔 속도에 동기화시켜 가속장 accelerating field))이 생성되는 일련의 가속 스테이지(공진기 모듈)를 통과함으로써 RF 라이낵을 통해 진행한다.

공지된 RF 라이낵 공진기 모듈에서, RF 신호는 인덕터 코일의 저전압단에 연결되고, 가속 전극은 인덕터 코일의 반대쪽의 고전압단에 직접 연결된다. 각각의 가속 전극은 두 개의 접지 전극 사이에 장착되며 갭에 의해 분리된다. 공진기 모듈이 공진 상태일 때, 가속 전극의 위치에 큰 진폭의 정현파 전압이 공급된다.

가속 전극, 및 양 쪽의 접지 전극은 그 사이를 통과하는 이온 빔을 가속화시키기 위해 공지된 푸시풀(push-pull) 방식으로 동작하는데, 상기 이온 빔은 "패킷(packet)"으로 "묶여져"있다. RF 정현파 전극 전압의, 부(負)의 반 사이클 동안, 양(陽)으로 대전된 이온 패킷이 가속된다(상향 스트림의 접지 전극으로부터 제1 갭을 가로질러 가속 전극에 의해 풀(pull)된다). 전극 전압이 중성(中性)인, 정현파 사이클의 전이점에서, 패킷은 전극(또한 "드리프트 튜브(drift tube)"라고도 함)을 통하여 드리프트(drift)하고 가속되지는 않는다. RF 정현파 전극 전압의 정(正)의 반 사이클 동안에는, 양(陽)으로 대전된 이온 패킷이 제2 갭을 가로질러 하향스트림의 접지 전극 방향으로 더욱 가속된다(가속 전극에 의해 푸시(push)된다). 이러한 푸시풀 가속 메커니즘은, 고전압 무선 주파수로 또한 발진하는 가속 전극을 구비한 후속 공진 모듈에서 반복됨에 따라, 에너지를 부가하여 이온 빔 패킷을 더욱 가속한다.

제1 및 제2의 가속 갭의 각각에서, 전기력선(electric field line)은 제1 갭에서 반경 방향으로 집속(focusing)하고 제2 갭에서는 반경 방향으로 분산 (defocusing)하게 한다. 갭이 입자를 축 방향으로 묶도록 하는 위상으로 동작할 경우, 입자가 갭을 통과할 때, RF 사이클을 통해 종종 전기장의 크기가 증가한다. 그 결과, 제2 갭에서의 반경방향의 전기 분산력이 제1 갭에서의 반경방향의 집속력보다 크므로, 이온 빔이 소정의 공진기 모듈을 통과함에 따라서 순수한 반경방향 분산이 일어난다.

따라서, 이온 빔을 재집속하기 위해서, RF 라이낵의 각각의 공진기 모듈의 중간에 자기 또는 정전 사중극이 설치된다. 이러한 자기 또는 정전 사중극은 이온 빔이 통과하는 복수의 자석 또는 고전압 전극을 각각 포함한다. 정전 사중극의 경우에, +20KV와 -20KV 사이에서 동작하는 고전압 전극은 통상적으로 흑연으로 제조되며, 이것은 이온 빔이 부딪칠 때 스퍼터링 처리된다. 스퍼터링된 흑연 물질은 전기적으로 접지된 사중극 하우징에 고전압 전극을 장착하는 절연 지지대(standoff)(예, 알루미나(Al₂O₃))를 피복하기 쉽다. 충분한 양의 스퍼터링된 물질이 지지대에 피복된다면, 전극과 접지 하우징과의 사이에 전류 통로를 형성함으로써 그 사이에 전압 항복이 일어날 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전기적 단락, 및 이로 인한 아킹(arcing)을 일으킬 수 있는 물질이 피복되는 기회를 감소시키는 이온 주입기 구성 부품을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 하나의 목적은 빔라인 내에 전극을 장착하는 전기 절연체 형태로 상기와 같은 구성 부품을 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 고에너지 이온 주입기의 선형 가속기 부분에 정전 사중극 전극을 장착하는 데에 사용되는 절연 지지대 형태로 상기 구성 부품을 제공하는 것이다.

이온 빔이 통과하는 축을 구비한 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체로서, (1) 제1 쌍의 전극이 서로 약 180°떨어져서 대향하고, 제2 쌍의 전극 또한 서로 약 180°떨어져서 대향하도록, 서로 약 90°떨어져서, 축으로부터 반경 방향으로 외측을 향하는 4개의 전극과, (2) 이온 주입기에 조립체를 장착하기 위한 장착면을 구비한 하우징으로서, 4개의 전극을 최소한 부분적으로 둘러싸는 하우징과, (3) 제1 쌍의 전극에 전력을 공급하는 제1 전기 리드선과, (4) 제2 쌍의 전극에 전력을 공급하는 제2 전기 리드선, 및 (5) 제1 쌍의 전극을 하우징에 부착하기 위한 최소한 제1 전기 절연 부재와 제2 쌍의 전극을 하우징에 부착하기 위한 최소한 제2 전기 절연 부재를 포함하는, 유리 등의 재료로 형성된 복수의 전기 절연 부재를 포함하는, 정전 사중극 렌즈 조립체가 제공된다.

복수의 전기 절연 부재는 석영(SiO₂), 또는 Pyrex

등의 내열성 및 내화학성 유리 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 부재는 이온 빔에 의해서 전극으로부터 스퍼터링되어 나온 흑연 등의 물질의 축적에 대하여 견딜 수 있으므로, 고전압 항복 및 전류 항복의 발생을 감소시킨다.

도 1에는 고에너지 이온 주입기(10)의 평단면도가 도시되어 있다. 본 발명은 본원에서 고에너지 이온 주입기의 RF 라이낵 부분의 가속 전극 조립체에 포함되는 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 전극 조립체 이외의 이온 주입기 부품, 및 고에너지 이외의 이온 주입기 유형에 포함되는 것으로 이해하여야 한다.

이온 주입기(10)는 5개의 부분 또는 서브시스템: 즉, 이온 빔(15)을 생성하는 이온 소스(14)와 이온 빔을 질량 분석하는 질량 분석 자석(16)을 포함하는 분사기(injector)(12); 이온 빔을 더 높은 에너지가 되도록 가속하는 복수의 공진기 모듈(20a-20n)을 포함하는 무선 주파수(RF) 선형 가속기(라이낵)(18); 가속된 이온 빔의 최종 질량 분석을 실행하는 최종 에너지 자석(FEM; final energy magnet)(22); 이온 빔의 최종 분해 및 조절을 위한 분해기(resolver) 하우징(23); 및 이온 빔에 의해 이온 주입되는 웨이퍼 (W)를 운반하는 회전 디스크(26)를 포함하는 엔드 스테이션(24)을 포함한다.

질량 분석 자석(16) 다음에 라이낵(18)의 입구에는 라이낵 내로 통과하는 빔 전류의 양을 제어하는 가변 개구가 배치되어 있다. 개구(30)의 바로 하향스트림에는 개구(30)로부터 나와서 라이낵(18)으로 들어가는 빔 전류를 측정하는 제1 플래그 패러데이)(31)가 있다. 제2 플래그 패러데이(35)가 웨이퍼(W)에 이온 주입하기 전에 이온 빔 전류를 측정하기 위해 분해기 하우징(23)에 배치되어 있다.

질량 분석 자석(16)은 이온 소스(14)에서 발생된, 적절한 전하 대 질량 비를 갖는 이온만을 RF 라이낵(18)으로 전달하는 기능을 한다. 이온 소스(14)가 적절한 전하 대 질량 비의 이온을 발생하는 것 외에, 필요한 것보다 더 큰 또는 더 작은 전하 대 질량 비의 이온도 또한 발생시키므로, 질량 분석 자석이 필요하다. 부적절한 전하 대 질량 비를 갖는 이온은 웨이퍼내로의 이온 주입에 적합하지 않다.

질량 분석 자석(16)을 통과하는 이온 빔은 통상적으로 단일의 동위원소로 이루어지며, 통과하는 이온 빔에 추가 에너지를 부여하는 RF 라이낵(18)에 진입한다. RF 라이낵은, 시간에 따라서 주기적으로 변동하는 입자 가속장을 생성하고, 그 위상은 상이한 원자 번호의 입자 및 상이한 속도를 갖는 입자를 수용하도록 조정될 수도 있다. RF 라이낵(18)의 복수의 공진기 모듈(20) 각각은 선행 모듈로부터 얻는 에너지 이상으로 이온을 더욱 가속하는 기능을 한다.

각각의 공진기 모듈(20)의 중간에는 정전 사중극 렌즈(60)가 있다. 사중극 렌즈(60)는 통과하는 이온 빔을 재집속하여, 이온 빔이 소정의 공진기 모듈(20)을 통과할 때 순수 반경방향 분산의 영향에 대하여 반대로 작용한다. 도 1에 도시되어 있지 않지만, 사중극 렌즈는 RF 라이낵(18)의 바로 전후에 배치될 수도 있다.

도 2는 정전 사중극 렌즈(60)를 더욱 상세하게 도시한다. 렌즈(60)는, 렌즈 (60)를 라이낵 블록에 장착하기 위한 볼트 구멍(66)이 형성된 장착 플랜지(64)를 구비한 하우징(62)을 포함한다. 하우징(62)은 알루미늄으로 구성될 수 있으며, 상기 하우징에는 RF 차단 소자를 부분적으로 설치할 수 있는 홈(68)이 형성될 수도 있다. 도 3의 분해도에 더욱 상세하게 도시된 바와 같이, 하우징(62) 내에는 정전 사중극 렌즈의 동작 부품이 포함되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 정전 사중극 렌즈 하우징(62)은 양 측이 외측부 (72a 및 72b)에 의해 둘러싸이는 중심 하우징 부분(70)을 포함한다. 환상(環狀)의 흑연 플러그(plug)(74a 및 74b)는 이온 빔을 통과시키는 하우징 외측부의 개구(76a 및 76b)를 각각 둘러싼다. 엔드캡(endcap)(78a 및 78b)은 흑연 플러그(74a 및 74b)의 위치를 유지하고 렌즈 하우징(62)을 완성한다. 위치(80)에서 하우징 외측부에 엔드캡을 부착하고, 위치(82)에서 중심 하우징 부분에 하우징 외측부를 부착하가 위해 볼트 또는 스크류(도면에 도시되지 않음) 등의 고정구가 사용된다. 중심 하우징 부분(70)은 볼트(83)을 사용하여 장착 플랜지(64)에 고정된다(또한 도 4를 참조할 것).

렌즈 하우징(62)은, 서로 약 90°떨어져서, 이온 빔 축(86)으로부터 외부에 반경 방향으로 향하는 정전 사중극 전극(84a 내지 84d)을 둘러싼다(또한 도 4를 참조할 것). 전극(84)은 흑연으로 구성되어 있고 지지 막대(standoff rod)(92)에 의해서 렌즈 하우징 내에 설치된다. 제1 쌍의 전극(84a 및 84c)은 서로 약 180°떨어져서 대향하고, 제2 쌍의 전극(84b 및 84d) 또한 서로 약 180°떨어져서 대향한다.
한 쌍의 지지 막대가 클램프(94)와 스크류(96)에 의해서 각각의 전극(84)의 배면에 부착된다. 이와 같이, 렌즈 하우징(62) 내에 4개의 전극(84a 내지 84d)을 설치하는 데에 8개의 지지 막대(92)가 사용된다. 지지 막대(92)의 끝 부분은 렌즈 하우징의 외측부(72a 및 72b)의 요부(recess)(凹部) 내에 위치한다. 엔드캡(78)을 이들 외측부에 부착시키는 고정구는 지지 막대에 직접 나사로 죄어서 하우징(62) 내에 상기 위치를 고정시킨다.

전력은 장착 플랜지(64)와 중심 하우징 부분(70)에 각각 구성된 슬롯(100 및 102)을 통하여 전극(84)에 인가된다. 전기 리드선(104)은 상기 슬롯을 통과하여 전극(84a)에 부착된다. 점퍼 와이어(jumper wire)(106)는 전극(84a)과 전극(84c)을 연결하여, 이 전극 모두가 동일한 전압으로 동작한다. 이와 유사하게, 전기 리드선(108)이 상기 슬롯을 통과하여 전극(84b)에 부착된다. 점퍼 와이어(110)는 전극(84b)과 전극(84d)을 연결하여, 이 전극 모두가 동일한 전압으로 동작한다. 스크류 (112)는, 지지 막대(92)를 전극(84)에 고정시키는 동일한 클램프(94)에 전기 리드선(104 및 108)과 점퍼 와이어(106 및 110)를 고정시킨다.

장착 플랜지(64)의 슬롯(100)을 통과하는 전기 리드선은 단자 조립체(114)에 의해서 플랜지의 배면에 각각 고정되게 장착된다. 각각의 단자 조립체(114)는 전기적으로 접지된 플랜지(64)에 인접하는 하측 단자부(116), 전기 리드선이 고정되게 부착되는 상측 단자부(118), 및 상측 단자부와 하측 단자부를 분리하는 절연체 (120)를 포함한다. 플랜지(64)가 전기적으로 접지되어 있지만, 리드선 및 그에 따라 상기 리드선이 부착되는 전극이 높은 전압(예컨대, 리드선(104 및 108)에 대하여 각각, +20KV 및 -20KV)에서 동작하므로, 절연체(120)가 필요하다. 전기 리드선(104 및 108)은 와셔(washers)(122) 및 단자 스크류(122)로써 상측 단자부(118)에 고정적으로 부착된다(또한 도 4를 참조할 것).

전기 리드선, 및 전기 리드선이 부착되는 전극이 높은 전압에서 동작하므로, 지지 막대(92)는 절연 재료로 제조된다. 바람직한 실시예에 있어서, 지지 막대는 석영(SiO₂)으로 제조된다. 또 다른 방법으로는, 기타 석영류의 절연 재료, 예컨대 내열성 및 내화학성 유리 재료에 대한 상표명인, Pyrex

이 사용될 수도 있다. 여기서 사용된 바와 같이, 유리 등의 재료는 Pyrex

또는 석영(SiO₂) 중의 어느 하나를 의미한다. 도 3을 보면, 지지 막대(92)는 그 양쪽 끝이 전기적으로 접지된 렌즈 하우징(62)의 외측부(72)에 부착되어, 고전압 전극(84a 내지 84d)을 지지한다.

하나의 동작 예에서, 전극(84a 및 84c)은 +20KV의 전위에서 동작하고, 전극 (84b 및 84d)은 -20KV의 전위에서 동작하도록, 4개의 전극(84a 내지 84d)에 전압이 인가된다. 전압이 인가된 4개의 전극은 전극 사이의 영역에서 사중극 성분을 갖는, 사중극 전기장을 형성하여, 통과하는 이온 빔을 반경 방향으로 집속한다.

본 발명은 석영(SiO₂) 또는 Pyrex

의 관점에서 설명하였지만, 지지 막대 (92) 대신 다른 재료가 대체될 수도 있는 것을 고려하여야 한다. 비금속 실리콘 산화물로서의, 석영은 지지 막대로서 염가이고 매우 유용한 선택이다. 석영으로 제조한 지지 막대(92)는 전기 절연체로서의 기능도 하며, 그 외부 표면은 이온 빔이 사중극 렌즈(60)를 통과할 때 전극으로부터 스퍼터링되어 나오는 흑연의 축적에 견디는 것으로 확인되었다. 이러한 방식으로, 석영 막대(92)는 도전성의 흑연 피복이 석영의 표면상에 축적되는 것을 방지한다.

따라서, 이온 주입기용의 전극 지지 막대의 바람직한 실시예를 설명하였다. 그러나, 상기 설명을 염두에 두고, 본 설명은 예로서만 한 것이고, 본 발명은 여기에서 설명한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니며, 이하의 청구 범위 및 동등 내용으로써 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기 설명에 대하여 여러가지 재구성, 변형, 및 대체가 실시될 수도 있는 것을 이해하여야 한다.

고전압 전극은 통상적으로 흑연으로 제조하며, 이 것은 이온 빔이 부딪칠 때 스퍼터링 처리된다. 스퍼터링된 흑연 물질이 절연 지지대에 피복되면, 전극과 접지된 하우징과의 사이에 전류 통로를 형성함으로써 그 사이에 전압 항복이 일어날 수 있다. 본 발명에 따라서, 이온 빔에 의해서 전극으로부터 스퍼터링되어 나온 도전성의 흑연 피복이 절연 지지대의 표면 상에 축적되는 것을 방지하고, 또한 본 발명에 의한 절연 지지대는 전기 절연체로서의 기능도 하며, 흑연 등의 물질의 축적에 대하여 견딜 수 있으므로, 고전압 항복 및 전류 항복의 발생을 감소시키는 이온 주입기 빔라인 구성 부품용의 절연체가 제공된다.

Claims

이온 주입기(10)용 전극 조립체(60)로서,

전극(84),

조립체(60)를 상기 이온 주입기에 장착하기 위한 장착면(64)을 구비한 하우징(62)으로서, 상기 하우징은 조립체의 사용중에 제1 전압에 있는, 하우징(62);

상기 전극에 전력을 공급하는 전기 리드선(104)으로서, 상기 전기 리드는 상기 조립체의 사용 동안 제2 전압에 있는, 전기 리드선(104), 및

상기 전극을 상기 하우징(62)에 부착하는 전기 절연 부재(92)를 포함하는데,

상기 전기 절연 부재는 석영 또는 유리 재료로 구성되어, 상기 절연 부재가 상기 전극의 스퍼터링된 재료의 누적을 방지하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 전기 절연 부재(92)는 석영(SiO₂)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 전기 절연 부재(92)는 내열성 및 내화학성 유리 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 3 항에 있어서,

상기 전기 절연 부재(92)는 Pyrex
로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 전극 조립체는 이온 주입기(10)의 동작 동안에 이온 빔(15)이 통과하는 사중극 렌즈이고, 상기 전극(84)은 4개의 전극(84a -84d)을 포함하고, 상기 전기 리드선은 제1 쌍의 전극(84a 및 84c)에 전기적으로 전력을 인가하는 제1 리드선(104)과 제2 쌍의 전극(84b 및 84d)에 전기적으로 전력을 인가하는 제2 리드선(108)을 포함하며, 상기 전기 절연 부재(92)는 상기 제1 쌍의 전극을 상기 하우징에 연결하는 제1 부재와 상기 제2 쌍의 전극을 상기 하우징에 연결하는 제2 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 5 항에 있어서,

상기 사중극 렌즈는 이온 주입기(10)의 무선 주파수(RF) 선형 가속기(18) 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 5 항에 있어서,

상기 제1 쌍의 전극은 +20KV에서 동작하고, 상기 제2 쌍의 전극은 -20KV에서 동작하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 5 항에 있어서,

상기 전극(84a-84d)은 흑연으로 구성되며, 상기 제1 및 제2의 전기 절연 부재(92)는 상기 전극을 상기 하우징(62)에 부착하는 복수의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
제 8 항에 있어서,

상기 복수의 전기 절연 지지대(92)는 이온 빔이 상기 사중극 렌즈를 통과할 때 상기 전극(84a-84d)으로부터 스퍼터링된 흑연의 축적을 방지하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용 전극 조립체.
이온 빔이 통과하는 축(86)을 구비한 이온 주입기(10)용의 정전 사중극 렌즈 조립체(60)로서,

제1 쌍의 전극(84a 및 84c)이 서로 180°떨어져서 대향하고, 제2 쌍의 전극 (84b 및 84d) 또한 서로 180°떨어져서 대향하도록, 서로 90°떨어져서, 축 (86)으로부터 외부에 반경 방향으로 향하는 4개의 전극(84a-84d),

이온 주입기에 조립체(60)를 장착하기 위한 장착면(64)을 구비하며, 4개의 전극(84a-84d)을 부분적으로 둘러싸는 하우징(62),

상기 제1 쌍의 전극(84a 및 84c)에 전력을 공급하는 제1 전기 리드선(104),

상기 제2 쌍의 전극(84b 및 84d)에 전력을 공급하는 제2 전기 리드선(108), 및

상기 제1 쌍의 전극(84a 및 84c)을 상기 하우징에 부착하기 위한 제1 전기 절연 부재와 상기 제2 쌍의 전극(84b 및 84d)을 상기 하우징에 부착하기 위한 제2 전기 절연 부재를 포함하는, 유리 등의 재료로 형성된 복수의 전기 절연 부재(92)를 포함하는, 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체.
제 10 항에 있어서,

상기 복수의 전기 절연 부재(92)는 석영(SiO₂)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체.
제 10 항에 있어서,

상기 복수의 전기 절연 부재는 내열성 및 내화학성 유리 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체.
제 12 항에 있어서,

상기 복수의 전기 절연 부재(92)는 Pyrex
로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체.
제 10 항에 있어서,

상기 제1 쌍의 전극은 +20KV에서 동작하고, 상기 제2 쌍의 전극은 -20KV에서 동작하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체.
제 10 항에 있어서,

상기 전극(84a-84d)은 흑연으로 구성되며, 상기 복수의 전기 절연 부재(92)는 상기 전극을 상기 하우징(62)에 부착하는 복수의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체.
제 15 항에 있어서,

상기 복수의 전기 절연 지지대(92)는 이온 빔이 상기 사중극 렌즈를 통과할 때 상기 전극(84a-84d)으로부터 스퍼터링되어 나오는 흑연의 축적을 방지하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기용의 정전 사중극 렌즈 조립체.