TW205605B - - Google Patents
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Description
a6 _B6_ 五、發明説明(ί ) 發明領域: 本發明係関係到一離子束佈值機,以及,更特別地, 像關偽到一用於此離子束佈值機之離子束中和器。 背景技g : 離子佈值機之一用途僳用以摻雜矽晶片,以形成半導 疆。假若,所使用之用來摻雜之不純物可被離子化與作成 -· " -* 一離子束,離子束可以藉將離子束打在晶片上,而接雜矽 ' 、 晶片。 一常發生在離子佈值摻雜条统中之問題係晶片充霣之 問題。當離子束被導引輿晶片作接觴時,晶片於正充霣離 子碰撞晶Η表面開始充電。該充電通常偽不均勻的,並可 在晶片表面造成大電埸,使其不適用以作為一半導鼸材料 〇 於一些先前技蕕之佈值条统中,一霄子分佈器像用以 中和離子束之空間霣箱。現行之霣子分佈器裝置利用所形 成之二次電子發射,於一激能電子撞擊金羼表面時。來自 金羼表面之低能量轚子偽被陷於離子束之中,或被直接撞 擊晶片表面,藉以直接中和晶片。 來自於金厪表面之為二次發射所獲得之《子之«流密 度偽為在離子束舆發射表面間之電位差所限制。由於較佳 之中和時,束霣位下降,可以為發射表面所排斥之二次發 射霣子霣流降低。於一指向一單玀晶片中之充霣離子束之 情形中,霣子霣流必須相等於用於中和器之離子束霣流, 〇 ' ... -. .-拿紙張尺度適用中琴國家標準(CNS>甲4规格(210 X 297公釐) (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 .丨線_ 經濟部中央標準房WC工消费合作社印製
A6 A6 經濟部中兴揉準局典工消费合作社印製 _B6____ 五、發明説明(> ) 以防止晶片充電。假若,束電位之啓始僳低霣位,晶片會 充電,直到離子束電位係足夠大到以排斥—自二次發射表 面之電子電流之需要量。一低電位離子束並不意諝晶片充 電不會發生,因為,束中心像正霣,以及,由於負電荷之 瀑度圍繞離子束之外部負電荷。於實際情形中,吾人發現 該在金屬電子發射表面之空間霉荷係部份為來自殘餘氣體 離子化,沿著離子束路徑之缓慢離子所中和。結果,由理 論得知,較高之電子電流將會被排斥,事實上,先前技S 係使用殘餘氣髏E力,以提供低能董之霣子。 美國專利案第4, 804, 837號Far ley掲 示一束中和条统,具有一高能量電子源,其偽來回反射於 一具有離子化氣鳢之中和匾域。當高能量之電子通過該區 域,其將該氣體離子化,以提供低能量'電子作為束中和。 Fax* 1 ey之該專利案之掲示傑引用於此處以作為參考 Ο 假若一離子束並不能被有效地中和,由於在束中之正 電荷離子之互相排斥,其會試著去炸開或膨脹。為了減少 此爆炸之區域,一電子圍棚可以被放置於一自鬣子分佈器 之上游。一典型之離子佈值室具有一支座,其沿著一圓形 路徑旋轉矽晶片,以使其通過離子束,以使離子束與晶片 相接觸•然後,一晶片支座保持在地端霣位,然後,再下 一値晶片等等。此造成了當晶片通遇離子束時,離子束之 *紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公货) ------------------------装------#------^ (請先閲·??背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 Λ6 B6 _ 五、發明説明(3 ) 電位迅速地起伏。在此束電位上之變動可以藉放置一定霄 位孔徑板於束中和區域之上游,而加以降低。 . 在束電位中之起伏俗藉由一負偏壓孔徑之放置而降低 ,其沿箸該離子束産生一最小電位。來自於束中和器之電 子並不能穿透此孔徑。 此抑制孔徑之使用具有兩想要之結果。該孔徑引入一 邊界條件,造成了在束電位上之—尖鋭之散度。此可使束 加強自抑制孔徑向下游爆裂。另外,在該孔徑區域中之霄 場可以反射在束中和器中之電子,向下游之佈值室區域前 進。此具有不想要而會産生一正電荷區域於離子束中心, 以及在離子束之外週邊産生負電荷之结果。以另一方式加 以說明,該離子束在一般概念上傜中性,但在晶片表面, 於晶片中心發生一正霣荷建立,以及,發生一負電荷外圓 週。此造成了在大而不想要之電埸之發生。 F a r 1 e y之美國專利所述之目標係在於增加在離 子束區读之時間週期遭遇氣鑤分子之電子,以增加次電子 之産生。 發明掲示: 本發明關傺到一用於工件離子束處理之離子佈值機。 離子佈值機之典型用法僳用以摻雜一矽材料,以生産一半 導匾。一源極發射形成於離子束中之正電荷離子·以用以 處理該工件。一束形成裝置包含用以於離子離開離子束源 時,形成離子束之结構。此结構通常包含電極用以加速離 (-先間-背而之注·δρ項再塡寫本頁) ,裝i · 訂_ .線· 本紙張尺度適用中sa家樣準(CNS)甲4規格(210 X 297公货) 經 濟 部 中 央 揉 準 局 Ά 工 消 费 合 作 .杜 印 製 五、發明説明(★) 子,以及,磁場 之離子中具有不 在一離子佈 動通過離子束, 之上游,一束中 避免晶片為正霣 構件至少部份園 數燈絲定位以引 ,以使低能量中 A6 B6 用以分析離子之質量,以將用以撞擊工件 合適質置之離子分離。 值站中,通常一或數工件之矽晶片係被移 以形成一已控制之佈值摻雜量。在佈值站 和器投射低能量之電子進入離子束中,以 荷雞子束所充霣。該束中和器包含一金羼 繞著離子束,以提供束中和霣子,以及, 導高能董電子與該金羼構件之向内面接觸 和電子進入離子束之區域並降低晶片充霣 依據本發明之較佳實施例所構成之佈值機包含一画茼 狀構件,定義一向内之園筒狀《子發射表面。用以發射离 能量霣子之燈絲偽安裝在該鼷筒狀構件之空室之中。依據 本發明之較佳實施例,該圓筒狀柱匾沿著離子束延伸一距 離,以足以完成束中和。此偽不必抑制«極即可完成,而 不會有上述之在先前技S中之不想要之结果。 園示之簡要說明: ^ 圖1傺一離子佈值条統之槪略圖; 圖2像一放大之部份剖面B,示出一由離子源至離子 佈值室之離子束路徑; 圖3係一離子佈值機之部份剖面蹰,示出一束中和器 投射低能量«子至一離子束; 圈3A傜睡3由線3A-3A所定義之平面視圈; -6 一 本紙張又度適用中困囲家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) ------------------------裝------ir------線 <請先閱讀背面之注意事項冉璜寫本頁) 經濟部中央標準局S工消費合作社印$ r〇5b〇b^_^_ 五、發明説明(t ) 圖3B儀圖3由線3B—3B所定義之平面視圖; 圖4俱一剖面圖示出一用於多重燈絲之画柱支架,以 及,示出一向内之二次電子發射表面; 圖5示出一用以放射高能量至束中和器區域之燈絲之 放大平面視圖;及 圖6傷束中和器之略示圖,示出自由多重等間隔燈絲 所發射之高能量主電子發射二次電子之産生。 本發明之最佳模式·· 現參見諸附圖,圖1描述出一離子佈值条統10,具 有一離子源12與一束分析磁場14包容於一高電壓外殼 16之中。一自離子源12發出之雞子束20沿著一已控 制之行進路徑前進離開外殼16並進入一離子佈值容室2 2。沿著該由源12至佈值室22之束行進路徑,該離子 束20係變尖銳,被估算與加速,此乃由於該自容室16 之离電颳至接地之佈值容室之霄位降。 該分析磁場14造成了只有具有適當質量之離子,才 能到達離子佈值容室22。沿著由外殼1 6至容室22之 行進路徑,該離子束通過一由電氣絶緣材料所構建之高電 壓絶緣套管2 6,其用以隔绝高電壓外殼16與佈值容室 2 2 〇 該離子佈值容室2 2係支撐在一可移動之座台2 8之 上。此允許容室22可以被相對於離子束作排列。該離子 束衝擊在一安装在用以對一軸4 2旋轉之晶片支座4 0之 衣紙張凡度適用中國a家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) ------------------------裝------·玎------線 (請先閲讀背面之注意事項再增寫本頁) 經濟部中央橒準局霣工消费合作杜印14 20_l3 A6 __B6__ 五、發明説明() 上。該晶片支座40支撐多掴矽晶片在其外囫周之上,並 以沿著一圓形路徑移動這些晶片。該離子束20截斷該國 形晶片行進路徑,造成了離子衝擊每一晶片.,並有選擇地 以離子不純物摻雜逭些晶片。支座40之高速旋轉係為一 «動櫬所作用,其在晶片已經被装在支座上以後,才轉動 支座4 0 ^ 另外有關於一離子佈值条统之更細節傜包含在阿姆斯 壯等人所申請之美國專利案第4, 672, 210號之上 。此先前技蕕之樣的傜在此作為參考之用。 矽晶片係為一機械手臂經由一真空埠71,而安置於 該離子佈值室之中。該容室2 2傜為一真空泵7 2抽真空 成與沿著離子束路徑相同之低壓。該機械手臂7 0在一用 以儲存晶片之卡匣73之間,來回傳送晶片。用以傳送此 晶片之檐械在先前技Μ中偽為習知。其他之泵(未示出) 亦将由離子葱12之至佈值容室22之離子束路徑抽輿空 〇 . 如圖1與圔2所示,離子離開離子源12之後沿著一 大略直線之路徑進入磁場14。該離子瀝12包含一高密 度電漿容室7 6具有一椭圓形之出口孔徑。其他有鼷於離 子源之細節偽掲示於百凡尼第人之美國專利第5, 026 ,997號之中,此處偽僅供參考之用。當離子自電漿容 室76遷移,其傜受到霣場之加速而脱離容室76,該電 場係為定位在出口孔徑外之之抽取電棰80所設置,離子 -8 - 本纸張尺度適用t國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) ------------------------装------,玎----線 {^"閱-'-τ背而之:;i4p項再場寫本頁) 經濟部中央镖準局8工消费合作社印製 L〇i>b〇〇 A6 _B6_ 五、發明説明(7 ) 並進入磁場14之區域。該分析磁場14産生一磁場使具 有正確質量之離子彎曲進入—佈值軌道。逭些離子離開分 析磁場14並被沿著一行進路徑加速,而導引至佈值容室 2 2。一磁場軛8 2傜為未示於圖2之場搏組所結合。一 佈值機之控制電路安裝於該高壓外殼16之中,其藉由控 制在磁場繞組中之電流,而調整磁場強度。 該離子源12産生了大Λ具有不同於用於佈值之離子 S量之離子。逭些不想要之離子亦為分析磁場所《曲,但 是,被與佈值軌道分離。例如,較重之離子沿著一較大半 徑之軌道行進,並且,撞擊至一附在磁場上之目標板86 。較這些予使用以佈值之雞子更輕之離子俱沿著一較小半 徑之軌道,並且,撞擊一目標板90。當此二目樣86與 90均被以離子加以轟擊時,其均會被加溫,一用以散熱 之冷卻劑係經由支座(未示出)加以管路化,給目標板8 6、9 0使用。 一法拉第杯(Faraday Cup) 110係示 於定位在自磁場14沿著束行進路徑下游之位置。該法拉 第杯110遮斷離子並防止其對佈值容室22充電。該法 拉第杯1 1 0偽使用以於束設定時,監視離子束霣流。該 法拉第杯亦用以遮斷離子,於其他當離子佈值停止之時間 間段之間,例如,當晶片偽被載入與被自容室22装入或 裝出之時。 在離開磁場14之後,離子束20僳為一四相透鏡1 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)甲4现格(210 X 297公釐) ------------------------裝------.玎------線 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) A6 B6 五、發明説明(I ) 12所聚焦,該四相透鏡係被安装在离霣E绝緣套管2 6 之前。該四相透鏡112在離子束20之中反射離子,成 相互正交之方向,以一類似於一凸透鏡放在一光束上之聚 焦作用之方式,將離子束聚焦至一影像黏1 14。在束2 0中之雄子並不足以為四相透鏡1 12所反射與聚焦,而 離開雄子束,並且,不會到達離子佈值容室22。到達影 像點1 14匾域之離子偽為一序列之霣棰1 1 6、118 、:I 20所加速,而成為一想要之最终佈值能*。在離子 佈值時,該法拉第杯1 1 0僳自離子束路徑上抽回,並且 ,雄子束傜進入一束中和器150。該束中和器150以 相對於雞子束電流之比例,投射出低能量電子進入雞子束 之中,藉以減少在佈值容室22中之晶片充®。 圔3、 3A、 3B與圖4至圖6乃描繪出依據本發明 所構建之一束中和器1 5 0之較佳實施例β臞6圔例出該 中和器之操作。於該圖例中,該束中和器偽定位在相對於 離子束2 0有一半徑R1。在離子束之徑向向外分隔的是 一大略呈弧形表面S,其提供低能置二次霣子用以作為中 和該離子束。徑向於表面S之外的是數値加長燈絲160 以所有方向發射出電子。奪曲反射器R重新指引電子移動 離開束2 0通過隙缝G ,使得很高比例之發射霣子被加速 ,而通過離子束2 0之匾域並舆表面S發生碰撞。在高能 量霣子舆表面S間之碰撞造成了低能量之二次電子發射1 6 1。該二次電子由電子發射表面S移動進入離子束之匾 -10- 本紙張又度適用中國國家標準(CN\S>甲4規格(210 X 297公货) • 装 訂 線 (請先閲¾背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中丧標準局w工消費合作社印製 經濟部中央櫺準局R工消费合作社印製 Λ 6 Β6 五、發明説明(q ) 域,以中和離子束。 圓柱形電子發射表面s沿著離子束延伸約十英吋之距 離D。此一距離容許了每單位時間一足夠之電子濃度(束 中和電流),以中和該離子束· 使是由於晶片旋轉通過 離子束所引起之離子束電位迅速之變化。 束中和器150之較佳结構之細節偽如以下所示。該 離子佈值機結構圔繞箸在中和器150之區域之離子束行 進路徑像被接地。該表面S亦被接地。由於加至每一燈絲 之d. c.^位傜10伏特,流經燈絲160之電流傈接 近6安培。該反射器R相對於地端係保持在——3 0 0伏 d . c.之霣位,並且,偽與燈絲160之負端作電氣連 接。 如圓3所示,該束中和器150像連接至一邊牆16 2,該邊腌定義著一部份之雄子行進路徑。已車螺纹之連 接器163延伸穿過一支撐板164,該支撐板支持著束 中和器150並嚙合一在邊牆162中之螺紋孔徑。因此 ,假如有必要的話,該中和器150可以被自離子佈值条 統中移開。因為離子束行至佈值容室之區域係被抽真空, 在板1 64舆邊聃1 62間之連接必須保持此一真空。一 絶緣器1 66係霣氣絶線該板1 64與該邊牆1 62。使 該板1 64與該邊牆1 62電氣绝緣允許了被投射入離子 束之中和器霣流被監視。 附在板1 6 4並徑向向内延伸至離子束區域的是兩凸 -11- 本紙張又度適用中國®家標準(CN-S>甲4規格(21〇 χ 297公坌) -裝------tr------嫁 (請先閑;·.;.背而之iiip^再填寫本頁) 經濟部中兴標準居貝工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明(;〇 ) 緣1 70、 1 7 1。一中和器機體1 74定義表面S並外 接該離子束行進路徑。該中和器主體係為以己車螓紋連接 器(未示出)附著在凸緣170、 17 1上之軸向分隔端 板 1 7 6、1 7 7 〇 圃4示出該中和器主髖174之横切面圖。該主匾1 74定義出多重間隔凹穴2 10,其定位該«子發射燈絲 1 6 0。該燈絲最好偽10毫米直徑之鎢絲線並沿伸至中 和器150之長度。其僳排列對準在表面S中两口徑向向 内朝向離子束20匾域之隙縫G。 每一燈絲160僳為其個自之燈絲組件220所支撐 。毎一組件220包含一支撐板222, »由已車螺纹達 接器224連接至中和器主髏1 74。一燈絲安装塊22 6偽葙由已車螺紋之連接器2 2 8連接至支撐板2 2 2。 該安装塊226支撐電子反射器R,反射器係«壓在燈絲 160之負霣位上。此造成了由燈絲之霄子熱離子發射被 反射離開該霣子反射器2 3 0,通過了除缝G並‘進入離子 束之匾域β 高能量電子之轟炸於電子發射表面S之上,造成了主 釅174由於來自高能量電子轟炸該表面之能量轉移而昇 高溫度。由於此原因,一冷卻劑(較佳係為水)偽作成管 路經由多重加長路徑24 0大略平行沿伸至燈絲1 6 0。 冷卻劑傜經由一入口管241至一管接頭242,其 傳送冷卻劑至在端板176中之通道243。冷卻剤係披 -12- 本紙張尺度適用中國0家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐〉 ------------------------裝------訂------線 f請先閲·;:ϊ背面之iitf項再填寫本頁) 經濟部中央櫺準局貝工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明(I丨) 以一平行至第二端板1 7 7之束行進路徑之方向送入主體 174之中。該第二端板177定義著一弧形座244 ( 見圖3B),用以傳送冷卻劑由第一路徑240 a至一鄰 近路徑。然後,冷卻劑之流動方向會反逆,所以,冷卻劑 會沿箸離子束路徑流回至第一端板176,其定義著類似 之弧形座245,以連接鄰近之通道240。在沿著一迥 繞路徑行進且同時吸收來自主臛174之熱量之後,冷卻 劑旋轉至最後之路徑240b,並且,經由一定義在端板 1 77之出口通道246離開端板1 77。如圖3中所示 ,一接管頭24 7與管24 8導引受熱之冷卻薄1離開離子 佈值機至一熱交換器(未示出)。 從與離子束中和器150之绖驗中指出,假若一低濃 度之離子化氣涯例如氬氣亦被注入高能量霄子之S域之中 ,則效率可以被加強。藉由碰撞之離子化所産生之慢電子 ,其會部份地中和了在圃柱壁上之負空間《荷。此氣醱傜 為一沿伸通過板164與凸緣170之管250所承載。 該管2 5 0傳送氣體進入中和器以一近似相等於主體1 7 4之發射表面S在中和器之入口之徑向位置。一在主體1 74中之貫穿通道機器諝節氣體傳送管2 5 0。 圖5係一放大視圔示出一定位在為主體174所定義 之空室之一中之燈絲組件2 2 0。在圖5中所描述之線燈 絲160延伸通過兩加長車螺線螺栓260、 261之一 中心孔,該螺栓僳以一《氣绝结器262來與反射器R分 -13- 衣紙張尺度適用中國Η家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公》) ------------------------裝------#------'^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部"央揉準局典工消费合作杜印製 Α6 _Β6_ 五、發明説明(\>〇 隔。燈絲160之另一端係經由晈合霣氣連接器264、 265而加以連接,該連接器偽被建接至外部電源,用以 對燈絲160供霣。於本發明之較佳實施例中,多個燈絲 160之每一儸偽分隔在離子束之圔周上,並藉由兩圓形 匯流排266、 267與電源並聯,該匯流排之直徑傜大 於中和器174之直徑,並且,為絶緣器268、 269 而與端板176、 177分嗶。燈絲僳為一直流電壓所供 霣,該霣壓提昇一霣流使燈絲加熱並且熱發射霣子。這些 霄子具有一近似一 3 0 0伏直流之霣氣電位並為一在中和 器中之電場所加速至表面S。 該兩螺栓260、 261之外表面偽被車螺纹,以使 張力調整螓母270、 272可以施在螺栓260、 26 2之上。揮簧274可以被壓缩於绝錁器262與張力諷 整螺母270、 272之間。藉由沿着螵栓諝整張力《母 270、 272之位置,這些潭簧274之K缩可以被諝 整,以藉以諝整燈絲160之張力。 一霣源供應器280 (圔1)供《該坦絲160舆反 射器R。並不需要對電流或電壓作回授諝整。該電源偽連 接至匯流排266、267並且相對於接地主體174« 壓給反射器一一300伏之直流霣E,並施加一10伏倍 號於並聯連接燈絲160之兩端《於佈值機操作時之束霄 位改變,中和器電流會改變以中和離子束並減小晶片充霣 〇 -14- (諳先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨装· 訂_ .線. 表紙張尺度適用申國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) Λ6 Β6 五、發明説明(G ) 本發明之較佳實施例已經說明了細節。包含所有之修 正與改變均在本發明所掲示之精神與範圍之中亦包含在随 附之申請專範圍之精神與範圍之中。 ------------------------裝------,丌------嫁 (請"閱-背面之注念一^項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 15 衣紙張尺度適用中國园家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公货)
Claims (1)
- *濟部中喪螵準雇霣工消费合作杜印# A7 〇56〇〇 Β7 C7 _D7_ 六、申請專利範圍 1. 一種用於離子束工件處理之離子佈值機包含: a) —離子束源其發射使用以處理工件之正電荷離子 b) 束形成機構包含用以形成一離開離子束源之離子 束之结構; c) 佈值機構包含用以在離子束中定位工件與控制佈 值劑量之結構; d) 束中和機構包含: i) 一画柱金屬组件圍繞著離子束,其具有一内向曲 面,用以提供束中和電子;及 i i)數燈絲定位成得以引導高能量電子與該金屬組 件之向内表面接《,以使中和《子進入離子束之區域;與 e) 霄源供應機構,用以使圓柱金颺组件相對於該數 燈絲作霣氣僱S。 2. 如申請專利範圍第1項所述之離子佈值機,’其中 ,該燈絲包含加長線燈絲大略平行延伸於離子束_與徑向 向外定位於圓柱金羼组件之内曲霣子發射面。 3. 如申請專利範圍苐2項所述之離子佈值機,其中 ,該画柱金羼組件包含一组件主匾具有均勻分隔之燈絲支 撐容室,以在離子束旁以均勻間隔定位燈絲。 4. 一種離子束佈值糸统包含: a)源機構用以産生一正霣荷之離子束舆用以指引上 述離子束沿著一束行進路徑,以撞擊在一工件上; 朱纸張尺度適用中a國家標準(CNS>甲4規格(210 X 297公货) ----------:——.-----------裝------#------線 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) β濟部中央櫺準渴霣工消t合作社印製 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範園 b) 工件定位機構,用以定位一工件於一佈值站中之 離子束之中; c) 電子産生機構定位在前沿著束行進路徑之佈值站 之前,用以指引高能量電子通過一束中和匾域; d) 導電機構用以遮斷穿過上述束中和I匾域之高能量 電子,並且,在上述束中和區域中·提供低能量之二次電 子;及 e) 電源供應機構用以使電子産生機構相對於導電機 構搞壓一電位,以用於加速由霣子産生機構至導«機溝之 電子。 5. 如申請專利範園第4項所述之離子束佈值糸统, 其中,該霣子束産生機構包含數線燈絲用以熱發射電子, 以及,該導霣機構包含具有一向内曲面之圓柱金屬組件, 又,其中,該霄源供應機構提供該數線燈絲兩端一電位。 6. 如申諳專利範園第5項所述之離子束佈值条统, 另包含一離子氣體源,用以投射該氣鱧進入向内曲面之徑 向向内匾域,以在上述E域中提供低能量離子。 7. —種使用於雞子佈值機之雞子束中和器包含: a) —金屬醱具有一通道大小足以充許一離子束通過 該金羼涯,上述金靨體保持在相對於離子束有著一固定之 電位; b) 數加長之霣子發射燈絲分隔成均勻之間隔並定向 於大略並聯於離子束移動通過金羼臑之方向;上述燈絲機 本纸張尺度適用中國®家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) ------------------------裝------,玎—.—線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 C7 D7 六、申請專利範困 (請先閱1^面之注意事項再塡窝本頁> 械地連接至金靨主匾並與上述金屬主體作霣氣絶綠; c) 用以安装該金屬主體相對於離子束之支撐架構; 及 以發射霣 )上述金 以當高能 量霣子。 .如申請 龌定義用 量霣子碰 .如申諳 構更包含 d) 電源供應機構,用以使霄子發射燈絲相對於金饜 主腥偏壓一負霣位,並用以供應一霣位至燈絲兩端,以設 立一足以發射霣子之用以加熱燈絲之m流; 表面, 射低能 8 金靥主 為离能 9 支撐架 ej上述金屬主醱包含一面對離子束之大略呈圓柱之 董電子自上述燈絲撞擊上述圜柱面時,發 專利範園第7項所述之中和器,其中,該 以循琛一冷卻劑通過主醱之通道,以散發 撞\圈柱面所造成之熱量。 專利範臞第8項所述之中和器,其中,該 用以循琛上述冷卻劑進出金靥主體之架構 10.如申誚專利範園第8項所述之中和器,更包含 一氣《源,用以投射一離子化氣體進入上述金靥主醱之大 略圓柱表面之徑向向内區域。 »濟部中央標準屬興工消#合作杜<p« 本纸張尺度逍》中國家《準(CNS)甲4洗格(210 X 297公釐〉
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US5959305A (en) * | 1998-06-19 | 1999-09-28 | Eaton Corporation | Method and apparatus for monitoring charge neutralization operation |
US6555835B1 (en) | 1999-08-09 | 2003-04-29 | Samco International, Inc. | Ultraviolet-ozone oxidation system and method |
US6164146A (en) * | 1999-08-09 | 2000-12-26 | Samco International, Inc. | Test device for ozone-ultraviolet cleaning-stripping equipment |
WO2003012160A1 (fr) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Asahi Optronics, Ltd. | Systeme de galvanoplastie haute frequence par depot par evaporation sous vide |
DE10254416A1 (de) * | 2002-11-21 | 2004-06-09 | Infineon Technologies Ag | Vorrichtung zum Erzeugen von Sekundärelektronen, insbesondere Sekundärelektrode und Beschleunigungselektrode |
US7038223B2 (en) * | 2004-04-05 | 2006-05-02 | Burle Technologies, Inc. | Controlled charge neutralization of ion-implanted articles |
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US4463255A (en) * | 1980-09-24 | 1984-07-31 | Varian Associates, Inc. | Apparatus for enhanced neutralization of positively charged ion beam |
US4786814A (en) * | 1983-09-16 | 1988-11-22 | General Electric Company | Method of reducing electrostatic charge on ion-implanted devices |
JPS62103951A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-14 | Toshiba Corp | イオン注入装置 |
US4886971A (en) * | 1987-03-13 | 1989-12-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion beam irradiating apparatus including ion neutralizer |
US4825087A (en) * | 1987-05-13 | 1989-04-25 | Applied Materials, Inc. | System and methods for wafer charge reduction for ion implantation |
JPS6410563A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Sumitomo Eaton Nova | Electric charging suppressor of ion implanter |
US4804837A (en) * | 1988-01-11 | 1989-02-14 | Eaton Corporation | Ion implantation surface charge control method and apparatus |
EP0397120B1 (en) * | 1989-05-09 | 1994-09-14 | Sumitomo Eaton Nova Corporation | Ion implantation apparatus capable of avoiding electrification of a substrate |
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