[发明专利]用于感应耦合等离子体离子源的等离子体点燃器

权利要求书

1.一种聚焦离子束系统，包括：

感应耦合等离子体离子源；

在所述等离子体离子源处的源偏置电极；

到所述源偏置电极的电连接；

聚焦离子束镜筒，被配置成把离子束聚焦在样品的表面上；

具有dc电压输出的源偏置电源；

具有振荡输出波形的等离子体点燃器；

第一电路，把dc电压从所述源偏置电源耦合到所述源偏置电极；以及

第二电路，用于把振荡波形从等离子体点燃器耦合到源偏置电极。

2.如权利要求1所述的聚焦离子束系统，其中第一电路阻挡振荡波形的传输以及第二电路阻挡dc电压的传输。

3.如权利要求1所述的聚焦离子束系统，进一步包括用于在离子源内检测等离子体的存在的等离子体传感器。

4.如权利要求2所述的聚焦离子束系统，进一步包括：

逻辑电路，被电连接以接收来自等离子体传感器的信号；以及

从逻辑电路到等离子体点燃器的电控制连接。

5.如权利要求3所述的聚焦离子束系统，其中逻辑电路被配置成基于来自等离子体检测器的信号来控制等离子体点燃器。

6.如权利要求1所述的聚焦离子束系统，进一步包括真空外壳，其中真空外壳包含感应耦合等离子体离子源，以及其中等离子体点燃器被装配在或邻近真空外壳的外部。

7.如权利要求1所述的聚焦离子束系统，其中感应耦合等离子体离子源进一步包括：

绝缘等离子体室；

围绕所述等离子体室的RF天线；

电连接到RF天线的匹配箱；

电连接到所述匹配箱的RF电源；以及

气体馈送系统，被配置成把用于电离的原料气供应到等离子体腔室中。

8.如权利要求1所述的聚焦离子束系统，其中聚焦离子束镜筒进一步包括：

一个或多个透镜；以及

多个孔。

9.如权利要求7所述的聚焦离子束系统，其中多个孔内的每个孔具有为低溅射而选择的材料组分。

10.如权利要求8所述的聚焦离子束系统，其中多个孔内的一个或多个孔包括下列中的一个或多个：碳基化合物、铍、钒、钛、钪、硅或铌。

11.如权利要求1所述的聚焦离子束系统，其中等离子体室包括绝缘等离子体室，所述绝缘等离子体室包括下列中的一个或多个：陶瓷、石英或可加工陶瓷。

12.一种用于在聚焦离子束系统中点燃等离子体的方法，所述聚焦离子束系统包括：感应耦合等离子体离子源，包括等离子体室、在等离子体室处的源偏置电极、用于给源偏置电极提供电接触的导体；聚焦离子束镜筒；等离子体点燃器电路；以及源偏置电极偏置电源，所述方法包括选择性地给导体施加来自等离子体点燃器的用于点燃等离子体的点燃电压或施加来自电极偏置电源的偏置电压。

13.如权利要求12所述的方法，其中选择性地给导体施加来自等离子体点燃器的用于点燃等离子体的点燃电压或施加来自电极偏置电源的偏置电压包括选择性地施加来自永久性地物理连接到源电极的等离子体点燃器的点燃电压。

14.一种用于在聚焦离子束系统中点燃等离子体的方法，所述聚焦离子束系统包括：感应耦合等离子体离子源，用于控制从离子源提取的离子的能量的源偏置电极，聚焦离子束镜筒，连接到源偏置电极的等离子体点燃器，等离子体检测器，以及通过等离子体点燃器连接到源偏置电极的源偏置电极偏置电源，所述方法包括：

把原料气导入到感应耦合等离子体离子源；

给离子源施加RF激励；

给源偏置电极施加第一等离子体点燃脉冲；

获得等离子体检测信号；

如果等离子体检测信号指示在感应耦合等离子体离子源中存在等离子体，则关断等离子体点燃电压；

如果第二等离子体检测信号指示在感应耦合等离子体离子源中不存在等离子体，则返回到施加RF激励步骤。

15.一种用于给在感应耦合等离子体源中的等离子体室处的源偏置电极提供源偏置电压和点燃脉冲的组件，包括：

用于提供电连接到源偏置电极的导体；以及

用于给导体施加点燃脉冲或源偏置电压或两者的耦合网络。