【手続補正書】
【提出日】平成15年9月25日(2003.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビーム（１４）から粒子を濾過する方法であって、
ａ）イオンビームを磁界領域（１２０）内を通過させる段階と、
ｂ）少なくとも１つの双極子磁界発生コイル（１２２、１２３）を励磁することによって磁界領域内に双極子磁界（Ｂ０）を発生する段階と、
ｃ）少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７）を励磁することによって磁界領域内に双極子磁界に重なる四極子磁界（Ｑ１、Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４）を発生する段階と、
ｄ）少なくとも１つの双極子磁界発生コイル及び少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの励起を制御することによって、イオンビームが磁界領域内を通過する時にイオンビームから粒子を濾過する段階と、
を有していることを特徴とするイオンビーム注入機のイオンビーム形成方法。
【請求項２】
通過段階（ａ）は、磁界領域を横切っている透磁性ビームガイド（２６）内にイオンビームを通過させることを有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
双極子磁界を発生するのための励磁段階（ｂ）は、
ｉ）磁界領域を二等分する平面（１２５）の第１側に配置された第１の双極子磁界発生コイル（１２２）を励磁し、
ｉｉ）二等分平面（１２５）の第１側とは反対の第２側に配置された第２の双極子磁界発生コイル（１２３）を励磁することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
四極子磁界を発生するための励磁段階（ｃ）は、
ｉ）磁界領域を二等分する平面（１２５）の第１側に配置された第１対の四極子磁界発生コイル（１３０、１３１）を励磁し、
ｉｉ）二等分平面（１２５）の第１側とは反対の第２側に配置された第２対の四極子磁界発生コイル（１３６、１３７）を励磁することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの双極子磁界発生コイル及び少なくとも１つの四極子磁界発生コイルに、冷却剤を送る段階をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
濾過されたイオンビームを分解プレート（４０）の開口に通し、さらに、この濾過されたイオンビームでターゲットを処理することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
移動段階（ａ）は、イオンビームを磁界領域の少なくとも２つの連続ゾーン（Ａ、Ｂ、Ｃ）を通過させることを有しており、
四極子磁界を発生するための励磁段階（ｃ）は、
ｉ）第１組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３０、１３１、１３６、１３７）を励磁することによって磁界領域の第１ゾーン（Ａ）に四極子磁界を発生し、
ｉｉ）第２組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３２、１３３）を励磁することによって磁界領域の第２ゾーン（Ｂ）に四極子磁界を発生することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
制御段階（ｄ）は、第１組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの励磁及び第２組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの各励磁を選択的に制御することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
四極子磁界を発生するための励磁段階（ｃ）は、第３組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３４、１３５）を励磁することによって磁界領域の第３ゾーン（Ｃ）に四極子磁界を発生することを含み、
制御段階（ｄ）は、第３組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの励磁を選択的に制御することを含んでいる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
イオン源（１２）からイオンを放出し、イオンをイオン源から加速して送り出すことによってイオンビームを形成する段階と、
イオンビームの弓形移動経路の各側に第１及び第２の弓形に延在する磁極片（１１０、１１２）を配置して、内向きの極表面（１１４、１１６）が磁界中心面（１２５）の両側に位置するように設ける段階と、
少なくとも１つの双極子発生コイルを弓形に延在する磁極片に沿って配置することによって、前記第１及び第２の弓形に延在する磁極片の一方から前記第１及び第２の弓形に延在する磁極片の他方まで磁界領域を横切って延在する双極子磁界を形成する段階と、
前記第１及び第２弓形磁極片の内側に面した表面と磁界領域との間に複数の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルを介在させる段階とを有しており、
制御段階（ｄ）は、少なくとも１つの双極子磁界発生コイル及び四極子磁界発生コイルを選択的に励磁することによって、磁極片間の領域内に制御四極子磁界を形成する段階を有しており、
磁界領域内の磁界はイオン源から出たイオンビーム内のイオンを遮断することによって、特定の質量対電荷比以外の比を備えたイオンをイオンビームから選択的に濾過することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
第１及び第２磁極片の各々は、複数の弓形磁極セグメント（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）で構成されており、
磁極片の各磁極セグメントは、少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの１つを支持することによって、磁極セグメントの表面に沿って電流を生じるようにしており、
四極子磁界を発生するための励磁段階（ｃ）は、対向の磁極セグメントに取り付けられた四極子磁界発生コイルを励磁することによって、第１及び第２磁極片間に連続的に生じた磁界領域（Ａ、Ｂ、Ｃ）内を通過するイオンの集束または放散を生じる段階を有していることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
制御段階（ｄ）は、第１及び第２対の磁極片に取り付けられた四極子磁界発生コイルの励磁を制御することによって、第１対の磁極片セグメントによって形成された第１磁界領域内の特定平面の方へイオンを集束させ、またイオンが第１磁界領域に続いて入る第２対の磁極片によって形成された第２磁界領域内の特定平面からイオンを放散させる段階を有していることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
イオンビーム（１４）から粒子を濾過する装置であって、  ａ）イオンビームが通過する磁界領域（１２０）を形成する構造部（２６、１１０、１１２）と、
ｂ）磁界領域内に双極子磁界（Ｂ０）及び四極子磁界（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）の両方を発生するために、前記構造部とともに形作られ、イオンビームが磁界領域を通過する時にイオンビームから粒子を濾過する複数の導電性コイル（１２２、１２３、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７）と、
ｃ）複数の導電性コイルを励磁することによって双極子磁界及びその双極子磁界に重ねた四極子磁界を発生することができるコントローラ（１００）とを有していることを特徴とする装置。
【請求項１４】
構造部は、磁界領域を形成するように互いに対して配置された少なくとも２つの磁極片（１１０、１１２）を有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
構造部は、磁界領域を横切るように配置された透磁性ビームガイド（２６）を有しており、イオンビームはビームガイド内を移動することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
ビームガイドは、イオンビームが移動する低圧領域を維持するための閉鎖空間を形成していることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
複数の導電性コイルは、磁界領域を二等分する平面（１２５）の第１側に配置された第１の双極子磁界発生コイル（１２２）と、二等分平面の第１側とは反対の第２側に配置された第２の双極子磁界発生コイル（１２３）とを有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
複数の導電性コイルは、磁界領域を二等分する平面（１２５）の第１側に配置された第１対の四極子磁界発生コイル（１３０、１３１）と、二等分平面の第１側とは反対の第２側に配置された第２対の四極子磁界発生コイル（１３６、１３７）とを有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
複数の導電性コイルの１つは、それぞれイオンビームの弓形移動経路に沿って延在した第１半径方向セグメント（２１４、２５２）と第２半径方向セグメント（２１６、２５０）とを有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
複数の導電性コイルの１つは、複数の層（２３０）をなすように構成された導電性管であって、各層は半径が異なった複数の弓形セグメントを有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２１】
複数の導電性コイルの各々は、冷却剤を送るための通路を備えた管を有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２２】
イオンビームを形成するためにイオンを発生するイオン源（１２）と組み合わせて、濾過イオンビームが通過する開口を備えた分解プレート（４０）と、ターゲットを濾過イオンビームで処理するイオン注入部（１６）とを有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２３】
複数の導電性コイルと共に配置された構造部は、イオンビームが通過する磁界領域の少なくとも２つの連続ゾーン（Ａ，Ｂ，Ｃ）を形成しており、
複数の導電性コイルは、磁界領域の第１ゾーン（Ａ）に四極子磁界を発生する第１組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３０、１３１、１３６、１３７）と、磁界領域の第２ゾーン（Ｂ）に四極子磁界を発生する第２組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３２、１３３）とを有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２４】
構造部は、それぞれが第１組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルと共に配置されて磁界領域の第１ゾーンを形成する１対の磁極片（１１０、１１２）を有していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
コントローラは、第１組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの励磁及び第２組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの励磁を選択的に制御することを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
複数の導電性コイルは、磁界領域の第３ゾーン（Ｃ）に四極子磁界を発生する第３組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３４、１３５）を有しており、
コントローラは、第３組の少なくとも１つの四極子磁界発生コイルの励磁を選択的に制御することを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
イオンを放出してイオンビームを形成するイオン源（１２）及びイオン源から離して設けられた注入室（１７）と組み合わされて、イオンがイオン源から注入室へ移動する際に通るイオンビーム経路を形成する装置であって、
構造部及び複数の導電性コイルは、イオン源と注入室との間のイオンビーム経路に沿って配置された磁石（２２）を形成して、イオンを弓形経路で偏向させることによって不要粒子をイオンビームから濾過できるようにしており、
構造部は強磁性材からなる第１及び第２磁極片（１１０、１１２）を有しており、その磁極片の内側に面した極表面（１１４、１１６）間に、イオンビームが移動する磁界領域が形成されており、
複数の導電性コイルは、
ｉ）第１及び第２磁極片の内側に面した極表面間の磁界領域内に双極子磁界を発生させることによって、イオンビームを形成する荷電粒子を磁界領域内の弓形経路に沿って曲げることができる、磁極片に近接配置された少なくとも１つの双極子磁界発生コイル（１２２、１２３）と、
ｉｉ）磁極片間の磁界領域内において四極子磁界を双極子磁界に重ねるためにイオンビームが進む弓形経路に沿って電流を発生する少なくとも１つの四極子磁界発生コイル（１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７）とを有していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの四極子磁界発生コイルは、磁極片に取り付けられて、磁極片の内側に面した表面と磁界領域との間に配置されていることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
内側に面した極表面は、ほぼ平坦で、磁石の磁界中心面（１２５）の両側に離して設けられており、
少なくとも１つの双極子磁界発生コイル（１２２、１２３）の２つが磁界中心面（１２５）の両側で互いに当接して、ほぼ閉鎖状の磁界領域を形成していることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
第１及び第２磁極片は、多数の磁極片セグメント（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）に分割されており、少なくとも１つの双極子磁界発生コイルは、磁極片セグメントによって定められた領域内に四極子磁界を形成する特別な磁極片セグメントに取り付けられていることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項３１】
少なくとも１つの双極子磁界発生コイルの２つが、磁石内のイオンビーム移動経路の弓形部分の側部に沿って延在し、イオンが磁石に入る入口及び出口開口（１５０、１５２）を形成できるように移動経路から離れる方向に曲がったサドル形コイルを形成していることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
少なくとも１つの双極子磁界発生コイルの２つが、磁石内のイオンビーム移動経路の弓形部分の側部に沿って延在した弓形コイル部分を形成し、
この２つのコイルの弓形部分（２１４，２１６）が、磁界領域を二等分する磁界中心面（１２５）に沿って互いに当接していることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項３３】
第１及び第２磁極片は、磁石の半径方向内側部分の狭い部分から磁石の半径方向外側部分の相対的に広い部分まで広がった多数の磁極片セグメント（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）に分割されていることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ビーム形成構造部は、一般的に電子シャワーと呼ばれるイオンビーム中和器４４も設けている。１９９２年１１月１７日にベンベニスト(Benveniste)に許可された米国特許第５，１６４，５９９号がイオンビーム注入機内の電子シャワー装置を開示しており、その開示内容全体が参考として本説明に含まれる。プラズマ室１８から引き出されたイオンは正帯電している。イオンの正電荷がウェハの注入前に中和されない場合、ドーピングを行ったウェハは有効正電荷を示す。第５，１６４，５９９号特許に記載されているように、そのようなウェハの有効正電荷は望ましくない特性を備えている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ハブ及びヨークは共に、磁石２２及びイオン源を支持している接地ハウジングに電気接続されている。磁石は磁石中心面の両側に磁極片を備えているので、垂直方向の磁石の場合、磁界領域１２０の左右側の磁石部分と呼ぶのが便利である。水平方向の磁石については上下の磁石部分と呼ぶのが便利であろう。  支持要素は、特に、スチールで作られ、またホルダーおよびボウルは、プラスチックで作られている。