【手続補正書】
【提出日】令和1年8月21日(2019.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームを操作する方法であって、該方法は、
イオン源から、最初の伝搬方向を有するイオンビームを生成する、ステップと、
該イオンビームを、前記最初の伝搬方向に対して、最初の傾斜角で偏向する、ステップと、
前記イオンビームを、磁気アセンブリのアパーチャーから通す、ステップと、
前記イオンビームの前記最初の伝搬方向に垂直な第１の方向に沿って伸びる四重極磁界、並びに、前記第１の方向及び前記最初の伝搬方向に垂直な第２の方向に沿って伸びる双極子磁界を、前記アパーチャーにおいて、生成する、ステップと、
を有するイオンビームを操作する方法。
【請求項２】
前記四重極磁界を生成する前記ステップは、
前記アパーチャーの第１の側に配置される第１のコイルを通って第１の電流を供給するステップであって、前記第１のコイルは前記第２の方向に沿って伸びる第１のコイル軸を有する、ステップと、
前記アパーチャーの第２の側に配置される第２のコイルを通って第２の電流を供給するステップであって、前記第２のコイルは前記第２の方向に沿って伸びる第２のコイル軸を有する、ステップと、
を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記双極子磁界を生成する前記ステップは、
第１の大きさの前記第１の電流を前記第１のコイルへ供給するステップと、前記第１の電流を供給する前記ステップと同時に、第２の大きさの前記第２の電流を前記第２のコイルへ供給するステップと、を有し、
前記第１の大きさは、前記第２の大きさと異なる、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記磁気アセンブリは磁気ヨークを備え、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは前記磁気ヨークを包囲して配置される、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記アパーチャーの第３の側に配置される第１のバッキング・コイルを通ってバッキング電流を供給するステップであって、前記第１のバッキング・コイルは、前記第１の方向に沿って伸びる第１のバッキング・コイルの軸を有する、ステップと、
前記アパーチャーの前記第３の側の反対側の第４の側に配置される第２のバッキング・コイルを通ってバッキング電流を供給するステップであって、前記第２のバッキング・コイルは、前記第１の方向に沿って伸びる第２のバッキング・コイルの軸を有する、ステップと、
を更に有する、請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記第１のコイル及び前記第２のコイルの第１端領域に隣接する第１の位置と、前記第１のコイル及び前記第２のコイルの第２端領域に隣接する第２の位置との間の前記第２の方向に沿う位置の関数として、前記双極子磁界の大きさは、５０％より小さく変わる、請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記最初の傾斜角は、前記最初の伝搬方向に対して、１度と４度との間である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記イオンビームを偏向する前記ステップは、前記イオンビームを前記アパーチャーから通す前記ステップの前に、前記最初の伝搬方向に対して、前記第１の方向に沿って、５度以下の最初の発散を供給するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記四重極磁界及び前記双極子磁界を生成する前記ステップは、前記イオンビームを前記アパーチャーから通した後に、前記最初の伝搬方向に対して、前記第１の方向に沿って、２度より小さい低減した発散を生成するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記イオンビームは、前記第２の方向に沿う長軸及び前記第１の方向に沿う短軸を有する細長い断面を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
イオンビームを操作する装置であって、該装置は、
最初の伝搬方向を有するイオンビームを受け、前記最初の伝搬方向に対して、最初の傾斜角に沿って、前記イオンビームを偏向する、偏向器と、
該偏向器の下流に配置され、前記イオンビームを受けるアパーチャーを画定する、磁気アセンブリと、を備え、
該磁気アセンブリは、更に、
磁気ヨークと、
該磁気ヨークの第１の側に沿って配置される第１のコイルと、前記磁気ヨークの前記第１の側の反対側の第２の側に沿って配置される第２のコイルと、を備える、コイルアセンブリと、を備え、
前記装置は、更に、
前記第１のコイルに連結される第１の電流源及び前記第２のコイルに連結される第２の電流源と、
前記偏向器に、並びに、前記第１の電流源及び前記第２の電流源に、電気的に連結されるイオンビームコントローラであって、第１の制御信号を前記第１の電流源へ向け、第２の制御信号を前記第２の電流源へ向ける、イオンビームコントローラと、を備え、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記双極子磁界及び前記四重極磁界を、前記アパーチャー内で、同時に生成する、イオンビームを操作する装置。
【請求項１２】
前記第１の電流源は、前記第１の制御信号に応答して、第１の電流を前記第１のコイルに生成するための第１のコンポーネントを含み、前記第２の電流源は、前記第２の制御信号に応答して、第２の電流を前記第２のコイルに生成するための第２のコンポーネントを含み、前記第２の電流は前記第１の電流と異なる、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記四重極磁界は第１の方向に沿って伸び、
前記第１のコイルは、前記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って伸びる第１のコイル軸を有し、
前記第２のコイルは、前記第２の方向に沿って伸びる第２のコイル軸を有する、請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
前記磁気アセンブリは磁気ヨークを備え、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは前記磁気ヨークを包囲して配置される、請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
イオンビームを操作するイオン注入機であって、該イオン注入機は、
細長い断面を有し、更に最初の伝搬方向を有するリボンビームを生成するために、細長いアパーチャーを有する、イオン源と、
前記リボンビームを受け、前記最初の伝搬方向に対して、最初の傾斜角に沿って、前記リボンビームを偏向する、偏向器と、
該偏向器の下流に配置され、前記リボンビームを受けるアパーチャーを画定する、磁気アセンブリと、を備え、
該磁気アセンブリは、更に、
磁気ヨークと、
該磁気ヨークの第１の側に沿って配置される第１のコイルと、前記磁気ヨークの前記第１の側の反対側の第２の側に沿って配置される第２のコイルと、を備える、コイルアセンブリと、を備え、
前記イオン注入機は、更に、
前記第１のコイルに連結される第１の電流源及び前記第２のコイルに連結される第２の電流源と、
前記偏向器に、並びに、前記第１の電流源及び前記第２の電流源に、電気的に連結されるイオンビームコントローラであって、第１の制御信号を前記第１の電流源へ向け、第２の制御信号を前記第２の電流源へ向ける、イオンビームコントローラと、を備え、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記双極子磁界及び前記四重極磁界を、前記アパーチャー内で、同時に生成する、イオンビームを操作するイオン注入機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】イオンビームを操作するための方法及び装置並びにイオン注入機
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
別の実施態様において、イオン注入機は、細長い断面を有し、更に最初の伝搬方向を有するリボンビームを生成するために、細長いアパーチャーを有する、イオン源と、前記リボンビームを受け、前記最初の伝搬方向に対して、最初の傾斜角に沿って、前記リボンビームを偏向する、偏向器と、該偏向器の下流に配置される、磁気アセンブリと、を含んでもよい。該磁気アセンブリは、前記イオンビームを受けるアパーチャーを画定してもよく、磁気ヨークと、該磁気ヨークの第１の側に沿って配置される第１のコイルと、前記磁気ヨークの前記第１の側の反対側の第２の側に沿って配置される第２のコイルと、を備える、コイルアセンブリと、を更に備えてもよい。前記イオン注入機は、前記第１のコイルに連結される第１の電流源及び前記第２のコイルに連結される第２の電流源を更に含んでもよい。前記イオン注入機は、前記偏向器に、並びに、前記第１の電流源及び前記第２の電流源に、電気的に連結されるイオンビームコントローラであって、第１の制御信号を前記第１の電流源へ向け、第２の制御信号を前記第２の電流源へ向ける、イオンビームコントローラと、を更に含んでもよく、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記双極子磁界及び前記四重極磁界を、前記アパーチャー内で、同時に生成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
したがって、曲線４０４及び曲線４０８を生成するための条件とは対照的に、曲線４０２及び曲線４０６を生成するための条件との間の差異は以下のようである。一方の例では、上部コイル及び下部コイルを通る電流は等しく、他方の例では、上部コイル又は下部コイルを通ってより大きい電流が供給される。一例において、特別に、図４に例示されるように、四重極及び双極子の混合モードで、動作するために、基準レベルに対して、上部コイルを通る電流は１１０％とすることができ、一方、下部コイルを通る電流は９０％とすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、特に、図５Ａを見るに、一連の曲線、曲線５０２、曲線５０４、曲線５０６、曲線５０８、及び、曲線５１０が示され、曲線は、Ｚi軸に沿う距離の関数として、イオンビーム５００、本ケースでは２３keVのボロンビーム、の選択部分の位置を表わす。曲線５０２は、イオンビーム５００の上部部分を表わすことができ、一方、曲線５１０は、イオンビーム５００の下部部分を表わす。イオン源の中心は、Ｚi＝０ｍｍの位置により表わすことができる。例示するように、イオンビーム５００は、イオン源から出てきて、約５ｍｍぐらいの最初の高さを有することができ、Ｚi＝６００ｍｍで４０ｍｍぐらいの高さに伸びることができる。イオンビーム５００は、＋１．５度の最初の傾斜角で発射されるため、イオンビーム５００の異なる部分の軌跡は、Ｙ＝０を通るＸ−Ｚ平面に対して、非対称にすることができる。図５Ａの例において、磁気アセンブリは、約Ｚi＝２８０ｍｍから４８０ｍｍまでの間の距離に及ぶ領域にわたり、イオンビーム５００を束縛すると見なすことができる。さらに、磁気的解析器の磁石の前端は、約Ｚi＝６００ｍｍに位置付けられると見なすことができる。特に、磁気アセンブリにより束縛される領域を通過後、イオンビーム５００は、Ｚi＝６００ｍｍのとき、およそＹ＝０で中心にある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図５Ｂの例において、イオン源の磁石は、イオンビーム５００を、Ｚi軸に対して下の方へ、曲げると見なすことができる。したがって、傾斜角は、最初に、Ｚi＝２５０ｍｍまで、異なる曲線に対して、負で増大するようになる。特に、Ｚi＝２８０ｍｍと４８０ｍｍとの間の磁気アセンブリにより束縛される領域を通過後、発散の低減が生じ、発散は、ちょうど、１度より大きくなるまで、大幅に低減する。さらに、平均傾斜角はゼロであり、イオンビーム５００が磁気的解析器に入る時に、イオンビーム５００がＸi−Ｚi平面に平行であることを意味する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018530865.tif 000001
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ａ】
2018530865.tif 000002
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｂ】
2018530865.tif 000003
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2018530865.tif 000004