(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバを画定する複数の壁を有するイオン源と、
前記チャンバの外部に前記壁の少なくとも一つに近接して配置された可動熱シールドとを備え、前記可動熱シールドは第１の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第１の位置及び前記第１の量より少ない第２の量の熱を反射して戻す第２の位置を有する、
イオン源の温度制御装置。
【請求項２】
前記複数の壁は底壁、開口を有する上壁、２つの端壁及び２つの側壁を備え、陰極が前記２つの端壁の一つに近接して配置され、且つ前記可動熱シールドが前記２つの端壁の一つに近接して配置されている、請求項１記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項３】
前記可動熱シールドは前記２つの端壁の内の第１の端壁の平面に平行な方向に移動し、前記第１の位置において、前記可動熱シールドは前記第１の端壁の一部分とオーバラップし、前記第２の位置において、前記可動熱シールドは前記第１の端壁のより小さい部分とオーバラップする、請求項２記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項４】
前記可動熱シールドは前記２つの端壁の内の第１の端壁に近接する枢支点を中心に回転し、前記第１の位置に置いて、前記可動熱シールドは前記第１の端壁と第１の角度を成し、前記第２の位置において、前記可動熱シールドは前記第１の端壁と前記第１の角度より大きい第２の角度を成す、請求項２記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項５】
前記複数の壁は底壁、開口を有する上壁、２つの端壁及び２つの側壁を備え、陰極が前記２つの端壁の一つに近接して配置され、且つ前記可動熱シールドが前記２つの側壁の一つに近接して配置されている、請求項１記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項６】
前記可動熱シールドは前記２つの側壁の内の第１の側壁の平面に平行な方向に移動し、前記第１の位置において、前記可動熱シールドは前記第１の側壁の一部分とオーバラップし、前記第２の位置において、前記可動熱シールドは前記第１の側壁のより小さい部分とオーバラップする、請求項５記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項７】
前記可動熱シールドは前記２つの側壁の内の第１の側壁に近接する枢支点を中心に回転し、前記第１の位置に置いて、前記可動熱シールドは前記第１の側壁と第１の角度を成し、前記第２の位置において、前記可動熱シールドは前記第１の側壁と前記第１の角度より大きい第２の角度を成す、請求項５記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項８】
前記可動熱シールドを前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動させるために前記可動熱シールドと連動するアクチュエータを更に備える、請求項１記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項９】
チャンバを画定する複数の壁を有するイオン源を備え、前記複数の壁は底壁、開口を有する上壁、２つの端壁及び２つの側壁を有し、陰極が前記２つの端壁の一つに近接して配置され、
前記チャンバの外部に前記２つの側壁のそれぞれに近接して各々が配置された２つの可動熱シールドを備え、前記２つの可動熱シールドの各々は第１の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第１の位置及び前記第１の量より少ない第２の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第２の位置を有し、且つ
前記可動熱シールドの各々と連動し、前記可動熱シールドの各々を前記第１の位置と前記第２の位置の間で前記側壁の平面に平行な方向に移動させるアクチュエータを備え、前記第１の位置において、前記可動熱シールドが前記側壁の一部分とオーバラップし、前記第２の位置において、前記可動熱シールドが前記側壁のより小さい部分とオーバラップする、
イオン源の温度制御装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータが前記可動熱シールドを独立に移動させる、請求項９記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータが前記可動熱シールドの各々を前記第１の位置と前記第２の位置の間の少なくとも一つの中間位置に移動させる、請求項９記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項１２】
前記可動熱シールドを前記第１の位置と前記第２の位置の間の所望の通路に沿って案内するレールを更に備える、請求項９記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項１３】
チャンバを画定する複数の壁を有するイオン源を備え、前記複数の壁は底壁、開口を有する上壁、２つの端壁及び２つの側壁を有し、陰極が前記２つの端壁の一つに近接して配置され、
前記チャンバの外部に前記２つの側壁のそれぞれに近接して各々が配置された２つの可動熱シールドを備え、前記２つの可動熱シールドの各々は第１の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第１の位置及び前記第１の量より少ない第２の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第２の位置を有し、且つ
前記可動熱シールドの各々と連動し、前記可動熱シールドの各々をそれぞれの枢支点を中心に回転させるアクチュエータを備え、前記第１の位置において、前記可動熱シールドはそれぞれの側壁と第１の角度を成し、前記第２の位置において、前記可動熱シールドはそれぞれの側壁と第１の角度より小さい第２の角度を成す、
イオン源の温度制御装置。
【請求項１４】
前記アクチュエータは前記可動熱シールドを独立に回転させる、請求項１３記載のイオン源の温度制御装置。
【請求項１５】
前記アクチュエータは前記可動熱シールドの各々を前記第１の位置と前記第２の位置の間の少なくとも一つの中間位置に回転させる、請求項１３記載のイオン源の温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【優先権主張】
【０００１】
本出願は２０１４年７月２日に出願された米国特許出願第１４／３２２，３５７号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示の実施形態はイオン源の温度を制御する装置に関し、より詳しくはイオン源の温度を動的に変更する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
イオン源はイオン源のチャンバに導入されるガスをイオン化するために使用される。典型的には、イオン源はチャンバを画定する複数の壁を有する。ガスはこのチャンバ内に導入される。チャンバはイオン生成機構も有する。一部の例では、このイオン生成機構は間接加熱陰極とすることができ、この陰極はチャンバ内のガスをイオン化する働きをする電子を放出する。
【０００４】
異なるガスは異なる温度で最も良くイオン化される。例えば、より大きい分子は、より小さいイオンより大きい分子イオンが生成されるように、より低い温度でイオン化されるのが好ましい。同様に、炭素ベースの種のような他の種は高い温度で最も良くイオン化される。さらに、イオン源の温度はイオン源の寿命又はビーム電流にも影響を与え得る。炭素のような種は低い温度でイオン化される場合にチャンバ内に残渣を生成し得る。
【０００５】
従って、人手の介入なしにイオン源の温度を比較的高い温度と低い温度の間で変えることができる装置を得るのが有利である。
【発明の概要】
【０００６】
イオン源の温度を制御する装置を開示する。前記イオン源はイオンが生成されるチャンバを画定する複数の壁を含む。前記イオン源の温度を制御するために一つ以上の可動熱シールドが前記チャンバの外部に配置される。前記可動熱シールドは熱を前記イオン源の方へ反射して戻すように設計された高温材料及び／又は耐熱材料で作られる。第１の位置において、これらの可動熱シールドは第１の量の熱を前記イオン源の方へ反射して戻すように配置される。第２の位置において、これらの可動熱シールドは前記第１の量より少ない第２の量の熱を前記イオン源の方へ反射して戻すように配置される。いくつかの実施形態では、前記可動熱シールドは第１及び第２の位置の間に位置する一つ以上の中間位置に配置することができる。
【０００７】
第１の実施形態による装置を開示する。本装置はチャンバを画定する複数の壁を有するイオン源と、前記チャンバの外部に前記壁の少なくとも一つに近接して配置された可動熱シールドとを備え、前記可動熱シールドは第１の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第１の位置及び前記第１の量より少ない第２の量の熱を反射して戻す第２の位置を有する。
【０００８】
第２の実施形態による装置を開示する。本装置は、チャンバを画定する複数の壁を有するイオン源を備え、前記複数の壁は底壁、開口を有する上壁、２つの端壁及び２つの側壁を有し、陰極が前記２つの端壁の一つに近接して配置され、前記チャンバの外部に前記２つの側壁のそれぞれに近接して配置された２つの可動熱シールドを備え、前記２つの可動熱シールドの各々は第１の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第１の位置及び前記第１の量より少ない第２の量の熱を反射して戻す第２の位置を有し、且つ前記可動熱シールドの各々と連動し、前記可動熱シールドを前記第１の位置と前記第２の位置の間で前記側壁の平面に平行な方向に移動させるアクチュエータを備え、前記第１の位置において、前記可動熱シールドが前記側壁の一部分とオーバラップし、前記第２の位置において、前記可動熱シールドが前記側壁のより小さい部分とオーバラップするよう構成されている。
【０００９】
第３の実施形態によれば、本装置は、チャンバを画定する複数の壁を有するイオン源を備え、前記複数の壁は底壁、開口を有する上壁、２つの端壁及び２つの側壁を有し、陰極が前記２つの端壁の一つに近接して配置され、前記チャンバの外部に前記２つの側壁のそれぞれに近接して配置された２つの可動熱シールドを備え、前記２つの可動熱シールドの各々は第１の量の熱を前記チャンバの方へ反射して戻す第１の位置及び前記第１の量より少ない第２の量の熱を反射して戻す第２の位置を有し、且つ前記可動熱シールドの各々と連動し、前記可動熱シールドの各々をそれぞれの枢支点を中心に回転させるアクチュエータを備え、前記第１の位置において、前記可動熱シールドはそれぞれの側壁と第１の角度を成し、前記第２の位置において、前記可動熱シールドはそれぞれ側壁と第１の角度より小さい第２の角度を成すように構成されている。
【００１０】
本発明の理解を容易にするために、参照により本明細書に組み込まれる添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａ−１Ｄは第１の実施形態による装置を示す。
【図２】図２Ａ−２Ｃは第２の実施形態による装置を示す。
【図３】図３Ａ−３Ｄは第３の実施形態による装置を示す。
【図４】図４Ａ−４Ｄは第４の実施形態による装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上述したように、イオン源はチャンバを画定する複数の壁を備える。いくつかの実施形態では、一以上のガスをチャンバ内に導入し、イオン化する。他の実施形態では、個体材料をチャンバ内に置き、スパッタリングしてイオンを生成し得る。これらの各実施形態では、イオンはチャンバ内で生成される。チャンバの壁の一つに設けられた開口によってイオンを抽出しワークピースへ向けることができる。
【００１３】
図１Ａ−１Ｃは第１の実施形態の装置１０を示す。装置１０はイオン源１００と一以上の可動熱シールド１７０，１７５を含む。イオン源１００はチャンバ１２０を画定する複数の壁を有する。イオン源１００は高さ、長さ及び幅を有する直方体の形状とし得る。イオン源１００は底壁１１１、対向上壁１１２、２つの対向側壁１１３，１１４（図３Ａ参照）及び２つの対向端壁１１５，１１６を有する。これらの壁はチャンバを画定し得る。他の実施形態では、チャンバは複数の区画に分離してもよい。「上」、「底」、「側」及び「端」という語を使用するが、それらはイオン源が所定の向きに配置されることを意味しない。それらは説明の便宜上使用されている。
【００１４】
上壁１１２はイオンを抽出する開口１３０を有する。開口１３０の外部に一以上の電極がある（図示せず）。これらの電極は正イオンをイオン源１００内から開口１３０を経てワークピース（図示せず）に向け引き出すように電気的にバイアスされる。
【００１５】
陰極１４０は一つの端壁１１５に配置し得る。典型的には、フィラメント（図示せず）はチャンバ１２０の残部から分離するために陰極１４０の背後に配置される。フィラメントは給電され、フィラメントから熱イオン電子を発生する。これらの電子は陰極１４０を叩き、陰極から電子を発生させチャンバ１２０内に放出させる。陰極１４０は電子をチャンバ１２０の方へ反発させるために負にバイアスし得る。
【００１６】
リペラ１５０を対向端壁１１６に配置し得る。リペラ１５０も、放出された電子をチャンバ１２０の中心の方へ反発させて戻すために負にバイアスし得る。このようにして、放出された電子が両端壁１１５，１１６で反発され、各電子がガス分子と衝突しイオンを形成する確率を最大にする。
【００１７】
上述したように、イオン源１００の温度はイオン源１００の寿命並びに選択したガスのイオン化に影響を与え得る。図１Ａはアクチュエータ１８０と連動する２つの可動熱シールド１７０，１７５を備える装置１００を示す。第１の可動熱シールド１７０は陰極１４０を有する端壁１１５に近接して配置される。第２の可動熱シールド１７５はリペラ１５０を有する端壁１１６に近接して配置される。
【００１８】
本明細書に記載する実施形態のすべてにおいて、これらの可動熱シールド１７０，１７５は低い熱伝導率を有する高耐熱材料を用いて製造し得る。例えば、可動熱シールド１７０，１７５はタングステン、モリブデン、ニッケル、タンタル、その合金、又は同種の材料で製造し得る。代わりに、プロセスを高めるために電子放出材料と熱伝導性材料の積層を用いてもよい。これらの材料は単独で用いても、効率を向上させるために基板にマウントしてもよい。これらの材料は単一のシート又は複数の層の形にしてもよい。タングステン、チタン及びステンレススチール等の材料をアセンブリとして使用しても、基板に固着してもよい。他の構成も可能であること勿論である。熱シールドは任意の高温高反射性材料からなり、熱をイオン源１００の方へ反射して戻すために使用することができる。加えて、これらの材料は必要に応じ積層にしても、基板に固着してもよい。
【００１９】
図１Ａは可動熱シールド１７０，１７５が両方とも第１の位置にある装置１００を示し、この場合には可動熱シールドは第１の量の熱をイオン源１００の方へ反射して戻すように配置されている。この配置は、可動熱シールド１７０，１７５がそれぞれの端壁１１５，１１６の大部分又は全体と近接もしくはオーバラップするときに起こり得る。図１Ａはそれぞれの端壁１１５，１１６の全体を覆う又はオーバラップする可動熱シールド１７０，１７５を示すが、他の実施形態も可能である。例えば、可動熱シールド１７０，１７５は第１の位置においてそれぞれの端壁１１５，１１６の一部分のみを覆う又はオーバラップすることができる。この第１の位置はイオン源１００の最大所望温度を達成するために選択することができる。
【００２０】
反射される熱の量は可動熱シールド１７０，１７５とそれぞれの端壁１１５，１１６との間のオーバラップの量に基づく。これは端壁１１５，１１６と可動熱シールド１７０，１７５との間の距離にも基づき得る。端壁とその対応する可動熱シールドとの間の間隙が小さいほど、反射される熱の量が大きくなる。更に、端壁１１５，１１６と可動熱シールド１７０，１７５の成す角度が小さいほど、反射され得る熱の量が大きくなる。言い方を変えれば、最大熱反射は端壁の平面とその対応する可動熱シールドの平面が互いに平行であるときに生じる。しかしながら、これらの構成要素が正確に平行である必要はない。実際には、端壁と対応する可動熱シールドとが若干の角度を成してもよい。しかしながら、角度が大きくなるほどチャンバの方へ反射されて戻る熱量が小さくなり得る。
【００２１】
第１の位置では、可動熱シールド１７０，１７５の位置に起因して、第１の量の熱がイオン源１００の方へ反射されて戻され、チャンバ１２０は第１の動作温度にされる。いくつかの実施形態では、この第１の動作温度は最大所望温度にし得る。
【００２２】
図１Ｂは両可動熱シールドが第２の位置にある装置１０を示す。この第２の位置は第１の量より少ない第２の量の熱をイオン源１００の方へ反射するために選択される。この第２の位置では、第１の位置の場合よりオーバラップが少ない。いくつかの実施形態では、端壁１１５，１１６と可動熱シールド１７０，１７５が殆ど又は全くオーバラップしない。これは反射される熱を減少する。この第２の位置では、チャンバ１２０の温度を最小所望温度にし得る。言い換えれば、第１の位置では可動熱シールド１７０，１７５はそれぞれの端壁１１５，１１６の一部分とオーバラップするが、第２の位置では可動熱シールド１７０，１７５はそれぞれの端壁１１５，１１６のより小さい部分とオーバラップする。
【００２３】
いくつかの実施形態では、可動熱シールド１７０，１７５を第１の位置と第２の位置との間で移動させるためにアクチュエータ１８０を使用する。このアクチュエータ１８０は任意の通常のモータ、例えばステップモータ、サーボモータ、又は固定のストローク又は複数のストロークを有する空気圧シリンダーとし得る。シリンダーの場合には、第１の位置及び第２の位置はストロークの終点に決めてよい。
【００２４】
直線運動を使用する実施形態のいずれにおいても、可動熱シールドは一組のレール又はブッシュと連携し、可動熱シールドが所望の通路に沿って移動できるようにする。例えば、図１Ａ−１Ｄにおいて、可動熱シールドが所望の通路に沿って摺動するように一組のレール又はブッシュを各可動熱シールド１７０，１７５の両側に配置することができる。
【００２５】
従って、この移動は複数の方法で達成することができる。例えば、この移動は空気圧式、歯車式又はステップモータ式とし得る。よって、アクチュエータ１８０は可動熱シールド１７０，１７５を所望の通路に沿って平行移動し得る任意の装置とし得る。
【００２６】
加えて、この移動は案内しなくても、レール又はブッシュで案内してもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１８０を使用しないで、可動熱シールド１７０，１７５を手動で移動するようにしてもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態では、各可動熱シールドに対して正確に２つの位置があり、それらの位置は図１Ａ−Ｂに示されている。いくつかの実施形態では、２つの可動熱シールド１７０，１７５は一致して移動される。加うるに、他の実施形態では、第１の可動熱シールド１７０と第２の可動熱シールド１７５は、それらを異なる位置にし得るように、独立に移動可能にしてもよい。
【００２８】
例えば、図１Ｃは、第１の可動熱シールド１７０が第１の位置にあるが第２の可動熱シールド１７５が第２の位置にある装置１０の配置を示す。この配置では、チャンバ１２０の温度は図１Ａの配置で達成される温度と図１Ｂの配置で達成される温度の間の温度になる。また、別の配置では、第１の可動熱シールド１７０を第２の位置にし、第２の可動熱シールド１７５を第１の位置にすることができる。従って、２つの独立に制御され且つそれぞれ正確に２つの動作位置を有する可動熱シールドを用いることによって、４つの異なる配置を生成することができる。
【００２９】
別の実施形態では、可動熱シールド１７０，１７５の各々を第１の位置と第２の位置の間に位置する少なくとも一つの中間位置に移動させることができる。図１Ｄは、可動熱シールド１７０，１７５が第１の位置（図１Ａ）と第２の位置（図１Ｂ）の間の中間位置に配置されている配置を示す。この配置では、チャンバ１２０は図１Ａで達成される温度と図１Ｂで達成される温度の中間温度を達成することができる。いくつかの実施形態では少なくとも一つのこのような中間位置が存在する。他の実施形態では、複数の中間位置が存在し、チャンバ１２０の温度をより細かく制御することができる。例えば、ステップモータを用いて、可動熱シールド１７０，１７５を第１の位置と第２の位置の間の任意の位置に移動させることができる。これらの中間位置において、可動熱シールド１７０，１７５はそれぞれの端壁１１５，１１６の一部分とオーバラップし、その部分は第１の位置でオーバラップされる部分より小さいが第２の位置でオーバラップされる部分より大きい。
【００３０】
図１Ａ−１Ｄはそれぞれの端壁１１５，１１６に近接して配置された２つの可動熱シールド１７０，１７５を用いる装置１０を示すが、他の実施形態も可能である。例えば、いくつかの実施形態では、一つの可動熱シールドのみが端壁１１５，１１６の一つに近接して配置される。一実施形態では、リペラ１５０の配置される端壁１１６は対向端壁１１５より低い温度になり得るので、可動熱シールド１７５がこの端壁１１６の近くに配置される。別の実施形態では、可動熱シールド１７０が陰極１４０の位置する端壁１１５の近くに配置される。
【００３１】
更に、図１Ａ−１Ｄは、各端壁とその対応する可動熱シールドとのオーバラップ量を変化させることによってイオン源１００の温度を制御する装置１０を示す。この制御は可動熱シールドを端壁１１５，１１６の平面に平行又はほぼ平行な方向に移動させることによって達成される。図１Ａ−１Ｄに示す配置では、可動熱シールド１７０，１７５は垂直方向に移動される。
【００３２】
しかしながら、イオン源の方へ反射されて戻る熱の量を制御するために他の機構を使用することもできる。例えば、図２Ａ−２Ｃに示す別の実施形態では、装置２０は端壁とその対応する熱シールドとの間の距離が変化される。言い換えれば、オーバラップ量を変化させるために装置２０の可動熱シールド１７０，１７５を（図１Ａ−１Ｄに示すように）垂直方向に移動させる代わりに横方向に移動させる。言い換えれば、可動熱シールド１７０，１７５は端壁１１５，１１６の平面に直角の方向に移動される。
【００３３】
端壁１１５，１１６と対応する可動熱シールド１７０，１７５との間の距離が図２Ａに示す第１の位置にあるとき、第１の量の熱がイオン源の方へ反射されて戻される。これに対し、端壁１１５，１１６と対応する可動熱シールド１７０，１７５との間の距離が図２Ｂに示す第２の位置にあるとき、第１の量より少ない第２の量の熱がイオン源の方へ反射されて戻される。上述したように、いくつかの実施形態では、図２Ｃに示すように第１の位置と第２の位置の間の中間位置がある。
【００３４】
従って、装置２０では、可動熱シールド１７０，１７５とそれぞれの端壁１１５，１１６とのオーバラップ量を制御する代わりにそれらの間の距離間隔が制御される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、可動熱シールド１７０，１７５は、それらを異なる位置にし得るように独立に制御可能にし得る。例えば、一方の可動熱シールドを第１の位置にするとともに、他方の可動熱シールドを第２の位置にすることができる。別の実施形態では、上述したように、一つの可動熱シールドのみを存在させてもよい。更に別の実施形態では、可動熱シールドを縦方向及び横方向の両方向に移動可能にしてもよい。
【００３６】
上述したように、図２Ａ−２Ｃは２つの熱シールド１７０，１７５を示すが、一つの熱シールドのみを使用する他の実施形態もある。
【００３７】
図１Ａ−１Ｄ及び図２Ａ−２Ｃは可動熱シールド１７０，１７５がそれぞれの端壁１１５，１１６に近接して配置されている装置２０を示すが、他の実施形態も可能である。例えば、図３Ａ−３Ｄは可動熱シールド２００，２０５がそれぞれの側壁１１３，１１４に近接して配置されている装置３０を示す。いくつかの実施形態では、側壁１１３，１１４は端壁１１５，１１６より大きい表面積を有し得る。従って、これらの実施形態では可動熱シールドの効果がより顕著になり得る。
【００３８】
図３Ａは、可動熱シールド２００，２０５が第１の位置にあり、第１の量の熱がイオン源１００の方へ反射されて戻される装置３０を示す。図３Ｂは、可動熱シールド２００，２０５が第２の位置にあり、第１の量より少ない第２の量の熱がイオン源１００の方へ反射されて戻される装置３０を示す。可動熱シールド２００，２０５はそれぞれの側壁１１３，１１４とオーバラップし、第１の位置におけるオーバラップの量の方が第２の位置におけるオーバラップの量より大きい。図１Ａ−１Ｄ及び図２Ａ−２Ｃの実施形態と同様に、アクチュエータ１８０を用いて可動熱シールド２００，２０５を第１の位置と第２の位置の間で移動させることができる。上述したように、可動熱シールド２００，２０５の移動はそれぞれの側壁１１３，１１４の平面に平行もしくはほぼ平行にし得る。
【００３９】
図３Ｃに示すように、いくつかの実施形態では、可動熱シールド２００，２０５は独立に制御可能であるため、第１の可動熱シールド２００を第１の位置にするとともに、第２の可動熱シールド２０５を第２の位置にすることができる。代わりに、第２の可動熱シールド２０５を第１の位置にするとともに、第１の可動熱シールド２００を第２の位置にすることができる。
【００４０】
図３Ｄは、可動熱シールド２００，２０５が第１の位置と第２の位置の間に位置する中間位置にある装置３０を示す。上述したように、いくつかの実施形態では、少なくとも一つのこのような中間位置がある。他の実施形態では、複数の中間位置があり、チャンバ１２０の温度をより細かく制御し得る。
【００４１】
図に示されていないが、可動熱シールド２００，２０５は、図２Ａ−２Ｃに示す機構と同様に、横方向に（又は側壁１１３，１１４の平面に対して直角方向に）移動させてもよい。
【００４２】
図に示されていないが、装置３０のいくつかの実施形態では一つの熱シールドのみを使用してもよい。
【００４３】
加えて、図１Ａ−１Ｄ及び図３Ａ−３Ｄの実施形態に示す装置は組み合わせて、可動熱シールドを端壁１１５，１１６及び側壁１１３，１１４に近接して設けてもよい。一実施形態では、これらの可動熱シールド１７０，１７５，２００，２０５はすべて独立に移動可能にし得る。別の実施形態では、これらの可動熱シールドは対として移動可能にし、可動熱シールド１７０，１７５が一致して移動されるとともに可動熱シールド２００，２０５が一致して移動されるようにすることができる。一代替実施形態では、これらの可動熱シールドは端壁及び側壁の平面に平行な方向（すなわち、図１Ａ−１Ｄ及び３Ａ−３Ｄに示すように垂直方向）に移動可能にし得る。別の実施形態では、これらの可動熱シールドは端壁及び側壁の平面に直角の方向（すなわち、図２Ａ−２Ｃに示すように横方向）に移動可能にし得る。
【００４４】
更に、可動熱シールドは、必要に応じ底壁１１１に近接して配置してもよい。上記の任意の可動熱シールドと同様に、この可動熱シールドも底壁１１１の平面に平行に、又はその平面に直角に移動可能にしてよい。
【００４５】
図１Ａ−１Ｄ、図２Ａ−２Ｃ及び図３Ａ−３Ｄの実施形態に示す装置はすべてが直線通路に沿って移動する可動熱シールドを示している。しかしながら、他の実施形態も可能である。例えば、図４Ａ−４Ｄは可動熱シールド３００，３０５が回転可能に枢支されている装置４０を示す。図４Ａにおいて、装置４０はその可動熱シールド３００，３０５が第１の位置にあり、この位置では第１の量の熱がイオン源１００の方へ反射されて戻される。一実施形態では、可動熱シールド３００，３０５は側壁１１３，１１４に平行であるが、他の角度にすることもできる。更に、図４Ａ−４Ｄは可動熱シールド３００，３０５が側壁１１３，１１４に近接して配置されている装置４０を示すが、これらの可動熱シールドは端壁１１５，１１６に近接して配置してもよい。別の実施形態では、可動熱シールドは必要に応じこれらの４つの壁のすべてに近接して配置してもよい。
【００４６】
図４Ｂは、可動熱シールド３００，３０５が第２の位置にある装置４０を示し、この位置では第１の量より少ない量の熱がイオン源１００の方へ反射されて戻される。これは、側壁１１３，１１４と対応する可動熱シールド３００，３０５との成す角度を大きくすることによって達成される。図４Ｂは約４５°の角度を示すが、他の角度も可能である。第２の位置の角度は所望の最低温度を達成するように選択し得る。
【００４７】
言い換えれば、第１の位置では、可動熱シールド３００，３０５はそれぞれの側壁１１３，１１４と第１の角度を成す。第２の位置では、可動熱シールド３００，３０５はそれぞれの側壁１１３，１１４と第１の角度より大きい第２の角度を成す。
【００４８】
この回転運動は可動熱シールド３００，３０５と連動するアクチュエータ１８０を用いて達成される。可動熱シールド３００，３０５の各々はそれぞれの枢支点に回転可能に枢支し得る。これは車軸、ヒンジ又は他のピボット機構で構成し得る。角度が大きくなると、より多量の熱がチャンバ１２０に到達しない方向に反射される。従って、角度の増大はチャンバ１２０の方へ反射して戻す熱量を減少し、温度の低下をもたらす。
【００４９】
上述したように、装置４０の可動熱シールド３００，３０５は独立に移動可能にしてもよい。図４Ｃでは、第１の可動熱シールド３００が第１の位置に位置するが、第２の可動熱シールド３０５は第２の位置に位置する。代わりに、第１の可動熱シールド３００は第２の位置に位置するが、第２の可動熱シールド３０５は第１の位置に位置するようにしてもよい。
【００５０】
いくつかの実施形態では、可動熱シールド３００，３０５は、図４Ｄに示すように、第１の位置と第２の位置の間の中間位置に移動可能にしてもよい。上述したように、いくつかの実施形態では、複数の中間位置があり、チャンバ１２０の温度をより細かく制御し得る。中間位置では、可動熱シールド３００，３０５とそれぞれの側壁１１３，１１４との成す角度は第１の角度と第２の角度の間になる。
【００５１】
図に示されていないが、装置４０の実施形態には一つの熱シールドのみを用いるものもある。
【００５２】
本明細書に記載した実施形態は、イオン源を複数の異なる温度で動作させるのが望ましい場合に有益である。可動熱シールドを移動させることによって、イオン源１００を複数の温度で動作させることができる。加えて、可動熱シールドの使用は、比較的低い温度から比較的高い温度への転移に要する時間を他の場合より大幅に短くすることができる。更に、これはイオン源の変更なしに実施可能である。
【００５３】
加えて、上記の実施形態は陰極とリペラを有するイオン源を示すが、本開示はこの実施形態に限定されない。イオンがチャンバ内で生成される場合には他のタイプのイオン源も本装置とともに用いてよい。例えば、いくつかの実施形態では、イオン源内でイオンを生成するためにＲＦエネルギーを用いてもよい。この実施形態においても可動熱シールドを一以上の壁に近接して配置してもよい。
【００５４】
本発明は本明細書に記載された特定の実施形態によって範囲を限定されるものではない。実際に、本明細書に記載された実施形態に加えて、本発明の他の様々な実施形態および変更例が前述の記載および添付図面から当業者には明らかであろう。したがって、このような他の実施形態および変更例は、本発明の範囲内に含まれることを意図している。さらに、本発明は、特定の目的のための、特定の環境における、特定の実施形態の文脈で本明細書に記載されているが、その有用性は特定の実施形態に限定されるものでなく、本発明は多くの目的のために多くの環境で有益に実装し得ることは当業者に認識されよう。従って、以下に記載する特許請求の範囲は、本明細書に記載された本発明の全範囲及び精神に鑑みて解釈されるべきものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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