[发明专利]离子注入中的增强型低能离子束传输

权利要求书

1.一种用在离子注入系统内的低能束线中的等离子体发生器，包括：

等离子体激励部件，配置成在放电阶段期间的预定时间内在所述激励部件附近产生电场；

控制器，配置成在所述放电阶段的预定时间内激活所述激励部件，并在余辉阶段中使所述激励部件停止。

2.根据权利要求1所述的等离子体发生器，还包括尖形场元件，所述尖形场元件用于在其中产生尖形场，且配置成延长所述激励部件的余辉阶段。

3.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其中所述激励部件配置成在预定时间内产生被脉冲调制的激励场以产生等离子体，且增强从其中通过的离子束的束电流。

4.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其中所述余辉阶段包括作为等离子体密度的函数的预定时间。

5.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其中所述被激活的激励部件通过对产生等离子体的电场进行脉冲调制来促进离子束中的离子的中和，并且其中所述激励部件的去激活衰减在放电阶段中施加的电场，并且所产生的等离子体在余辉阶段中和所述离子束。

6.一种离子注入系统，包括：

离子束源，配置成用于产生离子束；

质量分析器，用于对所产生的离子束进行质量分析；

脉冲调制的等离子体发生器，位于所述离子束发生器的下游，且配置成对从其中通过的所述离子束产生脉冲调制的等离子体放电；

终端站，配置成支撑将通过离子束用离子进行注入的工件。

7.根据权利要求6所述的离子注入系统，其中所述脉冲调制的等离子体发生器配置成以占空比周期性地产生所述脉冲调制的等离子体放电的脉冲。

8.根据权利要求6所述的离子注入系统，其中所述脉冲调制的等离子体发生器包括：

气体源，用于提供气体粒子；和

激励部件，配置成产生激励场的脉冲，以将所述气体粒子激发成所述脉冲调制的等离子体放电。

9.根据权利要求8所述的离子注入系统，其中所述激励场为在射频范围和微波范围中的一个中的静电场或电磁场。

10.根据权利要求6所述的离子注入系统，其中所述脉冲调制的等离子体发生器包括至少一个磁性尖形场元件，所述至少一个磁性尖形场元件配置成在所述脉冲调制的等离子体发生器内产生尖形磁场以延长余辉阶段。

11.根据权利要求7所述的离子注入系统，其中所述脉冲调制的等离子体发生器配置成基于作为束电流的函数的占空比产生所述激励场的脉冲。

12.根据权利要求7所述的离子注入系统，其中所述激励场部件包括：

电极，

其中所述电极产生激励场，所述激励场电离所述气体粒子并产生所述脉冲调制的等离子体放电，

其中所述脉冲调制的等离子体放电包括中和等离子体，所述中和等离子体降低了作用在低离子束能量阈值以下的离子束上的空间电荷作用。

13.根据权利要求6所述的离子注入系统，其中所述脉冲调制的等离子体发生器配置成通过在放电阶段期间减小产生束的电场来中和所述离子束，并通过产生所述脉冲调制的等离子体放电在预定时间期间产生激励场。

14.根据权利要求13所述的离子注入系统，其中所述脉冲调制的等离子体发生器配置成在余辉阶段中的预定时间期间防止产生激励场，直到等离子体密度到达预定的临界低值为止。

15.根据权利要求6所述的离子注入系统，还包括：

测量部件，配置成测量至少一种离子注入特性；和

控制器，可操作地耦接至所述测量部件和所述脉冲调制的等离子体发生器，其中所述控制器响应于包括束电流的至少一种离子注入特性测量值来调节所述脉冲调制的等离子体发生器。

16.一种在离子注入系统中将离子注入到工件中的方法，包括以下步骤：

在所述离子注入系统中产生离子束；

在放电阶段中的预定时间内在所述离子束通过的体积中对等离子体放电重复进行脉冲调制；

在余辉阶段重复停止所述等离子体放电的产生，直到放电的等离子体密度到达临界低值为止。