TW202240624A

TW202240624A - 裝置、離子植入機及共振器

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Publication number: TW202240624A
Application number: TW110141787A
Authority: TW
Inventors: 科斯特爾拜洛; 查理斯Ｔ卡爾森; 法蘭克辛克萊; 保羅Ｊ墨菲; 大衛Ｔ伯拉尼克
Original assignee: 美商應用材料股份有限公司
Priority date: 2020-12-01
Filing date: 2021-11-10
Publication date: 2022-10-16
Also published as: KR20230111236A9; US11596051B2; CN116547778A; WO2022119674A1; JP2023553359A; TWI810706B; KR20230111236A; US20220174810A1

Abstract

一種裝置可包括被佈置成發射離子束的漂移管總成。所述漂移管總成可包括：第一接地電極；射頻（RF）漂移管總成，設置在第一接地電極的下游；以及第二接地電極，設置在射頻漂移管總成的下游。所述射頻漂移管總成可界定三重間隙配置。所述裝置可包括共振器，其中所述共振器包括環形線圈，所述環形線圈具有連接到射頻漂移管總成的第一射頻漂移管的第一端及連接到射頻漂移管總成的第二射頻漂移管的第二端。

Description

共振器、線性加速組態以及具有環式共振器之離子植入系統

本公開一般來說涉及離子植入裝置，且更具體來說涉及高能束線離子植入機。

離子植入是通過離子轟擊將摻雜劑或雜質引入基板中的工藝。離子植入系統可包括離子源及一系列束線組件。離子源可包括其中產生離子的腔室。離子源還可包括電源及與腔室相鄰地設置的提取電極總成。束線組件可包括例如質量分析器、第一加速或減速級、准直器、及第二加速或減速級。非常類似於用於操縱光束的一系列光學透鏡，束線組件可對具有特定種類物、形狀、能量和/或其他質量的離子或離子束進行過濾、聚焦及操縱。離子束穿過束線組件且可被朝向安裝在壓板（platen）或夾具上的基板引導。

能夠產生近似1 MeV或大於1 MeV的離子能量的植入裝置常常被稱為高能離子植入機或高能離子植入系統。一種類型的高能離子植入機被稱為線性加速器（linear accelerator）（或者LINAC），其中被佈置成管的一系列電極沿著一連串管傳導離子束且將離子束加速到越來越高的能量，其中電極接收交流（alternating current，AC）電壓信號。已知的（射頻（radio frequency，RF））LINAC由以介於13.56 MHz與120 MHz之間的頻率供應的射頻電壓驅動。

在已知的LINAC（為簡潔起見，本文中所使用的用語LINAC可指使用射頻信號來加速離子束的RF LINAC）中，為達到目標最終能量（例如一MeV、若干MeV或更高），可在多個加速級中對離子束進行加速。LINAC的每一連續級可以越來越高的能量接收離子束並將離子束加速到更高的能量。

依據漂移管（加速電極）的數目而定，已知的加速級可採用所謂的雙重間隙配置或所謂的三重間隙配置。三重間隙配置的優點在於在給定加速級內提供三個加速間隙，從而使得加速的離子能夠將能量增加與離子電荷狀態乘以電極上產生的最大射頻電壓幅度的4倍相等的最大增加量。出於比較目的，對於相同的離子種類物，兩個間隙的配置可將離子束加速到離子電荷狀態乘以加速漂移管上的最大射頻電壓幅度的2倍的最大值。因此，對於給定的最大可用驅動電壓，三重間隙配置可使用比雙重間隙配置少的加速級將離子束加速到目標離子能量。

儘管在給定加速級內使用三重間隙配置可為比雙重間隙配置更高效的配置，然而LINAC的大小仍為相對長的，部分原因是在漂移管（加速電極）上產生高的射頻電壓需要大的共振器組件。

針對這些及其他考慮而提供本公開。

在一個實施例中，提供一種裝置，所述裝置包括被佈置成發射離子束的漂移管總成。所述漂移管總成可包括：第一接地電極；射頻漂移管總成，設置在所述第一接地電極的下游；以及第二接地電極，設置在所述射頻漂移管總成的下游。這樣一來，所述射頻漂移管總成可界定三重間隙配置。所述裝置還可包括共振器，所述共振器包括環形線圈，所述環形線圈具有連接到所述射頻漂移管總成的第一射頻漂移管的第一端及連接到所述射頻漂移管總成的第二射頻漂移管的第二端。

在另一實施例中，提供一種離子植入機，所述離子植入機包括：離子源，用於產生離子束；以及線性加速器，用於傳輸並加速所述離子束，其中所述線性加速器包括多個加速級。所述多個加速級中的給定加速級可包括：射頻功率總成，被佈置成輸出射頻信號；以及漂移管總成，被佈置成發射所述離子束且耦合到所述射頻功率總成，其中所述漂移管總成界定三重間隙配置。所述給定加速級還可包括共振器，所述共振器包括環形線圈，所述環形線圈具有連接到所述漂移管總成的第一射頻漂移管的第一端及連接到所述漂移管總成的第二射頻漂移管的第二端。

在另一實施例中，提供一種用於線性加速器的共振器。所述共振器可包括：射頻殼體；以及環形線圈，設置在所述射頻殼體內。所述環形線圈可包括：第一半部，形成第一線圈，所述第一線圈具有在第一方向上纏繞的第一多個匝；以及第二半部，形成第二線圈，所述第二線圈具有在所述第一方向上纏繞的第二多個匝。這樣一來，所述第一半部還可包括用於耦合到所述線性加速器的第一電極的第一端，且所述第二半部還可包括用於耦合到所述線性加速器的第二電極的第二端。所述共振器還可包括設置在所述環形線圈內部的勵磁線圈，所述勵磁線圈具有連接到接地的第一支路及被耦合成接收射頻功率的第二支路。

在下文中，現將參照附圖來更充分地闡述根據本公開的裝置、系統及方法，所述附圖示出所述系統及方法的實施例。所述系統及方法可實施為許多不同的形式且不應被視為僅限於本文中陳述的實施例。確切來說，提供這些實施例是為了使本公開將透徹及完整，並將向所屬領域中的技術人員充分傳達所述系統及方法的範圍。

在本文中可使用例如“頂部（top）”、“底部（bottom）”、“上部（upper）”、“下部（lower）”、“垂直（vertical）”、“水平（horizontal）”、“側向（lateral）”及“縱向（longitudinal）”等用語來闡述圖中出現的這些組件及其構成部件相對於半導體製造器件的組件的幾何形狀及取向而言的相對放置及取向。所述術語可包括具體提及的詞、其派生詞及具有相似意義的詞。

如本文中所使用的以單數形式描述且前面帶有詞“一（a或an）”的元件或操作被理解為也潛在地包括多個元件或多個操作。此外，在提及本公開的“一個實施例”時並非旨在被解釋為排除也囊括所述特徵的附加實施例的存在。

本文中提供基於束線架構的用於改善的高能離子植入系統及組件（且具體來說是基於線性加速器的離子植入機）的方法。為簡潔起見，離子植入系統在本文中也可被稱為“離子植入機”。各種實施例需要新穎的方法，所述新穎的方法會提供在線性加速器的加速級內靈活調整有效漂移長度的能力。

圖1示出根據本公開實施例的處於第一配置的示例性裝置。裝置100代表加速級，所述加速級包括漂移管總成102及相關聯的共振器110，用於使線性加速器中的離子束104加速。如以下論述的圖10中所示，可在用於使離子植入機300中的離子束306加速的線性加速器314的多個加速級中實施裝置100。

在圖1所示實施例中，漂移管總成102包括上游接地漂移管及下游接地漂移管，上游接地漂移管與下游接地漂移管以相似的方式被標記為接地漂移管電極102B。漂移管總成102還包括一對射頻漂移管電極（被示出為射頻漂移管電極102A），所述一對射頻漂移管電極通過所述一對射頻漂移管電極之間的間隙而隔開。總的來說，射頻漂移管電極102A與接地漂移管電極102B界定三重間隙配置。

共振器110包括容置環形線圈114的射頻殼體（罐）112且通過所產生的線圈殼體靜電電容來形成電振盪電路。在隨後的實施例中詳細闡述環形線圈114及相似的共振線圈。簡單來說，圖2呈現出環形線圈114的實施例的詳細正視圖。如本文中所使用的用語“環形線圈”可指相互佈置成界定環形形狀的兩個單獨的線圈，其中所述單獨的線圈中的每一者可形成環形形狀的一部分，例如環形的相似半部。

如圖2中所示，環形線圈114包括多個回路（loop）或匝。環形線圈114包括被佈置成兩個半部的兩個線圈，所述兩個線圈各自具有N個匝且由合適的導體（例如銅管材（tubing））構成。如圖2中所示，環形線圈114的每一半部的匝在相同的方向上纏繞。如上所述，在環形線圈114的上部部分處，環形線圈114的兩端延伸長度l ₀且穿過射頻殼體（罐）中的開口，以使得能夠在殼體中實現進一步整合且單獨連接到兩個單獨的通電射頻漂移管電極。在底部部分處，環形線圈114的回路連接到接地罐壁。

環形線圈114由勵磁線圈116供電，勵磁線圈116對稱地位於環形線圈114的接地支路之間。絕緣插套（insulating sleeve）118確保勵磁線圈的供電支路與接地罐壁之間的電絕緣。勵磁線圈116被佈置成接收射頻功率作為射頻功率總成的一部分，射頻功率總成被示出為射頻電路系統124，包括射頻產生器120及阻抗元件122。共振器110還包括調諧器130，調諧器130可被佈置為電容性結構，如下所述。

裝置100與已知的三重間隙加速器級的不同之處在於共振器110經由環形線圈114向漂移管總成102遞送電壓，此與已知的三重間隙加速器級的螺線管（或螺旋）線圈相反。如針對圖5A到圖5D更詳細地論述，圖1所示環形線圈共振器結構受益於磁通量包含在環形線圈114內部的事實，從而避免環形線圈114外部的場線洩漏，且因此使得共振器的射頻殼體112中感應的渦電流更少。

圖3A、圖3B及圖3C分別示出根據本公開實施例的加速級200的側視圖、透視圖及正視圖。加速級包括在離子束殼（housing）126內被佈置成三重間隙結構的漂移管電極總成以及絕緣固持器128。加速級200還包括共振器210，共振器210包括如上所述的環形線圈114。共振器210還包括調諧器130，其中調諧器130包括調諧器本體，所述調諧器本體分別沿著環形線圈114的第一側及環形線圈114的第二側設置在第一部件及第二部件中。調諧器130的實施例的細節在以下詳細論述的圖4C中示出。簡單來說，調諧器130可沿著環形線圈114的主軸線（被示出為如圖所示的笛卡爾坐標系中的x軸線）移動。調諧器130沿著x軸線的移動可改變由共振器210界定的電RLC電路的電容，使得可調整共振器210的共振頻率。

根據本公開的實施例，圖4A示出勵磁線圈116，而圖4B示出設置在環形線圈114內的勵磁線圈116。勵磁線圈116可具有連接到接地的第一支路（右支路）及耦合到射頻功率總成的第二支路（左支路）。如圖4A中所示，勵磁線圈116的耦合到射頻功率總成的支路可使用絕緣插套118而與射頻殼體112絕緣。

在各種實施例中，勵磁線圈116是由用於流體冷卻的金屬管材（例如銅管材）製成的一個匝回路。回路直徑d可被佈置成大致等於環形線圈114的小半徑。角開度（angular opening angle）θ可介於15度與20度之間，且根據必要的空間分隔來設定，以防止環形線圈114的接地支路形成電弧。為使勵磁線圈與環形線圈之間的相互耦合係數M最大化，勵磁線圈平面（在此種情形中為x-y平面）可與由環形線圈114界定的環形的方位角軸線垂直地佈置，環形線圈114具有在此軸線上的中心且可放置在環形半部的最後接地側回路之間的中間距離處，同樣在圖3A及圖3B中示出。

現轉到圖4C，圖4C示出調諧器130的實施例，調諧器130包括第一半部及第二半部（被示出為冠部（crown）130A），第一半部與第二半部被佈置成位於環形線圈114的相對的側上。在此實施例中，冠部130A被佈置為模仿環形線圈114的形狀的環形冠部。十字形固持器130B固定到所述半部中的每一者，同時還固定到杆130C。杆130C可安裝在導向平臺（未示出）上且穿過射頻殼體112。杆130C可由例如電動線性運動平臺等機構從射頻殼體112的外部驅動，所述平臺可是杆130C沿著x軸線平移。在一個實施例中，為將調諧範圍最大化，冠部130A的曲率半徑可被設定成等於形成環形線圈114的環形的小半徑；在實施例中，冠部130A的高度h可略大於2r，2r是環形的小直徑。調諧器130可被設定處於接地電位，使得環形線圈-環形冠部總成形成由兩個並聯連接的電容器形成的系統或電路。隨著線圈到冠部距離的增大，電容減小，從而使得共振頻率增大。

在各種非限制性實施例中，環形共振器的特性被設計用於工作共振頻率，以匹配合適的射頻電源或射頻產生器操作頻率（例如13.56 MHz）。由於包含環形線圈的空腔形成RLC電路，因此所述電路將以某一頻率 f ₀ 振盪，所述頻率 f ₀ 在共振時的值由下式給出： f ₀ = 1/ (2π √LC) （1）其中L是線圈的電感且C是系統的電容。

轉到圖4D，圖4D示出圖4C所示調諧器結構的共振頻率的依賴性，其被示出為冠部130A的位置變化的函數。如圖4D中所示，對於從方位角平面（Oyz）的x=100 mm到x=150 mm的50 mm的平移，調諧器130在13.56 MHz的期望頻率左右產生大於1.5 MHz的調諧範圍。

轉到圖5A到圖5D，圖5A到圖5D示出根據本公開實施例的在三重間隙配置中用作共振器的環形共振線圈的電特性。在圖5A中示出在射頻循環期間的給定時刻行進穿過勵磁線圈116的射頻電流（以暗箭頭示出的電流）。施加在勵磁線圈116的輸入處的射頻功率將產生射頻電流152，所述電流將進一步產生局部時變磁場。如圖5B中所示，勵磁線圈116與環形線圈114之間的相互耦合使得磁通量線154能夠穿過環形線圈114的體積閉合。由於射頻功率從射頻產生器通過勵磁線圈轉移到電振盪電路，因此環形線圈114中的磁能為：

（2）其中B是線圈中的磁場強度，且μ ₀是真空的磁導率，所述磁導率將週期性地轉變成靜電能

（3）其中ε ₀是真空的介電常數（dielectric permittivity），且E是環形線圈114終端處的靜電場，其位於圖的頂部處。在射頻漂移管電極102A處產生的電壓會在射頻漂移管電極102A與接地漂移管電極102B之間的所述三個間隙中產生靜電等勢線156，其中電場矢量158在圖5D中示出。眾所周知，如此形成的電場將根據所施加的射頻信號的頻率而振盪。通過在加速間隙的入口處應用脈衝或聚束離子束中離子到達的正確定時，離子可獲得等於高達乘積電荷乘以射頻電壓幅度的4倍的能量。

圖5E呈現出根據本公開實施例佈置的共振線圈的電磁性質的模擬。在圖中，B(t)表示共振線圈中的可變磁通量，而V1(t)是耦合到共振線圈的一端的第一通電電極上的可變射頻電壓，且V2(t)是耦合到共振線圈的第二端的第二通電電極上的可變射頻電壓。電極上的磁通量及射頻電壓的時間演變由等於2πf ₀t的射頻相位闡述，其中t是經過的時間。磁通量可表示在給定時刻流經環形線圈的體積的通量。對於一半射頻循環，通量將在一個方向（例如，順時針方向）上進行取向，而對於下一半週期，通量將在逆時針方向上進行取向。

可看出，磁場與電極上的電壓之間存在π/2弧度（相當於90度）的相位差。根據方程式（2）及（3），當靜電能量最大時，磁能為零，且反之亦然。另外，通電電極上的電壓之間存在π弧度的相位差；因此，當一個電極上的電壓為+Vmax時，另一電極上的電壓為-Vmax。

圖6A到圖6B及圖7示出根據本公開不同實施例的用作共振器的環形線圈的替代實施例。圖6A所示環形線圈114A可由導電管構成，所述導電管具有恒定管直徑（意指不變的管直徑），其中為簡化構造將直徑示出為ϕ，其中環形線圈114A的內部部分中的相鄰匝之間的節距被定義為p。對於13.56 MHz範圍內的頻率，通過環形線圈114A的射頻電流可被限制在小於20微米的量級的趨膚深度（skin depth），因此導電管的壁的厚度不需要厚於50微米、100微米左右。然而，為提供線圈的機械堅固性及防止機械振動，使用幾毫米厚度的管壁。

圖6B所示環形線圈114B可由具有連續可變直徑的導電管構成，其中沿著環形線圈114B的外側的外管直徑ϕ具有第一尺寸，且其中沿著環形線圈114B的內側的內管直徑ϕ'具有小於第一尺寸的第二尺寸。後一種配置的結果是，與圖6A所示實施例相比，p的值相對較大，使得環形線圈114B的相鄰匝之間的電場相對較小。此種較小的電場可有助於避免形成電弧。在特定實施例中，當管材朝向環形線圈114C的內部部分彎曲時，管的直徑可連續減小，使得在環形線圈的內側位置處管具有最小的直徑，導致節距增大到更大的值p’。另外，較大節距意指較小的內回路電容以及振盪電路的所得較高質量（Q）因數。

（4）

應注意，在前述實施例的變型中，環形線圈的各別匝的形狀可被表徵為橢圓形橫截面，例如圓形橫截面。如圖7中所繪示，連續可變直徑的管材用於構建圖6B中所示的線圈，所述管材在線圈的最外部位置處具有最大直徑d _max且在最內部位置處具有最小直徑d _min，其中沿著管長度具有2πr的週期性。

圖8A、圖8B及圖8C分別示出根據本公開實施例的環形線圈114C的側視圖、透視圖及正視圖。在此實例中，環形線圈被表徵為對D形橫截面進行界定的線圈匝。在給定相同的主直徑及相同的線圈匝直徑的情況下，與具有由圓形橫截面界定的線圈匝的環形線圈相比，所述D形橫截面將增大環形線圈內的總體積。

圖9A及圖9B示出根據本公開不同實施例的環形共振器的替代配置。由於方位角的半對稱，環形幾何形狀在不同的配置中被佈置成非常通用：此種通用將使得能夠將共振器的佔用面積最小化。配置250示出束方向（沿著z軸線）移入及移出圖所示平面的殼212。配置260還示出束方向（沿著z軸線）移入及移出圖的平面的殼212。如圖所示，共振器210的環形線圈的軸線沿著x軸線對齊。當共振器沿著z軸線佈置時，圖9A中所繪示的配置250是所期望的（罐共振器的高度通常小於直徑）。相反，如果共振器分佈在z方向及方位角方向二者上，則圖9B中所繪示的配置260是所期望的。

圖10繪示出根據本公開實施例的裝置的示意圖。離子植入機300包括線性加速器314。離子植入機300可代表束線離子植入機，為使闡釋清晰起見而未示出一些元件。如所屬領域中已知的，離子植入機300可包括離子源302及氣體盒307。離子源302可包括提取系統，所述提取系統包括提取組件及過濾器（未示出）以產生處於第一能量的離子束306。第一離子能量的合適離子能量的實例介於從5 keV到300 keV的範圍內，而實施例在此上下文中並不受限。為形成高能離子束，離子植入機300包括用於將離子束306加速的各種附加組件。

如圖所示，離子植入機300可包括分析器310，分析器310用於通過改變離子束306的軌跡來分析如已知裝置中的離子束306。離子植入機300還可包括聚束器312及設置在聚束器312的下游的線性加速器314（以虛線示出），其中線性加速器314被佈置成在離子束306進入線性加速器314之前將離子束306加速以形成比離子束306的離子能量大的高能離子束315。聚束器312可接收離子束306作為連續離子束且將離子束306以聚束離子束形式輸出到線性加速器314。如圖所示，線性加速器314可包括串聯佈置的多個加速級（由共振器110表示）。在各種實施例中，高能離子束315的離子能量可代表離子束306的最終離子能量或者近似最終離子能量。在各種實施例中，離子植入機300可包括附加組件，例如過濾磁鐵316、掃描器318、准直器320，其中掃描器318及准直器320的一般功能是眾所周知的且在本文中將不進一步詳細闡述。這樣一來，可將由高能離子束315表示的高能離子束遞送到用於處理基板324的終端站322。高能離子束315的非限制性能量範圍包括500 keV到10 MeV，其中離子束306的離子能量通過線性加速器314的各個加速級逐步增加。根據本公開的各種實施例，線性加速器314的加速級由共振器110供電，其中共振器110的設計可根據圖1到圖9B所示實施例。

鑒於以上內容，本公開提供至少以下優點。一個優點在於與已知的基於LINAC的離子植入機相比，使用本實施例的環形線圈共振器可實現較小的共振器佔用面積，且因此實現較小的LINAC佔用面積。與螺線管型共振器相比，本實施例進一步提供振盪電路的較高質量因數Q的優點。

儘管本文中已闡述本公開的某些實施例，然而本公開並不僅限於此，這是因為本公開的範圍具有所屬領域將允許的及本說明書可表明的最廣範圍。因此，以上說明不應被視為限制性的。所屬領域中的技術人員將想到在所附發明申請專利範圍的範圍及精神內的其他修改。

100:裝置 102:漂移管總成 102A:射頻漂移管電極 102B:接地漂移管電極 104、306:離子束 110、210:共振器 112:射頻殼體 114、114A、114B、114C:環形線圈 116:勵磁線圈 118:絕緣插套 120:射頻產生器 122:阻抗元件 124:射頻電路系統 126:離子束殼 128:絕緣固持器 130:調諧器 130A:冠部 130B:十字形固持器 130C:杆 152:射頻電流 154:磁通量線 156:靜電等勢線 158:電場矢量 200:加速級 212:殼 250、260:配置 300:離子植入機 302:離子源 307:氣體盒 310:分析器 312:聚束器 314:線性加速器 315:高能離子束 316:過濾磁鐵 318:掃描器 320:准直器 322:終端站 324:基板 d:回路直徑 d _max:最大直徑 d _min:最小直徑 ϕ:外管直徑 ϕ’:內管直徑 f ₀ :頻率 h:高度 l ₀:兩端延伸長度 p、p’:值 x、y、z:軸線/方向 θ:角開度

圖1示出根據本公開實施例的示例性裝置。圖2呈現出環形線圈的實施例的詳細正視圖。圖3A、圖3B及圖3C分別示出根據本公開實施例的加速級的側視圖、透視圖及正視圖。圖4A示出根據本公開實施例的勵磁線圈。圖4B示出位於示例性環形線圈內的圖4A所示勵磁線圈。圖4C示出根據本公開實施例的用於共振器的調諧器的實施例。圖4D示出圖4C所示調諧器結構的共振頻率的依賴性。圖5A到圖5D示出根據本公開實施例的在三重間隙配置中用作共振器的環形共振線圈的電特性。圖5E呈現出根據本公開實施例佈置的共振線圈的電磁性質的模擬。圖6A及圖6B示出根據本公開不同實施例的用作共振器的環形線圈的替代實施例。圖7示出針對圖6B中所繪示的線圈實施例的線圈管直徑對管長度的依賴性。圖8A到圖8C分別示出根據本公開實施例的環形線圈的側視圖、透視圖及正視圖。圖9A及圖9B示出根據本公開不同實施例的環形共振器的替代配置。圖10繪示出根據本公開實施例的離子植入機裝置的示意圖。所述圖式未必按比例繪製。所述圖式僅為代表圖，並非旨在描繪本公開的具體參數。所述圖式旨在繪示本公開的示例性實施例，且因此不應被視為對範圍進行限制。在所述圖式中，相同的編號代表相同的元件。

100:裝置

102:漂移管總成

102A:射頻漂移管電極

102B:接地漂移管電極

104:離子束

110:共振器

112:射頻殼體

114:環形線圈

116:勵磁線圈

118:絕緣插套

120:射頻產生器

122:阻抗元件

124:射頻電路系統

130:調諧器

x、y、z:軸線/方向

Claims

一種裝置，包括：漂移管總成，被佈置成發射離子束，所述漂移管總成包括：第一接地電極；射頻漂移管總成，設置在所述第一接地電極的下游；以及第二接地電極，設置在所述射頻漂移管總成的下游，其中所述射頻漂移管總成界定三重間隙配置；以及共振器，所述共振器包括環形線圈，所述環形線圈具有連接到所述射頻漂移管總成的第一射頻漂移管的第一端及連接到所述射頻漂移管總成的第二射頻漂移管的第二端。
如請求項1所述的裝置，其中所述環形線圈具有第一半部及第二半部，所述第一半部包括第一匝數目，所述第一匝數目等於所述第二半部的第二匝數目。
如請求項1所述的裝置，其中所述環形線圈界定橢圓形橫截面。
如請求項1所述的裝置，其中所述環形線圈界定D形橫截面。
如請求項1所述的裝置，其中所述環形線圈包括具有恒定管直徑的導電管。
如請求項1所述的裝置，其中所述環形線圈包括導電管，所述導電管具有不均勻的管直徑，其中沿著所述環形線圈的外側設置的外管直徑具有第一尺寸，且其中沿著所述環形線圈的內側設置的內管直徑具有比所述第一尺寸小的第二尺寸。
如請求項1所述的裝置，其中所述共振器還包括調諧器，其中所述調諧器包括調諧器本體，所述調諧器本體分別沿著所述環形線圈的第一側及所述環形線圈的第二側設置在第一部件及第二部件中。
如請求項1所述的裝置，還包括設置在所述環形線圈內部的勵磁線圈，所述勵磁線圈具有連接到接地的第一支路及耦合到射頻功率總成的第二支路。
一種離子植入機，包括：離子源，用於產生離子束；以及線性加速器，用於傳輸並加速所述離子束，所述線性加速器包括多個加速級，其中所述多個加速級中的給定加速級包括：射頻功率總成，被佈置成輸出射頻信號；漂移管總成，被佈置成發射所述離子束且耦合到所述射頻功率總成，所述漂移管總成界定三重間隙配置；以及共振器，所述共振器包括環形線圈，所述環形線圈具有連接到所述漂移管總成的第一射頻漂移管的第一端及連接到所述漂移管總成的第二射頻漂移管的第二端。
如請求項9所述的離子植入機，其中所述環形線圈具有第一半部及第二半部，所述第一半部包括第一匝數目，所述第一匝數目等於所述第二半部的第二匝數目。
如請求項9所述的離子植入機，其中所述環形線圈界定橢圓形橫截面。
如請求項9所述的離子植入機，其中所述環形線圈界定D形橫截面。
如請求項9所述的離子植入機，其中所述環形線圈包括具有恒定管直徑的導電管。
如請求項9所述的離子植入機，其中所述環形線圈包括導電管，所述導電管具有不均勻的管直徑，其中沿著所述環形線圈的外側設置的外管直徑具有第一尺寸，且其中沿著所述環形線圈的內側設置的內管直徑具有比所述第一尺寸小的第二尺寸。
如請求項9所述的離子植入機，其中所述共振器還包括調諧器，其中所述調諧器包括調諧器本體，所述調諧器本體分別沿著所述環形線圈的第一側及所述環形線圈的第二側設置在第一部件及第二部件中。
如請求項9所述的離子植入機，還包括設置在所述環形線圈內部的勵磁線圈，所述勵磁線圈具有連接到接地的第一支路及耦合到所述射頻功率總成的第二支路。
一種共振器，所述共振器用於線性加速器，包括：射頻殼體；環形線圈，設置在所述射頻殼體內，所述環形線圈包括：第一半部，形成第一線圈，所述第一線圈具有在第一方向上纏繞的第一多個匝；以及第二半部，形成第二線圈，所述第二線圈具有在所述第一方向上纏繞的第二多個匝，其中所述第一半部還包括用於耦合到所述線性加速器的第一電極的第一端，且其中所述第二半部還包括用於耦合到所述線性加速器的第二電極的第二端；以及勵磁線圈，設置在所述環形線圈內部，所述勵磁線圈具有連接到接地的第一支路及被耦合成接收射頻功率的第二支路。
如請求項17所述的共振器，其中所述環形線圈界定橢圓形橫截面。
如請求項17所述的共振器，其中所述環形線圈界定D形橫截面。
如請求項17所述的共振器，其中所述環形線圈包括導電管，所述導電管具有不均勻的管直徑，其中沿著所述環形線圈的外側設置的外管直徑具有第一尺寸，且其中沿著所述環形線圈的內側設置的內管直徑具有比所述第一尺寸小的第二尺寸。