(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレートであって、該引き出しプレートは第１のアパーチャと第２のアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと処理対象物である基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のイオンビームと第２のイオンビームとを画定するように構成される、引き出しプレートと、
前記プラズマチャンバの外側かつ前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された隠れ偏向電極と、
該隠れ偏向電極にバイアス電圧を印加するための隠れ偏向電極の電源であって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、隠れ偏向電極の電源と、を備え、
前記引き出しプレートは、前記第１のアパーチャの外側の前記引き出しプレートの第１の外側部分、及び、前記第２のアパーチャの外側で前記第１の外側部分と同一平面上にある前記引き出しプレートの第２の外側部分をさらに含み、前記中間部分は、前記第１の外側部分及び前記第２の外側部分と同一平面上にない、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記引き出しプレートは、前記第１のアパーチャを画定する前記第１の外側部分と前記中間部分のエッジとの間に第１のプラズマメニスカスを形成し、及び、前記第２のアパーチャを画定する前記第２の外側部分と前記中間部分のエッジとの間に第２のプラズマメニスカスを形成し、それぞれから前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームが形成される、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記隠れ偏向電極に隣接して、前記プラズマチャンバの外側に配置され、前記引き出しプレート及び前記隠れ偏向電極から電気的に絶縁される、隠れ集束電極を、さらに備える、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記隠れ集束電極は、前記中間部分に隣接して配置される第３のアパーチャを含み、該第３のアパーチャは、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームが、前記第３のアパーチャを通過することを可能にするように構成される、請求項３記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記隠れ集束電極に第２のバイアス電圧を印加するための第２の隠れ偏向電極の電源を、さらに備え、前記隠れ集束電極に印加される該第２のバイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームの前記入射角の範囲及び前記平均入射角の内の１つ以上を調整するように構成される、請求項４記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記引き出しプレートは第３のアパーチャと第４のアパーチャと該第３のアパーチャと該第４のアパーチャとの間の第２の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、前記引き出し電圧が前記引き出しプレートと処理対象物である前記基板との間に印加される時に、前記第３のアパーチャと前記第４のアパーチャとは第３のイオンビームと第４のイオンビームとを画定するように構成され、
前記プラズマ処理装置は、さらに、
前記プラズマチャンバの外側かつ前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された第２の隠れ偏向電極と、
前記隠れ偏向電極に印加される前記バイアス電圧とは独立に、該第２の隠れ偏向電極に第２のバイアス電圧を印加するための第２の隠れ偏向電極の電源と、を備える、請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
プラズマチャンバ内にプラズマを生成する該プラズマチャンバに連結されたプラズマ源と、
前記プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレートであって、該引き出しプレートは第１のアパーチャと第２のアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと処理対象物である基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のイオンビームと第２のイオンビームとを画定するように構成される、引き出しプレートと、
前記プラズマチャンバの外側かつ前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された隠れ偏向電極と、
該隠れ偏向電極にバイアス電圧を印加するための隠れ偏向電極の電源であって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、隠れ偏向電極の電源と、を備え、
前記引き出しプレートは、前記第１のアパーチャの外側の前記引き出しプレートの第１の外側部分、及び、前記第２のアパーチャの外側で前記第１の外側部分と同一平面上にある前記引き出しプレートの第２の外側部分をさらに含み、前記中間部分は、前記第１の外側部分及び前記第２の外側部分から離れて前記プラズマチャンバの中へ延び、かつ、前記中間部分は、前記第１の外側部分及び前記第２の外側部分と同一平面上にない、
プラズマ処理システム。
【請求項８】
前記隠れ偏向電極に隣接して、前記プラズマチャンバの外側に配置され、前記引き出しプレート及び前記隠れ偏向電極から電気的に絶縁される、隠れ集束電極を、さらに備え、
前記隠れ集束電極は、前記隠れ偏向電極に隣接して配置される第３のアパーチャを含み、該第３のアパーチャは、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームが、前記第３のアパーチャを通過することを可能にするように構成され、
前記隠れ偏向電極及び前記隠れ集束電極は、前記引き出しプレートの前記中間部分に垂直な方向に、独立に動くように各々構成される、請求項７記載のプラズマ処理システム。
【請求項９】
前記隠れ集束電極に第２のバイアス電圧を印加するための第２の隠れ偏向電極の電源を、さらに備え、前記隠れ集束電極に印加される該第２のバイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームの前記入射角の範囲及び前記平均入射角の内の１つ以上を調整するように構成され、
前記隠れ偏向電極及び前記隠れ集束電極は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームの前記入射角の範囲及び前記平均入射角を互いに独立に調整するために、同時に使用する、請求項８記載のプラズマ処理システム。
【請求項１０】
複数の隠れ偏向電極及びマルチアパーチャ隠れ集束電極を、さらに備え、
前記複数の隠れ偏向電極は、互いに独立に偏向電圧を受けるように構成され、
前記マルチアパーチャ隠れ集束電極は、それぞれの前記複数の隠れ偏向電極に隣接する複数のアパーチャを含み、
前記複数の隠れ偏向電極及び前記マルチアパーチャ隠れ集束電極は、第１の集束電極アパーチャを通して向けられるイオンビームの第１の対の第１のイオン角度分布が、第２の集束電極アパーチャを通して向けられるイオンビームの第２の対の第２のイオン角度分布と異なる、複数の対のイオンビームを生成するように、構成される、請求項７記載のプラズマ処理システム。
【請求項１１】
隠れ偏向電極を用いて基板に向けられるイオンビームを制御する方法であって、該方法は、
前記基板を含む処理チャンバに隣接するプラズマチャンバ内にプラズマを生成するステップと、
前記プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレートを設けるステップであって、該引き出しプレートは第１のアパーチャと第２のアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと処理対象物である前記基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のイオンビームと第２のイオンビームとを画定するように構成される、ステップと、
前記プラズマチャンバの外側かつ前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された前記隠れ偏向電極を配置する、ステップと、
該隠れ偏向電極にバイアス電圧を印加するステップであって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、ステップと、
前記第１のアパーチャ及び前記第２のアパーチャを配置して、前記基板の平面に対して各々が非ゼロの角度を形成するそれぞれの第１のアパーチャ平面及び第２のアパーチャ平面を画定する、ステップと、を備える、
イオンビームを制御する方法。
【請求項１２】
第３のアパーチャと第４のアパーチャと該第３のアパーチャと該第４のアパーチャとの間に配置された第２の中間部分とを設けるステップであって、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、前記引き出し電圧が前記引き出しプレートと処理対象物である前記基板との間に印加される時に、前記第３のアパーチャと前記第４のアパーチャとは第３のイオンビームと第４のイオンビームとを画定するように構成されるステップと、
前記プラズマチャンバの外側かつ前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された第２の隠れ偏向電極を設けるステップと、
前記プラズマチャンバから隠され、前記引き出しプレート、前記隠れ偏向電極及び前記第２の隠れ偏向電極から電気的に絶縁されたマルチアパーチャ隠れ集束電極を設けるステップであって、前記マルチアパーチャ隠れ集束電極は、前記隠れ偏向電極に隣接した第１の集束電極アパーチャ及び前記第２の隠れ偏向電極に隣接した第２の集束電極アパーチャを有するステップと、を備え、
前記隠れ偏向電極、前記第２の隠れ偏向電極及び前記マルチアパーチャ隠れ集束電極は、前記第１の集束電極アパーチャを通して向けられるイオンビームの第１の対の第１のイオン角度分布が、前記第２の集束電極アパーチャを通して向けられるイオンビームの第２の対の第２のイオン角度分布と異なる、複数の対のイオンビームを生成するように、構成される、請求項１１記載のイオンビームを制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施態様はプラズマ処理装置に関し、特に、隠れ集束電極と共に隠れ偏向電極を用いる、プラズマ源から引き出されたリボンイオンビームのイオン角度分布（平均角度及び角拡散）の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオンを有する基板を処理するために用いる従来の装置は、ビームラインイオン注入機及びプラズマ浸漬イオン注入ツールを含む。両方共、エネルギーの範囲にわたってイオン注入するために適切である。ビームラインイオン注入機において、源からイオンが引き出され、質量分析され、次いで、基板の表面へ運ばれる。プラズマ浸漬イオン注入装置において、基板は同じチャンバ内に配置され、プラズマは基板に隣接して生成される。基板はプラズマに対し負の電位に設定され、基板の正面でプラズマシースを横切るイオンは、垂直な入射角で基板に衝突する。近年、引き出されたイオンの角度分布（ＩＡＤ）の制御を可能にする新しい処理装置が開発された。この装置において、イオンはプラズマチャンバから引き出されるが、しかし、基板が、イオン源から遠隔に配置され、プラズマチャンバに近接して配置されるビームラインとは違っている。プラズマに近接して置かれる引き出しプレートに配置された特殊形状のアパーチャを通して、イオンが引き出される。アパーチャの形状を変えることにより、イオン角度分布、すなわち、イオン分布の平均角度及び角拡散、の変更を可能にする。これは、３次元構造で基板を処理するのに適切であり得て、すなわち、３次元構造は表面特徴を示し、その側壁は、注入、蒸着、エッチング又は他の処理の目的のため、イオンにさらされる。そのような側壁を処理するために、特定の形状及びサイズのアパーチャを通してイオンが引き出されて、イオンビーム幅及びイオン角度分布を生成する。通常、アパーチャは、３〜３０ｍｍの高さと３５０〜４００ｍｍの幅を有するリボンイオンビームが引き出されるように、細長い形状を有する。イオンビームが処理される基板（例えば、３００ｍｍのSiウエハー）より幅広の場合、処理ステップは、リボンビームの正面に基板を通すことにより、一度に達成することができる。より多くの処理が望ましい場合、必要なだけ多く、ビームの正面に基板を前後に通す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
他方では、ビーム形状及びビーム電流に加えて、プラズマ処理システムにおいては、イオン角度分布（ＩＡＤ）に対する制御をさらに設けることが望ましい。本改良が必要とされることは、これら及び他の考慮に関して、である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この「発明の概要」は、以下の「発明を実施するための形態」の欄で更に説明する簡単な形態での概念の選択を提供するために開示するものである。この「発明の概要」は、特許請求の範囲の重要な特徴又は基本的な特徴を特定するものでもなく、特許請求の範囲の対象範囲を決定するのに用いられるものでもない。
【０００５】
一実施態様において、処理装置は、プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレートであって、該引き出しプレートは第１のアパーチャと第２のアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のイオンビームと第２のイオンビームとを画定するように構成される、引き出しプレートと、前記プラズマチャンバの外側の前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された隠れ偏向電極と、該隠れ偏向電極にバイアス電圧を印加するための隠れ偏向電極の電源であって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、隠れ偏向電極の電源と、を含むことができる。
【０００６】
一実施態様において、プラズマ処理システムは、プラズマチャンバ内にプラズマを生成する該プラズマチャンバに連結されたプラズマ源と、前記プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレートであって、該引き出しプレートは第１のアパーチャと第２のアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のイオンビームと第２のイオンビームとを画定するように構成される、引き出しプレートと、前記プラズマチャンバの外側の前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された隠れ偏向電極と、該隠れ偏向電極にバイアス電圧を印加するための隠れ偏向電極の電源であって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、隠れ偏向電極の電源と、を含むことができる。
【０００７】
さらなる実施態様において、基板に備えられる隠れ偏向電極を用いてイオンビームを制御する方法であって、該方法は、前記基板を含む処理チャンバに隣接するプラズマチャンバ内にプラズマを生成するステップと、前記プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレート設けるステップであって、該引き出しプレートは第１のアパーチャと第２のアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間に配置された中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと前記基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のイオンビームと第２のイオンビームとを画定するように構成される、ステップと、前記プラズマチャンバの外側の前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された前記隠れ偏向電極を配置する、ステップと、該隠れ偏向電極にバイアス電圧を印加するステップであって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、ステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施形態による処理装置の縦断面図（Ｏｙｚ平面）を示す。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による図１Ａの処理装置の引き出し光学系の上面図を示す。
【図１Ｃ】例示的イオン角度分布を示す。
【図１Ｄ】別の例示的イオン角度分布を示す。
【図１Ｅ】本発明の実施形態による図１Ａの処理装置のイオン引き出し領域の分解断面図（Ｏｙｚ平面）を示す。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは、図１Ａの処理装置用の動作シナリオを示し、２ｋＶの引き出し電圧並びに０、−２００及び−４００ボルトのバイアス電圧の引き出し領域におけるビームレット、形状及び静電電位分布を例示する。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、図１Ａの処理装置の図２Ａ〜図２Ｃの動作シナリオに関するイオンビームの放射率のモデリング結果を示す。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、図１Ａの処理装置の図２Ａ〜図２Ｃの動作シナリオに関するイオン角度分布を示す。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、図１Ａの処理装置の様々な実施形態による隠れ偏向電極及び隠れ集束電極を有する処理装置の３つの異なる動作シナリオに関する電極の配置、ビームレットの形状及び静電電位分布を示す。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、図５Ａ〜図５Ｃのシステム用の隠れ偏向電極及び隠れ集束電極への様々なバイアス電圧の組合せに対するウエハー表面でのリボンイオンビーム角度分布のモデリング結果を示す。
【図７】図７Ａ〜図７Ｂは、図１Ａの処理装置の様々な実施形態による引き出し形状を備える多数の隠れ偏向電極を有するイオン注入機の電極配置、ビームレット形状及び静電電位分布を示す。
【図８】図８Ａ〜図８Ｂは、図１Ａの処理装置の様々な実施形態による多数の隠れ偏向電極及び隠れ集束電極を有するイオン注入機の電極配置、ビームレット形状及び静電電位分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下において、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。しかしながら、本発明は多くの異なる形態に実施することが可能であり、本明細書に記載する実施形態にのみ限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示を徹底的且つ完全なものとし、本発明の要旨を当業者に十分に伝えるために設けられている。図面において、同等の番号は全図を通して同等の要素を示す。
【００１０】
本明細書に記載する実施形態は、隠れ偏向電極を用いて、基板に向けられるイオンの角度分布を制御するための装置、システム及び方法を提供する。特に、本実施形態は、プラズマからイオンビームを発生し、そのイオン角度分布（ＩＡＤ）を制御するための新規な引き出しシステムを提供する。用語「イオン角度分布」は、基板に対する垂線のような基準方向に対するイオンビームのイオンの平均入射角を言うとともに、平均入射角を中心とする入射角の分布の幅又は範囲も言い、略して、「角拡散」の用語とする。本明細書に開示する実施形態において、新規な引き出しシステムは、プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレートであって、該引き出しプレートは第１の細長いアパーチャと第２の細長いアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のリボンイオンビームと第２のリボンイオンビームとを画定するように構成される、引き出しプレートと、前記プラズマチャンバの外側の前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された隠れ偏向電極と、該隠れ偏向電極にバイアス電圧を印加するための隠れ偏向電極の電源であって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、隠れ偏向電極の電源と、を含むことができる。以下に詳細に述べるように、イオンビームの入射角は、引き出しシステムに印加される電圧を調整することにより、及び／又は、引き出しシステムの様々なコンポーネントの位置決めを調整することにより、プラズマ密度（すなわち、ガス圧及び／又はRF電力）を調整することにより、又は、全てを調整することにより、制御される。メニスカスを通してプラズマから引き出されるイオンが隠れ偏向電極に衝突しないときに、隠れ偏向電極は、プラズマチャンバ又はプラズマから「隠れている」と見なすことができる。
【００１１】
高アスペクト比の半導体構造のプラズマ処理用に、所与の装置、システム及び方法は、イオン角度分布（ＩＡＤ）が、「その場」（in situ）制御されることができ、引き出し光学構成要素を打たずに導かれることができる、イオンビームを有する利益を提供する。
【００１２】
これは、引き出し電極に設けられた引き出しアパーチャに隣接するプラズマに浸されたバイアス偏向電極を用いることにより、イオン角度分布を制御する処理システムとは対照的である。この場合、プラズマ内のバイアス電極の配置のため、動作中、特に、高バイアス電圧で、バイアス電極は高エネルギーイオン衝撃にさらされる。結果として、バイアス電極の材料はスパッタされ得る。スパッタ原子は凝固して小粒子を形成することができ、小粒子は処理基板上に蒸着し処理に悪影響を与える。
【００１３】
プラズマから正イオンを引き出すために、基板を接地しプラズマチャンバを正の電位に高めることによるか、又は、プラズマチャンバを接地し基板を負の電位にすえることにより、プラズマチャンバと基板との導電性部分間に引き出し電圧を印加することができる。バイアス電極がＩＡＤ（例えば、３０°の平均入射角の変動であり、４°から２５°の角拡散の範囲を提供する）に対して、かなりの制御を提供するように、バイアス電極は、プラズマチャンバに対し負の電位（例えば、０Ｖから１０００Ｖ）でバイアスを受ける導電材料から構成され得る。
【００１４】
しかしながら、動作中の特に高バイアス電圧でのバイアス電極のプラズマ内の配置のために、バイアス電極はイオン衝撃にさらされる。結果として、バイアス電極の材料はスパッタされる。スパッタ原子は凝固して小粒子を形成することができ、小粒子は処理基板上に蒸着し基板材料の品質を劣化する。
【００１５】
以下に詳細に述べるように、本実施形態において、装置、システム及び方法は、イオンビームを発生し、そのイオン角度分布（ＩＡＤ）は、プラズマに浸されるのではなく、プラズマチャンバのバルクプラズマから隠される偏向電極を用いることにより、電極の蒸着のない「その場」（in situ）方法で制御されることができる利益を提供する。電極のスパッタリングの有害な効果を軽減しながら、「その場」（in situ）制御可能なＩＡＤの特徴を維持するイオンビーム引き出し光学システムを用いることにより、そのような利益が提供される。さらに、本明細書に開示する装置及びシステムは、偏向電極が電極のスパッタリングを受けることなく、平均角度及び角拡散の独立制御を提供する。
【００１６】
様々な実施形態に整合して、イオンビーム角度分布特徴（平均角度及び角拡散）の変動は、異なるパラメータの変更の任意な組合せの変動により、達成することができる。平均入射角及び角拡散と共にイオンビーム形状の変動は、処理装置の真空破壊せずに達成することができる。この理由で、本実施形態は、イオン平均入射角、角拡散、言い換えれば、基板に与えられるイオンのイオン角度分布（ＩＡＤ）の、いわゆる「その場」（in situ）制御を促進する。様々な実施形態により、イオン角度分布の変動を生じる「その場」（in situ）制御は、以下の変更により行うことができる。隠れ偏向電極及び隠れ集束偏向電極の位置の変更、１つ以上のアパーチャサイズの変更、プラズマに与えられるＲＦ電力の変更、ガス圧力の変更、又は、隠れ偏向電極、基板ホールダー／基板、引き出しプレート、もしくは、プラズマチャンバに印加される電圧を含む、処理装置のコンポーネントに印加される電圧の変更である。実施形態はこの文脈に限定されない。
【００１７】
図１Ａは本発明の実施形態による処理装置１００を示す。処理装置１００は本発明の様々な実施形態による隠れ偏向電極１０２を有する。処理装置１００はプラズマチャンバ１０９内にプラズマ１０８を生成するプラズマ源を用いる。プラズマチャンバ１０９は、所望のイオンビーム幅を有する第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂのようなイオンビームを得るために、１００〜２００ｍｍだけ超える「Ｘ」寸法サイズを有することができる。
【００１８】
引き出しプレート１０６（１０６Ａ、１０６Ｂ及び１０６Ｃとして例示される）がプラズマチャンバ１０９の一面に沿って配列される。図１Ａにおいて、引き出しプレート１０６（以下に説明するように、図１Ａの１０６Ａ、１０６Ｂ及び１０６Ｃとして例示される１０６）は、プラズマチャンバ１０９の底１０９Ａに配列される。引き出しプレート１０６はプラズマチャンバ１０９のチャンバ壁の部分を画定することができる。図１Ｂに示すように、引き出しプレート１０６は第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２を画定し、それらアパーチャを通ってイオンをイオンビーム（例えば、リボンイオンビームと呼ばれる第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂとして画定される１対のイオンビームとして図１Ａに例示される）として引き出すことができ、基板ホルダー１２１内の基板１２２の方へ向けることができる。引き出しアパーチャのＸ寸法の長さは、所望のリボンビーム幅より５０〜１００ｍｍだけ超えることができる。例えば、３００ｍｍのSiウエハーを処理するリボンビームが所望の場合、Ｘ方向の引き出しスリット長は３５０〜４００ｍｍとすべきである。引き出しアパーチャのＹ方向の開口は３ｍｍと１５ｍｍとの間にすることができる。引き出しプレート１０６は、引き出しプレート１０６の中間部分１０６Ｂのそれぞれの側の引き出しプレート１０６の第１の外側部分１０６Ａ及び第２の外側部分１０６Ｃのような、引き出しプレート１０６の外側部分間で画定される中間部分１０６Ｂを有する１つのプレートとすることができる。引き出しプレート１０６は、第１のアパーチャ１３０の外側の引き出しプレート１０６の第１の外側部分１０６Ａ、及び、第２のアパーチャ１３２の外側で第１の外側部分１０６Ａと同一平面上にある引き出しプレート１０６の第２の外側部分１０６Ｃを含む。第１の外側部分１０６Ａ、中間部分１０６Ｂ及び第２の外側部分１０６Ｃは導電性である。第１の外側部分１０６Ａ、中間部分１０６Ｂ及び第２の外側部分１０６Ｃは、Ｚ軸に平行な方向に沿って互いに可動である。中間部分１０６Ｂは、第１の外側部分１０６Ａ及び第２の外側部分１０６Ｃと同一平面上にない。中間部分１０６Ｂは、第１のアパーチャ１３０と第２のアパーチャ１３２との間に配置され、プラズマ１０８がプラズマチャンバ１０９内にあり、引き出しプレートと基板との間に引き出し電圧が印加される場合に、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂを画定するように構成される。引き出しプレート１０６は第１のプラズマメニスカス１４０及び第２のプラズマメニスカス１４２を形成する。これらのメニスカスは、Ｘ方向の全てのアパーチャの長さに伸びる二次元曲面形状を有する。それらは、プラズマ１０８と外部引き出し静電界との間の静電平衡の結果であり、プラズマ１０８と真空（図示せず）との間の境界を表す。メニスカスの配向、形状及び面積は、それぞれ、イオンビームが引き出される固有角度、イオンビーム放射率及びある程度のイオンビーム電流を画定する。第１の外側部分１０６Ａ、第２の外側部分１０６Ｃ及び中間部分１０６Ｂは、引き出しプレート１０６を画定し、単一の電気的接続システムと考えることができ���例として３つの分離コンポーネントとして示すことができる。図１Ａの平面１５０は、第１の外側部分１０６Ａ及び第２の外側部分１０６Ｃが互いに同一平面上にあることを例示する。平面１５０、すなわち、「基板平面」は、また、基板１２２の平面に平行にすることができる。垂直平面１５２は、図１ＡのＺ平面に沿って平面１５０に垂直な平面又は線（又は動き）を例示する。
【００１９】
隠れ偏向電極１０２は、引き出しプレート１０６の中間部分１０６Ｂに隣接して、プラズマチャンバ１０９内に置かれるプラズマ１０８の外側に配置され、引き出しプレート１０６から電気的に絶縁される。第１のプラズマメニスカス１４０又は第２のプラズマメニスカス１４２を通してプラズマ１０８から引き出される第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンが隠れ偏向電極に衝突しないときに、隠れ偏向電極１０２は、プラズマチャンバ１０９又はプラズマから「隠れている」と見なすことができる。
【００２０】
もっと具体的に言うと、引き出しプレート１０６は隠れ偏向電極１０２を仕切るため、隠れ偏向電極１０２は、プラズマチャンバから「隠れている」と見なすことができる。隠れ偏向電極１０２は、プラズマチャンバ１０９の外側にある。隠れ偏向電極が隠れているということは、隠れ偏向電極１０２が、第１のアパーチャ１３０及び／又は第２のアパーチャ１３２などのどちらかを通して、プラズマ１０８から視線が外れているためではなく、隠れ偏向電極１０２が、引き出しプレート１０６の中間部分１０６Ｂによりプラズマ１０８から仕切られているためである。これは、隠れ偏向電極１０２が、プラズマ１０８から第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンの視線が必然的に外れているためではなく、中間部分１０６Ｂがプラズマ１０８、すなわち、もっと具体的に言うと、プラズマチャンバ１０９と隠れ偏向電極１０２との間に配置されているためである。従って、隠れ偏向電極１０２は、プラズマ１０８から全て及び／又は部分的に「隠れている」と考えることができる。
【００２１】
隠れ偏向電極の電源１１５は、隠れ偏向電極１０２にバイアス電圧を印加する。バイアス電圧は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂのイオンの平均入射角及び平均入射角を中心とする入射角の範囲のうちの少なくとも１つを修正するように構成される。隠れ偏向電極の電源１１５から隠れ偏向電極１０２に印加されるバイアス電圧は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂを独立に制御するように構成される。隠れ偏向電極１０２は、引き出しプレート１０６の中間部分１０６Ｂに垂直な方向に動くように構成される。隠れ偏向電極は、Ｙ及びＺ方向には十分に小さく、引き出しプレート１０６に対するその位置は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂが、隠れ偏向電極に印加される最高バイアス電圧でさえも引き出されるとき、イオンにより衝突されないようにする。言い換えれば、隠れ偏向電極１０２は引き出し光学系の中間部分の後ろに隠れている。手短に言うと、隠れ偏向電極１０２は、第１のイオンビーム１１２Ａの第１のアパーチャ１３０を通しての引き出し及び第２のイオンビーム１１２Ｂの第２のアパーチャ１３２を通しての引き出しの光学系の調整を機能することができる。図１Ａに例示するように、例えば、隠れ偏向電極１０２が引き出しプレートの中間部分１０６Ｂの近くに配置される場合に、隠れ偏向電極１０２は第１のアパーチャ１３０と第２のアパーチャ１３２との間の近くに配置される。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂは、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２を通して、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの互いに異なる２つのイオンビームとして、引き出すことができる。正のイオンから成ることができる第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームは、プラズマ１０８が基板１２２に対して高い電位に維持される場合に引き出される。図１Ａに示す特定の実施形態において、引き出し電源１１４から引き出し電圧を引き出しプレートに印加することにより、プラズマ電位を高くすることができる。隠れ偏向電極１０２に印加される負のバイアス電圧は、引き出しプレートに印加される引き出し電圧に関係している、すなわち、バイアス電圧は引き出し電圧のトップにある。別の実施形態において、引き出しプレートは接地され、隠れ偏向電極の電源１１５は接地に関係している。正のイオンを引き出すために、この場合、基板は、基板ホルダーに電気的に接続された電源（図示せず）により、接地に対して負の電位に維持される。
【００２２】
本実施形態において、以下に詳細に説明するように、プラズマ１０８から引き出されるビームレットのＩＡＤは、異なるコンポーネントに印加されるバイアスを制御することにより、変えることができる。図１Ｃ及び図１Ｄは、本実施形態において、制御されるイオンビームの特徴を例示する一対のイオンビームの例示的ＩＡＤの特徴を示す。
【００２３】
引き出しアパーチャに隣接してプラズマ１０８の外側に隠れ偏向電極１０２などのバイアス電極を有することにより、かつ、２モードの引き出し形状を用いる、すなわち、引き出しスリットを２つの同一スリットに分割することにより、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの２つのイオンビームレットを引き出すことができる。ビームレットは、基板上の法線に対して対称の入射角を有し、同一の角分散を有する。プラズマ密度、ｚギャップ長、引き出し電圧及びバイアス電圧値に依存して、異なるイオン角度分布をウエハー平面で得ることができる。したがって、小さい入射角及び大きい角分散（１３５、１３６）を有する分布、又は、大きい入射角及び狭い角分散（１４５、１４６）を有する分布を得ることができる。他の組合せ、すなわち、小さい入射角及び小さい角分散、並びに、大きい入射角及び大きい角分散も可能である。図１Ｃは、平均入射角は＋／−２０°及び半値全幅（ＦＷＨＭ）は１０°であるＩＡＤを示し、一方、図１Ｄは、平均入射角は３０°及び半値全幅（ＦＷＨＭ）は２°であるＩＡＤを示す。
る。
【００２４】
この構成の固有幾何学的角度のため、大きい入射角により特徴づけられるイオン角度分布を得ることができる。プラズマ１０８をプラズマチャンバ１０９内で生成し、引き出し電圧を引き出しプレートと基板との間に印加する場合、第１のアパーチャ１３０を画定する第１の外側部分１０６Ａと中間部分１０６Ｂのエッジとの間に第１のプラズマメニスカス１４０を生じる。プラズマ１０８をプラズマチャンバ１０９内で生成し、引き出し電圧を引き出しプレートと基板との間に印加する場合、第２のアパーチャ１２を画定する第２の外側部分１０６Ｃと中間部分１０６Ｂのエッジとの間に第２のプラズマメニスカス１４２を生じる。引き出しプレート１０６は、引き出し電源１１４によりバイアスを受けることができ、隠れ偏向電極１０２は、引き出し電源に関係する別個の隠れ偏向電極の電源１１５によりバイアスを受けることができる。前述のように、一実施形態において、基板１２２に電気的に接続された基板ホルダー１２１は接地電位に維持される。高い電位のプラズマ１０８と基板との間の電位の差により、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂの形成を生じ、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂは斜め入射で基板１２２に向けられ、すなわち、図示のように、Ｚ軸に対し非ゼロ角度を形成する軌跡に沿っている。この斜め入射は、表面がＸ−Ｙ平面に平行ではないように並べることができる特徴の表面を処理するためには有用であり得る。このような種類の特徴は、三次元半導体構造には一般的である。様々な実施形態において、引き出し光学系システムの異なるコンポーネントに印加される電圧だけでなく、隠れ偏向電極１０２の引き出しプレート１０６に対する位置、引き出しプレート１０６に対する基板のｚ方向の位置などのパラメータは、基板１２２のような基板に向けられるイオンビームの入射角及び角分散を制御し、誘導し、変更し、指示し、及び／又は調整するために、調整することができる。
【００２５】
一実施形態において、共に正であり得て、基板１２２で所望のエネルギーを有する第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂを生成するために、基板ホルダーは、異なる電源（図示せず）により接地に対し負のバイアスを受けることができるが、一方、プラズマ１０８は、引き出しプレートを接地に接続することにより、接地電位に維持される。
【００２６】
様々な実施形態において、基板ホルダー１２１は、図示の直交座標系のＹ軸に平行な方向に沿って、基板ホルダー１２１を動かすように構成される駆動部（図示せず）に結合することができる。さらなる実施形態において、基板ホルダー１２１はＺ軸に平行な方向に沿って動かすことができる。これにより、処理装置１００に２つの自由度を与え、すなわち、基板１２２対第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２の相対位置を変更することを可能にし、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２に関して基板１２２をスキャンすることを可能にし、ある場合に、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂを基板１２２の全表面にわたって与えることができるようにする。
【００２７】
一実施形態において、Ｙ方向において、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２は、引き出しプレート１０６の平面部分を画定する２０〜５０ｍｍの中間部分により分離される。隠れ偏向電極１０２は、この中間部分１０６Ｂの正面に置かれ、中間部分１０６Ｂと同一平面上にない。Ｚ方向において、隠れ偏向電極１０２は、中間部分から約５〜２５ｍｍに配置され、隠れ偏向電極１０２と中間部分１０６Ｂとの間に起こり得るパッシェン絶縁破壊現象を防ぐ。Ｙ方向において、隠れ偏向電極１０２のエッジの上部及び下部は中間部分１０６Ｂより３~５ｍｍだけ、より短くし、隠れ偏向電極に当ることなくイオンビームの引き出しが可能になる。
【００２８】
隠れ偏向電極１０２に負のバイアス電圧を印加することにより、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２の引き出し領域の静電電位分布が変更される。したがって、バイアス電圧の値に依存する所定の引き出し電圧、ｚギャップ長及びプラズマ密度（ガス圧及びｒｆ電力により設定される）のために、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームは、隠れ偏向電極１０２の方へ又はから離れて曲がり、その結果、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂのイオン角度分布は変えられる。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームは、イオンがメニスカスを式（１）のボーム速度で通過するため、比較的低い運動エネルギーで第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２から出る。
【数１】
0006769952.tif 000002
ここで、ｍｉはイオンの質量、ＶＢは式（２）で与えられるボームスピード（イオンの音速）である。
【数２】
0006769952.tif 000003
ｋＢはボルツマン定数、Ｔｅは電子温度である。
【００２９】
したがって、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２の非常に近くに配置されることにより、隠れ偏向電極１０２に印加されるバイアス電圧は、引き出し領域での静電電位トポロジーを効果的に調整し、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂのイオン角度分布（ＩＡＤ）を非明示的に形成する。
【００３０】
隠れ偏向電極１０２のサイズ、形状、位置及び配向は、プラズマ１０８から引き出される第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームが、最も低い引き出し電圧と結合した隠れ偏向電極１０２に印加される最も高い負のバイアス電圧の最も好ましくない組合せでさえ、隠れ偏向電極１０２に到達できないようにしている。隠れ偏向電極１０２にぶち当てる第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームがない場合、スパッタリングの効果は生じない。プラズマ１０８とプラズマチャンバ１０９の壁などのプラズマチャンバ１０９と引き出しプレート１０６との間の電位の差は、通常、数ボルトのオーダーであり、スパッタリングの閾値より低い。この方法で、粒子の生成の有害な効果は緩和されるが、ＩＡＤの「その場」（in situ）制御は、なお、維持される。
【００３１】
図１Ｅは、本発明の実施形態による図１Ａの処理装置のイオン引き出し領域の分解断面図を示す。なお、図１Ｅは図１Ａの部分断面図であり、図１Ｅの任意の参照は、図１Ａの全部分に同様に当てはまる。例えば、第１のイオンビーム１１２Ａを参照する場合、同一の記載及び参照を第２のイオンビーム１１２Ｂに当てはめることができる。例示のように、隠れ偏向電極１０２は引き出しプレート１０６の中間部分１０６Ｂに隣接して配置され、プラズマチャンバ１０９内にあるプラズマ１０８から隠される。隠れ偏向電極１０２は引き出しプレート１０６から電気的に絶縁される。隠れ偏向電極の電源１１５は隠れ偏向電極１０２にバイアス電圧を印加する。隠れ偏向電極１０２に印加することができるバイアス電圧は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを変えるように構成される。隠れ偏向電極の電源１１５から隠れ偏向電極１０２に印加されるバイアス電圧は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び／又は第２のイオンビーム１１２Ｂを独立に制御するように構成される。
【００３２】
図１Ｅにもっと明確に例示するように、基板（図１Ｅに示さず）がプラズマ１０８に対してバイアスを受けるときと同時に、プラズマ１０８と基板との間に電界が生じ、プラズマメニスカスを引き起こし、プラズマメニスカスは、例えば、中間部分１０６Ｂのエッジと第２の外側部分１０６Ｃのエッジとの間に形成される第２のプラズマメニスカス１４２などである。また、第１のプラズマメニスカス１４０などのプラズマメニスカスは、図１Ａに示すように、中間部分１０６Ｂのエッジと第１の外側部分１０６Ａのエッジとの間に形成される。バイアス電圧が隠れ偏向電極１０２に印加されるとき、第２のプラズマメニスカス１４２及び隠れ偏向電極１０２の近くの引き出し領域１５３として一般的に示される領域においてを含むプラズマ１０８と基板との間の電界の形状を変更することができる。電界の形状のこの変更は、以下に詳細に述べるように、第１のイオンビーム１１２Ａのイオンの角分散だけでなく平均入射角の変更も、もたらし得る。
【００３３】
図２Ａ〜図２Ｃは、図１Ａの処理装置用の動作シナリオを示し、２ｋＶの引き出し電圧並びに０、−２００及び−４００ボルトのバイアス電圧の引き出し領域におけるビームレット、形状及び静電電位分布を例示する。図２Ａ〜図２Ｃは、処理装置１００用の３つの動作シナリオを示し、その動作シナリオにおいて、第１のイオンビーム１１２Ａおよび第２のイオンビーム１１２Ｂなどの一対のイオンビームは、第１の組の条件下、プラズマ１０８から引き出される。簡単にするために、第１のイオンビーム１１２Ａおよび第２のイオンビーム１１２Ｂなどの各々のイオンビーム内のイオンは、基板１２２の垂線に対して同一の平均角を形成し、入射角の同一の角度範囲を形成すると仮定することができ、ここで、特に断りのない限り、平均角は、基板の垂線に対する角度の絶対値により定義される。したがって、基板表面の垂線（Ｚ軸方向）に対する角度＋θ、及び、基板表面の垂線に対する角度−θは、同一の平均角を構成すると見なすことができる。さらに、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、中間部分１０６Ｂのエッジ並びに第１の外側部分１０６Ａ及び第２の外側部分１０６Ｂのエッジは、基板平面（図１Ａの平面１５０を参照）に対して非ゼロの角度を形成するアパーチャ平面を画定するように、曲げることができる。言い換えれば、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２は、各々が基板の平面に対して非ゼロの角度を形成するそれぞれの第１のアパーチャ平面及び第２のアパーチャ平面（例えば、それぞれのアパーチャ平面）を画定するように配置される。このように、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームは、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２を通して引き出されるときに、垂直平面１５２に対して非ゼロの角度を形成しやすい。
【００３４】
また、図２Ａ〜図２Ｃに適用できるように、２ｋＶの同一の引き出し電圧は、引き出しプレート１０６の第１の外側部分１０６Ａ、第２の外側部分１０６Ｃ及び中間部分１０６Ｂに印加される。
【００３５】
図２Ａは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームのイオン角度分布を制御し、誘導し及び調整するために、隠れ偏向電極１０２を用いる引き出しの形状の例示を示し、非ゼロのバイアス電圧が隠れ偏向電極１０２に印加されたときの第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの一対のイオンビームの角度分布を表すことができる。図２Ｂは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームのイオン角度分布を制御し、誘導し及び調整するために、隠れ偏向電極１０２を用いる引き出しの形状の例示を示し、負の２００ボルト（−２００Ｖ）のバイアス電圧が隠れ偏向電極１０２に印加されたときの第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの一対のイオンビームの角度分布を表すことができる。図２Ｃは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームのイオン角度分布を制御し、誘導し及び調整するために、隠れ偏向電極１０２を用いる引き出しの形状の例示を示し、負の４００ボルト（−４００Ｖ）のバイアス電圧が隠れ偏向電極１０２に印加されたときの第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの一対のイオンビームの角度分布を表すことができる。
【００３６】
図２Ａに示す第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームの隠れ偏向電極１０２を有する引き出しの形状は、接地電位に維持されるプラズマチャンバ１０９と、高い負の電位（所望のイオンビームエネルギー）である基板１２２とを含む。プラズマチャンバ１０９が高い正の電位であり、基板１２２が接地電位に維持されるのが同様に有効であるという逆のアプローチを適用することができる。イオン引き出し光学系に最も重要なことは、まさに、プラズマチャンバ１０９と基板１２２との間の電位の差（電圧）である。図２Ａは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの引き出されたイオンビーム、電極間ギャップの形状及び静電等電位線２２０を例示する。第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２により画定される引き出し領域において、中間部分１０６Ｂは内側に向けてのカーブ（プラズマ１０８に向かって）を有し、引き出しスリットを所定の角度で対称に方向付けることを可能にする。この形状により、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームを、基板１２２平面上の法線（ｚ軸）に対して「固有」傾斜角＋θ又は−θで引き出すことを可能にする。図２Ｂ及び２Ｃは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの引き出されたイオンビーム、隠れ偏向電極１０２へのバイアス電圧の絶対値の増加に関する形状及び静電等電位線２２０を例示する。バイアス電圧の増加の効果は、等電位線のより広い分離であり、これは、引き出し領域において、より弱い静電電位勾配（電界）を意味する。この事実は、引き出されたイオンビームのイオン平均入射角及び角拡散の両方に影響を与える。
【００３７】
図３Ａ〜図３Ｃは、対称である第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどの一対のイオンビームの、図２Ａ〜図２Ｃの３つのテスト動作に関する、（基板表面での角度対位置を示す）例示的対称放射率曲線を示す。図３Ａ〜図３Ｃのプロットは、基板表面でのビーム放射率が、２ｋＶの引き出し電圧、隠れ偏向電極１０２に印加される０Ｖ、−２００Ｖ及び−４００Ｖのバイアス電圧に対して、どのように変化するかを例示する。引き出し光学系の形状の対称性のため、放射率曲線は、同様に対称であり、すなわち、基板表面上の対称角度及び対称位置である。図３Ａは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビーム、放射率を示し、すなわち、隠れ偏向電極１０２に印加される０Ｖのバイアス電圧に対して、ビームの角度特性対基板表面でのＯｙ方向のビーム位置を示す。見得るように、ビームのイオンのほとんどは、１０度と１７度との間の角度で基板１２２の表面に当たり、これは、約１４度の平均角度及び約２度の角拡散に帰着する。ビームは基板表面上で１７ｍｍだけ分離され、基板表面上でのその痕跡は約３ｍｍである。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームの配向、放射率曲線は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームが収束することを示す。
【００３８】
図３Ｂは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビーム、放射率を示し、すなわち、隠れ偏向電極１０２に印加される−２００Ｖのバイアス電圧に対して、ビームの角度特性対Ｏｙ方向のビーム位置を示す。見得るように、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームのほとんどは、約１７度の角度で基板１２２の表面に当たる。ビームは基板表面上で１４ｍｍだけ分離され、基板表面上でのその痕跡は約３ｍｍである。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームの配向、放射率曲線は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームが平行であり収束しないことを示す。
【００３９】
図３Ｃは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビーム、放射率を示し、すなわち、隠れ偏向電極１０２に印加される−４００Ｖのバイアス電圧に対して、ビームの角度特性対Ｏｙ方向のビーム位置を示す。見得るように、ビームのイオンのほとんどは、２０度と２３度との間の角度で基板１２２の表面に当たり、これは、約２１度の平均角度及び約２度の角拡散に帰着する。ビームは基板表面上で１２ｍｍだけ分離され、基板表面上でのその痕跡は約４ｍｍである。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームの配向、放射率曲線は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームが少し収束することを示す。
【００４０】
図４Ａ〜図４Ｃは、図２Ａ〜図２Ｃの３つの動作シナリオに対応する同一の引き出し電圧（２ｋＶ）及びバイアス電圧に関するイオン角度分布のモデリング結果を示す。図４Ａはイオン電流密度分布を示し、ビームのイオンのほとんどは、１０度と１７度との間の角度で基板１２２の表面に当たり、これは、約１４度の平均角度及び約２度の角拡散に帰着する。図４Ｂはイオン電流密度分布を示し、ビームのイオンのほとんどは、約１７度の角度で基板１２２の表面に当たる。この場合、角拡散は非常に小さく１度の何分の１より小さい。図４Ｃはイオン電流密度分布を示し、ビームのイオンのほとんどは、２０度と２３度との間の角度で基板１２２の表面に当たり、これは、約２１度の平均角度及び約２度の角拡散に帰着する。図４Ａ〜図４Ｃは、図１Ａに示す形状に対して、及び、所定の引き出し電圧（この場合、２ｋＶ）に対して、平均角度は、バイアス電圧を０Ｖから−４００Ｖへ変えることにより、１０°から２２°へ変えることができることを例示する。より大きい角度は、また、プラズマ密度及び引き出し電圧を状況に応じて調整することにより可能であり、及び／又は、隠れ偏向電極１０２の位置を調整することにより可能である。
【００４１】
図５Ａ〜図５Ｃは、本発明の様々な実施形態による隠れ偏向電極１０２及び隠れ集束電極５０８を有するイオン注入機を備える処理装置５００のブロック図を示す。いくつかの精密材料変形（ＰＭＭ）アプリケーションは、ＩＡＤ特性の独立制御、すなわち、平均角度及び角拡散の直交制御を必要とするため、引き出しプレート１０６と基板１２２との間の第２のバイアス可能な電極（例えば、隠れ集束電極５０８）の導入は、集束効果、すなわち、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームの平均角度及び角拡散の「微調整」を提供する。図５Ａ〜図５Ｃは、同一の引き出し電圧（２ｋＶ）並びにバイアス電圧及び集束電圧の異なる組合せを用いる処理装置１００の３つの動作シナリオを例示する。図５Ａ〜図５Ｃにおいて、隠れ集束電極５０８は、隠れ偏向電極１０２に隣接して、プラズマチャンバ１０９の外側に配置され、引き出しプレート１０６及び隠れ偏向電極１０２から電気的に絶縁される。一実施形態において、隠れ集束電極５０８は、中間部分１０６Ｂに隣接して配置される、第３のアパーチャ５１０を含む。第３のアパーチャ５１０は、図１Ａに例示される第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームが第３のアパーチャ５１０を通過することを可能にするように構成される。
【００４２】
一実施形態において、第２の隠れ集束電極の電源（図示せず）は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームを集束し、調整し及び／又は微調整するために、隠れ集束電極５０８に第２のバイアス電圧を印加し、第２の隠れ集束電極の電源は、引き出し電源１１４にも関係がある。隠れ集束電極５０８に印加される第２のバイアス電圧は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂの形状及び角度特性の両方を集束し、又は、調整する。隠れ集束電極５０８は、引き出しプレート１０６と基板１２２との間に配置することができ、隠れ偏向電極１０２に独立にバイアスをかけられるが、引き出し電圧のトップにかけられる。隠れ集束電極５０８への電圧を変えることにより、引き出し領域の静電等電位線２２０のトポロジーが変化され、したがって、引き出しプレート１０６の第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２を通して引き出される第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２ＢなどのイオンビームのＩＡＤが変えられる。
【００４３】
隠れ偏向電極１０２と共に、隠れ集束電極５０８がバイアスをかけられるときに、隠れ集束電極５０８は、プラズマチャンバ１０９から引き出される第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームに集束効果をもたらし、それ故に、その結果起きる角拡散はより狭くなり、又は、イオン角度分布はより集束する。その上、一実施形態において、正のバイアスに対する集束効果も得ることができる。したがって、隠れ集束電極５０８は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂの平均角度を中心とする入射角の範囲（図１Ａを参照）を狭くする集束電極として作動する。隠れ集束電極５０８は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームの方向を制御し、誘導し、集束し及び／又は導くことにおいて、隠れ偏向電極１０２を支援することもする。一実施形態において、隠れ偏向電極１０２及び隠れ集束電極５０８は、入射角の範囲及び平均入射角を互いに独立に調整するために、同時に使用する。
【００４４】
２ｋＶの引き出し電圧、−４００Ｖのバイアス電圧及び０Ｖの集束電圧を用いる図５Ａにおいて、引き出し領域の静電等電位線２２０のトポロジーは、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームが、基板１２２の表面と交差する直前にクロスオーバーするようにされる。同じ２ｋＶの引き出し電圧であるが、−２００Ｖのバイアス電圧及び−２００Ｖの集束電圧を用いる図５Ｂにおいて、静電等電位線２２０のトポロジーは、より小さい集束が生じるように、かつ、イオンビームが基板の表面で互いに交差するように変更される。同じ２ｋＶの引き出し電圧であるが、０Ｖのバイアス電圧及び−４００Ｖの集束電圧を用いる図５Ｃにおいて、静電電位分布は、静電等電位線２２０が、より小さい集束が生じる、より小さいカーブであるように、変更される。隠れ偏向電極１０２及び隠れ集束電極５０８は、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームが、基板の後ろの位置で、事実上、交差するように、イオンビームの方向を誘導する。
【００４５】
図６Ａ〜図６Ｃは、同じ２ｋＶの引き出し電圧、図５Ａ〜図５Ｃに示す３つの動作シナリオに対応するバイアス電圧及び集束電圧に対するイオン角度分布のモデリング結果を示す。図６Ａ〜図６Ｃは、同じ２ｋＶの引き出し電圧、図５Ａ〜図５Ｃに記載のシステムの隠れ偏向電極１０２及び隠れ集束電極５０８への様々なバイアス電圧に対する基板１２２の表面でのイオン角度分布のモデリング結果を示す。さらに具体的に言うと、図６Ａは、隠れ偏向電極１０２の−４００Ｖのバイアス電圧及び隠れ集束電極５０８の０Ｖにより与えられる同一の角度対称イオン分布にさらされる基板１２２の表面を例示する。図６Ｂは、隠れ偏向電極１０２の−２００Ｖのバイアス電圧及び隠れ集束電極５０８の０Ｖにより与えられる異なる角度対称イオン分布にさらされる基板１２２の表面を例示する。図６Ｃは、隠れ偏向電極１０２の０Ｖのバイアス電圧及び隠れ集束電極５０８の−４００Ｖにより与えられる異なる角度対称イオン分布にさらされる基板１２２の表面を例示する。
【００４６】
図６Ａに示すように、隠れ偏向電極１０２への及び隠れ集束電極５０８への−２００Ｖバイアス電圧及び０Ｖの集束電圧の組合せに対して、ビームのほとんどのイオンは、１９度と２５度との間の角度で、基板１２２の表面に当たる。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームのイオン角度分布は、約６度にわたるイオン角度分布で広い。図６Ｂに例示するように、バイアス電圧は固定されたままの−２００Ｖであり、及び、集束電圧は−２００Ｖに低減されるとき、ビームのほとんどのイオンは、２４度と２９度との間の角度で、基板１２２の表面に当たる。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームのイオン角度分布は、約５度にわたるイオン角度分布でより狭く、言い換えれば、よりタイトで、もっと集束している。
【００４７】
図６Ｃに例示するように、バイアス電圧は０Ｖであり、及び、集束電圧は−４００Ｖにあるとき、ビームのほとんどのイオンは、２０度と２４度との間の角度で、基板１２２の表面に当たる。第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームのイオン角度分布は、広いけれども、この場合は、約４度にわたるイオン角度分布でもっと狭い。
【００４８】
イオンエッチングアプリケーションにおいて、望ましくない現象は、処理基板のエッチング材料のソース原子及び分子の方へ流れるように戻ることにある。これらの原子及び分子はプラズマ源へ進むことができ、そこで、それらは、プラズマ１０８及び引き出されたイオンビーム特性を変えながら、壁及び／又は引き出しスリットエッジに堆積する可能性がある。この観点から、隠れ集束電極５０８によりもたらされる別の利益は、それが流れるように戻る材料の量を大幅に低減することである。引き出しプレート１０６の第１のアパーチャ１３０と基板１２２との間、及び、第２のアパーチャ１３２と基板１２２との間に、視線があるけれども、各アパーチャから見る立体角は非常に小さい。結果として、基板１２２からエッチングされる材料のほとんどは、隠れ集束電極５０８に堆積するであろうし、プラズマチャンバ１０９へ戻り進むことはないであろう。
【００４９】
一実施形態において、処理装置１００は、隠れ偏向電極１０２及び／又は隠れ集束電極５０８を用いることにより、生産性の面に追加の利益も提供する。例えば、イオン誘起損傷のため、多くの半導体プラズマ処理は、低イオンエネルギーを必要とする。図２に示すイオン引き出しのタイプに対するチャイルド−ラングミュアの法則により、引き出されるイオンビーム電流は、空間電荷に制限され、
【数３】
0006769952.tif 000004
ここで、ｊはビーム電流密度、ε０は真空の誘電体の誘電率、ｅは素電荷の通常の意味を有する、ｍｉはイオンの質量、ｄは電極間ギャップ長（この場合、引き出しプレート１０６−基板１２２のギャップ）及びＶは引き出し電圧である。したがって、１ｋＶより低い引き出し電圧に対して、第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂなどのイオンビームの量、数ｍＡより少ないように引き出される全電流は、生産性の観点から、システムを競争力がないようにすることが可能である。
【００５０】
任意のイオンビーム電流の制限を代償するために、一実施形態において、処理装置の引き出しシステムは、多数の引き出し光学系を含むことができる。図７Ａ〜図７Ｂは、処理装置７５０の実施形態を示し、そこにおいて、引き出しプレート７００は、隠れ偏向電極７１２及び隠れ偏向電極７１４などのそれぞれの多数の隠れ偏向電極に関連する第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２などの多数の対の引き出しアパーチャを備える。図７Ａ及び図７Ｂの特定の例示において、（２×２対称の）４つの引き出しスリットを有する４個の引き出しシステムを示し、そこでは、引き出しは、各隠れ偏向電極に対する第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２として示される。代替の実施形態において、隠れ偏向電極７１２及び隠れ偏向電極７１４などの多数の隠れ偏向電極用の形状は、例えば、６、８、１０などのタイプの対称スリットなどの様々な対称スリットにおいて、用いることができる。
【００５１】
図７Ａは、イオンビーム７０４及びイオンビーム７０６のイオンビームの第１の対は、イオンビーム７０８及びイオンビーム７１０のイオンビームの第２の対と同一のＩＡＤを有する構成を備える処理装置７５０を例示する。これは、隠れ偏向電極７１４に印加するのと同じ静電電位（電圧）を隠れ偏向電極７１２に印加することにより、達成することができる。
【００５２】
図７Ｂは、イオンビーム７２２及びイオンビーム７２４のイオンビームの第１の対は、イオンビーム７２６及びイオンビーム７２８のイオンビームの第２の対と比べて、異なるＩＡＤを有する構成を備える処理装置７５０を例示する。これは、隠れ偏向電極７１４に印加するのと比べて異なる電圧を隠れ偏向電極７１２に印加することができるように、隠れ偏向電極７１２に第１の電源を連結し、隠れ偏向電極７１４に第２の電源を連結することにより、達成することができる。
【００５３】
様々な実施形態により、プラズマチャンバ１０９から引き出された第１のイオンビーム１１２Ａ及び第２のイオンビーム１１２Ｂ（図１Ａ）のイオン電流の量は、局所プラズマ密度、各隠れ偏向電極１０２間の分離距離、及び、引き出し電圧を変えることにより、変更することができる。静電等電位線２２０は、各隠れ偏向電極１０２に対して、バイアス電圧が同じ場合は、類似のパターンに従うが、各隠れ偏向電極１０２に印加されるバイアス電圧が異なる場合は、異なるパターンになり得る。アプリケーションに依存して、そのような多数の引き出し光学系は、各スリットを通して引き出されたイオンビームは、同一の電流量を流すことができ、図７Ａに示すように同一のイオン角度分布を有することができるという方法で設計することができる。図７Ｂに示す別の実施形態において、基板１２２は異なる対称のイオン角度分布にさらすことができる。これは、３次元構造垂直表面のために有利に適用することができる。例えば、基板１２２は、Ｙ軸に平行な方向に沿って、引き出し光学系の前でスキャンされるので、Ｘ軸に平行な方向に沿う基板１２２の伸長部分は、（Ｚ軸に対し）高い平均入射角を有するイオンビームに最初にさらすことができ、これにより、イオンビームが、例えば、Ｚ軸に沿う向きの基板１２２のトレンチ（図示せず）の側壁を処理することを可能にする。基板１２２は、Ｙ軸に沿ってのスキャンを続けるので、基板１２２の同じ伸長部分は、Ｚ軸に対し小さい平均入射角を有するイオンビームにさらすことができ、これにより、イオンが、側壁がＺ軸に平行な向きの同じトレンチの底部に当たることを可能にする。
【００５４】
図８Ａ〜図８Ｂは、多数の隠れ偏向電極及びイオンビームの多数の対を入れる多数のアパーチャを含むマルチアパーチャ隠れ集束電極を含む処理装置８００がある実施形態を例示する。図８Ａ及び図８Ｂに一般的に例示されるように、一実施形態において、多数の隠れ偏向電極及びマルチアパーチャ隠れ集束電極は、引き出しプレート７００に備える（２×２対称の）４つの引き出しスリットに合わせて配置される。例示されるように、第１のアパーチャ１３０及び第２のアパーチャ１３２は、隠れ偏向電極７１２及び隠れ偏向電極７１４の各隠れ偏向電極に対して提供される。マルチアパーチャ隠れ集束電極８０２は、集束電極アパーチャ８０４と称するアパーチャを有して配置され、かつ、イオンビーム８１２及びイオンビーム８１４のイオンビームの第１の対を入れるように配置される。マルチアパーチャ隠れ集束電極８０２は、イオンビーム８１６及びイオンビーム８１８のイオンビームの第２の対を入れるように、第２の集束電極アパーチャ８０６を有して配置される。マルチアパーチャ隠れ集束電極８０２は、集束電極アパーチャ８０４と称するアパーチャを有して配置され、かつ、イオンビーム８２２及びイオンビーム８２４のイオンビームの第１の対を入れるように配置される。マルチアパーチャ隠れ集束電極８０２は、イオンビーム８２６及びイオンビーム８２８のイオンビームの第２の対を入れるように、第２の集束電極アパーチャ８０６を有して配置される。
【００５５】
代替の実施形態において、多数の隠れ偏向電極及びマルチアパーチャ隠れ集束電極の形状は、例えば、６、８、１０のタイプの対称スリットなどの様々な対称スリットにおいて、用いることができる。プラズマチャンバ１０９などのプラズマチャンバから引き出されたイオンビームのイオン電流は、局所プラズマ密度、各隠れ偏向電極間の分離距離、及び、引き出し電圧に依存することができる。図８Ａの例において、静電等電位線２２０は、イオンビームの各対の領域において、同一のパターンに従う。これは、バイアス電圧の同一の組合せが隠れ偏向電極に印加され、集束電圧が隠れ集束電極に印加されるときに生成することができる。結果として、イオンビーム８１２、イオンビーム８１４、イオンビーム８１６、イオンビーム８１８、イオンビーム８２２、イオンビーム８２４、イオンビーム８２６及びイオンビーム８２８などの同一のＩＡＤを有するイオンビームを引き出すことができる。
【００５６】
隠れ偏向電極に印加されるバイアス電圧及び隠れ集束電極に印加される集束電圧の異なる組合せは、異なる電流量及び異なるＩＡＤを有する引き出されたイオンビームに帰着することができる。アプリケーションに依存して、そのようなシステムは、引き出されたイオンビームが、同一の又は異なる電流量を流すことができ、同一の又は異なるイオン角度分布を有する可能性があるという方法で設計することができる。図８Ａに例示するように、基板１２２は同一のイオン角度分布にさらされる。
【００５７】
図８Ｂにおいて、基板１２２はイオンビームの２つの対にさらされ、そこで、他方でのイオンビーム８２６及びイオンビーム８２８に比較して、一方でのイオンビーム８２２及びイオンビーム８２４で異なるイオン角度分布が見出される。これは、隠れ偏向電極７１４に印加するのと比べて異なる電圧を隠れ偏向電極７１２に印加することができるように、隠れ偏向電極７１２に第１の電源を連結し、隠れ偏向電極７１４に第２の電源を連結することにより、達成することができる。マルチアパーチャ隠れ集束電極８０２は第３の電源を連結することができ、隠れ偏向電極７１２（第１の隠れ偏向電極）及び隠れ偏向電極７１４（第２の隠れ偏向電極）の両方に対して、独立にバイアスをかけられ得る。
【００５８】
したがって、本明細書に記載する様々な実施形態は、様々な角度の範囲及び角拡散にわたって、ＩＡＤを制御、調整及び誘導する利益を提供する。隠れ偏向電極１０２及び／又は隠れ集束電極５０８を用いることにより、処理装置１００又は他の類似の処理装置は、粒子生成の軽減、リアルタイムのＩＡＤの制御、及び、基板からの材料がプラズマ１０８に届くことの防止を可能にする利益を提供する。
【００５９】
一実施形態において、処理装置は、プラズマチャンバの一面に沿って配置された引き出しプレートであって、該引き出しプレートは第１のアパーチャと第２のアパーチャと該第１のアパーチャと該第２のアパーチャとの間の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと基板との間に印加される時に、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャとは第１のイオンビームと第２のイオンビームとを画定するように構成される、引き出しプレートと、前記プラズマチャンバの外側の前記中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された隠れ偏向電極と、該隠れ偏向電極に偏向電圧として作動するバイアス電圧を印加するための隠れ偏向電極の電源であって、該バイアス電圧は、前記第１のイオンビーム及び前記第２のイオンビームのイオンの平均入射角並びに該平均入射角を中心とする入射角の範囲の内の少なくとも１つを修正するように構成される、隠れ偏向電極の電源と、を含むことができる。その上、本明細書に記載の多くの処理装置から成る処理システムにおいて、様々な実施形態を用いることができ、それは、同じ引き出しプレートに配置することができ、異なるＩＡＤを有する多くのイオンビームレットを提供するために、異なる静電電位での隠れ偏向電極を有することができる。
【００６０】
一実施形態において、前記引き出しプレートは第３のアパーチャと第４のアパーチャと該第３のアパーチャと該第４のアパーチャとの間の第２の中間部分とを有し、プラズマが前記プラズマチャンバ内に存在し、引き出し電圧が前記引き出しプレートと基板との間に印加される時に、前記第３のアパーチャと前記第４のアパーチャとは第３のイオンビームと第４のイオンビームとを画定するように構成される。一実施形態において、処理装置は、前記プラズマチャンバの外側の前記第２の中間部分に隣接して配置され、前記引き出しプレートから電気的に絶縁された第２の隠れ偏向電極と、隠れ偏向電極に印加されるバイアス電圧とは独立に、第２の隠れ偏向電極に第２のバイアス電圧を印加するための第２の隠れ偏向電極の電源とを、さらに備える。
【００６１】
一実施形態において、処理装置は、プラズマチャンバから隠され、引き出しプレート、隠れ偏向電極及び第２の隠れ偏向電極から電気的に絶縁されたマルチアパーチャ隠れ集束電極を、さらに備え、隠れ集束電極は、隠れ偏向電極に隣接した第１の集束電極アパーチャ及び第２の隠れ偏向電極に隣接した第２の集束電極アパーチャを有し、隠れ偏向電極及び第２の隠れ偏向電極に印加される電圧とは独立に、集束電圧を隠れ偏向電極に印加する、隠れ集束電極の電圧源を備える。
【００６２】
本明細書に記載の多くの処理装置から成る処理システムにおいて、様々な実施形態を用いることができ、それは、同じ引き出しプレートに配置することができ、同一のＩＡＤを有する多くのイオンビームレットを提供するために、同一の方法（偏向電極のバイアス電圧及び集束電極のバイアス電圧の同一の組合せ）でバイアスされた隠れ偏向電極及び隠れ集束電極を有することができる。一実施形態において、処理システムは、同じ引き出しプレートに配置することができ、異なるＩＡＤを有する多くのイオンビームレットを提供するために、異なる方法（偏向電極のバイアス電圧及び集束電極のバイアス電圧の異なる組合せ）でバイアスされた隠れ偏向電極及び隠れ集束電極を有することができる、多くの処理装置を含むことができる。
【００６３】
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】
0006769952.tif 000005
【図１Ｂ】
0006769952.tif 000006
【図１Ｃ】
0006769952.tif 000007
【図１Ｄ】
0006769952.tif 000008
【図１Ｅ】
0006769952.tif 000009
【図２Ａ】
0006769952.tif 000010
【図２Ｂ】
0006769952.tif 000011
【図２Ｃ】
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【図３】
0006769952.tif 000013
【図４】
0006769952.tif 000014
【図５Ａ】
0006769952.tif 000015
【図５Ｂ】
0006769952.tif 000016
【図５Ｃ】
0006769952.tif 000017
【図６】
0006769952.tif 000018
【図７Ａ】
0006769952.tif 000019
【図７Ｂ】
0006769952.tif 000020
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
0006769952.tif 000022