[发明专利]静电扫描器、离子注入系统以及用于处理离子束的方法

权利要求书

1.一种静电扫描器，用以在离子注入机中扫描离子束，包括：

第一扫描板，其具有面向所述离子束的第一内表面，所述第一内表面在垂直于所述离子束的传播方向的第一平面中具有凹面形状；以及

与所述第一扫描板相对的第二扫描板，所述第一扫描板与所述第二扫描板以间隙间隔开以容纳所述离子束，所述第二扫描板具有面向所述离子束的第二内表面并且在所述第一平面中具有凸面形状，所述第一扫描板以及所述第二扫描板经配置以在所述间隙中生成静电场，从而沿着垂直于所述离子束的所述传播方向的水平方向来回扫描所述离子束。

2.根据权利要求1所述的静电扫描器，其中所述第一内表面的所述凹面形状以及所述第二内表面的所述凸面形状二者界定所述第一平面中的径向弧形。

3.根据权利要求1所述的静电扫描器，其中所述第一内表面的所述凹面形状界定弧形，所述弧形具有中心部分的第一曲度以及在所述弧形的末端部分上的大于所述第一曲度的第二曲度。

4.根据权利要求1所述的静电扫描器，其中所述第一内表面的所述凹面形状以及所述第二内表面的所述凸面形状各自具有所述第一平面中的抛物线形状。

5.根据权利要求1所述的静电扫描器，其中所述第一扫描板以及所述第二扫描板可交互操作以：

在所述离子束接近所述第一扫描板时，在垂直于所述水平方向并且垂直于所述离子束的所述传播方向的垂直方向上生成所述离子束的第一垂直聚焦；以及

在所述离子束接近所述第二扫描板时，在所述垂直方向上生成所述离子束的第二垂直聚焦，

所述第一垂直聚焦比所述第二垂直聚焦更发散。

6.根据权利要求1所述的静电扫描器，其中在所述第一扫描板与所述第二扫描板之间来回扫描所述离子束时，所述离子束的垂直聚焦不断变化。

7.一种离子注入系统，包括：

静电扫描器，用以扫描离子束，所述静电扫描器包括：

第一扫描板；

与所述第一扫描板相对的第二扫描板；

所述第一扫描板和所述第二扫描板以间隙间隔开以引导所述离子束穿过其中，并且经配置以在所述间隙间生成静电场；以及

磁性准直器，可经操作以使所述离子束在第一平面内的曲线中弯曲，

其中所述曲线包括外曲线部分以及内曲线部分，

其中所述第一扫描板以及所述第二扫描板可交互操作以沿着垂直于所述第一平面的垂直方向生成所述离子束的可变垂直聚焦，且其中沿着所述外曲线部分的垂直聚焦比沿着所述内曲线部分的垂直聚焦更发散，

其中所述第一扫描板具有面向所述离子束的第一内表面并且在垂直于所述离子束的传播方向的垂直平面中具有凹面形状；且

其中所述第二扫描板具有面向所述离子束的第二内表面并且在所述垂直平面中具有凸面形状。

8.根据权利要求7所述的离子注入系统，其中所述第一扫描板以及所述第二扫描板可交互操作以：

在所述离子束接近所述第一扫描板时，沿着所述垂直方向生成所述离子束的第一垂直聚焦；以及

在所述离子束接近所述第二扫描板时，沿着所述垂直方向生成所述离子束的第二垂直聚焦，

所述第一垂直聚焦比所述第二垂直聚焦更发散。

9.根据权利要求7所述的离子注入系统，其中在所述第一扫描板与所述第二扫描板之间来回扫描所述离子束时，所述离子束的垂直聚焦不断变化。

10.根据权利要求7所述的离子注入系统，还包括质量分析狭缝，所述质量分析狭缝经配置以将所述离子束传递至在所述垂直方向上具有束高度的所述静电扫描器，所述垂直方向垂直于所述离子束的传播方向，

所述第一扫描板以及所述第二扫描板沿着垂直于所述垂直方向的水平方向界定其间的水平间隔，其中所述第一扫描板以及所述第二扫描板各自具有第一拐点以及第二拐点，所述第一拐点以及所述第二拐点以等于所述束高度的距离间隔开并且与对应的第一垂直线以及第二垂直线相交，所述第一垂直线以及所述第二垂直线由所述水平间隔隔开并且平行于所述垂直方向。

11.根据权利要求7所述的离子注入系统，其中所述磁性准直器经配置以将所述离子束传递至衬底，所述衬底沿着所述内曲线部分的垂直聚焦与沿着所述外曲线部分的垂直聚焦相等，所述垂直聚焦沿着所述垂直方向，并且其中所述曲线的内部部分以及外部部分的离子的垂直角展度小于0.2度。