[發(fā)明專利]離子注入設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210122200.5
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN103377866A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳炯
• 申請（專利權(quán)）人: 上海凱世通半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 薛琦;王婧荷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離子注入設(shè)備，特別是涉及一種具有離子源系統(tǒng)數(shù)量擴展能力的離子注入設(shè)備。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的離子注入設(shè)備通常都是按照一個離子源系統(tǒng)配合一個離子束傳輸系統(tǒng)來進行設(shè)計的，其中該離子源系統(tǒng)用于引出離子束，而該離子束傳輸系統(tǒng)則用于將該離子束傳輸至一利用該離子束對待加工工件進行離子注入加工的加工工位處，并且在該傳輸過程中利用該離子束傳輸系統(tǒng)中包括的多個束流光學(xué)元件對該離子束的束流狀態(tài)進行調(diào)整，從而保證當(dāng)該離子束到達該加工工位時其束流狀態(tài)能夠滿足預(yù)設(shè)的加工需求。

每個束流光學(xué)元件都是具有一定的物理邊界的，有些種類的束流光學(xué)元件在與離子束傳輸方向垂直的方向上完全是封閉的，而有些種類的束流光學(xué)元件則在與離子束傳輸方向垂直的方向上呈現(xiàn)出局部開放的形態(tài)。

然而，對于一個包括有多個種類多樣的束流光學(xué)元件的離子束傳輸系統(tǒng)的整體而言，其在與離子束傳輸方向垂直的各個方向上通常都是封閉的，因此當(dāng)因加工需求發(fā)生改變而需要改變其所傳輸?shù)碾x子束的尺寸時，尤其是需要傳輸尺寸更大的離子束時，除非對該離子束傳輸系統(tǒng)進行重新設(shè)計，否則原有的離子束傳輸系統(tǒng)是完全無法適用于尺寸增大的離子束的，因為一旦離子束的尺寸超出了原有的離子束傳輸系統(tǒng)的設(shè)計容許尺寸，則該離子束必定會在傳輸過程中因被某些束流光學(xué)元件的物理邊界阻擋而發(fā)生嚴(yán)重的強度損失。

當(dāng)然也可以在設(shè)計之初就出于對大尺寸離子束應(yīng)用場合的考慮將離子束傳輸系統(tǒng)的設(shè)計容許尺寸設(shè)計得偏大，但是這無疑是一種靈活度很低的解決方案，而且這樣的離子注入設(shè)備在小尺寸離子束的應(yīng)用場合下，其各個束流光學(xué)元件的大部分能效都并非真正地作用至離子束上，因此其運行效率顯然是很低下的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的離子注入設(shè)備無法適用于尺寸發(fā)生改變的離子束、尤其是尺寸超出其設(shè)計容許尺寸的離子束的缺陷，提供一種不但能夠適用于各種尺寸的離子束，甚至還具有離子源系統(tǒng)數(shù)量擴展能力的離子注入設(shè)備。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種離子注入設(shè)備，其包括用于引出離子束的離子源系統(tǒng)以及一用于傳輸離子束的離子束傳輸系統(tǒng)，其特點在于，該離子束傳輸系統(tǒng)的物理邊界在至少一個開放方向上單向開放或雙向開放，該至少一個開放方向垂直于離子束的傳輸路徑。

該離子束傳輸系統(tǒng)的物理邊界是指由該離子束傳輸系統(tǒng)中的各個束流光學(xué)元件各自的物理邊界所共同形成的整體邊界。

較佳地，該離子源系統(tǒng)的數(shù)量為至少兩個，并且各離子源系統(tǒng)所引出的離子束在該至少一個開放方向上并行排列。

由于該離子束傳輸系統(tǒng)的物理邊界在至少一個開放方向上是開放的，即離子束在該開放方向上不會受到任何物理邊界的阻擋，從而使得該離子束傳輸系統(tǒng)對其所傳輸?shù)碾x子束在該開放方向上的尺寸改變具有極高的容許度，因此該離子注入設(shè)備不但能夠適用于采用單一的離子源系統(tǒng)的場合，其中該單一的離子源系統(tǒng)所引出的離子束尺寸可以在極大的范圍內(nèi)改變，還能夠適用于采用多個離子源系統(tǒng)的場合，其中該多個離子源系統(tǒng)所引出的離子束在該開放方向上并行排列，并且該些離子束的整體尺寸同樣可以在極大的范圍內(nèi)改變，只要傳輸通過該離子束傳輸系統(tǒng)的離子束能夠處于該離子束傳輸系統(tǒng)中的各個束流光學(xué)元件的有效作用范圍內(nèi)即可。

較佳地，該離子束傳輸系統(tǒng)對離子束的有效作用范圍在該至少一個開放方向上是可調(diào)的。

通過調(diào)節(jié)該離子束傳輸系統(tǒng)的有效作用范圍，便可以使得其能效盡可能地全部物盡其用地真正作用至離子束上，既避免出現(xiàn)離子束超出其有效作用范圍的情況，又避免出現(xiàn)因有效作用范圍過大而導(dǎo)致部分能效空轉(zhuǎn)的情況，從而提高該離子束傳輸系統(tǒng)的運行效率。

較佳地，該離子束傳輸系統(tǒng)包括多個束流光學(xué)元件，該多個束流光學(xué)元件均尺寸可調(diào)和/或運行參數(shù)可調(diào)，以使得每個束流光學(xué)元件對離子束的有效作用范圍在該至少一個開放方向上可調(diào)。

該離子束傳輸系統(tǒng)的有效作用范圍的可調(diào)實質(zhì)上正是由其包括的各個束流光學(xué)元件的有效作用范圍的可調(diào)來實現(xiàn)的，而束流光學(xué)元件的有效作用范圍的可調(diào)則既可以通過機械式地改變該束流光學(xué)元件的整體尺寸來實現(xiàn)，也可以通過電控式地改變該束流光學(xué)元件的電磁場作用范圍來實現(xiàn)，還可以結(jié)合以上兩種手段來實現(xiàn)。

較佳地，每個束流光學(xué)元件均包括在該至少一個開放方向上并行排列、且獨立受控的多個子元件，該多個子元件為一體式或可拆卸的分離式。