[發明專利]低慣性多軸多方向機械掃描離子注入系統

有效

• 申請號: 200980123733.1
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN102067270A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 西奧多·斯米克;保羅·艾德;杰弗里·萊丁;馬文·法利;羅納德·霍納;織田簡
• 申請（專利權）人: 艾克塞利斯科技公司
• 主分類號: H01J37/20
• 分類號: H01J37/20;H01J37/317;F16M11/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

1.一種離子注入系統，所述離子注入系統包括：

離子源，所述離子源被配置以形成離子束；

質量分析器，所述質量分析器被配置以對所述離子束進行質量分析；和

末端站，其中所述末端站包括具有至少四個自由度的機器人構造；以及

末端執行器，所述末端執行器被可操作地連接至所述機器人構造且被配置以選擇性地抓緊工件，其中，所述機器人構造被配置以選擇性地使所述工件平移通過所述離子束。

2.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中，所述機器人構造包括被改進的Stewart平臺。

3.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中，所述機器人構造包括被改進的delta機器人。

4.根據權利要求1所述的離子注入系統，其中，所述機器人構造包括：

多個電機，所述多個電機被可操作地連接至所述末端站，其中，所述多個電機中的每個電機具有與之相關聯的旋轉軸，其中，每個旋轉軸的至少一部分大致位于所述末端站內，并且其中所述多個電機中的每個電機分別具有與之相關聯的連桿組件，其中每個連桿組件分別包括曲軸臂和支柱，其中每個連桿組件的曲軸臂被固定地連接至所述各自的旋轉軸，以及其中每個連桿組件的支柱在第一接頭處被樞轉地連接至各自的曲軸臂，并在第二接頭處被可樞轉地連接至所述末端執行器。

5.根據權利要求4所述的離子注入系統，其中，所述多個電機由被可操作地連接至六個連桿組件的六個伺服電機構成，其中提供了所述末端執行器的六個自由度的運動。

6.根據權利要求5所述的離子注入系統，其中，所述末端執行器包括三個樞轉點，其中兩個支柱被樞轉地連接至每個樞轉點。

7.根據權利要求6所述的離子注入系統，其中，所述末端執行器包括從中心結構輻射出的三個輻條，并且其中所述三個樞轉點被大致限定在每個輻條的末端。

8.根據權利要求7所述的離子注入系統，其中，所述三個輻條中的兩個輻條大致彼此垂直。

9.根據權利要求8所述的離子注入系統，還包括兩個長縫的法拉第裝置，其中，所述兩個長縫的法拉第裝置分別與所述三個輻條中的兩個輻條連接，所述兩個輻條大致彼此垂直。

10.根據權利要求6所述的離子注入系統，其中，所述末端執行器包括：

多個輻條，所述輻條從中心結構輻射出；和

弓形結構，所述弓形結構大致圍繞所述中心結構，其中所述三個樞轉點被大致沿所述弓形結構限定，其中所述弓形結構大致增加了所述末端執行器的剛度。

11.根據權利要求8所述的離子注入系統，其中，所述弓形結構包括封閉環。

12.根據權利要求10所述的離子注入系統，其中，所述多個輻條由三個輻條構成，其中，所述三個輻條中的兩個輻條大致彼此垂直。

13.根據權利要求12所述的離子注入系統，還包括兩個長縫的法拉第裝置，其中，所述兩個法拉第裝置分別連接至大致彼此垂直的所述三個輻條中的所述兩個輻條。

14.根據權利要求6所述的離子注入系統，還包括一個或更多的靜電夾盤，其中所述末端執行器包括中心結構，所述中心結構被配置以選擇性地與所述一個或更多的靜電夾盤中的每個靜電夾盤接合和分離。

15.根據權利要求14所述的離子注入系統，還包括靜電夾盤基底站，其中所述一個或更多的靜電夾盤被配置以在所述靜電夾盤基底站處被加熱和/或冷卻，并且其中所述中心結構被配置以在所述靜電夾盤基底站處選擇性地與所述靜電夾盤中的每一個靜電夾盤接合和分離。

16.根據權利要求14所述的離子注入系統，其中，所述中心結構還包括樞轉設備，其中，所述樞轉設備被配置以在一個或更多的軸線上選擇性地旋轉所述一個或更多的靜電夾盤。

17.根據權利要求16所述的離子注入系統，其中，所述三個樞轉點大致限定了所述中心結構的平面，并且其中所述樞轉設備被配置以沿著大致平行于所述中心結構的所述平面的軸線旋轉所述一個或更多的靜電夾盤。

18.根據權利要求16所述的離子注入系統，其中，所述三個樞轉點大致限定了所述中心結構的平面，并且其中所述樞轉設備被配置以沿著大致垂直于所述中心結構的所述平面的軸線旋轉所述一個或更多的靜電夾盤。