TWI426549B - 離子植入系統之工件操控掃描臂 - Google Patents

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Donovan Beckel
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Marvin Lafontaine
Ashwin Purohit
Steven Weed
Wayne Arsenault
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Description

離子植入系統之工件操控掃描臂
本發明大致上係關於用於將離子植入至一工件之中的離子植入系統與方法，且更明確地說，係關於一種用於操控該工件的掃描臂末端效應器(end effector)。
在半導體工業中，通常會運用離子植入系統以利用雜質來摻雜一工件。於此等系統中，一離子源會離子化一所欲的摻雜物元素，其中，通常以無差異離子束的形式從該離子源之中抽出離子。該無差異離子束通常會被導向至一射束線組件之中，該射束線組件包括一質量分析設備或質量分析器，其中，係使用磁場來選擇具有所欲電量質量比(charge－to－mass)的離子。質量分析器通常會運用一質量分析磁鐵(亦被稱為AMU磁鐵)來創造一雙極磁場，其中，一離子束之中的各種離子會透過一拱形通道中的磁性偏離作用而被偏離，該拱形通道可有效地分離具有不同電量質量比的離子。一離子相對於其上之電量的質量(也就是，電量質量比)會影響其被一靜電場或磁場而於軸向與橫向方向中加速的程度。所以，所選定或所欲的離子束便可能會非常地純淨，這是因為具有非所欲分子重量的離子將會被偏離至遠離該射束的位置處緣故。選擇性分離具有所欲與非所欲電量質量比之離子的過程便稱為質量分析。
接著，所選定或所欲的離子便會被引導至位於一目標反應室或末端站之中的工件表面處，其中，通常會利用該摻雜物元素來植入該工件(舉例來說，一半導體基板或晶圓)。據此，所欲離子束之中的離子便會穿透該工件的表面，以便形成一具有所欲特徵(例如可用於製造電晶體裝置的所欲導電性)的區域。舉例來說，該等離子會被埋置於該工件材料的結晶晶格之中，用以形成該具有所欲導電性的區域，而該離子束的能量則通常會決定植入的深度。
該離子束可能係：一點狀射束(舉例來說，筆尖狀射束)，其中，係在大致上正交於該大致靜止之點狀射束的兩個維度中以機械方式進行掃描該工件；一帶狀射束，其中，該射束會在整個工件上的其中一個方向中以電磁方式進行掃描，而該工件則會在一正交方向中以機械方式進行掃描；或是一電磁式掃描射束，其會在一靜止的工件上，在兩個方向中以電磁方式進行掃描。舉例來說，於一典型的二維掃描系統中，一工件操控掃描臂會結合該(等)末端站，用以在該末端站的真空反應室內平移該(等)工件。該掃描臂通常會掃描一靜電夾頭(ESC)，該靜電夾頭會固持該工件以通過該離子束，其中，該ESC會選擇性地將該工件夾子至該處，以便在處理期間(舉例來說，在離子植入至該工件期間)保持該工件相對於該ESC的位置。各種離子植入製程均會經過設計，俾使該ESC與工件會進一步繞著垂直於該ESC/工件平面且穿過該ESC/工件之中心的軸線進行旋轉。據此，習知的掃描臂便可能會配備一扭轉頭末端效應器，其會讓該ESC相對該掃描臂進行旋轉。
習知的扭轉頭末端效應器包括介於與該扭轉頭相關的旋轉組件及不旋轉組件之間的各種連接，其中，該等連接允許該ESC相對該掃描臂之旋轉。該等連接會以電氣及流體的方式將該ESC耦合至該掃描臂，其中，會供應電力給該ESC，並且會為給該ESC提供冷卻劑循環，且於特定的情況中，還會為該ESC提供導電氣體。典型的扭轉頭末端效應器包括動態流體密封件(舉例來說，滑動式密封件)，用以將流體導管直接連接至該ESC。此等動態流體密封件通常會在拆裝及再組裝期間遭到破壞，而且先前技術的扭轉頭末端效應器通常無法在不拆裝該等動態流體密封件的情況下更換及/或維修該ESC或其它的扭轉頭組件。再者，與該ESC相連的典型電氣連接包括介於該掃描臂與ESC之間的帶狀纜線，其中，可允許該ESC相對該掃描臂進行旋轉運動，不過卻會受限於該等帶狀纜線的長度及/或配置。此等帶狀纜線亦很容易磨耗並且可能會在該離子植入系統內產生微粒。另外，此等帶狀纜線通常會曝露在該離子植入製程的濺鍍作用之中，並且會曝露在該末端站的真空環境之中，從而會導致增加之維護間隔。
因此，便希望能夠提供一種用於改良旋轉末端效應器與ESC的設備與方法，其中，希望能夠大幅地改良該ESC的移除與再安置的方便性。另外，還會進一步希望在不需要拆裝動態流體密封件的情況下便可進行移除與再安置動態流體密封件，並且會希望在產生電氣連接之後能夠讓該等電氣連接非常地堅韌，很容易進行維護，並且實質上限制在先前技術中所看見的汙染。
本發明藉由提供一種用於大幅改良一末端效應器上之ESC的移除與再安置並且提高該末端效應器之堅韌性之裝置與方法以克服先前技術的限制。
為達成前述及相關的目的，本發明包括在下文說明及在申請專利範圍中特別提出的特點。下文說明及隨附圖式會詳細提出本發明的特定解釋性具體實施例。不過，該些具體實施例僅係代表可運用本發明之原理的各種方式中之其中數者。配合圖式來討論時，便可從本發明的下文詳細說明中明白本發明的其它目的、優點、以及新穎特點。
本發明大致上係關於一種用以控制一離子束之路徑或焦點的離子植入系統與方法。據此，現在將參考圖式來說明本發明，其中，會在所有圖式中使用相同的元件符號來代表相同的元件。應該瞭解的是，該些態樣之說明僅具有解釋性意義，而不應被視為具有任何限制性意義。為達解釋的目的，在下文的說明中將會提出眾多特定細節，以便能夠徹底瞭解本發明。不過，熟習本技術的人士便會明白，即使沒有該些明確細節仍可實行本發明。
現在將參考下面圖式，根據本發明的其中一項示範性態樣，圖1所示的係一示範性離子植入系統100，其中，可操作該離子植入系統以用於藉由一離子束104來掃描一工件102(舉例來說，一半導體基板或晶圓)，其中，會將離子植入該工件之中。如上面所述，本發明的各項態樣可配合任何類型的離子植入設備來施行，其包含，但並不受限於圖1的示範性系統100。該示範性離子植入系統100包括：一終端106；一射束線組件108；以及一末端站110，該末端站通常會形成一製程反應室112，該離子束104通常會在該製程反應室中被導向位在一工件位置114處的工件102。在該終端106之中的一離子源116會由一電源供應器118來供電，以便提供一經抽出的離子束120(舉例來說，一無差異離子束)至該射束線組件108，其中，該離子源包括一或多個抽出電極122，用以從該離子源反應室中抽出離子，並且從而將該經抽出的離子束導向該射束線組件108。
舉例來說，該射束線組件108包括：一束導(beamguide)124，其具有一靠近該離子源116的入口126以及一具有靠近該末端站110的出口128。舉例來說，該束導124包括一質量分析器130(舉例來說，一質量分析磁鐵)，其會接收該經抽出的離子束120並且創造一雙極磁場，用以僅讓具有合宜能量質量比(energy－to－mass ratio)或其範圍的離子通過解析孔洞132而至該工件102處。通過該質量分析器130且離開解析孔洞132的離子通常會界定一經質量分析或所希的離子束134，該離子束具有所欲能量質量比或其範圍之離子。亦可進一步提供和該射束線組件108相聯結之各種射束成形與整形結構(圖中並未顯示)，以便在該離子束沿著一所欲的射束路徑136而傳輸至該工件102時來維持與約束該離子束104。
於其中一範例中，該所欲的離子束134會被導向至該工件102，其中，通常會透過一和該末端站110相聯結之工件掃描系統138來定位該工件。舉例來說，圖1中所示的末端站110可能包括一「序列式」類型的末端站，其會在該真空的製程反應室112內以機械方式掃描該工件，其中，該工件102(舉例來說，半導體晶圓、顯示面板、或是其它工件)則會透過一工件掃描系統138在一或多個方向中以機械方式被平移通過該射束路徑136。根據本發明的其中一項態樣，該離子植入系統100會提供一大致上為靜止的所欲離子束104(舉例來說，亦被稱為「點狀射束」或「筆尖狀射束」)，其中，該工件掃描系統138通常會在兩條大致正交的軸線中相對該靜止離子束平移該工件102。不過，應該注意的是，亦可運用批次式或其它類型的末端站，而且均落在本發明的範疇內。舉例來說，該系統100可能包括一靜電式射束掃描系統(圖中並未顯示)，可操作該掃描系統以沿著一或多個掃描平面，相對該工件102掃描該離子束104。據此，本發明涵蓋落在本發明範疇內的任何掃描或未掃描離子束104。根據本發明的其中一項示範性態樣，該離子植入系統100可能包括2005年4月5日所提申之共同擁有的美國專利申請案序號第11/098,942號中所述的離子植入系統與掃描設備，本文以引用的方式將其內容併入。該離子植入系統100還可能包括其它系統，例如由位於美國麻薩諸塞州比佛利市的Axcelis Technologies所製造的Optima HD Scan System。
根據本發明的一較佳具體實施例，圖1的工件掃描系統138包括一掃描臂140，其更詳細的細節如圖2中所示。舉例來說，圖1的離子植入系統100會進一步受控於一控制器150，其中，可透過該控制器來控制該離子植入系統與工件掃描系統的功能。
圖2所示的係一示範性掃描臂200的透視圖，其中，該掃描臂包括一含有一靜電夾頭(ESC)204的末端效應器202。於本範例中，該末端效應器202包括一扭轉頭206，可操作該扭轉頭以耦合至該掃描臂200的一末端208，其中，可操作該扭轉頭以繞著一扭轉軸線210來旋轉該ESC 204。更可操作本範例中的掃描臂200而繞著一臂軸212進行旋轉，從而會在一拱形路徑213之中平移該末端效應器202。可進一步操作本發明的ESC 204而使得在不需要拆裝各種動態密封件的情況下便可輕易地從該扭轉頭206中被移除ESC，下文將進行討論。
習知的旋轉式ESC中所存在問題的其中一種解決方式可藉由一種用於將該ESC 204耦合至該掃描臂200的新穎方式來達成，其中，係使用圖3與4中所示的楔型底座212而以可操作方式將該ESC耦合至該扭轉頭206的旋轉軸214。再者，本發明更可克服先前技術中所看見的電氣連接與流體連接問題，現在將作討論。
從圖3與4中可以看見，該末端效應器202進一步包括一旋轉式電氣連接模組216(亦被稱為「RECM」)，其中，可操作和ESC 204相聯結之ESC連接器銷218及和該電氣連接模組相聯結之旋轉式電氣連接模組銷220(亦被稱為「RECM銷」)而大致上延伸穿過和該旋轉軸214相聯結之一或多個貫穿孔222。更可操作該等ESC連接器銷218及旋轉式電氣連接模組銷220而在被插入至該等貫穿孔222之中時彼此配接，從而該ESC 204係以電氣方式與該末端效應器202的扭轉頭206耦合。
該ESC 204更可透過一K型夾子224而被安置在該旋轉軸214處，其中，可操作該K型夾子以在旋緊和該K型夾子相聯結之螺絲228時藉由外部的楔入作動而以軸向方式壓縮個別ESC的配接表面226A與226B及旋轉軸。舉例來說，K型夾子224包括兩個半圓230A與230B，其中，可操作該等螺絲228以推動該等半圓而讓它們結合在一起，從而壓縮ESC 204的配接表面226A與226B及旋轉軸214。因此，不需要拆裝在先前技術的末端效應器中所見之動態密封件便可輕易地移除及再安置該ESC 204，且沒有用到內部安置螺絲則意謂著並不需要接近該旋轉軸的內側便可從該末端效應器中移除該ESC或是將該ESC再安置於該末端效應器處，如習知的末端效應器中所見般。
根據本發明的另一項態樣，靜態o型環密封件232將和該ESC 204相聯結之流體通道234連接至在介面236處的旋轉軸214。如圖3中所示，圖中還進一步提供動態唇狀密封件238，其中，該旋轉軸214會以動態的方式被密封至一不旋轉的流體核心240。如圖4中所示，圖中還進一步提供同心控制軸承242A、242B，用於相對該旋轉軸214的母螺孔244來控制該流體核心240的軸向位置與同心作用。同心控制軸承242A(「上軸承」)相對該旋轉軸214提供該流體核心240之軸向與徑向約束；而同心控制軸承242B(「下軸承」)則包括一內流道(inner race)246，該內流道大致上相對於該流體核心240而固定，不過仍可在該下軸承的外流道250的介面248處以軸向方式滑動至該旋轉軸中的母螺孔244處。該流體核心240更以可操作方式被耦合至圖4中所示的第一流體線區塊252，其中，該第一流體線區塊會進一步被耦合至第二流體線區塊254。舉例來說，該第二流體線區塊254會被設計成具有與第一流體線區塊相關的屈從性(compliant)，其中優點為，在該流體核心與第一流體線區塊平移期間作用，在該流體核心240之上的徑向作用力會被最小化。舉例來說，該第二流體線區塊254的下方部256通常會從和該掃描臂200相聯結之實質剛性流體耦合部258處懸出，俾使和該第二流體線區塊的下方部256相聯結之屈從性大致上可減緩作用在該流體核心240之上的徑向作用力。舉例來說，當該扭轉頭206的旋轉軸在旋轉時，該等同心控制軸承242A與242B的偏心作用便可能會造成該流體核心240及第一流體線區塊252的平移現象。
如圖3與4中所示，旋轉式電氣連接模組216係以可操作方式藉由和其相聯結之一安置凸緣264之中的螺絲262而被耦合至一電動轉子固持器260，其中，不需要移除該流體核心240便可透過軸向運動來移除及再安置該RECM。舉例來說，該安置凸緣264係以可操作方式而被耦合至該RECM 216的一旋轉內圓柱266，其中，通常會透過一被耦合至該第一流體線區塊252的抗旋轉銷270來防止該RECM的一不旋轉封閉件268之旋轉。舉例來說，該RECM 216包括複數個內部軸承282，其中，該內部軸承通常會維持該旋轉內圓柱266及該不旋轉封閉件268之間的同心作用。
根據本發明的另一項態樣，該RECM 216包括一滑動環堆疊274，其中，會有複數個共軸滑動環276(舉例來說，在本範例中有七個共軸滑動環)被耦合至該旋轉內圓柱266。舉例來說，安置凸緣264B係與該旋轉內圓柱266一體成形，而該等RECM銷220則會在合宜的位置中被耦合至該安置凸緣264，以便穿透至該扭轉頭206的旋轉軸214中之貫穿孔222。舉例來說，更可將一電線280從每一個RECM銷220繞接至一對應的滑動環276。
舉例來說，該旋轉內圓柱266更包括與其相聯結之兩個軸承282A與282B，其中，會有半管體284在該等軸承周圍處相互栓接，以形成與該旋轉內圓柱同心的殼體268。舉例來說，該等半管體284還進一步包括圖4中所示的複數個刷體區塊288。舉例來說，其中一刷體區塊288係以可操作方式被耦合至四個雙葉接觸刷體，而另一刷體區塊係以可操作方式被耦合至三個刷體。舉例來說，刷體區塊288會被設計成使得分別可操作該等個別刷體接觸該滑動環堆疊274上的每個其他同軸滑動軸276。該等刷體區塊288通常會被安置在該等半管體284中的狹縫之中，俾使每一個滑動軸276均會接觸一刷體，其中，每一個滑動軸係提供兩個接觸點。
應該注意的是，本發明涵蓋該掃描臂之連續旋轉或逆向旋轉，其中，可操作該掃描臂及該扭轉頭中一或多者連續旋轉超過360度。進一步言之，該扭轉頭的旋轉驅動器的優點為：透過該等經整合的電氣連接、流體連接及通道、楔入作動夾子、及和該扭轉頭相聯結之可配接旋轉驅動器而可維修及/或移除及/或更換該ESC。
根據本發明的又一項態樣，在圖5中提供一種用以從一掃描臂處移除ESC的方法。雖然本文將示範性方法圖解且描述成一連串的動作或事件，不過，應該明白的是，本發明並不受限於圖中所示之此等動作或事件的順序，因為根據本發明的特定步驟亦可以不同的順序來進行及/或和本文所示與所述以外的其它步驟同時進行。此外，亦未必需要所有已圖解的步驟方而施行根據本發明的方法。再者，還要明白的是，該等方法可配合本文所示與所述之系統來施行與配合本文並未圖解的其它系統來施行。
如圖5中所示，方法300起始於在動作302中提供一靜電夾頭、一扭轉頭、以及介於該靜電夾頭與扭轉頭之間的一或多個動態流體密封件。在動作304中，會從該扭轉頭中移除該靜電夾頭，而不必中斷該等一或多個動態流體密封件的連接。藉由本文所述的任何結構便可達成此中斷連接。在動作306中，該靜電夾頭會被附接至該扭轉頭。
雖然本文已經針對特定的較佳具體實施例或具體實施例來顯示與說明本發明，不過，熟習本技術的人士於閱讀且瞭解本說明書及附圖之後將可對本發明進行等效變更與修正。尤其是針對上述組件(組件、裝置、電路、...等)所實施的各項功能來說，除非特別提及，否則用來說明此等組件的詞語(包含「構件」相關詞在內)均希望對應於實施所述組件之指定功能的任何組件(也就是，具有等效功能的組件)，即使結構上不等同於本文中所圖解之本發明示範性具體實施例中用來實施該項功能的揭示結構亦無妨。此外，雖然本文僅針對數種具體實施例中其中一者來揭示本發明的某項特殊特點，不過此項特點卻可結合其它具體實施例中的一或多項其它特點，此為對於任何特定或特殊應用而言係為所欲且相當有利。
100．．．離子植入系統
102．．．工件
104．．．離子束
106．．．終端
108．．．射束線組件
110．．．末端站
112．．．製程反應室
114．．．工件位置
116．．．離子源
118．．．電源供應器
120．．．離子束
122．．．抽出電極
124．．．束導
126．．．入口
128．．．出口
130．．．質量分析器
132．．．解析孔洞
134．．．離子束
136．．．射束路徑
138．．．工件掃描系統
140．．．掃描臂
150．．．控制器
200．．．掃描臂
202．．．末端效應器
204．．．靜電夾頭
206．．．扭轉頭
208．．．末端
210．．．扭轉軸線
212．．．臂軸
213．．．拱形路徑
214．．．旋轉軸
216．．．旋轉式電氣連接模組
218．．．靜電夾頭連接器銷
220．．．旋轉式電氣連接模組銷
222．．．貫穿孔
224．．．K型夾子
226A．．．配接表面
226B．．．配接表面
228．．．螺絲
230A．．．半圓
230B．．．半圓
232．．．靜態o型環密封件
234．．．流體通道
236．．．介面
238．．．動態唇狀密封件
240．．．流體核心
242A．．．同心控制軸承
242B．．．同心控制軸承
244．．．母螺孔
246．．．內流道
248．．．介面
250．．．外流道
260．．．電動轉子固持器
262．．．螺絲
264A．．．安置凸緣
264B．．．安置凸緣
266．．．旋轉內圓柱
268．．．不旋轉封閉件
270．．．抗旋轉銷
274．．．滑動環堆疊
276A．．．滑動環
276B．．．滑動環
276C．．．滑動環
280．．．電線
282A．．．內部軸承
282B．．．內部軸承
284．．．半管體
圖1所示的係根據本發明其中一項態樣的示範性離子植入系統。
圖2所示的係根據本發明另一項態樣的示範性掃描臂的透視圖。
圖3所示的係根據本發明又一項態樣的示範性扭轉臂的透視圖。
圖4所示的係根據本發明再一項態樣的示範性扭轉臂的爆炸圖。
圖5所示的係根據本發明另一項示範性態樣用於維護一掃描臂的示範性方法的方塊圖。
100．．．離子植入系統
102．．．工件
104．．．離子束
106．．．終端
108．．．射束線組件
110．．．末端站
112．．．製程反應室
114．．．工件位置
116．．．離子源
118．．．電源供應器
120．．．離子束
122．．．抽出電極
124．．．束導
126．．．入口
128．．．出口
130．．．質量分析器
132．．．解析孔洞
134．．．離子束
136．．．射束路徑
138．．．工件掃描系統
140．．．掃描臂
150．．．控制器

Claims (9)

  1. 一種旋轉末端效應器(end effector)，其包含有：一靜電夾頭，其具有和其相聯結之一或多個電氣及流體連接器；以及一扭轉頭，可操作該扭轉頭以旋轉該靜電夾頭，該扭轉頭包含有：一大致上靜止的不旋轉封閉件；一旋轉軸，該旋轉軸係以可旋轉方式耦合至該不旋轉封閉件，該旋轉軸具有一或多個電氣及流體連接器；以及一K型夾子，其中，K型夾子會選擇性地將該靜電夾頭耦合至該扭轉頭，且其中，該靜電夾頭的該等電氣及流體連接器會被選擇性地連接至該扭轉頭之該等電氣及流體連接器；其中，該旋轉末端效應器進一步包含動態密封件，且其中，不需要破壞該等動態密封件便可從該扭轉頭中移除該靜電夾頭。
  2. 一種以可操作方式耦合至一掃描臂的末端效應器(end effector)，該末端效應器(end effector)包含有一K型夾子，該K型夾子係連接及/或密封一靜電夾頭及該掃描臂的一旋轉安裝表面，其中，該K型夾子可從該靜電夾頭及掃描臂外部來接近該K型夾鉗；其中，該末端效應器進一步包含有和該靜電夾頭相聯結之電氣連接點，其中，可操作該等電氣連接點以直接接觸與該掃描臂相聯結之一旋轉式電氣連接模組上的配接連 接點；以及其中，該末端效應器進一步包含有和該靜電夾頭相聯結之流體連接點，其中，可操作該等流體連接點以直接接觸與該掃描臂相聯結之一旋轉式流體連接模組上的流體配接連接點，且其中，該等流體連接點包含動態密封件，其中，不需要破壞該等動態密封件便可從該旋轉式配接連接模組中移除該靜電夾頭。
  3. 一種用於處理一工件的掃描臂，該掃描臂包含有：一不旋轉流體通道部件，其具有位於其一外徑周圍的複數個第一動態密封件；一旋轉扭轉頭軸，其具有位於其一內徑周圍的複數個第二動態密封件；與該扭轉頭軸及流體通道部件相聯結之複數個軸承；以及一與該流體通道部件相聯結之平移屈從(compliant)流體通道區段，其中，可操作該等複數個軸承及流體通道區段以維持該扭轉頭軸相對於流體通道部件的一同心作用，且其中，不需要破壞該等第一和第二動態密封件便可從該旋轉扭轉頭軸中移除該不旋轉流體通道部件。
  4. 一種掃描臂扭轉頭，其包含有：至少一動態流體密封件；一靜電夾頭，其具有與其相聯結之至少一電氣連接點；一具有一旋轉部件的旋轉式電氣連接模組； 與該旋轉式電氣連接模組的該旋轉部件相聯結之至少一滑動環；以及與該旋轉式電氣連接模組的該至少一滑動環相聯結之至少一安置銷，可操作該至少一安置銷以配接與一靜電夾頭相聯結之該個別至少一連接點，且其中，介於該至少一安置銷與該至少一連接點間的電氣接觸可操作成透過介於該旋轉式電氣連接模組及該靜電夾頭間沿著該旋轉部件的一旋轉軸線之一軸向平移而產生或中斷，其中，在該旋轉式電氣連接模組及該靜電夾頭的該軸向平移期間並不會破壞該至少一動態流體密封件。
  5. 一種掃描臂扭轉頭，其包含有：至少一動態流體密封件；一靜電夾頭，其具有與其相聯結之至少一電氣連接點；一具有一旋轉部件的旋轉式電氣連接模組；一與該旋轉式電氣連接模組相聯結之旋轉凸緣；一與該旋轉式電氣連接模組相聯結之不旋轉部件；一彈性電氣導體線圈，其中，該彈性電氣導體線圈係以電氣方式連接該旋轉式電氣連接模組之該旋轉凸緣及該不旋轉部件；以及與該旋轉式電氣連接模組的該旋轉凸緣相聯結之至少一安置銷，可操作該至少一安置銷以配接和一靜電夾頭相聯結之該個別至少一連接點，且其中，介於該至少一安置銷與該至少一連接點之間的電氣接觸可操作成透過介於該旋轉式電氣連接模組及該靜電夾頭間沿著該旋轉部件的一 旋轉軸線之一軸向平移而產生或中斷，其中，在該旋轉式電氣連接模組及該靜電夾頭的該軸向平移期間並不會破壞該至少一動態流體密封件。
  6. 一種處理系統，其包含有：一製程反應室，其具有一與其相聯結之真空環境；一靜電夾頭，其具有和其相聯結之一或多個電氣及流體連接器；一掃描臂扭轉頭，其具有一加壓環境及與其相聯結之一或多個流體及動態流體密封件，其中，不需要破壞該等動態流體密封件便可從該掃描臂扭轉頭中移除該靜電夾頭；一與該掃描臂扭轉頭相聯結之空氣至真空密封件，其中，可操作該空氣至真空密封件以保護該製程反應室免於與該掃描臂扭轉頭相聯結之流體洩漏；以及一洩漏感測器，其通常位於該掃描臂扭轉頭的該加壓環境內部並且可操作成感測來自該加壓環境中的該等動態流體密封件的該(等)一或多種流體洩漏現象。
  7. 一種掃描臂，其包含有：一不旋轉臂結構；一扭轉頭；一中間結構；一或多條旋轉式流體連接；以及一或多條旋轉式電氣連接，其中，該等一或多條旋轉式流體連接及一或多條旋轉式電氣連接通常會在該扭轉頭 及該中間結構之間分別提供一或多條流體及電氣路徑，其中，流體及電氣路徑會透過該(等)一或多條旋轉式流體連接及一或多條旋轉式電氣連接而進一步被連接至該不旋轉臂結構，其中，通常會允許在該不旋轉臂結構及該扭轉頭之間進行至少一部份旋轉；其中，該掃描臂進一步包含動態密封件，且其中，不需要破壞該等動態密封件便可從該中間結構中移除該扭轉頭。
  8. 一種用於維修一離子植入系統的方法，其包含有：提供一靜電夾頭、一扭轉頭、以及介於該靜電夾頭與扭轉頭之間的一或多個動態流體密封件；以及從該扭轉頭中移除該靜電夾頭，而不中斷該(等)一或多個動態流體密封件。
  9. 一種包含有一掃描系統的離子植入系統，該掃描系統具有一用於控制一ESC之旋轉的扭轉頭，其中，不需要破壞動態流體密封件便可從該扭轉頭中移除該ESC。
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