TW419689B - Improved multi-cusp ion source - Google Patents

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419689 經濟部智慧財產局負工消费合作社印製 五、發明說明（I ) 發明之領域 本發明槪括關於供離子植入裝備之離子源，特別關於 一具有可增進離子源性能的磁場之離子源β 發明之背景 離子植入已成爲用於以雜質攙雜於如矽晶片或玻璃基 體之工件中之爲人接受之標準科技，並應用於大量製造如 積體電路及平面顯示器上。傳統離子植入系統包括一離子 源，其將理想之攙雜劑元件離子化再予以加速以形成定能 量之離子束。此離子束被導向工件之表面以將攙雜劑植入 工件。離子束之有力離子貫穿工作件之表面以形成理想之 傳導率區β植入程序典型在真空處理室中執行，其可防止 離子束與剩餘氣體份子碰撞而分散，其可使工作件被空中 粒子污染之危險降至最低。 傳統離子源由等離子（電漿）密閉室組成，其可由石 墨構成，其具有一入口隙縫以導入氣體以離子化爲等離子 ，及一出口隙縫，等離子被其吸引以形成離子束。等離子 含適於植入工作件中之離子，及不適於植入之離子，此等 離子爲離子化過程中之副產品。等離子亦包括變化能量之 電子。 離子化氣體之一例爲磷化氫(ΡΗ3)。當磷化氫暴露在高 能量源，如射頻(RF)能量或高能電子時，磷化氫被分解而 形成正電荷之磷(Ρ+)離子以備攙入工作件及氫離子。磷化 氫被導入等離子密閉室，之後暴露在高能源以產生磷離子 及氫離子。磷離子及氫離子於是吸入通過出口隙縫而形成 3 n ϋ 11 n t· t— I «I n ,^"J· I —a n n n- I {請先閱續背面之注意事項再填寫本頁> 本紙張尺度適用十國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 419689 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（> ) 離子束。如離子束中之氫離子或高能電子能至工作件之表 面，彼等可被理想之離子植入β如氫離子或高能電子之足 夠電流密度存在時，此等離子及電子會造成工作件之溫度 增加，其可造成結構之損壞如積體表面上之抗力，其用來 將工作件之區域遮蔽。 爲降低離子束中所含之不理想離子及高能電子之數目 ，已知可在源室中提供磁鐵以隔離離子化之等離子β磁鐵 將不理想離子及高能電子限制在源室之一區與出口隙縫遠 離，及限制理想離子及低能電子於源室接近出口隙縫之源 室之一區>此種磁鐵裝置揭示於申請人共同擁有之共同申 請之美國專利申請序號09/014,472(代理人文件號97-SM9-4句，該申請將以參考方式整體倂入此文。離子源室中磁鐵 構型之其他例子參見頒給Leung等人之美國專利第 4,447,732及4,486,665號。Leimg參考資料中顯示一磁濾 波器，其由複數個縱向延伸之磁鐵彼此平行而組成。Leung 之第6的號專利亦顯示具有等離子柵總成之負離子源。等 離子柵總成具有複數個空間分開之導電柵構件，位於離子 吸收區附近。 本發明之一目的爲改進具有磁濾波器之已知離子源， 其方式爲形成具有增強磁場之離子源。 本發明之槪述 本發明之離子源係達成本發明之目的，經由提供一等 離子電極’其可形成離子源密閉室之槪括平面壁部份及具 有至少一主磁鐵及一相反磁鐵，其方位爲與等離子電極中 4 -----------裝___ (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) --線· 本紙張尺度適用中圉S家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 41 时 89_I_ 五、發明說明（h ) 之開口相對，俾磁鐵構成跨開口延伸之磁場。此磁場可改 進密閉室內之等離子之限制及自離子束中將高能電子過濃 〇 本發明之一特性提供具有等離子電極之離子源至少一 開口以使離子束離開密閉室，及具有至少一主磁鐵及一相 對磁鐵。主磁鐵耦合至等離子電極，其方位爲將一極沿等 離子電極中之開口之邊緣。相對磁鐵耦合至等離子電極， 其方位爲將其相反極沿等離子電極中開口之相反邊緣β主 磁鐵及相對磁鐵產生一磁場跨等離子電極中之開口，離子 束即經該開口通過。 根據本發明另一特性，改進之離子束性能係經由一可 除去及可更換之等離子電極達成。等離子電極包括至少一 開口以使離子束離開密閉室，及包括至少一主磁鐵及一相 對磁鐵。主磁鐵及相對磁鐵之方位與等離子電極中開口之 邊緣相對，俾其可產生磁場跨開口延伸。 本發明之其他特性包括一電源供應，以供等離子電極 相對於等離子密閉室加上負偏壓，及包括一絕緣體以供將 等離子電極絕緣。等離子電極中之開0可爲一長隙縫或沿 一軸對齊之圓形開口。在一陣列圓形開口情況下，主磁鐵 及相對磁鐵係與開口成相對配置，俾磁場之方向與軸成一 角度，該角度大於〇度小於90度。本發明尙可包括冷卻管 以便將熱量自與等離子電極耦合之磁鐵移除。冷卻管可裝 在磁鐵之附近或冷卻管可包封磁鐵。 圖式簡單說明 5 本紙張尺度適用尹國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 --I i———— — — — . i ! I 1 I ·ίιιιιι_ (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 4 ^689 A7 B7 五、發明說明（φ) 本發明上述之特性、目的及優點可自以下之敘述及伴 隨之圖式更爲明確，其中相同參考號碼代表不同圖中之相 同元件β 圖1爲一種離子植入系統之透視圖’其中倂入根據本 發明所構成之離子源； 圖2爲本發明之離子源之透視圖’部份係切除； 圖3爲取自圖2之3-3線之等離子電極之剖面圖； 圖4爲另一等離子電極構型之剖面圖； 圖5爲圖2之離子源利用之等離子電極之頂視圖； 圖6爲另一等離子電極構型之頂視圖’該構型可利用 於本發明中； 圖7爲一放大剖面圖，顯示圖2之等離子電極之細節 :及 圖8爲另一剖面圖，說明圖2之等離子電極之其他特 性。 說明之實施例詳細敘述 圖1顯示一離子植入系統10供植入大面積基體如平板 ρ。系統10含一對平板卡匣12及14、一負載鎖總成16、 一機器人或終端控制器18以將平板在負載鎖總成與平板卡 匣間輸送平板、一處理室外殼20提供一處理室22、及離 子源26。平板Ρ在處理室22中由離子束序列處理，該離 子束係自一通過處理室外殼20中開口 28之離子源所發射 。絕緣套30將處理室外殻20與離子源外殼26成電絕緣。 平板Ρ由系統10處理如下。終端控制器18自卡匣Π 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .11!111111!_ , II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： -線· 經濟部智慧財產局員工消t合作社印製 經濟部智慧財產局負工消费合作社印製 ^ 6 9 α7 ____Β7___ 五、發明說明（S ) 移出一待處理之平板’旋轉180度，再將移出之平板置於 負載鎖總成16之一選擇位置。負載鎖總成16提供複數個 位置以將平板置入。處理室22備有一轉移總成包括一與終 端控制器18相似設計之拾起臂32。 由於拾起臂32自相同位置移除平板，負載鎖總成可在 垂直方向移動以將位於任一複數個儲存位置之選擇平板置 於與拾起臂相關之位置。爲此目的，馬達34驅動一導引螺 釘36將負載鎖總成垂直移動。備於負載鎖總成上之線性軸 承38沿固定之圓筒軸滑動，以確保負載鎖總成與處理室外 殼20成適當之定位。虛線42代表當拾起臂32自負載所總 成之最下部移除一平板能到達之最高垂直位置。備有一滑 動真空密封配置(未示出)在負載鎖總成I6與處理室外殼20 之間，以便保持二裝置在負載鎖總成垂直移動之期間及移 動間爲真空狀態。 拾起臂32自負載鎖總成16之水平位置(即當平板在卡 匣12及14時及平板由終端控制器18處理時之相同相關位 置)將平板Ρ移出。拾起臂32於是自此水平位置將平板以 箭頭44之方向移出至垂直位置Ρ2 ’如圖1之虛線所示。 轉移總成之後再將垂直放置之平板以掃描方向移動由左至 右，如圖1所示，跨自開口 28射出之離子源產生之離子束 之一部份。 離子源26輸出一絲帶束。“絲帶束”―詞之意義爲一伸 長離子束，其長度沿長軸延伸，其寬度小於長度並與長軸 成正交之方向之軸延伸。“正交”一詞爲實質垂直之意。絲 7 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)Α4規格mo X 297公Θ ^~ — — — — — — —— — — [It —— — — — — II ·11111 - I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產居具工消费合作社印叛 Α7 Β7 五、發明說明（) 帶束已被證明爲在植入大表面面積之工作件有效’因其僅 需要將工作件一次單向通過離子束，即可植入全部表面面 積，只要絲帶束之長度超過工作件之至少一尺寸。 在圖1之系統中，絲帶束之長度超過被處理之平板之 至少一較小尺寸。將此絲帶束與圖1之離子植入系統合用 ，除提供單一掃描完全植入之外，可有數優點。例如，絲 帶束離子源之能力可利用同一系統之同一源處理不同大小 之平板，並可將平板掃描速度控制以響應抽樣離子束電流 ，而達到均勻之植入劑量。 圖2說明圖1之離子源之透視圖。離子源26包括一組 壁其限定一等離子密閉室49以固定等離子。等離子密閉室 可爲平行管型如圖2所示。或爲一桶型。圖2之平行管型 密閉室49包括一後壁50、前壁52、側壁54、56、58及 60(未示出）。密閉室49之壁可由鋁或其他適合之材料如不 銹鋼製成。石墨或其他材料亦可爲壁之裡部。 後壁50包括氣體入口 62及激勵器64。入口用以自氣 體源（未示出）釋放氣體進入密閉室49»激勵器64將排 出之氣體離子化以開始在離子源26中製造等離子。激勵器 可由一鎢燈絲形成，其在受熱適當溫度時會放射電子。激 勵器產生之放射電子與離子化之釋放氣體相互作用以在等 離子室構成等離子。激勵器亦可由其他高能源形成，如RF 天線，其發射射頻信號以離子化電子。 離子源26尙包括一組棒磁鐵％，其可將等離子驅向 等離子密閉室49之中心。磁鐵66可由釤鈷結構形成，磁 8 II —--— —— — — — — — —— — — — — II ·1111111 (請先閲讀背面之注4事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） t 4 1968 9 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 B7 五、發明說明（，） 鐵典型固定在側壁54、56、58及60外側之槽溝中。磁鐵 最好安排爲總成，其中磁鐵之各極交替並提烘多重尖點磁 場於外殼中。如圖2所示，棒磁鐡66加以極化俾每一磁鐵 之南北極以磁鐵長度爲方位。因此，合成磁場線由鄰近磁鐵 66自北至南極方位，因而建立多重尖點型磁場，其可將等 離子驅向密閉室之中心。 離子源26尙包括等離子電極70，其形成等離子密閉 室49之前壁52之一槪括平面壁部份。絕緣體74位於前壁 52與側壁54、56、58及60之間以便將前壁與等離子電極 結構與等離子密閉室之其他部份(如側壁54、56、58及60) 成電絕緣。 等離子電極70包括至少一開口 84以使離子束88排出 外殼。等離子電極尙包括主磁鐵78耦合至等離子電極，其 極之方位沿等離子電極70中之開口 84之一邊緣。相反磁 鐵80亦耦合至等離子電極70，其方位爲其相反極沿等離 子電極70中開口 84之相反邊緣。主磁鐵78及相反磁鐵 80組成一磁場94，其跨等離子電極7〇中開口 84延伸，離 子束即通過該開口。磁場94典型具有一超過100高斯之磁 場強度。 —吸收電極76位於等離子密閉室之外，其可通過開口 84吸收等離子，此點在本技藝中已爲人知。吸收之等離子 形成一離子束88，該離子束被調整並導向目標表面。 作業時，源氣體通過氣體入口 62被導入。一範例之源 氣體爲磷化氫(ΡΗ3)，該源氣體係以氫稀釋。合成之磷化氫 9 本紙張尺度適用令國圉家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） -----------ll··裝--------訂·1!---I-線 (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4^6δ9 Λ7 Β7 五、發明說明（s) (PH3)等離子含PHn+離子及P+離子。除PHn+離子及P+離 子之外，在等離子室發生之離子化過程導致產生氫離子及 高能電子》此高能電子及氫離子可能在植入目標工作件時 不利，因爲其可造成不良之熱而損及平板。 由主磁鐵78及相反磁鐵80產生之磁場94在等離子電 極構成一磁濾波器，其可協助減少出現在離子束88中之高 能電子，因而減少高能電子對工作件之影響。特別是，主 磁鐵78及相反磁鐵80構成一相當強之磁場延伸於開口 84 ，此一磁場將高能電子以高速偏轉離開開口 84。但較低速 度粒子如離子及低能電子可通過磁場94。磁場94亦可改 進等離子密閉室中等離子之限制。改進等離子之限制，磁 場提供在離子束88中增加之束電流。 最好，磁鐵78及80加以極化以便每一磁鐵之南極及 北極之方位爲磁鐵之'長度方向（而非端至端極化）。以相同 方向極化磁鐵後可使相反極彼此面對。如此，磁場線94可 延伸在鄰近配置磁鐵之相反極之間。此磁場線可改進等離 子限制及可將高能電子自離子束94濾出。 在本發明另一特性中，等離子電極7〇包括至少複數個 開口(即二或更多開口）。等離子電極可包括第一開口 84及 第二開口 86，兩開口均可使離子束排出外殼。第一開口 84 形成第一離子束94，第二開口 86形成第二離子束96。第 一離子束94及第二離子束96典型在工作件表面進行植入 時或以前重疊。 如圖2所示，此等具有二或多個開口之等離子電極包 --------------裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 1SJ. 線. 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局負工消费合作社印製 ^ ίδβ Q Q A7 B7 五、發明說明（1) 括三或更多磁鐵以提供等離子之強限制場。例如，主磁鐵 78南極之方位爲沿開口 84之邊緣，相反磁鐵80北極之方 位爲沿開口 84之相反邊緣。此外，相反磁鐵80之南極方 位爲沿開口 86之邊緣，及第二磁鐵82北極之方位爲沿開 口 86之相反邊緣。此種安排產生第一磁場94，其跨開口 料延伸，其亦產生第二磁場96跨第二開口 86延伸。磁場 94、96構成一多重尖點磁場，其跨開口 84、86延伸，此 多重尖點磁場可改進等離子之束及減少進入離子束88、90 之高能電子數》 圖2亦說明一離子源26，其具有電源供應72，係電耦 合在等離子電極70及等離子密閉室94之其他部份之間。 電源供應72在等離子電極70與等離子密閉室94之其他部 份之間製造一電偏壓。絕緣體74將等離子電極與等離子密 閉室之大部份成電絕緣，因此，可建立一電偏壓。電源供 應72將等離子電極與等離子密閉室之側壁相對上加一小負 偏壓，此偏壓通常爲4伏特。等離子電極之小負電壓可協 助阻止負離子經開口 84、W離開等離子室。 圖3說明取自圖2之3-3線之離子源26之剖面圖。圖 3說明等離子電極70之範例剖面圖。等離子電極70包括 複數個隙狀開口實質上彼此平行。例如，開口 84‘沿軸1〇〇 之長度延伸，開口 86’沿軸102之長度延伸，其與軸100 平行。開口 84‘及開口 86’爲隙狀，俾其形成有剖面絲帶形 之離子束。隙縫84‘沿軸100之長度至少爲沿正交軸所量 隙縫之寬度之5〇倍。磁鐵78、80及82亦爲延長形。每一 11 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） — — — — — — — — — — — — — ·1111111 ^#1 ml — — · (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本買) 4196QB A7 B7 五、發明說明（) 磁鐵有一極沿隙狀開口 84’、86’之邊緣延伸。 圖3說明之等離子電極亦包括在等離子電極中偶數個 開口》偶數個開口可有利的提供更均勻之離子束’其與奇 數開口產生之離子束比較爲佳。 圖4說明等離子電極7〇‘之另一實施例’亦爲一剖面 圖(取自圖2之線4-4)。等離子電極70’包括複數個圓形開 口 104a、l〇4b、104c 及 104d 以通過離子流。開口 l〇4a-l〇4d爲沿軸100線性安排。等離子電極亦可包括第二組圓 形開口 106a、106b、106c及106d以通過離子流。第二組 開口 106a-106d爲沿軸102線性安排，其與軸100平行。 複數個開口 l〇4a-104d由預定距離沿軸100分開，俾 由每一開口形成之離子束在工作件表面上或之前重疊。因 此開口 l〇4a-104d約可形成一離子束，其具有與長形開口 84‘形成之離子束相似之包封。同理，開口 106a-106<i沿軸 102上以一距離分開，及在到達工作件之前或在其上重疊 ，及產生具有與開口 86’形成之離子束近似之包封之累積 離子束。 圖4亦顯示一等離子電極70‘，其具有第一組磁鐵 108a、108b、108c及108d，其北極方向爲沿開口 I04a-104d之邊緣延伸。第二組磁鐵110a、110b、110c及ll〇d 之南極方向爲沿開口 104a-104d之相反邊緣延伸。磁鐵 110a-110d之北極之方向爲沿開口 106a、106b、106c及 l〇6d之邊緣延伸。此外，第三組磁鐵112a、112b、112c 及liM之南極方位爲沿開口 l〇6a-l〇6d之邊緣延伸。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公爱） n n n I 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線. 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 419689 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 五、發明說明（d) 磁鐵 l〇8a-108d 及 110a-110d 與開口 104a-104d 相對之 方位構成一組磁場線，其跨開口 l〇4a-104d延伸。磁鐵 110a-110d及112a-112d之方位形成第二組磁場線，其跨開 口 106a-106d.延伸。此等跨開口延伸之磁場線之方位與開 口陣列之線形延伸成正交(即與軸100及102正交）。此外 ，此等磁場線可改進等離子之限制，及減少進入離子束之 高能電子之數目。 圖5說明等離子電極70“。等離子電極70”包括第一組 圓形開口 104a-104c，其沿軸100延伸，及第二組圓形開口 106a-106c，其沿第二軸102延伸。等離子電極尙包括一組 磁鐵120a、120b、120c及120d，其產生磁場線跨開口 104a-104c及開口 106a-106c延伸。與圖4比較，圖5中說 明之磁場線跨開口延伸之方向通常與開口陣列(與軸100及 102平行)之線性延伸平行。 圖6說明另一等離子電極70“‘之剖面圖。此等離子電 極包括第一組圓形開口 l〇4a-104b，其沿軸100延伸，及第 二組圓形開口 106a-106b，其沿第二組102延伸。等離子電 極亦包括一組磁鐵122a、122b、122c及122d，其產生磁場 線跨開口 l〇4a-104c延伸及跨開口 106a-106c延伸。圖6之 磁場線跨開口延伸之方位與軸100(或軸102,其與軸100平 行)相對成一角度。 圖4_6顯示磁場線可爲任何方位或與等離子電極中之 開口之線相陣列成任何理想角度。如在共同申請之共有之 美國專利申請序號09/014,472(代理人文件號97-SM9-44)中 13 -----— — —— — — — — — —— <請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 訂. --線' 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 ^196 β g A7 B7 五、發明說明（v>) 所討論中指出，最好，磁場線之方位應與等離子電極中之 線性陣列成一預定角度，以便改進離子束之電流密度均勻 性。因此，本發明之一特性中，磁場方位應與軸100成一 角度，即大於零度而小於90度，即磁場線不與軸1〇〇正交 或平行。 圖7顯示圖2之等離子電極70之細節》等離子電極包 括磁鐵78及80配置在開口 84之相反側附近。磁鐵中包含 等離子電極70之一部份。磁鐵78與等離子電極之內表面 由一金屬軛板124a所分開，磁鐵80與等離子電極之另一 內表面由第二金屬軛板124b分開。金屬軛板124a及124b 可由金屬如鋼製成。 說明中之等離子電極亦包括冷卻管122a及122b裝在 磁鐵78附近，及由冷卻管122c及122d裝在磁鐵80附近 。冷卻管122a及122b將熱自磁鐵78轉移，及冷卻管 122c及122d將熱自磁鐵80轉移。冷卻管122a-122d可塡 充適當之冷卻液體如水，以將熱量自磁鐵78及80轉移。 冷卻管通常由銅製成。 圖8顯示本發明之等離子電極71之另一特性。等離子 電極71包括第一開口 84及第二開口 86以形成第一離子束 88及第二離子束90。等離子電極尙包括磁鐵78、80及82, 其方位形成一磁場跨開口 84及86延伸。磁鐵78、80及 82予以極化以使每一磁鐵之南極及北極以磁鐵之長度爲方 位。 磁鐵78、80及82之方位與圖2說明之方位不同。磁 14 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — III — — — — · 1111--I ^ i I HI-- 線 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4ί96β〇 Α7 Β7 五、發明說明（A) 鐵78、80及82與圖2中同一磁鐵之方位相對’圍繞伸出 紙平面之一軸成90度旋轉。磁鐵產生磁場線130、〗32、 134及136。例如，磁場線130自磁鐵78之北極延伸至磁 鐵80之南極，磁場線132自磁鐵80之北極延伸至磁鐵78 之南極.磁場線134自磁鐵82之北極延伸至磁鐵80之南極 ，磁場線136自磁鐵80之北極延伸至磁鐵82之南極。磁 場線130-134協助限定等離子於等離子室中’及減少進入 離子束88及90中之高能電子數。 圖8亦顯示磁鐵78、80及82分別配置在冷卻管120a 、126b及126c中。冷卻管l26a、l26b及l26c爲中空並 提供冷卻流體之通道’以流過磁鐵78、8〇及82之表面。 冷卻管可以銅製成並塡充適當冷卻流體如水’以轉移磁鐵 之熱。冷卻流體可通過冷卻管幫浦以進一步協助磁鐵之冷 卻，該磁鐵由等離子粒子與等離子電極71相撞之熱而變熱 〇 吾人可了解本發明可有效達成上述之目的，且由上述 之敘述當可更爲淸晰。由於上述結構之某些改變不致有悖 本發明之範疇，上述之說明及所附圖式均爲說明性目的而 不構成限制。本發明已敘述如上，本發明申請專利範圍如 下。 15 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I---— — — — — —--- ii—li 訂- — — 1! 1 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 iS®8S i? 〜^_m …中請專利範圍 1‘〜種離子源，包括等離子密閉室49，其中產生等離 子並包括〜等離子電極，其形成密閉室49之一壁部份52 ’等離子電極70具有至少一開口 84以使離子束S8排出密 閉室49，其改良之處包含： 〜主磁鐵78耦合至等離子電極70，其方位爲一極沿 等離子電極70中開口 84之一邊緣之方向；及 〜相反磁鐵80耦合至等離子電極70，其方位爲其相 反極沿等離子電極70之開口 84之相反邊緣之方向，俾磁 場94能跨等離子電極之開口延伸，離子束88即經該開口 通過9 二如申請專利範圍第1項之離子源，尙含： 一絕緣體74，將等離子電極70與等離子密閉室49之 其他部份成電絕緣；及 一電源72，電耦合在等離子密閉室49之其他部份與 等離子電極70之間，此電源供應72將等離子電極70相對 於等離子密閉室49之其他部分加上負偏壓。 3·如申請專利範圍第1項之離子源，其中延伸跨越開 口之磁場94大於100高斯。 4. 如申請專利範圍第1項之離子源，其中在等離子電 極70中之開口 84爲一隙縫》 5. 如申請專利範圍第4項之離子源，其中隙縫之長度 至少爲隙縫寬度之50倍。 6. 如申請專利範圍第4項之離子源，其中等離子電極 70包括複數個隙縫(84,86)實質上彼此平行對齊。 ---------ά.------訂--^-----^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 本紙張尺度適用中困國家搞準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） C8 D8 4i9689 六、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第6項之離子源，包括在等離子電 極7〇中偶數之隙縫，每一隙縫與其他隙縫實質上平行對齊 〇 8. 如申請專利範圍第4項之離子源，其中主磁鐵78及 相反磁鐵80爲伸長型，其中主磁鐵78及相反磁鐵80沿等 離子電極70中隙縫之長度延伸。 9. 如申請專利範圍第1項之離子源，其中等離子電極 7〇包括複數個圓形開口（104a-104d)沿一軸100對齊。 10. 如申請專利範圍第9項之離子源，其中主磁鐵78 及相反磁鐵80配置在與開口相對之位置，俾磁場94之方 位槪括爲與軸成一角度，此角度爲大於零而小於90度。 11. 如申請專利範圍第1項之離子源，尙含： 等離子電極70中之第二開口 86，第二開口 86之位置 可使相反磁鐵80位於開口 84與開口 86之間；及 第二磁鐵82耦合至等離子電極70，其方位爲其一極 沿第二開口 86之邊緣，俾相反磁鐵8〇及第二磁鐵82形成 第二磁場96，其跨等離子電極70中之第二開口 86延伸。 12. 如申請專利範圍第1項之離子源，尙含一冷卻管 1223安裝在主磁鐵之附近以轉移熱離開主磁鐵。 13. 如申請專利範圍第1項之離子源，其中主磁鐵78 位於一中空之冷卻管122a中並塡以冷卻流體，冷卻管裝在 等離子電極70上。 H.如申請專利範圍第1項之離子源，尙含磁軛124a 位於主磁鐵78與等離子電極之內表面之間。 ’因固家揉準（CNS)A4規格（210X297公釐） ά------订------0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^96S 9_ 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15. —種用於離子源之等離子電極70，離子源26包括 等離子密閉室49，其中產生等離子且等離子電極7〇適於 形成密閉室49之壁部份52，等離子電極70包括至少一開 口料以使離子束88離開密閉室49，該種電極7〇含： 主磁鐵78耦合至等離子電極70，其方位爲一極沿等 離子電極中之開口之邊緣；及 相反磁鐵80耦合至等離子電極70，其方位爲其相反 極沿等離子電極70中之開口 84之相反邊緣，俾磁場94跨 等離子電極中開口 84延伸，離子束88即通過該開口。 16. 如申請專利範圍第15項之等離子電極，其中等離 子電極中之開口 84爲一隙縫。 17. 如申請專利範圍第16項之等離子電極，其中隙縫 之長度至少爲其寬度之50倍。 如申請專利範圍第16項之等離子電極，其中等離 子電極70包括複數個隙縫(84,86)彼此成平行對齊。 I9·如申請專利範圍第1S項之等離子電極，尙含在等 離子電極70中之偶數隙縫，每一隙縫彼此成平行對齊。 2〇‘如申請專利範圍第16項之等離子電極，其中主磁 鐵78及相反磁鐵80爲延長型，其中主磁鐵及相反磁鐵沿 等離子電極中隙縫84長度之方向延伸。 21. 如申請專利範圍第I5項之等離子電極，其中等離 子電極70包括複數個線性安排之圓形開口（1〇4a_1〇4d)。 22. 如申請專利範圍第15項之等離子電極，尙含： 在等離子電極70中之第二開口 86，第二開口 86之位 ----------赛------ir------0 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張ΛΑ逋用中國國家揉芈（CNS )八4狀（21〇χ297公着） 9 A8 68 C8 D8 六、申請專利範圍 置使相反磁鐵80位於開口 84與第二開口 86之間；及 第二磁鐵82耦合至等離子電極70，其方位爲其一極 沿第二開口 86之邊緣，俾相反磁鐵80與第二磁鐵82形成 —第二磁場96，其跨等離子電極70中之第二開口 86延伸 I ^裝 訂 I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度速用中國國家榇率（CNS ) A4規格（2丨0〆297公釐）