CN107078004B - 用于利用电子束处理具有大宽度柔性基板的设备和方法 - Google Patents

Abstract

依据本公开内容，提供一种用于处理基板的带电粒子装置以及用于增加带电粒子装置的提取效率的方法。带电粒子装置包括壳体、狭缝开口以及第二电极。壳体提供第一电极，且具有后壁与前壁。狭缝开口位于壳体内。第二电极配置于壳体内且具有面向狭缝开口的第一侧。第二电极包括一个或多个束成形延伸件，所述束成形延伸件在朝向壳体的前壁的方向上，从第二电极凸出，用以引导带电粒子束通过狭缝开口。

Description

用于利用电子束处理具有大宽度柔性基板的设备和方法

技术领域

本公开内容涉及一种用于处理柔性基板的设备与方法。特别地，本公开内容涉及一种用于利用电子束(electron beam)处理柔性基板的设备与方法。

背景技术

电子源(electron source)是从许多领域所熟知的。举例来说，电子束是用于材料改性(material modification)、表面充电、样品成像，以及其它类似的领域。

现今用于处理大面积基板或腹板(web)，例如制造大面积的箔(foil)、薄膜太阳能电池或其他类似物的制造工艺，倾向增加整体的处理速度，以降低拥有成本(cost ofownership)。此外，为了最大化制造设备的产量，在某些工艺中所可能需要的通过来源提供到基板、箔、片(sheet)或腹板上的能量密度也可能增加。

一般来说，可提供不同类型的带电粒子源，例如电子源。加热电子枪的阴极以增加电子流(electron current)。电子发射功(electron work of emission)取决于温度。对电子枪而言，由具有低电子亲和力(electron affinity)的材料制成的阴极是有利的。电子发射是由阴极高温与电场强度造成的。电子枪通常具有(接地的)壳体，但此壳体对于电子枪的操作并不重要。电子枪在操作时一般不需要工作气体(working gas)。电子枪内的气压具有很小的相关性。

对电子充电电子源(e-charge electron source)而言，电子是经由激发(igniting)和维持在电子源的壳体内的等离子体所产生的。电子是经由电场而被提取并朝向细长狭缝加速。来自等离子体的离子可经由溅射(sputtering)侵蚀阴极表面，而因此，为了得到较长的使用寿命，具有低溅射率的阴极材料是有利的。阴极材料的电子亲和力具有较低的相关性。

典型地，在使用电子源的制造工艺期间，由于电子源的增加的能量消耗，所以增加由该源提供的能量密度可能增加拥有成本。此外，不同尺寸的基板可能需要多个不同尺寸的电子源，这些电子源可被配置在分离的制造腔室中，即，每个制造腔室可适用于特定尺寸的基板。

因此，对用于使用电子源处理柔性基板并同时具有增加的效率和减少的拥有成本的改良的设备与方法，有持续的需求。

发明内容

鉴于上述内容，根据一方面，提出一种用于处理基板的带电粒子装置。带电粒子装置包括第一装置模块，第一装置模块具有壳体、狭缝开口以及第二电极。壳体提供第一电极，且具有后壁与前壁。狭缝开口位于壳体内，使得带电粒子束自壳体内部通过至壳体外部，狭缝开口定义带电粒子装置的长度方向。第二电极配置于壳体内且具有第一侧，第一侧面向狭缝开口。第二电极包括一个或多个束成形延伸件，束成形延伸件在朝向壳体的前壁的方向上，从第二电极的第一侧凸出，用以引导带电粒子束通过狭缝开口。

此外，提出一种用于处理基板的带电粒子系统，此系统包括带电粒子装置以及第二装置模块。带电粒子装置包括如上所述的第一装置模块，其中第一装置模块进一步包括至少一个连接元件，连接元件选自于由用于电力连接的元件、用于气体的连接元件和用于冷却液体的连接元件所组成的群组。第二装置模块包括另一壳体、另一狭缝开口和第二电极的另一部分。所述另一壳体作为第一电极的另一部分，具有另一后壁与另一前壁。所述另一狭缝开口位于另一壳体内，使得带电粒子束从所述另一壳体内部通过至所述另一壳体外部。第二电极的另一部分配置于所述另一壳体内，且具有另一第一侧，所述另一第一侧面向所述另一狭缝开口。第一装置模块的至少一个连接元件连接第二装置模块的对应连接元件，且第二电极的另一部分包括所述一个或多个束成形延伸件的另一部分，所述一个或多个束成形延伸件的另一部分在朝向所述另一壳体的另一前壁的方向上，从第二电极的另一部分的另一第一侧凸出。

再者，提出一种用于增加带电粒子装置的提取效率的方法，此方法包括提供带电粒子装置的步骤，所述带电粒子装置具有壳体、第二电极、狭缝开口与一个或多个束成形延伸件，其中壳体提供第一电极，且壳体具有后壁与前壁，第二电极设置于壳体内，狭缝开口位于壳体内，束成形延伸件在朝向壳体的前壁的方向上，从第二电极凸出；激发等离子体以从带电粒子装置的第二电极产生带电粒子的步骤；以及通过一个或多个束成形延伸件，引导带电粒子束通过带电粒子装置的狭缝开口的步骤。

本公开内容的其他方面、优点与特征将从权利要求书、说明书和所附附图显而易见。

附图说明

上述实施方式中的一些将在下面参考附图的实施方式的描述中被详细地描述，其中：

图1绘示一种依照本文所述的实施方式的带电粒子装置的示意图；

图2绘示一种依照本文所述的另一实施方式的带电粒子装置的示意图；

图3绘示一种依照本文所述的实施方式的图1的带电粒子装置的又一示意图；

图4绘示一种依照本文所述的实施方式的用于处理基板的系统的示意图；

图5绘示一种依照本文所述的实施方式的带电粒子系统的透视图；

图6绘示一种依照本文所述的实施方式的带电粒子装置的透视图；

图7绘示一种依照本文所述的实施方式的带电粒子装置的另一透视图；

图8示意地绘示一种依照本文所述的实施方式的用于增加带电粒子装置的提取效率的方法。

具体实施方式

以下将以各种实施方式并配合附图进行详细说明，这些实施方式中的一个或多个示例将在每个附图中示出。在以下附图的说明中，相同的参考标号代表相同的元件。一般来说，只会描述个别实施方式的不同之处。每个示例是以说明的方式来提供，且不应视为限制。举例来说，作为一个实施方式的部分所绘示或描述的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合使用，以产生又一其他实施方式。本公开内容旨在包括这种修改与变化。

本文所述的实施方式涉及带电粒子装置，尤其涉及线性电子装置与用于增加带电粒子的提取效率(extraction efficiency)的方法，这些可用于多种应用。依据本文的实施方式，来自线性带电粒子装置的带电粒子的良率可增加，以改进现今基板的制造方法，所述基板包括膜、片、箔、腹板和其它类似物。

本文所述的带电粒子装置与方法并非限制于柔性基板的使用，也可同样用于刚性基板的处理。本文使用的词语“基板”可指不可弯曲的基板(例如晶片或玻璃板)以及柔性基板(例如腹板与箔)两者。词语“带电粒子束”、“带电粒子的束”与“束”在文本中可互换使用。

依据本文的实施方式，带电粒子装置被提供用于处理基板，尤其是处理能够移动的基板。带电粒子装置可包括源，用于形成带电粒子的束，用于处理沿着传输方向移动的基板。举例来说，带电粒子装置可形成带电粒子的线性束，例如电子。依据本文的实施方式，带电粒子装置可用于聚合反应，举例来说，聚合反应可在柔性基板上形成聚合物膜。依据本文所述的实施方式，带电粒子源可为电子充电电子源。

此外，依据本文的实施方式，带电粒子装置可适于增加来自带电粒子源的带电粒子的提取效率，所述带电粒子源被投射为朝向基板的带电粒子的束。增加提取效率可包括最小化二次发射(secondary emission)与增加从带电粒子装置至待处理基板的能量传送效率。

再者，依据本文的实施方式，用于处理基板的带电粒子系统可适于包括带电粒子装置，可操作带电粒子装置，带电粒子装置包括一个、两个或更多个带电粒子装置模块，这些带电粒子装置模块可彼此相连。这样的模块系统有利于处理不同尺寸的基板。举例来说，一个带电粒子装置模块可用于处理窄的基板，并且彼此连接的两个、三个或更多个带电粒子装置模块可用于处理更宽的基板。依据本文的实施方式，单一的带电粒子系统可适于处理窄与宽的基板。

依据本文所述的实施方式，提供一种用于增加带电粒子装置的提取效率的方法。此方法可增加从带电粒子装置向待处理基板传输的带电粒子的密度。举例来说，来自带电粒子装置的带电粒子束中的增加的带电粒子密度，可允许带电粒子装置与待处理基板之间增加的距离。依据本文的实施方式，此方法包括通过束成形延伸件(beam shapingextension)，引导来自带电粒子装置的带电粒子束，尤其，通过形成于束成形延伸件与带电粒子装置的阳极之间的电场线，引导带电粒子的束朝向待处理基板。

图1绘示用于处理基板的带电粒子装置100沿着一个方向的横截面的一个界面，此方向垂直于带电粒子装置的纵轴。带电粒子装置的纵轴可定义为进出页面的方向。

依据本文的实施方式，带电粒子装置100可包括壳体110。壳体110可提供第一电极。依据本文的实施方式，第一电极可为阳极(可选择性地接地)。壳体110可具有后壁112与前壁114。壳体110的前壁114与后壁112可通过第一侧壁111与第二侧壁113彼此连接。依据本文的实施方式，第一侧壁111与第二侧壁113可被配置为彼此平行。

在本文的实施方式中，壳体110的前壁114包括提取孔隙(extraction aperture)，该提取孔隙将在下文被称为狭缝开口(slit opening)116。狭缝开口116可适于允许带电粒子束从壳体的内部通过狭缝开口116至壳体的外部。依据本文的实施方式，狭缝开口116可将壳体110的前壁114分为第一前壁部分115与第二前壁部分117。第一前壁部分115与第二前壁部分117相对于对称线101可以是对称的，对称线101被定义为将带电粒子装置100对半平分的平面。举例来说，对称线101可垂直于带电粒子装置100的壳体110的后壁112。狭缝开口116可定义带电粒子装置100的长度方向。在图1所绘示的例示性实施方式中，带电粒子装置100的长度方向可描述为进出页面的方向。

依据本文的实施方式，包括第一前壁部分115和/或第二前壁部分117的壳体110的前壁114可经构造以朝向第二电极120配置。举例来说，第一前壁部分115和/或第二前壁部分117可朝向第二电极120倾斜，尤其，该倾斜具有相邻于狭缝开口的前壁部分的第一端，所述第一段相较于相应的前壁部分的相对端更靠近阴极。一般来说，依据本文的实施方式，在带电粒子装置100的操作期间，等离子体可形成于壳体110内的位于第二电极120与壳体110的前壁114之间的空间102中。此外，依据本文的实施方式，端壁(end walls)(图中未示出)可覆盖带电粒子装置100的壳体的任一端。再者，依据本文的实施方式，带电粒子装置100可包括至少一个连接元件，所述连接元件选自由电力连接元件、气体连接元件和冷却液体连接元件组成的群组。

本文所述的实施方式中，第二电极120可配置于壳体110内。第二电极可为阴极且可包括具有低溅射率但具有高二次电子系数(secondary electron co-efficient)的材料，例如石墨与碳纤维复合材料(carbon fibre composites,CFC)。在本文的实施方式中，第二电极可在平行于带电粒子装置100的长度方向的方向上延伸。

依据本文的实施方式，第二电极120具有至少一个面向壳体110的狭缝开口116的第一侧122(即第二电极的第一侧也可称为第二电极的前侧)。在某些实施方式中，第一侧122可为弯曲的。第一侧122的曲率可增加带电粒子装置100的提取效率。举例来说，第一侧122可远离狭缝开口116弯曲，且可被称为凹陷的第一侧，此举可增加第二电极120的表面积并可有助于将从第二电极发射的带电粒子束朝向狭缝开口116聚焦。第二电极120也可具有第二侧124，第二侧124面向壳体110的后壁112(即第二电极的第二侧也可称为第二电极的后侧)。

依据本文的实施方式，第二电极120具有一个或多个束成形延伸件125、129。束成形延伸件125、129在朝向壳体110的前壁114的方向上，从第二电极120凸出。因此，包括束成形突起的第二电极可具有U形或C形形状。一般来说，所述一个或多个束成形延伸件在平行于第二电极120的纵向的方向上延伸。并非限制本文所述的任一特定实施方式，第二电极可包括单一的束成形延伸件、两个束成形延伸件或更多个束成形延伸件。

依据本文的实施方式，所述一个或多个束成形延伸件125、129可经构造以引导从第二电极120发出的带电粒子束通过狭缝开口116，以进一步增加带电粒子装置100的提取效率。尤其，所述一个或多个束成形延伸件可适于诸如在操作中，形成于所述一个或多个束成形延伸件125、129与带电粒子装置100的壳体110之间的电场线引导电子朝向狭缝开口116，所述电子是由等离子体的离子与第二电极120的交互作用产生的。带电粒子束的例示性轨迹绘示于图1(参见标号105)，此轨迹包括通过空间电荷(space charge)对电子的库仑斥力(Coulomb repulsion)。

在本文的实施方式中，带电粒子装置100的第二电极120可包括第一束成形延伸件125与第二束成形延伸件129。第一束成形延伸件125与第二束成形延伸件129可配置在第二电极120的相对的端部。依据本文的实施方式，第一束成形延伸件和/或第二束成形延伸件可与第二电极一体成型。在本文描述的其他实施方式中，第一束成形延伸件和/或第二束成形延伸件可被单独制造，并在组装第二电极时连接至第二电极。

依据本文的实施方式，所述一个或多个束成形延伸件125、129可具有至少一个第一侧128、132，第一侧128、132可靠近第二电极120的第一侧122而被配置。在本文描述的实施方式中，所述一个或多个束成形延伸件125、129的第一侧128、132可为弯曲的。依据本文描述的的实施方式，所述一个或多个束成形延伸件125、129中的每一个可具有第二侧126、130。所述一个或多个束成形延伸件125、129的第二侧126、130可经构造以分别面向壳体110的第一侧壁111与第二侧壁113。在本文描述的实施方式中，所述一个或多个束成形延伸件125、129的第二侧126、130可配置成平行于壳体110的第一侧壁111与第二侧壁113中的至少一个。

此外，依据本文的实施方式，所述一个或多个束成形延伸件125、129可具有前侧127、131，前侧127、131面向壳体110的前壁114。举例来说，第一束成形延伸件125的前侧127可面向朝向壳体110的第一前侧部分115的方向。第二束成形延伸件129的前侧131可面向朝向壳体110的第二前侧部分117的方向。在本文描述的实施方式中，可形成在所述一个或多个第一侧127、131与所述一个或多个第二侧126、130之间的边缘在操作带电粒子装置100的期间可支持等离子体的激发。再者，所述一个或多个第一侧127、131的取向可平行于第二电极120的第二侧124。

一般来说，第二电极120的一个或多个束成形延伸件125、129可配置为分别与壳体110的第一侧壁111与第二侧壁113隔开。在所述一个或多个束成形延伸件125、129的一个或多个第二侧126、130与壳体110的第一侧壁111和/或第二侧壁113之间的空间内可分别形成有暗区(dark space)。在本文的实施方式中，第二电极120也可与壳体110的后壁112隔开，使得在第二电极120的第二侧124与壳体110的后壁112之间的空间内形成暗区。

依据本文的实施方式，暗区可防止等离子体产生，由于此举减少了在带电粒子装置100的壳体内不需要的空间中形成等离子体，因此可增加带电粒子装置100的能量效率。暗区有助于整体提高带电粒子装置100的能量效率的进一步的有益效果在于，可防止由于壳体过热造成的能量损失。

依据本文的实施方式，带电粒子装置100可包括用于冷却壳体110的冷却系统，冷却系统可进一步增进带电粒子装置100的能量效率。举例来说，可配置冷却系统150来冷却壳体110的后壁112，冷却系统150包括至少一个通道以容纳冷却液体)。依据本文的实施方式，冷却系统可与壳体110一体成型。依据本文的其他实施方式，举例来说，冷却系统可至少部分地形成在壳体110的后壁112内。

并非用于限制本文所述的任何特定的实施方式，冷却系统可经构造以冷却壳体110的第一侧壁111、第二侧壁113与前壁114中的至少一个(包括第一前壁部分115和/或第二前壁部分117)。为了冷却壳体110的第一前壁111、第二前壁113、第一前壁部分115和第二前壁部分117中的至少一个，可在壳体110的第一前壁111、第二前壁113、第一前壁部分115和第二前壁部分117中的每一个内分别提供一个或多个通道，以容纳冷却液体。

图2绘示用于处理基板的带电粒子装置200的沿着一个方向的横截面的一个截面，此方向垂直于带电粒子装置的纵轴。带电粒子装置的纵轴可定义为进出页面的方向。

依据本文的实施方式，带电粒子装置200具有与图1所示的带电粒子装置100类似的配置。举例来说，带电粒子装置200包括壳体210，可提供第一电极。依据本文的实施方式，第一电极可为阳极(可选择性地接地)。壳体210可具有后壁212与前壁214。壳体210的前壁214与后壁212可通过第一侧壁211与第二侧壁213彼此连接。依据本文的实施方式，第一侧壁211与第二侧壁213可彼此平行。

在本文描述的实施方式中，壳体210的前壁214可包括提取孔隙，下文该提取孔隙将称为开口部或狭缝开口216。狭缝开口216可适于使得带电粒子束从壳体的内部通过狭缝开口216至壳体的外部。依据本文的实施方式，狭缝开口216可将壳体210的前壁214分为第一前壁部分215与第二前壁部分217。第一前壁部分215与第二前壁部分217相对于对称线201可以是对称的，对称线201定义为将带电粒子装置200对半平分的平面。举例来说，对称线201可垂直于带电粒子装置200的壳体210的后壁212。狭缝开口216可定义带电粒子装置200的长度方向。在图2所绘示的实施方式中，带电粒子装置200的长度方向可描述为进出页面的方向。

依据本文的实施方式，包括第一前壁部分215和/或第二前壁部分217的壳体210的前壁214可经构造以朝向第二电极220。举例来说，第一前壁部分215和/或第二前壁部分217可朝向第二电极220倾斜。一般来说，依据本文的实施方式，在操作带电粒子装置200的期间，等离子体可形成于壳体210内的空间202中。

本文所述的实施方式中，第二电极220可配置于壳体210内。第二电极可为阴极且可包括具有低溅射率但具有高二次电子系数的材料。依据不同的实施方式，举例来说，阳极可由例如铜、铝、钢、前述材料的混合物和其它类似的的材料制成。依据可与本文所述的其它实施方式结合的不同的实施方式，，阴极可包括选自以下群组的材料：钢、不锈钢、铜、铝、石墨、碳纤维复合材料、前述材料的复合物、或前述材料的混合物。在本文的实施方式中，第二电极可在平行于带电粒子装置200的长度方向的方向上延伸。

类似于图1所绘示的实施方式，带电粒子装置200可包括用于冷却壳体210的冷却系统。举例来说，可配置冷却系统250以冷却壳体210的后壁212，冷却系统250包括至少一个通道以容纳冷却液体。依据本文的实施方式，冷却系统可与壳体210一体成型。依据本文的其他实施方式，冷却系统举例来说可至少部分地形成于壳体210的后壁212内。

第二电极220具有至少一个面向壳体210的狭缝开口216的第一侧222。在本文的实施方式中，第一侧222可为弯曲的。第一侧222的曲率可增加带电粒子装置200的提取效率。举例来说，第一侧222可远离狭缝开口216而弯曲，且可被称为凹陷的第一侧。第二电极220也可具有面向壳体210的后壁212的第二侧224。

依据本文的实施方式，第二电极220具有一个或多个束成形延伸件225、229。所述一个或多个束成形延伸件225、229在朝向壳体210的前壁214的方向上，从第二电极220凸出。一般来说，所述一个或多个成行延伸件可沿着平行于第二电极220的纵轴方向的方向延伸。

类似于参照图1所述的一个或多个束成形延伸件，图2所绘示的实施方式的一个或多个束成形延伸件可经构造以引导从第二电极220发出的带电粒子束通过狭缝开口216，以增加带电粒子装置200的提取效率。尤其，此一个或多个束成形延伸件可适于诸如在操作过程中，形成于所述一个或多个束成形延伸件225、229与带电粒子装置200的壳体210之间的电场线引导电子朝向狭缝开口216，所述电子是通过等离子体的离子与第二电极220的交互作用而产生的。带电粒子束轨迹的例绘示于图2(参见标号205)，此轨迹包括通过空间电荷对电子的库仑斥力。

在本文的实施方式中，带电粒子装置200的第二电极220可包括第一束成形延伸件225与第二束成形延伸件229。第一束成形延伸件225与第二束成形延伸件229可配置在第二电极220的相对的端部。依据本文的实施方式，第一束成形延伸件225与第二束成形延伸件229中的至少一个可与第二电极220一体成型。在本文描述的其他实施方式中，第一束成形延伸件225与第二束成形延伸件229中的至少一个可单独制造，并在组装第二电极220时连接至第二电极220。

依据本文描述的实施方式，所述一个或多个束成形延伸件225、229可具有至少一个第一侧228、232，第一侧228、232可靠近第二电极220的第一侧222而配置。在本文描述的实施方式中，所述一个或多个束成形延伸件225、229的第一侧228、232可为弯曲的。依据本文的实施方式，所述一个或多个束成形延伸件225、229中的每一个可具有第二侧226、230。所述一个或多个束成形延伸件225、229的第二侧226与230可经构造以分别面向壳体210的第一侧壁211与第二侧壁213。在本文描述的实施方式中，所述一个或多个束成形延伸件225、229的第二侧226、230可配置为与壳体210的第一侧壁211与第二侧壁213中的至少一个平行，或在±20°的角度内。

本文所述的实施方式中，第一束成形延伸件225的第一侧228可以是倾斜的，例如，第一侧228可相对于壳体210的第一侧壁211与第二侧壁213中的至少一个是倾斜的。举例来说，在平行于第一束成形延伸件225的第一侧228延伸的直线与平行于壳体210的第一侧壁211延伸的直线之间形成的锐角(α’)可介于5°至85°之间，例如为35°、45°或55°。或者，第一束成形延伸件225的第一侧228的倾斜可定义为相对于带电粒子束207的纵轴的倾斜。举例来说，在平行于第一束成形延伸件225的第一侧228延伸的直线与带电粒子束207的纵轴之间的锐角(α”)可介于5°至85°之间，例如为35°、45°或55°。依据本文的实施方式，类似地，第二束成形延伸件229的第一侧232例如可相对于壳体210的第一侧壁211与第二侧壁213中的至少一个是倾斜的。举例来说，在平行于第二束成形延伸件229的第一侧232延伸的直线与平行于壳体210的第二侧壁213延伸的直线之间的锐角(α”’)可介于5°至85°之间，例如为35°、45°或55°。或者，第二束成形延伸件229的第一侧232的倾斜可定义为相对于带电粒子束207的纵轴的倾斜。举例来说，形成在平行于第二束成形延伸件229的第一侧232延伸的直线与带电粒子束207的纵轴之间的锐角(α””)可介于5°至85°之间，例如为35°、45°或55°。

此外，在本文的实施方式中，第一束成形延伸件225的第一侧228与第二侧226可彼此相邻。第一侧228与第二侧226可在它们相交的点形成边缘。类似地，第二束成形延伸件229的第一侧232与第二侧230可彼此相邻。第一侧232与第二侧230可在它们相交的点形成边缘。形成在第一束成形延伸件225的第一侧228与第二侧226之间的边缘的小曲率半径以及形成于第二束成形延伸件229的第一侧232与第二侧230之间的边缘的小曲率半径，在操作带电粒子装置200的期间可支持等离子体的激发。

一般来说，第二电极220的一个或多个束成形延伸件225、229可配置为分别与壳体210的第一侧壁211与第二侧壁213隔开。在所述一个或多个束成形延伸件225、229的一个或多个第二侧226、230与壳体210的第一侧壁211和/或第二侧壁213之间的空间内可形成有暗区。在本文的实施方式中，第二电极220也可与壳体210的后壁212隔开，使得在第二侧224与壳体210的后壁212之间的空间内形成暗区。

为了更清楚描述依照本文所述的实施方式的带电粒子装置，图3绘示如图1所示的带电粒子装置100相同的截面。一般来说，图3是有关于图1所示的实施方式。然而，特征的尺寸和它们彼此的关系也可应用于本文所述的其他实施方式，特别是，举例来说，可应用于图2所绘示的实施方式。此外，图中所示的带电粒子装置的几何形状，尤其是例如图1与图2所绘示的截面图描绘的依据本文的实施方式的带电粒子装置的范例。图中所绘示的特定几何形状并非用于以任何方式限定本公开内容的范围。具有不同几何形状的带电粒子装置的进一步的调整也涵盖在本公开内容的范围之内。

一般来说，带电粒子装置100的宽度304大于30mm，举例来说，可介于30至80mm，例如是50mm。带电粒子装置100的高度301大于70mm，举例来说，可介于70至130mm，例如是100mm。此外，第二电极的高度302大于30mm，举例来说，可介于30至50mm，例如是40mm。再者，狭缝开口116的高度303或尺寸可大于2mm，举例来说，可介于2至10mm，例如是6mm。

图3进一步绘示了在投影面310上的带电粒子装置100的平行投影309。投影面可作为一维空间中的坐标系。壳体110的后壁112的宽度例如可被定义为沿着投影面310的长度311。依据本文的实施方式，长度311可大于3mm，举例来说，可介于3至30mm，例如是10mm。一般来说，依据本文的实施方式，暗区将壳体110的后壁112与第二电极120分开。暗区可具有被定义为沿着投影面310的长度312的宽度。长度312可大于2mm，举例来说，可介于2至10mm，例如是5mm。第二电极120可具有被定义为沿着投影面310的长度313的宽度。长度313可大于5mm，举例来说，可介于5至30mm，例如是10mm。一个或多个束成形延伸件125、129在朝向前壁的方向上，具体说是朝向壳体110的第一前壁部分115和/或第二前壁部分117的方向上，可从第二电极120凸出长度314。长度314可大于2mm，举例来说，可介于2至20mm，例如是5mm。并非用于限制本文的任何特定实施方式，每个束成形延伸件可在朝向壳体的前壁的方向上从第二电极凸出不同的长度314。

进一步依据本文的实施方式，第一束成形延伸件125和/或第二束成形延伸件129相对于壳体110的前壁部分之间的最短距离可定义为长度315。依据本文的实施方式，长度315可大于10mm，举例来说，可介于10至60mm，例如是30mm。本文所述的实施方式中，相对于一个或多个束成形延伸件125、129的壳体110的前壁的最远与最近点之间的沿着投影面310的长度316可大于0mm，举例来说，可介于0至30mm，例如是15mm。

图4绘示一种依据本文描述的实施方式的用于处理基板的系统的示意图。系统400包括具有阴极与阳极的带电粒子装置100，阳极由壳体110所提供，壳体110具有狭缝开口116，狭缝开口116位于带电粒子装置100的前表面。尤其，依据本文的实施方式，用于处理基板的系统400可包括前述带电粒子装置100、200(见图1、图2与图3)的任一种，且并不限本文所述的任何特定的带电粒子装置或带电粒子系统。

可通过电连接410向阴极提供高压，电连接410可穿过隔离阴极支撑件422。依据又一实施方式，隔离阴极支撑件422可以气密封方式而被提供，使可维持壳体110内外的气压差。壳体可接地，以为阳极提供接地电位。阴极与阳极之间的电压可导致壳体110内的空间102中等离子体的产生。带电粒子(例如从等离子体中产生的电子)可朝向阳极加速。朝向阴极的前端部分加速的电子可作为电子束通过开口116离开带电粒子装置100。

依据本文的实施方式，除了一个或多个隔离阴极支撑件以外，阴极可通过一个或多个电性绝缘的阴极支撑件连接至带电粒子装置的壳体的后壁，例如两个、三个、四个或更多的电性绝缘阴极支撑件。依据本文的实施方式，本文中的一个或多个电性绝缘阴极支撑件可支撑阴极，并确保在平行于带电粒子装置的长度方向的方向上，在阴极与壳体的后壁之间具有相等的空间。这样可确保在阴极与壳体的后壁之间提供有预定的暗区。在本文的实施方式中，所述一个或多个电性绝缘阴极支撑件，例如可由穿过壳体的后壁的孔被引导。所述一个或多个电性绝缘阴极支撑件可配置成能够移动的(例如弹簧式的(spring-loaded))，以允许阴极的热膨胀，尤其是为了允许阴极在平行于带电粒子装置的长度方向的方向上的线性热膨胀。

依据某些实施方式，用于向阴极(第二电极120)提供电压的电源可适于可控地提供例如介于-5kV至-30kV之间的电压，典型地介于-5kV至-14kV。阴极可安装于壳体110内，并可与壳体110分离。典型地，阴极可与壳体110分隔一段距离，该距离足够大以减少或防止电弧(arcing)，也可例如介于2至12mm，典型地介于3至8mm，例如介于4至5mm。依据本文描述的实施方式，阴极与壳体之间的分隔空间可经选择而足够大，以防止电弧，并足够小以减少或防止在阴极与壳体之间的不希望产生气体放电(gas discharge)的区域发生气体放电，举例来说，位于阴极与带电粒子装置100的狭缝开口116之间的阴极前方区域以外的区域。

如同参照图1所简单描述的那样，依据本文的实施方式，阴极的形状可包括面向狭缝开口116的凹陷的前部分。该凹陷的部分可有利于将在阴极附近产生的带电粒子的初始速度更好地指向壳体的前端，且尤其朝向带电粒子装置100的狭缝开口116。

像是例如氩气的惰性气体、氮气、氧气、前述气体的混合物和其它类似气体的气体可经由气体导管430从气槽470通过一个或多个阀472提供到壳体110中，以产生等离子体。一般来说，壳体内的气压可介于10^-3mbar至100mbar之间。此外，依据本文描述的一些实施方式，在气体供应中可使用一个或多个下述元件：气体导管、阀、气槽和其它类似元件，用于提供像是例如氩气的惰性气体、氮气、氧气、前述气体的混合物和其它类似气体的气体进入带电粒子装置的壳体。依据与其他实施方式组合而可产生的进一步的实施方式，可提供至少两个或甚至至少七个气体供应。所述两个或更多个气体供应可典型地共享部件(例如气槽、从气槽到气体分配器的气体导管和/或阀)。

如箭头474所示，一个或多个阀472可被控制器490控制。依据本文所述的一些可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，可在介于1至10msec的反应时间内控制所述一个或多个阀472。举例来说，在阴极与阳极间发生电弧的情况下，可实现有利地快速反应。

一般来说，电流与电子束强度可通过提供至等离子体区域中的气体量来控制。提供至线性电子源的电流可与经由电子发射提供的电流成正比。举例来说，若需要降低电流，可控制一个或多个阀472，使等离子体区域内的气体量减少。

可通过电源480提供阴极高电压。依据某些实施方式，控制器490测量从固定电压源提供至阴极的电流，此可由图4中的箭头495来表示。此外，如箭头482所示，电压供应可包括诸如传感器的检测装置。依据本文的实施方式，例如检测装置可为电弧控制。若电弧发生在阴极与阳极之间，电流可能会出现快速增加，这可被电源480的电弧抑制工具检测到。依据一些可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，电压供应可适于在毫秒范围内关闭与开启，例如介于1msec至10msec。一般来说，反应时间可取决于基板沿着电子源移动的速度。因此，对于非常快速移动的基板而言，反应时间甚至可能会更快，或者，当基板没有移动或仅仅缓慢移动时，反应时间可能会更慢。若电弧发生，电源480可被立即关闭，并在电弧消失后立即被再次开启。一方面，此举允许了线性电子源的稳定操作。另一方面，该操作可以是准连续的(quasi-continuous)。若线性电子源应用于目标为快速移动的腹板、箔和其它类似物是，这是尤其重要的。

依据本文的实施方式，主控制单元492可为提供电流与电压的预定值，主控制单元492可具有显示装置491与输入装置493(例如键盘、鼠标、触摸屏或其他类似物)。如箭头494所示，预定电流(即电子束强度)可被提供至控制器490。例如，控制器490可测量目前的电流，并当目前的电流和预定电流不一致时调整气流。如图4的箭头484所示，主控制单元492可进一步提供电压预定值至可变电源480。类似地，如箭头496所示，控制器490可提供电压计算值至可变电源480。在阴极与阳极之间提供的电压可用于影响发射的电子的能量。在系统400的正常操作期间，电源480可将阴极(第二电极120)设定为介于-3至-30kV的固定电位，典型地介于-5至-10kV，例如为-10kV。由于阳极可接地，可在阴极与阳极之间施加固定电压。

依据本文的实施方式，图4所示的系统400可进一步包括冷却系统，冷却系统可具有例如温度传感器、热交换器与用于循环冷却液体(图中未示出)的泵。冷却液体可从冷却液体槽460，经由冷却液体导管467通过一个或多个阀462至壳体110。一般来说，如箭头464所示，所述一个或多个阀462可被控制器490控制。

依据本文的实施方式，主控制单元492可为冷却系统提供预定温度值。如箭头494所示，此预定温度值可提供至控制器490。例如，控制器490可测量当前的温度，且在当前的温度与预定温度不一致的情况下调整冷却液体流率。

图5绘示一种依据本文的实施方式的带电粒子系统的透视图。带电粒子系统500可为模块化的，这便于处理、组装与维修带电粒子装置。举例来说，带电粒子系统500可包括第一装置模块170与第二装置模块180。在本文所述的实施方式中，例如，第一装置模块170可包括参照图1与图2中任一个所示的实施方式的任何一个或多个特征。类似地，第二装置模块180也可包括参照图1与图2所示的实施方式中任一个所描述的任何一个或多个特征。

举例来说，依据本文的实施方式，第一装置模块170可包括第一壳体部分，所述第一壳体部分可提供第一电极的第一部分。依据本文的实施方式，第一电极可为阳极(可选择性地接地)。第一壳体部分可具有后壁部分与前壁部分114。第一壳体部分的前壁部分114与后壁部分112可通过第一侧壁部分111与第二侧壁部分113彼此连接。依据本文的实施方式，第一侧壁部分111与第二侧壁部分113可彼此平行。

在本文的实施方式中，第一壳体部分的前壁部分114可包括第一狭缝开口部分。第一狭缝开口部分可适于使带电粒子束从壳体的内部通过第一狭缝开口部分至壳体的外部。依据本文的实施方式，第一狭缝开口部分116可将第一壳体部分的前壁部分114分为第一前壁部分115与第二前壁部分117。

依据本文的实施方式，第一装置模块170进一步包括第二电极的第一部分，所述第二电极的第一部分配置于第一壳体部分内。基于图5所示的第一装置模块170的透视图，并未绘示第二电极的第一部分。依据本文的实施方式，包括第一前壁部分115和/或第二前壁部分117的第一壳体部分的前壁部分114可经构造以朝向第二电极的第一部分。举例来说，第一前壁部分115和/或第二前壁部分117可朝向第二电极的第一部分倾斜。

依据本文的实施方式，图5所示的实施方式的第一装置模块170包括参照图1所示的带电粒子装置100的实施方式中描述的任一个或多个特征。尤其，如参照图1所示的带电粒子装置100的实施方式所描述，第一装置模块170可包括一个或多个束成形延伸件的第一部分，并选择性地包括冷却系统。

依据本文的实施方式，图5所示的实施方式的第一装置模块170可进一步包括至少一个连接元件，所述连接元件选自以下元件组成的群组：用于电力的连接元件172、用于气体的连接元件174和用于冷却液体的连接元件173。所述至少一个连接元件可在操作带电粒子系统的期间提供电力、气体和冷却液体。

在本文描述的实施方式中，带电粒子系统500可进一步包括第二装置模块180。第二装置模块180可包括另一壳体510，所述另一壳体510可提供第一电极的另一部分。依据本文的实施方式，第一电极的另一部分可为阳极(可选择性地接地)。所述另一壳体510可具有另一后壁512与另一前壁514。所述另一壳体510的另一前壁514与另一后壁512可通过另一第一侧壁511与另一第二侧壁513彼此连接。依据本文的实施方式，所述另一第一侧壁511与另一第二侧壁513可彼此平行。

在本文描述的实施方式中，所述另一壳体510的另一前壁514可包括另一狭缝开口516。所述另一狭缝开口516可适于使带电粒子束从所述另一壳体的内部通过另一狭缝开口516至所述另一壳体的外部。依据本文的实施方式，所述另一狭缝开口516可将所述另一壳体510的另一前壁514分为另一第一前壁部分515与另一第二前壁部分517。

依据本文描述的实施方式，第二装置模块180可进一步包括第二电极120的另一部分520，所述第二电极120的另一部分520配置于所述另一壳体510内。依据本文的实施方式，包括所述另一第一前壁部分515和/或所述另一第二前壁部分517的另一壳体510的前壁514可经构造以朝向第二电极120的另一部分520。举例来说，所述另一第一前壁部分515和/或所述另一第二前壁部分517可朝向第二电极120的另一部分520倾斜。

依据本文的实施方式，图5所示的实施方式的第二装置模块180包括参照图1所示实施方式的带电粒子装置100描述的任一个或多个特征。尤其，如参照图1所示的带电粒子装置100的实施方式所描述，第二装置模块180可包括另外一个或多个束成形延伸件525、529，并选择性地包括冷却系统(图5未示出)。

依据本文的实施方式，图5所示实施方式的第二装置模块180可进一步包括至少一个连接元件，连接元件选自以下元件组成的群组：用于电力的连接元件182、用于气体的连接元件184和用于冷却液体的连接元件183。所述至少一个连接元件可在操作带电粒子系统的期间提供电力、气体和冷却液体。

在本文的实施方式中，第一装置模块170与第二装置模块180可经构造使得彼此可拆卸(releasable)的连接。举例来说，第一装置模块与第二装置模块可借助连接盘540使得彼此可移动地连接，连接盘540通过连接工具(例如为多个螺丝)固定在第一装置模块与第二装置模块上。

依据本文描述的实施方式，第一装置模块170的所述至少一个连接元件172、173、174可与第二装置模块180的相应连接元件182、183、184连接。举例来说，第一装置模块的用于冷却液体的连接元件可包括连接器，适于与第二装置模块的用于冷却液体的相应连接元件产生密封连接。

此外，依据本文的实施方式，第一装置模块的用于电力的连接元件可包括弹簧式的连接套管，适于与第二装置模块的用于电力的相应连接元件产生电性连接。所述弹簧式的连接套管可包括管体与弹簧。例如，管体可包括石墨，例如，弹簧可包括耐热钢。一般来说，依据本文的实施方式，所述弹簧式的连接套管可配置为连接第二电极与第二电极的另一部分。

依据本文的实施方式，第一装置模块与第二装置模块在长度方向550上可具有不同的长度。一般来说，依据本文的实施方式，端板(end plate)171可安装在带电粒子系统的每一端。一旦彼此连接，第一装置模块与第二装置模块可形成带电粒子系统，所述带电粒子系统包括连续的狭缝开口，用于形成连续的带电粒子束，例如连续且均匀的带电粒子束。带电粒子系统也可具有下列元件中的至少一个：连续的壳体、连续的第二电极和连续的一个或多个束成形延伸件。

依据本文的实施方式，模块化的带电粒子系统可包括多于两个的装置模块，例如三个、四个、五个或六个装置模块，这些装置模块配置在长度方向上。由于独立装置模块之间简单且可拆卸的连接方式，带电粒子系统可容易地适于处理不同宽度的基板，而不需要替换整个系统。并非限于本文任一个特定的实施方式，参照图1与图2所示的实施方式同样可形成参照上文图5所描述的模块化带电粒子系统。特别地，每个装置模块可分别具有参照图1与图2所示实施方式所描述的元件。

图6与图7绘示依据本文的实施方式的带电粒子装置600。带电粒子装置600可包括壳体610。壳体610可包括后壁612与前壁，所述前壁可包括第一前壁部分615与第二前壁部分617。壳体610的前壁与后壁612可通过第一侧壁611与第二侧壁613彼此连接。依据本文的实施方式，第一侧壁611与第二侧壁613可彼此平行。

可在第一前壁部分615与第二前壁部分617之间配置狭缝开口。此外，带电粒子装置600可包括第二电极620，第二电极620配置于壳体610内。

依据本文的实施方式，带电粒子装置可包括衔接元件(articulation element)。举例来说，第一侧壁611可以可移动的附接于后壁612，且/或第二侧壁613可以可移动的附接于后壁612。例如，衔接元件660可可为铰链接合件(hinge-joint)。衔接元件660可允许第一侧壁611和/或第二侧壁613分别从第一侧壁611和/或第二侧壁613的操作位置旋转30位至180置。举例来说，依据本文的实施方式，衔接元件可允许至少45接或至少90少的旋转，例如以提供容易进入带电粒子装置内部的方式，用于至少部分地交换第二电极620的第一部分。并非限于本文的任一特定实施方式，参照图6与图7所述的衔接元件可配置于参照图1、图2与图5的任一个实施方式中。

图8示意地绘示一种依据本文的实施方式的用于增加带电粒子装置的提取效率的方法。一般来说，此方法可与本文所述的任一种带电粒子装置和/或带电粒子系统一起实施。

举例来说，依据一个实施方式，此方法800可包括810提供带电粒子装置的步骤，所述带电粒子装置具有壳体、第二电极、狭缝开口以及一个或多个束成形延伸件；其中壳体提供第一电极，且具有后壁与前壁；第二电极配置于壳体内；狭缝开口位于壳体内；一个或多个束成形延伸件在朝向壳体的前壁部分的方向上从第二电极凸出。此方法进一步包括820激发等离子体的步骤，用于从带电粒子装置的第二电极产生带电粒子，以及830通过一个或多个束成形延伸件引导带电粒子束通过带电粒子装置的狭缝开口的步骤。

依据本文的实施方式，引导带电粒子束的步骤可包括通过一个或多个束成形延伸件，使带电粒子束朝向狭缝开口聚焦。可选地，引导带电粒子束的步骤可包括经由电场，来通过一个或多个束成形延伸件，使带电粒子束朝向狭缝开口聚焦。

在本文更进一步的实施方式中，用于增加带电粒子装置的提取效率的方法可包括基于带电粒子束与电场线的交互作用，使带电粒子束朝向狭缝开口聚焦的步骤，所述电场线形成在一个或多个束成形延伸件与壳体的前壁之间。此外，用于增加带电粒子装置的提取效率的方法可通过降低二次发射以提高第二电极(例如阴极)的寿命。

虽然本公开内容的各种实施方式的特定特征可能绘示于某些附图中但未绘示于其他附图中，但此仅为了便于描述。一附图的任何特征可与任何其他附图的任何特征结合而被参考和/或请求保护。

本书面描述使用示例以公开本公开内容，包括了最佳方式，并且也使得熟悉本领域的普通技术人员能够实践所描述的主题内容，所述主题内容包括制造和使用任何装置或系统，并执行任何合并的方法。虽然全文已经公开了各种具体实施方式，但熟悉本领域的普通技术人员可以认识到权利要求的精神和保护范围允许等效的修改。特别是，上述实施方式中相互不排他的特种可彼此组合。本发明的专利保护范围是由权利要求书所界定，并且可包括熟悉本领域的普通技术人员可想到的那些修改和其它示例。如果某些其它示例具有与权利要求书的文字语言没有区别的结构元件，或包括与权利要求书的文字语言没有实质差异的等同结构元件，那么这些示例也意欲涵盖在权利要求书的保护范围内。

Claims (19)

1.一种用于处理基板的带电粒子装置，所述带电粒子装置包括第一装置模块，所述第一装置模块具有：

壳体，所述壳体提供第一电极，所述壳体具有后壁与前壁；

狭缝开口，所述狭缝开口位于所述壳体内，使得带电粒子束从所述壳体的内部通过至所述壳体的外部，所述狭缝开口定义所述带电粒子装置的长度方向；以及

第二电极，所述第二电极配置于所述壳体内，且具有面向所述狭缝开口的第一侧，

其中所述第二电极包括一个或多个束成形延伸件，所述束成形延伸件在朝向所述壳体的所述前壁的方向上，从所述第二电极的所述第一侧凸出，用以引导所述带电粒子束通过所述狭缝开口，并且

其中所述第一装置模块能够连接至第二装置模块，使得所述第一装置模块的所述狭缝开口和所述第二装置模块的另一狭缝开口形成连续的狭缝开口。

2.如权利要求1所述的带电粒子装置，其中所述一个或多个束成形延伸件在与所述第二电极的纵向方向平行的方向上延伸。

3.如权利要求1所述的带电粒子装置，其中所述一个或多个束成形延伸件在朝向所述壳体的所述前壁的方向上，从所述第二电极的所述第一侧凸出至少2mm。

4.如权利要求2所述的带电粒子装置，其中所述一个或多个束成形延伸件在朝向所述壳体的所述前壁的方向上，从所述第二电极的所述第一侧凸出至少2mm。

5.如权利要求1至4的任一项所述的带电粒子装置，进一步包括冷却系统，用于冷却所述带电粒子装置的所述壳体。

6.如权利要求5所述的带电粒子装置，其中所述冷却系统与所述壳体是一体成型的。

7.如权利要求6所述的带电粒子装置，其中所述冷却系统是至少部分地一体成型在所述壳体的所述后壁中。

8.如权利要求1至4的任一项所述的带电粒子装置，其中面向所述狭缝开口的所述第二电极的所述第一侧是弯曲的。

9.如权利要求1至4的任一项所述的带电粒子装置，其中所述壳体的所述前壁被配置成在朝向所述第二电极的所述第一侧的方向上是倾斜的。

10.如权利要求1至4的任一项所述的带电粒子装置，其中从所述第二电极的所述第一侧延伸的所述一个或多个束成形延伸件的一侧被配置成平行于所述带电粒子束的纵轴。

11.如权利要求1至4的任一项所述的带电粒子装置，其中从所述第二电极的所述第一侧延伸的所述一个或多个束成形延伸件的一侧被配置成与所述带电粒子束的纵轴的夹角为5°至85°。

12.一种用于处理基板的带电粒子系统，所述系统包括：

带电粒子装置，所述带电粒子装置包括如权利要求1至4的任一项所述的第一装置模块，其中所述第一装置模块进一步包括至少一个连接元件，所述连接元件选自于由用于电力的连接元件、用于气体的连接元件及用于冷却液体的连接元件所组成的群组；以及

所述第二装置模块连接至所述第一装置模块，其中所述第二装置模块包括：

另一壳体，所述另一壳体作为所述第一电极的另一部分，所述另一壳体具有另一后壁与另一前壁；

另一狭缝开口，所述另一狭缝开口位于所述另一壳体内，使得所述带电粒子束从所述另一壳体的内部通过至所述另一壳体的外部，并且所述另一狭缝开口与所述第一装置模块的所述狭缝开口形成连续的狭缝；以及

所述第二电极的另一部分，所述第二电极的所述另一部分配置于所述另一壳体内，且具有另一第一侧，所述另一第一侧面向所述另一狭缝开口，

其中所述第一装置模块的所述至少一个连接元件连接所述第二装置模块的对应连接元件，且其中所述第二电极的所述另一部分包括所述一个或多个束成形延伸件的另一部分，所述一个或多个束成形延伸件的所述另一部分在朝向所述另一壳体的所述另一前壁的方向上，从所述第二电极的所述另一部分的所述另一第一侧凸出。

13.如权利要求12所述的带电粒子系统，其中所述第一装置模块与所述第二装置模块经配置使得进入所述狭缝开口与所述另一狭缝开口的所述带电粒子束为连续带电粒子束。

14.如权利要求12所述的带电粒子系统，其中所述第一装置模块与所述第二装置模块在所述长度方向具有不同的长度。

15.如权利要求13所述的带电粒子系统，其中所述第一装置模块与所述第二装置模块在所述长度方向具有不同的长度。

16.一种用于增加带电粒子装置的提取效率的方法，所述方法包括以下步骤：

提供如权利要求1至4的任一项所述的带电粒子装置，所述带电粒子装置具有：

壳体，所述壳体提供第一电极，所述壳体具有后壁与前壁；

第二电极，所述第二电极设置于所述壳体内；

狭缝开口，所述狭缝开口位于所述壳体内；以及

一个或多个束成形延伸件，所述一个或多个束成形延伸件在朝向所述壳体的所述前壁的方向上，从所述第二电极凸出；

激发等离子体，用于从所述带电粒子装置的所述第二电极产生带电粒子；以及

通过所述一个或多个束成形延伸件，引导带电粒子束通过所述带电粒子装置的所述狭缝开口。

17.如权利要求16所述的方法，其中引导所述带电粒子束的步骤包括通过所述一个或多个束成形延伸件，将所述带电粒子束朝向所述狭缝开口聚焦。

18.如权利要求17所述的方法，其中引导所述带电粒子束的步骤包括通过所述一个或多个束成形延伸件并经由电场，将所述带电粒子束朝向所述狭缝开口聚焦。

19.一种用于处理基板的带电粒子装置，所述带电粒子装置包括第一装置模块，所述第一装置模块具有：

壳体，所述壳体提供第一电极，所述壳体具有后壁与前壁；

用于电力的连接元件；

用于气体的连接元件；

用于冷却液体的连接元件；

狭缝开口，所述狭缝开口位于所述壳体内，使得带电粒子束从所述壳体的内部通过至所述壳体的外部，所述狭缝开口定义所述带电粒子装置的长度方向；以及

第二电极，所述第二电极配置于所述壳体内，且具有第一侧，所述第一侧面向所述狭缝开口，

其中所述第二电极包括一个或多个束成形延伸件，所述一个或多个束成形延伸件在朝向所述壳体的所述前壁的方向上，从所述第二电极的所述第一侧凸出，用以引导所述带电粒子束通过所述狭缝开口；并且

其中所述第一装置模块能够连接至第二装置模块，使得所述第一装置模块的所述狭缝开口和所述第二装置模块的另一狭缝开口形成连续的狭缝开口。

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