(57)【要約】プラズマイオン源用の無線周波数（ＲＦ）アンテナを開示する。このＲＦアンテナは、内径及び外径を有する低抵抗金属管を含む。低摩擦ポリマー管も、内径及び外径を有して、低抵抗金属管を包囲する。ポリマー管の内径は、低抵抗金属管の外径よりも少し大きい。予備成形された石英ガラス管が、低摩擦ポリマー管及び低抵抗金属管を包み込む。石英ガラス管は、所望形状に予備成形されている。ガイドワイヤを、低抵抗中空金属管の一端の内部に取り付ける。次に、低抵抗金属管を含むフレキシブル低摩擦ポリマー管を、石英ガラス管に通す。
2015533014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径及び外径を有する低抵抗金属管と、
内径及び外径を有し、前記低抵抗金属管を包囲する低摩擦ポリマー管であって、当該低摩擦ポリマー管の内径が、前記低抵抗金属管の外径よりも大きい低摩擦ポリマー管と、
前記低摩擦ポリマー管及び前記低抵抗金属管を包含する予備成形された石英ガラス管と
を具えていることを特徴とする無線周波数（ＲＦ）アンテナ。
【請求項２】
前記予備成形された石英ガラス管が第１曲げ半径を有し、前記低抵抗金属管が第２曲げ半径を有し、前記第１曲げ半径が前記第２曲げ半径にほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の無線周波数（ＲＦ）アンテナ。
【請求項３】
前記低摩擦ポリマー管が、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）を具えていることを特徴とする請求項１に記載の無線周波数（ＲＦ）アンテナ。
【請求項４】
前記予備成形された石英ガラス管が、前記低抵抗金属管の形状に相当するコイル形状を有することを特徴とする請求項１に記載の無線周波数（ＲＦ）アンテナ。
【請求項５】
前記低抵抗金属管を通って循環する冷媒をさらに具えていることを特徴とする請求項１に記載の無線周波数（ＲＦ）アンテナ。
【請求項６】
無線周波数（ＲＦ）アンテナを形成する方法であって、
中空の低抵抗金属管を、フレキシブル低摩擦ポリマー管内に挿入するステップであって、前記フレキシブル低摩擦ポリマー管の内径が、前記低抵抗金属管の外径よりも少し大きいステップと、
前記低抵抗金属管の一端の内部にガイドワイヤを取り付けるステップと、
前記低抵抗金属管を包含する前記フレキシブル低摩擦ポリマー管を、予備成形された石英ガラス管に通すステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記低抵抗金属管を包含する前記フレキシブル低摩擦ポリマー管を、前記予備成形された石英ガラス管に通す前に、前記予備成形された石英ガラス管内に液体潤滑剤を加えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記予備成形された石英ガラス管が第１曲げ半径を有し、前記低抵抗金属管が第２曲げ半径を有し、前記第１曲げ半径が前記第２曲げ半径とほぼ同じであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記低抵抗金属管に冷媒を通して循環させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
イオン源チャンバと、
前記イオン源チャンバ内に配置された無線周波数（ＲＦ）アンテナと、
前記イオン源チャンバ外の冷媒貯蔵器と、
前記イオン源チャンバ外の電源とを具えたイオン源であって、
前記ＲＦアンテナが、
内径と外径、及び第１端と第２端を有する低抵抗金属管と、
内径及び外径を有し、前記低抵抗金属管を包囲する低摩擦ポリマー管であって、当該低摩擦ポリマー管の内径が、前記低抵抗金属管の外径よりも少し大きい低摩擦ポリマー管と、
前記低摩擦ポリマー管及び前記低抵抗金属管を収容する予備成形された石英ガラス管とを具え、
前記冷媒貯蔵器が、前記低抵抗金属管の前記第１端及び前記第２端の各々に結合されて、閉じた循環経路を形成し、
前記電源が、前記低抵抗金属管に結合されている
ことを特徴とするイオン源。
【請求項１１】
前記予備成形された石英ガラス管が第１曲げ半径を有し、前記低抵抗金属管が第２曲げ半径を有し、前記第１曲げ半径が前記第２曲げ半径とほぼ同じであることを特徴とする請求項１０に記載のイオン源。
【請求項１２】
前記低摩擦ポリマー管が、テフロン（登録商標）を具えていることを特徴とする請求項１０に記載のイオン源。
【請求項１３】
前記低摩擦ポリマー管が、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）を具えていることを特徴とする請求項１０に記載のイオン源。
【請求項１４】
前記予備成形された石英ガラス管がコイル形状であり、前記低抵抗金属管が一旦通されると、前記低抵抗金属管を当該コイル形状と同じ形状に適合させることを特徴とする請求項１０に記載のイオン源。
【請求項１５】
前記低抵抗金属管を通って循環する冷媒をさらに具えていることを特徴とする請求項１０に記載のイオン源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明の好適例は、イオンプラズマ源で使用される内部ＲＦアンテナに関するものである。特に、本発明は、誘電体絶縁構成要素を含む、プラズマ源と共に使用されるＲＦアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
プラズマは、ウェハーまたは基板に種々のドーパントを注入する半導体処理において、様々な方法で使用される。こうしたプロセスは、イオンの、ターゲット基板の表面上または表面下への、イオンの指向性堆積またはドーピングを含む。一般に、プラズマは、チャンバ内に導入された中性ガスにエネルギーを供給して電荷キャリアを形成することによって発生し、これらの電荷キャリアは、ターゲット基板内に注入されるかターゲット基板上に堆積される。このガスは、いくつかのプラズマ発生方法のいずれかによってイオン化され、これらの方法は、ＤＣグロー放電、容量結合ＲＦ、誘導結合ＲＦ、等を含むが、これらに限定されない。
【０００３】
ＲＦ源は、イオン源チャンバの誘電体窓の外部に配置されたアンテナを有することができ、あるいは、イオン源チャンバの内部に配置されたアンテナを有することができる。内部アンテナを有するＲＦ源では、誘導コイルまたはＲＦアンテナがイオン源チャンバの内部に配置されて、チャンバ内に導入されたガスをイオン化するためのエネルギーを供給する。チャンバ内のＲＦアンテナは通常、コイルの形状をとり、このコイルは、チャンバの壁面内の封止部を通って延びる電源リード線を含む。ＲＦアンテナは、イオン源チャンバ内に発生したプラズマに晒されるので、このアンテナは通常、ガラス、磁器、アルミナ、等のような誘電体被覆によって保護される。しかし、被覆されたＲＦアンテナコイルは、一般に寿命が限られる、というのは、これらの被覆は一般に、腐食性のＲＦプラズマ材料に晒されると誘電体被覆材料中に穿孔をもたらす微小孔または毛状の割れ目を含むからである。その代わりに、ガラス管を用いてアンテナを絶縁することができる。これらの管は、加熱及び曲げの工程を通して、封じ込められる導電材料に相当する形状を有する。ガラスは高い融点を有するので、この導電材料は、当該材料を所望形状に曲げるのに十分な可鍛性があるものにするために高い融点も有しなければならない。頻繁に使用される２つの材料は、ステンレス鋼及びチタニウムである。ステンレス鋼は約６９〜７５×１０-8Ωmの抵抗率を有するのに対し、チタニウムは約４２×１０-8Ωmの抵抗率を有する。高い抵抗率を有する導体は高いＱ値をもたらし、このＱ値は一般に送信コイルのＱ値を参照する。銅（１．７×１０-8Ωm）、アルミニウム（２．６５×１０-8Ωm）、及び銀（１．６５×１０-8Ωm）は、ステンレス鋼及びチタニウムに比べて低い抵抗率を有する。従って、高抵抗率のステンレス鋼及びチタニウムを有するチタニウム及びステンレス鋼のＱ値は、銅のような相対的に低い抵抗率を有する材料に比べて、およそ２５〜４５分の１に低くなる。高いＱ値を有する材料（例えば、ステンレス鋼、チタニウム）のアンテナは、より低いＱ値（銅、アルミニウム、銀）のアンテナに比べれば、ずっと低効率になり、かつ誘導損失の問題がある。これに加えて、ガラスの融点と金属導体の融点とが異なり過ぎる場合、一方が液化し得るか、他方に対して過度に可鍛性になり得る。高融点金属の問題は、これらが、より高い電気抵抗特性を有することにあり、この特性は、ＲＦアンテナ用には不十分な高いＱ値をもたらす。
【０００４】
一部のＲＦアンテナは、銅のような導電材料を用いることができるが、両材料の融点にとって許容可能な範囲を維持するために、石英よりもずっと低い融点を有するより低級なガラスを使用しなければならない。しかし、より低級なガラスの使用は、汚染問題、及びチャンバ壁面へのアンテナの電気的短絡をもたらし得るスパッタリングのような他の不所望な特性を導入する。広範囲のスパッタリングは、最終的にアンテナ・ケーシング（より低級なガラス）に穴を開けることがあり、このことは、イオン源真空チャンバの漏水及び出水をもたらし得る。これら及び他のことの考慮に関して、本改良が必要になった。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本概要は、以下の詳細な説明においてさらに説明する概念の選択を、簡略化した形式で導入するために提供する。本概要は、特許請求する主題の主要な特徴または本質的特徴を識別することは意図しておらず、特許請求する主題の範囲を特定するために役立つことも意図していない。
【０００６】
種々の好適例は、概ね、誘電体の絶縁構成要素を有する内部ＲＦアンテナに指向している。１つの好適例では、プラズマイオン源用のＲＦアンテナを開示し、このＲＦアンテナは、内径及び外径を有する低抵抗金属管と、内径及び外径を有し、低抵抗金属管を包囲する低摩擦ポリマー管であって、当該低摩擦ポリマー管の内径が低抵抗金属管の外形よりも少し大きい低摩擦ポリマー管と、低摩擦ポリマー管及び低抵抗金属管を包含する予備成形（プレフォーム）された石英ガラス管とを具えている。
【０００７】
他の好適例では、ＲＦアンテナを有するイオン源を開示する。このＲＦアンテナは、内径及び外径を有する低抵抗金属管と、内径及び外径を有し、低抵抗金属管を包囲する低摩擦ポリマー管であって、当該低摩擦ポリマー管の内径が低抵抗金属管の外形よりも少し大きい低摩擦ポリマー管と、低摩擦ポリマー管及び低抵抗金属管を包含する予備成形された石英ガラス化とを具えている。このイオン源は、低抵抗金属管の各端部に結合された冷媒貯蔵器、及び低抵抗金属管に結合された電源も具えている。冷媒貯蔵器は、低抵抗金属管を通って循環する冷媒（例えば水）を貯蔵する。電源はＲＦアンテナを駆動する。
【０００８】
他の好適例では、イオン源用のＲＦアンテナを形成する方法を記載し、このＲＦアンテナは誘電体の絶縁構成要素を有する。低抵抗中空金属管を、フレキシブル低摩擦ポリマー管内に挿入し、ポリマー管の内径は、低抵抗金属管の外形よりも少し大きい。低抵抗中空金属管の一端の内部に、ガイドワイヤを取り付ける。低抵抗金属管を包含するフレキシブル低摩擦ポリマー管を、予備成形された石英ガラス管に通す。例えば、予備成形された石英ガラス管に低抵抗金属管を通して案内する押込み／引出し技術を用いて、低抵抗金属管を包含するポリマー管を、予備成形された石英管に通す前に、液体潤滑剤を、予備成形された石英ガラス管内に加えることができる。一旦、低抵抗金属管を完全に通すと、ポリマー管を、予備成形された石英ガラス管から引き抜いて、低抵抗金属管を、予備成形された石英ガラス管内に残すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態によるＲＦアンテナシステムの構成要素を例示する図である。
【図２】本発明の実施形態によるＲＦアンテナシステムの断面図の例示である。
【図３】本発明の実施形態によるＲＦアンテナシステムを例示する図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるＲＦアンテナシステムを例示する図である。
【図５】本発明の実施形態による論理流れ図の例示である。
【図６】本発明の他の実施形態による、イオン源で使用されるＲＦアンテナシステムを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明をより十分に説明し、これらの図面には、本発明の好適な実施形態を示す。しかし、本発明は、多数の形態に具体化することができ、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解釈すべきでない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が完全で完結したものとなるように、そして、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるように提供する。図面全体を通して、同様な番号は同様な要素を参照する。
【００１１】
イオン源はプラズマ発生器であり、このプラズマ発生器から、イオンビームを種々の目的で抽出することができる。イオン源が内部ＲＦアンテナを有することが望ましい、というのは、内部アンテナは、マルチカスプ磁石のイオン源内への付加を可能にするからである。マルチカスプ磁石は、ソースプラズマを閉じ込め、プラズマ密度を高めるのに役立ち、より大きな抽出電流、及び処理能力の増加をもたらす。ＲＦアンテナを十分に高い電力で動作させるためには、このアンテナを冷却し、誘電体材料によってプラズマから絶縁する必要がある。代表的な誘電体材料は、石英ガラスまたはアルミナを含む。冷却は、ＲＦアンテナが変形し、さらには溶融することを防止する。冷却は、アンテナを低抵抗金属（例えば、銅）で形成し、ＲＦアンテナの動作中に、管に水を通過させることによって実現することができる。誘電体によるＲＦアンテナの絶縁は、ＲＦアンテナのスパッタリングを防止し、スパッタリングは、いくつかの問題を生じさせ得る。例えば、１つの問題は、スパッタリングされた金属のチャンバ内壁全体にわたる堆積、及びイオン源のフィードスルー（貫通接続）であり得る。このことは、汚染問題、及びイオン源チャンバ壁面へのＲＦアンテナの短絡をもたらし得る。より深刻な問題は、広範囲のスパッタリングが、最終的にアンテナに穴を開け、イオン源真空チャンバの漏水及び出水をもたらし得ることであり得る。
【００１２】
石英ガラスは、理想的な絶縁材料である、というのは、その誘電特性及びスパッタリング係数がＲＦ用途にとって好ましく、標準的なガラス吹き技術によって曲げて複雑な形状にすることができるからである。しかし、低抵抗金属管をその内部に包含する石英ガラス管で螺旋形のような複雑な形状を実現することは、たやすい作業ではない。
【００１３】
種々の実施形態は、イオン源チャンバ内での使用に適した絶縁ＲＦアンテナに指向したものである。アンテナ素子が、銅、アルミニウム、または銀のような低抵抗金属で構成されることが理想的であるが、低抵抗金属はこれらに限定されない。その絶縁材料は、最高の誘電特性を示し、高温に耐えることができる。１つのこうした絶縁材料は石英である。低抵抗金属管を石英ガラスで包み込むことは、従来技術の方法を用いて実現可能ではない。これら２つの材料間では、融点差が大きすぎる。低抵抗金属管は、このガラス管を曲げるのに必要な温度で液化してしまう。逆に、低抵抗金属を曲げるのに必要な温度では、石英ガラスは、屈曲するのに十分な可鍛性がない。従って、加熱−屈曲法は役に立たない。
【００１４】
本明細書の実施形態は、予備成形された石英ガラス管を用いる。即ち、石英ガラスを、アンテナ用の導電素子として使用される低抵抗金属管とは独立して加熱して形成する。一旦、石英ガラスを、所望のアンテナ構成に形成すると、低抵抗金属管をその中に通す。低摩擦ポリマー管を用いて、低抵抗金属管を包み込む。低摩擦ポリマー管は、固体潤滑剤として働く。テフロン（登録商標）及びペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ；perfluoroalkoxy）が、２つの適切なポリマー材料である。これに加えて、石英ガラス管は、水またはアルコールのような液体潤滑剤で内側を被覆することができる。ポリマーで包み込んだ低抵抗金属管は、低抵抗金属管の端部に取り付けたガイドワイヤを用いて、石英ガラス管内に徐々に入れ込んで通すことができる。また、ポリマー管は、低抵抗金属管のあらゆる鋭いエッジによる損傷から石英ガラスを保護する。一旦、石英ガラス管内に挿入されると、低抵抗金属管を包み込むポリマー管を引き抜くことによって除去することができる。その代わりに、ポリマー管を留置することができる、というのは、ポリマー管は十分高い融点を有し、低抵抗金属管を通って流れる水によって冷却されるからである。
【００１５】
他の実施形態は、ＲＦアンテナまたはコイルを作製する方法を提供し、このＲＦアンテナまたはコイルは、銅、アルミニウム、または銀のような低抵抗金属製であり、螺旋形のような複雑な形状を有することができ、石英ガラスのような高融点の誘電体材料によって絶縁され、そしてＲＦアンテナコイル自体を通る流水によって水冷される。本明細書に記載する実施形態は、イオン源用の内部ＲＦアンテナの容易な製造を可能にする。特に、これらの実施形態は、複雑な形状を有するＲＦアンテナの製造、及びこれに限定されないが石英ガラスと銅のようにＲＦ用途向けに最も望ましい材料の組合せを可能にする。内部アンテナは、プラズマ密度、ビーム電流、及びイオン源の処理能力の増加をもたらすマルチカスプ磁石の使用も可能にする。
【００１６】
図１に、本発明の実施形態によるＲＦアンテナシステム構成要素１００の透視図を例示する。特に、低抵抗金属管１１０がフレキシブル低摩擦ポリマー管１２０によって包囲され、低摩擦ポリマー管１２０は、石英ガラス管１３０によって包み込まれている。ガイドワイヤ１４０も示し、ガイドワイヤ１４０は、低抵抗金属管１１０を包み込んだフレキシブル低摩擦ポリマー管１２０を石英ガラス管１３０に通すために用いられる。ガイドワイヤ１４０は、例えば圧着（クリンピング）、ハンダ付け、または他の機械的手段によって、低抵抗金属管１１０の前端またが後端に取り付けることができる。一旦取り付けると、ガイドワイヤ１４０は、低抵抗金属管１１０を石英ガラス管１３０に通して引き込み案内することを可能にする。フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０は、固体潤滑剤として機能して、引き通し工程を促進する。ガイドワイヤ１４０を引くことを、低抵抗金属管１１０の他方の端を徐々に押すことと組み合わせて、低抵抗金属管１１０を予備成形された石英ガラス管１３０に通す。
【００１７】
フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０は、例えば、０．０８００〜０．３の摩擦係数を有するテフロン（登録商標）、及び０．０４００〜０．０６０の摩擦係数を有するペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）で構成することができ、ＰＦＡがその低摩擦特性を特徴付ける。これらのポリマーは十分に高い融点を有し、十分に耐摩擦性であり、フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０が、予備成形された石英ガラス管１３０の内部を損傷することなしに、及び／または、低抵抗金属管１１０が予備成形された石英ガラス管１３０の内部を進む際にねじれることを防止しつつ、予備成形された石英ガラス管１３０の内部を摺動することを可能にする。石英ガラスは、その優れた誘電特性により選定される。低抵抗金属管１１０は、銅、アルミニウム、または銀の低抵抗特性に基づき、銅、アルミニウム、または銀で構成することができる。例えば、管１１０は、例えば、１．７×１０-8Ωmの抵抗率を有する銅製、２．６５×１０-8Ωmの抵抗率を有するアルミニウム製、１．６５×１０-8Ωmの抵抗率を有する銀製、等とすることができる。また、これらの金属は、ステンレス鋼またはチタニウムのような他の多くの金属よりも低い融点を有し、こうした他の多くの金属よりも、より低温で可鍛性があることを意味する。
【００１８】
図２に、本発明の実施形態によるＲＦアンテナシステム構成要素の断面図２００を例示する。この例示では、最内周のリングが低抵抗金属管１１０である。矢印１４０は、低抵抗金属管１１０の外形を表す。次のリングは、フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０である。矢印１５０は、フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０の内径を表す。低抵抗金属管１１０がフレキシブル低摩擦ポリマー管１２０の内側に収まるために、フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０の内径は、低抵抗金属管１１０の外形よりも大きい。最外周のリングは、予備成形されたガラス管１３０を表す。
【００１９】
図３に、本発明の他の実施形態によるＲＦアンテナシステム３００を例示する。この実施形態では、石英ガラス管１３０がコイルまたは螺旋形状に予備成形されている。この形状は、石英ガラス管１３０内に収容した導体を通って電流が流れる際に示す誘導特性に基づいて選定することができる。破線は、石英ガラス管１３０に通した低抵抗金属管１１０を表す。フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０を用いて、低抵抗金属管１１０を予備成形された石英ガラス管１３０内に通したが、その後に、アンテナシステム３００の使用を始める前に除去している。
【００２０】
図４に、本発明の他の実施形態によるＲＦアンテナシステム４００を例示する。この実施形態では、石英ガラス管１３０がコイルまたは螺旋形状に予備成形されている。この形状は、石英ガラス管内に収容した導体を通って電流が流れる際に示す誘導特性に基づいて選定することができる。破線は、低抵抗金属管１１０を予備成形された石英ガラス管１３０内に通すために使用したフレキシブル低摩擦ポリマー管１２０を表す。最も内側の実線は、低抵抗金属管１１０を表す。本実施形態では、フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０を除去していない。フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０は十分高い融点を有して、特に、低抵抗金属管１１０を通って循環させることができる冷媒を考慮すれば、破壊を回避するので、このことが許容される。
【００２１】
本明細書には、開示する構造の新規な態様を機能させるための好適な方法を表す１つ以上のフローチャートを含める。説明を簡単にする目的で、例えばフローチャートまたは流れ図の形式で本明細書に示す１つ以上の方法は、一連の動作として図示して説明するが、これらの方法は動作の順序によって限定されないことは理解され、明らかである、というのは、これらの方法によれば、一部の動作は、本明細書に図示して説明するのとは異なる順序で、及び／または、他の動作と同時に発生することができるからである。さらに、方法中に例示する動作の必ずしもすべてが、新規な実現のために要求されるわけではない。
【００２２】
図５に、本発明の実施形態による論理の流れ５００の図を例示する。論理の流れ５００は、ブロック５１０において、低抵抗金属管１１０をフレキシブル低摩擦ポリマー管１２０内に挿入することができる。例えば、低抵抗金属管１１０は、低摩擦ポリマー管１２０内に丁度であるが容易に適合するようなサイズにすることができる。低摩擦ポリマー管１２０は、テフロン（登録商標）またはＰＦＡで構成することができる。上記実施形態は、この例に限定されない。
【００２３】
論理の流れ５００は、ブロック５２０において、ガイドワイヤ１４０を、低抵抗金属管１１０の一端の内部に取り付けることができる。例えば、ガイドワイヤ１４０を、低抵抗金属管１１０の前端または後端に、例えば圧着、ハンダ付け、または他の機械的手段によって取り付けることができる。一旦取り付けられると、ガイドワイヤ１４０は、低抵抗金属管１１０を予備成形された石英ガラス管１３０に通して引き込み案内することを可能にする。上記実施形態は、この例に限定されない。
【００２４】
論理の流れ５００は、ブロック５３０において、液体潤滑剤を、予備成形された石英ガラス管の内部に加えることができる。例えば、水またはアルコールのような液体を、予備成形された石英ガラス管１３０の内部に加えて追加的な潤滑材を与えながら、低抵抗金属管１１０を包含する低摩擦ポリマー管１２０を予備成形された石英ガラス管１３０に通すことができる。予備成形された石英ガラス管１３０は、ＲＦアンテナシステムの誘導特性を最大にする所望形状に予備成形することができる。１つのこうした形状は、螺旋またはコイルである。上記実施形態は、この例に限定されない。
【００２５】
論理の流れ５００は、ブロック５４０において、フレキシブル低摩擦ポリマーで覆われた低抵抗金属管１１０を、ガイドワイヤ１４０を用いて、予備成形された石英ガラス管１３０に通して引き込むことができる。例えば、低摩擦ポリマー管１２０は、低抵抗金属管１１０を包み込む固体潤滑剤として機能する。最初に、低抵抗金属管１１０に取り付けられたガイドワイヤ１４０を、予備成形された石英ガラス管１３０に通すことができる。次に、緩やかであるが一貫した力を、低抵抗金属管１１０の一端に加えつつ、同時にガイドワイヤ１４０を引いて、低抵抗金属管１１０を予備成形された石英ガラス管１３０に通すことができる。予備成形された石英ガラス管１３０の曲線は、低抵抗金属管１１０が予備成形された石英ガラス管１３０の形状に適合するが、低抵抗金属管１１０が通される間にねじれないように設計されている。上記実施形態は、この例に限定されない。
【００２６】
低抵抗金属管１１０におけるねじれを防止することは重要である、というのは、ねじれは、冷媒の循環を妨げてホットスポットを生成することがあるか、あるいは、低抵抗金属管１１０が低摩擦ポリマー管１２０を引き裂くことがあり、予備成形された石英ガラス管１３０を擦過または損傷させる可能性があるからである。
【００２７】
論理の流れ５００は、ブロック５５０において、ガイドワイヤを、低抵抗金属管１１０から除去することができる。一旦、低抵抗金属管１１０が石英ガラス管１３０内に良好に通されると、ガイドワイヤは、ＲＦアンテナシステムの動作を始める前に除去される。上記実施形態は、この例に限定されない。
【００２８】
論理の流れ５００は、ブロック５６０において、随意的に、フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０を、予備成形された石英ガラス管１３０から引き抜いて、低抵抗金属管１１０を、予備成形された石英ガラス管１３０内に残すことができる。フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０は、ＲＦアンテナシステムの性能に悪影響することなしに留まることができる。フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０は、十分高い融点を有して、特に、低抵抗金属管１１０を通って循環する冷媒により、ＲＦアンテナの動作中にその完全性を維持する。これに加えて、フレキシブル低摩擦ポリマー管１２０を保持することは、低抵抗金属管１１０を予備成形された石英ガラス管１３０内の良好な位置に保つことにも役立つ。上記実施形態は、この例に限定されない。
【００２９】
本明細書に記載する実施形態は、特注形状のＲＦアンテナ設計において、低抵抗金属導体（例えば、銅）と共に使用される高誘電率の絶縁体（例えば、石英ガラス）を提供する。このことは、導体が絶縁体の内部にある間に絶縁体を加熱して成形する必要がないからである。絶縁体は、適切な工程であれば何でも用いて予備成形される。次に、絶縁体を冷却することができる。低抵抗導体は、大幅に低い融点を有して、大きな熱を加えることなしに、この導体を可鍛性にする。固体潤滑剤のフレキシブルポリマー管を絶縁体と導体との間に用いることは、導体を絶縁体内に通すことにさらに役立つ。
【００３０】
このことは、直線導体を直線絶縁体内に挿入することを必要とした以前の方法とは対照的である。一旦、内部に入ると、導体と絶縁体との組合せを必要温度まで加熱し、フレームの周りに成型、屈曲、または形成して、所望のＲＦアンテナ形状を実現していた。この方法は、石英のような良好な誘電絶縁体は高い融点を有するのに対し、良導体（例えば、低抵抗導体）は大幅に低い融点を有する点が欠点である。この不一致は、これらの導体及び絶縁体に以前の方法を用いることを妨げる、というのは、導体は、絶縁体を成型するために必要な熱に耐えられないからである。
【００３１】
図６に、本発明の他の実施形態によるイオン源６１０と共に用いられるＲＦアンテナシステム４００を例示する。イオン源６１０はプラズマ発生器であり、このプラズマ発生器からイオンのビームを抽出することができる。プラズマは、ＤＣ放電またはＲＦ誘導放電によってイオン源内に発生することができる。本明細書中の実施形態は、ＲＦアンテナを用いてＲＦ誘導放電を促進することに指向したものである。実施形態はコイル型アンテナシステム４００に焦点を当てているので、本明細書では、イオン源６１０の完全な説明は提供していない。コイル型アンテナシステム４００は、真空密封されたイオン源６１０内に含まれる。コイル型アンテナシステム４００の各端部は、イオン源６１０から突出している。アンテナシステム４００の最内周リングが、低抵抗金属管１１０である。低抵抗金属管１１０の各端部は、冷媒貯蔵器６３０に結合されて、閉じた循環経路を形成する。冷媒貯蔵器６３０は冷媒（例えば、水）を蓄積し、この冷媒は、低抵抗金属管１１０を通って流れて、ポリマー管１２０及び予備成形された石英ガラス管１３０を含めたアンテナシステム全体を冷却する。一対の導体電極６２５が、ＲＦ電力入力源６２０を低抵抗金属管１１０に結合して、必要な電気を供給してコイル型アンテナシステム４００の誘導特性を有効にする。
【００３２】
特定実施形態を参照しながら本発明を開示してきたが、添付した特許請求の範囲に規定する本発明の領域及び範囲を逸脱することなしに、記載した実施形態に多数の修正、変形、及び変更を加えることができる。従って、本発明は、記載した実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲及びその等価物の文言によって全範囲を規定されることを意図している。
【図１】
2015533014.tif 000003
【図２】
2015533014.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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