TWI404126B - 動態離子佈植機電極底座及其組裝方法 - Google Patents

Description

動態離子佈植機電極底座及其組裝方法

本發明係有關於一種在電子裝置製造過程中用來佈植離子於基板(例如半導體晶圓)上的離子佈植機；且特別係關於一種能以商業化規模來處理晶圓之離子佈植機。

離子佈植技術乃是積體電路製程中經常使用的技術之一，其係藉由在一半導體材料中特定區域中摻雜入一特定濃度的雜質原子的方式來改良該半導體材料中特定區域的電子傳輸性質。此技術一般涉及產生一束預選定種類的離子束並導引該離子束朝向一目標基板。離子佈植的深度視基板上該離子束的能量而定。因一單一晶圓上元件密度的增加及超大型積體電路(ULSI)之個別元件的橫向尺寸的縮減，所以能以低能量離子(即，約0.2keV至10keV)來形成淺架接區(shallow junctions)的離子佈植機也變得愈來愈有用。同時，在商業離子佈植中，若能在愈短時間內處理好一單獨晶圓將更有用，而欲達成此目的將需要令離子束電流愈大愈好。

美國專利第5,932,882號中描述了一種先前技術，其中一離子束係先以高能量傳輸，之後在該離子束撞擊到基板前將該離子束减速至低能量。此前案的離子佈植機包含一離子束產生器，離子束產生器包括一離子源與一用來自該離子源中抽離出離子並形成一離子束的抽離電極組件。 該離子源中抽離出離子並形成一離子束的抽離電極組件。該抽離電極組件包含一或多個電極，這些電極一般具有孔洞，這些孔洞可使穿過其中之離子束塑造出特定形狀。一飛行管(a flight tube)可以一傳輸能量自該抽離電極組件傳輸離子，且一基板固持器用以固持一將以離子束佈植的基板。一减速電位產生器，係連接用以施加一减速電位至介於該飛行管與基板固持器之間的一减速透鏡組件上，以將離子束減速至一所欲的植入能量。介於飛行管與基板固持器之間的减速透境組件包含多個電極，該等電極一般具有可讓離子束通過的孔洞。

相對於該離子佈植機的其他組件，電極(例如，抽離電極)的位置會影響離子束的特徵，包括離子束的能量、大小及形狀。為對準離子佈植機的抽離電極，已有各種元件被提出。舉例來說，已有人使用各種特別的組裝工具或夾具來對準電極以使其能安裝入抽離電極組件中。這些組裝工具通常包括定位銷或其他對準表面，定位銷或其他對準表面係能為電極的相對應對準孔洞所接受。每一電極一旦使用該組裝工具對準之後，一般以適當的固定件(例如螺絲固定件)將每一電極固定在抽離電極組件中的定點。之後，將組裝工具由該抽離電極組件中移出。此程序一般係每次當要替換電極時即重複一次。

本發明提供一種離子佈植機用的動態電極底座，其中 一電極挿入件係被插入至一電極支撐框中，該電極挿入件具有可界定出一孔洞之電極本體部分。在一實施例中，該電極挿入件之一第一動態對準銷係鎖定至該電極支撐框之一第一、溝渠形狀的動態對準表面，以在相對於該電極支撐框的兩個正交方向上對準該第一動態對準銷。此外，該電極挿入件之一第二動態對準銷係鎖定至該電極支撐框之一第二動態對準表面，以在相對於該電極支撐框的一轉動方向上對準該電極挿入件。該電極挿入件之多個凸緣可鎖定該電極支撐框，以保持該電極挿入件在對準位置上，並可電性耦接該電極挿入件至該電極支撐框上。一介於該電極挿入件及該電極支撐框間的彈簧位置，可相對該電極支撐框而在該對準及收納位置上偏壓該電極挿入件。

本發明尚包含其他態樣。例如，該電極挿入件可具有對準表面且該電極支撐框可具有能鎖定該等對準表面的多個對準銷。因此，應可理解前述僅係本發明某些實施例與態樣的簡單例示性說明。本發明其他的態樣與實施例將詳述於下。此外，還需知可在不悖離本發明精神範疇下，對本發明所揭示的各種實施例進行各種變化。因此，前述發明內容不應作為本發明範疇的限制，相反的，本發明範疇應由附隨的申請專利範圍及其等效物來決定。

依據本發明一實施例的離子佈植機示於第1圖中以元件符號1指出。該離子佈植機1包含一離子束產生器3， 用以產生一離子束。一與該離子束產生器相鄰的磁鐵5依據離子的質量與帶電狀態來區分出該離子束。一位於該分析磁鐵5附近的離子選擇器7選擇欲植入至一標靶基材之離子種類，並將已被該磁鐵區分出來之離子束中的其它離子排除掉。一設在與該離子選擇器7相鄰的減速透鏡電極組件9控制離子束被佈植前的最終能量。一與該電極組件9分隔開來的支撐件或固持器11支撐著一將被離子束佈植的標靶基材12。一位在該電極組件9與該基材支撐件11之間的電漿產生器13可將電子及其它帶電粒子導入到接近該標靶表面的離子束中，以中和該射束及晶圓表面上的電荷。一位在該基材支撐件11下游的離子束收集器14被用作為一射束停止件及測量劑量用之離子流偵測器。

詳言之，所示實施例的電漿產生器3包含一離子源，該離子源包括一具有一出口孔洞的電弧室。一抽離電極組件20包括多個抽離電極(如2、3或4個電極)，該等抽離電極係與該出口孔洞相隔。該組件20的抽離電極可自該電弧室中將離子抽離出來並形成一離子束。該抽離電極可由石墨或其他適當的導電材料製成。距離該電弧室之出口孔洞最近的該抽離電極係作為一種壓制電極，用以防止由該離子束產生器導引的電子流向該電弧室。如同將於下文中作詳細說明，該抽離電極組件20包括可容許每一電極能輕易地在一緊密控制之對準位置處被架設之動態架設件(a kinematic mount)，而毋需每當更換一電極孔洞時即需再一次重新對準。雖然所述主要係關於該抽離電極，需知依 據本發明的這些實施例之動態架設件也可用來架設一離子佈植機的其他電極，包括下述電極組件9之減速電極。

介於該質量分析磁鐵5之多個柱之間的飛行管可接受來自該離子束產生器3的離子束，並控制該離子束於通過該磁鐵5之多個柱之間的期間之傳送能。該離子束的傳送能是該飛行管與該離子源之間電位差的函數。在此特定實施例中，選擇該分析磁鐵的磁場強度與通過該磁鐵之離子束的能量，以使具有適當質量及電荷狀態的離子可被偏離約90度以通過該離子選擇器7、該電極組件9及電漿產生器13至晶圓表面。

第2圖示出部分被拆開來的抽離電極組件20。一抽離電極包括一可導電的架設或支撐框組件21a及一可導電的插入件組件21b，該插入件組件21b係被插入及安裝至該支撐框組件21a中。類似的，另一抽離電極包括一支撐框組件23a及一插入件組件23b，該插入件組件23b係被插入至該支撐框組件23a中。依據本發明例示實施例的一態樣，每一插入件組件21b、23b分別具有多個動態對準銷29a、29b(第2圖)及29c、29d(第3圖)。如可由第4圖之截面組件圖最佳地看出，該插入件組件21b之動態對準銷29a、29b每一者均具有大致成圓柱形的本體部分31。類似的，由第5圖截面可看出，該插入件組件23b之動態對準銷29c、29d，每一者均具有大致成圓柱形的本體部分31。

該插入件組件21b具有一平板部分33a，該動態對準銷29a、29b即係從此平板部分33a延伸出去。同樣自此平 板部分33a延伸出去的還有一抽離電極本體部分35a，抽離電極本體部分35a界定出一對離子束抽離狹縫37a、37b。當被架設到該支撐框組件21a上時，該抽離電極本體部分35a延伸穿過該支撐框組件21a的一個中央孔洞39。類似的，該插入件組件23b具有一平板部分33b，該動態對準銷29c、29d即係從此平板部分33b延伸出去。同樣自此平板部分33b延伸出去的還有一抽離電極本體部分35b，抽離電極本體部分35b界定出一對離子束抽離狹縫37c、37d。當被架設到該支撐框組件23a上時，該抽離電極本體部分35b延伸穿過該支撐框組件21a的一個中央孔洞67。

該支撐框組件21a與23a首先先在離子佈植機1內對準，之後分別被固定至適當的架設件40a、40b上，如第2圖所示。在某些應用中，該架設件40a、40b包括可移動該抽離電極21、23的致動器，使得離子射束可視特定應用而通過一組抽離電極孔洞37a、37c或另一組抽離電極孔洞37b、37d。該支撐框組件21a、23a可以一適當的對準夾具或工具加以對準，該對準夾具或工具包括能將適當對準孔洞(諸如該支撐框組件21a上的孔洞42與電極架設件40b上的適當孔洞)加以鎖定的對準銷。一旦該支撐框組件21a與23a相對於該架設件40a、40b而對準後，即可以適當的固定件(例如螺絲固定件)將該支撐框組件21a與23a固定到該架設件40a、40b上。一旦該抽離電極支撐框組件21a與23已經在離子佈植機內對準且裝設好後，即可將該對準 夾具自該離子佈植機1內移出。

可預期到，與該插入件組件21b、23b相較，該支撐框組件21a與23a的有效壽命係相對地長。因此，可能不需相對頻繁地的以一對準夾具來更換及對準該支撐框組件21a與23a。

為能動態地架設該插入件組件21b至一先前對準的支撐框組件21a，將該插入件組件21b的動態對準銷29a收纳在由該支撐框組件21a的狹縫39a所界定出來的一動態溝渠41(第4圖)中。當該動態對準銷29a的外部圓柱形表面31a係完全與該動態溝渠41之表面鎖定時，該中央軸31b係精確地位於相對該支撐框組件21a之兩正交方向上，兩正交方向如第4圖之該支撐框組件21a的x軸及y軸所示。

之後，在該對準銷29a的軸31b上轉動該插入件組件21b，直到該插入件組件21b的第二個動態對準銷29b可鎖定該由該支撐框組件21a之一狹縫39b所界定的一平坦的動態對準表面43為止。當該動態對準銷29b的外部圓柱形表面31a完全鎖定該平坦動態對準表面43時，該動態對準銷29b的中央軸31b係被精確的置於一相對該支撐框組件21a的轉動方向，該轉動方向如第4圖之該支撐框組件21a的轉動軸R所示。因該對準表面43並非如該對準溝渠41一樣是一溝渠形狀，鎖定該對準銷29b與該對準表面43並不會干擾該對準銷29a與該對準溝渠41之間的鎖定。

如第6圖所示，每一該動態對準銷29a、29b均具有收 納蓋45，收納蓋45係位於該圓柱形之本體部分31的末端。如最佳顯示於第7圖中，該收納蓋45的寬度係較該動態對準銷之本體部分31更寬，使得該蓋45可超過該對準銷之本體部分31以提供收納凸緣45a。每一對準銷之該蓋的收納凸緣45a及圓柱形之本體部分31和該插入件平板部分33b的兩相鄰且對立的表面共同形成一收納該支撐框組件21a之一舌部的收納溝渠47。該溝渠47的內部收納表面鎖定該舌部的外部收納表面，以於第三正交方向(如第4及7圖之支撐框組件21的Z軸所示)將該插入件平板部分33b緊固至該支撐框組件21a上。例如，該對準銷29b之收納溝渠47係接受該支撐框組件21a的一舌部49a。該支撐框舌部49a的前導邊緣係提供藉該動態對準銷29b之外部圓柱形表面31a而鎖定的該動態對準表面43。在此位置，該插入件平板部分33a之一平坦面部分48係以面對面的方式鎖定該支撐框21a的一平坦面部分50。除了能在相對於該支撐框組件21a的Z軸方向上被鎖定及收納外，該插入件組件21b亦可在此鎖定位置與該支撐框組件21a進行電接觸。

類似的，該動態對準銷29a之收納溝渠47係接受該支撐框組件21a的一舌部49b(第6圖)，以於第2及7圖之Z軸方向將該插入件平板部分33b緊固至該支撐框組件21a上。該支撐框舌部49b的前導邊緣(第4圖)係提供藉該動態對準銷29a之外部圓柱形表面31a而鎖定的該動態對準溝渠41。

在所示實施例中，該插入件組件21b具有一額外的銷51，該銷51係在一大致成圓柱形之本體部分55(第4圖)的末端具有一超出的收納蓋53，以形成一收納該支撐框組件21a之一舌部49c的收納溝渠。該銷51的作用係可進一步於第2圖之該支撐框組件21a的Z軸方向上，將該插入件的平板部分33a緊固至該支撐框組件21a上。該本體部分55具有一緩和部分55a以提供與該銷本體部分55的外表面間的空隙，使得該銷51不會干擾該動態對準銷29a、29b的動態位置。

該支撐框組件21a的每一狹縫39a、39b及39c的大小係足夠收納該對準銷29a、29b、51的蓋45、53進入相關的狹縫39a-39c。此外，中央孔洞39的大小係足以容納該抽離電極本體部分35a進入該孔洞39中。之後將該插入件組件21b往下壓(第6圖中的y方向)直到該動態對準銷29a、29b可如上所述地分別鎖定該動態對準溝渠41及該動態對準表面43為止。該插入件組件21b具有一彈簧61a(第2圖)，彈簧61a係鎖定該支撐框組件21a以防止該插入件組件21b不慎自該動態對準位置中產生移位。

該插入件組件23b係以類似的方式動態地架設至該支撐框組件23a上。因此，該插入件組件23b具有一平板部分33b，該動態對準銷29c、29d係自該平板部分33b中延伸出來。同樣自該平板部分33b延伸出來的還有一可界定出一對離子束抽離狹縫37c、37d的抽離電極體部分35b。當架設到該該支撐框組件23a上時，該抽離電極體部分35b 係可延伸通過該支撐框組件23a的一中央孔洞67。

為能動態地架設該插入件組件23b至一支撐框組件23a上(該支撐框組件23a已用如上述與該支撐框組件21a相關的對準工具加以對準)，將該插入件組件23b的動態對準銷29c收纳在由該支撐框組件23a的狹縫67a所界定出來的一動態溝渠41(第5圖)中。當該動態對準銷29c的外部圓柱形表面31a係完全與該動態溝渠41表面鎖定時，該中央軸31b係精確地位於相對該支撐框組件23a之兩正交方向上，兩正交方向如第5圖之該支撐框組件23a的x軸及y軸所示。

之後，轉動該插入件組件23b的第二動態對準銷29d直到第二動態對準銷29d鎖定一由該支撐框組件23a之一狹縫67b所界定的一平坦的動態對準表面43為止。當該動態對準銷29d的外部圓柱形表面31a完全鎖定該平坦的動態對準表面43時，該動態對準銷29d的中央軸31b係被精確的置於一相對該支撐框組件23a的轉動方向上，轉動方向如第5圖之該支撐框組件23a的轉動軸R所示。

以類似該電極21的方式，該動態對準銷29c、29d之收納溝渠係接受該支撐框組件23a的舌部49c、49d(第3圖)，以於第2圖之Z軸方向將該插入件平板部分33b緊固至該支撐框組件23a上。但是，並非使用一額外的銷(如銷51)，該插入件平板部分33b具有一收納該支撐框組件23a之一舌部49e的收納拉片69，用以於第2圖的Z軸方向將該插入件平板部分33b進一步固定至該支撐框組件23a 上。該插入件組件23b具有一彈簧61b(第2、3圖)，彈簧61b係鎖定該支撐框組件23a以防止該插入件組件23b不慎自該動態對準位置中產生移位。如於第5圖中所最佳顯示，該彈簧61b具有可收納在該插入件23a之孔洞70的末端，用以定位該彈簧61b以在收納位置上偏壓該插入件組件23b。

需知藉由將該動態對準溝渠41及動態對準表面43置於該電極支撐框21a、23a的已知位置上，及藉由將該動態對準銷29a、29b、29c、29d置於該插入件組件21a、23b的已知位置上，該抽離電極孔洞37a、37b、37c、37d可在不使用其他對準工具的情況下，相對於該電極支撐框被動態對準。此外，若需要的話，也可不再使用費時的固定件(例如，螺絲)來將該插入件組件21a、23b固定至該支撐框組件21a、23a上。

在所示實施例中，每一支撐框組件21a、23a及該插入件組件21a、23b均係製作成一整合的單一元件組件。因此，舉例來說，該動態對準銷29c、29d，該插入件平板部分33b，及該插入件組件23b的該抽離電極本體部分係被整合成一單一元件。每一組件係在一鑄模中被鑄造成一鑄造件並磨製成最終尺寸，或是被製作成不同的部件後再焊接在一起形成所欲組件。應理解每一組件均可由不同部件組合固定而成。但是，一般認為一單一元件結構的每一組件較有助於將動態表面置放在適當位置。

如前述，所示實施例的動態架設排列可被應用在抽離 電極以外的其他離子佈植機電極上。舉例來說，所示實施例中的該離子選擇器7包含一系列沿著離子束分離並定義出一系列的孔洞之分離元件，這些孔洞共同選出欲植入至標靶基板上的正確質量及帶電狀態的離子，同時並可排除通過分析磁鐵的其他區分出來之離子。在此特別實施例中，該離子選擇器7包含一平板電極5，平板電極5排斥大部分自磁鐵離開的非所欲離子種類；一對元件，共同定義出一僅讓選定離子種類通過之可變寬度質量區分狹縫；及另一元件，定義出該離子束的高度。但是，該質量區分元件的數目與其組態係可加以改變的。

該離子選擇器組件係容納於一室中，離子選擇器組件形成該飛行管之一部分且係位於該磁鐵與該電極組件9之間。該飛行管包括該質量區分室，該飛行管提供了可將離子束自離子束產生器傳輸到該電極組件9之構件。該質量區分室壁包括一往射束線方向延伸且定義出一大致成圓柱形封套的部件；及一與該圓柱形部件相鄰之橫向部件，橫向部件構成與射束線成橫向之一平板電極並定義出該射束可通過的一孔洞，該孔洞係與該離子選擇器7之最終元件相鄰。該橫向部件提供一靜電網，用以篩檢該離子選擇器7，使其不具有源自該離子選擇器7下游的電場。於此所述之動態架設技術可應用在一離子佈植機之一離子選擇器的一或多個平板電極上。

一篩檢組件係位於該質量區分室的出口孔洞與該電極組件9之間，以降低來自該電極組件9之電場經由該出口 孔洞而滲透進入該質量區分室的機會。該篩檢組件包含一圓柱形電極及一場定義電極。該圓柱形電極係與該質量區分室的出口孔洞同軸配置，且使一端鄰近並連接至該質量區分室壁上之該橫向部件(或下游端)。該圓柱形電極係往該質量區分室下游延伸且可具有一往內延伸的輻射狀凸緣形成在圓柱形電極下游端，以提供額外的篩檢作用並容許該減速鏡片之第一電極的裝配。

可使用或可不使用之該場定義電極包含一圓形板，具有一孔洞形成在圓形板中央。該場定義電極係被架設在圓柱形電極內並由該圓柱形電極所支撐且位於該圓柱形電極兩端部(雖然此可能會變)間的中央並與該射束線軸彼此成橫向。該孔洞可能是橢圓形、長方形或方形，且在一實施例中，可向外朝向該電極組件9逐漸變細。在此實施例中，該孔洞是方形的。該圓柱形電極與該場定義電極均可由石墨或其他適當材料製成。於此所述之動態架設技術可被應用到一離子佈植機之一篩選組件的電極上。

該用以控制該離子束之植入能量的電極組件9就位於該篩檢組件下方，並包含一場電極或環形電極及一具有孔洞的平板電極。該場電極大致成對稱的圓形並定義出一孔洞，該孔洞鄰近該篩檢組件的出口孔洞並與該出口孔洞實質同軸。該平板電極係大致與射束成橫向並定義出另一可讓離子束通過的孔洞，此另一孔洞係鄰近該場電極孔洞。該場電極與該平板電極均可由石墨或其他適當材料製成。於此所述之動態架設技術可被應用到一離子選擇器之電極 上用以控制離子能量。

在此實施例中，該電漿產生器13包含一電漿流系統(plasma flood system)，電漿流系統可將低能量電子引入至靠近標靶的離子束中。該電漿流系統包括一導件或限制管，離子束係可穿過導件或限制管中以從該平板電極孔洞到達該標靶基板12上，並且該導件或限制管兩者均可在離子束附近維持來自該電漿流系統的電子且篩選在平板電極孔洞與該晶圓間之離子束部分中任何偏移的電場。一位於該限制管上游端的孔狀平板電極，鄰近該減速組件之孔狀平板電極以提供該限制管內部額外的篩檢作用，用以篩檢任何來自場電極之電場。於此所述之動態架設技術可被應用到一離子佈植機之一電子注入器的電極上。於此所述之動態架設技術可被應用到一離子佈植機之一電漿流系統的電極上。

該離子佈植機更包含一離子源電壓供給，用以偏壓該離子源；一壓制電極電壓供給，用以偏壓該壓制電極；一飛行管電壓供給，用以偏壓該飛行管；該質量區分室；該篩檢組件；及該抽離組件之適當電極。一場電極電壓供給係偏壓該電極組件9的電極。一電漿流電壓供給係偏壓該電子限制電極及該孔狀篩檢平板電極。在此實施例中，該減速透鏡的孔狀平板電極、該標靶基板固持器11及該基板12係維持在接地電位，用以幫助處理該標靶基板，簡化該標靶基板支撐組件的架構，及作為其他電極一種非常方便的參考電位。

在靠近該分析磁鐵5的室壁上形成一真空埠，真空埠係被連接到一用來將該室抽真空的真空幫浦上。可視特定應用的情況，將該真空埠以及上述其他特徵省略。

在上述實施例中，對準銷29a-29b及收納蓋45均係為該插入件組件21b、23b的一部分，且該對準溝渠41、對準表面43及舌部49a-49e則係為該支撐板組件21a、23a的一部分。需知這些對準和收納元件可視應用的不同置於不同的組件上。舉例來說，第8圖顯示一部分未組裝的抽離電極組件220。與第2圖的實施例相似，一抽離電極包括一導電形架設件或支撐框組件221a及一導電形插入件組件221b，導電形插入件組件221b係被插入且架設到該支撐框組件21a上。類似的，另一抽離電極包括一支撐框組件223a及一插入件組件223b，插入件組件223b係被插入且架設到該支撐框組件223a上。依據所示實施例的其他態樣，每一支撐框組件221b、223b均具有多個諸如第8及9圖中所示支撐框組件223a之對準銷229a、229之類的動態對準銷。如第9圖之橫斷組件面所最佳顯示的，該插入件組件221b的每一動態對準銷229a及229b均具有一大致成圓柱形的本體部分231。類似的，該支撐框組件221a的每一動態對準銷均具有一大致成圓柱形的本體部分。

該插入件組件223b具有一平板部分233a，平板部分233a係定義出對準狹縫234a、234b。自該平板部分233a延伸出來的是一抽離電極本體部分235a，抽離電極本體部分235a係定義出一對離子束抽離狹縫237a、237b。當架 設到該支撐框組件221a時，該抽離電極本體部分235a延伸穿過該支撐框組件221a的一中央孔洞239。類似的，該插入件組件221b具有一平板部分233b，平板部分233b係定義出對準狹縫234c、234d，該支撐框組件221a的動態對準銷可自對準狹縫234c、234d中延伸出來。同樣自該平板部分233b延伸出來的還包括一抽離電極本體部分235b，抽離電極本體部分235b係定義出一對離子束抽離狹縫237c、237d。當架設到該支撐框組件221a時，該抽離電極本體部分235b可延伸穿過該支撐框組件221a的一中央孔洞267。

可以類似上述與該支撐框組件21a及23a相關的方法，將該支撐框組件221a及223a對準並架設在該離子佈植機內。為將該插入件組件223b動態架設於一支撐框223a內(支撐框223a已先用上述與支撐框組件21a相關的對準工具先行對準)，該支撐框組件223b的動態對準銷229a收納在一動態對準溝渠241中(第9、10圖)，該對準溝渠241係由該插入件組件223a之該縫隙231a的一底表面所定義出來。當動態對準銷229a的外圓柱形表面231a係與該動態溝渠241的表面完全鎖定時，該銷229a的中央軸係以類似第5圖之支撐框組件23a所述的相關方式，精確地位於相對於該支撐框組件223a的兩正交方向上。

可轉動該插入件組件223b直到由該插入件組件223b的狹縫234B之底表面所界定出來的該平坦動態對準表面243(第9圖)鎖定該動態對準銷229b的外圓柱形表面231 為止。在此位置，該動態對準銷229b的中央軸231a係以類似第5圖之支撐框組件23a所述的相關方式，精確地位於相對於該支撐框組件223a的一可轉動方向上。

與該電極23類似的方式，該動態對準銷229a、229b的收納溝渠247係收納該插入件組件223b的舌部249a(第10圖)、249b(第9圖)。該溝渠247的內部收納表面係鎖定該舌部249a的外部收納表面，以將該插入件平板部分233a固定在該支撐框組件223a的z軸方向上(第10圖)。該支撐框組件223a具有一收納片269，收納片269收納該插入件組件223b的舌部270以將該插入件平板部分233a進一步固定在該支撐框組件223a的z軸方向上(第10圖)。該插入件組件223b具有一彈簧271(第8、9圖)，彈簧271鎖定該支撐框組件223a使該插入件組件223b不致不慎自動態鎖定位置中移位。

該插入件組件221b係以類似上述與插入件組件223b及支撐框組件223a所述的相關方式，動態地架設到一先前對準的支撐框組件221a上，其中動態對準銷係被插入並鎖定於該狹縫234c及234d的動態對準表面上。但是，並非採用一收納拉片，而是具有額外的對準銷之支撐框組件221a以形成一收納溝渠，收納溝槽藉由類似該插入件21b與支撐框組件21a所述的相關方式來收納該插入件組件221b的舌部249c(第8圖)。該插入件組件221b具有一彈簧281(第8圖)，彈簧281係鎖定該支撐框組件221a以防止該插入件組件221b不慎自動態鎖定位置中移位。

所述之本發明的不同實施例已依舉例及說明的目的被提供。上述說明並並不是要將本發明侷限到與所舉之特定的例子完全一樣的形式。本發明的範圍並不侷限在本文中所述的細節內容。

1‧‧‧離子佈植機

3‧‧‧離子束產生器

5‧‧‧磁鐵

7‧‧‧離子選擇器

9‧‧‧減速透鏡電極組件

11‧‧‧固持件

12‧‧‧標靶基材

13‧‧‧電漿產生器

14‧‧‧離子束收集器

20‧‧‧抽離電極組件

21a‧‧‧導電架設件或支撐框組件

21b‧‧‧導電插入件組件

23a‧‧‧支撐框組件

23b‧‧‧插入件組件

29a-29d‧‧‧動態對準銷

31、55、231‧‧‧本體部分

31a‧‧‧外部圓柱形表面

31b、67、231s‧‧‧中央軸

33a、33b‧‧‧平板部分

35a、35b、235a、235b‧‧‧抽離電極本體部分

37a-37d、237a-237d‧‧‧離子束抽離狹縫

39、239、267‧‧‧中央孔洞

39a-39c、67a-67b‧‧‧狹縫

40a、40b‧‧‧架設件

41、241‧‧‧動態溝渠

42‧‧‧對準孔洞

43、243‧‧‧動態對準表面

45、53‧‧‧收納蓋

45a‧‧‧收納凸緣

47、247‧‧‧收納溝渠

48‧‧‧插入件之平坦面部分

49a-49e、249a-249c、270‧‧‧舌部

50‧‧‧支撐框之平坦面部分

51‧‧‧銷

55a‧‧‧緩和部分

61a、61b、271、281‧‧‧彈簧

69、269‧‧‧收納拉片

70‧‧‧孔洞

220‧‧‧抽離電極組件

221a‧‧‧動態或支撐框組件

221b、223b‧‧‧插入件組件

223a‧‧‧支撐框組件

229a、229b‧‧‧對準銷

233a、233b‧‧‧平板部分

234a-234d‧‧‧對準狹縫

本發明的實施例的例子現將參照附圖來加以說明，其中：第1圖為依據本發明之一實施例，利用動態電極架設件的離子佈植機的示意圖；第2圖為一依據本發明各種實施例的動態電極架設件的爆炸圖；第3圖為第2圖中一動態電極架設件實施例的平面圖；第4圖為第2圖之另一實施例的動態電極架設件的截面圖；第5圖為第3圖之動態電極架設件的截面圖；第6圖為第4圖之動態電極架設件的平面圖；及第7圖為第6圖之動態電極架設件之一對準銷(如沿著第6圖之線7-7所示)的截面圖；第8圖為依據另一實施例之動態電極架設件的爆炸圖；第9圖為第8圖之一動態電極架設件實施例的平面圖；第10圖為第9圖之動態電極架設件之一對準狹縫(如沿著第9圖之線10-10所示)的截面圖。

20‧‧‧抽離電極組件

21a‧‧‧導電架設件或支撐框組件

21b‧‧‧導電插入件組件

23a‧‧‧支撐框組件

23b‧‧‧插入件組件

29a、29b‧‧‧動態對準銷

33a、33b‧‧‧平板部分

35a、35b‧‧‧抽離電極本體部分

37a-37c‧‧‧離子束抽離狹縫

39‧‧‧中央孔洞

40a、40b‧‧‧架設件

42‧‧‧對準孔洞

49‧‧‧舌部

53‧‧‧收納蓋

61a‧‧‧彈簧

61b‧‧‧彈簧

Claims (36)

1. 一種用於一離子佈植機之離子佈植機電極組件，其中該離子佈植機具有一導電電極支撐框並可配置以產生一離子束，該離子佈植機電極組件包含：一導電插入件，係配置成可被插入至該導電電極支撐框中，該導電插入件包括一電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞，該導電插入件更包括多個對準銷，該等對準銷係被設置成可鎖定該導電電極支撐框並相對該導電電極支撐框於一對準位置中對準該孔洞，其中該電極本體部分係被設置成可接受穿過該孔洞的離子束，該導電插入件更包括多個收納凸緣，該等收納凸緣係被設置成可鎖定該導電電極支撐框並可收納該電極本體部分於該導電電極支撐框中的該對準位置並電性耦接至該導電電極支撐框。
2. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中每一對準銷係具有一圓柱形的銷本體部分，該圓柱形的銷本體部分係定義出一圓柱形外表面，用以鎖定該導電電極支撐框。
3. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中每一對準銷係具有一銷本體部分及一收納蓋，該銷本體部分定義出一外表面用以鎖定該導電電極支撐框，該收納蓋具有一較該銷本體部分寬度更寬的寬度，其中該每一對準銷之該收納蓋可定義出一收納凸緣。
4. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該等對準銷、該等收納凸緣及該電極本體部分係一體成形，其中該導電插入件是一單一件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該導電電極支撐框具有一平坦面部分且該導電插入件具有一平坦面部分，且其中該導電插入件之該平坦面部分係設置成可以面對面方式在該對準位置處鎖定該導電電極支撐框之該平坦面部分。
6. 一種用於一離子佈植機以產生一離子束的離子佈植機電極，包含：一導電電極支撐框，定義出一具有第一及第二對準表面的孔洞，其中該第一對準表面是溝渠形狀；及一導電插入件，係配置成可被插入至該導電電極支撐框中，該導電插入件包括一電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞並配置成可插入該導電電極支撐框之該孔洞中，該導電插入件更包括一第一對準銷及一第二對準銷，該第一對準銷係被設置成可鎖定該導電電極支撐框之溝渠形狀的第一對準表面，該第二對準銷係被設置成可鎖定該導電電極支撐框之第二對準表面，以相對於該導電電極支撐框將該孔洞對準於一對準位置，其中該電極本體部分係 被設置成可接受穿過該孔洞的離子束，該導電插入件更包括多個收納凸緣，該等收納凸緣係被設置成可鎖定該導電電極支撐框並可收納該電極本體部分於該導電電極支撐框中的該對準位置並電性耦接至該導電電極支撐框。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電極，其中該第一及該第二對準銷之每一者係具有一圓柱形的本體部分，該圓柱形的本體部分係定義出一圓柱形外表面，用以鎖定該導電電極支撐框。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電極，其中該第一及該第二對準銷之每一者係具有一本體部分及一收納蓋，該本體部分定義出一外表面用以鎖定該導電電極支撐框，該收納蓋具有一較該第一及第二對準銷之每一者之該本體部分寬度更寬的寬度，其中該第一及該第二對準銷之每一者的該收納蓋可定義出一收納凸緣。
9. 如申請專利範圍第6項所述之電極，其中該第一及該第二對準銷、該等收納凸緣及該電極本體部分係一體成形，使得該導電插入件成一單一件。
10. 如申請專利範圍第6項所述之電極，其中該導電電極支撐框具有一平坦面部分且該導電插入件具有一平坦面 部分，且其中該導電插入件之該平坦面部分係設置成可以面對面方式使該導電電極支撐框之該平坦面部分係位於該對準位置處。
11. 如申請專利範圍第6項所述之電極，更包含一彈簧，該彈簧係位於該導電插入件及該導電電極支撐框之間，用以在該對準位置處偏壓該導電插入件。
12. 一種組裝一用於一離子佈植機以產生一離子束的離子佈植機電極的方法，包含以下步驟：插入一導電插入件至一導電電極支撐框中，該導電電極支撐框定義出一具有第一及第二對準表面的孔洞，其中該第一對準表面是溝渠形狀，其中該導電插入件包括一電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞；鎖定該導電插入件的一第一對準銷與該導電電極支撐框之溝渠形狀的第一對準表面；鎖定該導電插入件的一第二對準銷與該導電電極支撐框的第二對準表面，以相對於該導電電極支撐框將該導電插入件之該孔洞對準於一對準位置，其中該電極本體部分係被設置成可接受穿過該孔洞的離子束；及鎖定該導電插入件的多個收納凸緣與該導電電極支撐框，以相對於該導電電極支撐框而將該電極本體部分收納在該對準位置並電性耦接至該導電電極支撐框。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該第一及該第二對準銷之每一者係具有一圓柱形的本體部分，該圓柱形的本體部分係定義出一圓柱形外表面，用以鎖定該導電電極支撐框的一對準表面。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該第一及該第二對準銷之每一者係具有一本體部分及一收納蓋，該本體部分定義出一外表面用以鎖定該導電電極支撐框的一對準表面，該收納蓋具有一較該第一及該第二對準銷之每一者之該本體部分寬度更寬的寬度，其中該第一及該第二對準銷之每一者之該收納蓋可定義出一收納凸緣。
15. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該第一及該第二對準銷、該等收納凸緣及該電極本體部分係一體成形，使得該導電插入件成一單一件。
16. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該插入的步驟包括以面對面方式鎖定該導電插入件之一平坦面部分與該導電電極支撐框之一平坦面部分。
17. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包含將一彈簧置於該導電插入件及該導電電極支撐框之間，以在該對 準位置處偏壓該導電插入件。
18. 一種用於一離子佈植機之離子抽離電極組件，其中該離子佈植機具有一導電電極支撐框並可配置以產生一離子束，該離子抽離電極組件包含：一單一件式的導電插入件，係配置成可被插入至該導電電極支撐框中，該導電插入件包括一整合的電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞，該導電插入件更包括多個整合的對準銷，其中每一對準銷係具有一圓柱形的銷本體部分，該圓柱形的銷本體部分係定義出一圓柱形外表面用以鎖定該導電電極支撐框並相對於該導電電極支撐框將該孔洞對準於一對準位置，其中該電極本體部分係被設置成可接受穿過該孔洞的離子束，其中每一對準銷更具有一收納蓋，該收納蓋具有一較該銷本體部分寬度更寬的寬度，其中每一對準銷之該收納蓋可定義出一收納凸緣，該收納凸緣係配置成可鎖定該導電電極支撐框並收納該電極本體部分於該導電電極支撐框中的該對準位置，並電性耦接至該導電電極支撐框，且其中該導電電極支撐框具有一平坦面部分且該導電插入件具有一平坦面部分，且其中該導電插入件之該平坦面部分係設置成可以面對面方式在該對準位置處鎖定該導電電極支撐框之該平坦面部分。
19. 一種用於一離子佈植機之離子佈植機電極組件，其 中該離子佈植機具有一導電電極支撐框，該導電電極支撐框具有對準銷及收納凸緣，該離子佈植機並被配置成可產生一離子束，該離子佈植機電極組件包含：一導電插入件，係配置成可被插入至該導電電極支撐框中，該導電插入件包括一電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞，該導電插入件更包括多個對準狹縫，每一對準狹縫係具有一可定義出一對準表面的底表面，該對準表面可由該導電電極支撐框之該對準銷鎖定，以相對於該導電電極支撐框將該導電插入件之該孔洞對準於一對準位置，其中該電極本體部分係被設置成可接受穿過該導電插入件之該孔洞的離子束，該導電插入件更包括多個收納表面，每一收納表面被設置成可由該導電電極支撐框之該收納凸緣鎖定，以收納該電極本體部分於該導電電極支撐框中的該對準位置，並電性耦接至該導電電極支撐框。
20. 如申請專利範圍第19項所述之組件，其中每一對準銷係具有一圓柱形的銷本體部分，該圓柱形的銷本體部分定義出一圓柱形外表面用以鎖定該離子佈植機之該導電插入件之該對準狹縫的底表面。
21. 如申請專利範圍第19項所述之組件，其中每一對準銷係具有一銷本體部分及一收納蓋，該銷本體部分定義出一外表面用以鎖定該離子佈植機之該導電插入件之該對準 狹縫的底表面，該收納蓋具有一較該銷本體部分寬度更寬的寬度，其中每一對準銷之該收納蓋可定義出一收納凸緣。
22. 如申請專利範圍第19項所述之組件，其中該離子佈植機電極組件係由石墨製成。
23. 如申請專利範圍第19項所述之組件，其中該導電電極支撐框具有一平坦面部分且該導電插入件具有一平坦面部分，且其中該導電插入件之該平坦面部分係設置成可以面對面方式在該對準位置處鎖定該導電電極支撐框之該平坦面部分。
24. 一種用於一離子佈植機以產生一離子束的離子佈植機電極，包含：一導電電極支撐框，定義出一孔洞；及一導電插入件，係配置成可被插入至該導電電極支撐框中，該導電插入件包括一電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞並配置成可插入該導電電極支撐框之該孔洞中，該導電插入件更包括一第一及第二對準表面，其中該第一對準表面是溝渠形狀；其中該導電電極支撐框更包含一第一對準銷及一第二對準銷，該第一對準銷係被設置成可鎖定該離子佈植機之該導電插入件之溝渠形狀的該第一對準表面，該第二對準 銷係被設置成可鎖定該離子佈植機之該導電插入件之該第二對準表面，以相對於該導電電極支撐框將該導電插入件之該孔洞對準於一對準位置，其中該電極本體部分係被設置成可接受穿過該孔洞的離子束，該導電插入件更包括多個收納凸緣，該等收納凸緣係被設置成可鎖定該導電電極支撐框並可收納該電極本體部分於該導電電極支撐框中的該對準位置並電性耦接至該導電電極支撐框。
25. 如申請專利範圍第24項所述之電極，其中該第一及第二對準銷之每一者係具有一圓柱形的本體部分，該圓柱形的本體部分係定義出一圓柱形外表面，用以鎖定該離子佈植機之該導電插入件。
26. 如申請專利範圍第24項所述之電極，其中該第一及第二對準銷之每一者係具有一本體部分及一收納蓋，該本體部分定義出一外表面用以鎖定該離子佈植機之該導電插入件，該收納蓋具有一較該第一及第二對準銷之每一者之該本體部分寬度更寬的寬度，其中該第一及第二對準銷之每一者之該收納蓋可定義出一收納凸緣。
27. 如申請專利範圍第24項所述之電極，其中該第一及第二對準銷、該等收納凸緣及該電極本體部分係一體成形，使得該導電電極支撐框成一單一件。
28. 如申請專利範圍第24項所述之電極，其中該導電電極支撐框具有一平坦面部分且該導電插入件具有一平坦面部分，且其中該導電插入件之該平坦面部分係設置成可以面對面方式使該導電電極支撐框之該平坦面部分係位於該對準位置處。
29. 如申請專利範圍第24項所述之電極，更包含一彈簧，該彈簧係位於該導電插入件及該導電電極支撐框之間，用以在該對準位置處偏壓該導電插入件。
30. 一種組裝一用於一離子佈植機以產生一離子束的離子佈植機電極的方法，包含以下步驟：插入一導電插入件至一具有一孔洞的導電電極支撐框中，其中該導電插入件包括一電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞；以該導電電極支撐框的一第一對準銷來鎖定該導電插入件的一第一溝渠形狀的對準表面；以該導電電極支撐框的一第二對準銷來鎖定該導電插入件的一第二對準表面，以相對於該導電電極支撐框將該導電插入件之該孔洞對準於一對準位置，其中該電極本體部分係被設置成可接受穿過該導電插入件之該孔洞的離子束；及 以該離子佈植機之該導電插入件來鎖定該導電電極支撐框的多個收納凸緣，以相對於該導電電極支撐框而將該電極本體部分收納在該對準位置並電性耦接至該導電電極支撐框。
31. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該第一及該第二對準銷之每一者係具有一圓柱形的本體部分，該圓柱形的本體部分係定義出一圓柱形外表面，用以鎖定該離子佈植機之該導電插入件的一對準表面。
32. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該第一及該第二對準銷之每一者係具有一本體部分及一收納蓋，該本體部分定義出一外表面用以鎖定該離子佈植機之該導電插入件的一對準表面，該收納蓋具有一較該第一及該第二對準銷之每一者之該本體部分寬度更寬的寬度，其中該第一及該第二對準銷之每一者之該收納蓋可定義出一收納凸緣。
33. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該第一及該第二對準銷、該等收納凸緣及該電極本體部分係一體成形，使得該導電電極支撐框成一單一件。
34. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該插入的 步驟包括以面對面方式鎖定該導電插入件之一平坦面部分與該導電電極支撐框之一平坦面部分。
35. 如申請專利範圍第30項所述之方法，更包含將一彈簧置於該導電插入件及該導電電極支撐框之間，以在該對準位置處偏壓該導電插入件。
36. 一種用於一離子佈植機之離子抽離電極組件，其中該離子佈植機具有一導電電極支撐框，該導電電極支撐框具有圓形對準銷，該離子佈植機並係配置成可產生一離子束，該離子抽離電極組件包含：一單一件式的導電插入件，係配置成可被插入至該導電電極支撐框中，該導電插入件包括一整合的電極本體部分，該電極本體部分定義出一孔洞，該導電插入件更界定出多個長方形對準狹縫，每一對準狹縫具有一底表面，該底表面定義出一對準表面用以由該導電電極支撐框之該對準銷來鎖定，以相對於該導電電極支撐框將該導電插入件之該孔洞對準於一對準位置，其中該底表面是一溝渠形狀。