CN100468605C - 用于离子束注入器的可调节注入角度的工件支撑结构 - Google Patents

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Abstract

一种离子束注入器，包括：离子束源，所述离子束源用于产生沿束线运动的离子束(14)；和真空腔或注入腔(22)，其中工件(24)被定位以与离子束相交，用于向工件的表面(25)注入离子束。该离子束注入器还包括工件支撑结构(100)，所述工件支撑结构被连接到注入腔上并支撑所述工件。该工件支撑结构包括：可转动地被固定至注入腔的旋转构件(110)。旋转构件相对于注入腔的转动改变了相对于注入腔内离子束束线部分的工件的注入角(A)。该工件支撑结构还包括平动构件(150)，所述平动构件被可移动地连接到旋转构件上，并支撑工件沿行进路径进行线性运动。该平动构件沿一个方向移动，使得在工件沿其行进路径移动时能够保持离子束通过注入腔的距离恒定。

Description

用于离子束注入器的可调节注入角度的工件支撑结构
技术领域
本发明涉及一种连接到离子束注入器的注入腔中的可调节注入角度的工件支撑组件或结构，更具体而言，本发明涉及一种工件支撑组件或结构，所述工件支撑组件或结构提供工件可相对于离子束进行旋转和线性运动，使得可以选择工件的注入角度，并且所述工件以所选的注入角度沿一条线性路径平动，其中工件平动过程中，从离子束进入注入腔的位置到离子束同工件注入表面交叉点之间的距离保持恒定。
背景技术
离子束注入器广泛应用在半导体晶片掺杂工艺中。离子束注入器产生包括所需种类的带有正电离子的离子束。该离子束撞击到工件的裸露表面上，如半导体晶片、基底或平面控制板上，由此在工件的表面掺杂或注入了所需离子。一些离子注入器采用连续注入法，其中将一块相对较大的单块晶片工件定位在注入腔中的支架上并进行注入。该种注入法一次只能注入一个工件。调节支架方向使得工件处于离子束束线中，且离子束重复扫过工件表面，从而注入所需剂量的离子。当完成注入之后，将工件从支架上取下来，再装上另一个工件进行注入。
近年来，半导体工件发展的趋势是不断增大晶片工件尺寸，例如直径300毫米的晶片。因此迫切需要能够对大的晶片工件或类似平面控制板的工件进行注入的能力。对工件进行连续注入的一种方法是将工件移动至一种扫描式的、扇型或带状离子束前。这种离子束足够宽，使得工件的整个宽度能够被均匀注入。为了注入整个工件，需要横向于所述离子束方向或宽度得第二运动。另外，对于要进行注入的特定工件，所需的是能够改变注入角度。注入角指离子束与工件处理表面之间的夹角。注入角为零是指工件的注入表面正交于离子束束线。
现有技术中离子束注入器中工件支撑结构的一个缺点在于：除了注入角为零之外，工件沿垂直于离子束束线方向的运动使得离子束在撞击到工件注入表面之前在注入腔内射束行进的距离发生改变。换言之，当注入角不为零时，工件相对于离子束束线倾斜。如果这种倾斜工件沿着垂直于离子束束线方向，当向离子束倾斜的工件进行注入时，离子束在撞击工件表面前在注入腔中行进的距离小于离子束到达工件注入表面中心的距离。另一方面，当倾斜远离的离子束的工件部分被注入时，离子束穿过注入腔撞击工件表面的距离将大于离子束到达工件注入表面的中心距离。
显然，工件越大，注入角越大，离子束穿过注入腔到达工件注入表面一端的距离与到达相对另一端的距离之间的差别越大。由于离子束沿束线方向趋于漫散，离子束距离不恒定会造成工件注入表面离子注入量不均匀。因此，离子束距离不恒定对大的晶片会有影响。
为保证工件注入表面注入均匀，应当保证离子束在穿过注入腔撞击工件注入表面的距离基本上恒定。所需的是一种工件支撑结构，能够选择所需的注入角度，从而保持离子束进入注入腔的位置与撞击工件注入表面的位置间的射束距离基本上恒定，同时在注入过程中工件相对于离子束束线可移动。
发明内容
本发明的一个典型实施例涉及一种具有在真空腔或注入腔内支撑工件的工件支撑结构的离子束注入器。该离子束注入器包括离子束源，所述离子束源用于产生沿行进路径运动的离子束，同时可以沿轴线进行扫描。在注入腔中工件受到工件支撑结构的支撑，使得工件被定位以与经扫描的离子束的行进路径相交，用于向工件的注入表面注入离子束。有利的是，这种工件支撑结构提供：a)选择所需的注入角；和b)移动工件用于注入表面的离子束注入，同时保持离子束进入注入腔的位置与撞击注入表面的位置之间的距离基本上恒定。
该工件支撑结构被连接到注入腔上并支撑所述工件。该工件支撑结构包括：旋转构件，所述旋转构件可转动地被连接到注入腔上，该旋转构件具有垂直于注入室内的离子束路径的旋转轴线，其中所述旋转构件相对于注入室的转动改变了注入腔中工件与离子束路径之间的注入角。该工件支撑结构还包括可移动地连接到旋转构件上的平动构件，所述平动构件支撑所述工件沿横向于离子束方向的传播路径进行线性运动，同时保持所选择的注入角。
有利的是，在工件沿其行进路径进行移动时，在离子束进入注入腔的位置与离子束同工件表面交叉点之间的距离基本上保持恒定。
以下，结合附图对本发明的典型实施例的这些和其它目的、优点和特征进行详细描述。
附图说明
图1是本发明离子束注入器的平面示意图；
图2是带有处于装卸位置的晶片支撑结构的如图1所示的离子束注入器上的注入腔以及相关的工件支撑结构的顶部平面示意图；
图2A是如图2中虚线所示的部分注入腔以及工件支撑结构的示意图；
图3是具有处于注入位置的工件支撑结构的如图2所示的注入腔以及晶片支撑结构的顶部平面示意图；和
图4是如图2所示的注入腔和工件支撑结构的侧立视示意图。
具体实施方式
参见附图，在图1中附图标记10表示离子束注入器。该注入器包括一个离子源12，所述离子源用于产生形成离子束14的离子，所述离子束横向穿过束径16到达一端或注入站20。注入站包括限定出内部区域22e的真空或注入腔22，在该内部区域22e中工件24如半导体晶片、平面控制板或基底被定位用于进行离子束16注入。设置电子控制器(如附图标记26所示)用以监测、控制工件24接收到的离子量。通过用户控制台27，操作者可输入电子控制器26。
离子源12产生撞击工件24的离子束14。当离子束14在离子源12与注入腔22之间沿束径横向穿过一定距离时，离子束14中的离子趋向于离散。离子源12包括限定出内部区域的等离子腔28，在所述内部区域中源材料被注入。该源材料可包括可电离的气体，或者汽化的源材料。
沿束径16设置有分析磁体30，所述分析磁体使离子束14弯曲并引导其通过射束光闸32.在射束光闸32之后，离子束14通过聚焦射束14的四极透镜系统36。束径16延伸通过偏转电极38、40，其中离子束14被重复偏转或扫描从而产生带状离子束，以致于注入腔22内的离子束14的一部分为带状离子束14a。带状离子束14a通过腔22前壁22b上的开口22a进入注入腔22。带状离子束14a是一种基本上具有非常窄的矩形形状的离子束，即在一个方向上延伸的离子束例如具有水平或X方向的宽度(如图2和3中的W所示)，以及在其正交方向例如垂直方向或Y方向上的非常有限的宽度。
即如果横向穿过注入腔22的带状离子束14a在水平或X方向(图1)上进行延伸，且工件24具有300mm大小的水平尺寸(或300mm大小的直径)，那么通常带状离子束14a的宽度足以注入对应的整个尺寸的工件24。电子控制器26将适当地接通电极38，使得在注入腔中撞击工件24时带状离子束14a的水平宽度W至少为300mm。电极38使离子束14发生偏转，同时沿束线16放置一个平行透镜40用以修正由电极38引起的偏转角度，从而使得带状离子束14a在注入工件24时是平行的。
正如下面将要说明的，工件支撑结构100在注入过程中既支撑工件24，同时相对于带状离子束14移动工件24，使得工件24的整个注入表面25可以均匀地注入离子。除了上述扫描技术之外，本领域的技术人员意识到可以通过多种方法形成在注入腔22内的带状离子束14a的带子形状。例如，等离子腔28上的弧形缝隙就可以使所产生的离子束在一开始就具有带子形状。本发明并不限于使用任何特定技术或结构来成形出或形成这种离子束。
关于连续注入工件的离子注入器的更详细描述由于1990年12月4日授权给Ray等的美国专利No.4,975,586以及于1988年8月2日授权给Myron的美国专利No.4,761,559所披露。专利号在586或599以上的专利被转让给本发明的受让人并且在此作为参考而进行整体引用。
注入腔内部区域22e被抽空。安装在注入腔22内的两个机械手42、44在工件支撑组件或结构100上自动装卸晶片工件。图1中所示工件24处于水平装载位置。在进行注入前，工件支撑结构100将工件24旋转到垂直或接近垂直的注入位置。如果工件24.是垂直的，即正交于离子束14，那么注入角或入射角为0度。已发现为了减少所不希望的通道效应，通常选择小的但不为0度的注入角。
在典型的注入操作中，未进行掺杂的工件从第一盒50中通过往复移动送件装置52被取回，所述往复移动送件装置52将工件24带至将所述工件24移动到定向器56的机械手54附近，在定向器56处工件24被旋转至特定的晶体学取向。机械手54取回已取向的工件24并将其移动进入邻近注入腔22的装载站58。装载站58关闭，抽到所需真空度，随后打开进入注入腔22。注入腔22内的第一机械手42抓住工件24并在注入腔中移动，将其放置在工件支撑结构100的静电夹具或夹盘102上。注入过程中静电夹具102被接通以将工件24保持在适当的位置处。在于1995年7月25日授权给Blake等的美国专利No.5,436,790和于1995年8月22日授权给Blake等的No.5,444,597中披露了合适的静电夹具，以上专利已转让给本发明的受让人。专利号>790和>597的专利在此作为参考而进行整体引用。
当工件24离子注入完毕之后，工件支撑结构100将工件24返回水平位置，同时静电夹具102断电以释放工件。注入腔22中第二机械手42抓住已注入的工件24并将其从注入腔22中移出到卸载站60。在卸载站60，机械手62将已注入的工件24移动至往复移动送件装置64，所述往复移动送件装置64将工件24放入第二盒66。
工件支撑结构100由电子控制器24操作，在注入过程中支撑工件24，并且有利的是，允许工件24在注入腔22内相对于带状离子束14a进行旋转和平移运动。由于具有旋转能力，有利的是，工件支撑结构100允许在离子束14和工件24的注入面25之间选择所需的注入角(IA)或入射角。
由于具有平移或线性运动的能力，工件支撑结构100允许工件24的注入面在注入过程中在与所需的注入角(IA)相一致的平面中进行移动，从而既保持了所需的注入角，同时又保持带状离子束14a从进入注入腔内部区域22e起到撞击到工件24的注入面25的点(实际是一条线，因为离子束是带状的)之间的距离d(图3和4)恒定。在注入面25被注入的整个过程中始终保持这个基本上恒定的距离。换句话说，当工件25相对于带状离子束14a在与所需的注入角(IA)相一致的平面中进行横向移动时始终保持该基本上恒定的距离，使得从注入面25的一端25a到相对端25b的整个注入面被注入。
在注入腔22与离子束14a撞击工件24的点之间保持该基本上恒定的距离或离子束14a传播路径，是在工件24的整个注入表面25上进行均匀地离子注入所最希望的。从另一方面看，工件支撑结构100允许离子束14从离子源12到撞击工件注入表面25的点之间的基本上恒定的传播路径。
作为行业惯例，当离子束14垂直于工件24的注入表面25时，注入角IA被定义为0度。图4中示出了两个用虚线标出的非0度注入角IA1和IA2。在IA1位置，工件24会倾斜，使得工件的上表面朝向带状离子束14a倾斜。在IA2位置，工件24会倾斜，使得工件的下表面朝向带状离子束14a倾斜。在图3和4中用实线标出的相对于带状离子束14a的工件24的位置具有一个注入角IA，等于0度，即工件24的注入面25正交于离子束的方向。为减小有害的通道效应，通常选择非0度注入角用于对工件24进行注入。
在生产过程中，半导体晶片工件或平面控制板工件被连续注入。换句话说，当一个工件注入完成时，静电夹具102断电以释放工件，已进行注入的工件自动从注入腔22中移出，同时另一个工件被放置到支撑面104上，同时适时给静电夹具102通电以将工件24稳固地保持在支撑面104上。
工件支撑结构100最佳如图2-4所示。图1和2示出了处于工件装卸位置的静电夹具102的顶部平面图。当工件24被装载到静电夹具102的支撑面104上时，工件支撑结构100将工件24旋转到注入位置，例如图3示出的位置(IA＝0度)。图3示出了处于注入位置的支撑工件24的静电夹具102的顶部平面图。图1用虚线标出了处于注入位置的工件24。
在工件24的注入过程中，工件支撑结构100在横向于带状离子束14a的方向上移动工件24，使得整个注入面25被所需离子适当地撞击和注入。如在图2和3的示意图中可看到，在与工件24相撞击的点处的带状离子束14a在X方向的宽度W大于工件24的直径，因此，在注入整个工件时不需要工件在X方向上进行平动。
最佳如图2-4所示，工件支撑结构100被固定到注入腔22的侧壁22c上，并通过注入腔侧壁22c上的开口22d延伸进入注入腔22的内部区域22e。工件支撑结构100包括旋转构件110和一体的平动构件150。工件支撑结构旋转构件110包括固定的平面支撑板112。支撑板112被固定到注入腔22上，优选的被固定到注入腔侧壁22c上。支撑板112包括与注入腔侧壁22c上的开口22d对齐的开口114。
旋转构件110还包括套筒式连接设备120，所述套筒式连接设备可旋转地连接到注入腔22上，更具体而言，可旋转地连接到旋转构件110的支撑板112上。套筒式连接设备120通过轴承组件116被附接到支撑板112上。最佳效果如图2A和4所示，轴承组件116优选为包括环状支撑轨117的环状轴承组件，它被固定到套筒式连接设备120外台阶部分122，以及被固定到支撑板112上表面112a上的6个相互隔开的轴承装配槽118。多个滚珠轴承或滚柱轴承被设置在所述六个装配槽118的每一个中。装配槽118中的轴承靠在支撑轨117上并沿支撑轨117滚动，以提供套筒式连接设备120相对于注入腔22的转动。
交替地，轴承组件116可以是一种不同类型的常规机械轴承组件，例如本领域的技术人员所认识的支撑在轴承罩中并且设置在内座圈和外座圈之间的滚珠轴承或滚柱轴承。另外，轴承组件116可以是一种本领域的技术人员所认识的非接触式气体轴承组件。
套筒式连接设备110相对于支撑板112以及注入腔22的旋转，优选可通过使用环状轨线性马达140来实现。图2A中示意性地示出了线性轨马达140。环状轨线性马达140包括布置成环状并被固定到支撑板112的上表面112a上的电磁线圈142。环状轨线性马达140还包括一组支撑在磁体磁道板(magnet track plate)146上的相应的永磁体144。磁体磁道板146被固定到套筒式连接设备120的外台阶部分122上。电磁线圈142由电子控制器26适时接通，以精确控制套筒式连接设备110相对于注入腔22的旋转。
通过差动泵式环路真空密封系统130来保证注入真空腔内部区域22e与外部大气之间的真空状态。真空密封系统130是一种接触式真空密封件。最佳效果如图2A所示，真空密封系统130包括被机加工或成形在支撑板112的上表面112a上的两个环形通道136分隔开的三个环形凹进部或凹槽134。在所述三个凹槽134中的每一个中设置有O形环137和一个具有大体上呈方形截面的塑料密封件138。三个密封件138中每一个的上表面均靠在套筒式连接设备120的底面或下表面126上。
通道136通过支撑板112上的孔(未示出)与真空泵(未示出)流体连接。被固定到支撑板上的真空泵工作将通道136抽真空，由此去除通过外部或中间O形环137与塑料密封件138组合形成的两个密封部偶然进入的任何空气和/或污染物。除了差动泵式环式真空密封系统，也可采用其它密封系统装置，例如唇边式密封装置或其它聚合物材料密封装置，这些都在本发明的预期范围内。
另外，非接触式密封系统也适合用作真空密封系统。在非接触式密封系统中，不使用O形环或塑料密封件。替代的是在支撑板112的上表面112a上机加工出一条或多条环形通道(例如通道136)。这些通道与连接到支撑板112上的真空泵流体连接。开启真空泵将这些环形通道抽真空。
旋转构件110允许注入腔22中工件24相对于带状离子束14a进行大于正负70度的转动。旋转构件110的中心线C-C(如图3中虚线所示)与工件注入面25的正面对齐。
工件支撑结构100还包括与旋转构件110为一体的平动或往复运动构件150。最佳效果如图2所示，平动构件150包括受到附接到旋转构件的套筒式连接设备120的侧壁124上的圆筒形扫描杆支撑壳153支撑的扫描杆152。扫描杆152在旋转构件内部区域111中部分地延伸。扫描杆152提供工件24沿着与所选的注入角(IA)相一致的平面做线性平动运动。最佳如图2所示，从扫描杆152的上端154正交延伸出的是工件支架156。工件支架156延伸穿过支撑板上的开口114和注入腔侧壁22c上的开口22d。工件支架156在环形末端158终止(最佳如图2所示)。工件支架156的末端158支撑着静电夹具102，而静电夹具102支撑着工件24在带状离子束14a前移动。
扫描杆152通过轴承组件160在圆筒形扫描杆支撑壳153内受到支撑。轴承组件160(最佳参见图4)优选包括两个隔开的气体轴承162、164，以有效支撑扫描杆152大的力矩臂。气体轴承162和164各包括支撑在扫描杆支撑壳153内的气体渗透套管162a、164a。气体，如氮气或空气，通过套管162a和164a的宽度向内进行泵送，由此将扫描杆152支撑在非常薄的气层上。套管162a和164a或是由如青铜或石墨等材料制成，并具有钻通套管162a和164a宽度的适当的孔，或者，套管162a和164a也可用自然渗透材料如石墨制成。另一种选择是，轴承组件160可为本领域的技术人员所认识的相对于所讨论的轴承组件116的机械轴承系统。
通过使用线性马达或滚珠丝杠系统而实现扫描杆152的线性运动。图4所示出的是用于驱动扫描杆153的滚珠丝杠驱动组件165的一部分。滚珠丝杠驱动组件包括被固定到扫描杆152下端170上的球状螺母166。滚珠丝杠168延伸穿过该球状螺母166。连接在套筒式连接设备上的马达(未示出)接合并旋转滚珠丝杠168以使扫描杆152做线性运动。马达在电子控制器26的指示下进行工作。
设置非接触式径向真空密封系统或组件180，以通过在扫描杆152的外部柱状表面152a和扫描杆支撑壳153的内部柱状表面153a之间形成密封，从而使内部区域111与大气隔绝。优选的是，真空密封组件180包括三条机加工出或成形在扫描杆支撑壳153的内表面153a上的通道182(最佳参见图4)。这些通道与真空泵(未标出)通过孔(未标出)流体连接。真空泵工作，以防止空气和/或污染物在扫描杆152和扫描杆支撑壳153之间泄漏进入注入腔内部区域22e中。另一种选择是，密封组件180可以是差动泵式环路真空密封系统，如已描述过的相对于环状真空密封系统130的组件。
注入过程中扫描杆152的往复式线性运动垂直于工件注入表面25的法线矢量方向。换句话说，扫描杆152的线性移动使工件24在与选择注入角(IA)相一致的平面内进行移动。通过合成在旋转构件110内的平动构件150的往复式线性运动，可有利地获得多种独立的自由度或运动方式。这就允许在离子束14前以恒定焦距扫描工件24。换句话说，对于任意转动角度，即所有的注入角(IA)来说，离子束14撞击工件24的注入面25的点与进入注入腔之间的距离总是一个常数。
利用静电夹具或夹盘102将工件24保持在工件支架156上。静电夹具102被冷却以去除在注入过程中从工件24传出的能量或热量。为进行四面或八面注入，静电夹具102与马达操作连接，使得夹具102的工件支撑表面104能够在工件支撑架156内进行最大360度旋转。静电夹具102的旋转中心线，如图4中的虚线D所示，与工件24的中心线相对齐。通过安装在工件支撑架末端158内的并以适当的驱动装置如带子或电缆(未示出)相连或直接与静电夹具102连接的电马达(未示出)实现静电夹具102的旋转。静电夹具102通过轴承组件185被安装在工件支架末端158内。轴承组件185优选为滚珠或滚柱轴承组件。轴承组件185优选包括支撑在轴承罩中并被设置在被固定到或成形在工件支架末端158的相应表面中和静电夹具102的反面上的弓形内座圈和外座圈之间的滚珠或滚柱轴承。
另一种选择是，轴承组件185可以是非接触式的气体轴承。
通过表面真空密封系统或组件190来保持静电夹具102与工件支架末端158之间的真空。由于扫描杆152内部区域以及工件支架末端158均处于大气压下，因此需要该真空密封系统190。该真空密封系统190优选为类似于差动泵式环路真空密封组件130的一种差动泵式径向真空密封系统。在真空密封组件130中，最佳如图4所示，O形环和塑料密封件被装到设置在工件支架156的圆柱形侧壁上的两个相应的环形凹槽194中。在两个塑料密封件具有大体上呈方形的截面，并且相应密封件的外表面贴靠在静电夹具102的相应背部平面上。环形通道195被设置在两个环形凹槽184之间，并由附接到工件支架156上的真空泵(未示出)抽真空。通过在通道195中抽真空可以去除通过由于O形环和塑料密封件组合限定出的内密封部泄露进入的空气和/或污染物。
除了差动泵式表面真空密封系统190，其它密封系统装置，如铁磁流体密封装置或唇边式密封装置或其它聚合物材料密封装置均适合于真空密封系统190，并且在本发明的预期范围内。非接触真空密封系统，如上述真空密封系统180，也适合于真空密封系统190。
虽然通过多种实施方式已本发明进行描述，但是本发明旨在包括落入所附权利要求的精神和范围内的所有改动与变型。

Claims (28)

1、一种离子束注入器，包括:
a)离子束源，所述离子束源用于产生沿束线运动的离子束；
b)限定出抽空的内部区域的注入腔，其中工件被定位以与离子束相交，用于向工件的注入表面注入离子束；和
c)工件支撑结构，所述工件支撑结构被连接到注入腔上并支撑所述工件，所述工件支撑结构包括:
1)旋转构件，所述旋转构件被连接到注入腔上，用于在注入腔内改变相对于工件的一部分离子束的注入角，所述旋转构件限定出一个与注入腔抽空的内部区域流体连通的内部区域；和
2)平动构件，所述平动构件可移动地被连接到旋转构件上，并支撑工件沿行进路径运动，其中平动构件的运动保持在撞击工件的注入表面之前离子束移动通过注入腔的恒定距离，所述平动构件包括纵向延伸的扫描杆并且沿平行于工件行进路径的方向进行运动，至少一部分扫描杆延伸进入所述旋转构件的内部区域中；以及
3)工件支架，所述工件支架连接到扫描杆上、且从旋转构件的内部区域延伸到注入腔中，并且包括用于保持工件的静电夹具。
2、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中所述旋转构件具有一条垂直于在注入腔内的离子束部分的旋转轴。
3、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中所述工件行进路径是一条线性行进路径。
4、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中所述平动构件的运动垂直于旋转构件的旋转轴，同时平行于工件的注入面。
5、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中所述扫描杆受到附接到旋转构件的侧壁上的扫描杆支撑壳的支撑以进行运动。
6、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中所述静电夹具相对于离子束是可旋转的。
7、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中所述旋转构件通过轴承组件被连接到支撑板上，所述支撑板被固定到注入腔上。
8、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中通过环状真空密封件保持注入腔与旋转构件之间的真空。
9、根据权利要求1所述的离子束注入器，其中所述平动构件与旋转构件为一体。
10、一种离子束注入器，包括:
a)离子束源，所述离子束源用于产生沿束线运动的离子束；
b)注入腔，其中工件被定位以与离子束相交，用于向工件的表面注入离子束；和
c)工件支撑结构，所述工件支撑结构被连接到注入腔上并支撑所述工件，所述工件支撑结构包括:
1)旋转构件，所述旋转构件被连接到注入腔上，用于在注入腔内改变相对于工件的一部分离子束的注入角，所述旋转构件限定出一个与注入腔邻近的内部区域；和
2)平动构件，所述平动构件可移动地被连接到旋转构件上，并支撑工件沿行进路径运动，其中平动构件的运动平行于工件的注入表面，所述平动构件包括纵向延伸的扫描杆并且沿平行于工件行进路径的方向进行运动，至少一部分扫描杆延伸进入所述旋转构件的内部区域中；以及
3)工件支架，所述工件支架连接到扫描杆上、且从旋转构件的内部区域延伸到注入腔中，并且包括用于保持工件的静电夹具。
11、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中在工件沿其行进路径运动过程中，离子束进入注入腔的位置处和离子束与工件表面相交点之间的距离保持恒定。
12、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中所述旋转构件具有一条垂直于在注入腔内的离子束部分的旋转轴。
13、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中所述工件行进路径是一条线性行进路径。
14、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中所述平动构件的运动垂直于旋转构件的旋转轴。
15、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中所述平动构件扫描杆受到附接到旋转构件的侧壁上的扫描杆支撑壳的支撑以进行运动。
16、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中所述静电夹具相对于离子束是可旋转的。
17、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中所述旋转构件通过轴承组件被连接到注入腔上。
18、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中通过环状真空密封件保持注入腔与旋转构件之间的真空。
19、根据权利要求10所述的离子束注入器，其中所述平动构件与旋转构件为一体。
20、一种工件支撑组件，所述工件支撑组件用在产生沿束线运动的离子束、并且包括工件被定位以与离子束相交，用于向工件的注入表面注入离子束的注入腔的离子束注入器，所述工件支撑组件包括:
a)旋转构件，所述旋转构件被连接到注入腔上，用于在注入腔内改变相对于工件的一部分离子束的注入角，所述旋转构件限定出一个与注入腔邻近的内部区域；和
b)平动构件，所述平动构件可移动地被连接到旋转构件上，并支撑工件沿行进路径运动，其中平动构件的运动保持在撞击工件的注入表面之前离子束移动通过注入腔的恒定距离，所述平动构件包括纵向延伸的扫描杆并且沿平行于工件行进路径的方向进行移动，至少一部分扫描杆延伸进入所述旋转构件的内部区域中；和
c)工件支架，所述工件支架连接到扫描杆上、且从旋转构件的内部区域延伸到注入腔中，并且包括用于保持工件的静电夹具。
21、根据权利要求20所述的工件支撑组件，其中所述旋转构件具有一条垂直于在注入腔内的离子束部分的旋转轴。
22、根据权利要求20所述的工件支撑组件，其中所述工件行进路径是一条线性行进路径。
23、根据权利要求20所述的工件支撑组件，其中所述平动构件的运动垂直于旋转构件的旋转轴，同时平行于工件的注入面。
24、根据权利要求20所述的工件支撑组件，其中所述平动构件扫描杆受到附接到旋转构件的侧壁上的扫描杆支撑壳的支撑以进行运动。
25、根据权利要求20所述的工件支撑组件，其中所述静电夹具是可旋转的。
26、一种使用产生用于注入到工件中的离子束、并且包括工件被定位以与离子束相交，用于向工件的注入表面注入离子束的注入腔的射束注入器将离子注入到工件中的方法，所述方法包括以下步骤:
a)提供连接至注入腔并支撑工件的工件支撑结构，所述工件支撑结构包括:
1)旋转构件，所述旋转构件被连接到注入腔上，用于在注入腔内改变相对于工件的一部分离子束的注入角，所述旋转构件限定出一个与注入腔邻近的内部区域；
2)平动构件，所述平动构件可移动地被连接到旋转构件上，并支撑工件沿行进路径运动，所述平动构件包括纵向延伸的扫描杆并且沿平行于工件行进路径的方向进行移动，至少一部分扫描杆延伸进入所述旋转构件的内部区域中；以及
3)工件支架，所述工件支架连接到扫描杆上、且从旋转构件的内部区域延伸到注入腔中，并且包括用于保持工件的静电夹具；
b)将工件定位到平动构件上；
c)通过转动所述旋转构件为工件选择一个所需的注入角；
d)引导离子束注入工件；以及
e)通过移动平动构件使工件沿行进路径移动，使得平动构件的运动保持在撞击工件的注入表面之前离子束移动通过注入腔的恒定距离。
27、根据权利要求26所述的在工件中注入离子的方法，其中所述工件沿线性路径移动。
28、根据权利要求26所述的在工件中注入离子的方法，其中所述离子束在撞击工件时是带状离子束，且工件行进路径横向于带状离子束的宽度以及注入腔内的离子束束径部分。
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