[发明专利]具有束流减速器的离子注入机系统

权利要求书

1.一种具有束流减速器的离子注入机系统，包括离子束系统和靶室系统，该离子束系统包括产生离子束的离子源和用以选择、成型和传输离子束到达靶室的电磁装置，该靶室系统用来对目标工件进行扫描；其特征在于：还包括减速装置，其位于所述靶室系统的上游位置并减小离子束的能量，并移除有害的上游中性分子和原子；所述减速装置包括一系列电极对；所述电极对设置有侧电极；所述侧电极位于所述电极对对应的上下电极的端部间。

2.根据权利要求1所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述侧电极为单一电极；所述侧电极位于所述电极对对应的上下电极的两个端部的中间附近。

3.根据权利要求1所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述侧电极为多个电极，所述多个电极均匀分布于所述电极对对应的上下电极对的两个端部的间距间。

4.根据权利要求1所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述离子束系统是圆形束离子束系统、宽带束离子束系统或/和扫描束离子束系统。

5.根据权利要求1或2或3任一所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述侧电极的每个电极的电位由独立的电压电源提供，或者所述侧电极的电位由一个连接它对应的上下电极对的电压分压器提供，所述电压分压器由多个电阻串联组成并能提供侧电极的每个电极所需的不同的电位。

6.根据权利要求1所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述侧电极的每个电极平均分配其对应的上下电极对之间的空间，所述侧电极的每个电极在其对应的上下电极对的端部附近，所述侧电极的每个电极的长度为其对应的上下两个电极的平均长度；所述侧电极的每个电极的电位平均分配其对应的上下电极对的电位差。

7.根据权利要求1所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述减速装置为偏转减速装置，所述偏转减速装置偏转离子束10-50度并减小离子束的能量；所述电极对由一系列短电极对组成，每一对短电极采用一对侧电极以消除或减轻短电极对的端部效应；所述偏转减速装置还包括抑制电极和上游中性原子或分子收集器，所述抑制电极以避免在上游离子束中的电子被离子减速区域的电场加速，所述上游中性原子或分子收集器则用于吸收上游的中性原子或分子。

8.根据权利要求7所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述短电极对由上、下电极条组成；所述上、下电极条在离子束的运动方向上比较短，在离子束的横向方向比较宽；所述上、下电极条分别连接到电压电源，其电压设置相同或不同；所述短电极对的宽度比其电极对的间距大以便容纳较宽的宽带离子束和扫描束离子束，并以倾斜的方式排列。

9.根据权利要求1所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述减速装置为位移减速装置，其由一系列短电极对、一系列长电极对、抑制电极和上游中性原子或分子收集器组成；所述电极对连接到的电源电压中的电压设置相同或者不同；所述抑制电极以避免在上游离子束中的电子被离子减速区域的电场加速，所述上游中性原子或分子收集器则用于吸收上游的中性原子或分子；所述短电极对和长电极对中的任一对长或短电极对，均采用一对侧电极以消除或减轻电极对的端部效应；所述位移减速装置把离子束的轨道进行两次偏转，使离子束出射轨道与离子束入射轨道互相平行或具有一个角度；所述离子束出射轨道与离子束入射轨道的间距为5-50cm。

10.根据权利要求9所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述长、短电极对分别由上、下电极条组成；所述短电极对上的电极条在离子束的运动方向上比较短，在离子束的横向方向比较宽，所述上、下电极条分别连接到电压电源，其电压设置相同或不同；所述长电极对上的电极条在离子束的运动方向上比较长，在离子束的横向方向比较宽，所述上、下电极条分别连接到电压电源，其电压设置不相同；所述长、短电极对的宽度比其电极对的间距大以便容纳较宽的宽带束离子束和扫描束离子束。

11.根据权利要求1所述具有束流减速器的离子注入机系统，其特征在于：所述减速装置为位移减速装置，其由一系列电极对、抑制电极和上游中性原子或分子收集器组成；所述电极对连接到的电源电压中的电压设置相同或者不同；所述抑制电极以避免在上游离子束中的电子被离子减速区域的电场加速，所述上游中性原子或分子收集器则用于吸收上游的中性原子或分子；所述电极对由第一电极对、最后电极对和中间电极对组成，所述侧电极位于所述中间电极对的上下电极的两个端部的中间附近，所述最后电极对位于地电位，所述中间电极对由长电极对和多对短电极对组成，多对短电极对以倾斜方式排列；所述位移减速装置对离子束进行了两次偏转，进入所述位移减速装置的离子束流和出射所述位移减速装置的离子束流平行；所述长电极对形成偏转区并对通过其的离子束流进行第一次偏转；所述短电极对形成偏转减速区并对通过其的离子束流进行第二次偏转和减速。