(57)【要約】  本発明は、担体を抽出するための少なくとも一つの電極集合体１ａを備えた、担体発生空間から電荷担体を抽出する装置に関し、この少なくとも一つの電極集合体は、一致した開口を有する、少なくとも第一の格子電極と第二の格子電極を備えている。第一の格子電極及び第二の格子電極は、それぞれ少なくとも一つの導電性の第一の格子電極領域１１０，２１０を有し、第一の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域１１０ａ，ｂが第一の層１００に構成され、第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域２１０ａ，ｂが第二の層２００に構成されている。第一の層と第二の層は、電極集合体内において粒子出射方向に対して順番に配置されるとともに、粒子出射方向に沿って互いに第一の間隔３００を開けて配置されており、第一の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域１１０ａ，ｂが、第一の層において導電性の第一の層部分１０１を構成する。更に、第一の層部分から電気的に絶縁された導電性の第二の層部分１０２が第一の層に構成されている。第二の層部分１０２が、第一の格子電極又は第二の格子電極の少なくとも一つの導電性の第二の格子電極領域によって構成され、第二の層部分１０２が、第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域２１０ａ，ｂと通電接続３０１されている。そのため、本発明による担体を抽出する装置は、電気的にスイッチング可能な抽出格子電極集合体であり、その電極集合体を用いて、抽出した担体から成る粒子ビームのビーム特性を変更することができる。
2018501626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体を抽出するための少なくとも一つの電極集合体を備えた、担体発生空間から電荷担体を抽出する装置であって、
この少なくとも一つの電極集合体が、一致する開口を備えた少なくとも第一の格子電極と第二の格子電極を有し、これらの格子電極は、それぞれ少なくとも一つの導電性の第一の格子電極領域を有し、
第一の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第一の層に構成され、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第二の層に構成され、
これらの第一の層と第二の層が、この電極集合体内において粒子出射方向に対して順番に配置されるとともに、粒子出射方向に沿って互いに第一の間隔を開けて配置されており、
第一の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域が、第一の層において導電性の第一の層部分を構成するとともに、第一の層において導電性の第二の層部分を構成し、
これらの第一の層部分と第二の層部分が互いに電気的に絶縁されている装置において、
この第二の層部分が、第一の格子電極又は第二の格子電極の少なくとも一つの導電性の第二の格子電極領域によって構成され、この第二の層部分が、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と通電接続されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
第一の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域は、それぞれ各格子電極の外側の横方向周縁に隣接するように、各格子電極内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第一の格子電極が、前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域だけを有し、第二の格子電極が、第一の層の第二の層部分を構成する少なくとも一つの第二の格子電極領域を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域は、前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の第一の表面が第一の層に有り、この第一の表面に対して逆側に有る、前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の第二の表面が第二の層に有るような厚さで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域が、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と同じ厚さを有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の間の移行部が、第二の格子電極の両方の表面において連続して延びることを特徴とする請求項３から５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第二の層の全体を構成し、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域が、少なくとも前記の第二の格子電極領域の幾つかの横方向の区画において、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域から間隔を開けて配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項８】
第一の格子電極が、更に、第一の層の第二の層部分を構成する、少なくとも一つの第二の格子電極領域を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項９】
第一の格子電極又は第二の格子電極の少なくとも一つの第二の格子電極領域における担体を通過させるための開口が、その横方向の広がり及び／又は周縁幾何学的形状に関して、第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域における担体を通過させるための開口と同じであるか、或いは異なることを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
前記の第二の層部分が、第一の格子電極又は第二の格子電極の関連する第二の格子電極領域によって構成されることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
前記の第二の層部分が、第一の格子電極又は第二の格子電極の互いに間隔を開けて配置された複数の第二の格子電極領域によって構成され、これらの互いに間隔を開けて配置された複数の第二の格子電極領域が、同じ又は異なる周縁幾何学的形状を有し、第一の層の横方向の広がりに渡って同形又は非同形に分散されていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
前記の少なくとも一つの電極集合体が、一致する開口を備えた少なくとも一つの導電性の別の格子電極を有し、この別の格子電極が、別の層に少なくとも一つの第一の格子電極領域を有し、この別の層とその層に隣接する層が、粒子出射方向に沿って別の間隔を開けて配置されていることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
別の格子電極が、第二の格子電極の第一の格子電極と逆側に、第二の格子電極に隣接して配置されており、この別の格子電極が、更に、少なくとも一つの第二の格子電極領域を有し、この第二の格子電極領域が、第二の層に配置されて、この別の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と通電接続されており、第二の層内における、この別の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の横方向の配置構成が、第一の層内における第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の横方向の配置構成と一致することを特徴とする請求項５及び１２に記載の装置。
【請求項１４】
電極集合体に含まれる格子電極の中の一つ、複数又は全てが、電極集合体の支持体又は別の格子電極の中の一つから個々に取外し可能な形で配置されていることを特徴とする請求項１から１３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
本装置が、電荷担体を抽出するための複数の電極集合体を有し、これらの電極集合体の中の複数が、本装置の横方向の広がりに沿った第一の方向に順番に配置されるとともに、高々二つの電極集合体が、本装置の横方向の広がりに沿った第二の方向に順番に配置されており、その結果、これらの複数の電極集合体が、本装置の横方向の広がりのほぼ全体を覆い、これらの複数の電極集合体が、同じ又は異なるパターンの第二の層部分を有することを特徴とする請求項１から１４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１６】
前記の少なくとも一つの電極集合体が、粒子出射方向に対して順番に、プラズマ格子電極、スイッチング格子電極及び加速格子電極を有し、このスイッチング格子電極が第一の格子電極であり、このプラズマ格子電極又は加速格子電極が第二の格子電極であることを特徴とする請求項１から１５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置の動作方法において、
特定の電極集合体のスイッチング格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第一の電位を印加され、この特定の電極集合体の加速格子電極が第二の電位を印加されて、
第一のスイッチング状態では、第一の電位が第一の値Ｕ１１を有し、第二の電位が第二の値Ｕ２１を有し、これらの両方の値は、担体が、対応する格子電極領域を通過することを可能にするのに適した値であり、
第二のスイッチング状態では、第一の電位が第三の値Ｕ１２を有し、第二の電位が第四の値Ｕ２２を有し、この第三の値Ｕ１２は、担体がスイッチング格子電極及び加速格子電極の第一の層部分に対応する格子電極領域を通過することを阻止するのに適した値である一方、この第四の値Ｕ２２は、担体がスイッチング格子電極及び加速格子電極の第二の層部分に対応する格子電極領域を通過することを可能にするのに適した値であり、
第三のスイッチング状態では、第一の電位が第五の値Ｕ１３を有し、第二の電位が第六の値Ｕ２３を有し、これらの両方の値は、担体が、対応する格子電極領域を通過することを阻止するのに適した値であるように、
前記の少なくとも一つの電極集合体の中の一つを通過する粒子ビームの所望のビーム特性に応じて、前記の少なくとも一つの電極集合体の中の各々が、一つ又は複数の電圧を発生する機器及びスイッチング機器を用いて駆動されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記の第一の電位及び／又は第二の電位がパルス形態で印加されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記のプラズマ格子電極が第三の電位Ｕｂｅａｍを印加されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記の電極集合体が、粒子出射方向に対して、加速格子電極の後に、一致する開口を備えた導電性の接地格子電極を有し、この接地格子電極が、第三の層に少なくとも一つの第一の格子電極領域を有し、前記の第二の層とこの第三の層が、粒子出射方向に沿って互いに第二の間隔を開けて配置されており、この接地格子電極が接地されていることを特徴とする請求項１７から１９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２１】
請求項１から１６までのいずれか一つに記載の少なくとも一つの装置からの一つ又は複数の粒子ビームを使用して基板の表面を処理する方法において、
この基板を処理する間、この基板表面の既知の特性パターンと本方法の工程に応じて、担体発生空間から電荷担体を抽出する前記の少なくとも一つの装置からの一つ又は複数の粒子ビームのビーム特性が、請求項１７から２０までのいずれか一つに記載の方法を用いて変更されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
担体発生空間から電荷担体を抽出する少なくとも一つの装置からの複数の粒子ビームが同時に基板に照射され、これらの複数の粒子ビームが、同じ又は異なるビーム特性を有することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
複数の粒子ビームが、基板表面上の共通の面に照射され、これらの複数の粒子ビームが異なるビーム特性を有し、この共通の面が、凡そ、照射された全ての粒子ビームの中で最も大きな照射面を有する、照射された粒子ビームの照射面に相当することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体発生空間から電荷担体を抽出する装置及びその装置の動作方法に関し、本装置を用いて抽出された粒子線全体の形状を変更することが可能である。更に、本発明は、そのような少なくとも一つの装置により発生させた一つ又は複数の粒子線全体を用いて、基板の表面を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子ビーム源において、担体発生空間、例えば、プラズマから電荷担体、即ち、イオン又は電子を抽出することによって、方向付けた、電荷担体から成る粒子線、例えば、イオンビーム又は電子ビームを発生しており、それらの粒子は、粒子ビーム源から離れた後、方向付けられて、空間内をビームの形で粒子出射方向に移動する。それにより、特に、１ｍ以内のビーム幅のブロードビームを発生させるために、電荷担体を抽出する一つ又は複数の装置が使用されており、それらの装置は、それぞれ一つ又は複数の格子電極から構成されており、担体発生空間から粒子を抽出して、場合によっては、加速するとともに、その際発生した個別粒子ビームを互いに方向付けている。その場合、「格子電極」とは、担体を通過させることが可能な複数の開口、即ち、少なくとも二つの開口を機械的に（物理的に、或いは材料により）繋ぎ合わせるための物であると解釈する。言い換えると、格子電極は、（一般的に）平坦な形状の構成部品であり、その横方向の寸法は、その厚さ、即ち、その粒子出射方向の広がりの多数倍の大きさであり、厚さ方向に、その構成部品の厚さ全体に渡って延びる、担体がその構成部品を通過することを可能にする多数の開口を有する。その格子電極は、少なくとも幾つかの領域に、電位を印加できる導電性材料を有し、その結果、担体を抽出して、加速するか、或いは粒子ビームを阻止することができる。それらの導電性格子電極領域は、物理的に、かつ通電形態で互いに接続されている。それは、例えば、格子電極が完全に導電性材料から構成された場合である。しかし、個々の導電性格子電極領域は、例えば、それらの間に配置された電気絶縁材料によって、互いに電気的に絶縁することもできる。電荷担体を抽出する装置では、複数の格子電極が粒子出射方向に互いに間隔を開けた層に順番に配置されており、それらの個々の格子電極の開口が互いに一致しており、その結果、個々の格子電極又は格子電極領域に相応の電位を印加した場合、担体が、粒子ビームとして格子電極の開口を通過することができる。その機能に応じてプラズマ電極、遮蔽電極又はビーム格子電極、加速格子電極又はアクセレレーション格子電極、並びに接地格子電極と呼ばれる、少なくとも三つの格子電極が、しばしば使用されている。しかし、例えば、発生した粒子ビーム全体をその出射方向に関して調整するために、電荷担体を抽出する装置にそれ以外の電極を配置することもできる。
【０００３】
粒子ビームは、例えば、イオンビーム処理設備又は電子ビーム処理設備において、特に、基板の表面を処理するために使用されている。その場合、表面のトポロジー、或いは、例えば、吸湿特性などの表面のそれ以外の物理的又は化学的な特性は、粒子を表面に照射することによって変更することができる。その場合、実現可能な分解能、即ち、最小処理面積も、処理品質も、使用する全体ビームのビーム幅に大きく依存する。その場合、より良好な処理結果は、一般的に、小さいビーム幅により実現されると言える。例えば、基板の表面上に有る層内における厚さの小さい違いは、ビーム幅の小さい全体ビームの方が、ビーム幅の大きい全体ビームよりも正確に均すことができる。しかし、それに対して、得られる面積に対する基板の処理時間が長くなる。
【０００４】
従来技術では、その問題を解決するために、イオンビームの幅又は形状を所要の処理品質又は処理分解能に適合させることができる様々なイオンビーム成形手法が知られている。それは、一方では、イオンビームの一部を遮るか、或いは全く抽出されないようにすることができる異なるシェード又は格子電極集合体の使用形態を含む。そして、イオンビームの幅を適合させるために、それらのシェード又は一つ以上の格子、或いは場合によっては、イオンビーム源全体を置き換えているが、そのことは、機械的に動かすことによる汚染を引き起こすか、或いは新たに設置したイオンビーム源の長い始動準備時間を伴うこととなる。
【０００５】
更に、格子電極集合体の個々の横方向領域を目的通り電気的に制御することが知られている。そのようなものとして、例えば、特許文献１には、格子電極の各格子開口に、それに対応する粒子ビームを通過又は阻止するように、別個に電位を印加できることが記載されている。しかし、それは、格子電極の開口の個別電気駆動部の間において、或る程度の最小間隔を保持しなければならないので、回路接続負担又はアドレス指定負担を大きくする外に、イオンフロー密度を低くしてしまい、そのことは、個々の開口の相互間隔を大きくすることを伴う。特許文献２には、導電層に同心の円区画を構成した格子電極が開示されており、それらの円区画は、一つの同じ位置で中断されて、その中断部に配置された導体路を用いて、電位を印加されている。
【０００６】
それらの装置の欠点は、電気導線を格子電極の内部から外側に電圧供給源にまで通さなければならないことである。異なる格子電極又は格子電極領域の間に１，５００Ｖまでの電位差が存在し、粒子ビーム源の動作中に格子電極が晒される温度が３００°Ｃまでの場合、そのような形式の電位印加形態は大きな挑戦課題である。
【０００７】
特許文献３により、その欠点を取り除いた、線形状の区画を備えた追加のスイッチング格子が周知である。そこでは、線形状の区画の各々を外側から電気接続して、個別に電気駆動することが可能である。しかし、横断面輪郭が閉じていないイオンビームを成形するには、そのような少なくとも三つの区画を駆動することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許公開第４，５２３，９１７号明細書
【特許文献２】米国特許公開第４，７５８，３０４号明細書
【特許文献３】ドイツ特許第１０２００４００２５０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のことから、本発明の課題は、従来技術の欠点を克服して、電気的にスイッチング可能な格子電極を用いて、粒子ビーム全体を成形する簡単な手法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本課題は、独立請求項に記載された電荷担体を抽出する装置及び電荷担体を抽出する装置の動作方法によって解決される。更に、そのような電荷担体を抽出する装置を用いて、基板の表面を処理する方法を規定する。有利な改善構成は、従属請求項に見出される。
【００１１】
本発明による担体発生空間から電荷担体を抽出する装置は、一致する開口を有する少なくとも第一の格子電極と第二の格子電極を備えた少なくとも一つの電極集合体を有し、これらの格子電極は、それぞれ導電性に構成された少なくとも一つの第一の格子電極領域を有する。これらの開口は、粒子出射方向に各格子電極を通して担体を通過させる役割を果たし、横方向の広がりと所定の周縁幾何学的形状、例えば、丸い、楕円形の、角張った、或いは不規則な周縁幾何学的形状を有する。この場合、第一と第二の格子電極における互いに一致する開口の横方向の広がり及び／又は周縁幾何学的形状は、僅かに互いに相違するようにすることができる。第一の格子電極と第二の格子電極における「一致する開口」とは、本出願の文脈において、異なる層に配置されており、個々の格子電極又は格子電極領域に相応の電位を印加した場合に、担体を粒子ビームとして異なる格子電極の互いに一致する開口を通して通過させるのに適した開口であると理解する。
【００１２】
本発明では、少なくとも第一の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第一の層に構成される一方、第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第二の層に構成される。これらの第一の層と第二の層は、それぞれ電極集合体内、即ち、少なくとも二つの格子電極が配置された、電荷担体を抽出する装置の空間内の一つの面を規定し、これらの第一の層と第二の層は、粒子出射方向に対して順番に配置されており、常に粒子出射方向に沿って互いに第一の間隔を開けて配置されている。この場合、これらの第一の層と第二の層は、平坦な面、或いは粒子出射方向に層が突き出た形の任意の周縁幾何学的形状とすることが可能な同形又は非同形の湾曲面を規定することができる。例えば、これらの層は、格子電極の開口を通過する個々の粒子ビームを集束させるか、互いに平行な方向に向けるか、或いはデフォーカスするように構成することができる。更に、第二の層を粒子出射方向に沿って第一の層の前又は後に配置することが可能である。
【００１３】
この第一の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域は、第一の層の第一の導電性層部分を構成する。更に、第一の層には、第一の格子電極又は第二の格子電極の少なくとも一つの導電性の第二の層部分により形成された導電性の第二の層部分が構成されている。これらの第一の層部分と第二の層部分は、互いに電気的に絶縁されており、それぞれ第一の層の厚さ全体に渡って、即ち、粒子出射方向における、この層の広がり全体に渡って延びている。第二の層部分は、第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域と通電接続されている。第一の層部分にも、第二の層部分にも、上述した開口が各格子電極又は各格子電極領域に構成されており、これらの開口は、担体を通過させるのに適している。
【００１４】
第一の層部分が第二の層部分から電気的に絶縁されているので、それらの層部分に異なる電位又は同じ電位を印加することができる。本発明では、この印加は、第二の層部分に対して、第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域によって行なわれる。それによって、第一の層部分から電気的に絶縁された形での第一の層内の第二の層部分への電位供給が省略される。
【００１５】
従って、本発明による担体を抽出する装置は、粒子ビームのビーム特性を変更することができる電気的にスイッチング可能な抽出格子電極集合体である。
【００１６】
第一の格子電極及び第二の格子電極の第一の格子電極領域は、有利には、それらが各格子電極の外側の横方向周縁に隣接するように、各格子電極内に配置されているので、それによって、第一の層部分と異なる電位を有する、第一の格子電極の外側の横方向周縁から間隔を開けて配置された第二の層部分が実現可能である。この場合、電位を印加するための第一の格子電極の内部から第一の格子電極の外側周縁への電気配線も、一つの格子電極の一つ又は複数の区画の負担がかかる駆動も不要である。
【００１７】
第一の実施構成では、第一の格子電極は、前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域だけを有する一方、第二の格子電極は、第一の層の第二の層部分を構成する少なくとも一つの第二の格子電極領域を有する。言い換えると、第一の格子電極は、それが第一の層の全体を構成するのではなく、少なくとも一つの空所を有するように構成される。この空所は、第一の格子電極の横方向周縁に隣接する、即ち、第一の格子電極の縁に構成するか、或いはその縁から間隔を開けて配置する、即ち、第一の格子電極の内部に構成することができる。この第二の格子電極の少なくとも一つの第二の格子電極領域は、この空所内に、そのため、少なくとも部分的に第一の層内に配置される。この第二の格子電極の少なくとも一つの第二の格子電極領域は、前記の第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域と物理的に、かつ通電形態で接続されており、有利には、その領域と一体的に構成される。
【００１８】
有利には、この第二の格子電極の少なくとも一つの第二の格子電極領域は、前記の第二の格子電極の少なくとも一つの第二の格子電極領域の第一の表面が第一の層に有り、この第一の表面と対向する、第二の格子電極の少なくとも一つの第二の格子電極領域の第二の表面が第二の層に有るような厚さで構成される。そのため、第二の格子電極は、少なくとも一つの第二の格子電極領域において、第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域よりも大幅に厚く構成される。それにより、第二の格子電極は、第一の層又は第一の格子電極内に「突き出ている」。
【００１９】
第一の実施構成の別の有利な実施形態では、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域は、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と同じ厚さを有する。そのため、第二の格子電極は、少なくとも第一及び第二の格子電極領域において同じ厚さで構成されて、この少なくとも一つの第二の格子電極領域が第一の層に配置されるような形状である。これらの少なくとも一つの第一の格子電極領域と少なくとも一つの第二の格子電極領域の間の移行領域において、第二の格子電極は、より大きな厚さ、或いはより小さな厚さを有することができる。それは、第二の格子電極が第一の層又は第一の格子電極内に「折り返されている」ことを意味する。
【００２０】
有利には、この第一の実施構成の両方の第一の実施形態の第二の格子電極は、これらの第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の間の移行部が、第二の格子電極の両方の表面で連続して延びるように構成される。そのために、この移行部は、例えば、丸い形及び／又は傾斜した形で実現することができる。それによって、第二の格子電極と、別の電位の集合体、例えば、第一の格子電極、別の格子電極又は担体発生領域との間における電界内の不均一性が低減される。
【００２１】
第一の実施構成の別の有利な実施形態では、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域が、第二の層の全体を構成する一方、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域が、少なくとも第二の格子電極領域の幾つかの横方向区域において、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域から間隔を開けて配置される。
【００２２】
言い換えると、第二の格子電極は、閉じた造形を形成するのではなく、前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の幾つかの横方向区域において互いに通電形態で接続された二つの部分から構成される。この第二の格子電極の少なくとも一つの第二の格子電極領域は、物理的に独立した格子電極として構成されるが、例えば、導電性スペーサーを介して、第二の層の全体を構成する、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域と通電形態で接続される。
【００２３】
第二の実施構成では、第一の格子電極は、更に、第一の層の第二の層部分を構成する少なくとも一つの第二の格子電極領域を有する。それにより、第一の格子電極は、物理的に一体として構成され、第一の層の全体を構成するが、前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域は、この少なくとも一つの第二の格子電極領域から電気的に絶縁されている。この第二の格子電極は、第一の層に構成された、第一の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域と通電接続される少なくとも一つの第一の格子電極領域を有する。有利には、この第二の格子電極も、物理的に一体として構成されて、第二の層の全体を構成する。言い換えると、これらの第一の格子電極と第二の格子電極は、それらが第一の層又は第二の層の全体を構成して、第二の層部分の領域において互いに通電接続されるように構成される。
【００２４】
複数の横方向領域を有し、異なる領域内に異なる実施構成が形成された電極集合体も実現可能である。
【００２５】
有利には、第一の格子電極又は第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域における担体を通過させるための開口は、横方向の広がり及び／又は周縁幾何学的形状に関して、第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域における担体を通過させるための開口と同じであるか、或いは異なる。このように第二の格子電極領域における開口の横方向の広がり及び／又は周縁幾何学的形状を適合させることによって、別の電位の同じ集合体に対する第二の格子電極の第一の格子電極領域の間隔に関する、別の電位の集合体に対する第二の格子電極領域の異なる間隔に起因する、或いは第二の格子電極の第一の格子電極領域と第二の格子電極領域の間の厚さの違いに起因する、電界による担体への作用の違いを軽減することができる。
【００２６】
両方の実施構成では、第一の層の第二の層部分は、第一又は第二の格子電極の関連する第二の格子電極領域によって構成することができる。
【００２７】
別のケースでは、第一の層の第二の層部分は、第一又は第二の格子電極の互いに間隔を開けて配置された複数の第二の格子電極領域によって構成することもできる。この場合、第二の格子電極領域は、同じ、或いは異なる周縁幾何学的形状を有する、即ち、この格子電極領域が粒子出射方向に突き出た形状を有することができる。例えば、丸形、楕円形、三角形、四角形又は多角形の形状、或いは不規則な形状が実現可能である。これらの第二の格子電極領域は、第一の層の横方向の広がりに渡って同形又は非同形に分散させることができる。例えば、それらは、第一の層の回転軸、或いは一つ又は複数の断面線に関して同形に配置することができる。
【００２８】
更に、この少なくとも一つの電極集合体は、有利には、一致する開口を備えた少なくとも一つの導電性の別の格子電極を有する。これらの別の格子電極の各々は、別の層に少なくとも一つの第一の格子電極領域を有する。この別の層は、粒子出射方向に沿って第一の層の前又は後に配置することができ、これらの別の層とそれに隣接する層、例えば、第二の層は、粒子出射方向に沿って互いに別の間隔を開けて配置される。この別の層は、第一及び第二の層と完全に一致する面又はそれと同様の面を規定する。
【００２９】
別の格子電極は、有利には、接地格子電極である。しかし、別の格子電極と異なる格子電極も存在することができる。
【００３０】
この少なくとも一つの電極集合体が、第二の格子電極の第一の格子電極と逆側に第二の格子電極に隣接して配置された少なくとも一つの別の格子電極を有し、この第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第二の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域と同じ厚さを有するように、第二の格子電極が構成されている場合、有利には、これらの別の格子電極は、更に、第一の層に配置された、別の格子電極の少なくとも一つの第一の格子電極領域と通電接続されている少なくとも一つの第二の格子電極領域を有する。この場合、第二の層内における別の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の横方向の配置構成は、第一の層内における第二の格子電極の前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の横方向の配置構成と一致する。この別の格子電極に隣接する別の格子電極も、異なる層に配置された格子電極領域を有することができる。言い換えると、別の格子電極も、それぞれ隣接する格子電極内に「折り返す」か、或いは「突き出る」ことができる。
【００３１】
上述した第一の格子電極、第二の格子電極又は別の格子電極の第一及び第二の格子電極領域は、それぞれ別の格子電極の開口と一致する前述した開口を備える。更に、この電極集合体の一つ又は複数、或いは全ての格子電極は、それぞれ開口が形成されていない別の領域を有することができる。これらの領域は、例えば、電極集合体内において各格子電極を保持する役割及び／又はその領域と通電接続された各格子電極の格子電極領域と電気的に接続する役割を果たす縁領域である。
【００３２】
特別な実施構成では、この電荷担体を抽出する装置は、担体を抽出するための複数の電極集合体を有し、これらの電極集合体の中の一つ又は複数が、この電荷担体を抽出する装置の横方向の広がりに沿った第一の方向に順番に配置されるとともに、高々二つの電極集合体が、この電荷担体を抽出する装置の横方向の広がりに沿った第二の方向に順番に配置されており、その結果、これらの電極集合体は、この電荷担体を抽出する装置の横方向の広がり全体をほぼ覆う。この電荷担体を抽出する装置の縁領域及び／又は隣り合う電極集合体の間の領域だけをそれから除外することができる。これらの複数の電極集合体が高々ｎ×２行列で配置されているので、全ての電極集合体は、所定の電位を印加するために外側から電気接続することができる。それにより、この電荷担体を抽出する装置の横方向の広がりの中に電気配線が不要になるととともに、個々の電極集合体の駆動が簡単になる。この「電荷担体を抽出する装置の横方向の広がり」とは、少なくとも一つの電極集合体を用いて担体発生空間、例えば、プラズマから担体を抽出できる面内における、この電荷担体を抽出する装置の広がりである。即ち、この横方向の広がりは、粒子出射方向に対して直角に定義される。これらの複数の電極集合体は、同じパターン又は異なるパターンの第二の層部分を有する。ここで、「パターン」とは、特定の電極集合体における前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の一つ又は複数の周縁幾何学的形状及び前記の少なくとも一つの第二の格子電極領域の横方向の配置構成であると理解する。
【００３３】
有利には、この電極集合体に含まれる格子電極の一つ、複数又は全てが、電極集合体の支持体から、或いは別の格子電極の中の一つから個別に取外し可能な形で配置される。それにより、例えば、熱的、機械的又は電気的な応力によって、より大きく消耗した個々の格子電極を電極集合体から個別に取り出して、交換するか、或いは新しい格子電極に置き換えることができる。第一及び第二の格子電極を交換して、別のパターンを有する、それに対応する格子電極に置き換えた場合、発生可能な粒子ビームの新しい別のビーム特性を実現可能な、電荷担体を抽出する新しい装置を実現することができる。
【００３４】
有利な実施構成では、この少なくとも一つの電極集合体は、粒子出射方向に対して順番に、プラズマ格子電極、スイッチング格子電極及び加速格子電極を有し、このスイッチング格子電極が第一の格子電極であり、このプラズマ格子電極又は加速格子電極が第二の格子電極である。この場合、「順番に」とは、前記の格子電極が前述した順序で配置されていることだけを意味する。スイッチング格子電極と、第二の格子電極でない格子電極との間に、別の格子電極を配置することができる。
【００３５】
プラズマ格子電極、スイッチング格子電極及び加速格子電極を有し、このスイッチング格子電極が第一の格子電極であり、このプラズマ格子電極又は加速格子電極が第二の格子電極である、本発明による電荷担体を抽出する装置の本発明による動作方法では、特定の電極集合体のスイッチング格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域が第一の電位を印加され、この特定の電極集合体の加速格子電極が第二の電位を印加されるように、前記の少なくとも一つの電極集合体の中の一つを通過する粒子ビームの所望のビーム特性に応じて、一つ又は複数の電圧を発生する機器及びスイッチング機器を用いて、前記の少なくとも一つの電極集合体の各々が駆動される。この場合、これらの第一及び第二の電位の値は、この電荷担体を抽出する装置の個々のスイッチング状態において、それらの値が、担体が対応する格子電極領域を通過することを許容するか、或いは担体が対応する格子電極領域を通過することを阻止して、常にプラズマ格子電極又は担体発生空間の電位値と関連するように選定される。この場合、担体を通過させる第一及び第二の電位の値は、正の担体に関しては、プラズマ格子電極の電位よりもずっと大きく負方向に有る値であり、負の担体に関しては、その電位よりも大きく正方向に有る値である。それに対して、担体の通過を阻止する第一及び第二の電位の値は、正の担体に関しては、プラズマ格子電極又は担体発生空間の電位よりも大きな正の値である一方、負の担体に関しては、その電位よりも大きな負の値である。即ち、スイッチング格子電極及び加速格子電極に関する電位の個々の具体的な値は、担体の種類及び極性と、電荷担体を抽出する装置及び担体発生空間の具体的な実施形態とに依存する。
【００３６】
第一のスイッチング状態では、第一の電位が第一の値Ｕ１１を有し、第二の電位が第二の値Ｕ２１を有し、これらの両方の値は、担体がそれに対応する格子電極領域を通過することを可能にするのに適した値である。この場合、第一の値Ｕ１１と第二の値Ｕ２１は、担体の通過を保証する限り、等しい又はほぼ等しい値、或いは互いに大きく異なる値とすることができる。この第一のスイッチング状態では、担体を抽出するための電極集合体の横方向の広がりの全体が開放されており、その結果、横方向の広がりが大きい全体ビームが生成される。
【００３７】
第二のスイッチング状態では、第一の電位は、担体がスイッチング格子電極及び加速格子電極における第一の層部分に対応する格子電極領域を通過することを阻止する第三の値Ｕ１２を有し、第二の電位は、担体がスイッチング格子電極及び加速格子電極における第二の層部分に対応する格子電極領域を通過することを可能にする第四の値Ｕ２２を有する。そのため、第一の層部分は、担体の抽出に関して電気的に減衰させる性質であり、それによって、それぞれ横方向の広がりが小さい一つ又は複数の部分ビームが発生する。
【００３８】
第三のスイッチング状態では、第一の電位が第五の値Ｕ１３を有し、第二の電位が第六の値Ｕ２３を有し、これらの両方の値は、担体がそれに対応する格子電極領域を通過することを阻止する値である。この場合、第五の値Ｕ１３と第六の値Ｕ２３は、等しい値、ほぼ等しい値、或いは異なる値とすることができる。それにより、電極集合体の横方向の広がりの全体に渡って担体の抽出が阻止され、部分ビームは発生しない。
【００３９】
これらの電位の具体的な値に関して、それらの値が電極集合体の各構成及び各スイッチング状態に適合した値であると言える。それにより、例えば、担体がスイッチング格子電極の前記の少なくとも一つの第一の格子電極領域を通過することを阻止する第三の値Ｕ１２及び第五の値Ｕ１３の両方は、同じ値、ほぼ同じ値、或いは異なる値とすることができる。同様のことが、担体が加速格子電極の格子電極領域を通過することを許容する第二の値Ｕ２１及び第四の値Ｕ２２の両方に言える。
【００４０】
有利には、第一の電位及び／又は第二の電位はパルス形態で印加される。この場合、各電位のパルスの長さ及び／又はパルスのデューティ比を同じにするか、或いは互いに異なるようにすることができる。同様に、各電位のパルスの長さ及び／又はパルスのデューティ比を時間的に変化させることが可能である。
【００４１】
有利には、プラズマ格子電極は第三の電位Ｕｂｅａｍを印加され、その極性は、抽出する担体に依存する。別の実施構成では、プラズマ格子電極は所定の電位を印加されず、その結果、プラズマ格子電極の電位は、浮遊して、基本的に担体発生空間内の追加のプラズマ電極の電位により決定される。
【００４２】
この電極集合体が、粒子出射方向に対して加速格子電極の後に、一致する開口を備えた導電性の接地格子電極を有し、この電極が、第三の層に少なくとも一つの第一の格子電極領域を有し、第二の層及び第三の層が、粒子出射方向に沿って互いに第二の間隔を開けて配置されている場合、この接地格子電極は、有利には、接地される。
【００４３】
この電荷担体を抽出する装置が、そのような複数の電極集合体を有する場合、これらの複数の電極集合体の各々は、電荷担体を抽出する装置全体から出射される少なくとも一つの粒子ビームが所望のビーム特性を有するように、前述した通り駆動される。
【００４４】
本発明では、基板の表面を処理する間、本発明による電荷担体を抽出する装置の動作方法を用いて、基板表面の既知の特性パターンと本方法の工程に応じて、電荷担体を抽出する少なくとも一つの装置からの一つ又は複数の粒子ビームのビーム特性が所望の通り変更されるように、前述した本発明による電荷担体を抽出する装置の一つ又は複数が、電荷担体を抽出する少なくとも一つの装置からの一つ又は複数の粒子ビームを用いて、基板の表面を処理するために使用される。この「基板表面の特性パターン」とは、基板の製作又は事前プロセスによって引き起こされた基板表面全体に渡る分布を有する、基板表面の所定の面領域に関する物理的特性及び／又は化学的特性、並びに表面の幾何学的パターンであると理解する。この基板表面は、電荷担体を照射することによって調整される。この場合、基板表面の材料が除去されるか、その上に成膜されるか、或いは基板表面の材料の化学的特性又は物理的特性が変更され、その結果、別の物質との反応が可能になるか、或いは阻止される。吸湿的、光学的、結晶学的、電気的、磁気的又はそれ以外の物理的な特性を調整することも可能である。
【００４５】
有利には、基板の表面を処理するために、イオンが使用され、その結果、この電荷担体を抽出する装置はイオンビーム源である。
【００４６】
有利には、この基板の表面を処理する方法では、複数の粒子ビームが同時に基板に照射されるように、電荷担体を抽出する一つ又は複数の装置が制御され、これらの複数の粒子ビームは、同じ又は異なるビーム特性を有する。
【００４７】
有利には、複数の粒子ビームが基板表面上の共通の面に照射されるように、電荷担体を抽出する一つ又は複数の装置が制御され、これらの複数の粒子ビームは異なるビーム特性を有し、この共通の面は、凡そ、そこに照射された全ての粒子ビームの中で最も大きな照射面を有する、そこに照射された粒子ビームの照射面に相当する。それにより、例えば、一つの構造内における高さ又は深さが異なる複数の構造及び／又は異なる、或いは均一でない形状を有する複数の構造を一回の処理プロセスだけで構成することが可能である。この場合、各粒子ビームの横方向の広がり又はパターン及び／又は焦点、粒子密度、粒子の種類又はそれ以外の特徴に関して、ビーム特性を異なるようにすることができる。
【００４８】
以下において、実施例及び図面に基づき本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】粒子ビーム源３内に配置された、二つの電極集合体１ａ，１ｂを備えた、担体発生空間２から電荷担体を抽出する装置１の模式図
【図２Ａ】プラズマ格子電極１１’、スイッチング格子電極１２’、加速格子電極１３’及び接地格子電極１４’を備えた従来技術による電極集合体１ａ’の横断面図
【図２Ｂ】図２Ａの電極集合体１ａ’の平面図
【図３】第一の格子電極１１０の第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂが第一の層１００に構成され、第二の格子電極２１０の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂが第二の層２００に構成され、これらの第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂが第一の層１００の第一の層部分１０１を構成し、この第一の層には、更に、第一の層部分１０１から電気的に絶縁され、第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと通電接続された第二の層部分１０２が構成されている、本発明による電極集合体１ａの横断面図
【図４】第二の層部分１０２が第二の格子電極の第二の格子電極領域２１０ｃにより構成された、本発明による電極集合体１ａの第一の実施構成の第一の実施形態の横断面図
【図５】本発明による電極集合体１ａの第一の実施構成の第二の実施形態の横断面図
【図６】一つの実施形態例による第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと第二の格子電極の第二の格子電極領域２１０ｃの間の傾斜した推移による移行部の横断面図
【図７】本発明による電極集合体１ａの第一の実施構成の第三の実施形態の横断面図
【図８】第二の層部分１０２が第一の格子電極の第二の格子電極領域１１０ｃにより構成された、本発明による電極集合体１ａの第二の実施構成の横断面図
【図９Ａ】第一の層１００内の異なるパターンの第二の層部分１０２の平面図
【図９Ｂ】第一の層１００内の異なるパターンの第二の層部分１０２の平面図
【図９Ｃ】第一の層１００内の異なるパターンの第二の層部分１０２の平面図
【図９Ｄ】第一の層１００内の異なるパターンの第二の層部分１０２の平面図
【図１０】二つの別の格子電極４０１，４０２を備えた、本発明による電極集合体１ａの実施構成の横断面図
【図１１】個々の層が湾曲面であり、その結果、粒子ビーム８が集束される、本発明による電極集合体１ａの実施構成図
【図１２】八つの電極集合体１ａ〜１ｈを備えた、本発明による電荷担体を抽出する装置１の実施構成の平面図
【図１３Ａ】スイッチング格子電極１２が第一の格子電極１１０であり、加速格子電極１３が第二の格子電極２１０である、本発明による電極集合体１ａの実施構成の異なる回路接続状態図
【図１３Ｂ】スイッチング格子電極１２が第一の格子電極１１０であり、加速格子電極１３が第二の格子電極２１０である、本発明による電極集合体１ａの実施構成の異なる回路接続状態図
【図１３Ｃ】スイッチング格子電極１２が第一の格子電極１１０であり、加速格子電極１３が第二の格子電極２１０である、本発明による電極集合体１ａの実施構成の異なる回路接続状態図
【図１４】本発明による電荷担体を抽出する装置１を用いて発生させた粒子ビーム２０により基板９の表面を処理する配置構成図
【図１５】複数の粒子ビームを基板表面に同時に照射する、図１４による配置構成図
【図１６】複数の粒子ビームを基板表面上の共通の面に照射する、図１５による配置構成図
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１は、担体発生空間２から電荷担体を抽出する装置１を模式的に図示している。この担体発生空間２は、例えば、粒子ビーム源３の筐体３１内で一つ又は複数の電極４を用いて発生させたプラズマである。多くの場合、例えば、誘導結合式プラズマ源又はＥＣＲ効果を利用したマイクロ波支援式発生源などの電極の無いプラズマ発生装置も使用されている。熱フィラメント式発生源も使用することができる。このプラズマ空間、即ち、プラズマを中で発生させる空間は、例えば、鉢形状、桶形状又はそれ以外の従来技術で周知の形状で構成することができる。更に、抽出する担体は、別の手法で発生させることもでき、その結果、担体発生空間２はプラズマではなくなる。例えば、電子銃又はイオン銃を用いることができるか、或いはイオンを発生させて、標的を飛散させることができる。担体発生空間２の具体的な実施形態は、十分な供給量の電荷担体が電荷担体を抽出する装置１で発生する限り、自由に選定可能である。この電荷担体を抽出する装置１は、粒子ビーム源３の中又は上に配置され、一つ又は複数の電極集合体１ａ，１ｂを有する。この場合、担体を発生させる一つ又は複数の電極４及び担体を抽出する装置１は、スイッチング機器６及びそれに対応する電気配線７を介して、一つ又は複数の電圧を発生する機器５を用いて電位を印加される。
【００５１】
これらの電極集合体１ａ，１ｂは、通常一つ又は複数の格子電極から構成される。図２Ａは、従来技術による電極集合体１ａ’の横断面を図示する一方、図２Ｂは、格子電極の平面図を図示している（図２Ｂの線Ａ−Ａは図２Ａの図面の断面線を示す）。従来技術による電極集合体１ａ’は、プラズマ格子電極１１’、スイッチング格子電極１２’、加速格子電極１３’及び接地格子電極１４’を有する。これらの格子電極の各々は、導電性の格子電極材料１５から構成されており、（以下では、「粒子」と略称する）抽出した電荷担体をｚ方向に通過せることができる開口１６を有する。そのため、このｚ方向が粒子出射方向である。即ち、これらの開口１６は、格子電極の表面から格子電極の反対側の表面にまで延びており、開口は、直線的に、或いは傾斜して延びることができる。異なる格子電極１１’，１２’，１３’，１４’における互いに一致する（一直線に並んだ）開口１６は、特定の粒子ビームをｚ方向に通過させることが可能である。格子電極材料として、金属、例えば、モリブデン、タングステン又はグラファイトが使用され、この格子電極材料は、複数の導電性材料から成る積層形態にすることも、或いは非導電性の本体部と導電性材料の膜から成る積層形態にすることもできる。これらの開口１６は、様々な周縁幾何学的形状を有することができ、例えば、丸形、楕円形又は多角形の周縁を有することができ、異なる寸法にすること及び／又はｘｙ平面内において格子電極の横方向の広がりに渡って同形又は非同形に分散させることが可能である。これらの開口１６が、例えば、０．５ｍｍ〜３ｍｍの穴直径を有する一方、この格子電極材料１５は、典型的には、０．５ｍｍ〜１ｍｍのフレーム幅、即ち、二つの隣り合う開口１６の間の幅を有する。この場合、一つの格子電極の横方向の広がり全体に渡る開口１６の分布は、粒子ビーム又は粒子ビームの選定された領域内において電流密度の均一な分布が達成されるように構成することができる。更に、これらの開口１６を配置する密度、即ち、隣り合う開口１６の間のフレーム幅を選定することによって、粒子ビームの対応する領域において実現可能な電流密度を設定することができる。即ち、例えば、開口１６の密な配置、即ち、小さいフレーム幅によって、高い電流密度が実現される。
【００５２】
各格子電極は、ｘ方向における第一の横方向の広がり１０、ｙ方向における第二の横方向の広がり１９及びｚ方向における厚さ１７を有し、これらの第一の横方向の広がり１０と第二の横方向の広がり１９は、数ミリメートルから数メートルとし、この厚さ１７は、典型的には、２００μｍ〜１ｍｍとすることができる。しかし、この格子の横方向の広がりが非常により大きいと、より厚い、例えば、数ミリメートルの厚さの格子を用いる必要がある場合が有る。これらの格子電極は、例えば、四角形、丸形、楕円形又は多角形とすることが可能な任意の周縁幾何学的形状を有することができる。有利には、一つの電極集合体の全ての格子電極は、同形に構成するか、或いは前記のパラメータに僅かな相違しか有さない。個々の格子電極は、典型的には、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである、有利には、全ての格子電極の間において同じである相互間隔１８を有する。前記の格子電極パラメータは、格子電極の機械的、電気的及び熱的負荷に応じて選定される。これらの格子電極は、それぞれ図２Ａに図示されている通り平坦な層形態又は曲率半径を有する層形態で構成することができるが、個々の格子電極の間の間隔は常に凡そ同じである。各格子電極が一つの層だけに構成され、各層が別の層から完全に電気的に絶縁されているのが特徴的である。
【００５３】
それに対して、図３に図示されている通りの本発明による電極集合体１ａは、第一の層の一つの層部分を構成する格子電極領域と第二の層に構成された格子電極領域の間の通電接続部を特徴とし、第一の層の格子電極領域が、第一の層の別の格子電極領域から電気的に絶縁されている。図３は、この集合体の模式図を図示している。破線で表示された、それぞれ閉じた面を構成する第一の層１００と第二の層２００が図示されている。これらの第一の層１００と第二の層２００は、互いに第一の間隔３００を開けて配置されている。第一の層１００には、第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂを有する第一の格子電極が配置されている。これらの格子電極領域１１０ａ，１１０ｂは、第一の層１００の第一の層部分１０１を構成する。第二の層２００には、第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂを有する第二の格子電極が配置されている。第一の層１００には、更に、第一の層１００の第二の層部分１０２を構成し、第一の層１００の第一の層部分１０１から電気的に絶縁されているが、第二の層２００における第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと通電接続された（斜線で図示された）別の格子電極領域が配置されている。この電気接続部は、符号３０１の線で模式的に図示されており、この電気接続部３０１は、ジャンパ等を意味する電気配線である必要はない。第一の層１００の層部分、即ち、第一の層部分１０１と第二の層部分１０２を構成する全ての格子電極領域は、図２と関連して述べた通り、格子電極材料と開口を有する。第二の層２００に配置された格子電極領域も、格子電極材料と、担体を通過させる開口とを有する。この場合、第一の層１００と第二の層２００の格子電極領域における互いに一致する開口は、特定の粒子ビームが直線に沿って第一と第二の層を通過することを可能にする。
【００５４】
図３から分かる通り、第二の層部分１０２は、第一の層１００の周縁から間隔を開けて配置することができる、即ち、第一の層１００の内側に置くことができる。それにも関わらず、第二の層２００の周縁に隣接する、第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂとの電気接続部３０１を介して、電極集合体１ａの外側境界、即ち、周縁における電気接点から、第一の層部分１０１の電位と異なる電位を第二の層部分１０２に印加することが可能である。
【００５５】
第二の層２００には、第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂの外に、第二の格子電極の別の格子電極領域又は別の格子電極の格子電極領域を更に構成することができる。第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂが第二の層２００全体に渡って満遍なく広がることも可能である。本発明による基本的な考えを明解に図示するために、図３には、第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂだけが図示される一方、第二の層２００の別の領域が省略されている。
【００５６】
以下では、幾つかの実施例に基づき、電気接続部３０１、第一の格子電極及び第二の格子電極の実施形態を説明し、見易くするために、個々の格子電極の開口１６を図示することを省いている。また、それぞれ第二の層部分を構成する格子電極領域だけが図示されており、その格子電極領域の数は制限されない。
【００５７】
本発明による電極集合体１ａの第一の実施構成では、第一の格子電極は、第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂだけを有し、そのため、第一の層１００の全体を構成しない一方、第一の層１００の第二の層部分１０２は、第二の格子電極の第二の格子電極領域２１０ｃによって構成される。
【００５８】
図４は、この実施構成の第一の実施形態を図示しており、第二の格子電極領域２１０ｃが第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂよりも厚くなっている。そのため、第二の格子電極領域２１０ｃの第一の表面２１１が第一の層１００に構成される一方、第二の格子電極領域２１０ｃの第二の表面２１２が第二の層２００に配置されている。この場合、第一の表面２１１と第二の表面２１２は互いに逆側に有る。そのため、第二の格子電極が第一の層１００内に「突き出ている」。第二の格子電極領域２１０ｃは、有利には、第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと一体的に構成され、例えば、加法手法（選択蒸着）又は減法手法（エッチング法）により製作することができる。有利には、更に、第二の格子電極領域２１０ｃにおける開口の幾何学的形状、例えば、穴直径は、通過する担体に対する、これらの領域のより大きな厚さの作用を調整するために、第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂの開口と比べて変更される。それに代わって、或いはそれに追加して、第二の格子電極領域２１０ｃの開口は、第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと異なる形で配置することもできる。
【００５９】
図５は、第二の格子電極領域２１０ｃが第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと同じ厚さを有し、それらの領域と一体的に構成された、第一の実施構成の第二の実施形態を図示している。そのため、第二の格子電極は、第一の層１００内に「折り返されている」。この形態は、例えば、第二の格子電極を変形する手法によって、例えば、型鍛造などにより製作することができる。ここでも、第二の格子電極領域２１０ｃにおける開口の幾何学的形状及び／又は配置構成は、第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと異なるようにすることができる。
【００６０】
第一の実施構成の両方の実施形態では、第二の格子電極の電界及び機械的な負荷の不均一性を防止するために、第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと第二の格子電極領域２１０ｃの間の移行部を連続的に構成することができる。そのことは、例えば、第一の実施形態に関して図６に図示されている。その場合、第二の格子電極領域２１０ｃの第一の表面２１１は、第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂの表面に対して、それぞれ傾斜している。それに代わって、或いはそれに追加して、第二の格子電極の表面の移行箇所を丸くすることができ、その結果、丸い「縁」が出現する。
【００６１】
図７は、第二の格子電極の第二の格子電極領域２１０ｃが第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａと一体的に構成されていない、第一の実施構成の別の実施形態を図示している。この場合、第一の格子電極領域２１０ａは、第二の層２００の全体を構成する一方、第二の格子電極領域２１０ｃは、第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａから第一の間隔３００を開けて配置されており、少なくとも一つの導電性スペーサー３０２を介して、第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａと接続されている。そのようなスペーサー３０２は、例えば、第一の層１００における第二の格子電極領域２１０ｃの配置構成の電気接続も機械的な安定性も保証するバンプ、ボール、円筒又はその同等物とすることができる。第二の格子電極の第二の格子電極領域２１０ｃは、スペーサー３０２を除いて、第一の格子電極の第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂとの物理的（機械的）な接続部を有さない。第二の格子電極領域２１０ｃは、独立した構成部品として作製し、次に、スペーサー３０２を用いて、第一の格子電極領域２１０ａと接続することができる。しかし、第二の格子電極領域２１０ｃを第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａ又は第一の格子電極の第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂと一緒に製作して、その後、物理的又は機械的な「分離部」を作製することも可能である。
【００６２】
本発明による電極集合体１ａの第二の実施構成では、第一の格子電極は、第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂの外に、第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂと物理的（機械的）に接続された、第一の層１００の第二の層部分１０２を構成する第二の格子電極領域１１０ｃを有する。そのため、第一の格子電極は、第一の層１００の全体を構成する。そのことが図８に図示されている。第一の格子電極の第二の格子電極領域１１０ｃは、電気絶縁性の格子電極領域１１０ｄによって、第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂから電気的に絶縁されるとともに、少なくとも一つの導電性接続部３０１を介して、第二の層２００の全体を実現する第二の格子電極の第一の格子電極領域２１０ａと通電接続されている。これらの導電性接続部３１０は、又もや図７と関連して述べたスペーサーとすることができるが、既に第一の格子電極の電気絶縁性の格子電極領域１１０ｄによって、機械的な安定性を付与されているので、この実施構成では、この集合体の機械的な安定性を保証する必要はない。
【００６３】
既に言及した通り、第二の層部分１０２は、一つの繋がった格子電極領域によって構成することができる。そのことは、第一の層部分１０１と第二の層部分１０２から成る第一の層１００を表す図９Ａと９Ｂに図示されている。この場合、両方の層部分の間における物理的な間隔又は電気絶縁性の中間領域による電気絶縁は図示されていない。
【００６４】
図９Ｃと９Ｄは、第二の層部分１０２が互いに間隔を開けて配置された複数の格子電極領域により構成される別の実施例を図示している。図９Ｃでは、三つの丸い格子電極領域が第二の層部分１０２を構成する一方、図９Ｄでは、四つの四角形の格子電極領域が第二の層部分１０２を構成している。図示された例では、第二の層部分１０２の全ての格子電極領域は、それぞれ周縁幾何学的形状に関して同じ形態で構成されており、例えば、第一の層１００の中心点に関して、第一の層１００内に同形に配置されている。しかし、それは必須ではなく、その結果、個々の格子電極領域は、周縁幾何学的形状及び／又は第一の層１００内での配置構成に関して異なる形態で実現することもできる。図９Ｄでは、同様に、第二の層部分１０２を構成する格子電極領域が第一の層１００の周縁にも隣接できることが読み取れる。
【００６５】
第一の層１００と第二の層部分１０２を構成する格子電極領域の周縁幾何学的形状は、図示された幾何学的形状に限定されない。同様に、第一の層１００内における、第二の層部分１０２を構成する格子電極領域の別の配置構成も実現可能である。第二の層部分１０２を構成する格子電極領域の周縁幾何学的形状と寸法及びその領域の第一の層１００内での配置構成は、この電極集合体１ａのパターンを表す。
【００６６】
この電極集合体は、第一の格子電極と第二の格子電極の外に、同じく導電性であり、一致する開口を備えた別の格子電極を更に有することができる。図１０には、例えば、二つの別の格子電極が構成されており、その結果、この電極集合体１ａは、四つの格子電極から構成される。これらは、図示されたケースでは、スイッチング格子電極１２を実現する第一の格子電極１１０と、加速格子電極１３である第二の格子電極２１０と、プラズマ格子電極１１及び接地格子電極１４として機能する二つの別の格子電極４０１，４０２とを備えている。別の実施例では、これらの格子電極は、それ以外の形態で配置することもでき、その場合には、格子電極の機能もそれ以外の機能に対応付けられる。例えば、第一の格子電極１１０がスイッチング格子電極であり、第二の格子電極２１０がプラズマ格子電極を実現することも可能である。しかし、これらの格子電極は、粒子出射方向、即ち、担体発生空間から遠ざかる方向において、常に、プラズマ格子電極１１、スイッチング格子電極１２、加速格子電極１３及び接地格子電極１４の順番で配置される。この場合、別の格子電極は、例えば、プラズマ格子電極１１とスイッチング格子電極１２の間又は加速格子電極１３と接地格子電極１４の間に配置することができるが、第一の格子電極と第二の格子電極を構成する格子電極の間には配置されない。
【００６７】
これらの別の格子電極４０１，４０２は、それぞれ別の層に配置された少なくとも一つの第一の格子電極領域を有し、この別の層とその層に隣接する層は、粒子出射方向に沿って互いに別の間隔を開けて配置される。図１０に図示されている通り、プラズマ格子電極１１は、第一の層から第二の間隔を開けて配置された第三の層に配置されており、図示されたケースでは、プラズマ格子電極１１は、第三の層に格子電極領域だけを有する。そのため、プラズマ格子電極１１は、同形に構成されており、例えば、プラズマに不利な影響を与える可能性の有る「膨らみ」又はそれ以外の不規則な部分を有さない。
【００６８】
第一の実施構成の第二の実施形態による第二の格子電極２１０が、即ち、図示されたケースにおける加速格子電極１３が、図５に図示されている通り構成されている場合、そのため、第一の層内に「折り返されている」場合、第二の格子電極２１０の第一の格子電極１１０と反対側に配置された別の格子電極の中の一つ（又は複数）は、第二の層に配置された第二の格子電極領域を有する。言い換えると、この場合、別の格子電極も、それぞれ隣接する層内に折り返すことができる。そのことは、例えば、第一の格子電極領域４０２ａ，４０２ｂと第二の格子電極領域４０２ｃを有する接地格子電極１４に関して図１０に図示されている。これらの第一の格子電極領域４０２ａ，４０２ｂは、第二の層に対して第三の間隔を開けて配置された第四の層に配置される一方、第二の格子電極領域４０２ｃは第二の層に配置されている。そのため、有利には、異なる電位を有する領域の間、例えば、加速格子電極１３と接地格子電極１４の間の間隔は、当該の格子電極の広がり全体に渡って同じであり、その結果、均一な粒子ビームが得られる。
【００６９】
図１１は、個々の層が平坦ではなく、湾曲面である電極集合体１ａの一例を図示しており、その結果、格子電極の開口を通過する個々の粒子ビーム８が集束され、そのため、全ての粒子ビームが基板９上の共通の照射面に集中して照射される。この電極集合体１ａは、又もや図１０と関連して述べた格子電極を有し、第一の格子電極１１０と第二の格子電極２１０は、図５と関連して述べた実施形態の通り構成されている。湾曲面、即ち、形作られた有限な半径を有する面として、これらの層の実施形態を調整するために、個々の格子電極における開口の周縁幾何学的形状、寸法及び／又は配置構成を適合させるのが有利である。
【００７０】
図１２には、本発明による複数の電極集合体１ａ〜１ｈを備えた、担体を抽出する装置１の実施構成が平面図で図示されている。この場合、これらの電極集合体１ａ〜１ｈは、４×２行列で配置されている、即ち、二つの行には、それぞれ四つの電極集合体１ａ〜１ｄ又は１ｅ〜１ｈが配置されている。そのため、本装置１の第一の横方向の広がりに沿って、即ち、ｘ方向に沿って、四つの電極集合体１ａ〜１ｄ又は１ｅ〜１ｈが並んで配置される一方、本装置１の第二の横方向の広がりに沿って、即ち、ｙ方向に沿って、二つの電極集合体だけが並んで配置されている。従って、全ての電極集合体１ａ〜１ｈは、本装置１の外側周縁から電気接続することが可能であり、その結果、スイッチング機器６又は複数のスイッチング機器とそれに対応する電気配線７を介して、一つ又は複数の電位を印加することができる。図示されたケースでは、全ての電極集合体１ａ〜１ｈは、第一の層の同じパターンの層部分を有するが、一つ、複数又は全ての電極集合体が、異なるパターンを有することもできる。図示されている通り、これらの電極集合体１ａ〜１ｈは、本装置１の横方向の広がりのほぼ全体を覆っており、縁領域及び個々の電極集合体１ａ〜１ｈの間の中間領域だけが覆われていない。
【００７１】
図１３Ａ〜１３Ｃと関連して、本発明による装置１を如何にして動作させ、その結果、少なくとも一つの電極集合体１ａを通過する粒子ビームの所望のビーム特性を作り出すのかを一つの実施例により例示して説明する。この実施例では、第一の格子電極１１０として機能するスイッチング格子電極１２と、第二の格子電極２１０として機能する加速格子電極１３とを備え、この加速格子電極１３が粒子出射方向に対してスイッチング格子電極１２の後に配置された電極集合体のスイッチング形態が図示されている。これらの第一の格子電極１１０と第二の格子電極２１０は、例えば、図４に図示された第一の実施構成の第一の実施形態の通り構成されている。これらの第一の格子電極１１０と第二の格子電極２１０は、スイッチング機器６を介して、第一の格子電極１１０の第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂの第一の電位に関する少なくとも二つの異なる値と、第二の格子電極２１０の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂ及びこれらの領域と通電接続された第二の格子電極２１０の第二の格子電極領域２１０ｃの第二の電位に関する少なくとも二つの異なる値とを提供することが可能な、電圧を発生する機器５と接続されている。複数のスイッチング機器６及び／又は電圧を発生する複数の装置５を使用することもできる。
【００７２】
図１３Ａに図示された第一のスイッチング状態では、第一の電位が第一の値Ｕ１１を有し、第二の電位が第二の値Ｕ２１を有し、これらの値は、担体発生空間から担体を抽出するのに適した値である。即ち、第一の値Ｕ１１と第二の値Ｕ２１は、正の担体に関しては、担体発生空間内の電位又はプラズマ格子電極の電位の値（以下では、Ｕｂｅａｍと称する）よりも低い（負方向に有る）一方、負の担体に関しては、その逆である。この場合、第二の値Ｕ２１の絶対値は、第一の値Ｕ１１の絶対値と比べて、例えば、最大±１０％異なる値にすることができる。しかし、第一と第二の電位が、全ての格子電極領域を通って担体が通過することを許容する限り、より大きな差にすることも可能である。第一の格子電極１１０の第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂと第二の格子電極２１０の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂ及び第二の格子電極領域２１０ｃの電位の両方が担体の抽出に適しているので、電極集合体の横方向の広がり全体が担体を抽出するために利用される。そのため、大きな横方向の広がりを有する全体ビーム２０ａが得られる。例えば、そのようにして集束させたイオンビームは、格子電極の直径が４０ｍｍの電極集合体の例に関して、処理すべき基板表面上に約４．５ｍｍの照射直径を有する。この場合、「格子電極の直径」とは、格子電極領域が構成された一つの層に関する電極集合体の円形領域の直径であると理解する。これらの格子電極領域は、上述した開口を有する一方、個々の格子電極は、それ以外に、例えば、筐体又はそれ以外の機器に格子電極を物理的に固定するか、或いは格子電極に電位を印加するために、開口が構成されていない縁領域を有することもできる。そのため、電極集合体の横方向の寸法も電極集合体の周縁幾何学的形状も、この領域と異なるようにすることができる。
【００７３】
図１３Ｂに図示された第二のスイッチング状態では、第一の電位が第三の値Ｕ１２を有する一方、第二の電位は第四の値Ｕ２２を有する。この場合、第三の値Ｕ１２は、担体発生空間からの担体の抽出を阻止するか、或いは非常に大きく制限するのに適した値である。言い換えると、第三の値Ｕ１２は、正の担体に関しては、担体発生空間内の電位の値又はＵｂｅａｍよりも高い（正方向に有る）一方、負の担体に関しては、その逆である。それに対して、第四の値Ｕ２２は、担体を抽出するのに適した値であり、第四の値Ｕ２２は、図１３Ｂに図示されている通り、第二の値Ｕ２１に等しい値にすることができる。しかし、第四の値Ｕ２２は、変化する電気的周囲環境条件を調整するために、第二の値Ｕ２１と異なる値にすることもできる。そのため、第一の層の第二の層部分を構成して、第二の格子電極２１０の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂと通電接続された第二の格子電極２１０の第二の格子電極領域２１０ｃだけが担体の抽出に寄与する一方、第二の格子電極２１０の第一の格子電極領域２１０ａ，２１０ｂは、第一の格子電極１１０の第一の格子電極領域１１０ａ，１１０ｂによって遮蔽される。従って、第一の層の第二の層部分の幾何学的形状だけが部分ビーム２０ｂを構成し、その寸法は、全体ビーム２０ａよりも小さい。そのため、図示された例では、より小さい、例えば、約２ｍｍの直径の部分ビーム２０ｂが発生して、第二の格子電極２１０の第二の格子電極領域２１０ｃの直径、即ち、第一の層の第二の層部分の直径は１０ｍｍである。
【００７４】
図１３Ｃに図示された第三のスイッチング状態では、第一の電位が第五の値Ｕ１３を有し、第二の電位が第六の値Ｕ２３を有し、これらの第五の値Ｕ１３と第六の値Ｕ２３は、担体発生空間からの担体の抽出を阻止するか、或いは非常に大きく制限するのに適した値である。そのため、第五の値Ｕ１３と第六の値Ｕ２３は、正の担体に関しては、担体発生空間内の電位の値又はＵｂｅａｍよりも高い（正方向に有る）一方、負の担体に関しては、その逆である。第五の値Ｕ１３は、図１３Ｃに図示されている通り、第三の値Ｕ１２と等しい値にすることができる。しかし、第五の値Ｕ１３は、変化する電気的周囲環境条件を調整するために、第三の値Ｕ１２と異なる値にすることもできる。更に、第六の値Ｕ２３は、第五の値Ｕ１３と等しい値、ほぼ等しい値又は異なる値にすることができる。ここで、第一の層の全ての層部分が担体の抽出を阻止する電位に有るので、粒子ビームは発生しない。
【００７５】
以下の表には、プラズマ格子の電位及び正の担体を通過させる、或いは阻止する第一と第二の電位の値の例が列挙されている。
【００７６】
【表１】
2018501626.tif 000003
【００７７】
更に、第一又は第二の電位の別の値により更に別のスイッチング状態を提供することもできる。それにより、ここに図示された形状と異なる形状を有する粒子ビームを、例えば、確かに電極集合体の横方向の広がり全体に渡って拡がるが、第一の層部分の領域内において、第二の層部分の領域と異なる粒子密度又は粒子エネルギーを有する粒子ビームを発生させることもできる。
【００７８】
この第一の電位及び／又は第二の電位は、パルス形態で印加することもでき、このパルスの継続時間及びパルスのデューティ比は、互いに及び／又は時間に関して、同じにするか、或いは異なるようにすることができる。
【００７９】
このプラズマ格子は、上述した通り、第三の電位Ｕｂｅａｍを印加するか、或いは浮遊させることができる。
【００８０】
この電極集合体が、加速格子の後に、更に、接地格子電極を有する場合、その接地電極は、有利には、接地される。
【００８１】
以下では、図１４〜１６と関連して、少なくとも一つの本発明による装置１からの一つ又は複数の粒子ビームを用いて基板９の表面を処理する方法を説明する。
【００８２】
図１４には、本発明による電荷担体を抽出する装置１を備え、基板９の表面に照射して、その表面を処理するための粒子ビーム２０を発生させる粒子ビーム源３が図示されている。この場合、粒子ビーム源３と基板表面は、ｚ方向、即ち、粒子出射方向に沿って間隔２１を開けて配置されており、この間隔は、ｚ方向に沿って粒子ビーム源３及び／又は基板９を動かすことによって変更することが可能である。更に、粒子ビーム源３及び／又は基板９は、横方向に、即ち、ｘ方向及び／又はｙ方向に動かすこと、ｚ方向及び／又はｘｙ平面に対して傾斜させること、及び／又はｚ方向に対して平行に延びる軸の周りを回転させることが可能である。全ての動きは、同形又は非同形に実施することができる。基板表面を処理する間、上述したビーム特性を制御する方法（図１３Ａ〜１３Ｃを参照）を用いて、基板表面の既知の特性パターン及び本方法の工程に応じて、処理の終了後に基板表面の所望の特性パターンが得られるように、粒子ビーム２０のビーム特性を制御することができる。例えば、横方向の広がりが大きな粒子ビーム、例えば、図１３Ａの全体ビーム２０ａを用いて、均一な特性パターンを有する大きな面領域において、基板表面を処理する一方、均一な特性パターンを有する、より小さい領域を処理するために、横方向の広がりがより小さい粒子ビーム、例えば、図１３Ｂの部分ビーム２０ｂを使用することができる。基板表面の所定の領域における所望の処理品質又は処理量も、所定のビーム特性の選定に関して決定的に重要なものであるとすることができる。
【００８３】
本発明による電荷担体を抽出する一つ又は複数の装置１からの複数の粒子ビームを基板表面を処理するために使用する場合、基板表面の複数の横方向の領域において、基板表面を同時に処理することができる。そのことは、図１５に図示されており、例えば、電荷担体を抽出する一つの装置１の三つの電極集合体１ａ〜１ｃが図示されている。しかし、これらの電極集合体１ａ〜１が、それぞれ電荷担体を抽出する複数の装置１の中の一つに含まれるようにすることもでき、その場合、電荷担体を抽出する特定の一つの装置１は、それぞれ特定の一つの粒子ビーム源に含まれる。それにより、例えば、同じ方法又は処理のために異なる粒子又は異なるビーム特性を用いる異なる方法を同時に実施することができる。
【００８４】
図１６には、電荷担体を抽出する一つ又は複数の装置１からの電極集合体１ａ〜１ｃを用いて発生させた粒子ビームが、基板表面上の共通の面に照射される、基板表面を処理する方法の別の実施構成が図示されている。即ち、これらの粒子ビームは、一つの同じ表面領域に向けられており、共通の面は、基板表面の面内における横方向の広がりが最も大きな粒子ビームの照射面によって決定される。これらの異なる粒子ビームは、異なる横方向の寸法を有し、異なる形状、焦点、粒子密度、粒子エネルギー及び／又は粒子の種類を有することができる。それにより、例えば、共通のエッチング工程によって、例えば、小さい横方向の広がりを有する粒子ビームと、より大きい横方向の広がりを有する粒子ビームとを組み合わせて、基板表面に異なるエッチング深度を有する構造を作り出すことができる。両方の粒子ビームが照射される所では、速い腐食速度が、それにより、大きなエッチング深度が実現される一方、より大きい横方向の広がりを有する粒子ビームだけが照射される領域では、遅い腐食速度だけが、それにより、小さいエッチング深度が実現される。
【００８５】
本発明による電荷担体を抽出する装置１、本発明による電荷担体を抽出する装置１の動作方法及び基板表面を処理する方法の全ての実施形態及び実施構成は、明示的に排除されないか、或いは物理的な理由及び／又は技術的な理由から不可能でない限り、互いに混合して組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１    電荷担体を抽出する装置
１ａ〜１ｈ  本発明による電極集合体
１ａ’      従来技術による電極集合体
２    担体発生空間
３    粒子ビーム源
３１  粒子ビーム源の筐体
４    電極
５    一つ又は複数の電圧を発生する機器
６    スイッチング機器
７    電気配線
８    部分粒子ビーム
９    基板
１０    ｘ方向における電極集合体の横方向の広がり
１１    本発明によるプラズマ格子電極
１１’  従来技術によるプラズマ格子電極
１２    本発明によるスイッチング格子電極
１２’  従来技術によるスイッチング格子電極
１３    本発明による加速格子電極
１３’  従来技術による加速格子電極
１４    本発明による接地格子電極
１４’  従来技術による接地格子電極
１５    格子電極材料
１６    格子電極における開口
１７    格子電極の厚さ
１８    二つの格子電極の間の間隔
１９    ｙ方向における電極集合体の横方向の広がり
２０    粒子ビーム
２０ａ  全体ビーム
２０ｂ  部分ビーム
２１    基板表面に対する電荷担体を抽出する装置の間隔
１００    第一の層
１０１    第一の層の第一の層部分
１０２    第一の層の第二の層部分
１１０    第一の格子電極
１１０ａ，１１０ｂ  第一の格子電極の第一の格子電極領域
１１０ｃ  第一の格子電極の第二の格子電極領域
１１０ｄ  第一の格子電極の電気絶縁性の格子電極領域
２００    第二の層
２１０    第二の格子電極
２１０ａ，２１０ｂ  第二の格子電極の第一の格子電極領域
２１０ｃ  第二の格子電極の第二の格子電極領域
２１１    第二の格子電極の第二の格子電極領域の第一の表面
２１２    第二の格子電極の第二の格子電極領域の第二の表面
３００    第一の間隔（第一と第二の層の間の間隔）
３０１    第一の層の第二の層部分と第二の格子電極の第一の格子電極領域の間の通電接続部
３０２    導電性スペーサー
４０１ａ，４０２ａ  別の格子電極の第一の格子電極領域
４０２ｃ  別の格子電極の第二の格子電極領域
【図１】
2018501626.tif 000004
【図２Ａ】
2018501626.tif 000005
【図２Ｂ】
2018501626.tif 000006
【図３】
2018501626.tif 000007
【図４】
2018501626.tif 000008
【図５】
2018501626.tif 000009
【図６】
2018501626.tif 000010
【図７】
2018501626.tif 000011
【図８】
2018501626.tif 000012
【図９Ａ】
2018501626.tif 000013
【図９Ｂ】
2018501626.tif 000014
【図９Ｃ】
2018501626.tif 000015
【図９Ｄ】
2018501626.tif 000016
【図１０】
2018501626.tif 000017
【図１１】
2018501626.tif 000018
【図１２】
2018501626.tif 000019
【図１３Ａ】
2018501626.tif 000020
【図１３Ｂ】
2018501626.tif 000021
【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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