KR19990022825A - 중첩 정적 및 시변자계를 생성하는 시스템 및 방법 - Google Patents

중첩 정적 및 시변자계를 생성하는 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR19990022825A
KR19990022825A KR1019970709294A KR19970709294A KR19990022825A KR 19990022825 A KR19990022825 A KR 19990022825A KR 1019970709294 A KR1019970709294 A KR 1019970709294A KR 19970709294 A KR19970709294 A KR 19970709294A KR 19990022825 A KR19990022825 A KR 19990022825A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic
magnetic field
gap
ion beam
generating device
Prior art date
Application number
KR1019970709294A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100442990B1 (ko
Inventor
힐튼 에프 글라비시
Original Assignee
그래비쉬 힐톤 프랭크
지멕 컨설팅 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 그래비쉬 힐톤 프랭크, 지멕 컨설팅 인코포레이티드 filed Critical 그래비쉬 힐톤 프랭크
Publication of KR19990022825A publication Critical patent/KR19990022825A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100442990B1 publication Critical patent/KR100442990B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • H01J37/1474—Scanning means
    • H01J37/1475—Scanning means magnetic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31701—Ion implantation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

자기 시스템(10)이 이온 주입 시스템(2)내에 이온 빔(22)을 스캐닝하고, 두 개의 자석(16,18)으로 이루어진 워킹 갭(11)내에서 중첩 정자계(30) 및 고주파 시변자계(30)를 생성하도록 이용된다. 상기 자극(16,18)은 그 로컬 경로에서 제한된 값으로 임의의 고주파 유도 와류를 구속하도록 전기 절연물질로 형성된다. AC코일(32,33)은 상기 워킹 갭(11)내에서 시변자계를 생성하도록 상기 자극(16,18)과 관련된다. 자기 구조물은 고체 물질로 형성되며,상기 자극(16,18)에 각각 결합되는 요크(12) 및 두 개의 코어(14,15)로 이루어진다. DC코일(28,29)은 상기 워킹 갭(11)내에서 정자계를 생성하도록 코어(14,15)와 관련된다.

Description

중첩 정적 및 시변자계를 생성하는 시스템 및 방법
이온 빔에 의해 균일하게 조사되는 면을 필요로하는 산업적 및 과학적인 분야가 있는데, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체의 변형체가 이온 주입기로 주입되며, 이 경우 표면이 특정 종류 및 에너지를 가지는 이온 또는 분자 빔에 의해 균일하게 조사된다. 웨이퍼 또는 기판의 물리적인 크기(즉 직경에 있어서, 약 5인치 또는 그 이상)는 조사빔의 단면적(즉 직경에 있어서 약 2인치 또는 그 이하)이상이기 때문에 빔을 웨이퍼에 교차하여 스캔시키거나 빔을 통해 웨이퍼를 스캔하므로써 또는 이 두 기술의 조합으로 필요한 균일한 조사를 얻을 수 있다.
조사의 균일성을 가지는 것이 이온 빔 플럭스의 변화에 보다 면역적이며, 낮은 도우즈(dose) 레벨에서 웨이퍼의 산출이 높아지며, 국부적인 표면 차징으로부터 높은 도우즈 활용의 열화가 있기 때문에 열적 펄싱 및 스퍼터링 등과 같은 국부적인 분자 유도현상 및 조사 손상이 크게 감소되는 몇가지의 이유 때문에 기판상에서 하이 빔 스캔 레이트를 가지는 것이 크게 바람직하다.
단지 왕복적인 기계적인 운동에 의한 스캐닝 기술은 속도에 있어서 아주 제한된다. 빔을 통한 아크상의 웨이퍼의 이동이 스캔 속도를 상당히 개선시키지만 이온의 효율적인 이용을 얻기위해서는 많은 웨이퍼 및 기판은 회전 캐라젤(rotating carousel)상에서 동시에 장착될 필요가 있다.
통상의 변형에 있어서, 한 방향으로 빔을 스캔 진퇴시키는 데에 시변 전계가 필요하며 다른 방향에서 웨이퍼는 왕복된다. 이러한 하이브리드 타입의 이온 주입기에 있어서, 웨이퍼가 처리될 수 있는 빔 전류 및 속도는 시변 전기 편향계의 영역에서 동작하는 공간 전하력에 의해 상당히 제한된다. 상기 힘에 의해 빔내의 이온이 외부로 발산하여 관리 불가능한 큰 빔 인벨로프가 생성된다. 상기의 공간 전하 제한은 두 방향에서 빔을 스캔하도록 시변 전계를 이용하는 이온주입기에서 발생한다.
공간 전하 폭발은 한 빔의 횡속이 빔 축을 따라 거리와 더불어 증가하는 속도이다. 이는 질량 표준화 빔 퍼비언스(perveance)에 비례하는데, 즉 다음의 식이 성립한다.
ξ = IM1/2E-3/2(1)
여기서 I는 빔 전류, M 은 이온 질량 그리고 E는 이온 에너지 이다. (Ed. Ian G.Brown, John Wiley & Sons(New York 1989)의 물리학 및 이온 소스 기술) 이온 빔 주입기에서 대하게되는 통상의 이온 빔 구성에 있어서, 공간 전하 효과는 ξ ≅ 0.02[mA][amu]1/2[kev]-3/2의 퍼비언스로 제한됨. 따라서 80keV아세닉 빔이 ≅ 1.7mA 에서 제한된 공간 전하로되며, 5keV 빔이 정확히 0.03mA에서 제한된 공간전하이다. 그러므로 효율적인 이온 주입기용으로 발진전계로서 이온 빔을 스캐닝하는 것을 활용할 수 없으며, 상기 이온 주입기에서 빔전류는 10keV만큼 낮은 에너지에서도 수 미리암페어 이상 바람직하게 크게된다.
이온 주입기에서 이온빔을 스캐닝하기위한 고주파 시변자계를 생성하는 스캐닝 자석이 미국 특허 제 5,311,028호에개시되 있는데, 이 특허에서는 비교적 박막의 전기 절연물질로 분리된 고 도자율의 적층부로부터 형성된 요크를 가지는 스캐닝 자석이 최대 1000Hz의 주파수에서 하이 퍼비언스 중 이온 빔을 스캔하는데 이용될 수 있다.
많은 자기 공명 영상장치에 있어서, 스핀 전진운동을 위한 전 균일 자계가 솔리드 코어 전자석으로 생성된다. 전자석의 워킹갭(working gap)부근에 배치된 임의의 코일을 여자함으로써 정자계상에 고주파 경사 자계가 중첩되는 경우 자극 면 및/또는 차폐 인벨로프에서 유도된 와류 및 스크린 전류가 상기 경사 자계를 왜곡시키며, 또한 여자 경사 전력 증폭기의 출력전력 요구를 증가시킨다.
정자계상에서 중첩된 시변 자계를 생성하는 구조를 가지는 것이 바람직한 이온 주입 및 자기공명 영상화를 넘어서는 다른 환경이 있다. 이러한 구조의 성능은 전력을 감소하여 정확히 시변 자계를 생성함에 있어서의 어려움으로 제한된다.
본 발명은 고주파 발진 또는 펄스 자계가 정자계상에서 중첩되어야하는 자기공명영상시스템 또는 원소의 원자 및 분자의 중이온 빔을 스캔하는 이온 주입기에 유용한 중첩 정자계 및 시변 자계(time-varing magnetic field)를 생성하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 중첩 정자계 및 시변자계를 생성하는 자기 시스템의 사시도이다.
도 2는 xy-평면을 통해 절취한 도 1의 자기 시스템의 단면도이다.
도 3은 zx평면을 통해 절취한 도 1의 자기 시스템의 단면도이다.
도 4는 삼각형 파형에 대해 시간에 따라 ac코일을 통하는 전류의 변화를 개략적으로 도시한 도면이다.
도5는 교차 적층 구조물을 가지는 자극의 개략 사시도이다.
도 6은 중첩정자계시에 스캔된 이온 빔의 개략사시도이다.
도 7은 윤곽진 ac코일의 개략 단면도이다.
도 8은 자석의 자극면상에 위치한 실리콘 라이너의 사시도이다.
도 9는 스캐너 자계의 크기의 함수로서 웨이퍼 면에서의 산소이온 빔 전류에서의 변화의 구성을 보인 도면이다.
도 10은 자계강도 및 전자 에너지의 함수로서 전자의 회전 반경의 구성을 보인 도면이다.
도 11은 유도 전계가 전자를 가속 또는 감속하는 기간을 도시하는 시간 함수로서의 발진 자계의 구성을 보인 도면이다.
도 12는 자계 진폭이 시간에 따라 감소하는 경우 유도 감속에 의해 이온 빔에서의 전자의 궤도가 어떻게 외향으로 나선형으로되는 지를 나타내는 도면이다.
도 12A는 자계의 진폭이 시간에 따라 증가하는 경우 유도 가속에 의해 이온 빔에서의 전자의 궤도가 어떻게 내향으로 나선형으로 되는지를 나타내는 도면이다.
도 13은 실리콘 웨이퍼의 표면과 교차하는 이온 빔을 자기적으로 스캐닝하기 위한 이온 빔 시스템의 개략 단면도이다.
도 13A 는 도 13의 이온 빔 시스템의 속도 분리기의 개략 사시도이다.
도 13B는 스캔된 이온 빔을 웨이퍼 면에 지향시키는 도 13의 이온 빔 시스템의 콜리메이터 자기의 개략 사시도이다.
도 14는 실리콘 웨이퍼의 표면에 걸쳐서 이온 빔을자기적으로 스캐닝하기 위한 이온 빔 시스템의 개략 단면도이다.
도 15는 ac경사 코일을 포함하는 자기 공명 영상 시스템에서의 사용을 위한 자기시스템의 개략 단면도이다.
일 실시예에서 본 발명은 정 및 고주파 시변성분을 가지는 자계를 생성하는 장치를 구비하며, 이 장치는 사이에 갭을 형성하는 두 개의 자극을 구비하는데, 상기 자극은 그 로컬 통로에서 제한된 값으로 임의의 고주파 유도 와류를 형성하기 위한 절연 물질로 형성되며; 상기 갭내의 시변자계를 생성하기위해 자극에 관련된 코일; 하나의 요크 및 상기 두 개의 자극에 각각 결합된 두 개의 코어를 포함하는 자기 구조를 구비하는데, 상기 자기구조는 고 자기 포화레벨을 가지는 고체 물질로 형성되며; 상기 갭내에 정자계를 생성하기 위한 자기 구조의 코어와 관련된 dc 코일을 구비한다.
상기 ac 및 dc 코일용의 각각의 여자 전기회로는 갭내에 시변 및 정자계성분을 독립적으로 제어하기 위하여 독립적으로 동작한다. 자속의 정자계성분은 자극 캡, 솔리드 코어 및 솔리드 리턴 요크의 전체 단면적을 통과하며, 자기 저항은 통상의 dc전자석에서와 같이 아주 작게된다. 반면, 상기 갭의 중앙영역에 있어서 자 속의 푸리에 발진성분이 코일의 내부 영역을 통과하고 코일 경계 밖의 갭 영역 및 적층 또는 페라이트 자극 캡에 의해 제공되는 낮은 저항통로를 통해 복귀함으로써 ac코일을 링크시킨다. 본 발명의 중요한 특징은 솔리드 코어와 발진 자속 성분에 대한 고 자기 저항을 나타내는 리턴 요크를 사용해서 상기 발진 자속성분을 코어와 요크의 외부면에 걸쳐서 스킨 깊이 층에 구속한다는 점이다. 단지 상기 전체 발진 자속의 작은 부분이 상기 코어를 통과하여 상기 dc여자 코일에서 소 전압만을 유도하여, 발진 자속 커플링이 높게되는 경우 다르게 발생하는 유도 전압을 해소하기에 충분한 주파수 응답 및 전압 성능을 처리하는 전원이 아니라 이들 코일이 간단한 dc전원으로 여자될 수 있게한다.
다른 특징으로 상술한 본 발명의 장치는 거의 20Hz의 또는 사실상 높은 순서의 고조파와 더불어 보다 크게되는 기본 주파수에서 시간 방향으로 교번하는 갭에서의 자계를 생성하도록 시변 발진 전류로서 ac코일을 여자하기 위한 전류원을 포함한다.
본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음의 특징을 포함한다.
몇몇 실시예에 있어서, 자극들은 전기 절연층으로 분리되는 고자기 투과 물질로된 복수의 적층 구조물로 양호하게 형성되며, 상기 적층 구조물은 생성된 자계의 고주파 시변성분에 대한 저 저항 자기 투과로를 제공한다. 또한 몇몇 실시예에 있어서, 상기 자극은 전기 절연물질로 분리되는 다른 세트의 고 자기 침투 물질을 포함하며, 상기 투과 물질 세트는 서로 교차 배치되어서 상기 세트중 한 세트의 소정의 적층 구조물을 통과하는 자속은 다수의 다른 세트의 적층 구조물에 분포된다. 각각의 적충 구조물은 0.2 내지 1 밀리미터사이의 범위의 두께를 가진다. 상기 절연층은 상기 적층 구조물보다는 사실상 얇게된다. 상기 적층 구조물은 사실상 철 합금 구조물이다. 요크 및 코어는 사실상 솔리드 아이언으로 형성된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 자극은 페라이트 물질로 형성되며, 예를 들어 실리콘으로된 라이너가 이온 빔으로부터 페라이트 물질을 차폐하도록 바람직하게 제공된다.
이온 빔을 스캐닝하는 몇몇의 바람직한 실시예에 있어서, 이온 빔 소스는 이온 빔을 갭내로 유도하도록 제공된다. 또한 상기 스캔된 이온빔을 수신하기 위한 선택된 표면을 가지는 반도체 기판을 상기 스캔된 이온 빔의 통로에 위치시키도록 엔드 스테이션이 바람직하게 배치된다. 일 실시예에 있어서, 진공의 하우징이 상기 자기 시스템 주위에서 상기 이온 소스으로부터 상기 엔드 스테이션으로 연장하여 상기 빔이 이온 소스으로부터 상기 엔드 스테이션으로 진공하에서 빔 운동으로서 상기 자극에 직접적으로 노출된다. 속도 분리기는 이온 빔이 상기 선택면을 조사하기 이전에 이온 빔으로부터 간단히 하전된 이온을 제거하도록 이온 빔의 경로상에 바람직하게 위치하여 높은 최종의 이온 에너지가 상기 빔에 남아있는 다중 하전 이온으로부터 얻어질 수 있다.이온 빔으로부터 적층된 폴을 차폐시키도록 라이너가 바람직하게 제공된다. 바람직한 실시예에 있어서, 이온 빔은 제 1빔 경로를 따라 갭으로 들어가며, 상기 갭을 통과해서 상기 스캐닝 자계의 영향의 결과로서 제 1빔 통로의 한측에 편향된 후 상기 이온 빔을 수신하도록 위치된다.
다른 특징에 있어서, 본 발명은 다음의 단계, 상기 장치에 대응하는 스캐닝 자석을 설치하는 단계, 제 1 빔 경로를 따라 갭 내에 이온 빔이 들어가도록 하는단계 그리고 선택된 면에 걸쳐서 이온 빔의 스캐닝이 일어나도록 시간의 함수로서 크기에 있어서 변화하는 사실상 단극성의 스캐닝 자계를 상기 갭내에 생성하도록 상기 ac,dc 코일에서 여자 파형을 생성하는 단계를 포함하여 선택된 면에 걸쳐서 이온 빔을 스캐닝하기 위한 방법을 제공한다.
몇몇 실시예에 있어서, 상기 이온 빔은 빔이 갭을 통과한후 제 1빔 경로의 한 측에 편향된후 상기 제 1빔 경로에서 보다 떨어지게 편향되어 상기 빔이 상기 제 1빔 경로의 방향에 상대적인 각도로 이동하여 상기 빔내에 존재하는 중성입자의 실질적인 부분이 빔이 선택된 면을 조사하기 이전에 상기 빔으로부터 제거된다.
이온 스캐닝 활용과 관련하여, 본 발명은 또한 자기 이온 빔 스캐닝에서 발생하여 관찰되는 예기치 않은 플라즈마 상태를 처리하였다. 이러한 효과는 상기 이온 빔을 스캔하는데 사용되는 스캐닝 자계가 제로를 통과하거나 제로에 접근하는 경우 빔방사(이온 각 대 위치의 구성으로 디스플레이되는 모든 이온으로 점유되는 영역)에서의 급격한 변화로서 나타난다. 본 발명은 전력의 요구가 감소된 중첩 정자계 및 시변자계를 생성하는 기술을 제공한다. 일 실시예에 있어서, 본 발명은 방사 균일성, 정확성 및 이온 주입기에 의해 가능한 반복능력의 향상을 제공한다. 상기 시변 스캐닝 자계와 관련된 유도 전계는 스캐닝 자계의 크기의 상대적인 변화에 따라 중성자를 유도적으로 가속 및 감속시킨다. 상기 스캐닝 자계가 작은 크기로 감소함에 따라 상기 빔 내의 중성자는 상기 빔 단면적과 비교가능하거나 더 큰 영역에 걸쳐서 확장한다. 반면, 상기 스캐닝 자계가 약 50가우스 이상으로 크기의 증가를 가져오면, 상기 중성자는 빔의 단면적보다 통상적으로 작은 면적으로 압축된다. 본 발명자는 상기 유도 전계에 의한 전자 밀도의 급속한 재분배는 이온 빔의 방사에 있어서, 관찰한 방식으로 동요하게되는 플라즈마 효과를 나타내는 것을 확인했다. 본 발명은 상기 이온 빔의 횡단면이 사이즈에 있어서의 변화를 방지하기에 충분한 레벨에서 갭의 자계의 크기를 유지하는 반면 선택된 면에 걸쳐서 이온 빔이 스캔되는 자기회로를 제공한다. 따라서, 본 명세서에 기술된 신규의 자기 시스템이 빔 사이즈에 있어서의 변화 또는 동요를 사실상 감소시키는 그리고 고속, 고 정확성 및 개선된 반복능력을 가능케하는 방식으로 이온 빔을 균일하게 스캔할 수 있다.
다른 특징에 있어서, 본 발명은 사이에 갭을 형성하는 두 개의 자극을 구비하는데, 상기 자극은 전기 절연물질로 분리되는 다른 세트의 고 자기 침투 물질로된 적층 구조물을 구비하며, 상기 세트는 서로 교차하게 배치되서 한세트에서 소정의 적층구조물을 통과하는 자속은 다른 세트의 다중의 적층 구조물에 분배되며; 갭내의 시변자계를 생성하기 위한 자극과 관련된 ac 코일, 상기 두 개의 자극에 각각 결합된 요크 및 두 개의 코어를 구비하는 자기 구조물을 구비하는데, 상기 자기 구조물은 고 자기 포화레벨을 가지는 고체 물질로 형성되며; 상기 갭 내에서 정자계를 생성하기 위한 자기 구조물의 코어와 관련된 dc코일을 구비하여 정자계 및 고주파 시변자계를 생성하기 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 사이에 갭을 형성하는 두 개의 자극을 구비하는데, 상기 자극은 고도자율 페라이트 물질로 형성되며; 한쌍의 전기 도체를 구비하는데, 상기 도체 각각은 갭의 대향측에 위치하며, 또한 상기 도체는 상기 갭 영역의 실질적인 부분에 걸쳐서 경사자계를 생성하도록 구성 및 배치되며; 상기 갭 내의 시변자계를 생성하기 위한 자극과 관련된 코일; 상기 두 개의 자극과 각각 결합된 두 개의 코어 및 요크를 포함하는 자기 구조물을 구비하는데, 상기 구조물은 고 자기 포화레벨을 가지는 고체 물질로 이루어지며; 상기 갭 내의 정자계를 생성하기 위한 자기 구조물의 코어와 관련된 dc 코일을 구비한다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 다음의 특징을 가진다. 한 쌍의 전기 도체를 바람직하게 포함하며, 각각의 도체는 갭의 대향측에 위치하며, 상기 도체는 갭 영역의 실질적인 부분에 걸쳐서, 경사 자계를 생성하도록 구성 및 배치된다. 또한 다른 쌍의 전기 도체를 바람직하게 포함하며, 상기 다른 쌍의 전기 도체 각각은 갭의 대향측에 위치하며, 또한 각각의 도체는 상기 갭 영역의 실질적인 부분에 걸쳐서 제 2경사자계를 생성하도록 구성 및 배치되며, 제 1경사자계가 제 2경사자계와 교차한다. 상기 제 1쌍의 도체는 자극면에 나란한 평면에서 제 1방향으로 연장하며, 상기 다른 쌍의 도체는 상기 제 1방향에 직교하는 방향에서 제 2쌍의 도체에 나란한 평면에서 연장한다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 다음의 특징을 포함한다. 본 발명의 이온빔 자기 스캐너는 스캐닝 동안 빔 사이즈의 중대한 변화 동요를 나타내지 않을 뿐만 아니라 스캐너의 자계가 작아지는 것을 방지함으로써 조사시의 비균일성이 타겟상에 나타나지 않는다. 따라서 이온 빔은 타겟에서 시간에 따라 속도 및 위치를 기록하는데 있어서, 높은 정확성 및 반복성으로 반복적으로 스캔된다. 본 발명은 감소된 ac 반응 전력 및 전력 손실의 감소로 자계의 생성을 가능하게하여 전력 공급 비용 및 전력 증폭기 비용을 감소시킨다. 본 발명의 자기 구조물은 공간 전하를 상승시키는 빔에 노출되는 큰 절연기 표면을 가진다. 본 발명은 또한 고 진공의 동작을 할수 있다. 본 발명의 자기구조물은 이온 주입기 또는 임의의 스캐닝 이온 빔 시스템에 쉽게 포함될 수 있어서 실질적인 것이된다. 본 발명에 의해 몇가지의 자기공명영상 기술에서의 향상을 가져올 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 이하의 설명 및 부속청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1,2,3을 보면, 워킹 갭(11)내에서, 중첩 정(dc) 자계(23) 및 발진(ac) 시변자계(30)를 생성하는 자기 시스템(10)은 리턴 요크(12) 및 고체로 구성된 코어(14,15), 고도자율 아이언 및 전기 절연 물질로된 아주 얇은 층으로 개재된 얇고, 고 투과성 적층 구조물로 구성된 폴 피스(16,18)를 구비한다. 상기 자기 구조물은 도 1에 형성된 워킹 갭의 중간 면 근처에서 (즉 yz-평면에서) 대칭이다. 상기 적층 면은 xy평면에 나란하며, 워킹 갭과 마주하는 자극 면(19,20)은 사실상 yz평면에 나란하다. 자극(16,18), 결합코어(14,15) 및 결합요크(12)는 한 쌍의 dc코일(28,29)을 통해서 dc전류(25)를 통과 시킴으로써 발생된 dc자계(23)에 대한 저 저항 복귀 자속 경로(24)를 제공한다. 상기 한 쌍의 dc코일(28,29)은 아이언 코어 주위에 위치한다. 상기 적층 구조물을 실현하는 폴 피스(16,18)는 와류를 감소시키고, ac자계의 발진 푸리에 성분에 대한 저 저항 자속 복귀로(21)를 제공한다. 상기 ac전계는 워킹 갭(11)의 내측에 위치한 한 쌍의ac 코일(32,33)을 통해서 전류(31)를 통과시킴으로써 생성된다. 상기 ac자속은 ac코일의 경계 내측의 한 방향에서 그리고 상기ac코일 경계 외측의 주변 영역에서 대향 방향에 설정된다.
도 1을 보면, 한 쌍의ac코일 및 한 쌍의 dc 코일이 ac 및 dc 전원(13,17)각각에 의한 전류와 독립적으로 여자된다. 코어(14,15) 및 리턴 요크(12)의 고체 구조물은 시변자계에 대한 고 자기 저항로를 제공하며, 코어 및 요크의 외부면에 걸쳐서 바로 스킨 깊이층에 발진 자속성분을 위치시킨다. 결론적으로 전체 발진 자 속의 작은 부분만이 코어를 통과한다. 이러한 구조로, ac코일에 있어서 ac결합이 약간 있게되며, 이로서 dc전원의 주요 비용을 저감시키는데, 이는 높은 유도 ac전압을 유지할 필요가 없기 때문이다. 이러한 디커플링에 의해 ac전원 및 dc 전원이 독립적으로 동작하게된다.(상기 워킹 갭(11)내의 ac 및 dc자계 진폭은 독립적으로 선택될 수 있다.) 특히 도 1에 도시된 실시예에 의해 임의의 진폭을 가지는 ac자계가 큰 dc자계상에서 효과적으로 중첩되게된다. 이 경우 ac전원의 주비용이 또한 감소되는데, 이는 ac자계진폭과 dc자계진폭을 결합하기 보다는 ac자계 진폭을 생성하기에 충분하도록만 전류 출력이 필요시되기 때문이다.
도 1,2,3에 도시된 실시예에 있어서, ac코일 경계 외측의 주변영역에서의 자극 영역은 발진자속을 복귀시키는데 충분하다. 발진 자계B0를 생성하는데 필요한 코일 암페어-턴 J는
(2)
μ0는 진공의 자기 도자율이며, G는 워킹 갭의 x 치수이며, Ai는 ac코일 경계 내측의 유효영역이며, A는 ac 코일 경계외측의 주변 영역의 자속에 대한 유효영역이다. 상기 암페어 턴J는 Ai와 관련하여 A0가 증가함에 따라 감소하며, 실제에 있어서, A0가 →∞에 대응하는 최소값보다 25-50% 이상으로만 될 필요가 있다.
(3)
상기 폴피스(16,18)에 대한 적층 구조물은 효과적이며, 시변자계의 발진 성분에 대한 저 저항 복귀경로를 제공하는 실질적인 방법이며, 와전류의 저항 손실 레벨을 감소시키고 전력 레벨을 감소시키면서 워킹 갭내에 ac 자계가 생성되게한다. 이러한 구조에 있어서, 시간에 따르는 ac자계 파형 변화는 도 4에 도시된 바와 같은 중 이온 빔을 스캐닝하기에 적합한 삼각 파형을 생성하도록 중첩된 고 순위 푸리에 고조파를 가지는 최대 킬로Hz 이상의 기본 주파수를 가진다.
바람직한 실시예에 있어서, 각 자극은 거의 0.02-0.1 밀리미터의 두께로된 전기 절연 물질로 분리되는 통상적인 활용가능 적층부 즉 0.2-0.1 밀리미터의 두께를 가지는 고 투과성 강자성 적층부(20)로 구성된다. H.F. Glavish, U.S. 특허 5,311,028 및 H.F Glavish와 M.A. Guerra의 Nucl. Instr. & Methods, B74(1933) 397에 적층 구조물이 상세히 설명되는데, 이 모두를 본 명세서에서 참조하기로한다. 이 참고문헌들은 큰 와류를 방지하도록 고 투과성 페라이트 물질을 사용하는 것을 개시하고 있다.
도 1에 도시한 실시예의 자극(16,18)의 적층 구조물은 xy-평면에 나라한 평면에 놓이며, 도 1의 특별한 ac코일 구성에 의해 발생된 자계에 대한 xy-평면에서의 저 저항 복귀로를 제공한다. 몇가지의 활용에 있어서, 추가의 ac코일(도 15) 및 윤곽진 ac 코일(도 7)이 있을 수 있다. 몇 실시예에 있어서, 저 저항 자속 복귀로가 자극에 교차하여 자속의 효과적인 재분배를 제공하도록 워킹 갭(11)의 중앙 대칭 면(yz-평면)에 직교하는 다른 평면에 저 저항 복귀로가 있는 것이 바람직하다. 이는 도 5에 도시한 바와 같이 교차 적층부를 가지는 폴피스를 구성하므로써 가능하다. 한 세트의 적층부(35)는 xy-평면에 나란한 평면을 가지며, 다른 세트의 적층부(36)는 zx-평면에 나란한 평면을 가져서 yz-평면에 직교하는 임의의 평면에서 저 저항로를 따라 자속이 재분배될 수 있다. 상기 교차 적층부의 이러한 구성 및 다른 구성은 상기 인용된 참고문헌에 개시되 있다.
이온빔 스캐닝에 대한 할용
도 4에 도시된 바와 같은 삼각 파형으로 ac 코일(32,33)을 여자시킴으로써 도 1에 도시한 바와 같은 자기 시스템은 ±y 방향에서 좌우로 z축을 따라 워킹 갭(11)으로 들어가는 중 이온 빔(22)을 스캔하는데 이용될 수 있다.
도 6을 보면, dc 전류로 dc코일(28,29)을 여자함에 의한 dc 자계의 중첩이 빔(22)을 더욱 편향시킴으로써 상기 빔(22)이 +y방향이 아니라 -y 방향에서 좌우로 보다 우세하게 스캔되거나 dc 코일을 여자하는 dc 전류의 극성에 따라 역으로 스캔된다. 중첩된 dc편향이 있는 경우 이온 빔을 스캐닝하기 위한 발진 자계를 생성하는데 필요한 반응 전력이 도 7에 도시한 바와 같이 코일 영역을 감소시키는 것과 같이 최종의 빔 궤적(37) 주위에 ac 코일을 경계지음으로써 감소된다. 이러한 윤곽진 코일 형상에 의해 코일 경계의 내측에 생성된 자속과 상기 코일 경계 외부의 단일 세트의 병렬 적층부를 가지는 자극에 의해 제공되는 활용 자속 경로사이의 비균일 소통이 얻어진다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같은 교차 적층 자극이 발진 자속에 대한 저저항 복귀로를 제공하도록 이용된다.
이온빔(22)은 배경의 가스성 분자와 상호작용하여 이온의 손실 및 흐트러짐을 방지하기 위하여 통상 10-5밀리바 보다 양호한 진공에서 워킹 갭(11)을 통해 바람직하게 이송된다. 도 1에 도시한 실시예에 있어서, 상기 요크 본체(12)는 상기 워킹 갭(11)을 통해 이온 빔(22)을 이송하기 위해 가스 기밀의 진공 인벨로프를 형성한다. 내부 적층 절연 물질 연부의 무시할 만한 작은 영역을 제외하고, 상기 빔과 면하는 자극면은 전기 전도상태가되며, 상기 빔의 근처에서 전계의 발생을 방지하도록 그라운드 전위로 유지된다. 같은 이유로 코일 및 상기 코일로 들어오고 나가는 리드선의 절연면은 전기적으로 그라운드된 차폐부(26,27)를 가지고 상기 빔으로부터 감춰진다.
다른 실시예에 있어서, 상기 진공 인벨로프는 스캐너 자석의 자극면사이의 워킹 갭내에 위치한다. 그러나 이로서 워킹 갭(11)의 자계량 및 전력 요구가 증가되며, 또한 진공 벽의 물질이 바람직하게 빔의 근처에 일정 전위를 형성하는 전기적으로 도체가된다. 진공 인벨로프 벽에서의 큰 와류의 유도를 방지하기 위해서 상기 진공벽은 바람직하게 반도체 물질로 형성되거나 상기 자극과 유사한 적층형 구조물이되며, 그러한 적층형 구조물은 바람직하게 비 강자성체가된다.
전술한 바와 같이 적층부 보다는 페라이트 물질이 큰 와류를 방지하기 위해서 사용된다. 페라이트 물질은 전기적으로 절연체이기 때문에, 페라이트 물질로된 폴 피스 및 다른 구조물은 실리콘 차폐부를 이용하거나 또는 와 전류 효과를 제거하도록 구성된 전기 전도 와이어 메시 또는 그리드를 이용하여 이온 빔으로부터 차폐되어야한다. 도 8을 보면 얇은 실리콘 라이너(131)는 자극 면(130)으로부터 이온 빔(132)를 차폐하는데 이용된다. 상기 빔에 있는 이온은 이온 빔 시스템 내부의 표면을 스트라이크 하는 성질이 있으며, 이에 의해 분자가 상기 이온 빔 시스템으로 릴리즈된다. 라이너는 실리콘으로 이루어지므로 상기 라이너로부터 파생되는 임의의 오염물질은 예를 들면 실리콘 웨이퍼 표면과 적어도 호환되며, 조사된 웨이퍼로부터 형성되는 장치의 질을 떨어뜨리는 성향을 가진다. 또한 실리콘은 전기 도체로 되기 때문에, 수용가능하게 작은 와전류 효과를 가지면서 실리콘이 자석을 스캐닝하는데 사용될 수 있도록 실리콘의 도자율이 상당히 낮은 경우에는 빔의 근처에서 정 전위를 유지한다. 실리콘 라이너는 웨이퍼의 스퍼터링 오염을 방지하도록 굽은 자석(36)에서 이용될 수 있다. 상기의 실리콘 라이너는 적층된 자극을 차폐하고 유도 와류효과를 감소시키도록 본 명세서에 기술된 임의의 실시예에 이용될 수 있다.
이온 빔 스캐닝 활용에 있어서, 자기 시스템(10;도 1)은 이온 빔이 선택된 표면에 걸쳐서 스캔되는 동안 이온 빔의 횡단면적이 크기에서의 변동을 가져오는 관찰된 플라즈마 효과를 처리하는데 이용될 수 있다. 중 하이 퍼비언스 이온 빔이 자기적으로 스캔되는 경우 스캐닝 자계가 제로를 통과하거나 약 50 내지 200 가우스 이하로 되는 경우 스캐너 후에 횡단 빔사이즈에 있어서 실질적인 변동이 발생하는 것을 발견할 수 있다. 좌측이 수정되지 않는 다면 이러한 변동은 다운 스트림 기판상에서 조사의 균일성을 열화시킬 수 있다. 본 발명은 발진 스캐닝 자계상에 중첩된 dc자계를 생성하도록 스캐너의 ac코일(28,29)여자함으로써 표면 조사의 균일성에 있어서 실질적인 개선을 가져올 수 있어서 중첩된 자계의 결과는 빔이 선택 표면에 걸쳐서 스캔되는 동안 이온 빔의 횡단면적이 사이즈에 있어서 사실상 변동하는 것을 방지하기에 충분히 큰 최소크기를 갖게된다.
붕소, 질소, 산소, 인, 비소 또는 인티몬 등의 요소로부터 유도된 중 이온과 같은 중 이온은 이온 소스에 의해 생성되어 빔으로 된다. (Ed. Ian G. Brown, John Wiley & Sons, New York(1989)의 이온 소스의 물리학 및 기술 참조.) 상기 이온 소스는 방정식 1에 정의된 바와 같은 매우 높은 퍼비언스 이온 빔을 생성하며, 하전 상태당 최대 80keV 까지의 조정가능한 에너지로 이온 빔을 가속시키는데 조정가능한 전원이 이용된다. 이온빔의 여자에 의해 생성된 전자는 그 이온 빔내에 갇혀서 구속된다. 따라서 이온 빔은 외부전계 및 절연표면의 부재시 거의 전기적으로 중성이된다. 이러한 상태하에서, 공간 전하력을 추방하는 동작으로부터 빔 다이버전스를 나타냄이 없이 이온 주입기내에서 고 진공의 영역에서 이동될 수 있다.
수 전자 볼트 에너지의 전자가 진공시스템의 잔여 가스분자를 가지고 이온빔내의 이온의 원자 상호작용에 의해 통상적으로 생성된다. (Ed. Ian G. Brown, John Wiley & Sons, New York(1989)의 이온 소스의 물리학 및 기술의 빔 이송 참조.) 이온빔의 근처에서 상기 전자는 중화에 있어서 중요한 역할을 하지만 양전하의 소 부분은 상기 빔의 이온과 관련된다. 몇가지 예에 있어서 중화 전자는 또한 하트 필라멘트 또는 플라즈마 건에서 직접적으로 발생되지만 이는 자석 및 통상의 이온주입기에서 발견되는 자계 자유영역 및 자석을 통해서 전형적인 하이 퍼비언스 중이온의 이송을 위해 필요지않으며, 이온 주입기에서 사용된 대략 10-6토르의 진공하에서 빔의 중성 전하를 유지하기 위해서 밀리세컨드 몇분의 1내에서 빔에 의해 생성된다.
지금까지 불리한 시간종속 공간 전하효과가 이온주입기에 사용된 이온 빔의 자기 스캐닝에 있어서 부재하는 것을 보았는데 이는 빔의 횡단위치가 변화하는 속도에서 상대적으로 아주 고속으로 발생하는 전자의 속도 때문이다. 실제로 당업자에 있어서, 스캐너의 자계는 공간전하효과와 관련하여 통상 준 정(quasi-static)자계로서 간주된다.
그러나 상기 갭내의 자계의 크기가 제로를 통과하거나 제로에 근접하는 경우 빔 방사에 있어서의 갑작스런 변화로서 명시하는 프라즈마 효과를 발견하였다. 본 출원인의 실험데이터를 도 9에 도시하는데, 하이 퍼비언스 178keV, 150Hz 스캐닝 산소빔의 전류가 어떻게해서 제로 자계에 가까운 ≅ 0.7%의 갑작스런 변동을 거치는지에 대해 기술하고 있다.
도시된데이터는Φ=-70°내지 Φ=60°의 위상범위에 걸쳐서 f=150Hz의 스캔 주파수를 이용하여 취해진다. 여기서 Φ=360ft이다. 발진 자계(가우스)는 다음 방정식을 따른 위상에 따라 변한다.
B ≅ 706.5 (4)
도 9에 도시된 거의 제로 자계에 가까운 변동은 바로 하나의 스캔 스윕(sweep)에 대한 것이지만 연속적인 스캔 스윕에서 그 자체를 정확히 재생한다. 도 9에 도시된 데이터의 측정된 빔전류는 상기 전류측정장치 앞단에 위치한 제한 개구로 인해 스캔 방향에 횡단하는 방향에서 빔의 페이스 스페이스 방사에서 발생하는 변화에 민감하다. 상술한 효과가 사실상 제거되지 않는한 또는 여자 파형의 적합한 수정에 의해 사실상 보상되지 않는한 1% 이상의 방사 비균일성이 나타날 수 있다.
자계 B가 있는 경우, 빔의 중화 전자는 로렌츠 힘(Lorentz force)을 받게되며, 다음의 각 주파수 를 가지는 자계라인을 선회한다.
ω= (5)
여기서 |B| 는 자계의 크기이며, m은 전자의 질량이며, e 는 전자의 전하이다. B 에 수직인 평면상에서 돌출되는 경우 전자는 반경이 다음식으로 되는 원을 나타낸다.
(6)
여기서 vt는 자계 B의 방향에 횡단하는 전자속도 성분이며, 궤도 운동과 관련된 에너지는
U = 1/2mvt 2(7)
전자 자이로 주파수(가우스 당w = 17.6 MHz)의 크기는 자계의 스캔 주파수(약 1키로헤르츠 또는 그 이하)이상이기 때문에 전자의 궤도 운동은 작은 부분적인 변화가 반경r에서 발생하는 경우, 전자가 자계 주위에서 많은 회전을 한다는 의미에서 단열적이된다. 도 10을 보면 전자 자이로 반경은 전자 에너지와 자계의 함수로서 구성된다. 수십 가우스 이하의 자계에서 상기 자이로 반경은 빔 치수와 비교할 만하게 되는 점까지 상승한다. 그러나 이러한 현상 만으로는 큰 자계가 없고 전자 운동이 분자 전하와 관련한 힘에 의해 기본적으로 결정되기 때문에 이온 빔 전류에 있어서의 시간 종속적인 변동을 설명할 수는 없다. 더욱이 상술한 바와 같이 변동이 발생하는 시간 간격( 약 1밀리세컨드)과 관련하여 아주 짧은 시간에서 빔 중화가 발생한다.
관찰된 현상을 보다 잘 설명하기 위해서 기본적인 전자기 현상을 설명하기 위한 막스웰 방정식에 따르면 스캐너 자계B의 시간변화와 관련이 있다는 것을 인식하였는데, 전계는 다음의 식으로 주어지며,
∇×E = - (8)
자계B의 진폭이 도 11에 도시된 바와 같이 증가 또는 감소하는지에 따라 상기 전계가 전자를 유도적으로 가속 또는 감속해야하는 지를 인식하였다. 실지로 회전당 궤도 에너지에 있어서의 변화는 이하의 식으로 표시된다.
(9)
상기 반경이 일 회전에 대해 기본적으로 일정하게되는 단열적인 상태를 발하면, 상기 방정식 7,8 및 9로부터 다음을 얻을 수 있다.
δ(r2B)=δ(r2U)=0 (10)
이 방정식의 제 1 방정식은 전자 회전 에너지가 자계 강도에 따라 비율적으로 변화하는 것을 나타내고 있다. 제 2 방정식은 각도 모멘트의 보존을 나타내며,전자 궤도의 영역 πr2가 자계 강도 및 전자에너지의 진폭에 따라 역으로 변화하는 것을 나타내고 있다. 유도 전계로부터 상승하는 효과는 중요하다. 예를 들면, 전계가 5가우스에서 50 가우스로 증가할 때 전자밀도는 10개의 팩터로 압축된다. 전자 에너지는 또한 10개의 팩터로 증가하며, 자계에너지의 존재시 전자는 빔의 근처에서 임의의 영역에 바운드된다. 자계의 크기가 증가함에 따라 발생되는 새로운 전자는 유도가 속의 결과 압축을 받게된다. 이러한 방식에 있어서, 전자의 공간적인 분포는 빔에 있어서의 이온 전하의 시스템에 의한 작용이라기보다는 자계의 작용에 지배를 받는다. 자계가 50 가우스 훨씬 이상으로 증가하면, 압축은 계속해서 발생하지만 전자의 선회반경이 사실상 통상적인 빔의 횡단치수 이하로 되기 때문에 효과는 그렇게 강하지 않다.
자계 진폭이 제로를 향해서 감소하는 경우 전자 궤도는 방정식 10에 따라 확장한다. 상기 자계강도가 거의 50가우스 이하인 경우 이전에 압축된 전자궤도의 전자는 급속히 감속되며, 빔 단면적이 버금가거나 그 이상인 영역에 걸쳐 확장된다. 생성된 새로운 전자는 이미 저에저지를 가지므로 유도 전계에 의해 그렇게 영향을 받지 않는다. 도 11에 가속 및 감속 방식을 도시한다.
시간 경과에따라 스캐너에서 발생하는 이벤트의 시퀀스는 도 12 및 12A에 개략적으로 도시한다. 도 12를 참조하면, 자계 (123)가 제로에 근접하는 경우, 유도 감속에 의해 전자궤도는 밖으로 향하는 나선 인벨로프(121)를 나타내어 이온 빔(124)의 영역에서 전자 밀도를 감소시킨다. 자계가 제로 자계를 통과한 이후, 대향 방향을 가지며, 도 12A에 도시한 바와 같이 전자궤도(120)의 회전방향이 바뀌게된다. 자계(122)가 진폭에서 증가함에 따라 유도 가속에 의해 전자궤도가 내부를 향해 단열적으로 나선형을 이루게되어 이온 빔(124)의 영역에서 전자 밀도를 증가시킨다. 제로 자계를 통과하는 자계에 의한 급속히 변하는 전자는 이온 빔의 위상 공간 방출에 있어서의 관찰된 변동에 대한 타당한 설명이된다.
실험적인 관찰은 자기적으로 스캔된 하이 퍼비언스 포지티브 중 이온 빔에서 행해진다. 그러나 전자는 부 이온 빔에 의해 아주 고속으로 생성되며, 부 및 정 전위 플라즈마 방식모두에서의 전체적인 빔 중화 현상의 일부이므로 유사한 변동이 발생하며 본 발명은 또한 하이 퍼비언스 부의 이온 빔을 스캐닝 하기위한 중요한 활용을 가지게될 것이 예견된다.
도 13 A,B를 보면, 중 이온을 스캐닝하기 위한 바람직한 시스템의 경우 도 1의 자기 시스템을 포함한다. 중 이온은 이온빔(46)을 생성하는 이온 소스(44)로부터 유도되며, 상기 이온 소스(44)는 외부 전계 및 절연면의 존재시 거의 전기적으로 중화되도록 그 내부에서 전자를 생성 및 트랩한다. 상기 이온빔(46)은 진공하에서 상기 섹터 자석(48)으로 탄도의 드리프트를 거쳐서 전하(Mv/q)(여기서 v는 이온 속도,q는 이온 전하 M은 이온 질량이다.(방정식 1에서 정의))에 대한 이온 모멘텀의 비율에 따라 리졸빙 슬릿(50)을 통과한후 운동량이 정화된다.
본 명세서에 기술된 자기 이온 빔 스캐닝 시스템은 이온 소스로부터 2가 또는 3가 하전 이온(즉 P++또는 P+++)를 추출함으로써 높은 최종의 이온에너지를 얻는다. 다중 하전 이온이 이용되는 경우 상기 섹터자석은 단독으로 항상 적합하게 상기 빔을 정화시키지 못한다. 예를 들면, 단일 하전 이온 P+는 다음의 분자이온의 해리로부터 형성될 수 있다.
P2 +→P + P+
이온 소스(44)와 섹터 자석(48)사이의 드리프트 영역에 있어서, 상기 단일 하전 이온은 이온 소스로부터 직접적으로 추출된 2가 이온 P++의 절반의 속도를 가진다. 따라서 운동량 대 전하 비는 두타입의 이온이 같으며, 섹터 자석에 의해 리졸빙 슬릿에서 분리되지 않는다.
이러한 문제를 해소하기 위해서 도 13 A에 도시한 바와 같이 섹터 자석과 리솔빙 슬릿 사이에 속도 분리기(100)가 위치된다. (본 명세서에서 참조로하고 있는 C.A. Coombes at al의 Phys. Rev., vol.112, p. 1303(1958)참조) 폴피스(106)는 빔을 수용하기 위한 워킹 갭(102)을 형성하며, x방향으로 자계를 생성한다. 전극(104)는 y방향에서 전계를 생성하며, 전계의 강도 E와 자계의 강도B는 다음과 같이 주어진다.
(12)
(13)
여기서 v는 선택되는 2가 하전 이온의 속도이며, V눈 이온 소스의 추출전압이며, Sw는 리졸빙 실릿의 폭이며, a는 속도 분리기의 워킹 갭의 유효길이이며, b는 상기 속도 분리기의 출구로부터 리졸빙 슬릿까지의 드리프트 거리이다. 방정식 (12)에 따르면 전계강도는 상기 리졸빙 슬릿에서 단일 하전된 이온(108)을 리젝트 하기에 충분하다. 한편 방정식 (13 )에 의해 상기 2가 전하 이온에서 동작하는 자기력 및 전기력이 소거되어 편향되지 않는 상기 속도 분리기를 이온(110)이 통과하게된다.
상기 리졸빙 슬릿(50)을 나온 빔(53)은 도 1내지 3의 자기 시스템에 대응하는 스캐너 자석(54)로 들어간다. 상기 스캐너 자석은 도 5에 도시된 바와 같이 교차 적층 폴을 구비하며, 도 7에 도시한 바와 같은 ac코일로 경계진다.
도 13B에 도시한 바와 같이, 상기 스캐너 자석으로 부터 나온 스캔 빔(90)은입구(84)폴에지 및 출구(86) 폴에지를 가지는 워킹 갭(88)내에서 사실상 정 균일 자계를 생성하는 섹터 콜리메이터 자석(80)에 의해 평행하게된다. 상기 폴 에지는 특히 한 단부 스테이션(67)의 웨이퍼(65)에서 나란한 스캔 빔(62)을 형성하도록 윤곽지어진다. 웨이퍼(65)는 상기 스캐닝 면에 수직인 방향에서 빔을 통해 웨이퍼를 기계적으로 왕복운동하게하는 척(66)상에 장착된다. 상기 스캐너의 ac코일(55)상에 인가된 시변파형 및 상기 척의 기계적인 운동은 웨이퍼의 균일 조사를 생성하도록 설정된다. 스캐너에서의 dc전계는 전술한 빔 사이즈 변동을 제거하도록 설정된다. 상기 섹터 콜리메이터 자석(80)은 스캔 사이클 동안 다른 시간에서 웨이퍼에 대해 빔이 취하는 다른 경로와 관련하여 스캐너 자석(54)과 협조한다.상기 입구 및 출구 폴 에지(84,86)의 윤곽은 스캔 위치와 무관하게 웨이퍼상에서 빔이 부딪치는 동안 다음의 이온 광한 이송 및 포커싱 조건을 동시에 이루도록 선택된 계수를 가지는 제 4다항식이된다.
1. ±0.2°이상의 정밀도로 기술된 바와 같은 평행 스캔을 유지.
2. 사실상 ±0.5°의 한계내에서 빔(통상 0.5내지 1.5°)의 기술된 최대 각도 다이버전스의 변화의 범위를 유지.
3. 사실상 ±5 mm의 한계내에서, 기술된 횡단 빔사이즈(통상 30내지 50mm)를 유지.
4. 상기 섹터 콜리메이터 자석으로 들어가는 빔 이전에 진공시스템에서의 나머지 가스분자와 상호작용하는 빔의 이온으로 형성된 후 웨이퍼를 스트라이킹하는 중성 입자(39)의 수를 감소시키도록 빔의 충분한 편향(즉 약 30° 보다 바람직하기로는 약 45°이상)을 생성.
일반적으로, 입구 및 출구 폴 에지 상에서 제 2순위의 곡률로 제한된 폴에지 윤곽을 가지는 통상의 섹터 자석은 상기 기술된 모든 필요사항을 동시에 만족할 수 없다. (Ed. A. Septier, Academic Press, New York 1967 vol Ⅱ의 차지 분자의 포커싱에 공개된 H.A.엔지의 "편향 자석"참조.)상기 콜리메이터 편향이 약 30°이상되는 경우 보다 바람직하기로는 약 45°이상되는 경우 상기 제 2순위의 곡률의 제한이 강조된다.
섹터 콜리메이터의 입구 및 출구 에지의 제 4순서의 윤곽이 커다란 각도 편향을 가능케하며, 이는 중화분자로부터 웨이퍼의 만족할 만한 분리를 가능케하여 상술한 이온 광학 이송 및 포커싱 구속이 실현되게한다. 이 실시예에 있어서, 상기 섹터 콜리메이터 자석(80)의 워킹 갭(88)은 스캔 빔(90)을 적절히 수용하도록 위치하며, 상기 워킹 갭(88)은 그 집속 평면이 스캔축(57)과 일치하도록 방위하여 위치한다. 또한 빔은 진공펌프(76)에 의해 인벨로프(74)내측에서 유지되는 고 진공에서 전체적으로 소스(4)에서 웨이퍼(65)로 이송된다.
다른 실시예는 본원의 청구범위의 영역에 있다. 예를 들면, 다른 양호한 실시예에 있어서, 도 13에 도시한 바와 같이 스캐닝 빔을 통하여 왕복하는 단일 웨이퍼를 가지기보다는 도 14에 도시한 바와 같이 몇 개의 웨이퍼가 회전 캐러셀(69)에 장착될 수 있다. 이 실시예는 아주 높은 이온빔 전류에 있어서 바람직한데 이는 주입시 몇 개의 웨이퍼상에 높은 빔 전력이 분포되기 때문이다.
자기 공명 영상화에 대한 응용
도 15에 도시한 바와 같이, 자기시스템(100)은 워킹 갭(101)틔 z- 방향에서의 균일자계 B상에 각각 중첩된 x,y,z방향의 시변 자계 기울기∂B/∂x, ∂B/∂y, ∂B/∂z를 생성한다. 상기 정자계는 dc 전류 운반 코일(106) 및 고 투과성 아이언 교차 적층 폴(108,110), 고체 아이언 코어(104) 및 고체 요크 리턴(102)로된 저 저항로에 의해 생성된다. 상기 시변 자계 기울기 ∂B/∂x는 경사코일(112)에서의 발진전류 I1에 의해 생성되며 다른 자계 기울기 ∂B/∂y, ∂B/∂z는 전기절연 물질에 의해 다른 것과 전기적으로 절연되는 전기 전도시트 I2및 I3에 의해 생성된다. 최종 자계Br(x,y,z)의 시간 종속 공간변화는 다음으로 주어지는데,
(14)
이 결과 순서적으로 영상정보가 유도되는 시간에 따라 변화하는 공간 위치에서 소정의 주파수의 스핀 공명이 발생한다. 폴 내의 교차 적층부는 시변 자계성분에 대한 저저항 복귀로를 제공하며, 상기 솔리드코어 및 요크는 정자계에 대한 복귀로를 제공한다. 이러한 구조에 의해 경사 코일용의 전원이 1차 정자계를 생성하는 주 dc 전원과 무관하게 동작하게된다. 상기 교차 적층 폴은 대향의 폴 페이스사이의 워킹 갭(101)내에서 시변자계를 집중시키는 효과적인 구조이며, 상기 폴이 적층부가 아닌 고체 아니언으로 이루어진 경우 다르게 발생하는 와전류 및 전력손실과 관련된 에러 및 난점을 감소시킨다.
다른 실시예에 있어서, 상기 폴피스는 고 투과성 강자성 물질로 형성되며,
또 다른 실시예도 본 발명의 특허청구범위의 영역내에 있다.
본 발명의 이온빔 자기 스캐너는 스캐닝 동안 빔 사이즈의 중대한 변화 동요를 나타내지 않을 뿐만 아니라 스캐너의 자계가 작아지는 것을 방지함으로써 조사시의 비균일성이 타겟상에 나타나지 않는다. 따라서 이온 빔은 타겟에서 시간에 따라 속도 및 위치를 기록하는데 있어서, 높은 정확성 및 반복성으로 반복적으로 스캔된다. 본 발명은 감소된 ac 반응 전력 및 전력 손실의 감소로 자계의 생성을 가능하게하여 전력 공급 비용 및 전력 증폭기 비용을 감소시킨다. 본 발명의 자기 구조물은 공간 전하를 상승시키는 빔에 노출되는 큰 절연기 표면을 가진다. 본 발명은 또한 고 진공의 동작을 할수 있다. 본 발명의 자기구조물은 이온 주입기 또는 임의의 스캐닝 이온 빔 시스템에 쉽게 포함될 수 있어서 실질적인 것이된다. 본 발명에 의해 몇가지의 자기공명영상 기술에서의 향상을 가져올 수 있다.

Claims (28)

  1. 정적 그리고 고주파 시변 성분을 가지는 자계를 발생하는 장치에 있어서:
    사이에 갭을 형성하는 두 개의 자극을 구비하는데, 상기 자극은 그 로컬 통로에서 제한된 값으로 임의의 고주파 유도 와류를 형성하기 위한 절연 물질로 형성되며; 상기 갭내의 시변자계를 생성하기위해 자극에 관련된 코일; 하나의 요크 및 상기 두 개의 자극에 각각 결합된 두 개의 코어를 포함하는 자기 구조를 구비하는데, 상기 자기구조는 고 자기 포화레벨을 가지는 고체 물질로 형성되며; 상기 갭내에 정자계를 생성하기 위한 자기 구조의 코어와 관련된 dc 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  2. 선택된 표면에 걸쳐서 이온 빔을 스캐닝하도록 적어도 20Hz의 기본 주파수에서 변조되는 자계를 발생하는 장치에 있어서:
    사이에 갭을 형성하는 두 개의 자극을 구비하는데, 상기 자극은 그 로컬 통로에서 제한된 값으로 임의의 고주파 유도 와류를 형성하기 위한 절연 물질로 형성되며; 상기 갭내의 시변자계를 생성하기위해 자극에 관련된 코일; 하나의 요크 및 상기 두 개의 자극에 각각 결합된 두 개의 코어를 포함하는 자기 구조를 구비하는데, 상기 자기구조는 고 자기 포화레벨을 가지는 고체 물질로 형성되며; 상기 갭내에 정자계를 생성하기 위한 자기 구조의 코어와 관련된 dc 코일; 사실상 높은 순위의 고조파와 더불어 20Hz 또는 그 이상의 기본 주파수에서 시간에 따라 방향에서 변하는 갭 내에 자계를 생성하도록 시변 발진전류로서 ac코일을 여자하는 전류원 그리고 상기 갭내에 정자계를 생성하도록 정전류로서 dc코일을 여자하는 dc 전류원을 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 자극은 전기 절연 층으로 분리되는 복수의 고 자기 투과성 물질로 형성되며, 상기 적층부는 생성된 자계의 고 주파 시변성분에 대한 저 저항 자기 투과성 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 자극은 전기절연물질로 분리되는 고 자기 투과성 물질로된 다른 세트의 적층부를 구비하며, 상기 세트는 한 세트에서의 소정의 적층부를 통하는 자속이 다중의 다른 세트의 적층부에 분포되도록 서로 교차 배치되는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 적층부 각각은 약 0.2 와 1밀리미터 사이의 범위의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 절연층은 사실상 상기 적층부보다 얇은 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 적층부는 아이언 합금 적층부로되는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 요크 및 코어는 솔리드 아이언으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  9. 제 1항에 있어서, 사실상 높은 순위의 고조파와 더불어 20Hz 또는 그 이상의 기본 주파수에서 시간에 따라 방향에 있어서 교번하는 자계를 생성하도록 발진전류로서 ac코일을 여자하는 ac전류원을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 이온 빔을 상기 갭으로 도입하는 이온 빔 소스를 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 스캔된 제 2이온 빔을 수신하는 선택된 면을 구비하는 반도체 기판을 상기 스캔 이온 빔의 경로에 위치시키도록 배열된 엔드 스테이션을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치
  12. 제 10항에 있어서, 빔이 상기 이온 소스로부터 엔드 스테이션으로 진공하에서 이동하는 경우 상기 빔이 자극에 직접적으로 노출되도록 상기 자기 스테이션 둘레의 이온 소스로부터 상기 엔드 스테이션으로 연장하는 진공하우징을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  13. 높은 최종의 이온 에너지가 상기 빔에 남아있는 다중 하전이온으로부터 얻어질 수 있도록 상기 이온 빔이 상기 선택된 면을 조사하기 이전에 상기 이온 빔에서 단일 하전된 이온을 제거하도록 상기 이온 빔의 경로상에 배치된 속도 분리기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  14. 제 3항에 있어서, 상기 이온 빔으로부터 적층된 폴을 차폐하는 라이너를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  15. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 자극은 강자성 물질로된 것임을 특징으로 하는 자계발생장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 이온 빔으로부터 강자성 물질을 차폐하는 라이너를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 라이너는 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자게벌생장치.
  18. 제 10항에 있어서, 상기 이온 빔은 제 1빔 경로를 따라 갭내로 들어가며, 상기 시스템은 상기 빔이 갭을 통과한후 상기 스태닝자계의 영향의 결과 제 1빔 경로의 한 사이드에 편향된후 상기 이온 빔을 수신하도록 위치한 dc 섹터 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  19. 정적 그리고 고주파 시변 성분을 가지는 자계를 발생하는 장치에 있어서:
    사이에 갭을 형성하는 두 개의 가극을 구비하는데, 상기 자극은 전기 절연 물질로 분리되는 복수의 고자기 투과성 물질로 형성된 적층부를 구비하며, 상기 적층부는 생성된 자계의 고주파 시변 성분에 대한 저 저항 자기 투과 경로를 제공하며; 상기 갭 내에서 시변 자계를 생성하는 자극과 관련된 ac 코일; 두 개의 자극에 각각 결합된 요크 및 두 개의 코어를 포함하는 자기 구조물을 구비하는데, 상기 자기 구조물은 고자기 포화레벨을 가지는 고체 물질로 형성되며; 상기 갭 내에 정자계를 생성하는 자기 구조물의 코어와 관련된 dc코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  20. 정적 그리고 고주파 시변 성분을 가지는 자계를 발생하는 장치에 있어서:
    사이에 갭을 형성하는 두 개의 자극을 구비하는데, 상기 자극은 전기 절연물질로 분리되는 다른 세트의 고 자기 투과 물질로된 적층 구조물을 구비하며, 상기 세트는 서로 교차하게 배치되서 한세트에서 소정의 적층구조물을 통과하는 자속은 다른 세트의 다중의 적층 구조물에 분배되며; 갭내의 시변자계를 생성하기 위한 자극과 관련된 ac 코일; 상기 두 개의 자극에 각각 결합된 요크 및 두 개의 코어를 구비하는 자기 구조물을 구비하는데, 상기 자기 구조물은 고 자기 포화레벨을 가지는 고체 물질로 형성되며; 상기 갭 내에서 정자계를 생성하기 위한 자기 구조물의 코어와 관련된 dc코일을 구비하여 정자계 및 고주파 시변자계를 생성하기 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  21. 제 20항에 있어서, 한쌍의 전기 도체를 추가로 구비하는데, 상기 도체 각각은 상기 갭의 대향측에 위치하며, 상기 도체는 상기 갭의 영역의 실질적인 부분에 걸쳐서 경사 자계를 생성하도록 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  22. 제 21항에 있어서, 제 2의 한쌍의 전기도체를 추가로 구비하는데, 상기 도체 각각은 갭의 대향측에 위치하며, 상기 도체들은 상기 갭의 영역의 실질적인 부분에 걸쳐서 제 2 경사 자계를 생성하도록 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제 1쌍의 전기도체는 상기 자극면에 나란한 명면에서 제 1방향으로 연장하며, 상기 제 2쌍의 도체는 상기 제 1방향에 수직인 방향에서 상기 제 2쌍의 도체에 나란한 평면에서 연장하는 것을 특징으로 하는 자계 발생장치.
  24. 정적 그리고 고주파 시변 성분을 가지는 자계를 발생하는 장치에 있어서:
    고 자기 투과성 강자성 물질로되며, 사이에 갭을 형성하는 자극; 한쌍의 전기도체를 구비하는데, 상기 각각의 도체는 갭의 대향측에 위치하며, 갭의 영역의 실질적인 부분에 걸쳐서 경사자계를 생성하도록 구성 및 배치되며; 상기 갭 내에서 시변자계를 생성하기 위해 상기 자극과 관련된 ac 코일; 상기 두 개의 자극에 각각 결합된 요크 및 두 개의 코어를 포함하는 자기 구조물을 구비하는데, 상기 자기구조물은 고자기 포화레벨을 가지는 고체물질로 형성되며; 상기 갭 내에서 정자계를 생성하도록 상기 자기 구조물의 코어와 관련된 dc코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  25. 제 24항에 있어서, 제 2쌍의 전기도체를 구비하는데, 상기 도체 각각은 상기 갭의 대향측에 위치하며, 상기 갭 영역의 실질적인 부분에 결쳐서 제 2경사자계를 생성하도록 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 자계발생장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 제 1쌍의 전기도체는 상기 자극면에 나란한 명면에서 제 1방향으로 연장하며, 상기 제 2쌍의 도체는 상기 제 1방향에 수직인 방향에서 상기 제 2쌍의 도체에 나란한 평면에서 연장하는 것을 특징으로 하는 자계 발생장치.
  27. 사이에 갭을 형성하는 자극으로서 그 로컬 통로에서 제한된 값으로 임의의 고주파 유도 와류를 구속하도록 전기 절연물질로 형성된 두 개의 자극, 상기 갭내에서 시변자계를 생성하도록 상기 자극과 관련된 ac코일, 상기 두 개의 자극에 각각 결합되는 요크 및 두 개의 코어를 구비하며, 고자기 포화레벨을 가지는 고체물질로 형성된 자기구조물 그리고 상기 갭 내에 정자계를 생성하도록 상기 자기구조물의 코어와 관련된 dc코일로 이루어진 스캐닝 자석을 제공하는 단계; 제 1빔경로를 따라 상기 갭내에 이온 빔을 통과시키는 단계; 선택된 표면에 걸쳐서 이온 빔의 스캐닝을 일으키도록 시간의 함수로서 크기에 있어서 변화하는 사실상 단극성의 스캐닝 자계를 상기 갭내에 생성하도록 ac 및 dc코일에서 여자 파형을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 표면에 걸쳐서 이온 빔을 스캐닝하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 빔이 선택된 표면을 조사하기 이전에 빔 내에 존재하는 중화분자의 실질적인 비율이 상기 빔으로부터 제거되도록 상기 빔 경로의 방향에 상대적인 실질적인 각도로 빔이 이동하게끔 상기 빔이 상기 갭을 통과한후 제 1빔 경로의 한 측에 편향된 후 제 1빔 경로로부터 이온 빔을 떨어지게 더욱 편향시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019970709294A 1995-06-12 1996-06-12 중첩정적및시변자계를생성하는시스템및방법 KR100442990B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/489,348 1995-06-12
US8/489,348 1995-06-12
US08/489,348 US5672879A (en) 1995-06-12 1995-06-12 System and method for producing superimposed static and time-varying magnetic fields

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990022825A true KR19990022825A (ko) 1999-03-25
KR100442990B1 KR100442990B1 (ko) 2004-10-28

Family

ID=23943486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970709294A KR100442990B1 (ko) 1995-06-12 1996-06-12 중첩정적및시변자계를생성하는시스템및방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5672879A (ko)
EP (1) EP0832497B1 (ko)
KR (1) KR100442990B1 (ko)
DE (1) DE69634125T2 (ko)
WO (1) WO1996042103A1 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005253A (en) * 1998-05-04 1999-12-21 Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. Scanning energy implantation
DE19944857A1 (de) * 1999-09-18 2001-03-22 Ceos Gmbh Elektronenoptische Linsenanordnung mit weit verschiebbarer Achse
US20020050569A1 (en) * 2000-10-20 2002-05-02 Berrian Donald W. Magnetic scanning system with a nonzero field
JP4369613B2 (ja) * 2000-11-20 2009-11-25 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
US7323700B1 (en) * 2001-04-02 2008-01-29 Applied Materials, Inc. Method and system for controlling beam scanning in an ion implantation device
US6686595B2 (en) 2002-06-26 2004-02-03 Semequip Inc. Electron impact ion source
KR100864048B1 (ko) * 2002-06-26 2008-10-17 세미이큅, 인코포레이티드 이온 소스
US6762423B2 (en) * 2002-11-05 2004-07-13 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for ion beam neutralization in magnets
WO2004091390A2 (en) * 2003-04-15 2004-10-28 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Device and method for examination and use of an electrical field in an object under examination containing magnetic particles
US7375357B2 (en) * 2004-08-23 2008-05-20 Avi Faliks Permanent magnet radiation dose delivery enhancement
JP4659023B2 (ja) * 2005-02-24 2011-03-30 株式会社アルバック イオン注入装置の制御方法、その制御システム、その制御プログラムおよびイオン注入装置
US7674687B2 (en) * 2005-07-27 2010-03-09 Silicon Genesis Corporation Method and structure for fabricating multiple tiled regions onto a plate using a controlled cleaving process
US7525103B2 (en) * 2006-01-20 2009-04-28 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for improving uniformity of a ribbon beam
US7863157B2 (en) * 2006-03-17 2011-01-04 Silicon Genesis Corporation Method and structure for fabricating solar cells using a layer transfer process
EP2002484A4 (en) 2006-04-05 2016-06-08 Silicon Genesis Corp METHOD AND STRUCTURE FOR MANUFACTURING PHOTOVOLTAIC CELLS USING A LAYER TRANSFER PROCESS
US8153513B2 (en) * 2006-07-25 2012-04-10 Silicon Genesis Corporation Method and system for continuous large-area scanning implantation process
WO2009039884A1 (en) * 2007-09-26 2009-04-02 Ion Beam Applications S.A. Particle beam transport apparatus and method of transporting a particle beam with small beam spot size
US9443698B2 (en) * 2008-10-06 2016-09-13 Axcelis Technologies, Inc. Hybrid scanning for ion implantation
US8164070B2 (en) * 2008-12-05 2012-04-24 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Collimator magnet for ion implantation system
DE102008062888B4 (de) * 2008-12-23 2010-12-16 Carl Zeiss Nts Gmbh Teilchenoptische Vorrichtung mit Magnetanordnung
US20100256791A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for the three-dimensional shape magnetic forming of a motor core
US8278634B2 (en) 2009-06-08 2012-10-02 Axcelis Technologies, Inc. System and method for ion implantation with improved productivity and uniformity
US8427148B2 (en) * 2009-12-31 2013-04-23 Analogic Corporation System for combining magnetic resonance imaging with particle-based radiation systems for image guided radiation therapy
CA2817391A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-31 Electromagnetics Corporation Devices for tailoring materials
US8637838B2 (en) 2011-12-13 2014-01-28 Axcelis Technologies, Inc. System and method for ion implantation with improved productivity and uniformity
US9340870B2 (en) * 2013-01-25 2016-05-17 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Magnetic field fluctuation for beam smoothing
US9437397B2 (en) 2013-06-27 2016-09-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Textured silicon liners in substrate processing systems
US9620327B2 (en) * 2014-12-26 2017-04-11 Axcelis Technologies, Inc. Combined multipole magnet and dipole scanning magnet
US9728371B2 (en) * 2015-05-27 2017-08-08 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Ion beam scanner for an ion implanter
DE102017207500A1 (de) * 2017-05-04 2018-11-08 Siemens Healthcare Gmbh Spulenanordnung zum Senden von Hochfrequenzstrahlung
US11320476B2 (en) * 2019-07-15 2022-05-03 The Boeing Company Eddy current system for use with electrically-insulative structures and methods for inductively heating or inductively inspecting

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE765498C (de) * 1932-07-20 1955-08-04 Opta Radio A G Gasgefuellte oder Gasreste enthaltende Braunsche Roehre mit elektrostatischem Ablenkorgan fuer die Ablenkung des Kathodenstrahls in wenigstens einer Koordinate
DE689991C (de) * 1933-07-22 1940-04-11 Manfred Von Ardenne Verfahren zur Beseitigung des Nullpunktfehlers bei Braunschen Roehren
NL54218C (ko) * 1938-07-12
US3193717A (en) * 1959-03-09 1965-07-06 Varian Associates Beam scanning method and apparatus
US3569757A (en) * 1968-10-04 1971-03-09 Houghes Aircraft Co Acceleration system for implanting ions in specimen
US3911321A (en) * 1971-11-26 1975-10-07 Ibm Error compensating deflection coils in a conducting magnetic tube
US4063098A (en) * 1976-10-07 1977-12-13 Industrial Coils, Inc. Beam scanning system
NL182924C (nl) * 1978-05-12 1988-06-01 Philips Nv Inrichting voor het implanteren van ionen in een trefplaat.
US4367411A (en) * 1979-06-04 1983-01-04 Varian Associates, Inc. Unitary electromagnet for double deflection scanning of charged particle beam
US4276477A (en) * 1979-09-17 1981-06-30 Varian Associates, Inc. Focusing apparatus for uniform application of charged particle beam
US4469948A (en) * 1982-01-26 1984-09-04 The Perkin-Elmer Corp. Composite concentric-gap magnetic lens
US4687936A (en) * 1985-07-11 1987-08-18 Varian Associates, Inc. In-line beam scanning system
JPS6288246A (ja) * 1985-10-15 1987-04-22 Toshiba Corp 荷電粒子ビ−ム偏向用電磁石
US4980562A (en) * 1986-04-09 1990-12-25 Varian Associates, Inc. Method and apparatus for high efficiency scanning in an ion implanter
JPS62276738A (ja) * 1986-05-26 1987-12-01 Fuji Electric Co Ltd イオンビ−ム装置
GB2192092A (en) * 1986-06-25 1987-12-31 Philips Electronic Associated Magnetic lens system
US4745281A (en) * 1986-08-25 1988-05-17 Eclipse Ion Technology, Inc. Ion beam fast parallel scanning having dipole magnetic lens with nonuniform field
US4804852A (en) * 1987-01-29 1989-02-14 Eaton Corporation Treating work pieces with electro-magnetically scanned ion beams
US5053627A (en) * 1990-03-01 1991-10-01 Ibis Technology Corporation Apparatus for ion implantation
US5012104A (en) * 1990-05-17 1991-04-30 Etec Systems, Inc. Thermally stable magnetic deflection assembly and method of making same
US5132544A (en) * 1990-08-29 1992-07-21 Nissin Electric Company Ltd. System for irradiating a surface with atomic and molecular ions using two dimensional magnetic scanning
US5311028A (en) * 1990-08-29 1994-05-10 Nissin Electric Co., Ltd. System and method for producing oscillating magnetic fields in working gaps useful for irradiating a surface with atomic and molecular ions
DE69131940T2 (de) * 1991-11-15 2000-08-17 Hitachi Medical Corp., Tokio/Tokyo Apparat zur Erzeugung von Magnetfeldern für die Bildgebung mittels magnetischer Resonanz
JP3010978B2 (ja) * 1993-06-17 2000-02-21 日新電機株式会社 イオン源装置
JP3334306B2 (ja) * 1993-12-21 2002-10-15 日新電機株式会社 イオン注入装置
US5481116A (en) * 1994-06-10 1996-01-02 Ibis Technology Corporation Magnetic system and method for uniformly scanning heavy ion beams
US5438203A (en) * 1994-06-10 1995-08-01 Nissin Electric Company System and method for unipolar magnetic scanning of heavy ion beams
JPH0831635A (ja) * 1994-07-08 1996-02-02 Sumitomo Special Metals Co Ltd Ｍｒｉ用磁界発生装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4374400B2 (ja) 2009-12-02
WO1996042103A1 (en) 1996-12-27
KR100442990B1 (ko) 2004-10-28
JPH11507762A (ja) 1999-07-06
DE69634125D1 (de) 2005-02-03
EP0832497A1 (en) 1998-04-01
DE69634125T2 (de) 2005-06-23
US5672879A (en) 1997-09-30
EP0832497A4 (en) 2001-08-08
EP0832497B1 (en) 2004-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100442990B1 (ko) 중첩정적및시변자계를생성하는시스템및방법
US5481116A (en) Magnetic system and method for uniformly scanning heavy ion beams
EP0760159B1 (en) Fast magnetic scanning of heavy ion beams
US5132544A (en) System for irradiating a surface with atomic and molecular ions using two dimensional magnetic scanning
Halbach Application of permanent magnets in accelerators and electron storage rings
JP3734173B2 (ja) 原子及び分子イオンで表面を照射するために有用な振動磁場をワーキング・ギャップにおいて生成するためのシステム及び方法
US6933507B2 (en) Controlling the characteristics of implanter ion-beams
US9728371B2 (en) Ion beam scanner for an ion implanter
US9443698B2 (en) Hybrid scanning for ion implantation
JPS62108438A (ja) 空間電荷レンズを使用した高電流質量分光計
JP4374400B6 (ja) 磁気イオン・ビーム走査装置
US20200066478A1 (en) Scanning magnet design with enhanced efficiency
US4737726A (en) Charged particle beam storage and circulation apparatus
US20020050569A1 (en) Magnetic scanning system with a nonzero field
JPS63266800A (ja) 荷電粒子加速蓄積装置
JPH0552639B2 (ko)
JPH03141615A (ja) 固塊鉄心電磁石

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130705

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140716

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150618

Year of fee payment: 12

EXPY Expiration of term