고에너지 이온주입장치, 빔평행화기, 및 빔평행화 방법 document_id 1020150017774

[청구항 1] 이온주입장치의 빔평행화기로서, 기준 궤도에 대하여 평행화된 빔을 상기 빔평행화기의 출구에 생성하도록, 상기 기준 궤도를 따라 배열되어 있는 복수의 가속 또는 감속렌즈부와, 상기 복수의 렌즈부를 둘러싸는 진공용기를 구비하고, 상기 복수의 렌즈부의 각각은, 적어도 2개의 전극으로 구성되는 활형상 만곡갭을 형성하며, 상기 활형상 만곡갭에 인가되는 전기장에 의하여 상기 기준 궤도에 대하여 빔진행방향이 이루는 각도를 변경하도록 구성되어 있고, 상기 복수의 렌즈부 중 한 렌즈부의 일방의 전극과 당해 렌즈부에 인접하는 렌즈부의 타방의 전극을 동일한 전위로 구성함과 함께, 공간부가 상기 복수의 렌즈부 중 한 렌즈부와 당해 렌즈부에 인접하는 렌즈부와의 사이에 설치되어 있으며, 상기 공간부는, 상기 기준 궤도 상의 빔평행화 평면과 수직으로 교차하는 방향을 향하고 있고, 상기 기준 궤도를 포함하는 내측 영역이, 상기 진공용기와 상기 복수의 렌즈부의 사이가 되는 외측 영역으로 상기 공간부를 통하여 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 빔평행화기 [청구항 2] 청구항 1에 있어서,상기 복수의 렌즈부는, 상부 구조와 하부 구조로 분할되어 있으며, 상기 상부 구조와 상기 하부 구조와의 사이에 상기 기준 궤도를 포함하는내측영역형성되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 3] 청구항 2에 있어서,상기 복수의 렌즈부는, 상기 상부 구조와 상기 하부 구조와의 상대 위치를 상기 기준 궤도에 대해서 조정 가능하도록구성되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 4] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 렌즈부의 각각은, 상기 활형상 만곡갭을 정하는 만곡면을 각각이 구비하는 한 쌍의 전극 부재를 구비하고, 각 전극 부재는, 상기 기준 궤도에 근접하는 전극 중앙부로부터 양측에 빔수송공간의 외측 가장자리로 뻗는 배면을 상기 만곡면과 반대측에 구비하며,상기 공간부는, 상기 인접하는 렌즈부에 가까운 상기 하나의 렌즈부의 전극 부재의 배면과, 상기 하나의 렌즈부에 가까운 상기 인접하는 렌즈부의 전극 부재의 배면과의사이형성되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 5] 청구항 4에 있어서,상기 진공용기는, 상기 기준 궤도의 일방측과 타방측에 각각 용기벽을 구비하고,상기 한 쌍의 전극 부재의 각각은, 상기 기준 궤도를 사이에 두고 이간 배치되는 1세트의 전극편을 구비하며, 상기 1세트의 전극편의 일방은 상기 기준 궤도의 일방측의 상기 용기벽에 지지되고, 상기 1세트의 전극편의 타방은상기기준 궤도의타방측의상기용기벽지지되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 6] 청구항 5에 있어서,전극편은, 활형상으로 만곡된봉형상체형성되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 7] 청구항 4에 있어서,전극 부재의 배면은, 상기 만곡면을 따라만곡되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 8] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,적어도 1개의 렌즈부는, 상기 기준 궤도로부터 먼 쪽에서 상기 공간부를 덮는덮개부구비하는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 9] 청구항 8에 있어서,상기 덮개부는, 상기 공간부를 통한 상기 내측 영역의 진공 배기를 허용하도록구성되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 10] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 렌즈부 중 적어도 일부를 지지하는 베이스플레이트가상기복수의렌즈부의외측 영역설치되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 11] 청구항 10에 있어서,상기 베이스플레이트는, 상기 공간부를 통한 상기 내측 영역의 진공 배기를 허용하도록구성되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 12] 청구항 10에 있어서,적어도 1개의 전극 부재 또는 전극편이 절연체 또는 도전체를 통하여상기베이스플레이트장착되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 13] 청구항 10에 있어서,상기 베이스플레이트는, 상기 진공용기에 대하여 이동 가능하게 구성되고, 상기 베이스플레이트와 상기 진공용기와의 사이에 상기 베이스플레이트를 안내하는안내부설치되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 14] 청구항 13에 있어서,상기 진공용기는, 개폐 가능한 벽부를 구비하고, 상기 안내부는, 상기 벽부를 통하여 상기 베이스플레이트를 상기 진공용기 밖으로 인출 가능하게구성되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 15] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 렌즈부에 급전하도록 구성되어 있는 급전부를 더욱 구비하고,상기 급전부는, 상기 진공용기 밖으로부터 급전되며, 상기 진공용기와 상기 복수의 렌즈부와의 사이에 배치되어 있는급전플레이트구비하는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 16] 청구항 15에 있어서,상기 급전부는, 상기 복수의 렌즈부 중 적어도 1개의 전극 부재 또는 전극편에 상기 급전플레이트로부터 급전하기 위한 단자부를 구비하고,상기 단자부는, 상기 복수의 렌즈부가 이온주입을 위한 정위치에 있을 때 상기 급전플레이트와 상기 적어도 1개의 전극 부재 또는 전극편과의 사이에서 압축되는탄성도체구비하는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 17] 청구항 15에 있어서,상기 급전플레이트는, 상기 진공용기의 개폐 가능한 벽부와는 반대측의 벽부와 상기 복수의 렌즈부와의사이배치되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 18] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 빔평행화기의 입구의 상류에 빔을 차폐하는빔덤프부가설치되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 19] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 렌즈부는, 복수의 가속렌즈부와 복수의 감속렌즈부를 구비하고, 가속렌즈부와 감속렌즈부가교대배열되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 20] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,각각의 입구가속전극부재 및 출구감속전극부재의 양단부에는, 연장전극부를 구비하도록 구성하고, 가속 또는 감속의 동일한 전위의 전계 영역을 유지하도록구성한것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 21] 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 활형상 만곡갭은, 상기 평행화된 빔의 상기 기준 궤도에 수직인 단면에 있어서의 짧은 길이방향을 향하고 있으며, 상기 기준 궤도를 포함하는 내측 영역이 상기 복수의 렌즈부의 외측 영역으로상기활형상만곡갭연통되어있는것을특징으로 하는빔평행화기. [청구항 22] 이온주입장치의 빔평행화기로서, 기준 궤도에 대하여 평행화된 빔을 상기 빔평행화기의 출구에 생성하는 적어도 1개의 렌즈부를 구비하고, 상기 적어도 1개의 렌즈부의 각각은, 활형상 만곡갭을 형성하는 한 쌍의 전극 부재를 구비하며, 상기 활형상 만곡갭에 인가되는 전기장에 의하여 상기 기준 궤도에 대하여 빔진행방향이 이루는 각도를 변경하도록 구성되어 있고, 상기 한 쌍의 전극 부재의 각각은, 복수의 활형상으로 만곡된 전극편을 구비하는 것을 특징으로 하는 빔평행화기 [청구항 23] 이온주입장치의 빔평행화기로서, 기준 궤도에 대하여 평행화된 빔을 상기 빔평행화기의 출구에 생성하는 적어도 1개의 렌즈부와, 상기 적어도 1개의 렌즈부를 둘러싸고, 상기 기준 궤도의 일방측과 타방측에 각각 용기벽을 구비하는 진공용기를 구비하며, 상기 적어도 1개의 렌즈부의 각각은, 활형상 만곡갭을 형성하는 한 쌍의 전극 부재를 구비하고, 상기 활형상 만곡갭에 인가되는 전기장에 의하여 상기 기준 궤도에 대하여 빔진행방향이 이루는 각도를 변경하도록 구성되어 있고, 상기 한 쌍의 전극 부재의 각각은, 상기 기준 궤도를 사이에 두고 이간 배치되는 1세트의 전극편을 구비하고, 상기 1세트의 전극편의 일부는 상기 기준 궤도의 일방측의 상기 용기벽에 지지되며, 상기 1세트의 전극편의 다른 일부는 상기 기준 궤도의 타방측의 상기 용기벽에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 빔평행화기 [청구항 24] 청구항 1 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 기재된 빔평행화기를 구비하는 빔수송라인유닛과, 이온빔을 생성하는 이온빔생성유닛과, 상기 이온빔을 가속하는 고에너지 다단직선가속유닛과, 고에너지로 가속된 이온빔을 상기 빔수송라인유닛으로 방향 변환하는 편향유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 고에너지 이온주입장치 [청구항 25] 청구항 24에 있어서,빔라인의 기준 궤도의 양측에 빔을 스캔하는 빔주사기를 더욱 구비하고,상기 복수의 렌즈부의 각각은, 상기 기준 궤도의 양측에 스캔된 빔을, 기준 궤도측에 가까워지는 방향으로 편향시킴으로써, 상기 복수의 렌즈부를 통과한 빔의 궤도가 기준 궤도와 평행이 되도록 조정하도록구성되어있는것을특징으로 하는고에너지 이온주입장치.