(57)【要約】イオン源はアークチャンバを画定するアークチャンバ筺体を含む。アークチャンバ筺体は、固定位置に引出しプレートを有し、引出しプレートは複数の引出し開口を画定する。イオン源は、引出しプレートに近接するアークチャンバの外側に位置付けられるシャッターアセンブリも含む。シャッターアセンブリは、１つの時間間隔の間、複数の引出し開口のうちの１つの少なくとも一部を遮断するように構成される。イオン源から引出されるイオンビームで処理する被加工物の相対移動と組み合わせたイオン源を１つ用いるだけで、被加工物上に二次元のイオン注入パターンを形成可能にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アークチャンバを画定するアークチャンバ筐体であって、該アークチャンバ筺体は固定位置に引出しプレートを有し、該引出しプレートは複数の引出し開口を画成する、アークチャンバ筺体と、
前記引出しプレートに近接する前記アークチャンバの外側に位置付けられ、１つの時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの１つの少なくとも一部を遮断するように構成されたシャッターアセンブリと、
を備えている、イオン源。
【請求項２】
前記シャッターアセンブリは複数のシャッターを備え、前記複数のシャッターの各々は、前記複数の引出し開口のうちの、関連する引出し開口からのイオンビームの引出しを制御するよう構成されている、請求項１に記載のイオン源。
【請求項３】
前記シャッターアセンブリは、前記複数の引出し開口のうちの、第１の引出し開口からの第１のイオンビームの引出しを制御するよう構成された第１のシャッターと、前記複数の引出し開口のうちの、第２の引出し開口からの第２のイオンビームの引出しを制御するよう構成された第２のシャッターと、前記複数の引出し開口のうちの、第３の引出し開口からの第３のイオンビームの引出しを制御するよう構成された第３のシャッターと、を備え、前記第１、第２および第３のシャッターの各々は独立に制御可能で、前記引出しプレートの１ｍｍ以内に位置付けられる、請求項２に記載のイオン源。
【請求項４】
前記第１のシャッターは、前記第２のシャッターが前記第２のイオンビームの全体を遮断するように位置付けられている第１の時間間隔の間、前記第１の引出し開口から前記第１のイオンビームを引出せるように位置付けられ、前記第３のシャッターは、前記第１の時間間隔の間、前記第３のイオンビームの全体を遮断するように位置付けられる、請求項３に記載のイオン源。
【請求項５】
前記シャッターアセンブリは、シャッター開口を画定する単一の汎用シャッタープレートと、該単一の汎用シャッタープレートを前記引出しプレートに対して第１の位置まで移動させて、第１の時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの第１の引出し開口から、前記複数の引出し開口のうちの残りの引出し開口を遮断しながら、第１のイオンビームを引出せるように構成したアクチュエータと、を備えている、請求項１に記載のイオン源。
【請求項６】
前記アクチュエータはさらに、前記単一の汎用シャッタープレートを前記引出しプレートに対して第２の位置まで移動させて、第２の時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの第２の引出し開口から、前記複数の引出し開口のうちの残りの引出し開口を遮断しながら、第２のイオンビームを引出せるように構成される、請求項５に記載のイオン源。
【請求項７】
前記アクチュエータはさらに、前記単一の汎用シャッタープレートを前記引出しプレートに対して第３の位置まで移動させて、第３の時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの第３の引出し開口から、前記複数の引出し開口のうちの残りの引出し開口を遮断しながら、第３のイオンビームを引出せるように構成される、請求項６に記載のイオン源。
【請求項８】
アークチャンバを画定するアークチャンバ筐体を有し、該アークチャンバ筺体は固定位置に引出しプレートを有し、該引出しプレートは複数の引出し開口を画定する、イオン源と、
前記引出しプレートに近接する前記アークチャンバの外側に位置付けられ、１つの時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの１つの少なくとも一部を遮断するように構成されたシャッターアセンブリと、
前記複数の引出し開口のうちの１つの少なくとも一部から引出されるイオンビームに対して被加工物を保持し、かつ移動させるように構成された被加工物ホルダーを有し、前記被加工物上に二次元のイオン注入パターンを形成する処理チャンバと、
を備え、前記被加工物ホルダーは前記シャッターアセンブリの下流に間隔を置いて配置される、イオン注入装置。
【請求項９】
前記被加工物は選択エミッタ型太陽電池を含む、請求項８に記載のイオン注入装置。
【請求項１０】
前記シャッターアセンブリは複数のシャッターを備え、前記複数のシャッターの各々は、前記複数の引出し開口のうちの、関連する引出し開口からのイオンビームの引出しを制御するよう構成されている、請求項８に記載のイオン注入装置。
【請求項１１】
前記シャッターアセンブリは、前記複数の引出し開口のうちの、第１の引出し開口からの第１のイオンビームの引出しを制御するよう構成された第１のシャッターと、前記複数の引出し開口のうちの、第２の引出し開口からの第２のイオンビームの引出しを制御するよう構成された第２のシャッターと、前記複数の引出し開口のうちの、第３の引出し開口からの第３のイオンビームの引出しを制御するよう構成された第３のシャッターと、を備え、前記第１、第２および第３のシャッターの各々は独立に制御可能で、前記引出しプレートの１ｍｍ以内に位置付けられる、請求項１０に記載のイオン注入装置。
【請求項１２】
前記シャッターアセンブリは、シャッター開口を画定する単一の汎用シャッタープレートと、該単一のシャッタープレートを前記引出しプレートに対して第１の位置まで移動させて、第１の時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの第１の引出し開口から、前記複数の引出し開口のうちの残りの引出し開口を遮断しながら、第１のイオンビームを引出せるように構成したアクチュエータと、
を備えている、請求項８に記載のイオン注入装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータはさらに、前記単一の汎用シャッタープレートを前記引出しプレートに対して第２の位置まで移動させ、第２の時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの第２の引出し開口から、前記複数の引出し開口の残りの引出し開口を遮断しながら、第２のイオンビームを引出せるように構成される、請求項１２に記載のイオン注入装置。
【請求項１４】
前記アクチュエータはさらに、前記単一の汎用シャッタープレートを前記引出しプレートに対して第３の位置まで移動させて、第３の時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの第３の引出し開口から、前記複数の引出し開口のうちの残りの引出し開口を遮断しながら、第３のイオンビームを引出せるように構成される、請求項１３に記載のイオン注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、イオン源に関し、より詳細には、シャッターアセンブリを有するイオン源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のイオン源は、１つの引出し開口を有する引出しプレートを含む。イオンは引出し口から良好に規定されたイオンビームとして引出される。引出し開口は、一般にリボンビームと称される細長いイオンビームを引出すために、スリット形状とすることができる。引出し開口は、一般にスポットビームと称される概して円形状のイオンビームを引出すために円形状としてもよい。多くのイオン注入アプリケーションは、被加工物の前面全体をイオンビームによって処理し、処理すべき被加工物の領域はフォトレジストにより画成される。フォトレジストを使用しないその他のイオン注入アプリケーションでは、被加工物上に二次元のパターンを形成するのが望ましい。一例では、被加工物は、ドープ領域のインターレースパターンを形成することが望まれる、選択エミッタ型太陽電池のような、太陽電池とすることができる。これらのドープ領域は、完成した選択エミッタ型太陽電池の接点の下側に位置することにより、接触抵抗を減らし、したがって選択エミッタ型太陽電池の全体の効率（電気エネルギーに変換される光の割合）を向上させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
二次元パターンを形成するためには、それぞれが単一の開口を有する複数のイオン源を組み立てラインに配置して、被加工物を各イオン源に順次通してスキャンすることができる。一例では、各々が異なる引出し開口を有している３つの別個のイオン源が必要である。被加工物は、１つの特定のドープパターンを形成するために第１のイオン源を通過してスキャンされ、次に、別のドープパターンを形成するために第２のイオン源を通過してスキャンされ、そして、最後に、さらに別のドープパターンを形成するために第３のイオン源を通過してスキャンされ、これらのドープパターンが合わさって所望の二次元パターンが形成される。この従来構成の１つの欠点は、多くのイオン源と、付随する各イオン源の費用および保守を必要とすることである。別の欠点は、貴重な床面積を有している組み立て領域に追加のスペースを占めることである。
【０００４】
従って、上述した不備および欠点を克服するイオン源およびイオン注入装置のための技術が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によれば、イオン源が提供される。イオン源はアークチャンバを画定するアークチャンバ筺体を含み、アークチャンバ筺体は固定位置に引出しプレートを有し、引出しプレートは複数の引出し開口を画定する。イオン源は、引出しプレートに近接するアークチャンバの外側に位置付けられるシャッターアセンブリも含む。シャッターアセンブリは、１つの時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの１つの少なくとも一部を遮断するように構成される。
【０００６】
本開示の他の態様によれば、イオン注入装置が提供される。イオン注入装置は、イオン源と、シャッターアセンブリと、処理チャンバとを含む。イオン源は、アークチャンバを画定するアークチャンバ筺体を有し、アークチャンバ筺体は固定位置に引出しプレートを有し、引出しプレートは複数の引出し開口を画定する。シャッターアセンブリは、引出しプレートに近接するアークチャンバの外側に位置付けられる。シャッターアセンブリは、１つの時間間隔の間、前記複数の引出し開口のうちの１つの少なくとも一部を遮断するように構成される。処理チャンバは、前記複数の引出し開口のうちの１つの少なくとも一部から引出されるイオンビームに対して前記被加工物を保持し、かつ移動させるように構成された被加工物ホルダーを有し、被加工物上に二次元のイオン注入パターンを形成するように構成され、被加工物ホルダーは前記シャッターアセンブリの下流に間隔を置いて配置される。
【０００７】
本開示をよりよく理解するため、添付の図面を参照されたい。同様な構成要素は同様な番号で示される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示に係るイオン源の組立分解等角図である。
【図２】本開示に係るイオン注入装置の断面図である。
【図３】汎用シャッタープレートを有する他のイオン注入装置の断面図である。
【図４】図３の汎用シャッタープレートの正面図である。
【図５】Ａ〜Ｃは異なる位置に３つのシャッタープレートを有しているイオン源の他の実施形態の正面図である。
【図６】本開示に係る、イオン注入装置で生成される二次元のイオン注入パターンの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を、本発明の実施形態を示している添付図面を参照しながら、より詳細に説明する。しかし、この発明は、多くの異なる形態で具体化でき、ここに記載した実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全なものとなり、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される。図面中、同様な要素には同様の番号を付してある。
【００１０】
図１を参照すると、本開示に係るイオン源１００の組立分解等角図が示されている。イオン源１００は、引出しプレート１０６を有するアークチャンバ筐体１０３を含む。アークチャンバ筐体１０３は、図２により明瞭に示されるように、アークチャンバ１０８を画定する。引出しプレート１０６は、複数の引出し開口を画定する。図１の実施形態においては、引出しプレート１０６は第１の引出し開口１１０、第２の引出し開口１１２、および第３の引出し開口１１４を画定する。第１および第３の引出し開口１１０、１１４はスリットのような形状を有し、説明を分かりやすくするためにそれぞれの幅は拡大されている。１つの実施形態において、第１および第３の引出し開口は、長さ約１６０ｍｍ、幅約２ｍｍとすることができる。第３の引出し開口１１４は、第１の引出し開口１１０に比べて、長寸法方向に沿って距離（Ｙ１）ずらすのがよい。第２の引出し開口１１２は、第１および第３の引出し開口１１０、１１４の長寸法に対して直角の長寸法を有する２つの開口部１１５、１１６を含むのがよい。特定の形状を有する３つの引出し開口１１０、１１２、１１４が示されているが、他の実施形態では、形状が似ている、又は異なり（例えば、円形、長円形）、互いに関連して位置付けられる２つ以上の引出し開口を有することができる。
【００１１】
イオン源１００は、アークチャンバ１０８の外側に位置付けられるシャッターアセンブリ１４１も含む。シャッターアセンブリ１４１は、１つの時間間隔の間に複数の引出し開口１１０、１１２、１１４のうちの１つの少なくとも一部を遮断するように構成されている。シャッターアセンブリ１４１は、図面の明瞭化のために分解立体図では破線で示されている第１のシャッター１４０、第２のシャッター１４１および第３のシャッターを含むことができる。各シャッター１４０、１４２、１４４は、さもなければ関連する引出し開口１１０、１１２、１１４から引出されてしまうイオンビームを遮断できる材料（例えば、ブラファイトやシリコンコーティングされたアルミニウム）で製造することができる。各シャッター１４０、１４２、１４４は、引出しプレート１０６にできるだけ接近させるも、シャッター１４０、１４２、１４４が移動できるように位置させるのがよい。１つの実施形態において、各シャッター１４０、１４２、１４４は引出しプレートの１ｍｍ以内に配置することができる。シャッター１４０、１４２、１４４が閉鎖位置にある場合には、ヒンジ機構によってシャッター１４０、１４２、１４４を引出しプレート１０６に密に接触させることができるが、他の時間中には、シャッター１４０、１４２、１４４を引出し開口１１０、１１２、１１４から離して動かすこともできる。
【００１２】
各シャッター１４０、１４２、１４４は、関連する引出し開口１１０、１１２、１１４からのイオンビームの引出しを制御するために、独立して制御することもでき、従って、どの引出し開口１１０、１１２、１１４又はその一部を所定の時間に遮断するかに応じて、多様なイオンビーム引出しパターンを作成可能となる。第１のアクチュエータ１５２によって第１のシャッター１４０の動きを制御することができ、第２のアクチュエータ１５４によって第２のシャッター１４２の動きを制御することができ、第３のアクチュエータ１５６によって第３のシャッター１４４の動きを制御することができる。各アクチュエータ１５２、１５４、１５６は、各シャッター１４０、１４２、１４４の動きを所望の態様で制御するために、モーター、ギヤトレーンおよびリンケージを有する電気機械式のアクチュエータとすることができる。各アクチュエータ１５２、１５４、１５６は、コントローラ１５０からの制御信号に応答することができる。
【００１３】
コントローラ１５０は、所望の入／出力機能を実行するようプログラムすることのできる汎用コンピュータ又はこのような汎用コンピュータのネットワークを含むことができる。コントローラ１５０は、特定用途向け集積回路、その他のハードワイヤード又はプログラム可能な電子デバイス、個別素子回路等のような、他の電子回路又は電子コンポーネントを含むこともできる。コントローラ１５０は、通信デバイス、データ記憶デバイスおよびソフトウェアを含むこともできる。コントローラ１５０は、様々なシステムおよびコンポーネントからの入力信号を受信して、１つ以上のシステムおよびコンポーネントの状態を判断し、これらを制御することもできる。例えば、コントローラ１５０は、アクチュエータ１５２、１５４、１５６を制御することにより、シャッター１４０、１４２、１４４のそれぞれの位置を独立して制御することができる。コントローラ１５０は、多くの他のシステムおよびコンポーネントを制御することもできる。
【００１４】
作動中、ドーパントガスがイオン化のためにアークチャンバ１０８に投入される。ドーパントガスの一例は、三フッ化ホウ素（ＢＦ3）である。プラズマは、ドーパントガスをイオン化することにより、アークチャンバ１０８内に生成される。イオン源１００は、プラズマを生成するためにＲＦ生成器およびアンテナを有しているＲＦ源のような任意タイプのイオン源、又はアークチャンバ１０８内にプラズマを生成するために位置付けられたカソードから熱イオン電子を放出する、間接加熱型のカソードイオン源のようなイオン源とすることができる。プラズマからのイオンは、周知のバイアス技術により、１つ以上の引出し開口１１０、１１２、１１４から良好に画定されたイオンビームとして引出すことができる。シャッターアセンブリ１４１は、さもなければ引出し開口１１０、１１２、１１４から引出されてしまうイオンビームの全て又は一部を遮断するように、１つ以上のシャッター１４０、１４２、１４４を位置付けることができる。太陽電池のような被加工物は、引出しプレート１０６の下流に或る距離（例えば、一例では約１ｃｍ）隔てた被加工物平面１６０上に位置付けることができる。被加工物は、所望される二次元のイオン注入パターンを形成するために、被加工物平面に沿って種々の方向にスキャンされる。
【００１５】
図２を参照すると、本開示に係るイオン注入装置２００の断面図が示されている。イオン注入装置２００は、図１に係るイオン源１００を含むため、同様の部分には同様な参照番号が付されている。イオン注入装置２００は、１つ以上の被加工物２４０、２４２を保持し、かつ引出し開口１１０、１１２、１１４に対して動かせるように構成された被加工物ホルダー２３２を有している処理チャンバ２３０も含む。絶縁体２２２が、処理チャンバ２３０からアークチャンバ筐体１０３を電気的に絶縁している。引出しプレート１０６は、引出されるイオンビームの入射角と焦点を調整するために、プラズマ２０２と引出し開口に近接するプラズマシースとの間の境界２５２の形状を変更するために、絶縁体又は半導体のような材料で製造することができる。
【００１６】
作動中、ドーパントガスがイオン化のためにアークチャンバ１０８に投入され、プラズマ２０２が発生される。プラズマ２０２からのイオンを良好に画定されたイオンビームとして引出すための電界を生成するために、バイアス電源２５６によって被加工物２４０とアークチャンバ筐体１０３との間にバイアス信号を供給することができる。バイアス信号は、被加工物２４０に対してアークチャンバ筐体１０３にバイアスをかけるために、パルスオンとパルスオフの期間を有するパルス化信号とすることができる。図２の実施形態では、バイアス信号は、被加工物に印可され、かつ、正に帯電したイオンを引き付けるために負にパルス化された直流信号とすることができる。他の例においては、アークチャンバ筐体１０３をバイアスし、被加工物２４０を接地することもできる。いずれの例においても、第１の引出し開口１１０から集束イオンビーム２６０が引出されるものの、他の引出し開口１１２、１１４は、図２に示されるように、ある時間間隔の間、関連するシャッター１４２、１４４によって遮断される。引出しプレート１０６用に選択される材料、第１の引出し開口１１０の開口寸法、プラズマ２０２の作動パラメータおよび引出しプレート１０６からの被加工物平面の距離は、集束イオンビーム２６０の焦点および注入角度に影響を与えるよう変えることができる。一例として、引出し開口１１０および１１４は、長さ約１６０ｍｍ、幅約２ｍｍのスリット形状とするのがよい。パラメータは、被加工物において注入領域の幅を約１００μｍまでに縮小させることが可能となるように調整することができる。被加工物ホルダー２３２は、集束イオンビーム２６０を経て被加工物２４０、２４２を１つ以上の方向に動かすことができる。シャッターアセンブリ１４１は、シャッター１４０、１４２、１４４の位置を独立して制御することにより、どの引出し開口１１０、１１２、１１４又はその一部がイオンビームを放射するかを制御することができる。
【００１７】
図４と併せて図３を参照するに、シャッターアセンブリ３４１は、前に詳述したような、個別に制御可能な複数のシャッター１４０、１４２、１４４とは対照的に、単一の汎用シャッタープレート３０２で構成することもできる。汎用シャッタープレート３０２は、図４により明瞭に示されるように、シャッター開口３０４を画定する。コントローラ１５０によって制御されるアクチュエータ３０６が、引出しプレート１０６と引出し開口１１０、１１２、１１４に対して汎用シャッタープレートの位置を制御することができる。シャッター開口３０４は、汎用シャッタープレート３０２が引出し開口１１２、１１４を遮断している第１の時間間隔の間に、第１のイオンビーム３６０を第１の引出し開口１１０から引出すことを可能にするような大きさとし、かつ、位置付けることができる。シャッター開口３０４は、第１および第３の引出し開口１１０、１１４を遮断している間に、第２のイオンビームを第２の引出し開口１１２から引出せるように位置を変えることができる。最後に、シャッター開口３０４は、第１および第２の引出し開口１１０、１１２を遮断している間に、第３のイオンビームを第３の引出し開口１１４から引出せるように位置を変えることもできる。
【００１８】
図５Ａ-５Ｃを参照すると、引出しプレート１０６および異なる位置にある３つの個別のシャッター５４０、５４２、５４４の正面図が示されている。図５Ａを見るに、シャッター５４４は、関連するアクチュエータへの取り付けを容易にするためのアーム５４５を有している。シャッター５４４は、下部にある引出し開口５１４を露出させるために、左方向に水平に移動している。他の２つのシャッター５４０、５４２は、下部にある関連する引出し開口を遮断する位置にある。従って、図５の配置では、イオンビームは、引出し開口５１４から引出されるも、他の引出し開口からは引出されない。
【００１９】
図５Ｂは、シャッター５４４がその遮断位置に戻され、中央シャッター５４２が２つの下部の円形状の引出し開口５５０、５５２を露出させることができるように垂直方向に移動することを示している。中央シャッター５４２は、関連するアクチュエータへの取り付けを容易にするためのハンドル５４３を有することができる。イオンビームは、他の出口開口が遮断されている間に、これらの引出し開口５５０、５５２から引出される。最後に、図５Ｃは、シャッター５４４、５４２が遮断位置にあり、そして右端のシャッター５４０が、下部のスリット形状の引出し開口５１０を露出させるため、図５Ｂの位置に比べて水平方向に右に移動させたさらに他の位置を示している。右端のシャッター５４０は、関連するアクチュエータへの取り付けを容易にするための、ハンドル５４１を有することができる。
【００２０】
図６を参照すると、本開示に係るイオン源およびイオン注入装置により生成することができる、１つの例示的な二次元のイオン注入パターン６００の図が示されている。イオンビームの進行方向に見て上流の引出しプレート１０６の正面図が示されている。引出しプレート１０６は、３つの別個の引出し開口領域６０２、６０４、６０６を有している。引出し開口領域６０２、６０４、６０６の説明の便宜上、シャッターアセンブリは図示されていない。イオンが注入される太陽電池６１０が位置Ａに示され、そして、所望の二次元注入パターン６００を有する完成した太陽電池が、位置Ｂに示されている。太陽電池は、被加工物ホルダー６３０によりクランプして支持することができる。被加工物ホルダー６３０は、静電力により被加工物をクランプする静電チャック、又は、機械力により被加工物をクランプする機械的なクランプとすることができる。リニアモーターステージ６３２は、被加工物ホルダー６３０を支持し、太陽電池６１０を引出し開口領域６０２、６０４、６０６のうちの１つの一部分、又は、１つ以上の全引出し開口領域６０２、６０４、６０６から引き出されるイオンビームを経て矢印６３３の方向に前後にスキャンし易くすることができる。リニアモーターステージ６３２は、取付面６３４上に載置することができる。
【００２１】
作動中、二次元のイオン注入パターン６００を形成するために、太陽電池６１０は、本開示に係るシャッターアセンブリにより開口領域６０４、６０６を閉じ、開口領域６０２を露出させて、左に移動させることができる。イオン源から出力されるイオンビームは、オンおよびオフにパルス化することができ、かつイオンビームは、予定した距離互いに間隔をあけた垂直線６１５の第１のパターンを注入するために開口領域６０２に対して、太陽電池６１０がスキャンされる位置と相関付けることができる。次に、スキャンする方向を逆にして、水平線の注入パターン６１３を形成するために、引出し領域６０２、６０６を閉じながら、太陽電池６１０を、第２の引出し領域６０４又はその一部から引出されるイオンビームを経て右に逆戻りさせることができる。例えば、太陽電池６１０を右に戻す最初の移動時には、水平線の注入パターン６１３を形成するために、第２の開口領域６０４の上部の開口６２０は閉じるも、下部の開口６２１は露出させ、その後、上部の開口６２０および下部の開口６２１は露出させないで、最後に、下部の開口６２１を露出させ、上部の開口６２０を閉じるのである。最後に、太陽電池６０４は再び左に戻すように駆動させることができ、２つの引出し領域６０２、６０４が閉じられている間に第３の引出し領域６０６からイオンビームを出力させることができる。この第３の引出し領域６０６からの、イオン源から出力されるイオンビームは、オンおよびオフにパルス化することができ、かつ、予定した距離互いに間隔をあけ、そして、第１の垂直線６１５のパターン間にインターレースされる第３の垂直線６１７のパターンを注入するために開口領域６０６に対して、太陽電池がスキャンされる位置と相関付けることができる。太陽電池６１０は、引出し開口領域６０２、６０４、６０６を経て前後に動かすというよりは、引出し開口領域６０２、６０４、６０６に対して太陽電池６１０がスキャンされる位置に相関付けた、複数のシャッターを有するシャッターアセンブリと一緒に一方向にだけ通過させることもできる。このようにして、二次元のイオン注入パターン６００をワンパスで形成することができる。太陽電池６１０は、選択エミッタ型太陽電池とすることができる。選択エミッタ型太陽電池の接点領域は、接触抵抗を減らし、従って選択エミッタ型太陽電池の全体的効率を向上させるために、注入領域の上に位置付けるのがよい。
【００２２】
従って、引出しプレートに近接するアークチャンバの外側に位置し、１つの時間間隔の間に少なくとも複数の引出し開口のうちの１つの一部を遮断するシャッターアセンブリを有する、イオン源が提供される。また、本開示に係るイオン源を有するイオン注入装置も提供される。被加工物が異なる引出し開口を通ってスキャンされるようにシャッターアセンブリを制御することにより、ただ１つのイオン源を用いるだけで多様な二次元のイオン注入パターンを形成することができる。それぞれ関連するコストおよび保守を伴う多数のイオン源の使用を回避することができる。それに加えて、イオン注入装置の物理的な寸法は、多数のイオン源を使用するイオン注入装置よりもずっと小さくなる。その上、シャッターアセンブリは、引出しプレートをアークチャンバ筐体に固定されたままにすることを可能にする。引出しプレートを動かすことは、イオン源中のプラズマに影響を及ぼし、そして、きわめて厳しい公差は、引出しプレートから引出されるイオンビームの特性に悪影響を与えることなく任意の可動引出しプレートを整列させることを困難にする。
【００２３】
本開示は、本明細書に記載された特定の実施形態によって範囲を限定されるものではない。実際に、本明細書に記載された実施形態に加えて、本開示の他の様々な実施形態および変更は、前述の記載および添付図面から当業者には明らかであろう。したがって、このような他の実施形態および変更は、本開示の範囲内に含まれるものと意図している。さらに、本開示は、特定の目的のための、特定の環境における、特定実装の文脈にてこの本明細書中で説明したが、当業者は、その有用性はそれらに限定されるものでなく、本開示は任意の多種の目的のための、任意種の環境で有益に実装し得ることを認識するであろう。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【国際調査報告】
2016500901.tif 000011
2016500901.tif 000012
2016500901.tif 000013