(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ閉込め室(76)を形成するハウジングを有するイオン源(26)用の磁気フィルタ(90)であって、
前記プラズマ閉込め室(76)において、イオンを含むプラズマがイオン源材料をイオン化することにより発生し、前記ハウジングは、複数の細長い開口(64)を形成する平坦状の壁(50)を有し、前記開口を通してイオンビーム(84)が前記プラズマから引き出され、前記複数の開口は、前記壁内を通る第１軸線(66)に対して互いに平行に向き、前記第１軸線は、前記壁内を通る第２軸線(68)に対して直交しており、
前記プラズマ閉込め室(76)を第１領域(86)と第２領域(88)に分離するために、前記プラズマ閉込め室(76)内に配置され、前記第２軸線(68)から角度θだけ傾斜して前記壁(50)に対して平行な平面上にある、少なくとも１つの細長い磁石(90a) を含んでいることを特徴とする磁気フィルタ。
【請求項２】
前記磁石(90a) は、前記平行な平面内に互いに平行に整列した複数の細長い磁石(90a−90n)からなることを特徴とする請求項１記載の磁気フィルタ。
【請求項３】
前記細長い磁石(90a−90n)は、冷却流体(96)が満たされる細長いチューブ(94)内に配置されていることを特徴とする請求項２記載の磁気フィルタ。
【請求項４】
冷却流体(96)は、水であることを特徴とする請求項３記載の磁気フィルタ。
【請求項５】
複数の細長い開口(64)はＮ個の開口であり、それぞれの開口は隣接する開口と距離Ｄだけ互いに離れ、また、前記細長い磁石(90a−90n)に隣接する各磁石は、それぞれ、前記第１軸線(66)に対して平行に間隔Ｌだけ離れて配置され、前記角度θが、
Ｌ／Ｄ ＝Ｎ×（ｔａｎθ）
の式で定義されることを特徴とする請求項２記載の磁気フィルタ。
【請求項６】
Ｎ＝３，θ＝２５°であることを特徴とする請求項５記載の磁気フィルタ。
【請求項７】
複数の細長い開口(64)は、直線状に配置された複数の小さな円形開口からなることを特徴とする請求項１記載の磁気フィルタ。
【請求項８】
イオン源材料をイオン化することにより、イオンを含むプラズマが発生するプラズマ閉込め室(76)を形成するハウジングであって、複数の細長い開口(64)を形成する平坦状の壁(50)を有し、これらの開口を通してイオンビーム(84)が前記プラズマから引き出され、前記各開口が前記壁内を通る第１軸線(66)に対して互いに平行に向き、前記第１軸線が前記壁内を通る第２軸線(68)に対して直交するように構成された前記ハウジングと、
前記プラズマ閉込め室(76)を第１領域(86)と第２領域(88)に分離するために、前記プラズマ閉込め室(76)内に配置され、前記第２軸線(68)から角度θだけ傾斜して前記壁(50)に対して平行な平面上にある、少なくとも１つの細長い磁石(90a) とを含んでいることを特徴とするイオン源。
【請求項９】
前記磁石(90a) は、前記平行な平面内に互いに平行に整列した複数の細長い磁石(90a−90n)からなることを特徴とする請求項８記載のイオン源。
【請求項１０】
前記細長い磁石(90a−90n)は、冷却流体(96)が満たされる細長いチューブ(94)内に配置されていることを特徴とする請求項９記載のイオン源。
【請求項１１】
複数の細長い開口(64)はＮ個の開口であり、それぞれの開口と隣接開口とは距離Ｄだけ互いに離れ、また、前記細長い磁石(90a−90n)に隣接する各磁石は、それぞれ、前記第１軸線(66)に対して平行に間隔Ｌだけ離れて配置され、前記角度θが、
Ｌ／Ｄ ＝Ｎ×（ｔａｎθ）
の式で定義されることを特徴とする請求項９記載のイオン源。
【請求項１２】
Ｎ＝３，θ＝２５°であることを特徴とする請求項１１記載のイオン源。
【請求項１３】
前記プラズマ閉込め室(76)は、グラファイトで覆われた内面を有することを特徴とする請求項９記載のイオン源。
【請求項１４】
イオン源のハウジング内でイオン化されるイオン源材料は、水素（Ｈ）で希釈されたホスフィン（ＰＨ3 ）ガスであり、プラズマは、ＰＨn+イオン、Ｐ+ イオン、及びＨ+ イオンを含み、磁気フィルタ(90)は、プラズマ閉込め室の第１領域(86)よりも第２領域(88)におけるＰＨn+イオン及びＰ+ イオンの割合がより多くなるように形成されていることを特徴とする請求項９記載のイオン源。
【請求項１５】
前記プラズマ閉込め室(76)は、複数の細長い棒磁石(72)を備え、該磁石は、プラズマが前記閉込め室内の中心に集中するように、前記閉込め室の外側表面に隣接配置されていることを特徴とする請求項９記載のイオン源。
【請求項１６】
イオン源は、リボン状のイオンビームを出力することを特徴とする請求項９記載のイオン源。
【請求項１７】
イオン源によって出力されるイオンビーム出力の幅は、開口の数と幅寸法を選択することによって調整可能であることを特徴とする請求項１６記載のイオン源。
【請求項１８】
複数の細長い開口(64)は、それぞれ少なくとも５０：１の縦横比を有することを特徴とする請求項１７記載のイオン源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にイオン注入装置のためのイオン源に関し、特に、イオン源用の磁気フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
イオン注入は、集積回路やフラットパネルディスプレイ等の製品を大規模生産する際に、シリコンウェハまたはガラス基板等の加工物(workpiece) に不純物を注入するために産業界において標準的に受け入れられた技術になってきた。従来のイオン注入装置は、所望のドーパント元素をイオン化して、それを加速して規定エネルギのイオンビームを形成できるようにするイオン源を含む。このビームは加工物の表面に向けられ、加工物にドーパント元素を注入する。
【０００３】
一般的に、イオンビームの活性化イオンが加工物の表面に貫入して、その物質の結晶格子に埋め込まれることによって、所望の導電率を有する領域を形成する。このイオン注入処理は、一般的に、ガス分子との衝突によるイオンビームの拡散を防止すると共に、空気中浮遊粒子によって加工物が汚染される危険性を最小限に抑える高真空処理室内で実施される。
【０００４】
従来からのイオン源は、グラファイトで形成し得る１つの室からなり、この室は、イオン化可能なガスをプラズマ内に導くための入口開口と、プラズマが引き出されてイオンを形成するための出口開口とを有する。一般に、プラズマは、加工物にイオン注入する好ましいイオンと共に、イオン注入に好ましくないイオン及びイオン化処理の副産物であるイオンをも含んでいる。さらに、プラズマは、エネルギーを変化させる電子を含んでいる。
【０００５】
このような入力ガスの一例は、加工物を注入するための正に帯電したリンイオン（Ｐ+ ）を作るのに利用されるホスフィン（ＰＨ3 ）である。ホスフィンは、水素ガスを含むイオン源室内で希釈され、この混合物に衝撃を与えるイオン源内で、活性化したフィラメントから高エネルギーの電子が放出される。このイオン化処理の結果として、所望のＰ+ イオンと共に、出口開口から引き出される水素イオンが作り出されてイオンビームとなる。
【０００６】
こうして、水素イオンは、所望のイオンと共に注入される。水素イオンの十分な電流密度があると、これらのイオンは、加工物の望ましくない温度上昇を生じさせ、半導体基板の表面上のフォトレジストを損傷する。
【０００７】
イオンビームに引き出すために役立つ不要のイオン数を減少させるために、イオン源内に磁石を設けて、イオン化したプラズマを分離することが知られている。この磁石は、望ましくないイオン及び高エネルギーの電子を出口開口から離れたイオン源室の一部に閉込め、かつ望ましいイオンと低エネルギーの電子を出口開口に近いイオン源室の一部に閉込める。
【０００８】
このような磁石配列は、本明細書に参考として包含され、本発明の譲受人に属する米国特許出願番号第０８／７５６，９７０号に開示されている。また、イオン源室内に設けた磁石構造の他の例は、ロイング(Leung) 等に付与された米国特許第４，４４７，７３２号、及び桑原氏の特開平８−２０９３４１号に示されている。これらの参考文献は共に、互いに平行に配置された複数の長手方向に伸びた磁石からなる磁気フィルタを示している。
【０００９】
フラットパネルディスプレイ等の大きい表面積にイオンを注入する場合の応用には、リボンビームイオン源を利用することができる。リボンビームは、米国特許出願番号第０８／７５６，９７０号に示すように、イオン源室における複数の細長い出口開口を用いて形成される。複数の出口開口によってリボンビームの幅を調整することができ、また、単一開口が設けられた場合よりもビーム電流密度及びエネルギーをより大きく変動させることができる。
【００１０】
複数の出口開口の各々は、イオン源によって出力される全イオンビームの一部を出力する。取り巻き開口間に配置された複数の開口によって出力されるビーム部分は、他の取り巻き開口によって出力されたビーム部分と重なり合う。
【００１１】
しかしながら、多数の開口を有するリボンビームイオン源において、米国特許第４，４４７，７３２号または特開平８−２０９３４１号に示されたような磁気フィルタを用いると、好ましくないイオンビーム電流特性を生じる。特に、長手方向に伸びた（柱状の）磁石をイオン源の細長い出口開口に対して直交させて配置すると、リボンビームの長さ方向に沿って不均一なビーム電流を生じる。
【００１２】
これらの電流の不均一性は、磁石が配置された最も近くの開口から出力された、増加電流によるものである。多数の開口とこれらの開口に対する磁石の直交配置により、各開口に対するこれらの効果が累積し、リボンビームの長さ方向に沿って全ビーム電流における重大な変動が生じる。この電流の不均一性は、加工物のイオン注入における不均一性をもたらすことになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、リボンビームの全長に沿って均一な電流密度を与えるようにした、イオン源およびそのための磁気フィルタを提供することである。
【００１４】
さらなる本発明の目的は、公知のイオン源用の磁気フィルタに特有の好ましくないビーム電流特性により損害を被ることのないイオン源用の磁気フィルタを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は各請求項に記載の構成を有する。本発明は、イオン源のための磁気フィルタを提供する。また、本発明のイオン源は、イオン源材料をイオン化することにより、イオンを含むプラズマが発生するプラズマ閉込め室を形成するハウジングを含んでいる。このハウジングは、複数の細長い開口を形成する平坦状の壁を有し、これらの開口を通してイオンビームが前記プラズマから引き出される。複数の細長い開口は、前記壁内を通る第１軸線に対して互いに平行に向き、第１軸線が前記壁内を通る第２軸線に対して直交している。
【００１６】
磁気フィルタは、プラズマ閉込め室内に配置され、プラズマ閉込め室を第１領域と第２領域に分離する。この磁気フィルタは、第２軸線から角度θだけ傾斜して平坦状の壁に対して平行な平面上にある、複数の平行で細長い磁石を含んでいる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のイオン源の磁気フィルタを包含するイオン注入装置１０を示す。図示したイオン注入装置１０は、フラットディスプレイパネルＰ等の大面積の基板に注入するために用いられる。
【００１８】
注入装置１０は、一対のパネルカセット１２，１４、ロードロック組立体１６、ロードロック組立体とパネルカセット間でパネルを移送するロボットまたはエンドエフェクタ１８、プロセス室２２を与えるプロセス室ハウジング２０、およびイオン源２６を与えるイオン源ハウジング２４とを含んでいる（図２ないし図８参照）。
【００１９】
パネルは、プロセス室２２内でイオン源から出てプロセスハウジング２０内の開口２８を通過するイオンビームによって順次直列に処理される。絶縁性ブッシュ３０は、プロセス室ハウジング２０とイオン源ハウジング２４とを互いに電気的に絶縁する。
【００２０】
パネルＰは、以下のように、注入装置１０によって処理される。エンドエフェクタ１８はカセットから処理すべきパネルを１８０°回転させて取り除く。そして、取り除かれたパネルをロードロック組立体１６内の所定位置に移動する。ロードロック組立体１６は、複数のパネルを複数の位置に載置することができる。プロセス室２２には、エンドエフェクタ１８と同様の構造であるピックアーム３２を含む移送アセンブリが設けられている。
【００２１】
ピックアーム３２は、同じ位置からパネルを取り除くので、ロードロック組立体は、ピックアームに関して複数の蓄積位置のいずれかに包含された、選択パネルを位置付けるために垂直方向に移動可能である。この目的のために、モータ３４は、リードスクリュー３６を駆動してロードロック組立体を垂直方向に移動する。ロードロック組立体には、リニア軸受３８が設けられ、固定の円筒軸４０に沿ってスライドし、プロセス室ハウジング２０に対してロードロック組立体１６を適切な位置に位置決める。
【００２２】
破線４２は、ピックアーム３２がロードロック組立体において最も低い位置からパネルを移動するとき、ロードロック組立体１６があると想像される最上の垂直位置を示している。スライド用の真空シール装置（図示略）がロードロック組立体１６とプロセス室ハウジング２０の間に設けられ、ロードロック組立体１６の垂直移動の間、両装置内の真空状態を維持する。
【００２３】
ピックアーム３２は、水平位置Ｐ１（即ち、パネルがカセット１２内にあるとき、及びパネルがエンドエフェクタ１８によって取り扱われるときと同一の相対位置）において、パネルＰをロードロック組立体１６から移動する。このとき、ピックアーム３２は、図１の破線によって示すように、矢印４４の方向にパネルを水平位置Ｐ１から垂直位置Ｐ２に向けて移動する。転換アセンブリは、図１において、左から右に向けてイオン源によって発生しさらに開口２８から放出されるイオンビームの通路を横切って、垂直方向に位置決めされたパネルを走査方向に移動する。
【００２４】
イオン源はリボンビームを出力する。ここで用いられる「リボンビーム」とは、ここでは、長手方向軸線に沿って伸びる長さ寸法と、この長手方向軸線に直交する軸線に沿って伸び、長さよりもかなり小さい寸法の幅を有する細長いイオンビームを意味する。またここで用いられる「直交する」とは、ほぼ垂直を意味する。
【００２５】
リボンビームは、大きな表面積の加工物をイオン注入するのに効果的であることが知られており、その理由は、リボンビームは、このリボンビームが少なくとも１方向の寸法を越える長さを有している限り、加工物の全表面積をイオン注入するのに単一の一方向通路にだけビームが通過すればよいからである。
【００２６】
図１の装置において、リボンビームは、処理される平坦状のパネルの最も短い寸法を越える長さを有する。このようなリボンビームを図１のイオン注入装置に使用すると、いくつかの利点が与えられ、さらに、単一走査によって完全な注入を得ることができる。
【００２７】
例えば、このリボンビームイオン源によって、同一システム内で同一のイオン源を使用して異なる大きさのパネルサイズを処理することができ、また、選択されたイオンビーム電流に応じてパネルの走査速度を制御することにより均一な注入量を得ることができる。
【００２８】
図２ないし図８は、このイオン源２６を詳細に示す。図２は、図１のイオン源ハウジング２４内に設けられたイオン源２６の斜視図である。図２に示すように、イオン源２６は、一般的並列配置された形式で、前壁５０、後壁５２、頂壁５４、底壁５６、及び側壁５８，６０を各々有している。図２に示す斜視図では、後壁５２、底壁５６、及び側壁６０は隠れている。これらの壁は図２に見える外側表面と図２からは見ることができない内側表面を有し、共にプラズマ閉込め室７６（図４参照）を形成する。イオン源２６の後壁５２、頂壁５４、底壁５６、及び側壁６０は、前壁５０と全く同様に、アルミニウムまたは他の適当な材料により作ることができる。
【００２９】
複数の細長い開口６４は、イオン源２６の前壁５０に設けられている。図示の例では、このような３つの開口６４ａ〜６４ｃが示され、互いに平行に向いている。各開口は、イオン源によって出力される全イオンビームの一部を出力する。取り巻き開口（即ち、中間開口）間に配置された複数の開口によって出力されるビーム部分は、他の取り巻き開口（即ち、外側開口）によって出力されるビーム部分と重なり合う。したがって、イオン源によって出力されるイオンビームの幅は、開口の数と形状を選択することによって調整できる。
【００３０】
細長い開口６４の各々は、高い縦横比を有する。即ち、長手方向軸線６６に沿う開口またはスロットの長さ寸法は、直交軸線６８（軸線６６に対して垂直な）に沿う開口の幅寸法をはるかに越えている。軸線６６，６８は、前壁５０と同一平面にあり、それゆえ、細長い開口６４とも同一平面である。一般的に、開口の長さ（軸線６６に沿う）寸法は、少なくとも開口の幅（軸線６８に沿う）寸法の少なくとも５０倍である。このように大きな縦横比（例えば、５０：１を越える）は、リボン状のイオンビームを形成し、このビームは、大きな面積の加工物をイオン注入するために特に適している。
【００３１】
図３は、イオン源２６の前壁５０の別の実施形態を示し、細長い開口６４の各々は、直線状に配置された複数の小さな円形開口７０を有している。このイオン源には、細長い棒磁石７２，７４が設けられ、これらの磁石は、それぞれ外側５４，５８に隣接して配置されている。棒磁石７２は、長手方向軸線６６にほぼ平行にかつ直交軸線６８にほぼ垂直に伸びている。棒磁石７４は、直交軸線６８にほぼ平行にかつ長手方向軸線６６に垂直に伸びている。
【００３２】
図２には示されていないが、同一形状の棒磁石７２は、背面の壁５２と底面の壁５６に配置され、頂面の壁５４にある棒磁石に平行に伸びている。また、図２には示されていないが、同一形状の棒磁石７４は、側面の壁６０に配置され、側面の壁５８にある棒磁石に平行に伸びている。これらの磁石は、以下でより詳細に説明するために、図４ないし図８に示されている。
【００３３】
図４に示すように、イオン源の各壁は、以下の方法でプラズマが発生する室７６を形成する。従来公知のように、イオン源ガスが、入口（図示略）を通りかつ一対のコイル形状をしたフィラメントまたはエキサイター(exciters)７８によってイオン化されて室７６内に導かれる。このエキサイター７８は、電気リード線８０を介して電気的に励磁されるもので、タングステンフィラメントからなり、適当な温度に加熱して電子の熱イオン放出を行う。
【００３４】
無線周波帯（ＲＦ）のエキサイター、例えば、ＲＦアンテナを用いて、イオン化した電子を発生することができる。電子は、プラズマ室内でプラズマを形成するために、イオン源ガスと相互に反応してイオン化する。
【００３５】
プラズマは、プラズマ室７６内に形成され、細長いスロット６４の長手方向軸線６６に平行に向いている棒磁石７２によって室の中央に集中する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、棒磁石７２は、各磁石のＮ極とＳ極が端部と端部にあるのではなくて磁石の長さ方向に沿って分極化されるように配置されている。その結果、磁力線８２は、隣接する磁石７２のＮ極からＳ極に走り、プラズマ室７６の中心に向けてプラズマを集中させるマルチ−カスプ(muti cusp) 形の磁場を形成する。
【００３６】
プラズマ室の外側に配置された引出し電極（図示略）は、従来公知のように、細長い開口６４を通してプラズマを引き出す。この引出されたプラズマは、ターゲットパネルに向かって条件付けされかつ指向されているイオンビーム８４を形成する。上述したように、取り巻き開口間に配置された開口から出力するビーム部分は、その他の取り巻き開口によって出力されるビーム部分と重なり合い、全体のビーム出力を形成する。
【００３７】
プラズマ室７６内でイオン化されるイオン源ガスは、例えば、水素で希釈することができるホスフィン（ＰＨ3 ）である。この結果、生じるホスフィンのプラズマは、ＰＨn+イオン及びＰ+ イオンを含む。このＰＨn+イオン及びＰ+ イオンに加えて、プラズマ室７６内で起こるイオン化プロセスは、水素（Ｈn+）イオンと高エネルギーの電子を発生する。この水素イオンはパネルに対して不要な加熱及びそれに伴うパネルの損傷を生じさせるので、ターゲットパネルへのイオン注入に対して時々好ましくないものとなる。
【００３８】
プラズマ室７６は、磁気フィルタ９０によって分離された第１領域８６とフィルタを介した第２領域とに分割される。図６に示すように、磁気フィルタ９０は、複数の棒磁石９０ａ〜９０ｎを含んでいる。この磁気フィルタ９０は、(a) 第１領域８６におけるプラズマの閉じ込めが高いプラズマ密度となるように改善し、(b) 第１領域から第２領域へ高エネルギーの電子が移動するのを防止して、第２領域においてより低い電子エネルギー（さらに、温度）となるようにする。
【００３９】
これら２つの効果は、それぞれの領域におけるＰＨn+イオンとＨn+イオンの相対的比率に影響を与え、プラズマ閉込め室の第２領域におけるＰＨn+イオンとＰ+ イオンの割合を増加させる。
【００４０】
図８に示すように、複数の磁石９０は、磁石７２と同様の向きに磁化されている。即ち、これらの磁石９０は、（端部と端部が磁化されるのではなく）磁石の長さ方向に沿って各磁石のＮ極とＳ極が並ぶように磁化されている。これらの磁石は、互いに磁極が対向するように同一方向に磁化されている。このように、図７で示すように、磁力線９２は、隣接配置された磁石の対向磁極間に伸びている。
【００４１】
この磁力線は、マルチ−カスプ形の磁場を形成し、プラズマをプラズマ室内で第１，第２領域に分離するのに役立つ。こうして、磁石９０は、高エネルギーの電子が室７６の第１領域８６から第２領域８８へ通過するのを妨げるフィルタとして機能する。こうして、イオンビームが、第２領域８８から引き出される。
【００４２】
図８において、磁石９０は、水等の適当な冷却流体９６で満たされた細長いチューブ９４内に配置されている。図６及び図７に示すように、磁石９０は、室７６内に配置されており、その結果、磁石は、互いに平行に置かれ、かつ軸線６８に対して角度θだけ傾斜している。平行に隣接する磁石９０は、軸線６６に対して平行に距離Ｌだけ離れている。平行に隣接した複数の細長い開口６４は、（図６及び図９に見られるように）距離Ｄだけ離れている。これらの寸法の関係は、図９及び図１０に関して以下で説明される。
【００４３】
図９及び図１０に示すように、細長い開口６４ａ〜６４ｃの各々は、電流部分（Ｉa 〜Ｉc のそれぞれ）を出力し、これらは結合して、軸線６６に沿うイオンビーム８４の全電流曲線（Ｉtotal ＝Ｉa ＋Ｉb ＋Ｉc ）を形成する。リボンビームを形成するイオン注入装置において、軸６６に沿うビーム電流曲線は、走査方向に対して直交する方向における加工物のイオン注入量を直接決定するのに重要である。
【００４４】
複数の棒磁石９０ａ〜９０ｎで構成される磁気フィルタから生じる磁界は、個々の細長い開口から引き出されたイオン電流に変動を与える。図９において、リボンビームの磁石配列により、棒磁石９０ａ〜９０ｎが細長いスロット６４ａ〜６４ｃに対して直交するように向けられ、Ｉa 〜Ｉc の個々の電流出力曲線は、軸線６６に沿って同一の向きにある。これらの各曲線は、棒磁石９０ａ〜９０ｎの軸線に相当し、これらの磁石によって作り出される磁界に基づいた軸線６６に沿う位置での電流出力変動値を有する。
【００４５】
全イオンビーム電流Ｉtotal は個々の電流Ｉa 〜Ｉc の累積値であるので、これらの個々の変動値が付加されて、長手方向軸線６６に沿う非均一電流密度のイオンビームが発生する。
【００４６】
しかし、図１０において、各磁石は、軸線６８，６６に対して角度θだけ傾斜し、前壁５０に対して平行なプラズマ室７６内の平面上に配置されている。角度θは、軸線６６または軸線６８のいずれかから測定される鋭角である。図９において、個々の電流曲線は、棒磁石９０ａ〜９０ｎの軸線に相当し、これらの磁石によって作り出される磁界に基づいた軸線６６に沿う位置での電流変動値を維持する。しかし、これらの磁石は、軸線６８に対して角度θだけ傾斜しているので、複数の棒磁石９０ａ〜９０ｎで構成される磁気フィルタから生じる磁界は、図９と比較して、個々の電流出力曲線Ｉa 〜Ｉc を長手方向軸線６６に沿って距離Ｌ／３だけシフトする。
【００４７】
その結果、このシフトした波形Ｉa 〜Ｉc の累積値である全イオンビーム電流Ｉtotal は、長手方向軸線６６に沿ってより均一な密度となる（即ち、個々の電流出力曲線のピーク値は、他の２つの電流出力曲線の最低値に包含されることになる）。
【００４８】
最適な電流密度の均一性のために、それぞれの変数、Ｎ（細長い開口６４の数）、Ｄ（隣接開口６４間の距離）、Ｌ（軸線６６に平行に測定した隣接する棒磁石９０間の距離）、及び角度θ（軸線６８から測定した）が次式を満足するように選択される。
【００４９】
Ｌ／Ｄ  ＝  Ｎ  ×（ｔａｎθ）
ここに開示された実施形態では、Ｌ／Ｄは、Ｎ＝３、θ＝２５°のとき（ｔａｎθ＝．４６６）、概算で１．４である。しかし、この式は、例示的な目的のために示されたものであり、本発明の実施において、これらの変数に対する他の値に置き換えることができる。特に重要なことは、棒磁石９０ａ〜９０ｎが軸線６６，６８に対して傾斜または横断しており、これらの軸線のいずれかに対して直交していないことである。
【００５０】
以上、本発明における改良されたイオン源用の磁気フィルタの好ましい実施形態について記載してきた。しかし、上述したこれらの記載は、単に例示のためになされたものであり、本発明は、ここに記載した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更及び修正を含み、添付された特許請求の範囲またはその技術的思想から逸脱しない上述の記載を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理に従って構成されたイオン源を含むイオン注入装置の斜視図である。
【図２】本発明の原理に従って構成されたイオン源を含む斜視図である。
【図３】図２のイオン源の前壁の別の開口配置を示す他の実施例の斜視図である。
【図４】図２の線３−３に沿って見た、図２のイオン源の側部横断面である。
【図５】５Ａおよび５Ｂは、図４に示したイオン源の外部磁石の拡大図である。
【図６】図２の線４−４に沿って見た、図２のイオン源の側部断面図である。
【図７】図２の線５−５に沿って見た、図２のイオン源の端部断面図である。
【図８】図７に示したイオン源の内部磁石の拡大図である。
【図９】リボンビーム用のイオン源の磁石構造によって与えられるイオン源出力ビーム電流の代表値を示すグラフ図である。
【図１０】本発明のイオン源の磁石構造によって与えられるイオン源出力ビーム電流の代表値を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０    イオン注入装置
１６    ロードロック組立体
２０    プロセス室ハウジング
２２    プロセス室
２４    イオン源ハウジング
２６    イオン源
５０    前壁
６４    開口
６６，６８  軸線
７２    棒磁石
７６    プラズマ室
９０    磁石（磁気フィルタ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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