TW200828390A - Ion implanter - Google Patents

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200828390 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種離子植人機，其 =子束於基板上之入射及基板在與離子束之二 的方向上之移動而對基板執行離子植入。 【先前技術】 j此類型之離子植人射，為了增強基板之離子植入的 二貝化，改良帶狀（此亦稱作薄片狀或條帶狀，其同樣適 用於下文中）離子束在縱向方向（在本說明書中為Y方向） 上之離子束電流密度分布的均質化為重要的。 作為用於改良帶狀離子束在縱向方向上之離子束電流 密度分布之均質化的技術，（例如）專利參考文獻丨揭^ 技術，其中控制具有複數個燈絲之離子源之燈絲電流以改 良在離子束入射於基板上的植入位置附近之離子束電流 密度分布之均質化。 專利參考文獻2揭示-技術，其中以—維方式被婦描之 電子束入射至離子源之電漿容器中，且一氣體由電子束離 子化而產生電漿，藉此改良自離子源所提取之離子束的離 子束電流密度分布。 [專利參考文獻1] JP-A-2000-315473 (段落〇〇12至 0015 ，圖 1) [專利參考文獻2] JP-A-2005-38689 (段落〇〇〇6至 0008 ，圖 1) 在由專利參考文獻1所揭示之技術中’即使在將複數個 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 200828390 燈絲排列於離子束之縱向方向上時，空間仍不可避免地广 在於燈絲之間，且因此電漿密度及因此離子束電流密= 然降低。因此，限制了對離子束電流密度分布之均質化 增強。 貝之 在由專利參考文獻2所揭示之技術中，即使在可改良自 離子源所提取之離子束之均質化時，仍存在均質化於^子 束之行進期間受損的情況。因此，不保證在植入位置處之 離子束電流密度分布之均質化為極佳的。 【發明内容】 本發明之例示性具體例提供一種離子植入機，其中可改 良在基板上之植入位置處在縱向方向（¥方向）上ς離子 電流密度分布之均質化。 根據本發明之第一態樣’本發明之第一離子植一 離子植入機，其中將離子束之行進方向設定為Ζ方向，分 猶於與Ζ方向實質上正交之平面中的實質上彼此正 父之兩個方向設定為X方向及γ方向，^傳輸在Υ方向上 :尺：：於在X方向上之尺寸的帶狀離子束以照射基 板，猎此執行離子植入。離子植入機包含·· :離子源’其具有用於在電漿容器中產生電弧放電之一 且產生γ方向尺寸大於該基板"方向尺寸 的T狀離子束，將一氣體引入至電漿容器中； :„動設備’其在使得離子束入射：基板上的植入 離子束之—主面相交之方向上移動該基板； S夕固电子束源’其產生一電子束，將該電子束發射 wp/^___/97彻614觀 7 200828390 至離子源之電漿容器中以使氣體離子化，由此產生一電 漿，且於電漿容器中在γ方向上掃描電子束； 或夕個電子束電源，其向電子束源供應用於控制電子 束之產生置之提取電壓，及用於掃描之掃描電壓； 離千束監視 —/、爽於植入位置或該位置附近，量測 在Y方向上之複數個監視點處的離子束之¥方向離子束帝 流密度分布；及 包 -控制⑦備’其具有以下—功能：藉由在基於離子束於 視器之量測資料而控制電子束電源以將自電子束源所： 生之電子束之量保持於—實質上怪定的值之同時執行以 下至少其中—者：離子源中對應於離子束監視器所量測之 一離子束電流密度為相對大之—監視點之—位置處的電 子，之掃描速度之相對增大；及離子源中對應於離子束監 視器所量測之離子束電流密度為相對小之一監視點之一 ，置處的電子束之掃描速度之相對減小，而均質化由離子 束監視器所量測之γ方向離子束電流密度分布。 ▲在第—離子植人齡，由離子束監視II量測植人位置或 ?位置附近處的離子束之γ方向離子束電流密度分布。接 著’控制設備基於離子束監視器之量測資料而控制電子束 電源’且控财離子源之電巾的電子束之掃描速度 以控制由電子束所產生之電漿的密度。特定言之，在將自 電子束源所產生之電子束之量保持於一實質上怪定的值 同寸執行以下至J/其中一者：離子源中對應於離子束龄 視器所量測之-離子束電流密度為相對大之—監視點= 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 8 200828390 4視點之：測之離子束電流密度為相對小之 此二亍對Κ 束之掃描速度之相對減小，由 =度分布的控制。根據該組態，可二 方向上之離子束電流密度分布之均質化。 根據本發明之第—月筮二 下功妒· 工土 一苐二心樣，（a)控制設備可具有以 下力“電子束電源供應一掃 電子束電源欲供廊至雪早φ、s + •^田為自 , eA W至電子束源之知描電壓的原始信號；計 j離子束[視器所量測的在Y方向分布中之離子束電 流抢度之平均值；均勻地控制流過 流以使得計算平均值π 开十0值只貝上荨於一預設的預定離子束電 流密度；計算Y方向分布之一誤差，該誤差為： 器=㈣的Y方向分布中之離子束電流密度與預設ς子 束二抓抢度之間的差異；判斷計算所得之誤差大於預定容 許誤差之監視點及該監視點處一誤差的正負號，·判斷對應 於所判斷之監視點之掃描電壓；基於誤差之該被判斷的正 負號，與誤差之程度成比例地增大對應於所量測得之離子 束電流密度為大之監視點之掃描電壓處的電子束之掃描 速度，且與誤差之程度成比例地減小對應於所量測得之離 子束電流密度為小之監視點之掃描電壓處的電子束之掃 描速度，由此使掃描信號之波形成形以使得在離子束照射 之貫貝上所有監視點處誤差等於或小於容許誤差，·及儲存 成形掃描信號之資料及燈絲電流之資料，且（b )電子束電 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 200828390 源可具有一放大器，該放大器放^ ^ ^ 描信號以產生掃描電壓。 自““又備所供應之掃 在本說明書中，“實質上所有監 為較佳的，但可排除若干不重要之監視點·：胡所有監視點 離二第四態樣’本發明之第二離子植入機為-=入枝’其中將離子束之行進方向設^為ζ方向，分 :::於與Ζ方向實質上正交之平面中的實質上彼此正 之尺寸大於在二=方二且傳輪在γ方向上 — 寸的V狀離子束以照射基 古猎此執行離子植入。離子植入機包含：一離子源，並 ^有用於在一電聚容器令產生電弧放電之一或多個燈 ί，^ΐΥ方向尺寸大於基板之γ方向尺寸該帶狀離子 將—乳體引人至該電聚容器中；—基板驅動設備，i 在使得離子束入射於基板上的植入位置處，在與離子束之 j相乂之方向上移動基板；一或多個電子束源’其產生 :電子束’將該電子束發射至該離子源之電聚容器中以使 風體離子化，由此產生一電漿，且於電漿容器中在γ方向 =描該電子束；一或多個電子束電源，其向電子束源供 :用=控制電子束之產生量之提取電壓’及用於掃描之掃 ^ -離子束監視器’其處於植人位置或該位置附 近’量測在Y方向上之複數個監視點處的離子束之γ方向 離子束電流密度分布；及一控制設備，其具有以下功能： 藉由在基於離子束監視器之量測資料而控制電子束電源 以將由f子束源所產生之電子束之掃描速度保持於一實 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 200828390 貝上匣疋的值之同時執行以下至少复一 對應於離子束龄韻哭#㈢t 中一者·该離子源中 之-視❹：二離子束電流密度為相對大 子源中對庫於赫；击 生夏之相對減小；及該離 相對小之監視點之位置處的電子=子”::度為 大，而均質化由離+ % S之相對增 密度分布。 a視-所1測之Y方向離子束電流 在第二離子植入機中，由離子束 該位置附近處的Ml击p于束现視為置測植入位置或 置^近處的料束之γ方向離子束電流密度分布 設備基於離子束監視器之量測資料而控制電子束 電源，且控制來自電子束」：子束 在電喈交哭击山士 电卞來之產生1，猎此控制 ^腺1. 束所產生的電漿之密度。特定言之， 在將由電子束源所產生之 於一實質上,η 士 ％描速度保持 只貝上隍疋的值之同時執行以下至少其 源中對應於離子束龄韻哭曰 ，、 ·離子 斟士々，束孤視輯置測之離子束電流密度為相 、一監視點之一位置處的電子束之產生量之相針 小;及離子源中對應於離子束監視器所量 ：= 密度為相對小之一監視點之一位置處的電子 Γ:::大’由此執行對均質化由離子束監視器所量測ΐ Υ方向離子束電流密度分布的控制。根據該組態，可改 植入位置處的γ方向上之離子束電流密度分布之良 根據本發明之繁$ 0楚 & 、化 右以… 態樣’（a)控制設備可具 功迠·向電子束電源供應一提取信 提取仏唬為自電子束電源欲供應至電子束"源^ 312XP/發明說明書(補件)/97·〇1/96ΐ4〇934 11 200828390 ( 提取電愿的原始信號；計算由離子束監視器所 在Y方向分布中之離子束電流密度之平均值；均勾 流過離子源之燈絲之燈絲電流以使得計算平均值實:1 等於一預設的預定離子束電流密度；計算γ方向分 誤差’該誤差為離子束監視器所量測的¥方向分布 子束電流密度與預設離子束電流密度之間的差異；判 算^ 寻之誤差大於預定容許誤差之監視點及該監視點處 一块差的正負號；判斷對應於所判斷之監視點之掃描電 壓；基於誤差之該被判斷的正負號，與誤差之程度成比: 地減小對應於量測得之離子束電流密度為大之監視點之 掃描電壓處的提取電壓，且與誤差之程度成比例地增大對 應於量測得之離子I電流密度為小之自視點之掃描電壓 處的提取電壓’由此使提取信號之波形成形，以使得在離 子束照射之實質上所有監視點處誤差等於或小於容許誤 差；及儲存所成形之提取信號之資料及燈絲電流之資料， ，（b)電子束電源可具有一放大器，該放大器放大自控制 設備所供應之掃描信號以產生掃描電壓。 離子植入機可進一步包含一分析電磁鐵，其被裝設於該 離子源與該植入位置之間，且使來自離子源之離子束在χ 方向上彎曲以分析一動量， 離子植入機可進一步包含一加速/減速設備，其被裝設 於分析電磁鐵與植入位置之間，藉由一靜電場使離子束在 X方向上彎曲，且使離子束加速或減速， 在第一至第六態樣中說明之本發明具有上文所述之組 312xp/發明說明書(補件)/97-01/96140934 12 200828390 悲。因此’可改良基板上之植入位置處的γ方向上之離子 束電"“度刀布之均質化。結果，可增強對基板之離子植 入之均質化。 此外’使用燈絲之電漿產生及離子束電流密度分布的均 質化（由於電浆密度分布控制使用電子束源之控制）被組 合地使用。因此’可易於藉由以具有大電流及高均質化之 離子束而照射基板來執行離子植入。 根據本發明之第七態樣，離子植入機可進一步包含： 一分析電磁鐵，其被裝設於離子源與植入位置之間，且 使來自離子源之離子束在χ方向上彎曲以分析一動量，該 分析電磁鐵包含： 線圈，其具有.跨越離子束所通過之射束路徑在χ方 向上彼此相對之一組本體部分；及使本體部分在ζ方向上 的末端部分彼此連接同時避開射束路徑之至少一組連接 部分’該線圈產生使得離子束在Χ方向上彎曲之磁場；及 一軛，其共同地環繞線圈之本體部分之外侧， Μ該線圈具有一組態，其中在一扇狀圓柱形堆疊線圈中裝 設-凹π部分*保留本體部分及連接部分，該堆疊線圈藉 由以下動作而被組態：在一層疊絕緣體之外周緣面上堆疊 ^面沿該Υ方向所延伸之絕緣薄片及導體薄片的疊層，同 時使該等疊層以多g來捲繞；及在堆疊之外周緣面上形成 一層疊絕緣體。 根據本發明之第八態樣，離子植入機可進一步包含： 一分析電磁鐵，其被裝設於離子源與植入位置之間，且 312XP/發明說明書(補件)/97·01/96140934 !3 200828390 使來自離子源之離子束在x方向上彎曲以分析一動量， 该分析電磁鐵包含： 一第一線圈，其為鞍狀線圈而具有··跨越離子束所通過 之射束路徑在X方向上彼此相對且在γ方向上覆蓋離子束 之一側的約一半或更多之一組本體部分；及使本體部分在 Ζ方向上的末端部分彼此連接同時避開射束路徑之一組連 接部分，該第一線圈與一第二線圈合作以產生使得離子束 在X方向上·彎曲之磁場； 第二線圈，其為鞍狀線圈而具有：跨越射束路徑在X方 向上彼此相對且在γ方向上覆蓋離子束之另一側的約一 半或更多之一組本體部分；及使本體部分在ζ方向上的末 端部分彼此連接同時避開射束路徑之一組連接部分，該第 二線圈被裝設成在γ方向上與第一線圈重疊，且與第一線 圈&作以產生一使得離子束在X方向上彎曲之磁場；及 一軛，其共同地環繞第一線圈及第二線圈之本體部 外側， 第一及第二線圈中之每一者具有一組態，其中在一扇狀 圓柱形堆疊線圈中裝設-凹口部分而保留本體部分及連 接部分，該堆疊線圈藉由以下動作而被組態：在—層疊絕 緣體之外周緣面上堆疊主面沿該γ方向所延伸之ςς薄 片及導體薄片的疊層’同時使該等疊層以多&來捲繞；及 在堆疊之外周緣面上形成一層疊絕緣體。 根據本發明之第九態樣，離子植入機可進一步包含： 一分析電磁鐵，其被裝設於離子源與植入位置之間，且 312χρ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 14 200828390 使來自離子源之離子束在χ方 分析電磁鐵包含: 弓曲以分析-動量，該 層線圈，其具有··跨越該離子束 =方向上彼此相對之一組本體部分;及使本體 。上的末端部分彼此連接同時㈣射束路徑之 該内層線圈產生使得離子束在X方向上-曲之主磁 -或多個第-外層線圈，其為鞍狀線圈 =之:部且跨越射束路徑在χ方向上彼此相 ‘二：；射1使本體部分在Ζ方向上的末端部分彼此連 輔助或校正主磁場之子磁場； 闽压王 =多個第二外層線圈’其為鞍狀線圈而具有··處於内 外部科越射束路徑在χ方向上彼此相對之一 、、且本體部分，及使本體部分在 接时㈣^ 的末端部分彼此連 > 讀開射束路控之—組連接部分，第二外層 汉成在γ方向上與第一外層線 主磁場之子磁場；& 屋生辅助或技正 =’其共同地環繞内層線圈，及第-外層線圈及第二 外層線圈之本體部分之外側， 内層線圈’及第—外層線圈及第二外層線圈中之每一者 具有一組態、’其巾在—扇狀圓柱形堆疊線圈巾裝設一凹口 ::而❹本體部分及連接部分，該堆疊線圈藉 作而被組態：在一厣晶ρt 仳層®纟巴緣體之外周緣面上堆疊主面沿γ 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97挪9614〇934 ^ 200828390 =向戶^伸之、、、e緣薄片及導體薄片的疊層，同時使該等疊 二以夕E來捲繞；在堆疊之外周緣面上形成 體；在該堆疊之外周緣面上堆疊主面沿Y方向所延伸之絕 緣涛片及，片的疊層，同時使該等疊層以多阻來捲 繞，及在堆疊之外周緣面上形成m緣體。 根據本發明之第十態樣，離子植人機可進—步包含： 刀析電磁鐵’其被裝設於離子源與植入位置之間，且 使來自離子源之離子束在x方向上彎曲以分析一動量， 該分析電磁鐵包含： 第内層線圈，其為鞍狀線圈而具有··跨越離子束所 通過之射束路徑在X方向上彼此相對且在¥方向上覆蓋離 =束之-側的約-半或更多之—組本體部分；及使本體部 刀在Z方向上的末端部分彼此連接，同時避開射束路徑之 一f連接部分，該第一線圈與一第二内層線圈合作以產生 使得離子束在X方向上彎曲之主磁場； 第一内層線圈，其為鞍狀線圈而具有··跨越射束路徑在 X方向上彼此相對且在γ方向上覆蓋離子束之另一側:約 半或更多之一組本體部分；及使本體部分在2方向上的 末端部分彼此連接同時避開射束路徑之一組連接部分，該 第二内層線圈被裝設成在γ方向上與第一内層線圈重 豐’且與第一内層線圈合作以產生使得離子束在X方向上 彎曲之主磁場； 一或多個第一外層線圈，其為鞍狀線圈而具有·處於第 内層線圈之外部且跨越射束路徑在X方向上彼此相對 312XP/發明說明書(補件)/97·01/96140934 16 200828390 之-組本^部分；及使本體部分在以向上的 此連接同時避開射束路徑之一組連接部分 ‘刀彼 產生輔助或校正主磁場之子磁場； 外層線圈 -或多個第二外層線圈，其‘鞍 二内層線圈之外部且跨越射束路捏在χ方向上有二於第 之一組本體部分；及使本體部分在z方向上的末對 此連接同時避開射束路徑之一組連接部分，第^广刀彼 校正主磁場之子磁;:、Γ線圈重叠，且產生辅助或 及 第：:=同地環繞第一内層線圈及第二内層線圈， 弟一外層'，泉圈及第二外層線圈之本體部分之外側， &第一内層、線圈及第一外層線目十之每一者 έ 悲，其十在-扇狀圓柱形堆疊線圈中裝設一凹二 !本體部分及連接部分，該堆疊線圈藉由以下動作而：:： 您.在m緣體之外周緣面上堆疊主面沿¥方向所延 緣缚片及導體薄片的疊層，同時使該等疊層以多匝 來，，在該堆疊之外周緣面上形成一層疊絕緣體；在該 上堆疊主面沿γ方向所延伸之絕緣薄： 上、:潯片的璺層，同時使該等疊層以多匝來捲繞；及在 瀘堆豎之外周緣面上形成一層疊絕緣體，且 &第—内層線圈及第二外層線圈中之每一者具有一組 ^其中在一扇狀圓柱形堆疊線圈中裝設一凹口部分而保 ^本版部分及連接部分，該堆疊線圈藉由以下動作而被組 L ·在一層豐絕緣體之外周緣面上堆疊主面沿γ方向所延 312XP/發明說明書(補件)/97-Gl/96140934 17 200828390 伸之系巴緣潯片及導體笼田 爽搖婊·户― 潯片的豐層，同時使該等疊層以多匝 ==堆疊之外周緣面上形成一層疊絕緣體;在該 及導體薄片06晶思_面，口 Y方向所延伸之絕緣薄片 該堆Α之外且^，同時使該等疊層以多座來捲繞；及在 且 "緣面上形成一層疊絕緣體。 根據本發明之第+一 八; 該輛向内凸出二= 可進-步包含自 組磁極。 （射束路〇 γ方向上彼此相對的- 說明於第七至繁+ — At . 分折雷翻 #十1樣_的本發明包含上文所述之 刀析電磁鐵，且因此達到以下進一步的效果。 狀磁鐵之每—線圈經㈣錢得如上文所述在扇 =7疊線圈中襄設凹口部分而保留本體部 分處於—狀態’其中該等部分自本 本體部分於Y方向上之尺作千订地延伸。即使在 增大連接部分在γ Λ 情況下，亦藉由相應地 果，連接部分在射束1=寸來妥善處理該情況。結 =之=:構’可減小線圏之連接部分在射束入射及 I耵之方向上自軛的凸出之距離。 圈之連接部分所產生^電磁鐵之重量。此外，線 得以減小。磁"干擾離子束之形態的可能性 根據破情況，可減小每一線圈之連接部分之凸出距離， 3㈣1/9614G934 18 200828390 亦可縮短連接部分之長度，且因此可減少連接部分中之浪 費的功率消耗。此外，每一線圈具有導體薄片被堆疊並於 八間插入絕緣薄片之結構。因此，與多次捲繞經塗佈導體 的Μ線圈相比’導體之空間因數較高，且功率損失相應 地杈低。因此，可減少功率消耗。

果，根據分析電磁鐵之小型化，可減小離子植入機之 大^，且因此可減小安裝離子植入機所需之面積。亦可減 小雒子植入機之重量。此外’根據分析電磁鐵之功率消耗 之減少，可減少離子植入機的功率消耗。 第八態樣中所說明之本發明可達到以下進一步的效 果：即’由於分析電磁鐵包含第一線圈及第二線圈，因此 可易—於妥善處理具有大的γ方向尺寸之離子束。 弟九態樣中所說明之本發明可達到以下進一步的效 Γ二由於分析電磁鐵除了内層線圈以外亦包含第-及 向：二二因此可在離子束之射束路徑中產生在丫方 向上的磁通量密度分布一 在離子束發射時對i形能…場。結果，可將 m方向尺寸之情況下較為顯著。 果：二所說明之本發明可達到以下進-步的效 p由於刀析電磁鐵除了第_芬赞一 包含第-及第二外層線圈，因此：内層線圈以外亦 γ方向尺寸之離子束，且亦 善處理具有大的 在Y方向上的磁通量密度分：離子f之射束路徑中產生 果，可將在離子束發射“C為高之磁場。結 /、也悲之干擾抑制為較低水 312xp/發明麵書(補件)/97-01/96140934 200828390 準此放應在離子束具有大的γ方向尺寸之情況下較為顯 著。 第十一態樣中所說明之本發明可達到以下進一步的效 果即，由於分析電磁鐵進一步包含磁極，因此可易於在 兹極之^的間隙中使磁場集中，且因此可易於在射束路徑 中產生高磁通量密度之磁場。 根據本發明之第十二態樣，離子植人機可進-步包含： -加速/減速言，其被裝設於使來自該離子源之該離 束在名X方向上彎曲以分析一動量之一分析電磁鐵與 。亥植入位置之間’藉由_靜電場使該離子束在該X方向上 彎曲，且使該離子束加速或減速， 。亥加速/減逮设備具有以在該離子束行進方向上而排列 自-上游侧開始第一電極、第二電極、及第三電極之一序 列的$亥第-電極至該第三電極，且在該第一電極與該第二 電極之間及該第二電極與該第三電極之間的兩個階段中 r 使該離子束加速或減速， " 該第二電極由兩個電極構件組態’該等電極構件跨越該 離子束之5亥路徑在該x方向上彼此相對，且被施加以不同 電位以使該離子束在該叉方向上偏轉，且該第三電極被沿 具有-特定能量之一離子束在該偏轉之後的一軌 設。 、 於第十二態樣中所說明的本發明包含上文所述之加速/ 減速設備，且因此達到以下進一步的效果。 即，在加速/減速設備中，可藉由兩個電極構件分別 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 9n 200828390 第：電極之部分使離子束偏轉，藉此達到能 特定处旦 #三電極之存在使得能夠有效地獲得具有 離子克子束，且可藉由第三電極有效地阻斷不同於 及中性粒子。因此’可較為有效地抑制能量 於第4:二憑經驗已知在減速模式中，易於藉由在 而產生中性性、二電極之間在離子減速時進行電荷轉換 亦答古 然而’即使在產生許多中性粒子時，其 二、，仃進且撞擊於電極上而被阻斷。因此，可在加速/ 減速設備中有效消除中性粒子。 、 ::卜丄可在兩個階段中使離子束加速，且在該等階段之 的加速之前可使離子束偏轉。因此，偏轉得到促 猶由第一電極使由於非所要之離子之碰撞而 生之電子彎曲以防止該等電子到達第―電極。因^卜 低由於電子之碰撞所產生的X射線之能量。 徵：優勢自以下詳細描述、隨附圖式 耗圍可顯而易見。 【實施方式】 (1)關於整體離子植入機 圖1為展示本發明之離子植入機之具體例的示 圖。在說明書及圖式中，始終將離子15G之行進^向< 定^方向，且分別將處於與z方向實f上正交之平面= 的貫質上彼此正交之兩個方向設定為χ方向及γ方向。兴 例而言’X方向及2方向為水平方向，且γ方向為垂直二 向。Υ方向為恆定方向’但χ方向並非絕對方向而是根 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 21 200828390 據離子束50在路徑上 說明書甲，將描述變(例如，見圖])。在 作為例子。也且成料束50之離子輕離子之情況 離子植入機為用於以鹉 ^ $ 、▼狀離子束50照射基板60來執行 離子植入之裝置，且包合· 个Μ仃 束50，·八把命離源1〇0,其產生帶狀離子 50在X二'I鐵2〇0 ’其使來自離子源100之離子束 向上彎曲以分析動量（例如，質量分析，盆 (二於 =)’且在下游側形成所要動量的離子束、Μ之 與動1備方1上之/在點使得f析？1下文中此及基板 牡便侍通過为析電磁鐵2〇〇之離 二:基Γ60上的植入位置中，在與離子束50之主面 (見圖2及目3)所相交之方向上移動（見箭頭c)基板 H ，該移動為往復線性移動。基板驅動設備 〇 /、有固持基板60之固持器502。 離子束50之自離子湄inn 5 da 一、 原iUlj至基板60之路徑係處於未圖 示且被保持為真空氣麋之真空容器中。 在說明書中，“主面，，不意謂帶狀或薄片狀組件（例 如’離子束50以及將在後文中所描述之絕緣薄片⑽、 267及導體薄片268、_之端面，而是意謂組件之大的 面。術語“下游侧”或“上游側”意謂在離子束5〇之行 進方向Ζ上的下游侧或上游侧。自離子源1〇〇所產生之離 子束50與由分析電磁鐵2〇〇所取得之離子束5〇在内容上 彼此不同。即，前者為在動量分析之前之離子束，且後者 為在動量分析之後的離子束。該等離子束之間的差異為明 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 22 200828390 顯的。因此，在說明書中，未將該等離子束彼此區分，且 兩個離子束均被指示為離子束50。 自離子源100產生且被傳輸至基板6〇之離子束5〇具有 帶狀形狀，其中（例如）如圖2所示，γ方向上之尺寸^大 於X方向上之尺寸Wx，或即Wy〉Wx。雖然離子束5〇具有 帶狀形狀，但此並不意謂X方向上之尺寸Wx如紙或布一般 薄。舉例而言，離子束50在x方向上之尺寸Wx為約3〇_ 至80 mm，且儘管視基板6〇之尺寸而定，但在γ方向上 之尺寸WY為約300 mm至500 mm。較大離子束50之平面（亦 即’沿yz平面之平面）為主面52。 離子源100產生帶狀離子束5〇，其中（如同在圖3所示 之例子中）Y方向上之尺寸Wy大於基板6〇在γ方向上之尺 寸Τγ。舉例而言，當尺寸Τυ為300 mm至400 mm時，尺寸

Wy為約400 _至500 _。由於該尺寸關係及上文所述的 基板60之移動，可以離子束50照射基板60之整個面以 執行離子植入。 舉例而言’基板60為半導體基板、玻璃基板、或另一 基板。基板之平面圖形狀為圓形或矩形。 在自分析電磁鐵所發射之離子束5G的焦點56附 、，裝設與分析電磁鐵2GG合作以分析離子束5()之動量 之隙縫7〇。分析隙縫70具有實質上平行於以 將分析隙縫7〇裝設於離子束5〇之焦點_ I勺原因在於離子束5Q之傳輸效率及動量分析 均得以增強。 呀啊！ 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 23 200828390 可按需要來裝設分析電磁鐵200、分析隙縫7〇、及將於 稍後描述之加速/減速設備4 〇 〇。 如稍後所詳細描述，於離子源iOO(特定言之，組成離 子源之電漿容裔Π 8)中裝設複數個電子束源。自相應 =子束電源114向電子束源Gn中之每一者供應用於控制 電子束之產生量的提取電壓及用於在γ方向上掃描之掃 描電壓。在該具體例中，電子束源Gn及電子束電源114 之數目为別為一。數目不限於此值。數目中之每一者可為 一或不同於二之複數數目。即，該等數目皆為一或更大: 任意數目。 叙设離子束監視器8〇，其量測離子束5〇在使得離子束 5〇入射於基板60上之植入位置或該位置之附近以及γ方 向上之複數個監視點處的Y方向離子束電流密度分布。自 離子束監視器80輸出指示射束電流密度分布之量測資料 Dl ’且接著將其供應至控制設備90。 舉例而言’如在圖丨所示之例子中，可將離子束監視器 80裝設於植入位置之後側（換言之，下游侧）附近。或者， 監視器可裝設於植入位置之前側（換言之，上游側）附近， 或可被組態以可向植人位置移動。要求將離子束監視器 80、基板60、及固持器5G2 |設成不彼此干擾。在將離 子束監視器80裝設於植人位置後側附近之情況中，在量 測期間，基板60及固持器5Q2可移動至

干擾的位置。在將離子束於葙哭Μ壯_ U 、 丁米皿視态80裝設於植入位置前側 附近之情況中，在植人里日, 植入^間，離子束監視器80可移動至 312XP/發明說明書(補件)/97-〇i/9614〇934 24 200828390 不發生對植入之干擾的位置。 離子植入機進一步包含在自離子束監視器8〇所供應之 量測資料D!之基礎上控制電子束電源114之控制設備 90。在邊具體例中，才空制設備9〇 /亦可控制將於稍後描述 之燈絲電流I f。 (2)關於離子源1〇〇、電子束源Gn等等，及其控制 如圖4所示，離子源100具有一組態，#中經由氣體引 (入4 119引入用於產生電漿之氣體（包括蒸氣之情 況）12 0將或夕個（在該具體例中為三個）燈絲12 2裝設 於具有（例如）矩形平行六面體形狀之電漿容器118中，在 燈絲122與亦充當陽極之電㈣$ 118之間產生電弧放 電，使氣體120離子化以產生電漿124，且藉由提取電極 系統126自電漿124提取上文所述之帶狀離子束5〇。 氣體120為包含所要元素（例如，諸如B、p、及之 摻雜物）之氣體。氣體之特定例子為包含諸如BF3、pH3、 (Ash、或Μ6之源氣體的氣體。 根據需要’氣㈣人琿119可處於排列於γ方向上之複 數個位置。根據該組態，易於均質化電聚容器118中之氣 體濃度分布，藉此有助於電聚密度分布之均質化。 提取電極系統126具有-或多個（在所說明之例子中為 二個）電極。該等電極分別在相應位置處具有離子提取孔 128根據所提取之離子束5〇的剖面形狀而適當地判斷提 取電極系統126(特定言之，系統之電極）之離子提取孔 128的形狀、排列等等。如在圖5所示之例子中，離子提 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 200828390 取孔128可為排列於y古A ,

方W㈣Γ 上之複數個（許多）小孔或在Y 方向上所延伸之隙縫。根據離子束50在X方向上之尺寸 ，可在X方向上排列各由複數個該等離子 所 組成之複數個（例如，兩個或三個）列。 孔128所 絚4 122之數目係為—或更大之任意數目。為了產生具 有大的Y方向尺^及高均質化之離子束5〇，較佳地在^ 方向上排列複數個燈絲122。 如在圖4及圖5所示之例子中’燈絲122可具有^狀形 狀，或者，如在圖6所示之例子中，沿γ方向所延伸之直 線形狀。燈絲可具有另一形狀。 U狀燈絲122可具有一形狀，該形狀如圖4所示在γζ 平面中向後彎曲或如圖5所示在χζ平面中向後彎曲。 如圖4所不，燈絲122中之每一者自電壓可變燈絲電源 134接收燈絲電流if且被加熱以發射熱電子。用於產生 電弧放電之直流（Direct current，DC)電弧電源ι36連接 於燈絲122中之每一者之一端與電漿容器118之間。在該 具體例中，燈絲電源134可回應於自控制設備go所供應 之燈絲電流控制信號Sf而改變（增大或減小）燈絲電流 If 〇 在此例子中，對於每一燈絲122裝設一個燈絲電源 13 4。然而’未必分別地裝設複數個燈絲電源13 4。可將 燈絲電源t配至一個导元中’或將其組態為可使得燈絲電 流If獨立地流過各別燈絲122之一個燈絲電源。在該例 子中，所有燈絲122共用電弧電源136。或者，可對於每 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 26 200828390 一燈絲122裝設一個電弧電源。在共用電源之情況下，可 簡化該組態。 可在電漿谷益118之周邊配置用於形成多極磁場（多尖 (multi-cusp)磁場）之磁體，該磁場用於產生並保持電漿 124。具有該結構之離子源亦稱作桶式離子源（或多極磁場 型之離子源）。 分別將電子束源Gn置放於複數個燈絲122之間（特定言 之，於中點處）。如圖7所示，在該具體例中，電子束源 Gn中之每一者具有：發射電子（熱電子）之燈絲14〇;提取' 電子作為電子束138之陽極144;被置放於兩個組件14〇、 144之間且控制電子束之產生量而不改變電子束138之能 量的提取電極142 ;及在Y方向上掃描待提取至外部之電 子束138之一組掃描電極146。 根據該組態，電子束源Gn中之每一者產生電子束138， 且將電子束發射至離子源100之電㈣器118巾以使得氣 體120由電子束138離子化以產生電漿124。此外，可在 離子源1〇〇中（特定言之，電漿容器118中）在γ方向上以 -維方式掃描電子束138。目5及圖6展示掃描執跡之一 例子。簡言之，電子束源（^用於校正由燈絲122所產生 之電聚124的密度分布。該具體例具有兩個電子束源 然而，電子束源之數目不限於二。該數目可為一或不同於 二之複數數目1 ’該數目係為—或更大之任意數目。 在圖7所示之例子中，電子束電源114中之每一者具 有：加熱燈絲140之燈絲電源150;在燈絲14〇與提取電 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 27 200828390 極142之間，施加用於控制電子束138之量的队提取電 壓Ve之提取電源152 ;在燈絲14〇與陽極144之間施加 DC陽極電壓Va之能量控制電源154;及在一對掃描電極 146之間施加用於Y方向掃描的掃描電壓Vy之放大器 156。在該具體例中，燈絲電源15〇為队電源。或者，= 絲電源可為交流（Alternating Current，AC)電源。 舉例而言，控制設備90具有供應係為掃描電壓Vy之原 始仏唬的掃描信號Sy之功能，且放大器i 56放大（電壓放 大）自控制設備90所供應之掃描信號Sy以產生（輸出）掃 描電壓Vy。在該例子中，掃描電壓Vy以陽極144之電位 為基準在±方向上擺動◊根據該組態，電子束電源ιΐ4可 向相應電子束源Gn供應用於控制電子束138之量的提取 電壓Ve、用於Y方向掃描之掃描電壓等等。 簡言之’自每-電子束源⑽斤提取之電子束138的能 量是基於陽極電壓Va之位準而判斷的，且變為“[電子 伏特]。將電子束138之能量設定為氣體12〇可藉由電漿 容器118中之電子碰撞而被離子化之位準。舉例而言，當 氣體120為上文所述類型之氣體時，可： 聊電子伏特至3千電子伏特’特定言之约！千電子;^ 離子束監視器80量測在排列於γ方向上之複數個監視 :占處的離子束5…方向離子束電流密度分布。舉例而 言’如在圖9所示之例子中，離子束監視器8〇具有排列 在J方向上之複數個（許多）射束電流量測設備（例如，法 拉第杯）82。複數個射束電流量測設備犯之排列長度可稍 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97·〇 1 /96140934 〇〇 200828390 大於離子束50在Y方向上之尺寸Wy。根據該組態，可量 測Y方向上之整個離子束50。射束電流量測設備82分別 對應於監視點。圖9為示意圖。射束電流量測設備82之 數目、形狀、排列等等不限於圖9所示之數目、形狀、排 列等等。 舉例而言，每一射束電流量測設備82可形成為在x方 向上所延伸之矩形形狀而取代如圖9所示之例子中的圓 形形狀。在此情況下，可對每一射束電流量測設備進 (行組態以使得X方向尺寸大於入射於設備上的離子束50 之X方向尺寸Wx’由此使得設備能夠接收χ方向上的整個 離子束50。根據該組態，可消除由於離子束5〇之χ方向 離子束電流密度分布的影響。換言之，在χ方向上，可量 測平均離子束電流密度。如上文所述，沿χ方向移動基板 60(不限於平行於χ方向之移動）。目此，當如上文所述而 對射束電流量測設備82進行組態時，可量測處於較類似 (於對基板60之實際離子植入之狀態中的離子束50之離子 束電流密度分布。 #可對離子束監視器80進行組態以使得一射束電流量測 a又備8 2藉由移動機構而在γ方向上移動。 在本說明書中，監視點並非不具有面積之虛點 (mathematical point)，而是γ方向尺寸充分小於離子束 5〇之Υ方向尺寸Wy且具有預定面積的較小量測位置。 預先已知每一監視點之面積。因此，對每一監視點處的 離子束50之射束電流之量測實質上相當於監視點處之射 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 29 200828390 束電流密度。因為可藉由使於監 以面積而獲得監視點處 ”、处獲仔之射束電流除 況。 處之射束電流密度，因此造成此情 圖8展不圖1所干么 80之簡化版本。元件料、、自離子源100至離子束監視器 可將離子謂之γ方向二—二f:離子束傳輸系統。 器80之Y方向。^二為貫貝上平行於離子束監視 m ,,…、硪子束傳輸系統170並非雄為線 性的（見圖1)，且離子湄彳 上升…马線 之X方向並非總如圖8所=之/；^與離子束監視器80 在該具體例中，藉由且有、=此平行。此不造成問題。 換器及輸出DA轉換哭等等之f f存設備、輸入AD轉 制設備90且有: 電腦來組態控制設備9〇。控 B備±具有執仃以下控制⑴及⑻中之一者的功能， 且不同知執行控制（A)及（β)。 (A) 電子束之掃描速度控制 在此f月況下控制设備9〇具有藉由在基於離子束於視 器80之量測資料Dl而控制電子束電源u ; 源所產生之電子束138之量保持於實質上值定= 同日^•執灯（a)相對增大離子源中對應於離子束監視器⑼ 所量測之離子束電流密度為相對大之監視點之位置處的 =子束138之掃描速度及（b)相對減小離子源中對應於所 罝測之離子束電流密度為相對小之監視點之位置處的電 子束138之掃描速度，而均質化由離子束監視器8〇所量 測之Y方向離子束電流密度分布的功能。 (B) 電子束之量之控制 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 30 200828390 在此情況下，控制設備90具有藉由在基於離子束監視 益80之量測資料Dl而控制電子束電源114以將自電子束 源Gn所產生之電子束138之γ方向掃描速度保持於實質 上恆定的值之同時執行(^)相對減小離子源中對應於離子 束監視器80所量測之離子束電流密度為相對大之監視點 之位置處的電子束138之產生量及（b)相對增大離子源中 對應於所量測之離子束電流密度為相對小之監視點之位 置處的電子束138之產生量，而均質化由離子束監視器 80所量測之Y方向離子束電流密度分布的功能。 w 在以上（A)及（B)中任一者之情況下，控制設備9〇均可 執行以上控制（a)及（b)中之至少一者。然而’控制設備較 佳地執行控制中之兩者，因為對均質化離子束電流密度分 布之控制較為快速。術語“功能”可解釋為“手段”。: 同樣適用於稍後將描述之其他功能。 以下將描述控制（A)及（B)之特定例子。 (A)電子束之掃描速度控制 在此情況下，使用圖7所示之電源作為電子束電源 114。在此例子中，將自提取電源152所輸出之提取電壓 Ve e又疋為恆疋，且將由電子束源Gn所產生的電子束之量 設定為恆定。較佳地，將自能量控制電源154所輸出之= 極電壓Va亦設定為恆定，且將電子束138之能量亦設定 為恆定。在具體例中，將該等值設定為恆定。圖1〇至^ 12展示在此情況下藉由使用控制設備9〇所執行之控制二 流程圖。 ' 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 31 200828390

Py、北二- 先檢查離子束監視器80上之監視點 ♦ϋ?1監視點& 4離子束電流密度之增大/減小之 束源Gn及供應至電子束源Gn之掃描電壓Vy 且將其儲存於控制設備9。中。在僅使用一電 义情況下，唯一地判斷電子束源Gn，且因此不 =查並儲存電子束源Gn。另外，無需將 包括於以下對應關係中。 11 立，對應關係展示’在集中注意離子束監視器8〇上之任 思監視點Py時，盆雷早击、、盾ρ 離子庚—子束源相大/減小監視點Py處之 離子束m、度及供應至電子束源Gn之掃描電壓 由Γ式1表示。下標i、jn指示特定位置， 厂：正數。舉例而言，可藉由檢查電子束源、Gn、掃描電 查y及監視點Py(其中離子束電流密度在電壓下增大或 減小）而判斷對應關係。藉由離子植入機之組態而唯一地 騎對應關係。因此，一旦判斷，其就不發生改變，除非 離子植^機之組態被修改。可將指示對應關係之資料儲存 至控制設備90(特定言之，儲存設備）中。 [式1]

Pyi ^ (Gnj , Vyk) /字參考圖10等來描述後續程序。在控制設備9G令設定 待妝射於一基板60上之離子束50的所要離子束電流密度 Iset及密度之容許誤差ε (步驟9〇〇)。將已設定之離； 束電流密度！set稱作預設離子束電流密度。容許誤差己 指示允許實際離子束電流密度(特定言之，由離子束監視 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 32 200828390 器80所量測之離子束電流密度im〇n)自預設離子束電流 密度Iset偏離的程度。 接著，粗略設定燈絲狀況（步驟9〇1)。此意謂，在電漿 124之產生中’自不使用電子束源Gn且僅使用燈絲122 之離子源100提取離子束5〇，且以手動方式粗略設定由 離子束監視器80所量測之離子束電流密度Imon。特定言 之，調整燈絲電源134且粗略設定流過離子源1 〇〇之燈絲 122的燈絲電流If。此時，可額外地執行自電弧電源I% 所供應之電弧電流之調整。通常，此粗略設定亦僅需執行 一次，除非離子源100或離子植入機之組態改變。 在較為精細地進行對燈絲狀況之粗略設定時，可較為快 速地完成後續控制（例如，步驟9〇5之後的控制）。此亦適 用於圖16之例子的情況。 舉例而言’較佳地執行粗略設定以使得在所有監視點 Py處I測得之離子束電流密度Im〇n類似於預設離子束電 流被度Iset ’且其分布被均質化至某一程度。圖13及圖 14A展示執行該設定之示意例子。圖13展示將量測得之 離子束電流密度imon設定為比預設離子束電流密度Iset 稍小之例子’且圖14A展示將前者設定為比後者稍大之例 子。可使用該等設定中之任一者。 粗略s之’如圖13所展示，量測得之離子束電流密度 Imon的峰值位置近似對應於燈絲ι222之位置。在圖式 中’ AGl指示由一個電子束源Gn所影響之區域，且AG2指 示由另一個電子束源Gn所影響之區域。然而，此圖式為 312XP/發明說明書(補件)/97.01/96140934 33 200828390 簡單地示意圖。 f者’控制設備90向電子束電源114(特定言之，其放 大為156)供應具有初始波形之 同波形之掃描電壓Vy(牛㈣與“ ”輸出具有相 nu Vy(步驟902)。舉例而言，初始波形為 一" >。頻率為（例如）1〇 kHz。頻率不限於此。 子源，藉初始波形而產生在γ方向上所掃描之電 =束⑽。猎由使用此及燈絲122，於離子源⑽中產生 in’/提取離子束5〇(步驟9〇3)。離子束監視器80 子束50且量測離子束電流密度1職（步驟904)。 圖13及圖14A展不此情況之例子。後文中將描述圖 之例子。 另外，控制設備90執行諸如計算之以下過程。基於自 離子束監視H 80所供應之量測資料&，料由離子束龄 視請所量測的Y方向分布中之離子束電流密 平均值lave(步驟905：^此為確定值。 接著，將平均值Iave與預設離子束電流密度“Μ進行 比較’且判斷兩個值是否實質上彼此相等(步驟9〇5)。若 其彼此實質上相等，則過程進行至步驟9()8，且若不相等， 則過程進行至步驟907。術語“實質上相等，，意謂該等值 彼此相等，或在預定的小誤差範圍内。可將該術語解釋為 “近似相等”。 步驟9G7為燈絲電流控制子常式。圖u展示該子常式 之内容。在該子常式中’首先’判斷平均值^是否大 於預設離子束電流密度Iset(步驟92〇)。若平均值“π 312XP/發明說明書(補件)/97-〇i/96i40934 34 200828390 大於預設離子束電流密度Iset，則過程進行至步驟921， 若不大於，則過程進行至步驟922。 在步驟9 21中’藉由自控制設備9 0所供應之燈絲電流 控制k號Sf來控制燈絲電源134，且使流過離子源1 〇〇 之所有燈絲12 2之燈絲電流I f均勻地減小至預定量（換古 之，相等地減小或減小相同量，其同樣適用於下文中）。 在步驟922中，與上文相反，使流過所有燈絲丨22之燈絲 (電流1f均勻地增大至預定量。舉例而言，預定量為對燈 絲狀況之粗略設定終止（步驟901)時的燈絲電流If之約 1/〇至約2%。當預定量為大時，迅速執行控制，但控制不 收斂之可能性為高。相反，當預定量為小時，控制緩慢， 但不收斂之可能性得以消除。因此，可考慮該兩種情況而 判斷該量。 然而，步驟900至911之包括燈絲電流控制子常式（步 驟907)及電子束掃描速度控制子常式（步驟91〇)(其將於 ί稍後描述）的控制並非在對基板60之離子束植入過程中 即執仃，而是執行於基板之製程之前的適當時間、 中斷時等等。控制速度幾乎不成為問題。因此，可執行重 f性不在於速度而在於穩定性及確定性之控制。舉例而 吕，控制可能需要以分鐘為單位之時間。此亦可應用於圖 1 β及圖17所示之控制。 在步驟907中之燈絲電流控制子常式之後，過程返回至 =驟905，且重複上文所述之控制直至步驟9〇6之判斷為 是。此使得平均值Iave實質上等於預設離子束電流密度 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 35 200828390

Iset。圖14B展示此狀態之示意例子。接著，過程進 步驟908。 在步驟908中，根據（例如）以下陳述式來計算y方向八 布t之誤差Ierr，其為Y方向分布中的量測得之離;: 電流密度Imon與預設離子束電流密度Iset之間的 [式 2] ^

Ierr = Imon - Iset 接著，在離子束50照射之所有監視點卜處，判斷爷 大小（絕對值）| Ierr丨是否等於或小於容許誤差£ 9〇9)。若存在甚至A小不等於或小於容許誤差之—個 程進行至步驟91〇。若不存在，則過程進行至步驟 較佳地（如在具體例中）對離子束5〇照射之所有監 Py執行判斷。然而’可省略對若干不重要的監視點卜： 判斷。無需對離子束50未照射之監視點^執行判斷 可對離子束5G照射之實f上所有監視點py執行判斷。 步驟91G為電子束掃描速度控制子常式。圖 子常式之内容。在該子常式中，首先，判斷（換言之= 別’其同樣適用於下文中）誤差大小|1町|大於容許^ ε之監視點Py，且判斷誤差較大的監視點卜處之； hr之正負號（步驟93G)。如由以上式2所見^ 中，量測得之離子束電产宓声τ ^ 隹忒例子 密度I糾之情況t正:預設離子束電流 的。亦參考圖於後者之情況為負 ΰ 4β。如上文所述而判斷的監視點py之數 M2XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 36 200828390 且隨著步驟905至908 目通常大於在控制之初始階段中 之控制進一步前進而變較小。 接者，判斷對應於所判斷之龄 斗卜上 岍乙皿視點Py之電子束源Gn及 该等點之掃描電壓Vy(步驟 ^ ^ V 此可藉由使用上文所述 之對應關係（見式1及盆描被彳& # 飞1及具描述）而執行。然而，在僅使用一 個子束源Gn之情況下，唯一 # &丨 月Γ ’地判斷電子束源Gn，且因 此不必要判斷電子束源Gn。 接者，使掃描信號Sy之波形成形以使得在誤差ierr為 對應於正監視點卜之掃描電壓^時電子束138之掃描速 度與誤差大小| lerr |成比例地增大，且在誤差 應於負監視點Py之掃描電壓"時電子束138之掃描速度 與誤差大小| Ierr |成比例地減小（步驟932)。結果，掃描 k旒Sy之波形由最初的三角形波改變為稍稍扭曲之波 形。簡言之，獲得的波形在掃描速度增大或減小之位置處 的傾斜角自最初的波形或三角形波增大或減小。 為了較為精細地執行控制，較佳地將具有不同掃描速度 之兩點之間的掃描速度設定為藉由内插兩點之掃描速度 而獲得之掃描速度。 當電子束138之掃描速度增大時，由於速度增大之位置 處的電子束138使電漿124之產生減少（稀薄化），且自其 所提取之離子束50的射束電流密度減小。當電子束138 之掃描速度減小時，由於速度減小之位置處的電子束13 8 使電漿124之產生增加（稠密化），且自其所提取之離子束 50的射束電流密度增大。 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 37 200828390 電子束1 38之掃描速度的增大意謂掃描信號Sy之時變 速率dSy/dt及因此掃描電壓之時變速率dVy/dt增 大’且知描速度之減小意謂時變速率dSy/dt及因此 dVy/dt 減小。 可適當地判斷在電子束138之掃描速度與誤差大小 丨I err |成比例地增大或減小之情況下之比例常數。當比例 常數增大時，迅速執行控制，但控制不收斂之可能性為 高。相反，當比例常數減小時，控制緩慢，但不收斂之可 能性得以消除。因此，可考慮兩種情況而判斷比例常數。 接著，藉由使用如上文所述已波形成形之掃描信號Sy， 掃描由電子束源Gn所產生之電子束138(步驟933)。即， 藉由使用透過在放大器丨56中放大波形成形之掃描信號 Sy而獲得的掃描電壓Vy來掃描電子束138。結果，誤差 Ierr減小，且誤差大於容許誤差ε的監視點py之數目 亦減小。然而，根據波形成形，可能出現量測得之離子束 電流密度Imon之平均值Iave改變的情況。圖uc展示此 狀恶之不意例子。 因此，在步驟910之電子束掃描速度控制子常式之後， 過程返回至步驟_。重複上文所述之控制直至步驟则 之判斷為是。結果，在離子束5G照射之所有（或實質上所 有）監視點Py中，誤差大小|Ierr|等於或小於容許誤差 τ 目:句值1貫質上等於預設離子束電流密度

Iset(見步驟906)。目UD展示此狀態之示意例子。 若步驟_中之判斷為是’則波形成形之掃描信號办 312XP/發麵明書(補件)/97·〇1/96ΐ4〇934 200828390 的資料、燈絲電流If之資料及（根據需要）其他資料被儲 存至控制設備90(特定言之，儲存設備）中（步驟911)。結 果’藉由使用控制設備90來結束對均質化γ方向離子束 電流密度分布之控制。 在結束均質化控制之後，根據需要，藉由使用所儲存之 負料自離子源1 〇 〇提取離子束5 0 ’且對基板6 0執行離子 植入。 如上文所述，根據離子植入機，可改良基板60上之植 入位置處的Y方向上之離子束電流密度分布之均質化。結 果，可增強對基板60之離子植入之均質化。 此外，使用燈絲122之電漿產生及離子束電流密度分布 的均質化（由於使用電子束電源Gn之電漿密度分布控制 之控制）被組合地使用。因此，可易於藉由以具有大電流 及南均貝化之離子束5 0照射基板6 0來執行離子植入。此 亦可應用於下一具體例。 (B)對電子束之量之控制 將主要參考圖15至圖17來描述此情況之例子。在此等 圖式中，以相同元件符號來表示與以上（A)之控制的部分 相同或對應之部分。以下描述中，將重點置於與以上（A) 之控制之差異上。 在此情況下，使用圖15所示之電源作為電子束電源 114。取代DC提取電源152，電子束電源114具有在燈絲 140與提取電極142之間施加用於控制電子束1⑽之產生 量的提取電壓Ve之放大器162。在該例子之情況下，控 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 39 200828390 制設備90具有供應提取信號Se(其係提取電壓Ve之原始 信號）之功能。放大器162放大（電壓放大）自控制設備9〇 所供應之提取信號Se以產生（輸出）提取電壓Ve。取代放 大器156’電子束電源具有簡單地輸出三角形掃描電壓Vy 之掃描電源166。 即，在此例子中，將掃描電壓Vy之波形及大小設定為 恆定，且將自電子束源Gn所產生之電子束丨38的掃描速 ，度設定為恆定。較佳地，將自能量控制電源i 54所輸出之 ^陽極電壓Va亦設定為恆定，且將電子束138之能量亦設 定為恒定。因此，在該具體例中，將該等值設定為恆定。 掃描電壓Vy之頻率為（例如）10 kHz。頻率不限於此。 圖16及圖17展示在此情況下藉由使用控制設備9〇所 執行之控制的流程圖。在圖16中，以步驟912取代圖1 〇 所不之步驟902，且以步驟913取代步驟910。燈絲電流 控制子常式（步驟907)之内容與圖11所示之内容相同， I 且因此參考該圖式。 在步驟912中，控制設備90向電子束電源114(特定言 之’其放大器162)供應具有初始波形之掃描信號Sy，以 輸出具有相同波形之提取電壓Ve。舉例而言，初始波形 為具有恆定電壓之DC電壓。 步驟913為電子束量控制子常式。圖17展示該子常式 之内容。步驟930及931與圖12所示之步驟930及931 相同，且因此重複描述將省略。 在步驟931之後的步驟934中，使提取信號Se之波形 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 40 200828390 成形以使得在誤差Ierr為對應於正監視點py之掃描電壓

Vy柃的提取電壓Ve與誤差大小I I err |成比例地減小，且 在為差Ierr為對應於負監視點py之掃描電壓Vy時的提 取電壓Ve與誤差大小|Ierr|成比例地增大。結果，提取 =號Se之波形由最初的恆定值改變為稍稍扭曲之波形。 簡口之，獲得在電子束量自最初的恆定值波形增大或減小 之位置處的電壓值。 ( 當提取信號Se及因此提取電壓Ve增大時，在信號增大 之位置處的電子束量增大，由於該位置處之電子束1使 電漿124之產生增加（稠密化），且自其所提取之離子束 5 0的、射束電机岔度增大。當提取信號以及因此提取電壓 Ve減小時，在信號減小之位置處的電子束量減小，由於 該位置處之電子束138使電漿124之產生減少（稀薄化）， 且自其所提取之離子束5 0的射束電流密度減小。 可適當地判斷在提取電壓Ve與誤差大小丨Ierr|成比例 & 地增大或減小之情況下之比例常數。當比例常數增大時， 迅速執行控制’但控制不收敛之可能性為高。相反，當比 例常數減小時，控制緩慢，但不收斂之可能性得以消除。 因此’可考慮兩種情況而判斷比例常數。 接著，藉由使用如上文所述已波形成形之提取信號， 由電子束源Gn產生電子束138(步驟935)。結果，★吳差 I err減小，且誤差大於容許誤差£的監視點之數目亦減 小。在此情況下，根據波形成形，可能出現量測得之離子 束電流密度Imon之平均值Iave改變的情況。此狀库之示 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 41 200828390 意例子與圖14C所示之例子相同。 口^在步騾913之電子束量控制子常 回咖。重複上文所述之控制直至步二 視在差離大子照射之所有(或實質上所有)監 ‘.，、中 差大小lierri等於或小於容許誤差ε，日 平均值lave只貝上等於預設離子束電流密 驟，。此狀態之示意例子與圖14D所示之例子㈣見步 若步驟_中之判斷為是，則波形成形之提取信號Se 的貪枓、燈絲電流If之資料及（根據需要）其他資料被儲 存至控制設備90(特定言之，儲存設備）中（步驟911)。姓 果’藉由使用控制設備9〇來結束對均質化γ方向離子^ 電流密度分布之控制。 亦根據該具體例’可改良基板6〇上之植入位置處的γ 方向上之離子束電流密度分布之均質化。因此，可增強對 基板6 0之離子植入之均質化。 或者，如在圖18所示之例子中，可將電子束源Gn收納 於與電漿容器118之内部分離地排氣之圓柱體丨72中，且 電子束源Gn可經受如由箭頭Q所指示之差動排氣。根據 该組悲’可改良電子束源Gn之真空的程度，且因此可防 止電子束源Gn之效能由於引入電漿容器118中之氣體 120(見圖4)而降低。 如在圖18所示之例子中，可將網狀電極174裝設於圓 柱體172之正面附近。根據該組態，可由網狀電極丨74來 屏蔽電漿124。因此，可防止電漿124進入電子束源Gn 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 42 200828390 從而降低電子束源Gn之效能。 不論圓柱體172或網狀電極174之裝設，可將電子束源

Gn置放於電漿容器118之附近但於電漿容器118之外部， 且自该等源發射電子束138至電漿容器118中。 如上文所述，燈絲122、電子束源Gn、及其類似物之數 目不限於上文所述之具體例中的數目，且可根據離子束 50之所需Y方向尺寸Wy等等而被適當地選定。排列燈絲 122及電子束源Gn之方式不限於上文所述之具體例的方 式，且可根據離子束50之所需γ方向尺寸Wy等等而 當地判斷。 、 (3)關於分析電磁鐵 將描述分析電磁鐵2〇〇。在描述之前，為了進行對比， 將描述習知分析電磁鐵。 (3-1)習知分析電磁鐵 舉例而言，專利參考文獻3揭示針對帶狀離子束之動量 分析的分析電磁鐵之例子。 專利參考文獻3 : JP-A-2004-152557 (段落〇〇〇6及 0022，圖1及圖21) 將參考圖43描述專利參考文獻3中所揭示之習知分析 電磁鐵。在圖式中’為了有助於對線圈12、18之形狀的 理解，由二點鏈線來指示軛36。將離子束2之行進方向 設定為Z方向，且分別將處於與2方向實質上正交之平面 中的實質上彼此正交之兩個方向設定為χ方向及γ方向。 接著’在Υ方向上所延伸之帶狀離子束2人射於分析電磁 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97·01/9614〇934 43 200828390 鐵40之入口 24上，且白山 且自出口 26發射。 分析電磁鐵40具有一细能 #丄 少同] 、心、’其中諸如專利參考文獻3 圖1所示的上部及下部岭 於該參考文獻之@ 21所 個線圈12、18與對應 二亏文獻之圖21所不之軛的軛36來組合。 線圈12為鞍狀線圈（在專 寻利參考文獻3中稱作香萑妝蠄 圈）且具有··跨越離子束2之敗〜ό τ’曰…、狀線 ΛΑ Κ L. . 役（射束路徑）而彼此相對 =且本體部分(在專利參考文獻3 =;及傾斜凸起以避開射束路徑且使本體部分14在; 分彼此連接的—組連接部分（在專利參考 文獻3中稱作末端凸起部分）16。連接部分16在入口 μ 及出口 26中傾斜凸起以防止離子束2碰撞該等部分且射 束通過區域得以確保。 又，線圈18為與線圈12具有類似結構之鞍狀線圈（缺 而’具有與線圈12之平面對稱之形狀），且具有一組本體 部分2 0及一組連接部分2 2。 線圈12、18中之每-者為周緣由絕緣體所塗佈之導體 (被塗佈《導體）被捲繞多次之多I線圈，且由具有扇狀平 面圖形狀之線圈在兩端附近彎曲以形成連接部分16、22 的方法製成。通常，使用冷卻介質（例如，冷卻水）可流過 其中之中空‘體來作為導體。在說明書中，“絕緣”音★胃 電絕緣。 ’ 輛36共同地環繞線圈12、18之本體部分14、2〇之外 側。 分析電磁鐵40具有以下問題。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 44 200828390 (A)在入口 24及出口 26中，难4* w、 » Z〇 T連接部分16、22在射束入 射及發射之方向上自輛36所凸出之凸出距離1^為大的。 此主要係由以下原因所造成。 (a)為了允許在Υ方向上拉長之帶狀離子束2儘可能均 ^偏轉，線目12、18之本體部分14、2〇必須被設定以 猎:增加Y方向上之尺寸a而垂直地拉長（比圖仏所示之 列子更為垂直拉長如上文所述，在線圈12、Μ中，對 扇狀線圈施加f曲處理以形成連接部416、22。因此， 尺寸a實質上直接反映於凸出距離u。因此，隨著尺寸 a更為增大，凸出距離Li亦更為增大。 A 在^圈12、18中’如上文所述’藉由對扇狀線圈施 ::曲處理來形成連接部分16、22。由於對彎曲處理之 目對較曲部分3G、32不可避免地形成於本 部二刀14、20與連接部分16、22之間的邊界附近。彎曲 °刀3〇、32之存在使得軛36之末端部分與連接部分16、 之末端部分之間的距離L2增大。因為距離匕包括於凸 ^離Ll中，所以凸出距離L!增大。由於對彎曲處理之 隨著尺寸a更為增大，彎曲部分30、32之曲率半 仫=須更為增大，因此距離b及凸出距離匕進一步延長。 可由以下式子來指示凸出距離Li。 [式3]

Ll = a + L2。 (c)連接部分16、22傾斜凸起。因此，此亦造成凸出距 雖Ll之増大。 312XP/發明說明書(補件: )/97-01/96140934 45 200828390 :述’當連接部分16、22自輛％之凸出距離 為大的扦，分析電磁鐵4〇相應地擴大，且安裝分析·

Si:離SI之面積t增大。因此’離子植入機亦擴大' 40之：〜大二：需之面積亦增大。另外，分析電磁鐵 22所產：θ '纟夕’由處於軛％之外部之連接部分16、 斤產生之磁場（此磁場亦稱作邊緣場 形態（形狀及態樣，其適用於下文中）的可能性增子大束2之 (B)線圈12、18之功率、、奋紅炎| AA 因所造成。 力以耗為大的。此主要係由以下原 士 連:十部分16、22不產生用於偏轉離子束2之磁場。 ::連接部分16、22之凸出距“為大的。因 22中之功/、肖Π之長度相應地增大’且連接部分16、 =功率偷費較大。此造成線圈12，之功率消 圈(。ι'ϋ所述線圈12、18為被塗佈之導體之多阻線 比率（亦即’=圈12、18之剖面中難以增加導體面積之 大，且功率消耗增加損失 仕被塗佈之導體為中空導髀 體之空間因數更為減小，從而功率損失進一二 大。因此，功率消耗進一步增加。 X進步心 如上文所述’當線圈12、18之功率消、 析電磁鐵40之功率消耗| •，为 率消耗亦為大的。耗為大的’且因此離子植入機之功 可藉由稱後將描述之分析電磁鐵來解決習知分析 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 46 200828390 電磁鐵40的上文論述之問題。後文 電磁鐵200之整體組態、線圈之沾 \序地描述分析 方法、分析電磁鐵2〇°之特徵、控制方法、及二例々 及其類似物。 及八他例子、 (3 - 2 )分析電磁鐵2 0 0之整體組態 分析電磁鐵200之例子示於圖'19至圖21料中。圖 以展示分析電磁鐵’其中省略真空容器咖。對: 鐵200進行組態以使得帶狀離子束5()撞擊於 ^方向之磁場產生麟子束5Q所通過之路=上’ 中，且離子束5GM方向上彎曲以執行動量分析。由202 20中之磁力、線204及其類似物纟以圖解方式展示： 當離子束50撞擊於分析電磁鐵2〇〇上時 琢 :之™受到在行進方向2上觀察向右 == 茲力Fx ’藉此離子束50向右偏轉。結果，勃 3 離子束5。之中心轨道54在圖19中由線動=析。 其=率半徑由R展示。分析電磁鐵2GQ使離子束= 之角（偏轉角）以α指示。 得 舉例而言，曲率半徑！^為300咖至15〇〇咖，且 角α為6 0度至9 0度。圖19例示性地展示偏鼓 度之情況。 轉角。為90 亦參考圖22 ’分析電磁鐵200包含第一内屏έφ蹈λ /日深圈2 〇 6、 苐二内層線圈212、一或多個（在該具體例中Α 一 J Τ两二個）第一 外層線圈218、一或多個（在該具體例中為三個）第一 線圈224、軛230、及一組磁極232。射束路徑2〇P外層 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 47 200828390 空容器236環繞，該真空容器236由無磁性材料製成且 被保持為真空氣壓。亦將真空容器236稱作分析管。 提取第一内層線圈206及第二内層線圈212且將其示於 圖23中。參考圖式較為易於瞭解線圈。 在此例子中，線圈206、212、218、224具有在γ方向 上關於對稱平面234(見圖20等等）實質上平面對稱之^ 狀，該對稱平面234通過射束路徑202在γ方向上之 心’且平行於XZ平面。以類似之方式組態稍後將描述 線圈320(見圖37及圖39等等）、第一線圈犯6、及第二 線圈328(見圖40)。當使用該平面對稱組態時，可易於 射束路徑2〇2中產生具有在γ方向上之高對稱性之磁場。 此有助於抑制在離子束50自分析電磁鐵2〇〇發射 形態之干擾。 ' 後文中，當要將複數個第一外層線圈218及複數個第二 外層線圈224彼此加以區分時，如圖2〇、圖24、圖28 ^ 等所示，將第一外層線圈218表示為自γ方向上 戸 始的第-外層線圈_、218,、218。且將第：= 圈224表示為自γ方向上之下側開始之第二外層線圈 22)，、224b、224c，如上文所述，因為第二外層線圈相對 於第一外層線圈218係平面對稱。 線圈206在圖式中被加上下劃線，其指示該數字指示諸 如線圈之整個組件。 主要參考圖23及圖27,第-内層線圈2〇6為輕狀線圈， 其具有：跨越射束路徑2〇2在X方向上彼此相對且在 312XP/發明說明書(補件)/97-〇1/96140934 48 200828390 丰J二： 側(在該具體例中為上側)的約- m ，實質上一半或更多)之'组本體部分 208’及使本體部分在z方向上之末端部分（換古之， =!Γ:20°之入口238之側的末端部分及在分析電 0之出σ24ϋ之側的末端部分，此亦可應用於其他 、.泉圈）Ϊ此連接，_賴射束隸202的-㈣接部分 210。弟-内層線圈與第二内層線圈212合作以產生使離 Γ:二在二方向上彎曲之主磁場。主磁場為使離子束50 要^貝貝上預定之曲率半徑Rf曲所憑藉之磁場。 將第一内層線圈206猶作鉍邾始固 m ^ ^ 窠牌，圈’因為在作為整體觀 察線圈具有鞍狀形狀。此適用於其他線圈212、218、 224及將於稍後所描述之線圈326、。 ^ 了防止離子束50撞擊於連接部分210上且為了減小 该專部分所產生之磁場施加於離子束5〇之影響，使連接 部分在Υ方向上朝向上側而與射束路徑2〇2分離。出於與 乂上相同之目的’使其他線圈之連接部分在Υ方向上朝向 上側或下側而與射束路徑202分離。 主：參考圖23’第二内層線圈212為 有··跨越射束路徑202在X太a , # , 覆蓋離子束50之另一側（在ζ且上；^此相對且在¥方向上 之另側（在该具體例中為下侧）的约一半 二更夕(換，之，實質上一半或更多)之一組本體部分 …，及使本體部分214在2方向上之末端部分彼此連接 同㈣開射束路徑2〇2的—㈣接部分216 圈被裝設成在γ方向上與第-内層線請重疊， 312χρ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 49 200828390 -内層線圈206合作以產生使得離子束5{)在χ方向上彎 ，之主磁场。即’第二内層線圈212產生磁力線2〇4，該 等磁力線204在方向上與第—内層線目2()6之磁力線相 同。 第一内層線圈212具有與第一内層線圈2〇6類似之尺寸 及結構。通常’導體（特定言之，導體薄片268，見圖25 等等)之隨亦等於第-内層線圈206之匝數。然而，如 厂上文所述，第二内層線圈具有相對於第一内層線圈2〇6關 '於對稱平面234的平面對稱之形狀。將連接部分216裝設 於跨越射束路徑202在γ方向上相對於連接部分21〇之相 對側（亦即，下側）上。 雖然在圖23中以線指示，但微小（例如，㈣2〇 _)之 間隙242形成於第—内層線圈2〇6與第二内層線圈212之 門在間隙中，可1设總共為兩個且將在稍後被描述之冷 部板312(見圖34)，或者一冷卻板處於第一内層線圈2〇6 (之側上且一冷卻板處於第二内層線圈212之側上。 主要參考圖22,第一外層線圈218中之每一者 線圈，其具有··處於第-内層線圈2〇6之外部且跨越射束 路徑202在X方向上彼此相對的一組本體部分22〇 ;及使 本體部分220在Z方向上之末端部分彼此連接同時避開射 束路徑202的-組連接部分222。第一外層線圈產生辅助 或权正主磁場之子磁場。第一外層線圈218經裝設成在Y 方向上彼此重疊。 特定言之，每一第一外層線圈218之本體部分22〇及連 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 50 200828390 刀222之橫向部分（對應於圖27所示之橫向部分284 :口P:、）經裝設成在γ方向上彼此重疊。雖然嚴格說來， 立八次連接部分222之垂直部分（對應於圖27所示之垂直 j刀282的部分）如上文所述重疊地裝設，但可以說在作 :、、、整！觀察時，第-外層線圈218被裝設成在Y方向上彼 此=。以類似方式對第二外層線圈224進行組態。 $外層線圈218具有與第一内層線圈2〇6實質上類似 口構然而，在Y方向上之尺寸小於第一内層線圈206 尺寸且V體之匝數通常亦小於第一内層線圈2〇6之匝 ^。，等第一外層線圈218具有相同之導體（特定言之， -蓴片2 6 9見圖2 5等等）匝數。在具體例中，第一外 層線圈218具有不同的γ方向尺寸。或者，其具有相同γ 方向尺寸。以類似方式對第二外層線圈224進行組態。 牛例而a，第一内層線圈206及第二内層線圈212中之 本體部分及連接部分之γ方向尺寸為@ 23() _，第一外 ^線圈218a及第二外層線圈224a中的本體部分及連接部 刀之γ方向尺寸為約50 mm，第一外層線圈2l8b及第二 外層線圈224b中之本體部分及連接部分之γ方向尺寸為 勺60 mm，且第一外層線圈218c及第二外層線圈224c中 的本體部分及連接部分之γ方向尺寸為約i 〇〇 _。 雖然在圖22中以線指示，但微小之間隙244、246、248 分別形成於第一外層線圈218之間、第二外層線圈224之 間、及最下部第一外層線圈218(218c)與最上部第二外層 線圈224(224c)之間（亦見圖24)。在該等間隙中可裝設稍 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 200828390 後將描述之冷卻板312(見圖34)。 舉例而言，間隙244、246之尺寸為約1〇mm，且㈣ 248之尺寸對應於間隙242之尺寸或為約2()賴。在沿各 別外層線圈218、224之整個周緣中裝設間隙244、以卜 第一外層線圈218可產生與第一内層線圈2〇6及第二内 層線圈212所產生之磁場的方向相同或相反之方向之磁 場。或者’可藉由控制來反轉磁場之方向。以類似方式對 第二外層線圈224進行組態。第—外層線圈218之本體部 分220所產生的磁力線（磁場）之一部分朝向射束路徑2〇2 擴展（換言之，洩漏），從而使主磁場受到影響。因此，第 -外層線圈218可產生輔助或校正主磁場之子磁場。在此 情況下，第-外層線圈218中之每—者在線圈内侧附近之 區域中施加輔助或校正磁場之影響。以類似方式對第二外 層線圈2 2 4進行組態。 主要參考圖22,第二外層線圈m中之每一者為鞍狀 線圈’其具有：處於第二内層線圈212之外部且跨越射束 路徑202纟X方向上彼此相對的—組本體部分226;及使 本體部分226纟Z方向上之末端部分彼此連接同時避開射 tr徑202的一組連接部分228。第二外層線圈產生輔助 或权正主磁場^子磁場。第二外層線圈m經裝設成在γ 方：上彼此重宜且在γ方向上與第一外層線圈218重疊。 弟二外層線圈214且右盘楚-‘ e a /、 ”弟一内層線圈212實質上類似 之結構。然而，在Y方向上之尺寸小於第二内層線圈212 之尺寸’且V體之阻數通常亦小於第二内層線圈212之阻 312xp/發明說明書(補件)/97-01/96140934 52 200828390 數。第二外層線圈224之導體（特定言之，導體薄片）之匝 數及Y方向尺寸如同上文所描述。 將描述每一導體之阻數之例子。第一内層線圈206及第 二内層線圈212之阻數為約11〇阻，且第一外層線圈218 及苐一外層線圈224之區數為約85阻。 將線圈之本體部分208、214、220、226中之每一者的 貫質上整體定位於輛230中，且因此可以說該部分為在射 束路徑202中產生所要的磁場（主磁場或子磁場）之部 分。以類似方式對將在稍後描述的線圈32〇之本體部分 322進行組態。 可以說線圈之連接部分210、216、222、228是使各別 -組本體部分在Z方向上之末端部分彼此電連接且虚本 體部分合作以形成隸料純的料。則貞似方式對將 在稍後描述的線圈320之連接部分324、325進行组離。 圖20為沿圖19之線A_A所取之縱剖面圖，且因此展示 線圈施、212、218、224 之本體部分2()8、214、22〇、 2 2 6。亦將在稍後描述之圖3 9 $ 41 ® - a门 口 至41展不線圈之本體部分。 扼230由鐵磁材料製成’且共同地環繞線圈2〇6、212、 218、224 之本體部分 2〇8、214、99β 〇 、220、226之外側。因此 被《之#230亦施加料以使得可減小“至外部之 磁場。輛2 3 0具有如hi 1 q & - k /、令夕圖19所不的所謂扇狀平面圖形狀。 輛230之剖面形狀（沿χγ平 十面之剖面）為矩形框狀形狀。 因此被組態之軛230亦稱作窗框型軛。 在該具體例中，組成軛23〇 心上#軛231可拆卸。稍後 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 53 200828390 將描述使用上部輛231之方式。 一組磁極232由鐵磁材料製成，且自_ 230向内突出（例 如）約15咖以跨越射束路徑202在Y方向上彼此相對。 每一磁極232之平面圖形狀為沿圖19所示之離子束5〇之 中軌逼54所延伸的弓狀形狀。此形狀亦稱作扇狀形 狀。磁極232之間的間隙長度G比離子束5()在γ方向上 之尺寸^稍大（例如，大刚咖至15Gmm)。磁極挪並 非必要的。然而，在裝設磁極時，可易於使磁力線204隼 Γ中於磁極232之間的間隙中，且因此有助於在射束路徑 202中產生具有高磁通量密度之磁場。 舉例而言，磁極232之間的間隙長度(^具有等於或大於 曲率半徑R之1/2之大小。特定言之，當曲率半徑r為 8〇〇咖時，間隙長度G為（例如）5〇〇咖。通常，間隙長 度G大於磁極232之寬度WG。即，G $ Wg。根據該等尺^ 關係，可防止磁極232及輛230不必要地擴大。 ( 在圖2(3至圖22巾，間隙看來存在於第-内層線圈2〇6 與第一外層線圈218之間及第二内層線圈212與第二外層 線圈224之間。在具體例中，將圖24及圖託所示之堆^ 絶緣體2 6 2插入於間隙中。 (3 - 3)線圈之結構等等 接下來將詳細描述線圈之結構等等。圖2 4為以放大方 式展示第一内層及外層線圈之沿圖22之線D_D所取之剖 面的示意圖，且圖25為以分解方式展示圖24所示之第一 内層線圈及最上部第一外層線圈之剖面圖。 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 54 200828390 第一内層線圈206及第一外層線圈218具有一結構，其 中於扇狀圓柱形堆疊線圈29〇(見圖29)中裝設凹口部分 272至275(見圖22)而保留本體部分208、220及連接部 分210、222 °在扇狀圓柱形堆疊線圈申，堆疊主面266a 沿Y方向所延伸之絕緣薄片266及主面268a沿Y方向所 延伸之導體薄片268的疊層（組264)，其中使該疊層在第 一堆璺絕緣體261之外周緣面上捲繞若干匝（在與γ方向 相交的箭頭270之方向上堆疊，此同樣適用於下文中）， 第一堆璺絕緣體262形成於該疊層的外周緣面上，堆疊主 面267a沿Y方向所延伸之絕緣薄片267及主面269&沿γ 方向所延伸之導體薄片269之疊層（組265)，其中使該疊 層在絕緣體的外周緣面上捲繞若干阻，且第三堆疊絕緣體 263形成於該疊層之外部。 為了易於對凹口部分272至275之理解，圖27展示第 一内層線圈206之凹口部分272至275。亦在第一外層線 圈218中裝設類似凹口部分272至275。 將軛230安裝至在曲率半徑R之外層方向及内層方向上 所定位之兩個凹口部分272、273中。即，其具有對應於 軛230之形狀的形狀。以類似方式對稍後將描述的線圈 320之凹口部分276至279進行組態。在離子束5〇之行 進方向Z之侧上的兩個凹口部分274、275分別形成入口 238及出口 240之上半部。 第二堆疊絕緣體262可被認為組成第一内層線圈 206(圖25說明此情況），或可被認為組成第一外層線圈 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 55 200828390 218 ’或可被認為由線圈206、218共用。 圖30展示圖29所示之堆疊線圈290之剖面結構。如圖 30所示，堆疊線圈由内層線圈292及外層線圈294組態 而成，該等線圈具有與圖25之剖面結構相同的剖面結 構。亦在此情況中，第二堆疊絕緣體262可被認為組成内 層線圈2 9 2 (圖3 0說明此情況），或可被認為組成外層線 圈254，或可被認為由線圈292、294共用。 在堆疊線圈290中，分別對應於凹口部分272至275之 (刀2 7 2 a至2 7 5 a精由切割處理或類似處理而被切口並移 除’以形成凹口部分272至275。然後，將内層線圈292 組態為第一内層線圈206，且將外層線圈294組態為第一 外層線圈218。 另外’具體例具有一結構，其中為了將第一外層線圈 218劃分為三個部分（三個階狀物），藉由切割處理或類似 處理而在堆疊線圈290之外層線圈294中裝設間隙244。 ( 藉由（例如）將預浸薄片以多匝來捲繞而形成堆疊線圈 290之堆疊絕緣體261、262、263中之每一者。圖16中 之預浸薄片300為該預浸薄片。預浸薄片為一種薄片，其 中具有絕緣及耐熱特性之支撐構件被絕緣樹脂浸潰而加 工為半硬化狀態。 支撐構件由（例如）玻璃纖維或碳纖維組態。樹脂由（例 如）環氧樹脂或聚醯亞胺樹脂組態。藉由使用該預浸薄片 而形成之堆豐絕緣體261至263可稱作纖維增強塑膠 (FRP)。可根據作為結構構件所需之強度來適當地選定堆 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 56 200828390 疊絕緣體261至263之厚度。 絕緣薄片266、267中之每一者為由（例如）N〇mex(注冊 商私）、Lumilar(注冊商標）、或Kapt〇n(注冊商標）、或 另一絕緣薄片而組態之薄片。可根據所需絕緣強度及其類 似物而適當地選定絕緣薄片266、267之厚度。舉例而言， 厚度為約75 // m，或可小於此值。 導2薄片268、269中之每一者由（例如）銅薄片或鋁薄 片組態。可根據待傳遞之電流來適當地選定厚度。舉例而 言，在銅薄片之情況下，厚度為約〇4mm，且在鋁薄片 之情況下，厚度為約〇· 5 mm。其在對應於γ方向之方向 上的寬度可根據線圈之所需γ方向尺寸而被適當地選 定，且為（例如）230 mm(例如，在稍後將描述之處理之前 的寬度為約234 mm)。 亦可根據此值來設定堆疊絕緣體261至263及絕緣薄片 266、267之寬度。 絕緣薄片266與導體薄片268可以與圖25之方式所相 反之方式而重疊，如下文所描述。可將導體薄片268裝設 於第一内層線圈206之内部（圖25之左側，亦即，在堆疊 絕緣體261之側上），且絕緣薄片266可被裝設成與外部 重疊。根據需要，絕緣薄片266可分別被裝設成與導體薄 片268之兩側重疊。以類似之方式來對第一外層線圈218 之絕緣薄片267及導體薄片269進行組態。 如在平面圖中所見，第一内層線圈2〇6之導體薄片268 具有一結構，其中該導體薄片268以如圖26所示之扇狀 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 57 200828390 形狀以多is來捲繞’且端子綱連接至薄片之末端。然 而’匝數不限於所說明之匝數。當電& Im流過導體薄片 268日守，可產生开》成主磁場之磁力線2〇4。圖π亦展示 同電流Im及磁力線2〇4。 ,、 如在平面圖中所見，第一外層線圈218之導體薄片269 亦具有與圖2 6之結構類似之結構。 以與第一内層線圈206及第一外層線圈218類似之方式 而建構第二内層線圈212及第二外層線圈224。然而，L 上文所述，線圈具有相對於第一内層線圈2〇6及第一外層 線圈218關於對稱平面234之平面對稱之形狀。 曰 根據需要，可進一步將用於執行線圈之強化之組件及其 類似物裝設於外層堆疊絕緣體263(在圖38所示之線圈的 情況下為堆疊絕緣體262)之外周緣上。 將參考圖27，以第一内層線圈206為例子，較為詳細 地描述線圈之連接部分之結構例子。 第一内層線圈206之連接部分210中之每一者具有：實 質上垂直地連接至本體部分208在z方向上之末端部分且 貫質上平行於γ方向而延伸的兩個垂直部分Μ?;及實質 上垂直地連接至垂直部分282且實質上平行於χζ平面而 延伸之橫向部分284。即，垂直部分282藉由橫向部分284 而彼此連接。因此，第一内層線圈2〇6具有：實質上垂直 於Υ方向之橫向傳導路徑286 ;及實質上平行於γ方向之 垂直傳導路控288。即，第一内層線圈206之大部分傳導 路控由排除邊緣部分的傳導路徑286及288之組合所組 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 58 200828390 態。將傳導路徑286及288之所有位置處的電流密度設定 為彼此相同。 以與連接部分210類似之方式對其他線圈212、218、 224之連接部分216、222、228進行組態。因此，其他線 圈212、218、224中之每一者具有實質上垂直於γ方向之 橫向傳導路徑及實質上平行於γ方向之垂直傳導路徑。 即，線圈之大部分傳導路徑由排除邊緣部分的橫向傳導路 徑及垂直傳導路徑之組合所組態。將橫向傳導路徑及垂直 傳導路徑之所有位置處的電流密度設定為彼此相同。以類 似方式對稍後將描述之線圈320進行組態。 、 較佳地如上文所述而建構線圈之連接部分。根據該結 構，肯定可縮短連接部分在射束入射及發射之方向上自分 析電磁鐵200的凸出距離。稍後將詳細描述凸出距離。 圖28展示用於線圈之電源之組態例子。在該例子中， DC主電源250分別連接至第一内層線圈206及第二内層 ί 線圈212。主電源250可分別向第一内層線圈2〇6及第二 内層線圈212供應在位準上實質上彼此相同之電流h。兩 個主電源250無需分別裝設，且可被組態為單一組合主電 源。 另外，在此例子中，DC子電源252分別連接至第一外 層線圈218(218a至218c)及第二外層線圈224(224a至 224c)。子電源252可分別向第一外層線圈218及第二外 層線圈224供應電流Is ’且流過第一外層線圈218及第二 外層線圈224之電流L可獨立地受到控制。複數個子電源 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 59 200828390 2 5 2無需分別裝設，且可祐如能 不 丑J破組您為早一組合子電源，其可 獨立地控制分別流過第一外芦 踝圈218及第二外層線圈 224之電流is。 间 (3-4)製造線圈之方法等等 接下來將以第内層線圈2〇6及第一外層線圈㈣作為 例子來描述製造線圈之方法之例子。 百先，製造圖29所示之扇狀圓柱形堆疊線目29〇。以 如下方式執行此製造。 如圖16所示，首先，具有以與29所示之堆疊線圈 290之弓狀部分291相反之方式向外凸出的弓狀部分297 之：軸296以如由箭頭299所指示之恆定方向圍繞軸298 作旋轉，藉此諸如上文所述之預浸薄片3〇〇被以多匝來捲 、九因此，形成圖30及圖32所示之堆疊絕緣體^。 、接著，如圖32所示，心軸296以與上文所述相同之方 式而旋轉以將絕緣薄片266及導體薄片268在堆疊絕緣體 261之外周緣面上以多匝來捲繞並層疊，同時絕緣薄片 2 6 6及^r體薄片2 6 8彼此重疊。作為以上之結果，形成圖 30所示的絕緣薄片266及導體薄片268之疊層。 接著’以與圖16之情況類似之方式，將預浸薄片3〇〇 在絕緣薄片268及導體薄片266之疊層的外周緣面上多匝 捲繞’藉此形成圖30所示之堆疊絕緣體263。 接著’以與圖32之情況類似之方式，將絕緣薄片267 及導體薄片269在堆疊絕緣體262之外周緣面上多阻捲 繞’同時絕緣薄片267及導體薄片269彼此重疊，藉此形 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 60 200828390 成圖30所示的絕緣薄片267及導體薄片269之疊層。 接著，以與圖16之情況類似之方式，將預浸薄片3〇〇 在絕緣薄片267及導體薄片269之疊層的外周緣面上多匝 捲繞，藉此形成圖30所示之堆疊絕緣體263。 在以上步驟之後，移除心轴296，且接著獲得堆疊線圈 290a，該堆疊線圈290a由内層線圈2犯及外層線圈294 所組態’但其中弓狀部分291a以與弓狀部分291相反之 方式或朝向外部而凸出。 外當在捲繞導體薄4 268之開端及末端部分的過程中裝 設引線板時，可藉由使用引線板而將導體薄片268連接至 端子340(見圖26)。以類似方式對導體薄片269進行組態。 較佳地，在捲繞處理之前，將諸如金屬顆粒之研磨顆粒 (丸粒）吹向導體薄片268、269之前侧及後侧的主面 268a 269a(亦即，對主面268a、269a應用喷丸處理）以 變粗糖。根據該組態’表面積可增大，且相對於絕 緣薄片266、267等等之緊密接觸可得以增強。即使在至 少於導體薄片268、269中之每一者之一主面上應用噴丸 處理時，亦可達到該等效果。然而，較佳地在兩個主面上 均應用該處理。此亦可應用於絕緣薄片挪、聊。 類似地’較佳地對絕緣薄片266、m之前側及後側的 主面266a、267a應用喷丸處理以使表面變粗糙。根據該 組態，表面積可增大，且相對於導體薄片268、269等等 之緊密接觸可得以進一步增強。 接著圍繞堆璺線圈290a之外周緣捲繞熱縮膠帶（未圖 312XP/發明說明書(補件)/97.〇1/9614〇934 200828390 不），且接者如圖33中之箭頭302所:_ + 貝川^所‘不來按壓弓狀 驗以執行形成弓狀部分291之成形處理。使所得物品 熱固化。結果，獲得堆疊線圈29〇b，將由其形成圖26所 示之堆疊線圈。熱縮膠帶之捲繞改良了結構之強产。 替代熱縮㈣，可捲繞以與上文提及之㈣薄片類似:方 式而組態的預浸膠帶。 接著，用樹脂來真空浸潰堆疊線圈29〇b，且接著在加 壓條件下使之熱固化。簡言之，此意謂執行樹脂成形處口 理。結果，獲得圖29所示之堆疊線圈29〇。樹脂成形處 理可提高堆疊線圈290之諸層之間的黏著強度以增強線 圈之強度及亦增強電絕緣特性。 接著，堆疊線圈290在軸向方向（換言之，高度方向） 上之兩個端面經受切割處理而被成形為平坦面。其後，對 應於凹口部分之部分27仏至275a經受切割處理以形成凹 口部分272至275。 在將外層線圈294組態為複數個第一外層線圈218之情 況下，對外層線圈294之對應於間隙244之部分應用開^ 處理，藉此形成間隙244。 接著，將已應用切割及開槽處理之堆疊線圈290c浸沒 於蝕刻導體薄片268、269之材料（如上文所述，銅或鋁） 的蝕刻溶液中，藉此執行蝕刻處理。因此，移除掉導體薄 片268、269之在切割及開槽處理期間產生於受處理之面 上的毛刺及其類似物以防止導體薄片268、269中之諸層 之間的短路（層間短路），且與絕緣薄片266、267之端面 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 62 200828390 相比，使導體薄片268、269之端面更加圓形地凹入以增 大導體薄片268、269中之層間絕緣的漏電距離，藉此可 改良絕緣效能。 圍繞在已應用上文所述之姓刻處理的整個堆疊線圈 290d上捲繞熱縮膠帶，且接著使其熱固化。結果，可獲 得扇狀圓柱形堆豐線圈’其中圖19至圖2 5等等所示之第 一内層線圈206及第一外層線圈218彼此形成一體。熱縮 膠帶之捲繞改良了結構之強度。在線圈具有將於下文描述 ( 之強制冷卻結構之情況下，可在捲繞熱縮膠帶之前以如下 方式附著冷卻板312。替代熱縮膠帶，可捲繞以與上文提 及之預浸薄片類似之方式而組態的預浸膠帶。 如圖34所示，經由絕緣體316以按壓方式使具有冷卻 劑通道314之冷卻板312分別接觸並附著至第一内層線圈 206及第一外層線圈218之上部端面306及下部端面307 及間隙244。較佳地，不僅在線圈206、218之本體部分 【 208、220於Y方向上之上部端面及下部端面中裝設冷卻 板312，而亦在連接部分210、222於Y方向上之上部端 面及下部端面中裝設冷卻板312。即，較佳地，在儘可能 寬之區域中裝設該等板。舉例而言，冷卻水流過冷卻劑通 道314。在該例子中，圍繞冷卻板312捲繞絕緣體316。 然而，無需捲繞絕緣體。 可藉由冷卻板312經由線圈206、218之端面而使線圈 206、218強制冷卻。該冷卻結構亦稱作末端冷卻系統。 在上文所述之情況下，較佳地於冷卻板312與絕緣體 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 63 200828390 316之間及絕緣體316與線圈2〇6、218之端面之間插入（例 如’塗覆）具有高熱導率之熱擴散化合物（例如，矽脂）。 根據該組態，可儘可能消除氣隙，且可改良熱傳導效能及 因此改良冷卻效能。 可將間隙244中之每一者組態為楔狀形狀，其中隨著愈 朝向線圈218之内侧（圖34之左侧）前進而寬度愈窄。亦 7將待附著至間隙之冷卻板312組態為類似的楔狀形 狀，從而以按壓方式將冷卻板312插入至間隙中。根據該 (組悲，可使得形成於線圈218之端面與冷卻板3丨2之間的 間隙較小以使得可改良緊密接觸。因此，可進一步改良冷 卻效能。 在如上文所述而裝設冷卻板3丨2之情況下，可圍繞處於 圖34所示之狀態的整個線圈來捲繞熱縮膠帶或預浸膠 帶，且接著使其熱固化。此亦可執行冷卻板312之固定及 緊密接觸。 I 最後，根據需要，在裝設冷卻板312及未裝設冷卻板之 十月況下，亦均可藉由樹脂而使包括第一内層線圈2〇6及第 一外層線圈218之整個線圈成形。根據該組態，可進一步 改良線圈之防潮性、絕緣特性、機械強度等等。在此情況 下，較佳地，可將5至30重量％之填料（填充劑）與樹脂混 合。根據該組態，可改良樹脂之抗裂性等等。 >以與上文所述類似之方式，亦可將第二内層線圈212及 第二外層線圈224製造為整合有線圈212、224之線圈。 將以與上文所述類似之方式來製造將於稍後描述之線圈 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 64 200828390 (亦即’圖37至圖39所示之線圈320、圖40所示之第一 線圈326及第二線圈328、及圖41所示之内層線圈330 及第一外層線圈218與第二外層線圈224)。可以彼此形 成一體之方式而製造内層線圈及外層線圈。 藉由使用線圈206、218、212、224，可以（例如）以下 程序來組裝圖19及20所示之分析電磁鐵2〇〇及其類似 物。即，在輛2 3 0之上部輛2 31保持為被移除走時，將第 二内層線圈212與第二外層線圈224形成一體之構件自上 側插入至軛230中，接著將真空容器236自上侧插入，且 接著將第一内層線圈206與第一外層線圈218形成一體之 構件自上側插入。最後，附著上部軛231。 (3-5)分析電磁鐵200之特徵等等 在分析電磁鐵200中，第一内層線圈206及第一外層線 圈218具有凹口部分272至275裝設於扇狀圓柱形堆疊線 圈290中而保留本體部分2〇8、220及連接部分210、222 之組態，且因此連接部分21〇、222處於該等部分在γ方 向自本體部分208、220之末端部分實質上平行地延伸之 狀態。因此，即使在本體部分2〇8、22〇於γ方向上之尺 寸增大之情況下，亦藉由相應地增大連接部分2丨〇、222 在Y方向上之尺寸來妥善處理該情況。結果，連接部分 210、222在射束入射及發射之方向上的凸出距離並未增 大。 將參考圖23，以第一内層線圈206作為例子來描述以 上内容。在本體部分208於γ方向上之尺寸a增大之情況 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 65 200828390 下j由相應主地增大連接部分2 妥善處理該情況。特定言之， 乃问上之尺寸C來 因此，即使在尺寸a择大 :& 14 c貫質上彼此相等。 曰大時，連接部分21{)在雜；A 之入射及發射之方向上 “10在離子束50 大。凸出距離Ls由軛23〇 3見圖19)亦未增 間的距仏及連接部分21/之面；^#部分21G之端面之 ^ + 刀之厚度b所判斷。即，可由 下式子來指示凸出距“。亦如 結構的描述所見，本體部分2〇8亦具有厚度曰b、在圈206之 [式4] L/3 = b + L5 不同於習知分析電磁鐵40之凸出距離Li所指示的上文 所述之式3,上文所述之式4不包括γ方向上之尺寸 此為與習知分析電磁鐵4〇大不相同之特徵。 此外’亦可使距離L5小於習知分析電磁鐵4〇之距離 此係由於以下原因所造成。不同於習知線圈12，連接部 分210並非藉由以彎曲處理使連接部分16傾斜升高而形 成，而疋如上文所述，藉由於扇狀圓柱形堆疊線圈2 9 〇中 裝設凹口部分272至275而形成，且連接部分21〇在γ方 向上貝貝上平行地延伸。此外，可使得本體部分2 〇 8與連 接部分210之間的邊緣部分254處於一狀態，其中藉由切 割處理等等而使該等邊緣部分254之磨圓程度較低或實 質上垂直。 由於上文所述之原因，可減小連接部分21〇在射束入射 及發射之方向上自軛230的凸出距離L3。 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 66 200828390 以類似方式對第二内層線圈 行組態。 212及第二外層線圈224進 在將Y方向上之尺寸今宗 ^ ^ t ^ ^ 40 ^ ,；； ^ ^ 250 - ^ v . 出距離Ll為約300 mm，且與此對比， 勿析電磁鐵200之凸出距離L3為約11〇随。 鐵所描述之相同原因’即使在如同於分析電磁 2 又地I设内層線圈2〇6、212及外層線圈218、

之情況下’亦可減小外層線圈218在射束入射及發射 y自輛23G的凸出距離Li。在習知分析電磁鐵 中’若在内側及外侧成雙地裝設線圈，則連接部分之凸出 距離非常大地增加。 由於以上原因，可使分析電磁鐵200小型化，且因此可 減小安裝分析電磁鐵200所需之面積。亦可減小離子植入 機之重量。此外，線圈、218、212、224之連接部分 所產生之磁場干擾離子束5〇之形態的可能性得以減小。 (根據彼情況’可減小線圈206、218、212、224之連接 部分之凸出距離，亦可縮短連接部分之長度，且因此可減 少連接部分中之浪費的功率消耗。 此外，如上文所述，線圈2〇6、218、212、224具有導 體薄片268、269堆疊（其中於其間插入絕緣薄片266、267) 之結構。因此，與捲繞經塗佈導體多次的多阻線圈相比， 導體之空間因數較高，且功率損失相應地較低。因此，可 減少功率消耗。 舉例而言，將考慮將每一線圈在γ方向上之尺寸a設定 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 67 200828390 為250 mm之情況。在習知技術中，被塗佈之導體之多阻 線圈的導體空間因數即使在導體並非中空（不為中空導體） 之情況下亦為約60%至70%，且在中空導體之情況下更是 減小。相對地，可將線圈206、218、212、224之導體2 空間因數設定為約84%至85%。 結果，在分析電磁鐵200中，可以與習知分析電磁鐵 40相比較小之功率消耗來產生所需強度之磁場。以相同 功率消耗，可產生比習知分析電磁鐵4〇所產生之磁場更 強的磁場。在後者情況下，可減小離子束偏轉之曲率半徑 R，可使分析電磁鐵200進一步小型化。 在將每一線圈於γ方向上之尺寸a設定為250 mm且以 與習知分析電磁鐵40相同之方式藉由兩個線圈2〇6、 212(未使用線圈218、224)產生〇·2特斯拉之磁場的情況 下，習知分析電磁鐵40之功率消耗為約67 kW，且與此 對比’分析電磁鐵200之功率消耗僅為約24 kW。 圖1所示之離子植入機包含具有上文所述之特徵的分 析電磁鐵200。因此，根據分析電磁鐵2〇〇之小型化，可 使整個離子植入機小型化，且因此可減小安裝離子植入機 所需之面積。亦可減小離子植入機之重量。此外，根據分 析電磁鐵200之功率消耗之減少，可減少整個離子植入機 的功率消耗。 另外，由於分析電磁鐵200包含上文所述之第一内層線 圈206及第二内層線圈212，因此與在上侧及下側中^每 一者中使用一線圈之情況相較，可易於妥善處理具有較大 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 68 200828390 的Y方向尺寸Wy之離子束5〇。 ::，第-外層線圈⑽第二外層線圈m可 助或权正主磁場之子磁#。由於子磁場，主磁場 正，且Y方向上的磁通量密度分布之均質化可 又 外層線圈218、224所產生之子磁^ γ 曰強。 此可易於被控制。 ㈣磁場弱’且因 上文所述之主磁場及子磁場使得能夠在射束路捏撕 中產生γ方向上的磁通量密度分布之均質化較高之磁 場。結果’可將在離子束50自分析電磁鐵2〇〇發射時對 其形態之干擾（彎曲、傾斜料，其同樣適用於下文㈠ 抑制為較低水準。此效應在離子束5()之γ方向 大之情況下較為顯著。 即使在使用-個第-外層線圈218及一個第二外 圈224時，可達到校正主磁場之效果。然而，如在該^子 申，杈佳地裝設複數個第一外層線圈218及複數個第二 ^線圈224 °在此情況下，在射束路徑2〇2中所產生之磁 場在Υ方向上的磁通量密度分布可由此等外層線圈⑽、 224較為精細地校正。因此，可產生γ方向上之均質化較 高之磁場。結I，可將在離子I 5G發射時對其形態之^ 擾抑制為較低水準。 (3-6)控制分析電磁鐵2〇〇之方法 一將描述控制分析電磁鐵2〇〇之方法之例子。可控制流過 第一外層線圈218及第二外層線圈224之電流以使得自分 析電磁鐵200所發射之離子束5〇的形態接近於離子束5〇 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-(^/9^0934 69 200828390 在入射時之形態。 :定言之’藉由執行以下内容至少其中一者 :電磁鐵20。所發射之離子束5。之 實 方向：預定中心轴(圖35及圖％所示二= 線圈^之7減]、流過第—外層線圈218及第二外層 i的相對^ ^自分析電磁鐵所發射之離子束50 相對於中心軸朝向曲率半徑R之内侧的過度彎曲之 心刀的電流，·及增大流過第—外層線圈218及第二外層線 =m的對應於朝向内部f曲不足之部分的電流。此^ ^刀析電磁鐵2GG所發射之離子束50具有不傾斜而是直 、，且接近於入射時之形態的形態。 圖35及圖36分別展示自分析電磁鐵所發射之離子 束5〇之形態的例子。在圖式中，由318指示實質上平行 於γ方向之預定中心軸’由234指示對稱平面’由μ指 不離子束50之中心執道，且由R指示曲率半徑。 在圖35所示之形態的情況下，在離子束50之行進方向 Z上觀察時離子I 50之形態未受干擾，且因此可保持二 過第一外層線圈218a至218c及第二外層線圈224&至 224c之電流的值。 在圖36所示之形態的情況下，在行進方向z上觀察時， 離子束50扭曲（彎曲）為類似於L狀形狀之弓狀形狀，換 δ之，即隨著在γ方向上愈加朝向上侧前進，愈過度地朝 向曲率半徑R之内側彎曲，且隨著愈加朝向下侧前進，愈 過度地朝向内側彎曲。因此，流過第一外層線圈218a之 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 70 200828390 地減小’流過第—外層線圈2i8b之電流稍稍減 权垃H弟外層線圈218c及第二外層線圈224c之電流 保持為^前值_，流過第二外層線圈224b的電流猶猶減 且抓過第一外層線圈224a之電流極大地減小。因此， 持自分析電磁鐵200所發射之離子束50之中心執道 5:的位置之同時’可使得離子束之形態接近於與中心軸 8平行之形悲。即，形態可接近於圖犯所示之形態。 在自分析電磁鐵細所發射之離子束5()之形態被干擾 為不同於圖36所示之形態的形態之情況下，亦以與上文 所述相同之理念來執行校正，且該形態可接近於圖犯所 示之形態。 在自分析電磁鐵200所發射之離子束5〇之形態受到干 k之It況下’主要出現以下問題。根據控制方法，可防止 該等問題出現。 通、常’將圖1所示之分析隙縫7〇裝設於分析電磁鐵200 之下游側。分析隙縫70之隙縫72為直線的。因此，在離 子束50之形態受到干擾時，產生由分析隙縫7〇戶斤切斷之 部分’且通過分析隙縫7〇的具有所要離子物質之離子束 50之量減小。由於產生切斷部分’因此離子束5〇之均質 化受損。當隙縫72之X方向寬度增大以防止該切斷發生 時，解析度降低。 除了以上論述的分析隙縫70之問題以外，亦出現一問 題，其在於，當藉由使用形態受到干擾之離子束50對基 板60執行離子植入時，植入之均質化受損。 土 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 71 200828390 分析電磁鐵2〇〇之其他例子 接著’將描述分析電磁鐵200之其他例子。 ^ U等等所示之Μ例子之相同或制於料部分^ 刀由相同兀件符號表示’且重複描述將省略。在以下描述 中’將重點置於與先前例子之差異上。 亦參考圖37，圖39所示之分析電磁鐵㈣包含線圈 320 ’ s亥線圈320具有：跨越射束路徑2〇2在χ方向上彼 此相對的-組本體部分322;及使本體部分322在2方向 上之末端部分彼此連接同時避開射束路徑2〇2的兩組連 接f分324、325 ’且產生使離子束5〇在χ方向上彎曲之 磁％。處於圖37上侧之兩個連接部分324為一組連接部 分，且處於下侧的兩個連接部分325為另一組連接部分。 如自展示線圈320之剖面結構的圖38所見，線圈具有 與第一内層線圈206(見圖25)及堆疊線圈29〇之内層線圈 292(見圖30)相同之剖面結構。即，線圈32〇具有一組態， 其中在與内層線圈292具有相同之結構的扇狀圓柱形堆 疊線圈中裝設凹口部分276至281，而保留本體部分322 及連接部分324、325。亦可藉由與上文所述相同之製造 方法來製造線圈320。 將線圈3 2 0組悲為一個線圈，其中上文所述之第一内層 線圈206及第一内層線圈212(見圖23)垂直地與彼此形成 一體。 凹口部分276、277在形狀上類似於上文所述之凹口部 分272、273。凹口部分278、279具有相對於凹口部分276、 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 72 200828390 277關於對稱平面（見圖39)平 凹口部分、卻為通孔，且分7开=开讀。特定言之， 240，且離子束5G可通過凹σ部分。二二238及出口 50可經由真空容器236而通過凹口部分'。疋5之’離子束 藉由經由凹口部分280、281在7古a 236而使得直*衮哭23β诵砜細 °上插入真空容器 叨使仟具工合态236通過線圈32〇 凸緣或其類似物被裝設於真空容 月/ 士 , ^ 236上且造成障礙 犄，一久將凸緣或其類似物拆卸。 析電磁鐵·。 了精㈣財法裝配分 =第了内層線圈206之連接部分21〇類似之方式建構 連324。連接部分325具有相對於各別連接部分324 之有關對稱平面234的平面對稱形狀。 本體部分322之Y方向尺+ Q隹：所，μ 向尺寸ai實質上等於連接部分324 之Y方向尺寸Ci與連接部分325之γ太a p 4 文1刀以^之γ方向尺寸c!之總和（亦 ρ卩，ZCi)。 亦在該例子之分析電磁鐵200中，將線圈320組態為一 個、.泉圈其中上文所述之第一内層線圈挪及第二内層線 圈212與彼此形成1。因必匕，由於與上文所述相同之原 因’線圈320之連接部分324、325自輛230之凸出距離 得以減小，由此達到諸如可使分析電磁鐵2〇〇小型化及可 減少功率消耗的效果。 圖4〇所不之分析電磁鐵200包含第一線圈326及第二 、、泉圈328 ’其彼此合作以產生使離子束5〇在X方向上彎 两刀另】以與第一内層線圈206及第二内層線圈 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 200828390 212(見圖23)類似之方式來對建構線圈326、328。因此， 亦可藉由與上文所述相同之製造方法來製造第一線圈326 及第二線圈328。 亦在該例子之分析電磁鐵200中，以與第一内層線圈 206>及第二内層線圈212類似之方式來建構第一線圈 及第二線圈328。因此，由於與上文所述相同之原因，線 圈之連接部分自軛230之凸出距離得以減小，由此達到諸 〆如可使分析電磁鐵200小型化及可減少功率消耗的效果。 1 由於分析電磁鐵包含第一線圈326及第二線圈328，因 此可易於妥善處理具有大的γ方向尺寸Wy之離子束5〇。 圖26所示之分析電磁鐵2〇〇包含··以與線圈32〇類似 之方式加以建構且產生使離子束50在X方向上彎曲之主 兹昜的内層線圈330 ,及如上文所述而被組態第一外層線 圈218及第二外層線圈224，其處於内層線圈33〇外部， 且產生辅助或权正主磁場之子磁場。即，替代圖2 〇等等 ί所示之第一内層線圈206及第二内層線圈212，分析電磁 鐵包含内層線圈330。因此，亦可藉由與上文所述相同之 製造方法來製造内層線圈33〇及第一外層線圈218與第二 外層線圈224。 將祸述製造此等線圈之情況下的特徵項。在使用軸向尺 =(兩度）被設定為所要尺寸之堆疊線圈29〇(見圖29)之 情況下，藉由切割處理等等而在内層線圈292及外層線圈 294申裹设類似於圖之凹口部分至的凹口部 刀。在外層線圈294中，藉由切割處理等等而裝設類似於 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97_〇1/9614〇934 74 200828390 圖Μ所示之間隙248的間隙，藉此形成第一外居 及第二外層線圈224。以鱼 ^ _、、友圈218 複數個線圈來租^ Λ #似之方式，由 中之每一者“夕卜層線圈218與第二外層線圈m 在圖26所不之例子中，第一外層線圈叫之 ^而’數目不限於此。該數目為係—或多個數目中之為二 數:以類似方式對第二外層線圈224進行組態。 思

該例子之分析電磁鐵2〇〇亦包含内層 :㈣皮組態之第一外層線請與第二外層線= 23:之ΓΓ與上文所述相同之仙，線圈之連接部分自輕 2〇M型彳=離㈣減小，由此㈣諸何使分析電磁鐵 J、1化及可減少功率消耗的效果。 層線圈33〇之外，分析電磁鐵亦包含如上文所述而 被組悲之第—外層線圈218及第二外層線圈⑽。因此， I在離子束50之射束路徑2G2中產生γ方向上的磁通量 山度刀布之均質化較咼之磁場。結果，可將在離子束 發射時對其形態之干擾抑制為較低水準。此效應在目標離 子束50之γ方向尺寸Wy為大之情況下較為顯著。 因為裝設複數個第一外層線圈218及複數個第二外層 線圈m，所以可藉由此等外層線圈218、224而較為^ 、胃也枚正產生於射束路控2 〇 2中的磁場在γ方向上之磁通 ，密度分布。因此，可產生γ方向上之均質化較高之磁 %。結果，可將在離子束5()發射時對其形態之干擾抑制 為較低水準。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 75 200828390 亦在圖1所示之離子植入機包含該等例子中之每一者 之分析電磁鐵200的情況下，根據分析電磁鐵2〇〇之小型 化’亦可使整個離子植人機小型化，且因此安裝離子植入 機所而之面積亦可減小。亦可減小分析電磁鐵之重量。此 外，根據分析電磁鐵2〇〇之功率消耗之減少，可減少整個 離子植入機的功率消耗。 (4)關於加速/減速設備4〇〇 圖1所示之加速/減速設備4〇〇藉由靜電場使通過分析 隙縫70之離子束50在χ方向上偏轉，且藉由靜電場使離 子束50加速或減速。較佳地，將加速/減速設備〇儘可 能遠地裝設於下游侧，從而有效地施加稍後將描述的抑制 能量污染之影響。在圖！所示之例子中，將設備裝設於分 析隙缝70與植入位置之間，亦即分析隙縫7〇肖基板驅動 設備500之間。 在》又置加速/減速设備4〇〇時，加速/減速設備可不 僅執行離子束50之加速/減速，而亦執行離子束5〇在χ 方向上之偏轉。因此，可選擇性地獲得具有所要能量之離 子束且可抑制能量污染（非所要之能量離子之混外 此外，此等可藉由單一加速/減速設備4〇〇來實現。因此， 與單獨地裝設能量分析器之情況相比，可縮短離子束5〇 =傳輸路徑。因此，可改良離子束5G之傳輸效率。特定 :之’在離子束5G具有低能量及大電流之情況下，離子 50在傳輸期間易於由於空間電荷效應而發散。 縮短傳輸距離之效果顯著。 312XP/發明翻書(補件)/97-01/96 140934 76 200828390 圖42展示加速/減速設備4〇〇之較為特定的例子。加速 /減速設備具有以在離子束行進方向上自上游侧^ 而排列第一電極402、第二電極4〇4、及第三電極: 序列的第一至第三電極4〇2、4〇4、4〇6。在該例子中，每 一電極具有在Y方向上延伸且離子束5〇流過之開口 M2、 416。在該例子中，電極4〇2由一個電極組態。或者，該 電極由兩個電極組態，在兩個電極之間於χ方向上插入離 子束50之路徑，且兩個電極處於相同電位。此同樣亦可 應用於電極406。電極404具有在Υ方向上延伸且離子束 50流過之間隙414。 向第一電極402施加相對於接地電位之電位V1。通常， 電位VI為正的（加速模式）或負的（減速模式）高電位。 在向電極402、404、406或稍後將描述之電極構件 404a、404b施加電位之情況下，在電位不同於〇 χ時， 自對應於電極之電壓施加手段（例如，未圖示之DC電源、 (用於劃分來自DC電源之電壓的分壓電阻器或其類似物， 此同樣適用於下文中）供應電位。在電位為〇 V 電極為接地。 〜 通常，將第二電極404設定為一電位，其處於第一電極 402與第三電極406之間的位準。在熟知的靜電加速管之 情況下，第二電極404由單一電極組態。在此例子中，第 二電極由跨越離子束50之路徑在χ方向上彼此相對之兩 個電極構件404a、404b分開地組態。另外，分別向電極 構件404a、404b施加彼此不同之電位V2a、V2b(V2a ^ V2b) 312XP/發明說明書(補件)/97·〇ι/9614〇934 77 200828390 以使得離子束5G在χ方向上偏轉。特定言之，對於在離 子束50待偏轉至之側上的電極構件4〇4b ,施加低於對立 電極404a之電位V2a的電位V2b，或者設定v2b 用於施加該等電位之手段係如上文所述。 在組成電極404之兩個電極構件4〇4a、4〇4b之間妒# 離子束50流過之間隙414。較佳地，間隙4ΐ4如在^例 子中一般在離子束50之偏轉方向上彎曲。特定言之，間 隙較佳地沿具有料能量（或料言之，-所要能量）的離 子418在偏轉之後之執道f曲。根據該組態，可有效地獲 得由具有所要能量之離子418所組成之離子束5〇。 向第三電極406施加通常為0 v之電位V3。即，第三 電極接地。 較佳地’沿具有特定能量（或特定言之，-所要能量） =ηΓ18ί由電極4〇4偏轉之後的執道置放處於第二電 ,1之下„第二電極406。根據該組態，可有效獲 传具有所要能量之離子418，曰#丄、 齡目女丁 a 且可猎由電極406有效地阻 所，、有不同於該能量之能量的 .0/1门， 里日7雕于420、422及中性粒子 。因此，可較為有效地抑制能量污染。 設定施加至組成電極404夕蕾托m μ 之電極構件404a、404b之電 位V2a、V2b之間的#里，，”放# 418,s八以使传具有所要（目標）能量之 離子418通過加速/減速設備 ¢7 ， 4〇〇之中心執道，特定言之， 包括具有偏轉功能之第二電極 的恭朽偏歲丄 枉404且在第二電極404之後 的包極404、406之中心軌道（更 〇 416) 〇 、更特疋$之，間隙414及開 WXIV發明說明書(補件)/97-01/9614〇934 78 200828390 表1匯總地展示了電極及施加至電極之電位的例子。例 子1及例子2為離子束5〇由加速/減速設備4〇〇加速之加 速模式中之例子，且例子3為離子束5〇被減速的減速模 式中之例子。在例子1之情況下，可實現30keV之加速能 量’且在例子2之情況下，可實現i30keV之加速能量。 在例子3之情況下，可實現8keV之加速能量。在任一情 況下，均將係組成第二電極4〇4之一電極的電極構件4〇扑 之電位V2b設定為低於對立電極404a之電位V2a。

[表1] 電位 VI [kV] 電位 V2a [kV] 電位 V2b [kV] 電位 V3 [kV] 例子1 30 0 -48 0 例子2 130 100 Γ 52 0 例子3 - 8 0 「-1 0 >，離丁不川3田以兩個電極構 件404a、404b組態，且被施加以不同電位V2a、V2b之第 二電極404偏轉。此時，偏轉量取決於偏轉中之離子束 50之能量且因此可使具有所要能量之離子418與具有其 他，量的離子420、422分離。離子420為具有低^所要 能量之能量的離子，且其偏轉量大於離子418之偏轉量。 離子422為具有高於所要能量之能量的離子，且其偏^量 小於離子418之偏轉量。中性粒子似筆直前進而不: 轉，且因此可被分離。即，加速/減速設備4〇〇施加能量 分離功能，且因此可選擇性地獲得由具有所要能量之離= 418所組成之離子束50，且可抑制能量污染。在該例子 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 79 200828390 中，不同於具有所要能量之離子418之離子42〇、及 中f生粒子424匕擊於處於第二電極4Q4之下游側的電極 4 0 6上’籍此其被阻斷並移除走。 △此外，加速/減速設備·除了上文所述之能量分離功 能：外：亦施加使得離子束50加速或減速之原始功能。 可猎由單-加速/減速設備彻實現此等功能，且因此不 必要單獨地裝設能量分離器。因此，與單獨地裝設能量分 離器之情況相比，可縮短離子束50之傳輸路徑。因此， 可改良離子束50之傳輸效率。 另外，可在兩個階段（亦即’在電極402與404之間， 及在電極404與406之間）中使離子束5〇加速。表ι中之 例子2展不該情況之例子。在後續階段中之加速之前（亦 ::，在能量較低之時期期間）’離子束5〇可由電極4〇4偏 在完全加速之後執行偏轉之情況相比，可易於使離 束偏轉。特定言之，可使得施加於組成電極404之 兩個電極構件4〇4a、404b之電位V2a、V2b之間的差显較 小。因此，存在諸如電極4G4附近之電絕緣得到促進之優 可由處於電極404之下游側的费托j 卜好側的電極406阻斷並移除走不 同於具有所要能量之籬+ n + 離子418之離子及中性粒子。因此， 逆掇十4^目μ 隸驗已知在減 迷挨式中（見表1中之例子3)， .Λ9 ；易於由於在離子束50於 电極402與404之間減速時進行雷 丁軍何轉換而產生中性粒子 4。然而，即使在產生許多中性粒子424時，其亦筆直 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97•⑴/9614卿4 8〇 200828390 了極4〇6上而被阻斷。因此，可在加速/減 速3又備400中有效消除中性粒子424。 通常，在加速模式中，自具有 離子所撞擊之電極之—位置Μ之能直的 苴 位置向杈尚電位側發射電子並使 於”t加速之電子所撞擊的電極之-部分產生具 力，電子之高能量的X射線。熟知之靜電 轉功能。因此’被加速之電子可到達較高 ^㊄極（對應於電極404之電極）而不f曲，且由對岸於 較高電位電極之電位的大鈐旦士田灯應方、 極Hu a 迷而撞擊較高電位電 極，攸而由其產生具有高能量之χ射線。 相對地’如在加速/減速設備中，第二電極由 Γ=Γ 404a、4°4b組態，且不同電位被施加至該 ^極構件，It此提供具有偏轉功能之電極。根據該组 怨，自具有非所要之能量之離子所撞擊的位置 :::極，曲從而失能以到達具有較高電位之電： 構件:\之，使電子朝向在組成電極404之兩個電極 構件404a、404b之間具有較高電位之電極構件404a彎 曲’且接著撞擊於電極構件她上。此時，電子之 能量為對應於電極構件404a之電位的能量，且低 撞擊於具有較高電位之電極上之情況下的能量。 舉例而5，在表i中之例子丨之情況下，撞擊電 量接„ 〇eV’且實質上不產生χ射線。在例子2之二 下，能量為約lOOkeV，且低於電子撞擊於電極4〇2上 情況下的@ 130keV。因此，在任—情況下，均可使得所 312XP/發明說明書(補件)/97-〇 1/9614〇934 81 200828390 產射線之能量低於在熟知之靜電加速管中之r旦 根據需要’可進-步在電極402之…月b里。 下游側裝設另一電極。舉例 ’ “則或電極4 〇 6之 ^ m 而5 ’可在電極4 0 2之卜、、後μ Μ用於使離子束50加速或減速 ，彻之下游側裳設用於抑制反向 电才^在電 【圖式簡單說明】 員電位％極。 圖1為展示本發明之離子播 圖。 冑子植入機之具體例的示意平面

圖2為部分展示帶狀離子束之例子的示意 。 圖3為展示離子束與基板 ° 例子的視圖。 板之間在¥方向上之尺寸關係之 圖4為展示圖1所示之離+ 0 離子权組悲之例子的示意❹ 圖5為展示燈絲及電子束源 列、電子“職㈣料的料之^之平=源中之排 圖6為展不燈絲之排列之另—例子的示意平面圖。 J7為展示圖1所示之電子束源及電子束電源之組離之 例子的視圖。 之 圖/為展示自圖1所示之離子源至離子束監視器的系統 之間化版本之視圖。 、、 圖9為展示圖i所示之離子束監視器之例子的示意前視 園。 圖10為展示藉由使用圖i所示之控制設備而對均質化 Y方向離子束電流密度分布之控制之内容之特定例子的流 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 82 200828390 程圖。 圖11為展示圖10所示之燈絲電流控制子常式之例子的 流程圖。 圖12為展不圖10所示之電子束掃描速度控制子常式之 例子的流程圖。 囷13為展示在執行圖1 〇所示之對燈絲狀況之粗略設定 之後的離子束電流密度分布之例子之示意圖。 圖14A至14D為展示藉由執行圖10所示之燈絲電流控 制及電子束掃描速度控制而均質π Y方向離子束電流密 度分布之過程之示意圖。 圖15為展不目1戶斤示之電子幻原及電子束電源之組態 之另一例子的視圖。 圖16為展示藉由使用圖1所示之控制設備而對均質化 Υ方向離子束電流密度分布之控制之内容之另—例 的流程圖。 、圖17為展示圖16所示之電子束量控制子常式之例子的 圖18為展示相對於離子源之電漿容器而置放電子束源 之方式之另一例子的示意剖面圖。 Λ、 圖19為展不圖1所示之分析電磁鐵之例子的平面Η。 圖20為沿圖19之線Α_Α所取之剖面圖。 面圖 圖21為展不圖19所示之分析電磁鐵之立體圖， 略真空容器。 ”甲名 圖22為展示圖19所示之分析電磁鐵之立體圖。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 83 200828390 圖23為展示圖22所示之第一及第一 币汉乐一内層線圈的立體 圖。 圖24為以放大方式展示沿圖22之線D—D所取的第一内 層及外層線圈之剖面之示意圖。 圖25為以分解方式展示圖24所示之第一内層線圈及最 上部第一外層線圈之剖面圖。 圖26為展示捲繞圖25所示之導體薄片之一方式的示立 平面圖。 Λ 圖27為展不圖23所示之第一内層線圈之立體圖。 圖28為展示圖19所示之分析電磁鐵之線圈的電源組態 之例子之視圖。 圖29為展示堆疊線圈之例子之立體圖，該堆疊線圈為 圖22所示之第一及第二内層線圈的原物。 圖30為以分解方式展示沿圖29之線f_f的内層及外層 線圈之剖面之視圖。 C 圖31為展示藉由使用心軸而捲繞預浸薄片之方式之例 子的平面圖。 圖32為展示藉由使用心軸而捲繞絕緣薄片及導體薄片 之方式之例子的平面圖。 圖33為展示藉由使用心軸而捲繞成之堆疊線圈之例子 的平面圖。 圖34為展不冷卻板至第一及第二内層線圈之附著之例 子的剖面圖。 圖35為展示緊接在自分析電磁鐵發射後的具有正常形 312XP_ 晒書(補件)/97-01/96_ 84 200828390 您之離子束之例子的視圖。 態=:緊子接:視自:析電磁鐵發射後㈣有扭㈣ =2展：分析電磁鐵之線圈之另一例子的。 之剖面 圖38為以分解方式展示沿圖37之線W的線圈 之視圖。 磁鐵之另一例子且對應於圖20之剖 圖39為展示分析電 面圖。 鐵之又一例子且對應於圖20之剖 圖40為展示分析電磁 面圖。 圖41為展示分析電磁鐵之又一例子且對應於圖2〇之剖 面圖。 圖42為展示圖！所示之加速/減速設備之例子的橫剖面 圖。 圖43為展示習知分析電磁鐵之例子之立體圖，其中以 ς 二點鏈線來指示軛以助於對線圈之形狀之理解。 【主要元件符號說明】 2 帶狀離子束 12 線圈 14 本體部分 16 連接部分 18 線圈 20 本體部分 22 連接部分 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 85 200828390 f

24 入口 26 出口 30 彎曲部分 32 彎曲部分 36 輛 40 分析電磁鐵 50 離子束 52 主面 54 中心執道 56 焦點 60 基板 70 分析隙縫 72 隙縫 80 離子束監視器 82 射束電流量測設備 90 控制設備 100 離子源 114 電子束電源 118 電漿容器 119 氣體引入埠 120 氣體 122 燈絲 124 電漿 126 提取電極系統 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 86 200828390 128 離子提取孔 134 燈絲電源 136 直流電弧電源 138 電子束 140 燈絲 142 提取電極 144 陽極 1/ 146 掃描電極Χ C 150 燈絲電源 152 提取電源 154 能量控制電源 156 放大器 162 放大器 166 掃描電源 170 離子束傳輸系統 172 圓柱體 1 174 網狀電極 200 分析電磁鐵 202 射束路徑 204 磁力線 206 第一内層線圈 208 本體部分 210 連接部分 212 第二内層線圈 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 87 200828390 214 本體部分 216 連接部分 218 第一外層線圈 218a 第一外層線圈 218b 第一外層線圈 218c 第一外層線圈 220 本體部分 222 連接部分 224 第二外層線圈 224a 第二外層線圈 224b 第二外層線圈 224c 第二外層線圈 226 本體部分 228 連接部分 230 輛 231 上部軛 232 磁極 234 對稱平面 236 真空容器 238 入口 240 出口 242 間隙 244 間隙 246 間隙 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 88 200828390 248 間隙 250 主電源 252 子電源 254 邊緣部分 261 第一堆疊絕緣體 262 第二堆疊絕緣體 263 第三堆疊絕緣體 264 集合 265 集合 266 絕緣薄片 266a 主面 267 絕緣薄片 267a 主面 268 導體薄片 268a 主面 269 導體薄片 269a 主面 270 箭頭 272 凹口部分 272a 部分 273 凹口部分 273a 部分 274 凹口部分 274a 部分 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 89 200828390 275 凹口部分 275a 部分 276 凹口部分 277 凹口部分 278 凹口部分 279 凹口部分 280 凹口部分 281 凹口部分 282 豎直部分 284 橫向部分 286 橫向傳導路徑 288 豎直傳導路徑 290 堆疊線圈 290a 堆疊線圈 290b 堆疊線圈 290c 堆疊線圈 290d 堆疊線圈 291 弓狀部分 291a 弓狀部分 292 内層線圈 294 外層線圈 296 心轴 297 弓狀部分 298 轴 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 200828390 299 箭頭 300 預浸薄片 302 箭頭 306 上部端面 307 下部端面 312 冷卻板 314 冷卻劑通道 316 絕緣體 318 中心軸 320 線圈 322 本體部分 324 連接部分 325 連接部分 326 第一線圈 328 第二線圈 330 内層線圈 340 端子 400 加速/減速設備 402 第一電極 404 第二電極 404a 電極構件 404b 電極構件 406 第三電極 412 開口 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 91 200828390 414 間隙 416 開口 418 離子 420 離子 422 離子 424 中性粒子 500 基板驅動設備 502 固持器 900 步驟 901 步驟 902 步驟 903 步驟 904 步驟 905 步驟 906 步驟 907 步驟 908 步驟 909 步驟 910 步驟 911 步驟 912 步驟 913 步驟 920 步驟 921 步驟 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 92 200828390 / 922 步驟 930 步驟 931 步驟 932 步驟 933 步驟 934 步驟 935 步驟 a 尺寸 ai Y方向尺寸 A-A 線 AGi 區域 ag2 區域 b 厚度 c 尺寸 C 箭頭 Ci Y方向尺寸 Di 量測資訊 D-D 線 F-F 線 Fx 勞侖茲力 G 間隙長度 Gn 電子束源 lave 平均值 Ierr 誤差 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 93 200828390

If 燈絲電流 I Μ 電流 Imon 離子束電流密度 Is 電流 I set 離子束電流密度 J-J 線 Li 凸出距離 L2 距離 Ls 凸出距離 L4 凸出距離 l5 距離 Q 箭頭 R 曲率半徑 Se 提取信號 Sf 燈絲電流控制信號 Sy 掃描信號 Ty 尺寸 VI 電位 V2a 電位 V2b 電位 V3 電位 Va DC陽極電壓 Ve DC提取電壓 Vy 掃描電壓 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 94 200828390

Wg 寬度 Wx 尺寸 Wy 尺寸 X 方向 Y 方向 ζ 行進方向 a 偏轉角 £ 容許誤差 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934

Claims (1)

1. 200828390 十、申請專利範園·· 上：：子植入機，其中將-離子束之-行進方向設定 f z方向’分別將處於—與該 _子束被傳:二該=上之-尺寸的-離子植入機包含： 絲’㈣執㈣子植入，該 一離子源’其具有用於在-電漿容器中產生-電弧放電 :-或多個燈絲，將一氣體引入至該電浆容器中=: φ .肖尺寸大於4基板之~~ γ方向尺寸的該帶狀離子 末， 離子束入射於該基板上的 一主面相交之一方向上移 一基板驅動設備，其在使得該 一植入位置處，在與該離子束之 動該基板； 一或多個電子束源，其產生—電子束，將該電子束發射 至该離子源之該電漿㈣巾以使該氣體離子化，由此產生 -電漿，且於該電漿容器中在該¥方向上掃描該電子束. 一或多個電子束電源，其向該等電子束源供應用於控制 該電子束之一產生量之一提取電壓及用於該掃描 描電壓； # 一離子束監視器，其處於該植入位置或該位置附近，量 測在該Y方向上之複數個監視點處的該離子束之一 Y方向 離子束電流密度分布；及 σ 一控制設備，其具有以下一功能：藉由在基於該離子束 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 96 200828390 監視器之量測資料而 子束源所產生之該電子丄:：曰’以將自該等電 值之同日夺，執行以下Λ甘 保持於一實質上怪定的 對應於噹離+Φ 夕，、中一者：相對增大該離子源中 對大之二、視器所量測之-離子束電流密度為相 相一位置處的該電子束之-掃描速度;及 、減小邊離子源中對應於該離 籬早击命、古〜 > 卜J不孤祝态所1測之該 相對小之-監視點之-位置處的該電 速度’而均質化由該離子束監視器所量測之 该Y方向離子束電流密度分布。 吓m 2·如申請專·圍第丨項之離子植人機，其中 =!電：束源及該等電子束電源之數目均為-個， (b) °亥控制没備具有以下功能： =包子束電源供應—掃描㈣，該掃描錢為自該電 號束电源待供應至該電子束源之該掃描電壓的—原始信 料束監視器所量測的在一 γ方向分布中之 離子束電流密度之一平均值； 制流過該離子源之該等燈絲之燈絲電流以使 Γ #平均值實質上⑼―預設的預㈣子束電流密 度； 計异該Y方向分布之一 =5. # , ^ ^ ^ ^ 刀邛之决差5亥玦差為該離子束監視器 所1測的一 Y方向分布中$ # M工A Π77 w τ之雜子束電流密度與該預設 離子束電流密度之間的一差異； 判斷該計算所得t誤差切一預定容許誤差之一監視 3 i2XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 97 200828390 點及該監視點處一誤差的一正負號· 判斷對應於該所判斷之監視點之—掃描電厚. 基於該誤差之該被判斷的正負號，與該^ ::地增大對應於該量測得之離子束電流密度為 之-：描電壓處的該電子束之該掃描速度，且與該 比例地減小對應於該量測得之離子束電 二ΪΓ、二監視點之一掃描電壓處的該電子束之該 之描信號之一波形成形以使得在_ 有監視點處該誤差等於或小於該容 儲=亥成形掃描信號之資料及該等燈絲電 制設備所供應之該掃描信號二线=放大自該控 3.如申請專利範圍第！項之離子植入機 (a)該等電子束源及該等電 個， 私于束屯源之數目均為複數 (b )該控制設備具有以下功能： 等雁供應一掃描信號，該掃描信號為自該 寺包子束电源待供應至該等電子 原始信號; 子U之崎描電壓的- 計算由該離子束監視器所量測的在一 離子束電流密度之一平均值； 布中之 均勻地控制流過該離子源之該 得該計算平均值實質上等於一預絲電流以使 預5又的預定離子束電流密 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 98 200828390 度； 計算該γ方向分布之一每至 V . °、，该誤差為該離子束監視器 =流密度方：=離子束電流密度與該預設 判斷該計算所得之誤# 士 點及該監視點處—誤差的一正負"^#預定容許誤差之一監視 電=對應於該所判斷之監視料該電子束源，及該掃描 基於該誤差之該被判斷的正負號，與該 比例地增大對應於該量測 耘度成 監視點之—掃料束^錢為大之一 罐葚夕一於危 /私子束之该掃描速度，且與該 h 一“成比例地減小對應於該量測得之離早；二 流密度為小之-監視點之 之料束電 掃描速度，由此使該掃描信:K的/亥電子束之該 子束照射之實質上所有於成形以使得在該離 許誤差；A H 點處該誤差等於或小於該容 儲存該成形掃描信笋夕：欠2丨 ㈦該電子束電源中：每右等燈絲電流之資料，且 放大自該控制設備所佴庫吁放大器，該放大器 壓。 ^、應之該掃描信號以產生該掃描電 4. 一種離子植入機，苴 ::!方向，分別將 且在該γ方向上C設定為X方向及Υ方向， 尺寸大於在該X方向上之—尺寸的— 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 99 200828390 帶狀離子束被傳輸以照射-基板，籍此執行離子植入，該 離子植入機包含·· 一離子源，其具有驗在-電漿容器中產生—電弧放電 之-或多個燈絲，將一氣體引入至該電漿容器中，且產生 :Y方向尺寸大於該基板之—γ方向尺寸的該帶狀離子 束； 一-基板驅動設備’其在使得該離子束人射於該基板上的 ( 一植入位置處，在與該離子束之—主面相交之—方向上移 動该基板； -或多個電子束源，其產生一電子束且將該電子束發射 至該離子源之該電漿容器中以使該氣體離子化，由此產生 一電漿’且於該電漿容器中在該γ方向上掃描該電子束，· *或夕個電子束電源’其向該等電子束源供應用於控制 二，束之-產生量之—提取電壓及用於該掃描之 描電壓； …一離子束監視器，其處於該植入位置或該位置附近，量 '貝】"亥Υ方向上之複數個監視點處的該離子束之一 γ方向離 子束電流密度分布；及 ° =制=備’其具有以下一功能：藉由在基於該離子束 :視益之I測貧料而控制該等電子束電源以將由該電子 =產生之該電子束之一掃描速度保持於一實質上值 ^的值之同時執行以下至少其中—者：相對減小該離 於該離子束監視器所量測之—離子束電流密度為 、之監視點之一位置處的該電子束之該產生量；及 312χρ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 100 200828390 相對增大該離子源中對應於該離 離子壶帝、ώ a ώ a 丁米皿視為所量測之該 m、度為相對小之監視點之—位置處的該電 γ方^產生量’而均質化由該離子束監視器所量測:該 Y方向離子束電流密度分布。 、 5.如申請專利範圍第4項之離子植入機，其中 (a) 該等電子束源及該等電子束電源之數目均為—個， (b) 该控制設備具有以下功能： ::電子束電源供應一提取信號，該提取信號為自該電 〇电源待供應至该電子束源之該提取電壓的一原始信 號； 、 口 計算由該離子束監視器所量測的在—Y j向分布中之 離子束電流密度之一平均值； 均勻地控制流過該離子源之該等燈絲之燈絲電流以使 付遺计异平均值實f上特—預設的預定離子束電流密 度； 2算該Y方向分布之-誤差1誤差為該離子束監視器 斤畺測的y方向分布中之該離子束電流密度與該預設 離子束電流密度之間的一差異； 判斷该計异所得之誤差大於一預定容許誤差之一監視 點及§亥監視點處一誤差的一正負號; 判斷對應於該所判斷之監視點之一掃描電壓； 基於該誤差之該被判斷的正負號，與該誤差之一程度成 比例地減小對應於該量測得之離子束電流密度為大之一 監視點之一掃描電壓處的該提取電壓，且與該誤差之一程 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 101 200828390 度成比例地增大對應於該量測得之離子束電流密度為小 之-&視點之-掃描電誠㈣提取電壓，*此使該提取 信號之-波形成形以使得在該離子束照射之實質上所有 監視點處該誤差等於或小於該容許誤差；及 儲存該成形之提取信號之資料及該等燈絲電流 料，且 (C)A电子束電源具有一放大器，該放大器放大自該控 制設備所供應之該提取信號以產生該提取電壓。 6·如申請專利範圍第4項之離子植入機，其中 (a) 該等電子束源及該等電子束電源之數目均為複數 個， (b) 該控制設備具有以下功能： ^向該等電子束電源供應一提取信號，該提取信號為自該 等電子束電源待供應至該等電子束源之該提取電壓的一 原始信號； 計算由該離子束監視器所量測得的在一 γ方向分布中 之離子束電流密度之一平均值； 均勻地控制流過該離子源之該等燈絲之燈絲電流以使 得該計算平均值實質上等於一預設的預定離子束電流密 度； 計算該Y方向分布之一誤差，該誤差為該離子束監視器 所量測的一 γ方向分布中之該離子束電流密度與該預設 離子束電流密度之間的一差異； 判斷該計算所得之誤差大於一預定容許誤差之一監視 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 102 200828390 點及該監視點處一誤差的一正負號； 電^斷對應於為所判斷之監視點的該電子束源，及該掃描 誤差之該被判斷的正負號，與該誤差之—程度成 :二 於該量測得之離子束電流密度為大之- J1 ’二/4田電壓處的該提取電壓’且與該誤差之-程 :二增大對應於該量測得之離子束電流密度為小 二掃描電壓處的該提取電壓，由此使該提取 ::點严，：成，以使得在該離子束照射之實質上所有 監視點處5亥块是等於或小於該容許誤差；及 儲存該成形之提取作辨：欠 料，且 …之貝枓及該等燈絲電流之資 (C)該等電子束電源中之每—者具有—放 器放大自該控制設備所供岸 °° οχ 電壓。 胥八、應之该提取信號以產生該提取 包=如申請專利範圍第2或4項之離子植入機，其進一步 :加速/減速設備，其被裝設於使來自該離子源之 子束在该X方向上彎曲以分 ’、Α 該植入位置之間，藉由一靜:#動二之-分析電磁鐵與 „ , , 硭电％使該離子束在該X方向上 芩曲，且使该離子束加速或減速， 該加速/減速設備具有以在該離子束行進方向上自 游側開始排列第一電極、第二 的該第-電極至該第三電極，且極之一序列 隹4弟一電極與該第二電 312ΧΡ/發明說明書(補件)/97-01/96140934 103 200828390 極之間及該第二電極與該第三電極之間的兩個階段中使 該離子束加速或減速， 該第二電極由兩個電極構件來組態，該等電極構件跨越 該離子束之該路徑在該X方向上彼此相對，且被施加以不 同電位以使該離子束在該X方向上偏轉，且該第三電極被 沿具有m量之-離子束在該偏轉之後的—轨道而 裝設。 8.如中請專利範圍第丨至6項中任—項之離子植入機， 進一步包含： 一分析電磁鐵，其被裝設於該離子源與該植入位置之 間，且使來自該離子源之該離子束在該χ方向上彎曲以分 析一動量， 該分析電磁鐵包含： 二一線圈，其具有：跨越該離子束所通過之一射束路徑在 該X方向上彼此相對之一組本體部分；及使該等本體部分 在該Ζ方向上的末端部分彼此連接同時避開該射束路徑 之至少了組連接部分，該線圈產生一使得該離子束在該X 方向上彎曲之磁場，·及 二一輛:其共同地環繞該線圈之該等本體料之外側， "亥線圈具有-組態’其中在—扇狀圓柱形堆疊線圈中參 設-凹口部分而保留該等本體部分及該等連接部分，該堆 疊線圈藉，以下動作而被組態：在一層疊絕緣體之一外周 彖面上堆$主面沿該y方向所延伸之一絕緣薄片及 體薄片的疊層，同時使該等疊層以多亟來捲繞，·及在該堆 3ί2ΧΡ/發明說明書(補件)/97.6140934 心 200828390 疊之一外周緣面上形成一層疊絕緣體。 項之離子植入機 9 ·如申請專利範圍第1至6項中任一 進一步包含： 置之 以分 一分析電磁鐵，其被裝設於該離子源與該植入位 間，且使來自該離子源之該離子束在該χ方向上彎曲 析一動量， 該分析電磁鐵包含·· 第線圈，其為一鞍狀線圈而具有··跨越該離子束所 (之一射束路徑在該Χ方向上彼此相對且在該Υ方向上 覆盍該離子束之一侧的約一半或更多之一組本體部分；及 使该等本體部分在該ζ方向上的末端部分彼此連接同時 避開該射束路徑之一組連接部分，該第一線圈與一第二線 圈合作以產生一使得該離子束在該χ方向上彎曲之磁場； 該第二線圈，其為一鞍狀線圈而具有：跨越該射束路徑 在忒X方向上彼此相對且在該γ方向上覆蓋該離子束之另 L 一側的約一半或更多之一組本體部分；及使該等本體部分 在該ζ方向上的末端部分彼此連接同時避開該射束路徑 =一組連接部分，該第二線圈被裝設成在該γ方向上與該 第線圈重，且與該第一線圈合作以產生一使得該離子 束在違X方向上彎曲之磁場；及 一軛，其共同地環繞該第一線圈及該第二線圈之該等本 體部分之外側， 、 "亥第線圈及該第二線圈中之每一者具有一組態，其中 在一扇狀圓柱形堆疊線圈中裝設一凹口部分而保留該等 312xp/發明說明書(補件)/97-01/96140934 105 200828390 組：邛：及，接部分’該堆疊線圈藉由以下動作而被 方：所ί: 體之一外周緣面上堆疊-主面沿該Y 晶#以夕「ί/Γ緣薄片及導體薄片的疊層，同時使該等 疊 來捲繞;及在該堆疊之-外周緣一 ^ 至6項中任一項之離子植入 10·如申請專利範圍第 機，進一步包含·· 置之 以分 一分析電磁冑’其被裝設於該離子源與該植入 間’且使來自㈣子源之該離子束在該^向 析一動量， 該分析電磁鐵包含： 句二内層、㈣’其具有··跨越該離子束所通過之—射束路 仫在5亥X方向上彼此相對之一组本 .^ ^ ^ ^ 邻八ye 7 、且枣體邛刀，及使該等本體 2在該Z方向上的末端部分彼此連接同時避開該射束 從之-連接部分’該内層線圈產生—使得該離子束在該 入方向上彎曲之主磁場； -或多個第-外層線圈，其為鞍狀線圈而具有：處於★亥 内層線圈之外部且跨越該射束路徑在該x方向上彼此相 1之一組本體部分；及使該等本體部分在該z方向上的末 端部分彼此連接同時避開該射束路徑一組連接部分，該等 第一外層線圈產生一輔助或校正該主磁場之子磁場/、 -或多個第二外層線圈’其為鞍狀線圈而具有：處於該 内層線圈之外部且跨越該射束路徑在該x方向上 對之一組本體部分；及使該等本體部分在該z方向上的末 312xp/發明說明書(補件)/97·01/96140934 106 200828390 端部分彼此連接同時避開該射 广外層線圈被裝設成在該γ方向上：== 線圈重疊，且產生一辅助或校正該主一外層 及該等第二外声續固夕#雄丄 及專弟一外層線圈 ^ 卜I線圈之該等本體部分之外側， 該内層線圈，及g I楚 .,a z, 中之每一者c::，及該等第二外層線圈 U 一凹口部分而保留該等本體部分及該等遠圈： 堆疊線圈藉由以下動作 。刀，5亥 周续而μ仏田 被、、且心·在一層疊絕緣體之一外 周、、、彖面上堆豐一主面>VL兮V 士 Α ^ 導體薄片的晶思所延伸之一絕緣薄片及 _ 寻月的宜層，同時借望 疊之-Mm 多®來捲繞；在該堆 緣面卜^ 成—層#絕緣體；在該料之一外周 體薄^向所延伸之一絕緣薄片及導 豐層，同時使該等疊層以多阻來捲繞；及在該堆 且 外周緣面上形成一層疊絕緣體。 11並如申請專利範圍第i至6項中任一項之離子植入 摘：，其進一步包含·· 析電磁鐵’其被裝設於該離子源與該植入位置之 1且使來自遠離子源之該離子束在該X方向上響曲以分 析一動量， 該分析電磁鐵包含： 第内層線圈，其為一鞍狀線圈而具有··跨越該離子 束斤通過t #束路輕在該X方向上彼此相對且在該Y方 向上復蓋该離子束之一側的約一半或更多之一組本體部 312XP/__# (補件)抓_6140934 107 200828390 分；及使該等本體部分在該z方向上的末端部分彼此連接 彼此連接同時避開該射束路徑之-組連接部分，該第-線 圈〃第一内層線圈合作以產生一使得該離子束在該X 方向上彎曲之主磁場； 一第内層線圈，其為一鞍狀線圈而具有··跨越該射束 路徑在該X方向上彼此相對且在該¥方向上覆蓋該離子束 ^另一侧的約一半或更多之-組體部分;及使該等本體部 :在該Z方向上的末端部分彼此連接同時避開該射束路 徑之-組連接部分’該第二内層線圈被裝設成在該Y方向 ^與，第—内層線圈重疊，且與該第—内層線圈合作以產 生使仔該離子束在該x方向上彎曲之該主磁 外二或多個第-外層線圈，其為鞍狀線圈而具有：處於該 ^一内層線圈之外部且跨越該射束路徑在該x方向上彼 +之、、且本體部分，及使該等本體部分在該Z方向上 =末端部分彼此連㈣時㈣該射束路徑之—組連接部 二，该等第一外層線圈產生一辅助或校正該主磁場之子磁 個第二外層線圈，其為輕狀線圈而具有：處於該 弟:：層線圈之外部且跨越該射束路徑在該x方向上彼 目對之-組本體部分；及使該等本體部分在該2方向上 =末^部分彼此連接同時㈣該射束路徑之—組連接部 为，该等第二外層線圈被裝設成在 :層線圏重[且產生-輔助或校正該主磁場之;= 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 108 200828390 -軛，其共同地環繞該第—内層線圈及該第二内層線 圈’及该等第-外層線圈及該等第二外層線圈之該等本體 部分之外側， f第一内層線圈及該第一外層線圈中之每一者具有一 組恶，其中在一扇狀圓柱形堆疊線圈中裝設一凹口部分而 =留該等本體部分及該等連接部分，該堆疊線圈藉由以下 動作而被組態：在-層疊絕緣體之一外周緣面上堆疊一主 1沿該γ方向所延伸之—絕緣薄片及導體薄片的疊層，同 日寸使該等疊層以多E來捲繞；在該堆疊之一外周緣面上形 成一層疊絕緣體；在該堆疊之一外周緣面上堆疊一主面沿 该Y方向所延伸之-絕緣薄片及導體薄片的疊層，同時使 該等疊層以多阻來捲繞；及在該堆疊之一外周緣面上形成 一層疊絕緣體，且 "亥第一内層線圈及該第二外層線圈中之每一者具有一 組態，其中在一扇狀圓柱形堆疊線圈中裝設-凹口部分而 保留該等本體部分及該等連接部分，該堆疊線圈藉由以下 動作而被組態··在-層疊絕緣體之—外周緣面上堆疊一主 面沿該γ方向所延伸之一絕緣薄片及導體薄片的疊層，同 日:使該等疊層以多阻來捲繞;在該堆疊之一外周緣面上形 成一層疊絕緣體；在該堆疊之一外周緣面上堆疊一主面p 該^方向所延伸之一絕緣薄片及導體薄片的疊層，同時使 该寻豐層以多阻來捲繞；及在該堆疊之一外周緣面 一層疊絕緣體。 A如申請專利範圍第8項之離子植入機，其中該分析 πχρ/___補件)/97彻614賴 1〇9 以跨越該 中該分析 以跨越該 中該分析 以跨越該 中15.如中請專利範圍第11項之離子植人機，其中該分析 电磁鐵進—步包含—組磁極，其自妹向内凸出以跨越該 射束路控在該Y方向上彼此相對。 200828390 ::鐵進一步包含一組磁極，其自該軛向内凸出 射束路徑在該γ方向上彼此相對。 + 13.如中請專利範圍第9項之離子植入機，其 :磁鐵進一步包含一組磁極’其自該軛向内凸出 射束路徑在該γ方向上彼此相對。 币14.如申請專利範圍第1〇項之離子植入機，其 f磁鐵進一步包含-組磁極’其自該輛向内凸出 射束路徑在該γ方向上彼此相對。 312XP/發明說明書(補件)/97-01/96140934 110