发明名称 用于在离子束导件中之电浆的微波激励之波导
摘要 一种用以提供一个低能量、高电流离子束用于离子植入的应用之装置与方法系被揭露。该装置系包含一个沿着离子束的路径(129)被安装在一个通道(139、202)中的质量分析磁铁(114)、一个适配于在该通道(139、202)中提供一个电场的电源(174)、以及一个适配于在该通道(139、202)中提供一个多尖端的磁场之磁性装置(170),其系可以包含复数个沿着该通道(139、202)的至少一部分被安装之磁铁(220)。该电源(174)以及该磁铁(220)可以配合地相互作用来沿着该通道(139、202)之至少一部分提供一个电子粒子回旋加速器共振(ECR)环境。该多尖端的磁场可以在该质量分析器通道之一个区域中,在一个所指定的场强度之下被重叠在该双极场之上,以与具有一个用于特定的低能量离子束之已知的RF或是微波频率之一个电场相互作用。本发明更包括一个质量分析器波导(250)适配于沿着该质量分析器通道(202)的长度一致地耦合该电场至该束电浆,因而改善了该ECR环境的产生。本发明因此系在一个质量分析器双极磁场之中提供束电浆的强化以用于低能量离子束,而无需外部所产生的电浆之导入。本发明更包含一种用以在一个低能量的离子植入系统中提供离子束内含之方法(300)以及一种离子植入系统。
申请公布号 TW527617 申请公布日期 2003.04.11
申请号 TW090116712 申请日期 2001.07.09
申请人 艾克塞利斯科技公司 发明人 维多 毛利斯 本文尼斯特;约翰 叶;威廉 法兰克 迪佛吉利欧
分类号 H01J37/08 主分类号 H01J37/08
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种具有一个离子束质量分析器束导件(200)的离子植入系统,其系包括:一个与该离子束质量分析器束导件(200)相关联的波导(250);其中该波导(250)系适配于耦合RF或是微波电力至该离子束质量分析器束导件(200)。2.如申请专利范围第1项之系统,其中该波导(250)系包括复数个用于耦合该RF或是微波电力至该离子束质量分析器束导件(200)的埠(254)。3.如申请专利范围第2项之系统,其中该波导(250)系被配置来促进一个驻波共振环境于其中,并且该复数个埠(254)系沿着该波导(250)被设置来致能该RF或是微波电力至该离子束质量分析器束导件(200)之有效率的耦合。4.如申请专利范围第3项之系统,其中该复数个埠(254)系彼此间隔开一段n/2的距离,并且其中n系为一个整数。5.一种用于耦合来自一个电源的微波能量与在一个离子束质量分析器束导件(200)之通道(202)中的束电浆之波导(250),其系包括:一个具有一顶端侧边以及一底端侧边而适配于传播来自该电源的微波能量之第一层(284),该第一层(284)系沿着在一个第一平面中之一条拱形的路径(208)从一个入口端(210)纵向延伸至一个出口端(212),并且横向延伸在一个内侧的径向侧边(204)以及一个外侧的径向侧边(206)之间;以及分别被安装在该第一层(284)的顶侧与底侧之上的第二(280)与第三(282)层,并且其系在第二与第三平面中分别沿着该路径从该入口端(210)纵向延伸至该出口端(212),并且横向延伸在该内侧的(204)与外侧的(206)径向侧边之间,其中该第二与第三平面系大致与该第一平面平行,并且其中该第二(280)与第三(282)层中至少一层(282)系面对该通道(202)的内部,并且系包括复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)穿过其间在该通道(202)与该第一层(284)之间,并且该第二(280)与第三(282)层之另一层(280)系面朝远离该通道(202)的内部之方向。6.如申请专利范围第5项之波导(250),其更包括复数个适配于在该束导件通道(202)中提供一个多尖端的磁场之横向延伸、纵向间隔的磁铁(220),藉此该多尖端的磁场以及来自该电源的微波能量系配合地相互作用来沿着该通道之至少一部分产生一个电子粒回旋加速器共振环境。7.如申请专利范围第6项之波导(250),其更包括一个位在该复数个磁铁(220)以及该通道(202)的内部之间的束导件盖(288),并且其系适配于覆盖该复数个磁铁(220)并且露出该复数个槽(254)。8.如申请专利范围第7项之波导(250),其更包括复数个分别围绕该等横向延伸、纵向间隔的槽(254)之O型环(286)。9.如申请专利范围第8项之波导(250),其中该第一层(284)系由石英所制成,该第二(280)以及第三层(282)系由铝所制成,该O型环(286)系由弹性体材料所制成,并且该束导件盖(288)系由铝所制成。10.如申请专利范围第9项之波导(250),其中穿过该第二(280)以及第三(282)层中之至少一层(282)的复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)系位在一个大约5.326度之角节距下,其具有一个大约50mm之横向的槽长度以及一个大约5mm之纵长的槽宽度,其中该波导(250)系延伸通过一个大约135度之拱形的角,并且其中该内侧的(204)与外侧的(206)径向侧边系分别具有一个大约370mm以及430mm的半径。11.如申请专利范围第6项之波导(250),其中穿过该第二(280)以及第三(282)层之至少一层(282)的复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)系位在一个大约5.326度的角节距之下,其具有一个大约50mm之横向的槽长度以及一个大约5mm之纵长的槽宽度,其中该波导(250)系延伸通过一个大约135度之拱形的角,并且其中该内侧的(204)与外侧的(206)径向侧边系分别具有一个大约370mm以及430mm的半径。12.如申请专利范围第5项之波导(250),其中穿过该第二(280)以及第三(282)层之至少一层(282)的复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)系位在一个大约5.326度的角节距之下,其具有一个大约50mm之横向的槽长度以及一个大约5mm之纵长的槽宽度,其中该波导(250)系延伸通过一个大约135度之拱形的角,并且其中该内侧的(204)与外侧的(206)径向侧边系分别具有一个大约370mm以及430mm的半径。13.如申请专利范围第12项之波导(250),其中该第二(280)以及第三(282)层之另一层(280)系被安装在一个在该束导件通道(202)中的双极磁铁之上。14.如申请专利范围第5项之波导(250),其中该第二以及第三层之另一层系被安装在一个在该束导件通道(202)中的双极磁铁之上。15.如申请专利范围第5项之波导(250),其中该第一层(284)系由石英所制成,并且该第二(280)与第三(282)层系由铝所制成。16.一种用于调整在一个离子植入系统中沿着一条路径(129)的一离子束之质量分析器束导件装置,其系包括:一个沿着该路径(129)之一条通道(139)被安装的质量分析磁铁(114);一个适配于在该通道(139)中提供一个电场的电源(174);一个适配于耦合该电场与一个与该离子束相关联的束电浆之波导(250);以及一个适配于在该通道(139)中提供一个多尖端的磁场之磁性装置(170);其中该电源(174)、该波导(250)、以及该磁性装置(170)系配合地适配于在该通道(139)之至少一部分中提供该离子束的内含。17.如申请专利范围第16项之装置,其中该电源(174)以及该磁性装置(170)系配合地适配于沿着该通道(139)之至少一部分提供一个电子粒子回旋加速器共振环境。18.如申请专利范围第16项之装置,其中该波导更系包括界定该通道(139.202)之一个顶端、一个底端、以及横向相对的第一与第二侧,其中该顶端(222)、底端(224)、第一(204)与第二(206)侧系沿着该路径纵向延伸在一个入口端(210)与一个出口端(212)之间,其中该波导(250)更包括:一个具有一顶端侧边以及一底端侧边而适配于传播来自该电源的微波能量(174)之第一层(284),该第一层(284)系沿着在一个第一平面中之一条拱形的路径,从一个入口端(210)纵向延伸至一个出口端(212),并且横向延伸在一个内侧的径向侧边(204)以及一个外侧的径向侧边(206)之间;以及分别被安装在该基底层(284)的顶侧与底侧之上的第二(280)与第三(282)层,并且其系在第二与第三平面中分别沿着该路径从该入口端(210)纵向延伸至该出口端(212),并且横向延伸在该内侧的(204)与外侧的(206)径向侧边之间,其中该第二与第三平面系大致与该第一平面平行,并且其中该第二(280)与第三(282)层中至少一层(282)系面对该通道(202)的内部并且系包括复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)穿过其间在该通道(202)与该第一层(284)之间,并且该第二(280)与第三(282)层之另一层(280)系面朝远离该通道(202)的内部之方向;并且其中该磁性装置(170)系包括复数个适配于在该束导件通道(202)中提供一个多尖端的磁场之横向延伸、纵向间隔的磁铁(220);藉此该多尖端的磁场以及来自该电源(174)的电场系配合地相互作用来沿着该通道(202)之至少一部分产生一个电子粒子回旋加速器共振环境。19.如申请专利范围第18项之装置,其中该第一层(284)系由石英所制成,并且该第二(280)以及第三(282)层系由铝所制成。20.如申请专利范围第19项之装置,其中穿过该第二(280)以及第三(282)层之至少一层(282)的复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)系位在一个大约5.326度的角节距之下,其具有一个大约50mm之横向的槽长度以及一个大约5mm之纵长的槽宽度,其中该波导(250)系延伸通过一个大约135度之拱形的角,并且其中该内侧的(204)与外侧的(206)径向侧边系分别具有一个大约370mm以及430mm的半径。21.一种用于耦合一个电场与在一个离子束质量分析器通道(202)中的一电浆之波导(250),其系包括:一个位在一个第一平面、适配于传播来自于一个电源(174)的微波能量并且具有一个顶端侧边以及一个底端侧边之基底层(284),其系沿着一条拱形的路径从一个入口端(210)纵向延伸至一个出口端(212),并且横向延伸在一个内侧的径向侧边(204)以及一个外侧的径向侧边(206)之间;一个被安装在该基底层(284)的顶侧与底侧中之一侧之上的第二层(282),其系面对该通道(202)的内部并且具有复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)穿过其间,在该通道(202)的内部与该基底层(284)之间;藉此沿着该基底层(284)传递之来自该电源(174)的微波能量系与靠近该横向延伸、纵向间隔的槽(254)之该通道(202)的内部中电浆耦合。22.如申请专利范围第21项之波导(250),其更包括用于提供来自该电源(174)的微波能量至该波导(250)的机构。23.如申请专利范围第21项之波导(250),其中该基底层(284)系由石英所制成,并且该第二层(282)系由铝所制成。24.如申请专利范围第21项之波导(250),其中穿过该第二层(282)的复数个横向延伸、纵向间隔的槽(254)系位在一个大约5.326度的角节距之下,其具有一个大约50mm之横向的槽长度以及一个大约5mm之纵长的槽宽度,其中该波导(250)系延伸通过一个大约135度之拱形的角,并且其中该内侧的(204)与外侧的(206)径向侧边系分别具有一个大约370mm以及430mm的半径。25.一种用以传递RF或是微波电力至一个离子束质量分析器束导件之方法(300),其系包括:耦合(310)一个RF或是微波电源至一个波导;并且经由该波导来传递(310)该RF或是微波电力至在该离子束质量分析器束导件中之一或多个区域。26.如申请专利范围第25项之方法,其中经由该波导来传递该RF或是微波电力至在该离子束质量分析器束导件中之一或多个区域系包括在该波导中产生一个驻波。27.如申请专利范围第26项之方法,其中经由该波导来传递该RF或是微波电力至在该离子束质量分析器束导件中之一或多个区域系包括耦合该RF或是微波电力在该束导件中彼此间隔开一段n/2的距离之区域中,并且其中n系为一个整数。28.如申请专利范围第25项之方法,其中经由该波导来传递该RF或是微波电力至在该离子束质量分析器束导件中之一或多个区域系包括耦合该RF或是微波电力在该束导件中彼此间隔开一段n/2的距离之区域中,并且其中n系为一个整数。图式简单说明:图1A系为描绘一个典型的具有一个质量分析器之低能量离子植入系统的概要方块图,本发明的束内含装置与方法可以被利用在该低能量离子植入系统中;图1B系为一个用于工件的离子束处理之包含根据本发明之一个束内含装置的离子植入器之概要图;图2系为根据本发明的一项特点之一个举例的质量分析器束导件之俯视平面图;图3A系为根据本发明之另一特点的具有用于产生一个多尖端的磁场之复数个磁铁的图2之举例的质量分析器之端视侧面图;图3B系为举例的质量分析器沿着图3A的线段3B-3B所取之截面平面图;图4系为举例的质量分析器沿着图2的线段4-4所取之截面侧视图;图5系为该举例的质量分析器沿着图2的线段5-5所取之截面侧视图;图6系为描绘在图5之举例的质量分析器中之举例的多尖端的磁场之侧视图;图7A系为以截面来描绘具有根据本发明之另一特点的一个波导之另一举例的质量分析器之侧视图;图7B系为图7A之举例的质量分析器与波导之另一侧视图;图8A系为以截面来描绘根据本发明之另一特点的在一个质量分析器中用于产生一个多尖端的磁场之一个举例的波导与磁铁之一部分的侧视图;图8B系为描绘图8A之举例的波导与磁铁之一部分的截面俯视平面图;图8C系为一个以沿着图8B的线段8C-8C所取之截面来描绘图8A至8B之举例的波导之一部分的前视侧面图;图8D系为以沿着图8B的线段8D-8D所取之截面来描绘图8A至8C之举例的波导之一部分的另一前视侧面图;图9系为描绘根据本发明之另一特点的具有用于产生一个多尖端的磁场之磁铁的举例之质量分析器之截面俯视平面图;图10系为描绘根据本发明之另一特点的一个举例的波导之俯视平面图;并且图11系为描绘根据本发明之另一特点的一种用以在一个离子植入系统中提供离子束内含的方法之概要的流程图。
地址 美国
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