KR20100136910A - 하전 입자 선별 장치 및 하전 입자 조사 장치 - Google Patents

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KR20100136910A
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
효고켄
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Abstract

(과제) 이온화된 가스 클러스터를 적절하게 편향하는 것이 가능한 하전 입자 선별 장치를 제공한다.
(해결 수단) 이온화된 가스 클러스터를 선별하기 위한 하전 입자 선별 장치에 있어서, 상기 가스 클러스터의 진행 방향으로 배열된 전계를 인가하기 위한 전계 인가부와, 상기 가스 클러스터를 선별하기 위한 슬릿을 갖고, 상기 전계 인가부는 2장의 전극으로 구성되어 있으며, 상기 전극에 교류 전압을 인가함으로써, 이온화된 가스 클러스터를 편향시키는 것으로서, 상기 전극은, 개구부 또는 간극을 갖는 것을 특징으로 하는 하전 입자 선별 장치를 제공함으로써 상기 과제를 해결한다.

Description

하전 입자 선별 장치 및 하전 입자 조사 장치{CHARGED PARTICLE SELECTION APPARATUS AND CHARGED PARTICLE IRRADIATION APPARATUS}
본 발명은, 하전 입자(charged particle) 선별 장치 및 하전 입자 조사(irradiate) 장치에 관한 것이다.
복수개의 원자 등이 응집하여 생기는 가스 클러스터는 특이한 물리 화학적 거동을 나타내어, 넓은 분야에 있어서의 이용이 검토되고 있다. 즉, 가스 클러스터로 이루어지는 클러스터 이온빔은, 종래 곤란했던 고체 표면으로부터 수 나노미터 깊이의 영역에서, 이온 주입, 표면 가공, 박막 형성을 행하는 프로세스에 적합하다.
가스 클러스터 발생 장치에 있어서는, 가압 가스의 공급을 받아 원자의 수가 수 100∼수 1000이 되는 클러스터를 발생시키는 것이 가능하다. 가스 클러스터 발생 장치에서는, 발생하는 클러스터에 있어서의 원자의 수는 확률적으로 존재하고, 가스 클러스터의 질량에는 폭을 갖고 있어, 실용적으로는, 가스 클러스터의 질량에 기초하여 선별할 필요가 있다.
이 때문에, 발생한 클러스터를 이온화하여, 질량에 기초하여 선별하는 방법이 있다.
일본공개특허공보 2005-71642호
그러나, 인용문헌 1에 기재되어 있는 이온화된 클러스터의 선별 방법에서는, 전극에 전계를 인가함으로써, 이온화된 클러스터를 선별하는 방법이지만, 통상 이러한 전극은 평판 형상의 2장의 전극을 대향하여 설치한 구성인 것이다.
이러한 구성의 전극은, 배기계 등이 형성되어 있지 않은 경우에는, 문제는 없지만, 배기계 등을 갖고 있는 경우에는, 배기에 영향을 주어, 전극이 형성되어 있는 영역의 근방과, 전극이 형성되어 있지 않은 영역의 근방에 있어서 압력차를 발생시켜, 이온화된 클러스터의 특성이 변화해 버린다.
또한, 클러스터가, 전극에 충돌하는 경우가 있으며, 이 경우, 충돌한 클러스터가 분해되어, 전극간에 있어서의 압력을 상승시켜, 이온화된 클러스터의 원활한 선별에 악영향을 주는 경우가 있다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 이온화된 클러스터를 질량 또는 이온화되어 있는 가수(價數)에 따라서, 양호하게 선별하는 것이 가능한 하전 입자 선별 장치 및 하전 입자 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은, 이온화된 가스 클러스터를 선별하기 위한 하전 입자 선별 장치에 있어서, 상기 가스 클러스터의 진행 방향으로 배열된 전계를 인가하기 위한 전계 인가부와, 상기 가스 클러스터를 선별하기 위한 슬릿을 갖고, 상기 전계 인가부는 2장의 전극으로 구성되어 있으며, 상기 전극에 교류 전압을 인가함으로써, 이온화된 가스 클러스터를 편향시키는 것으로서, 상기 전극은, 개구부 또는 간극을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 전극에 있어서의 개구부 또는 간극은, 상기 이온화된 가스 클러스터의 진행 방향에 대하여, 수직 방향으로 형성된 것인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 전극은, 상기 이온화된 가스 클러스터의 진행 방향과 수직 방향으로 연장되는 복수의 도체봉을, 상기 이온화된 가스 클러스터의 진행 방향을 따라서 배열시킨 것인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 전극을 구성하는 도체봉의 피치를 P로 하고, 상기 전극간의 간격을 D로 한 경우에, D/P의 값은 1 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 전극은, 그물망 형상으로 형성되어 있는 것인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 전계 인가부는, 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 가스 클러스터를 생성하는 가스 클러스터 생성부와, 상기 가스 클러스터를 이온화하는 이온화 전극과, 상기 이온화된 가스 클러스터를 가속하기 위한 가속 전극과, 상기 가속한 이온화된 가스 클러스터에 있어서, 소정의 가수의 이온화된 가스 클러스터를 선별하기 위한 상기 기재한 하전 입자 선별 장치를 갖고, 상기 하전 입자 선별 장치로부터 사출된 이온화된 가스 클러스터를 부재에 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 이온화된 클러스터를 질량 또는 이온화되어 있는 가수에 따라서, 양호하게 선별하는 것이 가능한 하전 입자 선별 장치 및 하전 입자 조사 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 있어서의 하전 입자 조사 장치의 구성도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 구성도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 전극의 사시도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 전극의 구성도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 전극에 의한 전계 분포도 (1)이다.
도 6은 제1 실시 형태에 있어서의 전극에 의한 전계 분포도 (2)이다.
도 7은 제1 실시 형태에 있어서의 전극에 의한 전계 분포도 (3)이다.
도 8은 제1 실시 형태에 있어서의 전극에 의한 전계 분포도 (4)이다.
도 9는 제2 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 전극의 사시도이다.
도 10은 제3 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 구성도 (1)이다.
도 11은 제3 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 구성도 (2)이다.
도 12는 제3 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 구성도 (3)이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 이하에 설명한다.
〔제1 실시 형태〕
(하전 입자 선별 장치 및 하전 입자 조사 장치)
제1 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태는, 발생한 가스 클러스터를 선별하는 하전 입자(charged particle) 선별 장치 및 하전 입자 선별 장치에 의해 선별된 하전 입자를 기판 등에 조사(irradiate)하는 하전 입자 조사 장치에 관한 것이다.
도 1에 기초하여, 본 실시 형태에 있어서의 하전 입자 조사 장치에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 하전 입자 조사 장치는, 가스 클러스터를 생성하는 노즐부(11), 이온화 전극(12), 가속 전극(13), 클러스터 선별부(14)를 갖고 있다. 또한, 클러스터 선별부(14)는 본 실시 형태의 하전 입자 선별 장치에 상당한다.
노즐부(11)에서는, 압축된 가스에 의해 가스 클러스터가 생성된다. 구체적으로는, 고압 상태에서 노즐부(11)에 공급된 가스가, 노즐부(11)로부터 분출함으로써, 가스 클러스터가 생성된다. 이때에 이용되는 가스는, 산소 및 아르곤 등의 가스이며, 상온에서 기체 상태를 나타내는 것이 바람직하다.
이와 같이, 아르곤 등을 공급함으로써, 아르곤 등의 가스 클러스터가 생성되지만, 생성되는 가스 클러스터의 원자의 수는 일정하지 않고, 다양한 원자의 수의 가스 클러스터가 생성된다.
이온화 전극(12)에서는, 생성된 가스 클러스터를 이온화한다. 이에 따라, 생성된 가스 클러스터가 이온화되지만, 이온화되는 가수는 일정하지 않고, 1가, 2가, 3가 등으로 이온화된 가스 클러스터가 생성된다.
다음으로, 가속 전극(13)에 의해 이온화된 가스 클러스터가 가속된다. 이때, 가스 클러스터는, 가스 클러스터를 구성하는 원자의 수의 평방근, 즉, 질량의 평방근에 반비례하는 속도로 가속된다. 또한, 이온화되어 있는 가수의 평방근에 비례하는 속도로 가속된다.
다음으로, 클러스터 선별부(14)에 있어서 가스 클러스터가 이온화되어 있는 가수에 따라서 선별된다. 본 실시 형태에서는, 1가의 이온화된 가스 클러스터(15)만을 선별할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 이온화된 가스 클러스터(15)에 대해서, 가수에 따라서 선별하는 방법에 대해서 설명하지만, 동일한 장치 구성에 의해 이온화된 가스 클러스터(15)에 대해서 질량수에 따라서 선별하는 것도 가능하다.
클러스터 선별부(14)에 대해서, 도 2에 기초하여 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태에 있어서의 클러스터 선별부(14)의 구성도이다.
본 실시 형태에 있어서의 클러스터 선별부(14)는, 1조의 전계 인가부(21), 슬릿(24) 및 전원(25)을 갖고 있다.
전계 인가부(21)는, 전극(22 및 23)에 의해 구성되어 있고, 전극(22)과 전극(23)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전극(22)과 전극(23)과의 사이에 전계를 발생시킨다.
전압의 인가는 전원(25)에 의해 이루어지고, 교류 전압이 각각의 전극에 인가된다. 전극(22)에 대하여, 전극(23)에는, 위상이 180°반전된 소위 역(逆)위상의 전압이 인가되어 있다. 인가되는 전압의 주파수 및 전압치는 전원(25)에 의해 조정 가능하다.
또한, 슬릿(24)은, 전계 인가부(21)를 통과한 입자 중, 전계 인가부(21)에 의해 편향된 입자가 통과하는 것이 가능한 개구부(24a)를 갖고 있어, 직진 방향으로 진행하는 입자는, 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 슬릿(24)의 개구부(24a)를 통과할 수 없기 때문에 차단된다. 따라서, 클러스터 선별부(14)에서는, 실선의 화살표로 나타나는 바와 같은, 전계 인가부(21)에 의해 편향된 가스 클러스터만을 선별할 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 전계 인가부(21)를 구성하는 전극(22 및 23)이, 금속 등의 도전성 재료로 이루어지는 도체봉을 복수 배열한 구성으로 되어 있다. 도 3은, 전계 인가부(21)의 사시도이며, 도 4(a)는, 전계 인가부(21)의 측면도이며, 도 4(b)는, 전계 인가부(21)의 상면도이다. 이온화된 클러스터는 화살표(A)에 나타내는 방향으로 진행한다. 전계 인가부(21)를 구성하는 전극(22 및 23)은, 복수의 도체봉(22a 및 23a)이 대략 평행하게 배열된 구성으로 되어 있다. 도체봉(22a)은, 도체봉(22a)의 연장되는 방향이, 이온화된 클러스터의 진행 방향인 화살표(A)에 나타내는 방향과 대략 수직 방향이 되도록 배치되어 있어, 화살표(A)에 나타내는 방향을 따라서 배치되어 있다. 마찬가지로, 도체봉(23a)이 연장되는 방향은, 이온화된 클러스터의 진행 방향인 화살표(A)에 나타내는 방향과 대략 수직 방향이 되도록 배치되어 있어, 화살표(A)에 나타내는 방향을 따라서 배열되어 있다. 이와 같이 도체봉(22a 및 23a)을 배치함으로써, 소정의 조건에 있어서, 전극(22)과 전극(23)과의 사이에 있어서의 전계 분포를 대략 균일한 것으로 할 수 있다.
여기에서, 도체봉(22a 및 23a)의 배치와 전계 분포의 관계에 대해서 설명한다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전극(22)을 구성하는 복수의 도체봉(22a)이 배열되어 있는 피치를 P로 하고, 전극(22)과 전극(23)과의 간격을 D로 한 경우에 있어서의 전계 분포의 상태를 조사한 결과에 대해서 설명한다. 또한, 전극(23)을 구성하는 복수의 도체봉(23a)이 배열되어 있는 피치도 전극(22)과 동일한 피치(P)로 배열되어 있다.
도 5는, D/P의 값이 0.5가 되도록, 도체봉(22a 및 23a)을 배열한 구성의 전극(22 및 23)에 있어서, 한쪽에 정극(positive), 다른 한쪽에 부극(negative)의 전압을 인가한 경우에 있어서의 전계 분포를 나타내는 것이다. 도면에 나타나는 바와 같이, 전계 분포는 전극(22)과 전극(23)과의 사이에서 흐트러져 있어, 이온화된 클러스터를 적절하게 편향하는 것은 곤란하다고 생각된다.
도 6은, D/P의 값이 1이 되도록, 도체봉(22a 및 23a)을 배열한 구성의 전극(22 및 23)에 있어서, 한쪽에 정극, 다른 한쪽에 부극의 전압을 인가한 경우에 있어서의 전계 분포를 나타내는 것이다. 이 경우도 도 5와 동일하게, 전계 분포는 전극(22)과 전극(23)과의 사이에서 흐트러져 있어, 이온화된 클러스터를 적절하게 편향하는 것이 가능하다고 생각된다.
도 7은, D/P의 값이 2가 되도록, 도체봉(22a 및 23a)을 배열한 구성의 전극(22 및 23)에 있어서, 한쪽에 정극, 다른 한쪽에 부극의 전압을 인가한 경우에 있어서의 전계 분포를 나타내는 것이다. 도면에 나타나는 바와 같이, 전계 분포는 전극(22)과 전극(23)과의 사이에서 대략 균일하게 분포하고 있어, 이온화된 클러스터를 적절하게 편향하는 것이 가능하다고 생각된다.
도 8은, D/P의 값이 2.5가 되도록, 도체봉(22a 및 23a)을 배열한 구성의 전극(22 및 23)에 있어서, 한쪽에 정극, 다른 한쪽에 부극의 전압을 인가한 경우에 있어서의 전계 분포를 나타내는 것이다. 도면에 나타나는 바와 같이, 전계 분포는 전극(22)과 전극(23)과의 사이에서보다 한층 균일하게 분포하고 있어, 이온화된 클러스터를 적절하게 편향하는 것이 가능하다고 생각된다.
이상의 결과로부터, D/P의 값이 1 이상이면, 전극간에 있어서의 전계 분포를 균일하게 할 수 있어, 이온화된 클러스터를 적절하게 편향할 수 있다고 생각된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 전극(22 및 23)은, 각각 도체봉(22a 및 23a)을 각각 소정의 간격으로 배치한 구성인 점에서, 근방에 배기계를 갖고 있어도, 도체봉(22a)간 또는 도체봉(23a)간으로부터 기류가 배출된다. 이 때문에, 전극(22 및 23)을 형성한 경우에 있어서도, 배기되는 기류에 거의 영향을 주는 일이 없고, 이온화된 클러스터의 편향 특성에 악영향을 주는 일은 없다.
〔제2 실시 형태〕
다음으로, 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태는, 제1 실시 형태에 있어서의 클러스터 선별부(14)를 구성하는 전계 인가부의 전극을 그물망 형상으로 형성한 것이다.
도 9에, 본 실시 형태에 있어서의 전계 인가부에 있어서의 전극의 구성을 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서의 전압 인가부는, 가는 구리선 등을 종횡으로 배열시킨 그물망 형상의 전극(32 및 33)에 의해 구성되어 있어, 전극(32 및 33)에 전압을 인가함으로써, 전극(32 및 33)의 사이에 전계 분포를 발생시킨다.
본 실시 형태에서는, 그물망 형상으로 구성되어 있는 전극(32 및 33)은 개구부를 갖고 있어, 전극(32 및 33)의 근방에 배기계 등이 존재하고 있어도, 이 개구부에 있어서 기류를 흐르게 할 수 있기 때문에, 배기 등의 기류를 차단하는 일이 없고, 이온화된 클러스터의 편향 특성에 악영향을 주는 일은 없다.
본 실시 형태에 있어서의 전계 인가부는, 제1 실시 형태에 있어서의 전계 인가부(21)와 동일하게 이용할 수 있어, 이에 따라, 가스 클러스터를 선별하는 하전 입자 선별 장치 및 하전 입자 조사 장치를 얻을 수 있다.
〔제3 실시 형태〕
다음으로, 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태는, 제1 실시 형태에 있어서의 전극 또는 제2 실시 형태에 있어서의 전극에 의해 구성되는 전계 인가부를 복수 갖는 구성의 하전 입자 선별 장치 및 하전 입자 조사 장치이다.
도 10에 본 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 구성을 나타낸다. 이 하전 입자 장치는, 2개의 전계 인가부(41, 42), 슬릿(43) 및 전원(44)을 갖고 있다.
전계 인가부(41)는, 전극(51 및 52)에 의해 구성되어 있으며, 전극(51)과 전극(52)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다. 전계 인가부(42)는, 전극(53 및 54)에 의해 구성되어 있으며, 전극(53)과 전극(54)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다.
전압의 인가는 전원(44)에 의해 이루어지고, 교류 전압이 각각의 전극에 인가된다. 전극(51)과 전극(54)과는 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 전극(52)과 전극(53)과는 전기적으로 접속되어 있다. 전극(51 및 54)에 대하여, 전극(52 및 53)에는, 위상이 180°반전된 소위 역위상의 전압이 인가된다. 인가되는 전압의 주파수 및 전압치는 전원(44)에 의해 조정 가능하다. 또한, 슬릿(43)은, 2조의 전계 인가부(41 및 42)를 통과한 입자 중, 직진 방향으로 진행하는 입자를 통과하는 것이 가능한 개구부(43a)를 갖고 있다.
이 하전 입자 선별 장치에 있어서, 전극(51, 52, 53 및 54)은, 제1 실시 형태에 있어서의 복수의 도체봉을 배열시킨 구성, 또는 제2 실시 형태에 있어서의 그물망 형상으로 구성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 전계 인가부(41 및 42)에 의해 편향된 입자는, 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 슬릿(43)의 개구부(43a)를 통과할 수 없기 때문에 차단된다. 따라서, 이 하전 입자 장치에서는, 실선의 화살표로 나타나는 바와 같은, 직진 방향으로 진행하는 가스 클러스터만을 선별할 수 있다.
다음으로, 도 11에 본 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 다른 구성을 나타낸다. 이 하전 입자 장치는, 3개의 전계 인가부(61, 62 및 63), 슬릿(64) 및 전원(65)을 갖고 있다.
전계 인가부(61)는, 전극(71 및 72)에 의해 구성되어 있으며, 전극(71)과 전극(72)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다. 전계 인가부(62)는, 전극(73 및 74)에 의해 구성되어 있으며, 전극(73)과 전극(74)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다. 전계 인가부(63)는, 전극(75 및 76)에 의해 구성되어 있으며, 전극(75)과 전극(76)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다.
전압의 인가는 전원(65)에 의해 이루어지고, 교류 전압이 각각의 전극에 인가된다. 전극(71, 74 및 75)은 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 전극(72, 73 및 76)은 전기적으로 접속되어 있다. 전극(71, 74 및 75)에 대하여, 전극(72, 73 및 76)에는, 위상이 180°반전된 소위 역위상의 전압이 인가된다. 인가되는 전압의 주파수 및 전압치는 전원(65)에 의해 조정 가능하다. 또한, 슬릿(64)은, 3조의 전계 인가부(61, 62 및 63)를 통과한 입자 중, 직진 방향으로 진행하는 입자를 통과하는 것이 가능한 개구부(64a)를 갖고 있다.
이 하전 입자 선별 장치에 있어서, 전극(71, 72, 73, 74, 75 및 76)은, 제1 실시 형태에 있어서의 복수의 도체봉을 배열시킨 구성, 또는, 제2 실시 형태에 있어서의 그물망 형상으로 구성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 전계 인가부(61, 62 및 63)에 의해 편향된 입자는, 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 슬릿(64)의 개구부(64a)를 통과할 수 없기 때문에 차단된다. 따라서, 이 하전 입자 장치에서는, 실선의 화살표로 나타나는 바와 같은, 직진 방향으로 진행하는 가스 클러스터만을 선별할 수 있다.
다음으로, 도 12에 본 실시 형태에 있어서의 하전 입자 선별 장치의 또 다른 구성을 나타낸다. 이 하전 입자 장치는, 4개의 전계 인가부(81, 82, 83, 84), 슬릿(85) 및 전원(86)을 갖고 있다.
전계 인가부(81)는, 전극(91 및 92)에 의해 구성되어 있으며, 전극(91)과 전극(92)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다. 전계 인가부(82)는, 전극(93 및 94)에 의해 구성되어 있으며, 전극(93)과 전극(94)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다. 전계 인가부(83)는, 전극(95 및 96)에 의해 구성되어 있으며, 전극(95)과 전극(96)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다. 전계 인가부(84)는, 전극(97 및 98)에 의해 구성되어 있으며, 전극(97)과 전극(98)과의 사이에 전압을 인가함으로써 전계를 발생시킨다.
전압의 인가는 전원(86)에 의해 이루어지고, 교류 전압이 각각의 전극에 인가된다. 전극(91, 94, 95 및 98)은 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 전극(92, 93, 96 및 97)은 전기적으로 접속되어 있다. 전극(91, 94, 95 및 98)에 대하여, 전극(92, 93, 96 및 97)에는, 위상이 180°반전된 소위 역위상의 전압이 인가된다. 인가되는 전압의 주파수 및 전압치는 전원(86)에 의해 조정 가능하다. 또한, 슬릿(85)은, 4조의 전계 인가부(81, 82, 83 및 84)를 통과한 입자 중, 직진 방향으로 진행하는 입자를 통과하는 것이 가능한 개구부(85a)를 갖고 있다.
이 하전 입자 선별 장치에 있어서, 전극(91, 92, 93, 94, 95, 96, 97 및 98)은, 제1 실시 형태에 있어서의 복수의 도체봉을 배열시킨 구성, 또는, 제2 실시 형태에 있어서의 그물망 형상으로 구성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 전계 인가부(81, 82, 83 및 84)에 의해 편향된 입자는, 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 슬릿(85)의 개구부(85a)를 통과할 수 없기 때문에 차단된다. 따라서, 이 하전 입자 장치에서는, 실선의 화살표로 나타나는 바와 같은, 직진 방향으로 진행하는 가스 클러스터만을 선별할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 전계 인가부가 복수 형성된 경우, 즉, 형성되는 전극이 많아진 경우에 있어서도, 배기 등의 기류에 영향을 주는 일 없이, 이온화된 클러스터를 적절하게 편향할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시에 따른 형태에 대해서 설명했지만, 상기 내용은, 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.
11 : 노즐부
12 : 이온화 전극
13 : 가속 전극
14 : 클러스터 선별부
21 : 전계 인가부
22 : 전극
22a : 도체봉
23 : 전극
23a : 도체봉
24 : 슬릿
25 : 전원

Claims (7)

  1. 이온화된 가스 클러스터를 선별하기 위한 하전 입자(charged particle) 선별 장치에 있어서,
    상기 가스 클러스터의 진행 방향으로 배열된 전계를 인가하기 위한 전계 인가부와,
    상기 가스 클러스터를 선별하기 위한 슬릿을 갖고,
    상기 전계 인가부는 2장의 전극으로 구성되어 있으며, 상기 전극에 교류 전압을 인가함으로써, 이온화된 가스 클러스터를 편향시키는 것으로서,
    상기 전극은, 개구부 또는 간극을 갖는 것을 특징으로 하는 하전 입자 선별 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극에 있어서의 개구부 또는 간극은, 상기 이온화된 가스 클러스터의 진행 방향에 대하여, 수직 방향으로 형성된 것인 것을 특징으로 하는 하전 입자 선별 장치.
  3. 제1항 내지 제2항에 있어서,
    상기 전극은, 상기 이온화된 가스 클러스터의 진행 방향과 수직 방향으로 연장되는 복수의 도체봉을, 상기 이온화된 가스 클러스터의 진행 방향을 따라서 배열시킨 것인 것을 특징으로 하는 하전 입자 선별 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전극을 구성하는 도체봉의 피치를 P로 하고, 상기 전극간의 간격을 D로 한 경우에, D/P의 값은 1 이상인 것을 특징으로 하는 하전 입자 선별 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전극은, 그물망 형상으로 형성되어 있는 것인 것을 특징으로 하는 하전 입자 선별 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전계 인가부는, 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하전 입자 선별 장치.
  7. 가스 클러스터를 생성하는 가스 클러스터 생성부와,
    상기 가스 클러스터를 이온화하는 이온화 전극과,
    상기 이온화된 가스 클러스터를 가속하기 위한 가속 전극과,
    상기 가속한 이온화된 가스 클러스터에 있어서, 소정의 가수(價數)의 이온화된 가스 클러스터를 선별하기 위한 제1항 또는 제2항에 기재된 하전 입자 선별 장치
    를 갖고,
    상기 하전 입자 선별 장치로부터 사출된 이온화된 가스 클러스터를 부재에 조사(irradiate)하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 조사 장치.



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