JPH0855596A - イオン注入装置及びイオンビームを所定の移動経路に整合させるための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオン引出し部材の開口を所定のビーム線に
対して正確に位置決めして整合させるイオン注入装置を
提供すること。 【構成】 イオン注入装置において、イオン引出し部材
72の開口78（アークスリット）及び引出し電極ギャップ
を所定のビーム線に対して正確に位置決めして整合させ
る構造で、イオン引出し部材72をクランプアセンブリの
支持リング94に固定して、これを位置合わせ固定具90に
取り付ける。支持リング94は、リテーナリングとスプリ
ットリングの間に取付けられ、スプリットリングを円周
方向に調整することにより、このリングの環状溝の円周
が広げられ、イオン発生アーク室18を包囲しているイオ
ン源アセンブリ支持管80にスプリットリングを固定す
る。この結果、イオン引出し部材72の開口78をイオンビ
ーム源ハウジング44に対して位置決め、所定のビーム線
に正確に整合させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、注入部において加工物
をイオンビーム処理する際に使用されるイオン注入装
置、特にイオン引出し部材の開口（アークスリット）及
び引出し電極ギャップを正確に位置決めして所定のビー
ム経路と整合させる構造及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドーパントを半導体ウェハに導入するた
めの１つの従来技術は、イオンビームをビーム移動経路
に沿って指向させ、イオンビームを受け止めるためにシ
リコンウェハを選択的に位置決めするものである。この
技術では、ウェハに制御された濃度のイオン材を添加す
るためにイオン注入機が用いられてきた。

【０００３】市販のイオン注入装置の一例として、イー
トン(Eaton)NV 200 酸素注入機がある。この従来形イオ
ン注入機は、酸素分子をイオン化するための電子を与え
るため、フィラメントを含むカソードを有している酸素
イオン源を用いる。カソードから放出された電子は、制
御された濃度の酸素ガスを含有する領域内で加速され
る。電子がガス分子と相互作用して、エネルギーを発生
して分子をイオン化する。イオン化すると、帯電酸素分
子が移動経路に沿って加速されることによって、半導体
ウェハ注入用のイオンビームを形成する。カソードフィ
ラメントを用いたイオン源は、シャバリー(Shubaly) の
米国特許第4,714,834 号に開示されている。

【０００４】イオン源構造の別の提案として、カソード
またはカソードフィラメントを必要としないマイクロ波
イオン源を用いるものがある。マイクロ波強力形イオン
源は、イオン化室内の自由電子をサイクロトロン共振周
波数で励振する。これらの電子がガス分子と衝突するこ
とによってこれらの分子をイオン化して、イオン及びさ
らに多くの自由電子を室内で発生する。これらのイオン
は、次に加速電界の作用を受けて、イオンビームとして
室外へ出る。ヒップル(Hipple)他の米国特許第4,883,96
8 号がそのような共振イオン源を開示している。第4,88
3,968 号特許の開示は参考として本説明に含まれる。

【０００５】イオン注入装置の性能の重要な要素は、い
かに正確に発生したイオンビームの経路を所望の所定ビ
ーム移動経路に一致させるかである。イオン化すなわち
アーク室内で発生したイオンは、細長い開口すなわちア
ークスリットから室外へ出る。イオンは、アーク室付近
に配置されたイオン引出し電極の励起によって発生した
電界によってビーム経路に沿って加速される。イオン引
出し電極は、離設されてイオンが移動する細長いギャッ
プを形成している２つの半円形ディスク半割体で構成さ
れている。

【０００６】アークスリット及び引出し電極ギャップの
位置及び整合は、所定のビーム経路に一致したビーム経
路を得るために重要である。アークスリット及び引出し
電極ギャップの両方を、所定のビーム経路と軸方向に整
合するように位置決めしなければならない。従来形イオ
ン注入装置では、所定のビーム経路に対するアークスリ
ットの正確な整合は、アークスリット及びイオンビーム
源ハウジング間の累積位置決め許容誤差によって困難で
あった。

【０００７】イオンビーム源ハウジングは、イオンビー
ムの発生に関連した部材を支持している。従来装置で
は、アークスリットが、アーク室に取付けられたイオン
引出し部材またはプレートに形成されている。アーク室
はイオン源アセンブリによって支持されている。イオン
源アセンブリは、イオン源アセンブリ支持管内に取付け
られている。支持管は絶縁体に固定されている。絶縁体
は、イオンビーム源ハウジングに連結されている。イオ
ンビーム源ハウジングに対するアークスリットの位置決
めに関連した累積許容誤差によって、所定のビーム経路
に対するアークスリットの適正な整合が困難でコスト及
び時間がかかる仕事になっている。さらに、電極プレー
トは、イオンビーム源ハウジングに取付けられてそれか
ら延出している構造体に取付けられているので、アーク
スリット及び引出し電極ギャップの正確な整合も困難で
あった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明は、アークスリット及び引出し電極ギャップ
を互いに対して、また所定のビーム経路に対して位置決
めして整合させる際の問題点を克服したイオン注入装置
およびその方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】本発明の好適な実施例によって構成されたイオ
ン注入装置には、イオンビーム源ハウジングと、イオン
源アセンブリとが設けられている。イオン源アセンブリ
の一部分がイオンビーム源ハウジング内へ延出してお
り、イオン源アセンブリ支持管によって包囲されて支持
されている。イオン源アセンブリには、開放側部形アー
ク室が設けられている。アーク室は、イオン化できるガ
スが流れる室内部を形成している。アーク室の開放側部
は、イオンがアーク室から出る時に通る細長い開口すな
わちアークスリットを設けたイオン引出し部材またはプ
レートによって閉鎖されている。ガスをイオン化するエ
ネルギー源が室内に設けられている。

【００１０】イオン注入装置には、自動調心クランプア
センブリが設けられている。イオン引出し部材は、クラ
ンプアセンブリの支持リングに固定される。支持リング
は、スプリットリングクランプとリテーナリングとの間
に配置され、最初はスプリットリングクランプ及びリテ
ーナリングに対して側方へ移動可能である。イオン引出
し部材（及びそれに取付けられたクランプアセンブリ）
を位置合わせ固定具の取付け面に固定する。クランプア
センブリを位置合わせ固定具の表面に取り外し可能に取
付ける。

【００１１】位置合わせ固定具は、イオンビーム源ハウ
ジングに取付けられた時、イオン引出し部材のアークス
リットを所定のビーム線と整合させ、またスプリットリ
ングクランプがイオン源アセンブリ支持管の一端部に重
なるようにクランプアセンブリを位置決めする。スプリ
ットリングクランプをイオン源アセンブリ支持管に止め
付ける。クランプアセンブリは自動調心形であり、支持
リングとスプリットリングクランプとの間に横方向の
「遊び」があるため、支持管が所定のビーム線に対して
中心がずれている場合でも、所定のビーム経路に対する
アークスリットの軸方向整合が維持される。それから、
位置合わせ固定具をイオンビーム源ハウジングから取り
外す。

【００１２】イオン引出し部材のアークスリットをイオ
ンビーム源ハウジングに対して位置決めする位置合わせ
固定具を用いることによって、従来形イオン注入装置の
累積位置決め許容誤差がなくなる。位置合わせ固定具に
よって、アークスリットを所定のビーム経路の軸線に沿
って正確に位置決めすることができる。自動調心クラン
プアセンブリのため、開口を所定のイオンビームに適正
に整合させた後、位置合わせ固定具を取り外すことがで
きる。

【００１３】本発明の別の特徴によれば、イオン引出し
部材は前側及び後側に平面状の側部を有している。アー
ク室の開放側部には、イオン引出し部材の裏側にばね付
勢されてアーク室とイオン引出し部材との間を密封係合
させる係合外周壁面が設けられている。イオン引出し部
材をアーク室に取付けるのではなく、イオン引出し部材
は位置合わせ固定具を用いて所定のイオンビーム経路に
軸方向に整合するように正確に位置決めされて、クラン
プアセンブリを用いてイオン源アセンブリ支持管に固定
される。この構造によって、所定のイオンビーム経路に
対する発生イオンビームの軸方向整合を維持しながら、
イオン源アセンブリ支持管内でのアーク室の位置のわず
かなずれを調節することができる。

【００１４】本発明のさらに別の特徴によれば、本装置
はさらに、２つの離設されたディスク半割体で構成され
たイオン引出し電極を含むイオン加速電極アセンブリを
設けている。ディスク半割体は、間隔を置いて支持され
ており、それによってイオンがビーム経路に沿って加速
される時に通る引出し電極ギャップを形成している。引
出し電極ギャップはイオン引出し部材のアークスリット
と整合している。

【００１５】ディスク半割体は、それぞれ第１及び第２
支持脚部に固定されている。各支持脚部はそれぞれの傾
斜トラックに取付けられている。トラックは所定ビーム
経路に平行であり、また対向方向に傾斜している。支持
脚部をそれぞれの傾斜トラックに沿って一体状に移動さ
せるモータが設けられている。支持脚部がそれぞれのト
ラックに沿って一体状に移動するのに伴って、引出し電
極ギャップの幅が変化して、イオンビームが調節され
る。

【００１６】本発明の上記及び他の目的、利点及び特徴
は、添付の図面を参照した以下の好適な実施例の説明か
ら明らかになるであろう。

【００１７】

【実施例】図１は、イオンを発生し、そのイオンを経路
に沿って加速してイオンビーム14を形成するイオンビー
ム源アセンブリ12を有するイオン注入装置10を概略的に
示す図である。

【００１８】ビーム14内のイオンは、イオンビーム源ア
センブリ12から経路に沿って進み、注入部16で加工品
（図示せず）に衝突する。典型的な１つの注入部では、
イオンビーム14がシリコンウェハ（図示せず）に衝突す
ることによって選択的にイオン粒子を導入し、それらが
シリコンウェハに添加されて半導体ウェハを形成する。

【００１９】図１に示されているイオン注入装置10で
は、イオンビーム14が固定の移動経路を進む。イオン注
入量の制御は、イオンビーム14内を通るシリコンウェハ
の選択移動によって維持される。従来形注入装置10の一
例として、イートン(Eaton) 社が市販しているNV-20A注
入機がある。イオンビーム源アセンブリ12は、図３、図
４、図５Ａ及び図５Ｂに示されているイオン発生すなわ
ちアーク室18の内部で自由電子を励振するためにマイク
ロ波発生器またはフィラメントを用いている。

【００２０】電子はアーク室内部へ注入されたガス分子
と衝突してイオンを発生する。発生したイオンはアーク
室18から加速されて、図３及び図11〜図13に示されてい
るイオン引出し電極20によってイオンビーム14になる。
注入室16に入ったイオンは、イオン引出し電極20によっ
て与えられた初期エネルギー（例えば40〜50kev)を備え
ている。

【００２１】イオンビーム14は、排出経路を通って注入
部16へ進む。排出経路は、図１に示されている真空ポン
プ24a,24b,24c によって得られる。イオンビーム14を形
成しているイオンは、帯電イオンを注入部16に向かう方
向へ曲げる分析磁石26に入る。分析磁石26によって形成
された磁界とイオンとの相互作用によって、多重電荷を
備えたイオンや原子数が違った別種のイオンがビーム14
から除去される。分析磁石26と注入部16との間の領域を
進むイオンは、注入部16でウェハに衝突する前に加速電
極22によってさらに高いエネルギーまで加速される。

【００２２】制御電子機器（図示せず）が、注入部16に
達する注入量を監視して、注入部16でのシリコンウェハ
に対して望まれるドーピングレベルに基づいてイオンビ
ーム濃度を増減する。イオンビームの注入量を監視する
技術は従来より公知であり、一般的にイオンビームと交
差してビーム注入量を測定するファラディーカップ30が
用いられる。注入部16には、ウェハ用の可動支持体32が
設けられている。可動支持体32のローディング時に、ウ
ェハはウェハカセット34からロボットアーム36で引き抜
かれて、ロードロック（図示せず）から注入室38内へ挿
入される。可動支持体32は、モータ40で中心軸線42回り
に回転して、可動支持体32の外周上に載置されているウ
ェハがイオンビーム14を通過できるようにする。

【００２３】本発明に従って形成されたイオンビーム源
アセンブリ12が図２に詳細に示されている。イオンビー
ム源アセンブリ12には、立方体形のイオンビーム源ハウ
ジング44が設けられている。イオンビーム源ハウジング
44は、アルミニウム製であって内部領域45を設けてお
り、４つのアクセス開口46a,46b,46c,46d がそれぞれハ
ウジングの垂直側壁48a,48b,48c,48d に形成されて、内
部領域45に連通している。

【００２４】図３に示されているように、イオンビーム
源ハウジング44の垂直側壁48b に接地ビーム線プレート
50が固定されている。接地ビーム線プレート50には、イ
オンビーム14がイオンビーム源アセンブリ12を出て分析
磁石26へ進む際に通るスロット付きグラファイトインサ
ート52が設けられている。接地ビーム線プレート50に機
械加工された環状溝にはめ込まれたＯリング54が、イオ
ンビーム源ハウジング44及びビーム線プレート50間の真
空密着係合状態を維持している。イオン注入装置10が作
動している時、イオンビーム源ハウジングの内部キャビ
ティ45内が真空に維持される。イオンビーム源ハウジン
グ44は、接地ビーム線プレート50と電気接続している。
図２及び図３に示されているように、接地ビーム線プレ
ート50に向き合ったイオンビーム源ハウジング垂直側壁
48a と絶縁体58との間にインターフェースプレート56が
固定されている。

【００２５】図３、図４、図５Ａ及び図５Ｂに示されて
いるように、ビーム14を形成しているイオンはアーク室
18内で発生される。アーク室18は室内部60を形成し、開
放側部62を設けている。アーク室には、フィラメント64
と反射電極プレート66とが設けられている。イオン化さ
れるガスがガス入口開口68からアーク室18内へ注入され
る。

【００２６】図３及び図４からわかるように、アーク室
18は、イオン源アセンブリ69の一端部に延出部分70で支
持されている。一対のばね71がアーク室18をイオン引出
し部材72に押し付けている。イオン引出し部材72（図14
Ａ、14Ｂ及び14Ｃ）は矩形であって、アーク室18が当接
している側部73が平面的である。図14Ｂに示されている
ように、イオン引出し部材の反対側は凹状でわずかに内
向きに窪んでいる。

【００２７】イオン引出し部材72の両端部に２つの精密
外縁位置決めスロット75が設けられ、また部材の各端部
に２つずつ、合計４つのさらなる外縁スロット76が設け
られている。精密外縁位置決めスロット75は、アーク室
18内で発生されたイオンが室を出て、イオン引出し電極
20によってイオンビーム経路に沿って加速される際に通
る細長い楕円形開口すなわちアークスリット78の中心軸
線と整合している。イオン引出し電極20（図３、図11〜
図13）が励起されて、アーク室18の電位に対して制御可
能にバイアスが掛けられることによって、アーク室18か
らイオン引出し部材のアークスリット78を通って出るイ
オンを加速することができる。

【００２８】図３及び図４に示されているように、イオ
ン源アセンブリ支持管80がイオン源アセンブリ69を包囲
して支持している。支持管80は、アルミニウム等の導電
材で形成されて、イオンビーム源ハウジングのアクセス
開口46a にはめ込まれている。支持管80は、イオンビー
ム源ハウジングのアクセス開口46b と同軸的であって、
それに設けられたフランジ81が絶縁体58に当接してい
る。支持管のフランジ81付近に設けられた２つの切り欠
き84が、フィラメント64（図５Ａ及び５Ｂ）への電力供
給部83用の隙間を提供している。支持管80の、フランジ
81とは反対側の端部がアーク室18を包囲しており、支持
管80の内周に機械加工された環状の段差部分82を設けて
いる。図３に示されているように、イオン源アセンブリ
支持管80のフランジ81は、絶縁体58に連結されてそれに
よって支持されている。絶縁体58は、アーク室18からイ
オンを発生して加速するために必要な正の印加電圧から
イオンビーム源ハウジング44を隔離する。

【００２９】発生イオンビーム14が所定のビーム経路に
沿って進むようにするためには、イオン引出し部材のア
ークスリット78及びイオン引出し電極20を互いに正確に
整合させ、またイオンビーム源ハウジング44に対して正
確に位置決めすることが非常に重要である。イオン引出
し部材のアークスリット78またはイオン引出し電極20を
イオンビーム源ハウジング44に対して正確に位置決めで
きない場合、イオンビーム14の経路を所定の所望ビーム
経路に一致させること、及び注入部16内でウェハを処理
するためのイオン注入量を制御することが困難になる。

【００３０】本発明では、アークスリット78が所定のビ
ーム経路に対して適正な軸方向整合状態になるようにイ
オン引出し部材72をイオンビーム源ハウジング44の内部
領域45内に正確に位置決めする位置合わせ固定具90をイ
オンビーム源ハウジング44に取り外し可能に取付ける
（図４）ことによって、イオン引出し部材のアークスリ
ット78がイオンビーム源ハウジング44に対して正確に位
置決めされる。イオン引出し部材72を自動調心クランプ
アセンブリ92（図６Ａ及び６Ｂ）の支持リング94に取付
ける。支持リング94を、最初は緩くリテーナリング108
に連結された外向き開放形スプリットリングクランプ10
7 によって移動可能に支持する。すなわち、クランプア
センブリの初期状態では、支持リング94及びイオン引出
し部材72は、緩く連結しているスプリットリングクラン
プ107 及びリテーナリング108 に対して摺動、すなわち
側方へ移動可能である。

【００３１】（クランプアセンブリ92を取付けた）イオ
ン引出し部材72を位置合わせ固定具90（図８及び図９）
に取付ける。位置合わせ固定具90をイオンビーム源ハウ
ジング44に取付けてから、スプリットリングクランプ10
7 をイオン源アセンブリ支持管80の端部に取付ける。イ
オン引出し部材72は位置合わせ固定具に取付けられたま
まであり、また支持リング94及びイオン引出し部材72が
スプリットリングクランプ107 に対して側方へ移動でき
るため、スプリットリングクランプ107 を支持管80に固
定する間、イオン引出し部材72は所定のイオンビーム経
路と整合したままである。

【００３２】スプリットリングクランプ107 を支持管80
に固定した後、リテーナリング108をスプリットリング
クランプ107 に緊着して、支持リング94及びイオン引出
し部材72を所定位置に固定する。次に、位置合わせ固定
具90をイオン引出し部材72から取り外して、イオンビー
ム源ハウジング44から取り除く。アークスプリット78を
直接にイオンビーム源ハウジング44に対して位置決めす
ることによって、従来のイオン注入装置の累積許容誤差
がなくなる。

【００３３】図４、図７Ａ、図７Ｂ、図８及び図９に示
されている位置合わせ固定具90は、図３、図４、図６
Ａ、図６Ｂ、図８及び図９に示されている自動調心クラ
ンプアセンブリ92と組み合わせて用いられる。イオン引
出し部材72は（それに取付けられているクランプアセン
ブリ92と共に）位置合わせ固定具90の前取付け表面96に
取付けられる。

【００３４】図４に示されているように、位置合わせ固
定具90には、イオンビーム源ハウジング44の垂直側壁48
c に固定される取付けフランジ98が設けられている。位
置合わせ固定具90を、それに取付けられたクランプアセ
ンブリ92及びイオン引出し部材72（図８及び図９）と共
に、イオンビーム源ハウジング垂直側壁のアクセス開口
46c から挿入して、位置合わせ固定具の取付けフランジ
98をイオンビーム源ハウジング44の垂直側壁48c に固定
する。

【００３５】取付けフランジ98がイオンビーム源ハウジ
ング垂直側壁48c に密着し、取付けフランジ98の前面99
がインターフェースプレート56から延出している２つの
位置決めボタン102 に当接した時にアークスリット78が
正確に位置決めされて、所定のビーム経路と軸方向に整
合するように、位置合わせ固定具90の寸法が定められて
いる。位置合わせ固定具90は、取付けフランジ98のスロ
ット105 を貫通してイオンビーム源ハウジング垂直側壁
48c のねじ孔106 にねじ込まれた２つのねじ104a,104b
（ねじ104aはソケットヘッドキャップねじであり、他方
のねじ104bは位置合わせ段付きねじである）でイオンビ
ーム源ハウジング44に固定される。

【００３６】クランプアセンブリ92は自動調心形であ
り、イオンビーム源ハウジング44に対する、従って所定
のビーム経路に対するイオン引出し部材のアークスリッ
ト78の位置を維持しながら、イオン引出し部材72をイオ
ン源アセンブリ支持管80に固定する。図６Ａ及び図６Ｂ
に示されているように、支持リング94に加えて、クラン
プアセンブリ92には外向きに開いたスプリットリングク
ランプ107 及びリテーナリング108 も設けられている。

【００３７】スプリットリングクランプ107 の裏側に
は、イオン源アセンブリ支持管80の環状段差部分82上を
自在に滑ることができる寸法の環状溝109 （図８）が形
成されている。３つの段付きねじ110 を締め付けて、リ
テーナリング108 をスプリットリングクランプ107 に固
定するが、支持リング94がスプリットリングクランプ10
7 及びリテーナリング108 間を自在に移動できるように
する。残りの６つの止めネジ111 は、後述するようにク
ランプアセンブリを支持管80に固定するまで、締め付け
ない。支持リング94には、内向きに延出した２つのタブ
114 が設けられている。タブ114 には４つのねじ孔116
と２つのイオン引出し部材位置決めピン118 とが設けら
れている。

【００３８】イオン引出し部材72の２つの精密スロット
75をタブのイオン引出し部材位置決めピン118 にはめ合
わせて、イオン引出し部材を支持リング94に対して正確
に位置決めする。次に、４つの段付きねじ120 をタブの
ねじ孔116 にねじ込むことによって、イオン引出し部材
72を支持リングタブ114 に固定する。イオン注入装置10
が作動した時の熱膨張を考慮して、支持管80に取付けた
時にイオン引出し部材74がわずかに軸方向移動（約1/32
インチ［0.794mm]）できるようにするため、段付きねじ
120 は緩く締め付けられる。支持タブ114 にはさらに２
つの位置決め孔121 が設けられている。

【００３９】図７Ａ、図７Ｂ、図８及び図９に示されて
いるように、イオン引出し部材72を支持リングタブ114
に取付けた状態のクランプアセンブリ92が、位置合わせ
固定具90の前取付け面96から突出している２つの位置合
わせ固定具位置決めピン122を支持リングタブ114 の２
つの位置決め孔121 に整合させることによって、位置合
わせ固定具90の前取付け面96に取付けられる。位置合わ
せ固定具の位置決めピン122 及びタブ位置決め孔121 に
よって、イオン引出し部材72を、従ってアークスリット
78を位置合わせ固定具90上に正確に位置決めすることが
できる。

【００４０】４つのグリップラッチ124 （図４及び図７
Ｂ）が位置合わせ固定具90を貫通し、また、ホルダ126
を有している。グリップラッチを締め付けることによっ
て、ホルダ126 がイオン引出し部材72及びクランプアセ
ンブリ92を位置合わせ固定具の取付け面96に固定する。
ホルダ126 は回転可能であるため、クランプアセンブリ
92を支持管80に固定した後、位置合わせ固定具90をイオ
ン引出し部材72及びクランプアセンブリ92から取り外す
ことができる。

【００４１】図４に示されているように、クランプアセ
ンブリ92を取付けた位置合わせ固定具90をイオンビーム
源ハウジング44内へアクセス開口46c から挿入する。位
置合わせ固定具90をアクセス開口46c から挿入する時、
スプリットリングクランプ107 の環状溝109 をイオン源
アセンブリ支持管80の端部上で摺動させる。位置合わせ
固定具90のハウジング取付けフランジ98をイオンビーム
源ハウジング垂直側壁48c 上に平坦に載るように位置決
めし、取付けフランジ98の前面99をインターフェースプ
レート位置決めボタン102 に当接させる。

【００４２】これによって、位置合わせ固定具90が、従
ってイオン引出し部材70及びアークスリット78がイオン
ビーム源ハウジング44及び所定のビーム経路に対して正
確に位置決めされる。位置合わせ固定具ねじ104a,104b
を取付けフランジ98のスロット105 に挿入して、イオン
ビーム源ハウジングのねじ孔106 にねじ込むことによっ
て、位置合わせ固定具90をイオンビーム源ハウジング44
に整合して固定することができる。

【００４３】クランプアセンブリ92を軽く叩いて、スプ
リットリングクランプ107 が支持管80に対して自動調心
できるようにする。ソケットヘッドキャップねじ128 を
締め付けると、スプリットリングクランプの環状溝109
が広がって開き、クランプアセンブリ92を支持管80の環
状段差部分82に固定できるようになる。位置合わせ固定
具90がまだ所定位置にある状態で手が届く６つの緩んだ
リテーナリングねじ111 （図６Ａ及び図９）のうちの５
つを締め付けて、支持リング94及びイオン引出し部材72
を所定位置に固定する、すなわち所定ビーム経路に対す
るアークスリット78の軸方向整合を維持しながら支持管
に固定する。グリップラッチ124 及び位置合わせ固定具
ねじ104 を緩めて、位置合わせ固定具90をアクセス開口
46c から取り外す。次に、残りの緩いリテーナリングね
じ111 を締め付ける。イオン引出し部材72を支持管80に
固定した時、アーク室18の開放側部62がイオン引出し部
材72の平面状側部73に当接して密着係合する。

【００４４】イオン引出し部材72は位置合わせ固定具の
取付け面96上に正確に位置決めされているので、位置合
わせ固定具の取付けフランジ98をイオンビーム源ハウジ
ング側壁48c に固定した時、それは所定のビーム経路に
整合する。さらに、リテーナリングねじ111 を締め付け
る前、支持リング94は最初はスプリットリングクランプ
107 及び連結したリテーナリング108 に対して側方へ移
動可能であるため、支持管80が所定のビーム線に対して
完全に心合わせされていない場合でも、スプリットリン
グクランプ107 を支持管80に固定した状態で、イオン引
出し部材72を位置合わせ固定具上の所定位置に保持でき
る。

【００４５】スプリットリングクランプ107 を支持管に
固定した後、リテーナリングねじ111 を強く締め付ける
ことによって、支持リング94がスプリットリングクラン
プ107 とリテーナリング108 との間に固定される。これ
によって、イオン引出し部材72が所定位置に固定され、
位置合わせ固定具90を用いて得られた所定ビーム経路と
の適正な整合状態が維持される。次に、位置合わせ固定
具90を取り外すが、イオン引出し部材のアークスリット
78は整合状態に保持される。

【００４６】図３、図10、図11〜図13に示されているよ
うに、イオン引出し電極20は可変ギャップ電極アセンブ
リ130 の一部である。可変ギャップ電極アセンブリ130
には、イオン引出し電極20と、２つのグラファイト支持
脚部132,133 と、２つの支持脚部トラック168,170 と、
２つのアルミニウム電極支持プレート134,135 と、２つ
のリング半割体150a,150 bを有する環状電界リング150
と、取付けプレート136 と、電極アセンブリ室137 とが
設けられている。

【００４７】位置合わせ固定具90をイオンビーム源ハウ
ジング44から取り外した後、可変ギャップ電極アセンブ
リ130 をイオンビーム源ハウジング44に取付ける。可変
ギャップ電極アセンブリ取付けプレート136 をイオンビ
ーム源ハウジング垂直側壁48c に密接させてインターフ
ェースプレート56上の２つの位置決めボタン102 当接さ
せ、ボルト184,185 （図10）でイオンビーム源ハウジン
グ44に固定する。可変ギャップ電極アセンブリ130 をイ
オンビーム源ハウジング44に取付けた時、イオン引出し
電極20、電極支持プレート134,135 、環状電界リング15
0 、及び支持脚部132 、133 の一部分がイオンビーム源
ハウジングの内部領域45内に延出する。

【００４８】図11〜図13に示されているように、イオン
引出し電極20は２つの組み合わされるグラファイトディ
スク半割体アセンブリ20a,20b で構成されている。組み
付けた時、ディスク半割体アセンブリ20a,20b は所定の
ビーム経路に垂直な共通の垂直面上で整合し、アークス
リット78から出たイオンが通る細長いギャップ140 を形
成するように間隔を置いて設けられている。引出し電極
ギャップ140 、所定のイオンビーム経路及びイオン引出
し部材のアークスリット78に正確に整合していなければ
ならない。

【００４９】イオン引出し部材のアークスリット78も同
じ基準面から位置決めされ、位置合わせ固定具90を用い
て位置決めする時に同じ位置決めボタンを用いているの
で、イオン引出し電極20を同じ垂直側壁48c 及び位置決
めボタン102 に対して位置決めすることによって、引出
し電極ギャップ140 をイオン引出し部材アークスリット
78に正確に整合させることができる。

【００５０】ディスク半割体アセンブリ20a,20b の各々
は、引出し電極プレートディスク半割体 138a,138bと、
接地プレートディスク半割体148a,148b と、３つのセラ
ミック絶縁ボール144 と、２つのばね付勢形絶縁段付き
ねじ143 と、引出し電極プレート交換形エッジインサー
ト片141a,141b と、裏接地プレートディスク半割体交換
形エッジインサート片142a,142b とで構成されている。

【００５１】交換形インサート片141a,141b,142a,142b
は、それぞれ対応のディスク半割体138a,138b,148a,148
bに固定されて、引出し電極ギャップ140 を形成してい
る。インサート片は、対応のディスク半割体を加速イオ
ンがディスク半割体に衝突することによって生じる損傷
から保護する機能を持ち、必要に応じて交換可能で、再
組付け時に整合させ直す。

【００５２】引出し電極プレートディスク半割体138a
は、ディスク半割体に挿通させた一対のばね付勢形段付
きねじ143 とディスク半割体の外周付近のキャビティ14
5 にはめ込まれた３つのセラミックボール144 とを組み
合わせて用いて裏プレートディスク半割体148aに対して
間隔を置いて固定されていることによって、図13に示さ
れているような平行な離設関係が得られる。同様に、引
出し電極プレートディスク半割体138bは接地プレートデ
ィスク半割体148bに対して平行に間隔を置いて固定され
ている。

【００５３】支持脚部132,133 が取り付けプレート136
のスロット状開口158 から延出している。図13に示され
ているように、可撓性リボンベローズ160 が、各開口15
8 を横切って支持脚部132,133 及び取り付けプレート13
6 に取り付けられている。ベローズ160 は、イオン化処
理中に発生した汚染物が電極アセンブリ室137 に流入し
ないようにする。

【００５４】電極アセンブリ室137 は、各支持脚部132,
133 の端部172,174 と、支持脚部トラック168,170 とを
包囲している。室の側壁188 がモータ162 とベルト164
とを支持している。軸受で支持された歯車駆動機構166
が室壁を貫通している。各支持脚部132,133 のそれぞれ
の端部172,174 は、それぞれ支持脚部トラック168,170
に摺動可能に取り付けられている。トラック168,170 は
対向方向に傾斜している。

【００５５】モータ162 を作動させると、ベルト164 及
び歯車駆動機構166 が駆動される。駆動機構166 は支持
脚部132,133 の両方に機械的に連結して、その脚部を一
体状にそれぞれのトラック168,170 に沿って移動させ
る。トラック168,170 は対向方向に傾斜しているので、
支持脚部132,133 の移動によって引出し電極ギャップ14
0 の幅が変化する。

【００５６】好適な実施例では、支持脚部132,133 がそ
れぞれのトラック168,170 に沿って移動する経路は約2.
5 インチである。トラックは、所定のビーム線に対して
対向方向に3.5 度の傾斜角度で傾斜している。そのよう
な移動経路及び傾斜角度にすることよって、支持脚部13
2,133 がイオン引出し部材72に最も近い方の移動経路の
端部にある時に引出し電極のギャップ幅が0.093 インチ
になり、イオン引出し部材72から最も遠い方の移動経路
の端部にある時のギャップ幅が0.400 インチになる。

【００５７】可変ギャップ電極アセンブリ130 の組付け
は次の手順で行われる。可変ギャップ電極アセンブリ13
0 は、取り付けプレート開口158 から延出している支持
脚部132,133 及び支持脚部トラック168,170 を電極アセ
ンブリ室137 内に固定するところまで部分的に組み付け
られる。次に、ねじ156 （図12）を用いて一方の電極支
持プレート135 を一方の支持脚部132 に締着し、他方の
電極支持プレート134を他方の支持脚部133 に締着す
る。

【００５８】この部分アセンブリは、次に、イオンビー
ム源ハウジング44上の可変ギャップ電極アセンブリ130
の取り付け位置に重なる固定具（図示せず）内に位置決
めされる。ディスク半割体アセンブリ20a,20b と電界リ
ング半割リング150a,150b と支持器具との重量に相当す
るおもり（図示せず）をそれぞれの支持脚部132,133に
取り付ける。そのおもりによって、支持脚部はイオン注
入装置10の作動時と同じだけたわむ。

【００５９】次に、支持脚部132,133 をそれぞれの取り
付けプレートのスロット状開口158内で前方へ移動させ
て、その前方位置に注意して固定する。引出し電極ディ
スク半割体アセンブリ20a,20b を固定する各支持プレー
ト134,135 の取り付け面を、平坦な垂直取り付け面にな
るように精密機械加工する。ドリル固定具（図示せず）
を用いて、各支持プレート134,135 の取り付け表面に２
つの取り付け孔を穿孔してから、その孔にねじ立てす
る。

【００６０】この部分アセンブリを次に、機械加工固定
具から取り外して、引出し電極ディスク半割体アセンブ
リ20a,20b 及び電界リング半割リング150a,150b を電極
支持プレート134,135 に取り付ける。２つの精密位置合
わせねじ146 （図13には一方だけが示されている）を接
地プレートディスク半割体148bにはめ込んで支持プレー
ト134 の取り付け面の取り付けねじ孔にねじ込むことに
よって、ディスク半割体アセンブリ20b を電極支持プレ
ート134 に固定する。同様に、２つの精密整合ねじ146
（図示せず）によってディスク半割体アセンブリ20a を
電極支持プレート135 に固定する。

【００６１】電極支持プレート134,135 の、ディスク半
割体とは反対側の端部に環状電界リング150 を固定す
る。電界リング150 は、前引出し電極プレートディスク
半割体138aも励起する導体152 （図11）によって励起さ
れる２つの半割リング150a,150b で構成されている。こ
のため、電界リング150 の電位は、電極プレート20の電
位の半分に等しい。他方の前引出し電極プレートディス
ク半割体138 を導体151で選択的に励起することによっ
て、様々な電界強さを与えることができ、これによって
イオン注入処理中の制御を向上させることができる。セ
ラミック絶縁体154 によって電界リング150 を支持プレ
ート134,135 から電気的に絶縁する。

【００６２】可変ギャップ電極アセンブリ130 をイオン
ビーム源ハウジング垂直側壁48c に取り付けた時、引出
し電極ディスク半割体アセンブリ20a,20b 及び電界リン
グ半割リング150a,150b の重量によって、支持脚部132,
133 は、電極支持プレート134,135 の取付け表面を機械
加工、穴あけ及びねじ立て加工する時に、機械加工固定
具内で想定したたわみと同程度にたわむ。このように、
支持プレート134,135を位置決めボタン102 に当接させ
て取り付け、支持プレート134,135 を機械加工する時に
支持脚部のたわみを考慮することによって、引出し電極
ギャップ140 が所定のビーム経路及びアークスリット78
と軸方向に整合されるようにする。

【００６３】取付けプレート136 をボルト184,185 でイ
オンビーム源ハウジング44に固定する。取付けプレート
136 の下表面176 の外縁付近に、イオンビーム源ハウジ
ング垂直側壁48c との間に確実な密封状態が得られるよ
うにする溝及びＯリング178が設けられる。電極アセン
ブリ室137 の下表面180 にも、取り付けプレート136と
の間に確実な密封状態が得られるようにする溝及びＯリ
ング182 が設けられる。図10に１つが示されているボル
ト186 によって室137 を取り付けプレート136に固定す
る。室137 の側壁188 の上表面187 にも、室カバー192
との間に確実な密封状態が得られるようにする溝及びＯ
リング190 が設けられる。これによって、室を脱気し
て、イオンビーム源ハウジングの内部キャビティ45と同
じ真空圧にすることができる。

【００６４】以上に本発明をある程度特定化して説明し
てきたが、本発明の特許請求の範囲内において様々な変
更を加えることができることは理解されるであろう。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、リテーナリングとスプリット
リングとの間に移動可能な支持リングを設け、この支持
リングにイオンビームの経路を定めるイオン引出し部材
を取付け手段を介して取付け、さらに、スプリットリン
グを円周方向に調整することにより、このリング上に設
けた環状溝の円周を広げて、スプリットリングがイオン
源アセンブリ支持管に固定されるので、イオン引出し部
材の開口をイオンビーム源ハウジングに対して位置決め
でき、イオン引出し部材の開口を所定のビーム線に整合
させることができる。

【００６６】また、イオン引出し部材の開口をイオンビ
ーム源ハウジングに対して位置決めすることによって、
従来形イオン注入装置で問題になった累積許容誤差をな
くすことができ、取り外し可能な位置合わせ固定具を自
動調心クランプアセンブリと共に用いて、容易にイオン
引出し部材の開口を所定のビーム線に整合するように正
確に位置決めすることができる。

【００６７】さらに、本発明の方法によれば、イオン引
出し部材をクランプアセンブリの支持リングに固定し
て、クランプアセンブリを取り付けた位置合わせ固定具
をイオンビーム源ハウジングに取り付けて、イオン引出
し部材の開口を所定のビーム線に正確に整合させるの
で、引出し電極アセンブリをイオンビーム源ハウジング
に取り付けた時に電極ギャップが所定のビーム線に確実
に整合する。

【図面の簡単な説明】

【図１】イオン注入装置の概略図である。

【図２】イオンビーム源ハウジング、インターフェース
プレート、絶縁体及びイオン源アセンブリ支持管を含む
イオンビーム源アセンブリの一部の概略図である。

【図３】イオンビーム源アセンブリの一部の断面図であ
る。

【図４】イオンビーム源ハウジング及びイオン源アセン
ブリ支持管の一部及びそれに取り付けられた位置合わせ
固定具及びクランプアセンブリの、一部断面で示された
立面図である。

【図５】図５Ａは、イオンアーク室の一部断面で示され
た平面図であり、図５Ｂは、図５Ａのイオンアーク室の
一部断面で示された立面図である。

【図６】図６Ａは、クランプアセンブリの前面図であ
り、図６Ｂは、図６Ａのクランプアセンブリの断面図で
ある。

【図７】図７Ａは、図３及び図４に示されている位置合
わせ固定具の前面図であり、図７Ｂは、図７Ａの切断線
７Ｂ−７Ｂに沿って見た図７Ａの位置合わせ固定具の一
部立面図で示された断面図である。

【図８】図７Ａの位置合わせ固定具及びそれに取り付け
られた図６Ａのクランプアセンブリの前面図である。

【図９】図７Ａの位置合わせ固定具及びそれに取り付け
られた図６Ａのクランプアセンブリの一部の背面図であ
る。

【図１０】イオンビーム源ハウジングに可変ギャップ電
極アセンブリを取り付けたイオンビーム源アセンブリの
立面図である。

【図１１】可変ギャップ電極アセンブリの前面図であ
る。

【図１２】図１１の可変ギャップ電極アセンブリの背面
図である。

【図１３】可変ギャップ電極アセンブリの断面図であ
る。

【図１４】図14Ａは、イオン引出し部材の前面図であ
り、図14Ｂは、図14Ａの切断線11Ｂ−11Ｂに沿った図14
Ａのイオン引出し部材の断面図であり、図14Ｃは、図11
Ａのイオン引出し部材の背面図である。

【符号の説明】

10 イオン注入装置 12 イオンビーム源アセンブリ 18 アーク室 44 イオンビーム源ハウジング 45 内部領域 46c アクセス開口 48c 側壁 60 アーク室内部 62 アーク室開放側部 69 イオン源アセンブリ 71 ばね 72 イオン引出し部材 78 アークスリット 80 イオン源アセンブリ支持管 92 クランプアセンブリ 94 支持リング 107 スプリットリング 108 リテーナリング 109 環状溝 114 タブ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工品を処理するためにイオンを発生して
   所定のビーム経路に沿って加速するイオン注入装置(10)
   であって、 内部領域(45)を形成しているイオンビーム源ハウジング
   (44)を備え、その少なくとも１つの側壁(48c) に内部領
   域と連通したアクセス開口(46c) を有するイオンビーム
   源アセンブリ(12)と、イオンビーム源ハウジングの内部
   領域内へ延出し、開放側部(62)を有するアーク室(18)を
   備えてイオン化できるガスを流す室内部(60)を形成して
   いるイオン源アセンブリ(69)と、アーク室を含むイオン
   源アセンブリの少なくとも一部分を包囲しているイオン
   源アセンブリ支持管(80)と、細長い開口(78)を備えるイ
   オン引出し部材(72)と、アーク室の開放側部をイオン引
   出し部材に押し付けることによってイオン引出し部材を
   密封係合させる付勢手段(71)と、室内部でガスをイオン
   化し、前記イオン引出し部材の細長い開口を通ってアー
   ク室内部から排出するイオンを発生するエネルギー源と
   を備えており、さらに、 リテーナリング(108) と円周方向に調節可能なスプリッ
   トリング(107) との間に移動可能に取付けた支持リング
   (94)を含むクランプアセンブリ(92)を有し、前記支持リ
   ング(94)は、それにイオン引出し部材を取り付けるため
   の取付け手段(114) を含み、前記スプリットリング(10
   7) は、このリングの側壁に環状溝(109)を有し、 この
   環状溝は、アーク室を包囲しているイオン源アセンブリ
   支持管の一端部(82)上を摺動し、かつスプリットリング
   の円周を調節して前記イオン引出し部材をイオン源アセ
   ンブリ支持管に固定できるように係合する大きさに決め
   られていることを特徴とするイオン注入装置。
2. 【請求項２】さらに、クランプ支持部材及び一体状の取
   付け部材(98)を設けた位置合わせ固定具(90)を有してお
   り、 前記クランプ支持部材は、取付け表面(96)と、取付け表
   面に取付けられたクランプアセンブリ(92)及びイオン引
   出し部材(72)を取り外し可能に固定する固定手段(124,1
   26) とを備え、イオンビーム源ハウジング(44)のアクセ
   ス開口(46c) からはめ込むことができる大きさを有して
   おり、前記取付け部材は、前記ハウジング(44)のアクセ
   ス開口付近に取り外し可能に取付けられ、 前記位置合わせ固定具は、取付け部材をイオンビーム源
   ハウジング(44)に固定した時にイオン引出し部材の開口
   (78)が所定のビーム経路に軸方向に整合するような大き
   さに決められていることを特徴とする請求項１のイオン
   注入装置。
3. 【請求項３】イオンビーム源アセンブリ(12)は、さら
   に、互いに離して固定されて引出し電極ギャップ(140)
   を形成している２つの組合せ式ディスク半割体アセンブ
   リ(20a,20b) を備えるイオン引出し電極20と、２つの支
   持脚部(132,133) と、２つの支持脚部トラック(168,17
   0) と、駆動機構(166) とを含んでいる可変ギャップ電
   極アセンブリを有しており、 前記各ディスク半割体アセンブリは、それぞれの支持脚
   部の一端部付近に固定され、各支持脚部の他端部はそれ
   ぞれの支持脚部トラックに係合し、支持脚部の各々はそ
   の支持脚部トラックに沿った移動経路を備えており、駆
   動機構は各支持脚部に連結されて、選択的に作動して支
   持脚部をそれぞれの移動経路に沿って移動可能にし、支
   持脚部トラックは、支持脚部がそれぞれの移動経路に沿
   って移動するのに伴って引出し電極ギャップの幅が変化
   するように対向方向に傾斜していることを特徴とする請
   求項１のイオン注入装置。
4. 【請求項４】可変ギャップ電極アセンブリ(130) は、さ
   らに、イオンビーム源ハウジング(44)のアクセス開口(4
   6c) に密封状に重なるように前記ハウジング(44)に取付
   けられた取付けプレート(136) を有するハウジング室(1
   37) と、脚部支持トラック(168,170) と、前記ハウジン
   グ室内に配置され、前記トラック(168,170) に係合する
   支持脚部(132,133) の部分とを備えており、 前記取付けプレート(136) は、離間した２つのスロット
   状開口(158) を有し、その開口を通して支持脚部部分を
   支持するディスク半割体アセンブリがイオンビーム源ハ
   ウジングの内部領域(45)内へ延出しており、前記スロッ
   ト状開口は、支持脚部をそれぞれの移動経路に沿って移
   動できる大きさであることを特徴とする請求項３のイオ
   ン注入装置。
5. 【請求項５】イオン引出し部材(72)は、その一側部(73)
   に平面壁部分を有し、アーク室(18)の開放側部(62)は、
   イオン引出し部材の平面壁部分と密封係合する係合外周
   壁面を有し、付勢手段(71)は、アーク室をイオン引出し
   部材に対して係合しかつ押圧する１組のばねを有してい
   ることを特徴とする請求項１のイオン注入装置。
6. 【請求項６】イオン引出し部材の開口(78)は、楕円形の
   スリットであることを特徴とする請求項１のイオン注入
   装置。
7. 【請求項７】クランプアセンブリの支持リング(94)は、
   そこから少なくとも２つのタブ(114) が延出しており、
   これらのタブは、イオン引出し部材(72)を取付ける支持
   体となり、少なくとも２つのタブは、１つまたは複数の
   位置決め突起(118) を有して、それをイオン引出し部材
   の対応する位置決め開口またはスロット(75)にはめ合わ
   せることによって、イオン引出し部材の開口(78)がクラ
   ンプアセンブリ支持リングに対して正確に位置決めされ
   るようにしたことを特徴とする請求項１のイオン注入装
   置。
8. 【請求項８】位置合わせ固定具の取付け表面(96)は、さ
   らに少なくとも２つの位置決め突起(122) を有し、これ
   らをクランプアセンブリ支持リング(94)の位置決め開口
   またはスロット(121) にはめ合わせることによって、イ
   オン引出し部材の開口(78)が位置合わせ固定具(90)に対
   して正確に位置決めされることを特徴とする請求項７の
   イオン注入装置。
9. 【請求項９】クランプアセンブリ支持リング(94)の位置
   決め開口またはスロット(121) の１つまたは複数が、タ
   ブ(114) の１つまたは複数に配置されていることを特徴
   とする請求項８のイオン注入装置。
10. 【請求項１０】イオンビーム源ハウジング(44)の側壁(4
    8c) に少なくとも１つのアクセス開口(46c) を有し、イ
    オン源アセンブリ支持管(80)が前記ハウジングの内部領
    域内に延出しており、イオン源アセンブリのイオン引出
    し部材の開口(78)が所定のイオンビーム経路に軸方向に
    整合するように、前記ハウジング(44)の内部領域(45)内
    に前記イオン源アセンブリのイオン引出し部材(72)を位
    置決めする方法であって、 (a) 支持管と係合するように円周方向に調節可能なスプ
    リットリング(107) を有する自動調心形クランプアセン
    ブリ(92)の支持リング(94)にイオン引出し部材を取付
    け、 (b) 前記イオン引出し部材をクランプアセンブリに取付
    けた状態で位置合わせ固定具(90)の取付け表面(96)に取
    付け、 (c) イオンビーム源ハウジングの側壁のアクセス開口か
    ら、スプリットリングが支持管の端部(82)に隣接するよ
    うに、前記取付け表面を有している位置合わせ固定具の
    一部分を挿入し、 (d) イオン引出し部材が所定のビーム線と軸方向に整合
    するように大きさが定められている位置合わせ固定具を
    イオンビーム源ハウジングに取付け、 (e) スプリットリングを調節してクランプアセンブリを
    支持管に固定し、 (f) 位置合わせ固定具をイオン引出し部材から分離し、 (g) 位置合わせ固定具をイオンビーム源ハウジングから
    取り除く、各ステップを有していることを特徴とする方
    法。
11. 【請求項１１】さらに、(h) 支持管(80)内で１つの開放
    側部(62)を有するイオン化アーク室(60)を、その開放側
    部がイオン引出し部材に密封係合するように位置決めす
    るステップを有していることを特徴とする請求項１０の
    方法。
12. 【請求項１２】イオン引出し電極アセンブリ(130) が、
    ２つの離設したディスク半割体アセンブリ(20a,20b)
    と、２つの支持プレート(134,135) と、２つの支持脚部
    (132,133) と、イオン源アセンブリの取付けプレート(1
    36) とを備えており、取付けプレートがイオンビーム源
    ハウジングに固定されるときに、ディスク半割体アセン
    ブリによって形成されたギャップ(140) が所定のイオン
    ビーム経路と軸方向に一致するように、前記イオン引出
    し電極アセンブリ(130) を組付ける方法であって、前記
    ディスク半割体アセンブリは、それぞれの支持プレート
    に固定され、この支持プレートは、それぞれの支持脚部
    に固定され、支持脚部は取付けプレートのスロット(15
    8) に挿通されてそのプレートで支持されており、 (a) 取付けプレート、支持脚部及び支持プレートを組み
    付けて、部分的に組付けられたイオン引出し電極アセン
    ブリを形成し、 (b) このイオン引出し電極アセンブリを機械加工固定具
    内で支持し、 (c) 支持脚部におもりを加えて、完全に組付けられかつ
    イオンビーム源ハウジングに取付けられたイオン引出し
    電極アセンブリの脚部に撓みを生じさせ、 (d) 前記イオン引出し電極アセンブリをイオンビーム源
    ハウジングに取付けた時、ディスク半割体アセンブリの
    ギャップが所定のビーム経路と軸方向に整合するよう
    に、各支持プレートのディスク半割体アセンブリ取付け
    表面を精密機械加工し、 (e) 前記おもりを支持脚部から取り除き、 (f) ディスク半割体アセンブリをそれぞれの支持プレー
    トのディスク半割体アセンブリ取付け表面に取付け、 (g) イオン源アセンブリハウジングの取付けプレートを
    イオンビーム源ハウジングに固定する、各ステップを有
    することを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】イオン注入装置(10)用のイオンビーム源
    アセンブリ(12)であって、 (a) 内部領域(45)及びアクセス開口(46c) を備えたイオ
    ンビーム源ハウジング(44)と、 (b) イオンビーム源ハウジングによって支持されて内部
    領域内へ延出している支持管(80)と、 (c) 開放側部(62)を備え、イオン化できる原材料を流す
    キャビティ(60)を形成している、少なくとも部分的に支
    持管によって包囲されてその内部に支持されているイオ
    ンアーク室(18)と、 (d) アーク室の開放側部に密封係合し、かつアーク室の
    キャビティ内で発生するイオンがアーク室から出る時に
    通るアークスリット(78)を有しているイオン引出し部材
    (72)とを有しており、さらに、 支持管と係合してイオン引出し部材を支持するクランプ
    部材(107,108) と、 前記アークスリットを所定のビーム線と整合させる位置
    決め手段(94,114)とを備え、この位置決め手段は、イオ
    ンビーム源ハウジングに対して正確に位置決めされ、ク
    ランプ部材を支持管の端部に固定する前はクランプ部材
    に対して所定のイオンビーム経路を横切る方向に移動可
    能であることを特徴とするイオンビーム源アセンブリ。
14. 【請求項１４】さらに、位置決め手段(94,114)は、イオ
    ン引出し部材(72)の位置決めスロット(75)とはめ合わ
    せ、イオン引出し部材のアークスリット(78)を所定のイ
    オンビーム経路と軸方向に整合させる位置決め支柱(11
    8) を有していることを特徴とする請求項13のイオンビ
    ーム源アセンブリ。
15. 【請求項１５】さらに、位置決め手段(94,114)は、内向
    きに延出した２つのタブ部分(114) を設けた支持リング
    (94)を含み、位置決め支柱118 は、前記タブ部分から延
    出していることを特徴とする請求項１４のイオンビーム
    源アセンブリ。
16. 【請求項１６】さらに、クランプ部材(107,108) は、円
    周方向に調節可能なスプリットリング(107) を含むこと
    を特徴とする請求項１３のイオンビーム源アセンブリ。
17. 【請求項１７】さらに、イオン引出し部材(72)は、支持
    リングのタブ部分(114) に取付けられていることを特徴
    とする請求項１５のイオンビーム源アセンブリ。
18. 【請求項１８】さらに、クランプ部材(107,108) は、ス
    プリットリング(107) の支持管(80)とは反対側の面に連
    結されたリテーナリング(108) を含むことを特徴とする
    請求項１６のイオンビーム源アセンブリ。