CN103563042A - 质量分析可变出口孔 - Google Patents

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Abstract

提供了一种方法和装置，从离子束管线中减少离子注入组分的不期望同位素。本文公开的装置是一种质量分析可变出口孔，选择性地减小离子束所见的出口孔的尺寸。在一个实施例中，质量分析可变出口孔位于质量分析器内在分解孔上游的位置，并且被配置为有效地限制出口孔的尺寸以允许期望的注入同位素通过而阻止不期望的注入同位素经过。在一个具体实施例中，质量分析可变出口孔安装在射束导管中，所述射束导管安装在AMU磁体的磁极之间。机械驱动机构使能根据射束特性在控制单元的引导下以分级的方式将阻挡结构移入射束路径中。

Description

质量分析可变出口孔
技术领域
本发明总体涉及离子注入系统，更具体地涉及一种形成可变尺寸质量分析器出口孔的方法和装置，所述可变尺寸质量分析器出口孔被配置为阻止不期望的注入同位素向工件传播。
背景技术
离子注入是在半导体装置制造中采用的物理工艺，用于选择性地将掺杂剂注入到半导体衬底(例如，工件、晶片等)中。可以采用多种方式来执行离子注入，以获得衬底上或衬底内的具体特性。例如，可以通过将特定类型的离子注入衬底中来限制衬底上电介质层的扩散率。
在注入过程中，将离子源产生的一个或多个离子组分提供给质量分析器。质量分析器被配置为接收所述一个或多个离子组分并产生作用在离子组分上的双极磁场以基于离子的荷质比选择具体离子组分。将具体离子组分传递至下游工件。在典型的顺序注入工艺中，可以跨越在正交方向上移动的工件的单一轴来扫描产生的离子束，或者备选地可以相对于固定的离子束沿着一对正交轴移动工件。
附图说明
图1是示出了示例离子注入系统的框图；
图2示出了通过质量分析器来传播的示例离子束，所述质量分析器具有质量分析可变出口孔；
图3示出了通过质量分析器来传播的示例离子束，所述质量分析器具有质量分析可变出口孔，所述质量分析可变出口孔包括阻挡结构；
图4A-4B示出了可以用于质量分析可变出口孔的示例阻挡结构的两个非限制性实施例；
图5示出了质量分析可变出口孔的具体实施例的框图，所述质量分析可变出口孔被配置为将不期望的同位素重定向到射束收集器；
图6示出了离子注入系统，所述离子注入系统包括具有质量分析可变出口孔的质量分析器，所述质量分析可变出口孔由耦合到下游离子束监视系统的控制系统来控制；
图7A-C示出了在离子束内不同位置处的质量分析可变出口孔阻挡结构；
图7D示出了射束电流和阻挡的离子束路径的百分比随时间的曲线图；
图8示出了从离子束管线中减少离子注入组分的不期望同位素的方法的一些实施例；以及
图9示出了从离子束管线中减少不期望的注入组分的方法的一些更详细实施例。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明，贯穿附图，相似的参考数字用于表示相似的部分。
随着半导体器件尺寸的减小变得越来越困难，不断开发出新的集成芯片制造技术。一种这样的新制造技术更依赖于用于注入的特定组分，如，锗。锗是一种组分，其气体源(四氟化锗(GeF4))在小的质量范围上包含许多同位素组分。发明人认识到，由于不同的锗同位素跨越较小的质量范围，所以已有的质量分析器可能无法有效地过滤不期望的同位素(即，质量分析器的标准出口孔并不能防止质量接近的组分的不期望的同位素离开分解孔)。如果没有有效地过滤这些不期望的同位素，那么这些不期望的同位素可能导致射束管线部件的腐蚀并且可能导致工件的潜在污染。
因此，公开了一种可以选择性地调节质量分析器出口孔的质量分析可变出口孔(MAVEA)。通过选择性地调节质量分析器出口孔的尺寸，在MAVEA离子束内跨越小质量范围的同位素之间提供了高分辨率选择。在一些实施例中，MAVEA位于质量分析器内，质量分析器被配置为根据同位素的荷质比来产生使离子束内同位素的轨迹弯曲的磁场。MAVEA被配置为将阻挡结构选择性地插入射束管线中以阻挡离子束的一部分。通过允许选定的注入同位素经过同时阻挡质量接近的不期望的同位素经过，阻挡离子束的一部分有效地限制了出口孔的尺寸。
图1示出了根据本发明一方面的示例离子注入系统100。离子注入系统100用于说明目的，应理解本发明的方面不限于所描述的离子注入系统，也可以采用其他合适的离子注入系统。
离子注入系统100具有端子102、射束管线组件104和终端站106。端子102包括由高压电源110供电的离子源108。离子源108被配置为产生注入同位素(即，离子)，所述注入同位素被提取并形成为离子束112，所述离子束112沿着射束管线组件104中的射束管线被定向到终端站106。
射束管线组件104具有射束导管114和质量分析器116。在该示例中，以近似九十度角形成质量分析器116，并且质量分析器116包括用于在质量分析器116中建立(双极)磁场的一个或多个磁体(未示出)。当离子束112进入质量分析器116时，离子束内的注入同位素被磁场弯曲。将具有不同荷质比的同位素弯曲为具有与其质量成反比的曲率半径，从而以空间上一起提供质量相似的同位素的方式(例如，较重的同位素位于离子束的外半径上，较轻的同位素位于离子束的内半径上)将离子束展开。具有过大或过小荷质比的同位素被偏转到射束导管114的侧壁118中。这样，质量分析器116允许离子束112中具有期望荷质比的同位素经过并通过分解孔120离开，所述分解孔120包括位于质量分析器116端部的开口。
质量分析可变出口孔(MAVEA)122沿射束管线位于射束管线组件104内的位置处。MAVEA122被配置为将阻挡结构穿入射束管线中以阻挡离子束112的一部分。通过阻挡离子束112的一部分，可以有效地从射束管线中去除不期望的同位素。在一些实施例中，MAVEA122位于分解孔120上游。在一些实施例中，MAVEA122位于质量分析器116内，从而MAVEA122将不期望的同位素被磁场展开之后从射束管线中去除。例如，在一些实施例中，将MAVEA122安装在射束导管中，所述射束导管安装在质量分析器AMU磁体的磁极之间。在备选实施例中，MAVEA122可以位于射束管线内在AMU磁体下游的任何其他位置。
在一些实施例中，MAVEA122包括阻挡结构，所述阻挡结构被配置为从质量分析器116的外半径穿入离子束112。通过从质量分析器116的外半径穿入离子束112，MAVEA122可以允许较轻的同位素经过质量分析器孔而阻挡较重的同位素，这是因为质量分析器116的磁场对较轻同位素的弯曲比对较重同位素(即，具有较大原子质量的同位素)的多。例如，质量分析器116对质量为72amu的锗同位素的弯曲比对质量为73或74的同位素的弯曲多，使得72amu的同位素沿着离子束的内曲率半径。因此，通过从外半径穿入离子束112，MAVEA122可以操作用于允许质量为72amu的锗离开质量分析器孔而从射束管线中滤除具有73、74amu的锗同位素。
如本文所述，MAVEA122是与下游的分解孔120分离并且不同的结构。例如，MAVEA122包括能够移入和移出射束管线的移动阻挡结构，而分解孔包括固定结构，所述固定结构位于相对于射束管线的位置处以拒绝具有不适当荷质比的同位素。MAVEA122和/或分解孔120与MAVEA122的组合有效地形成了质量分析器出口孔，所述质量分析器出口孔允许具有期望荷质比的同位素离开质量分析器116。在一个实施例中，分解孔120可以被配置为具有允许多种注入组分(例如，对注入B、P等传统注入组分以及Ge、C等起作用)的相对大的尺寸，而MAVEA122被配置为减小分解孔120的相对大的尺寸。这允许离子注入系统100用于具有不同过滤分辨率需求(例如，对于B具有宽孔，对于Ge具有窄孔)的多种注入组分。
在多种实施例中，离子注入系统100可以包括附加组件。例如，如图1所示，位于质量分析器116下游的磁扫描系统124包括磁扫描元件128和磁或静电聚焦元件126。然后使扫描射束130经过平行器132，平行器132包括两个双极磁体，所述双极磁体使扫描射束130改变其路径，使得扫描射束130与射束轴平行传输而与扫描角度无关。然后终端站106接收向工件136定向的扫描射束。终端站106可以包括在工件位置附近的剂量测定系统138，用于在注入操作之前或注入操作期间的校准测量。
图2示出了离子注入系统200的框图，该框图示出了公开的MAVEA阻挡示例离子束中不期望的同位素的操作。离子注入系统200包括经过位于工件212上游的质量分析器204的示例离子束202。质量分析器204包括：一个或多个原子量单位(amu)磁体204a-204b，配置为当离子束202经过质量分析器204时产生作用于离子束202的磁场。磁场以一定的力(即，F＝v×B，其中F是力，v是带电粒子的速度，B是磁场)作用于离子束202内的带电粒子(例如，注入同位素)，所述力使离子束粒子运动路径弯曲。
由于不同的注入同位素具有不同的质量并因此对于同样的加速度具有不同的动量，所以这种弯曲使离子束202的不同注入同位素在角度θ上展开，其中离子束202的不同角度将主要包含不同的注入同位素。通常，质量分析器的磁场对较重注入同位素的弯曲比对较轻注入同位素的弯曲小(即，具有较大原子质量的同位素将比具有较小原子质量的同位素弯曲得小)。因此，较重的注入同位素将沿着离子束202的外半径，而较轻的注入同位素将沿着离子束202的内半径。例如，离子束202的角度θ1将包含离子束202的最重的同位素，角度θ2将包含比角度θ1内的同位素轻的同位素，角度θ3将包含比角度θ1和θ2内的同位素轻的同位素。
由于质量分析器204根据质量将同位素在角度θ上分离，所以质量分析可变出口孔206可以将阻挡结构插入射束管线中以减小出口孔的尺寸，从而阻挡不期望的注入同位素同时允许选定的注入同位素的较重部分向射束管线下游传播。如图2所示，将质量分析可变出口孔206配置在分解孔208的上游，分解孔208位于质量分析器204的出口处。质量分析可变出口孔206被配置为阻挡离子束202的横截面区域以阻止不期望的注入同位素向射束管线下游传播，同时允许选定的注入同位素向射束管线下游传播。
质量分析可变出口孔206允许将出口孔减小到位于质量分析器204出口处的下游分解孔208的尺寸以下。因此，质量分析可变出口孔206相比于固定尺寸的分解孔208提供了对不期望同位素的更大分辨率过滤。例如，质量分析可变出口孔206被配置为执行对离子束路径的阻挡，这种阻挡将出口孔的尺寸减小到尺寸S2(即，形成截短离子束)。而固定尺寸的分解孔208具有尺寸S1，S1可以大于质量分析可变出口孔206提供的出口孔的尺寸S2。
MAVEA206可以被配置为从一侧或多侧穿入离子束202。例如，在一个实施例中，MAVEA206可以被配置为阻挡离子束202的外半径(即，离子束的“长”传输路径)。这种实施例允许MEVEA206通常去除注入组分的较重同位素。备选地，MEVEA206可以被配置为阻挡离子束202的内半径(即，离子束的“短”传输路径)。这种实施例允许MEVEA206通常去除注入组分的较轻同位素。在另一实施例中，MAVEA206可以被配置为阻挡离子束202外半径和内半径两者，从而去除注入组分的较轻同位素和较重同位素两者。
因此，通过相对于分解孔208控制上游质量分析可变出口孔206的尺寸，质量分析可变出口孔206可以被配置为减小离子束所见的质量分析器出口孔的尺寸。这允许分解孔208具有允许多种注入组分的相对大的尺寸(例如，对注入B、P等传统注入组分起作用)，而上游的质量分析可变出口孔206可以被配置为减小离子束所见的出口孔的尺寸以提供减小的孔尺寸，所述减小的孔尺寸可以从原子质量范围较小的注入组分中去除不期望的组分。
图3示出了包括阻挡结构306(即，阻挡屏)的质量分析可变出口孔，所述阻挡结构306可以通过机械驱动机构304沿着不期望离子的路径移动到离子束302中(例如，以阻挡主要包含不期望的注入同位素的离子束302的横截面区域)。机械驱动机构304被配置为以分级的形式调节离子束302内阻挡结构306的位置。例如，机械驱动机构304可以被配置为将阻挡结构306移入和移出离子束302。在一个实施例中，机械驱动机构304可以包含线性致动器，例如，蜗轮驱动机构。
质量分析器出口孔可以由阻挡结构306和分解孔308组合而成，因此阻挡结构306有效地将分解孔308的尺寸减小到其常规固定值以下。例如，机械驱动机构被配置为插入离子束302的外半径，从而从离子束302中去除不期望的组分。将得到的离子束提供至分解孔308，分解孔308进一步阻挡离子束302的一部分，从而从离子束302中进一步去除不期望的组分。因此，离开分解孔308的离子束302经过了阻挡结构306和分解孔308两者的过滤。
阻挡结构可以包括多种形状、尺寸和材料。在一个实施例中，阻挡结构可以包括基于石墨的材料。
图4A-4B示出了可以用于本文提供的质量分析可变出口孔的示例阻挡屏形状的两个非限制性实施例。
在一个实施例中，如图4A所示，阻挡结构402可以包括楔形结构，所示楔形结构具有远离离子束408而倾斜的倾斜表面404。倾斜表面404被配置为将不期望的同位素406偏转离开离子束408。例如，如图4A所示，楔形阻挡结构从离子束路径的外半径进入离子束408，使得倾斜表面404将不期望的同位素偏转离开离子束408。
在一些附加实施例中，如图4B所示，阻挡结构402可以具有锯齿表面412，所述锯齿表面412被配置为将任何不期望的离子406偏转离开离子束408，使得这些不期望的离子不向射束管线下游传输。例如，如图4B所示，锯齿表面412可以位于阻挡结构402的“顶部”(即，在阻挡结构的最先进入离子束408的部分上)。
在一个实施例中，如图5所示，质量分析器502可以包括射束收集器504，所述射束收集器504被配置为收集被阻挡结构506偏转离开离子束508的不期望的同位素。射束收集器504可以包括腔体，该腔体位于接收从阻挡结构506反射的同位素的位置。例如，如图5所示，射束收集器504位于反射离开阻挡结构506的楔形表面的同位素，所述阻挡结构506的楔形表面被配置为偏转不期望的同位素。通过收集不期望的同位素，射束收集器504确保偏转的所收集的同位素不再次进入射束管线。
在一些实施例中，可以对质量分析可变出口孔下游的一个或多个离子束特性(例如，离子束电流或形状)进行监视。然后可以使用所监视的特性(例如，射束电流或形状)来确定阻挡结构的最优位置。图6示出了离子注入系统600，所述离子注入系统600包括质量分析器602，质量分析器602具有质量分析可变出口孔，质量分析可变出口孔包括由控制单元606控制的阻挡结构610，控制单元606耦合至位于阻挡结构610下游的离子束测量元件604。
在一些实施例中，离子束测量元件604包括配置为通过测量质量分析器602下游位置处离子束的一个或多个特性(例如，射束电流、射束轮廓、射束形状等等)来描述离子束状态的离子束测量元件604。在一个实施例中，离子束测量元件604可以包括射束电流测量元件，如，法拉第笼。在备选实施例中，离子束测量元件604可以包括轮廓仪，所述轮廓仪可以连续穿过轮廓仪路径，从而测量所扫描的射束的轮廓。
将测量的离子束的特性提供至控制单元606。控制单元606被配置为对测量的射束特性进行分析，并选择性地产生对离子束612内阻挡结构的位置进行调节的控制信号SCTRL。在一个实施例中，控制单元606可以被配置为响应于测量的离子束的特性反复改变离子束612内阻挡结构610的位置。在一些实施例中，控制单元606被配置为将测量的射束特性与预定的阈值相比较。如果测量的射束特性大于预定的阈值，则控制信号SCTRL将移动阻挡结构610以增大所阻挡的离子束的横截面区域。如果测量的射束特性小于预定的阈值，则控制信号SCTRL将移动阻挡结构610以减小所阻挡的射束的横截面区域。
在一些实施例中，将控制信号SCTRL提供至机械驱动机构608。机械驱动机构608被配置为通过以逐步的方式将阻挡结构610移入和移出离子束612来控制阻挡结构610的位置，从而将射束电流逐步增大(例如通过阻挡更少的离子束路径)或减小(例如通过阻挡更多的离子束路径)至期望的射束电流(例如，基于预定的阈值)。可以通过观察先前稳定的射束电流同时将阻挡结构610缓慢移入离子束路径直到发现射束电流不可接受的下降(例如，直到离子束电流违背预定的阈值)，来确定阻挡结构610的最终位置。然后可以略微撤回阻挡结构610直到重新获得可接受的最小射束电流。
图7A-7D示出了由耦合至下游射束电流测量设备的控制系统来可变地控制的质量分析可变出口孔的更具体的实施例。图7A-7C示出了在质量分析器射束路径内不同位置处的质量分析出口孔阻挡结构。图7D示出了射束电流(y轴)-时间(x轴)的曲线图以及阻挡的离子束的百分比(y轴)-时间(x轴)的曲线图。
参考图7A，在第一时刻t＝t1，阻挡结构700在离子束702外部。参考图7D，在时刻t1，阻挡的离子束的百分比是零(曲线图704)，离子束电流处于恒定射束电流C1(曲线图706)。
参考图7B，在第二时刻t＝t2，阻挡结构700位于阻挡离子束702一部分的位置。参考图7D，在时刻t2，阻挡的离子束的百分比从t1时刻开始提高(曲线图704)，离子束电流从恒定射束电流C1开始减小(曲线图706)。
参考图7C，在第三时刻t＝t3，阻挡结构700位于阻挡离子束702一部分的位置。参考图7D，在时刻t3，阻挡的离子束的百分比从t2时刻开始提高(曲线图704)，离子束电流从恒定射束电流C1开始进一步减小(曲线图706)。
可以减小所阻挡的离子束路径的半分比，直到测量的离子束电流违背预定的阈值VTH。例如，如图7D所示，在时刻t4，离子束电流(曲线图706)下降到预定阈值VTH以下。当离子束电流违背预定的阈值VTH时，阻挡的离子束的百分比增大，以允许不违背预定阈值VTH的更大的射束电流。
图8示出了从离子束管线中减少离子注入组分的不期望同位素的示例方法800的一个实施例。该方法递增地改变对离子束的一部分加以阻挡的出口孔的尺寸，以防止选定的不期望的同位素组分离开质量分析器。
尽管以下将本文提供的方法(例如方法800和900)示出并描述为一系列动作或事件，然而应理解，所示的这些动作或事件的顺序并不被解释为限制意义。例如，除了本文示出和/或描述的顺序以外，一些动作可以与其他动作或事件以不同的顺序出现和/或同时出现。此外，可能需要并未示出的动作来实现本文公开的一个或多个方面或实施例。此外，本文描述的一个或多个动作可以以一个或多个分开的动作和/或阶段的形式来执行。
在802，产生离子束。离子束包括具有原子质量范围的多个同位素。例如，离子束可以包括跨越质量范围72-74amu的锗同位素。离子束被配置为沿着射束管线传播。
在804，对离子束施加磁场。磁场按照与同位素的质量成反比的方式将离子束内的带电同位素的轨迹弯曲。在一些实施例中，磁场可以包括由质量分析器产生的双极磁场，质量分析器被配置为将具有不同质量的不同同位素弯曲不同的角度。这得到了在角度上展开的离子束，其中离子束的不同横截面区域主要包含不同的注入同位素。
在806，调节质量分析可变出口孔的尺寸。可以按照以下方式调节质量分析可变出口孔的尺寸：阻挡离子束的一部分，以防止同位素的选定组分离开质量分析器单元。在一个实施例中，质量分析可变出口孔可以与分解孔协同工作以动态调节质量分析器出口孔的尺寸。在一个实施例中，可以反复调节质量分析可变出口孔。
图9示出了从离子束中减少离子注入组分的不期望同位素的示例方法900的更详细实施例。
在902，产生包括多个带电同位素的离子束。在一个实施例中，为了产生带电同位素，可以激励要电离的掺杂剂材料的气体内的自由电子。将理解，例如，可以使用任意数目的合适机构来激励自由电子，如，RF或微波激励源、电子束注射源、电磁源和/或在腔室内产生电弧放电的阴极。激励的电子与掺杂剂气体分子碰撞并产生带电同位素。典型地，产生带正电的同位素，尽管本公开也可以应用于产生带负电同位素的系统。
在904，对离子束施加磁场。磁场通过对离子束内的带电粒子施加磁力来将离子束内的同位素弯曲。磁场将根据同位素的质量来弯曲同位素的轨迹，较小质量的同位素弯曲得比较大质量同位素多。
在906，将阻挡结构移入离子束的横截面区域。由于通常利用磁场将不同质量同位素在射束路径角度上展开，所以阻挡离子束的一部分将会大大地减少不期望的同位素同时最小地影响期望的同位素组分。例如，将阻挡结构伸入离子束的外周界将大大地减少重同位素(即，比期望的同位素重的同位素组分的数目)而最小地减少期望的同位素。
在908，测量离子束的一个或多个特性。在一些实施例中，所述一个或多个特性可以包括离子束的射束电流。在一个实施例中，可以利用法拉第笼来测量离子束电流。在一些实施例中，在阻挡结构的下游测量离子束的一个或多个特性。
在910，将测量的射束特性与预定的阈值相比较。如果测量的射束特性没有违背(例如，等于)预定的阈值，则不移动阻挡结构并结束方法。
然而如果测量的射束特性违背(例如，不等于)预定的阈值，则移动阻挡结构。具体地，在912，如果测量的射束特性小于预定的阈值，则将阻挡结构移动到阻挡更大横截面区域的位置。在914，如果测量的射束特性大于预定的阈值，则将阻挡结构移动到阻挡更小横截面区域(例如，小于先前的横截面区域)的位置。
然后在908再次测量一个或多个射束特性(例如，电流密度、轮廓)，重复步骤910-914直到实现阻挡结构的最优位置(即，直到测量的射束特性等于预定的阈值)。
尽管关于特定的方面和实现方式示出和描述了本发明，然而应理解，本领域技术人员在阅读和理解该说明书和附图之后将能够得到等同替换和修改。具体地，关于上述部件(组件、设备、电路、系统等)执行的各种功能，除非另外指出，否则用于描述这种部件的术语(包括对“装置”的引述)旨在对应于执行所述组件的特定功能的任何部件(即，功能等价物)，即便是并未在结构上等同于以本发明的本文所示示例实现方式执行功能的公开结构。对此，还将认识到，本发明包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有用于执行本发明各个方法步骤的计算机可执行指令。此外，尽管仅对于多种实现方式之一公开了本发明的具体特征，然而如果任何给定的或具体的应用可能需要和对其有利，这种特征可以与其他实现方式的一个或多个其他特征相结合。此外，对于在详细描述或权利要求中使用的术语“包含”、“具有”及其变型，这些术语旨在是内含性的，类似于术语“包括”。

Claims (20)

1.一种离子注入系统，包括：
离子源，配置为产生包括沿射束管线传播的多个同位素在内的离子束；
质量分析器，配置为产生磁场，所述磁场基于同位素的荷质比将离子束内相应同位素的轨迹弯曲；
质量分析可变出口孔，配置为将移动阻挡结构插入离子束中，所述移动阻挡结构防止离子束的横截面区域内的同位素向射束管线下游传播；以及
分解孔，包括位于质量分析器的下游并具有固定尺寸的开口，其中将所述开口相对于离子束定位以拒绝不适当荷质比的离子。
2.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，质量分析可变出口孔位于分解孔的上游。
3.根据权利要求2所述的离子注入系统，其中，质量分析可变出口孔位于质量分析器内。
4.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，移动阻挡结构包括：楔形结构，配置为使具有选定荷质比的同位素偏转离开射束管线。
5.根据权利要求4所述的离子注入系统，还包括：
射束收集器，配置为收集被移动阻挡结构偏转离开射束管线的同位素，从而防止所收集的同位素再次进入射束管线。
6.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，移动阻挡结构包括：锯齿表面，配置为使具有选定荷质比的同位素偏转离开射束管线。
7.根据权利要求1所述的离子注入系统，其中，
磁场将相应同位素的轨迹弯曲，使得较重的同位素沿着离子束的内半径定位，较轻的同位素沿着离子束的外半径定位；
移动阻挡结构被配置为从外半径进入离子束以阻挡较重的同位素，或者从内半径进入离子束以阻挡较轻的同位素，而不阻挡要提供给工件的选定注入同位素。
8.根据权利要求1所述的离子注入系统，还包括：
机械驱动机构，配置为动态调节离子束内移动阻挡结构的位置。
9.根据权利要求8所述的离子注入系统，其中，机械驱动机构包括线性致动器。
10.根据权利要求1所述的离子注入系统，还包括：
离子束监视系统，位于质量分析可变出口孔的下游，被配置为测量离子束的一个或多个特性；以及
控制单元，配置为接收所测量的离子束的一个或多个特性，并基于所述一个或多个特性产生控制信号，其中，所述控制信号对离子束横截面内移动阻挡结构的位置进行调节。
11.根据权利要求10所述的离子注入系统，其中，离子束监视系统包括：离子束测量元件，配置为描述离子束的状态。
12.一种分析器射束管线操作链，包括：
离子源，配置为产生包括沿射束管线传播的多个同位素的离子束；
质量分析器，配置为产生磁场，所述磁场基于同位素的荷质比将离子束内相应同位素的轨迹弯曲，以沿着内半径提供较重的同位素而沿着外半径提供较轻的同位素；
质量分析可变出口孔，配置为将使同位素偏转离开射束管线的阻挡结构插入离子束中，其中所述阻挡结构允许一个同位素组分向射束管线下游传播而防止其他质量相近的同位素组分向射束管线下游传播；以及
分解孔，包括位于质量分析器的下游并具有固定尺寸的开口，其中将所述开口相对于离子束定位以拒绝不适当荷质比的离子。
13.根据权利要求12所述的射束管线操作链，还包括：
射束收集器，配置为收集被阻挡结构偏转离开射束管线的同位素，从而防止所收集的同位素再次进入射束管线。
14.根据权利要求12所述的射束管线操作链，其中，阻挡结构包括：楔形结构，配置为使具有选定荷质比的同位素偏转离开射束管线。
15.根据权利要求12所述的射束管线操作链，还包括：
离子束监视系统，位于质量分析可变出口孔的下游，被配置为测量离子束的一个或多个特性；以及
控制单元，配置为接收所测量的离子束的一个或多个特性，并基于所述一个或多个特性产生控制信号，其中，所述控制信号对离子束内阻挡结构的位置进行调节。
16.一种从离子束中去除离子注入组分的不期望同位素的方法，包括：
产生包括多个同位素的离子束，其中所述离子束沿射束管线传播；
对离子束施加磁场，以沿着内半径提供较重的同位素而沿着外半径提供较轻的同位素；以及
将阻挡结构移入离子束的横截面区域，以减小质量分析器出口孔的尺寸，从而允许具有第一质量的同位素向射束管线下游传播而阻挡其他质量相近的同位素向射束管线下游传播。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，阻挡结构被配置为从外半径进入离子束，以阻挡比选定的注入同位素重或轻的同位素。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，阻挡结构包括：楔形结构，配置为使具有选定荷质比的同位素偏转离开射束管线。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
收集被阻挡结构偏转离开射束管线的同位素，以防止离子再次进入射束管线。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：
在阻挡结构的下游的位置处测量离子束的离子束电流；以及
将测量的离子束电流与预定的阈值相比较，其中能够将阻挡结构进一步移入离子束，直到测量的离子束电流违背预定的阈值。
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