KR20120004999A - 이온 주입 시스템들에서 이용되는 전극들을 위한 단부 종단 - Google Patents

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프랭크 싱클레어
스베틀라나 라도바노브
케네스 에이치. 퍼서
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베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
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Abstract

이온 주입 시스템은 정전 렌즈를 포함한다. 정전 렌즈는 단자 전극, 접지 전극 및 그 사이에 배치된 억제 전극을 포함한다. 이온 빔은 단자 전극을 통해 정전 렌즈에 진입하고, 접지 전극을 통해 탈출한다. 전극들은 관련된 정전 등전위들을 가진다. 단부 플레이트는 억제 전극의 상부 및 하부 부분 사이, 및/또는 접지 전극의 상부 및 하부 부분 사이에 배치된다. 각각의 단부 플레이트는 이온 빔이 정전 렌즈를 통과할 때에 빔의 균일성을 유지하기 위하여 특정 전극과 관련된 정전 등전위에 대응하는 형상을 가진다.

Description

이온 주입 시스템들에서 이용되는 전극들을 위한 단부 종단{END TERMINATIONS FOR ELECTRODES USED IN ION IMPLANTATION SYSTEMS}
발명의 실시예들은 이온 주입 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 원하지 않는 빔 수차(beam aberration)들을 제어하기 위하여 이온 주입 도구들에서 이용되는 전극들을 위한 단부 종단에 관한 것이다.
이온 주입은 이온들을 작업물(work piece)로 도핑하기 위해 이용되는 공정이다. 이온 주입의 하나의 유형은 희망하는 디바이스 특성들을 얻기 위한 반도체 기판들의 제조 중에 불순물 이온들을 주입하기 위해 이용된다. 전형적으로, 비소(arsenic) 또는 인(phosphorus)은 기판에서 n-형 영역들을 형성하기 위하여 도핑될 수 있고, 붕소(boron), 갈륨(gallium) 또는 인듐(indium)은 기판에서 p-형 영역들을 생성하기 위해 도핑된다.
예시적인 고전류 이온 주입기 도구(100)가 도 1에 전반적으로 도시되어 있고, 이온 소스 챔버(ion source chamber)(102)와, 이온 빔을 웨이퍼 또는 기판에 보내는 일련의 빔 라인 부품들을 포함한다. 이 부품들은 진공 환경에서 실장되고, 얕은 이온 주입(shallow ion implantation)을 위하여 낮은 에너지를 갖는 이온 도우즈(ion dose) 레벨들을 제공하도록 구성된다. 특히, 주입기(100)는 희망하는 종(species)의 이온들을 생성하기 위한 이온 소스 챔버(102)를 포함한다. 챔버는 챔버(102)에 도입되는 공급 기체(feed gas)를 이온화하여 하전된(charged) 이온들 및 전자들(플라즈마(plasma))을 형성하기 위하여 전력 공급 장치(101)에 의해 전력 공급되는 관련된 가열식 필라멘트(heated filament)를 가진다. 가열 소자(heating element)는 예를 들어, 간접 가열식 캐소드(indirectly heated cathode)일 수 있다. 특정 도펀트(dopant) 특성들을 갖는 이온들을 생성하기 위하여, 상이한 공급 기체들이 소스 챔버에 공급된다. 소스 챔버(102)로부터 추출된 이온 빔(95)을 집속(focus)하기 위한 희망하는 전기장(electric field)을 생성하기 위하여 이용되는 표준적인 3개의 추출 전극 구성을 통해, 이온들이 소스 챔버(102)로부터 추출된다. 빔(95)은 희망하는 전하-대-질량 비율(charge-to-mass ratio)을 갖는 이온들만을 분해 개구(resolving aperture)로 전달하도록 작동하는 자석(magnet)을 갖는 질량 분석기 챔버(106)를 통과한다. 특히, 분석기 자석은 굴곡된 경로를 포함하고, 이 경로에서, 빔(95)은 인가된 자기장에 노출되고, 이 자기장은 희망하지 않는 전하-대-질량 비율을 갖는 이온들이 빔 경로로부터 멀어지게 편향되도록 한다. 감속 스테이지(deceleration stage)(108)(감속 렌즈라고도 지칭함)는 정의된 개구를 갖는 복수의 전극들(예를 들어, 3개)을 포함하고, 이온 빔(95)을 출력하도록 구성된다. 자석 분석기(110)는 감속 스테이지(108)의 하향 위치에 위치되고, 이온 빔(95)을 평행 궤도들을 갖는 리본 빔으로 편향시키도록 구성된다. 자석 코일(magnet coil)을 통한 이온들의 편향(deflection)을 조절하기 위하여 자기장이 이용될 수 있다. 리본 빔은 지지체(support) 또는 플래튼(platen)(114)에 부착되어 있는 작업물을 향해 겨냥된다. 콜리메이터 자석 챔버(collimator magnet chamber)(110) 및 지지체(114) 사이에 위치되어 있는 추가적인 감속 스테이지(112)가 사용될 수도 있다. 감속 스테이지(112)(감속 렌즈라고도 지칭됨)는 희망하는 에너지 레벨에서 이온들을 기판으로 주입하기 위한 복수의 전극들(예를 들어, 3개)을 포함할 수도 있다. 이온들이 기판에서 전자(electron)들 및 핵(nucleus)들과 충돌할 때, 이온들은 에너지를 잃기 때문에, 이온들은 가속 에너지에 기초하여 기판 내의 희망하는 깊이에서 정지하게 된다.
이온들을 작업물의 결정 격자로 주입하기 위하여, 리본 빔은 플래튼(platen)(114)에 의해 지지되는 작업물로 전형적으로 직교 방식으로 보내진다. 이온 주입의 깊이는 이온 주입 에너지 및 이온 질량에 기초한 것이다. 더욱 작은 전자 디바이스 크기들은 낮은 에너지 레벨들(예를 들어, ≤2keV)에서 주입되는 높은 빔 전류 밀도들을 필요로 한다. 전형적으로, 낮은 에너지의 이온 빔들은 공간 전하(space charge)의 효과로 인한 빔 "블로우-업(blow-up)" 때문에, 이온 주입기를 통해 이동할 때에 발산한다. 이 효과는 빔이 단면에 있어서 발산 및 성장하도록 하는 빔 내의 양극성으로 하전된 이온(positively charged ion)들의 상호 반발(mutual repulsion)에 의해 야기된다. 따라서, 플라즈마로부터 빔을 추출하고, 상대적으로 높은 에너지에서 희망하는 이온들을 분석하고, 그 다음으로, 빔 라인(beamline)의 단부 근처의 최종 에너지로 빔을 감속시키는 것이 전형적인 것으로 되고 있다. 이것은 감속 렌즈(deceleration lens)에 의해 달성된다. 전압 전위들의 상이한 조합들을 복수의 전극들에 인가함으로써, 감속 렌즈(108, 112)는 이온 빔(95)과 관련된 이온 에너지들을 조작하고, 주입을 제어하기 위하여, 희망하는 에너지 레벨에서 이온 빔이 작업물을 타격하도록 한다. 특히, 이온 빔이 각각의 렌즈를 통과할 때, 이온 빔 내의 이온들은 그 빔의 방향을 변경하지 않으면서 렌즈(108, 112)를 이용하여 감속될 수 있다. 그러나, 이온들을 감속시키기 위하여 전극들에 인가되는 전압 전위들도 전극들의 에지(edge)들에서 등전위의 수차(aberration)들을 생성하고, 이것은 빔 형상을 왜곡시키거나 확산시킨다. 이 문제는 위에서 설명된 바와 같은 리본 빔의 고전류 도구에서 전형적으로 발생하지만, 고전류의 매체 전류 또는 높은 에너지의 어플리케이션들에 겨냥될 수 있는 스캔 빔 도구(scanned beam tool)에서도 발생한다. 이 경우들에 있어서, 효과적인 빔의 폭넓은 치수는 높은 주파수에서 후방 및 전방으로 스위핑(sweeping)하는 폭이 좁은 펜슬 빔(pencil beam)에 의해 생성된다.
이 수차들을 보정하거나 최소화하기 위하여, 이전의 시도들은 전극들의 기하구조(geometry)를 변경하도록 행해졌다. 예를 들어, 감속 렌즈 내의 전극들은 빔을 집속시키고 확산 효과를 방해하기 위하여 에지들에서 굴곡되거나 각진 상태로 되었다. 이 시도는 제한된 성공을 달성하였다. 대안적으로, 이 수차들이 빔 경로의 더욱 외부에 존재하도록 하기 위하여, 전극들은 빔을 가로질러서 더 폭넓게 연장되도록 구성되었다. 그러나, 이것은 전극들의 폭들이 주입기 내의 진공 챔버의 기계적 구조에 의해 억제될 때에 성공적일 수 있다. 따라서, 빔이 렌즈를 통해 이동할 때, 빔 광학을 왜곡시키는 수차들을 도입하지 않으면서 빔 경로를 가로질러 전극의 관련된 정전기장(electrostatic field)을 종단시키는 복수의 전극들을 갖는 렌즈에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 이온 주입기에서 이용되는 정전 렌즈(electrostatic lens)에 관한 것이다. 예시적인 실시예에서, 정전 렌즈 어셈블리는 상부 및 하부 부분 사이에서 이온 빔을 수신하도록 구성된 단자 전극을 포함한다. 접지 전극은 상부 및 하부 부분들 사이의 정전 렌즈 어셈블리로부터 이온 빔을 탈출시키도록 구성된다. 단자 및 접지 전극 사이에 배치된 억제 전극(suppression electrode)은 상부 및 하부 부분에 의해 정의되고, 이온 빔은 그 사이로 투과된다. 억제 전극은 관련된 정전 등전위(electrostatic equipotential)를 가진다. 단부 플레이트(end plate)는 빔의 에지에서 억제 전극의 상부 및 하부 부분들 사이에 배치되고, 렌즈의 중심 근처의 억제 전극과 관련된 정전 등전위에 대응하는 형상을 가진다. 전극 단부 플레이트를 이러한 방식으로 형상을 형성하는 것은 전기장 및 결과적인 이온 집속은 빔의 폭에 걸쳐서 균일한 것을 보장한다.
도 1은 기존의 이온 주입기 도구의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 정전 렌즈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관련된 예시적인 전압 전위들을 예시하는 도 2에 도시된 전극들의 상부 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단부 플레이트 구성들을 예시하는 전극들의 라인들 A-A를 따라 얻어진 분할된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극들의 하부 부분들 및 관련된 단부 플레이트들의 상부 평면 절개도이다.
이하, 발명의 바람직한 실시예들이 도시되어 있는 첨부 도면들을 참조하여 지금부터 본 발명에 대해 더욱 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 이 발명은 다수의 상이한 형태들로 실시될 수 있고, 본 명세서에서 기술된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이 실시예들이 제공되어, 이 개시 내용이 철저하고 완벽해질 것이고, 발명의 범위를 당업자들에게 완전하게 전달할 것이다. 도면들에서는, 그 전반에 걸쳐 유사한 번호들이 유사한 소자들을 지칭한다.
도 2는 단자 전극(210), 억제 전극(220), 및 접지 전극(230)을 갖는 도 1에 도시된 예시적인 정전 렌즈(108 또는 112)의 사시도이다. 전극들(210, 220 및 230)의 각각은 y 방향으로 어떤 거리만큼 분리된 각각의 상부 부분(210a, 220a, 230a) 및 하부 부분(210b, 220b, 230b)에 의해 정의된다. 이 거리는 각각의 전극의 그 각각의 상부 및 하부 부분들 사이의 개구를 정의하고, 이 개구를 통해, x 방향의 폭 및 y 방향의 높이를 갖는 빔(95)이 z 방향에서 렌즈를 통과한다. 억제 전극(220)은 하나의 아치형 전극(arcuate electrode)으로서 예시되어 있지만, 개별적인 전위들에서 바이어스가 인가된 분할된 전극일 수도 있다. 대안적으로, 억제 전극은 분할되지 않은 전극일 수 있다. 단자 전극(210), 억제 전극(220) 및 접지 전극(230) 각각의 상부 및 하부 부분들 사이의 전압차는 빔(95)이 렌즈를 통과할 때에 빔(95)을 검출하기 위해 이용될 수 있다. 대안적으로, 각각의 전극의 상부 및 하부 부분들은 동일한 전압 전위를 공유하도록 전기적으로 결합될 수 있다.
정전 렌즈(108)(이하, 상기 렌즈는 108로서 지칭될 것이지만, 그 설명은 렌즈(112)에 대해 동등하게 적용가능하다)는 이온 빔(95)을 감속하도록 구성되며 희망하는 주입 에너지에서 빔이 타겟 작업물(target work piece)을 타격하도록 하는 감속 렌즈일 수 있다. 빔이 정전 렌즈를 통해 이동할 때, 빔의 이온 에너지들을 조작하기 위하여, 전압 전위가 단자 전극(210), 억제 전극(220), 및 접지 전극(230)의 각각에 인가된다. 특히, 이온 빔(95)은 10-20 keV의 초기 에너지를 가질 수 있고, 특정한 전압 전위를 갖는 단자 전극(210)을 통해 정전 렌즈에 진입한다. 빔(95) 내의 이온들은 단자 전극(210) 및 억제 전극(220) 사이에서 가속될 수 있고, 예를 들어, 30keV의 에너지를 가질 수 있다. 억제 전극은 음극성의 전압 전위로 바이어스가 인가되고, 접지 전극은 단자 전극보다 더욱 양극성인 전압에서 바이어스가 인가되어, 이온들은 억제 전극(220)으로부터 접지 전극(230)으로 통과할 때에 감속된다. 빔(95)이 접지 전극(230)을 통해 정전 렌즈를 탈출할 때, 빔(95)은 예를 들어, 3-5 keV 또는 더 낮은 에너지를 가질 수 있다. 그러나, 이온 에너지가 억제 전극 및 접지 전극 사이에서 감소될 때, 이온 빔(95)은 전극들의 에지들에서 적어도 x 방향으로 확장하거나 발산하는 경향이 있다.
도 3은 단자 전극(210), 억제 전극(220) 및 접지 전극(230)과 관련된 예시적인 전압 전위들을 예시하는 배양된 라인(cultured line)들(240)을 포함하는 도 2에 도시된 전극들의 상부 평면도이다. 빔(95)은 렌즈를 통해 z 방향으로 이동하고, 0°에서의 중심선(mid-line)(95a) 및 x 방향에 따른 외부 둘레(outer perimeter)들(96b(예를 들어, 중심선(95a)으로부터 8°) 및 95c(예를 들어, 중심선(95a)으로부터 -8°))에 의해 정의된다. 빔이 렌즈를 통해 z 방향으로 이동할 때, 영역(250) 내의 억제 전극(220) 주위의 등전위들(240)은 중심선(95a)에서의 빔 궤도에 대해 실질적으로 수직이다. 그러나, 빔(95)의 둘레들(95b 및 95c)에서, 빔 궤도는 빔 라인에 대해 수직이 아니다. 예를 들어, 빔 라인(95b)은 억제 전극(220)과 관련된 화살표들(251, 252, 253 및 255)에 의해 지시된 등전위 영역들에서 수직이 아니다. 추가적으로, 빔 라인(95b)은 단자 전극(210)과 관련된 화살표(254)에서 지시된 등전위 영역에서 수직이 아니다. 이것은 전극들의 에지들에서 빔의 균일성이 적어도 x 방향에서 유지되지 않으며, 이온 빔(95)의 이온들이 억제 전극(220) 및 접지 전극(230)을 통해 렌즈들을 관통하여 이동할 때에 방향을 변경할 것이라는 것을 나타낸다. 이것은 예를 들어, 화살표들(251, 252, 253, 254 및 255)에 의해 표시된 바와 같이, 전극들의 에지들에서의 수차들에 기인한다. 빔(95)이 렌즈들을 통해 이동할 때, 이 수차들은 빔 형상을 왜곡시킨다. 빔(95)이 단자 전극(210)을 통해 이동할 때, 빔(95)이 중심선(95)으로부터 상당히 발산하지 않았으므로, 단자 전극(210)의 에지들(211, 212)에서의 수차들은 빔(95)의 경로 내에 있지 않고, 빔 광학을 손상시키지 않는다.
도 4는 각각의 상부 부분들(210a, 220a, 230a) 및 하부 부분들(210b, 220b, 230b) 사이의 단부 플레이트들을 더욱 구체적으로 예시하기 위하여, 도 3의 방향 A-A에서 중심선(95a)을 따라 얻어진 단자 전극(210), 억제 전극(220) 및 접지 전극(230)의 분할된 단면도이다. 특히, 단부 플레이트(320)는 억제 전극(220)의 상부 부분(220a) 및 하부 부분(220b) 사이에 배치된다. 억제 전극(220)은 예를 들어, 단자 전극(210)보다 낮은 전위에서 바이어스가 인가될 수 있다. 이것은 이온들이 렌즈 내의 억제 전극(220)을 향해 단자 전극(210)으로부터 이동할 때에 빔(95)의 양극성 이온들을 가속시키는 상대적으로 강한 전기장(electric field)을 생성한다. 단부 플레이트(320)는 억제 전극의 (도 3에 도시된) 제 1 에지(221)에 근접하게 위치된 제 1 단부 플레이트일 수 있고, 대응하는 단부 플레이트는 억제 전극(220) 내에 위치된 (도 3에 도시된) 제 2 스테이지(222)에 근접하게 상부 부분(220a) 및 하부 부분(220b) 사이에 배치된다. 알 수 있는 바와 같이, 단부 플레이트(320)는 전반적으로 모래시계(hour glass) 형상을 가지고, 한 쌍의 대향하는 굴곡부들(321)이 횡단부들(322)에 의해 연결된다. 빔이 정전 렌즈를 통과할 때, 'x' 방향에서 빔의 균일성을 유지하기 위하여, 단부 플레이트(320)는 억제 전극(220)과 관련된 정전 등전위에 대응하는 형상을 가진다. 단부 플레이트는 실질적으로 강성이어야 하고, 상부 전극을 위한 지지체로서 이용될 수 있다. 단부 플레이트(320)는 알루미늄(aluminum) 및/또는 흑연(graphite)과 같은 전기 전도성 물질로 제조된다. 각각의 단부 플레이트(320)는 전기 전도체이므로, 빔(95)이 전극들을 통과할 때, 각각의 에지들(221 및 222)에서 억제 전극(220)의 전도성 표면들에 관한 경계 조건(boundary condition)을 부과한다. 이러한 방식으로, 전극의 중심 근처에서의 인가된 등전위들을 모방하는 형상을 갖는 단부 플레이트를 채용함으로써, 빔이 렌즈를 통해 이동할 때, 빔(95)의 균일성은 x 방향을 따라 억제 전극의 에지들까지 유지된다.
단부 플레이트(330)는 접지 전극(230)의 상부 부분(230a) 및 하부 부분(230b) 사이에 배치된다. 단부 플레이트(330)의 형상은 접지 전극(230)과 관련된 정전 등전위에 대응한다. 위에서 언급된 바와 같이, 접지 전극은 예를 들어, 이온 빔(95)을 수신하는 타겟 작업물의 전위와 동일하거나 이와 유사한 전위에서 바이어스가 인가될 수 있다. 이 실시예에서, 접지 전극(230)은 주입을 위하여 빔(95) 내의 이온들을 감속시키는 접지 전위에서 바이어스가 인가된다. 도 4에 도시된 단부 플레이트(330)는 접지 전극의 (도 3에 도시된) 제 1 에지(231)에 근접하게 위치된 제 1 단부 플레이트일 수 있고, 대응하는 단부 플레이트는 접지 전극(230)의 (도 3에 도시된) 제 2 에지(232)에 근접하게 상부 부분(230a) 및 하부 부분(230b) 사이에 배치된다. 알 수 있는 바와 같이, 단부 플레이트(330)는 억제 전극(220)을 향해 배치된 전반적으로 오목한 내부 부분(331)을 가진다. 빔이 정전 렌즈를 통과할 때, x 방향에서 빔의 균일성을 유지하기 위하여, 단부 플레이트(320)의 형상은 접지 전극(230)과 관련된 정전 등전위에 대응한다. 억제 단부 플레이트(320)와 유사하게, 접지 전극 단부 플레이트(330)는 알루미늄 및/또는 흑연과 같은 전기 전도성 물질로 제조되고, 접지 전극(230)의 전도성 표면들에 대한 경계 조건을 부과한다. 이러한 방식으로, 접지 전극의 등전위를 모방하는 형상을 갖는 단부 플레이트(330)를 채용함으로써, 빔이 렌즈를 통해 이동할 때, 빔(95)의 균일성은 x 방향을 따라 유지된다.
단부 플레이트(310)는 단자 전극(210)의 상부 부분(210a) 및 하부 부분(210b) 사이에 배치된다. 단자 전극(210)은 예를 들어, 입력되는 이온 빔(95)과 동일하거나 유사한 전위에서 바이어스가 인가될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 빔(95)이 단자 전극(210)을 통해 이동할 때, 빔(95)은 (도 3에 도시된) 중심선(95a)으로부터 상당히 발산하지 않았다. 단자 전극(210)의 에지들(211, 212)에서의 등전위 수차들은 x 방향에서 빔(95)의 경로로부터 멀리 옮겨지고, 이 전극을 통해 이온들에 영향을 주지 않는다. 따라서, 이 예시적인 실시예에서는, 빔의 균일성을 유지하기 위하여, 단부 플레이트(310)의 특수한 형상이 요구되지 않는다.
도 5는 예시적인 실시예에서 전극들의 하부 부분들 및 관련된 단부 플레이트들의 위치결정에 대한 상부 평면 절개도이다. 특히, 빔(95)은 단자 전극(210)을 통해 렌즈(118)로 진입하고, Z 방향으로 이동한다. 단자 전극(210)은 제 1 에지(211)에 위치된 단부 플레이트(310a)와, 제 2 에지(212)에 위치된 단부 플레이트(310b)를 포함한다. 억제 전극(220)은 단자 전극(210) 및 접지 전극(230) 사이에 배치된다. 억제 전극(220)은 3개의 부분들 또는 분할부들(2201, 2202 및 2203)을 갖는 분할된 전극으로서 예시되어 있지만, 하나의 아치형 전극일 수도 있다. 단부 플레이트(320a)는 억제 전극(220)의 제 1 에지(221)에 위치되고, 단부 플레이트(320b)는 억제 전극(220)의 제 2 에지(222)에 위치된다. 제 1 에지(221)는 분할부(2201)와 관련되고, 제 2 에지는 분할부(2203)와 관련된다. 그러나, 억제 전극(220)은 분할된 전극이 아닐 수 있고, 그 대신에, 통합된 구성을 가질 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 단부 플레이트들(320a 및 320b)은 z 방향에서 이온 빔 궤도에 대하여 각도
Figure pct00001
로 위치되어 있다. 단부 플레이트들(320a 및 320b)의 위치결정은 폭이 넓은 집속 빔을 수용하기 위하여 억제 전극의 에지들에서 예시되어 있다. 대안적으로, 단부 플레이트들(320a, 320b)은 더욱 집속된 빔 궤도를 수용하기 위하여 빔(95)의 중심선(95a)을 더욱 향하여 위치될 수 있다. 단부 플레이트(330a)는 접지 전극(230)의 제 1 에지(231)에 위치되고, 단부 플레이트(330b)는 접지 전극(230)의 제 2 에지(232)에 위치된다. 단부 플레이트들(330a 및 330b)은 z 방향에서 이온 빔 궤도에 대하여 각도
Figure pct00002
로 위치되어 있다.
본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 개시되었지만, 첨부된 청구항들에 정의된 바와 같이, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 설명된 실시예들에 대한 여러 변형, 개조, 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예들에 한정되지 않지만, 다음의 청구항들 및 그 등가물들의 언어에 의해 정의되는 완전한 범위를 가지도록 의도된 것이다.

Claims (19)

  1. 이온 주입기에서 이용하기 위한 정전 렌즈 어셈블리로서,
    각각의 에지(edge)들을 갖는 상부 및 하부 부분에 의해 정의되고, 상기 상부 및 하부 부분들 사이에서 이온 빔을 수신하도록 구성되는 단자 전극;
    상부 및 하부 부분에 의해 정의되고, 상기 상부 및 하부 부분들 사이에서 상기 어셈블리로부터의 상기 이온 빔을 탈출시키도록 구성되는 접지 전극;
    상부 및 하부 부분에 의해 정의되는 억제 전극으로서, 상기 이온 빔은 상기 상부 및 하부 부분들 사이에서 투과되고, 상기 억제 전극은 상기 단자 전극 및 접지 전극 사이에 배치되고, 상기 억제 전극은 관련된 정전 등전위(electrostatic equipotential)를 갖는, 상기 억제 전극; 및
    상기 억제 전극의 상기 상부 및 하부 부분들의 각각의 에지들 사이에 배치되고, 상기 억제 전극의 영역과 관련된 상기 정전 등전위에 대응하는 형상을 갖는 단부 플레이트를 포함하는, 정전 렌즈 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온 빔은 z 방향으로 상기 렌즈 어셈블리를 통해 투과될 때의 x 방향의 폭 및 y 방향의 높이에 의해 정의되고, 상기 단부 플레이트는 상기 빔이 상기 렌즈를 통해 투과될 때, x 방향의 상기 이온 빔과 관련된 수차를 감소시키도록 구성되는, 정전 렌즈 어셈블리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 단부 플레이트는 상기 억제 전극의 제 1 단부에 위치된 제 1 단부 플레이트이고, 상기 어셈블리는 상기 억제 전극의 제 2 단부에 위치되고 상기 억제 전극의 상기 상부 및 하부 부분들 사이에 배치된 제 2 단부 플레이트를 더 포함하고, 상기 제 2 단부 플레이트는 상기 억제 전극과 관련된 상기 정전 등전위에 대응하는 형상을 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 억제 전극의 상기 상부 부분은 y 방향에서 상기 억제 전극의 상기 하부 부분으로부터 변위되어 있고, 상기 억제 전극의 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분은 그 사이에서 투과되는 상기 이온 빔이 편향되도록 하는 전압차를(voltage difference) 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 접지 전극의 상기 상부 부분은 y 방향에서 상기 접지 전극의 상기 하부 부분으로부터 변위되어 있고, 상기 접지 전극의 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분은 그 사이에서 투과되는 상기 이온 빔이 편향되도록 하는 전압차를 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단부 플레이트는 실질적으로 골격 프로파일을 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단자 전극, 상기 억제 전극 및 접지 전극은 상기 이온 빔이 이들을 통해 투과될 때에 상기 이온 빔을 감속시키기 위하여 바이어스가 인가되는, 정전 렌즈 어셈블리.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 접지 전극은 관련된 정전 등전위를 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 단부 플레이트는 제 1 단부 플레이트이고, 상기 어셈블리는 상기 접지 전극의 상기 상부 및 하부 부분들 사이에 배치된 제 2 단부 플레이트를 더 포함하고, 상기 제 2 단부 플레이트는 상기 접지 전극과 관련된 상기 정전 등전위에 대응하는 형상을 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 단부 플레이트는 전기 전도성 물질로 제조되어, 상기 억제 전극과 관련된 상기 등전위는 상기 렌즈를 통해 z 방향으로 투과되는 상기 이온 빔에 대해 실질적으로 직각인, 정전 렌즈 어셈블리.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 이온 빔은 z 방향에서 중간 평면을 따라 상기 렌즈를 통해 투과되고, 상기 단부 플레이트는 상기 중간 평면에 대해 예각으로 위치되어 있는, 정전 렌즈.
  12. 청구항 3에 있어서,
    상기 이온 빔은 z 방향에서 중간 평면을 따라 상기 렌즈를 통해 투과되고, 상기 제 2 단부 플레이트는 상기 중간 평면에 대해 예각으로 상기 제 2 단부에 위치되어 있는, 정전 렌즈.
  13. 이온 주입기에서 이용하기 위한 정전 렌즈 어셈블리로서,
    상부 및 하부 부분에 의해 정의되고, 상기 상부 및 하부 부분들 사이에서 이온 빔을 수신하도록 구성되는 단자 전극;
    상부 및 하부 부분에 의해 정의되고, 상기 상부 및 하부 부분들 사이에서 상기 어셈블리로부터의 상기 이온 빔을 탈출시키도록 구성되고, 관련된 정전 등전위들을 갖는 접지 전극;
    상부 및 하부 부분에 의해 정의되는 억제 전극으로서, 상기 이온 빔은 상기 상부 및 하부 부분들 사이에서 투과되고, 상기 억제 전극은 상기 단자 전극 및 접지 전극 사이에 배치되는, 상기 억제 전극; 및
    상기 접지 전극의 상기 상부 및 하부 부분들 사이에 배치되고, 상기 접지 전극과 관련된 정전 등전위에 대응하는 형상을 갖는 단부 플레이트를 포함하는, 정전 렌즈 어셈블리.
  14. 청구항 14에 있어서,
    상기 이온 빔은 z 방향으로 상기 렌즈 어셈블리를 통해 투과될 때의 x 방향의 폭 및 y 방향의 높이에 의해 정의되고, 상기 제 1 단부 플레이트는 상기 이온 빔이 그 사이에서 투과될 때에 x 방향의 상기 이온 빔의 발산을 감소시키도록 구성되는, 정전 렌즈 어셈블리.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 단부 플레이트는 상기 접지 전극의 제 1 단부에 위치된 제 1 단부 플레이트이고, 상기 어셈블리는 상기 접지 전극의 제 2 단부에 위치되고 상기 접지 전극의 상기 상부 및 하부 부분들 사이에 배치된 제 2 단부 플레이트를 더 포함하고, 상기 제 2 단부 플레이트는 상기 접지 전극과 관련된 상기 정전 등전위에 대응하는 형상을 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 단부 플레이트는 실질적으로 골격 프로파일을 갖는, 정전 렌즈 어셈블리.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 단부 플레이트는 전기 전도성 물질로 제조되어, 상기 억제 전극과 관련된 상기 등전위는 상기 렌즈를 통해 z 방향으로 투과되는 상기 이온 빔에 대해 실질적으로 직각인, 정전 렌즈 어셈블리.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 이온 빔은 z 방향에서 중간 평면을 따라 상기 렌즈를 통해 투과되고, 상기 단부 플레이트는 상기 중간 평면에 대해 예각으로 위치되어 있는, 정전 렌즈.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 이온 빔은 z 방향에서 중간 평면을 따라 상기 렌즈를 통해 투과되고, 상기 제 2 단부 플레이트는 상기 중간 평면에 대해 예각으로 상기 제 2 단부에 위치되어 있는, 정전 렌즈.
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