TWI692000B - 操作離子束之方法與裝置以及離子植入機 - Google Patents

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維克多 本夫尼斯特
法蘭克 辛克萊
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Abstract

一種操作離子束的方法可包括：從離子源產生離子束，離子束具有初始傳遞方向；以相對於初始傳遞方向的初始傾斜角度偏轉離子束；使離子束穿過在磁性組件中的孔；以及在孔中產生下述：沿著與離子束的初始傳遞方向垂直的第一方向延伸的四極場以及沿著與第一方向和初始傳遞方向垂直的第二方向延伸的偶極場。也提供了用於操作離子束的裝置與離子植入機。

Description

操作離子束之方法與裝置以及離子植入機
本發明的實施例是有關於一種離子產生的場。更特別的是，本發明的實施例是有關於製造用於質子離子植入的氫束(hydrogen beam)的方法。
今日，束線離子植入機(beamline ion implanter)運用多種元件以將點狀束或帶狀束從離子源導引至基板。為了恰當地處理基板，可加速離子束至一目標離子能量，且可操作離子束以達到一目標束尺寸。此外，當離子束經由束線行進朝向基板時，可偏轉離子束以達到想要的方向。再者，可調整離子束以達到目標程度的收斂度(convergence)、發散度(divergence)或平行度(parallelism)。另外，在離子束朝向基板傳遞期間，可操作離子束以調整離子束的位置。可運用各種元件以達到這些結果，通常需要在離子束的一個特徵(例如，位置)相對於離子束的其他特徵(例如，發散度)之間取得平衡。
在一個具體的例子中，當離子束進入用於質量分析離子 束的磁分析器(magnetic analyzer)，運用磁性離子源的束線離子植入機可調整離子束。在此之前，可調整離子束的角度朝向目標角度，但也可能使離子束從目標位置位移。例如，在磁性離子源中，當離子束從離子源發射，離子束藉由離子源磁體產生的磁場自然地向下(或向上)彎曲。當離子束進入磁分析器時，可藉由以向上角度發射離子束使得離子束呈現目標傾角(例如平行於一特定平面)來部分地補償這種彎曲。在這種情況下，離子束可位移至相對於目標位置較高的位置以進入磁分析器。傳統的離子植入方案因此可平衡離子束的傾斜角度和離子束的位置以達到這兩種參數的可接受的折衷方案。
就這些和其他方面的考量而提供本案的改進方案。
提供本發明內容以簡化形式介紹挑選的概念，將進一步於以下實施方式描述所述概念。本發明內容並不意圖確立所請求標的的關鍵特徵或必要特徵，亦不意圖幫助判定所請求標的的範疇。
在一實施例中，一種方法可包括從離子源產生離子束，離子束具有初始傳遞方向；以相對於初始傳遞方向的初始傾斜角度偏轉離子束；使離子束穿過在磁性組件中的孔；在孔中沿著與離子束的初始傳遞方向垂直的第一方向延伸產生四極場(quadruple field)，以及沿著與第一方向和初始傳遞方向垂直的第 二方向延伸產生偶極場。
在另一實施例中，一種操作離子束的裝置可包括：偏轉器，以接收具有初始傳遞方向的離子束以及沿著相對於初始傳遞方向的初始傾斜角度偏轉離子束；以及磁性組件，配置在偏轉器的下游。磁性組件可定義接收離子束的孔且磁性組件更包括：磁軛以及線圈組件，所述線圈組件包括沿著磁軛的第一側配置的第一線圈，以及沿著磁軛的與第一側相對的第二側配置的第二線圈。上述裝置可更包括耦接至第一線圈的第一電流供應器以及耦接至第二線圈的第二電流供應器；以及離子束控制器，其電耦接至偏轉器以及第一電流供應器和第二電流供應器，所述離子束控制器指示第一控制訊號至第一電流供應器以及指示第二控制訊號至第二電流供應器，其中第一線圈和第二線圈同時地在孔內產生磁偶極場以及磁四極場。
在另一實施例中，一種離子植入機可包括離子源，其具有細長孔以產生具有細長橫截面且更具有初始傳遞方向的帶狀束；偏轉器，以接收帶狀束以及沿著相對於初始傳遞方向的初始傾斜角度偏轉帶狀束；以及磁性組件，配置在偏轉器的下游。磁性組件可定義接收帶狀束的孔且磁性組件可更包括：磁軛以及線圈組件，線圈組件包括沿著磁軛的第一側配置的第一線圈，以及沿著磁軛的與第一側相對的第二側配置的第二線圈。上述離子植入機可更包括耦接至第一線圈的第一電流供應器以及耦接至第二線圈的第二電流供應器。上述離子植入機可更包括離子束控制 器，其電耦接至偏轉器以及第一電流供應器和第二電流供應器，離子束控制器指示第一控制訊號至第一電流供應器以及指示第二控制訊號至第二電流供應器，其中第一線圈和第二線圈同時地在孔內產生磁偶極場以及磁四極場。
100:離子植入機
102:離子源
104、230、500:離子束
106:磁分析器
108:腔室
110:質量分析切口
114:準直器
118:基板台
120:偏轉器
122、200:磁性組件
124:離子束控制器
202:磁軛
204:上線圈
206:下線圈
208:孔
212:第一屏蔽線圈
214:第二屏蔽線圈
220:第一電流供應器
222:第二電流供應器
232:正面部
402、404、406、408、502、504、506、508、510、512、514、516、518、520:曲線
602、604、606、608:方塊
X、Xi、Y、Yi、Z、Zi:軸(方向)
X-Z、Xi-Z、Xi-Y、Y-Zi、Yi-Zi:平面
圖1是依照本揭露的實施例配置所繪示的離子植入機。
圖2A是依照本揭露的各種實施例所繪示的磁性組件細節的端視圖。
圖2B呈現圖2A的磁性組件的側視圖。
圖3A和圖3B是依照本揭露的實施例所呈現用於操作離子束的裝置的幾何細節。
圖4是依照本實施例所呈現藉由磁性組件而產生的示例性磁場的示例性曲線。
圖5A和圖5B是依照本揭露的實施例所呈現當離子束受磁性組件處理而產生的離子束特徵。
圖6呈現一示例性製造流程。
接著，將參照圖式更詳細描述本發明，其說明本發明的較佳實施例。然而本發明可以許多不同形式實施，且不應被詮釋 為限於本文所述的實施例。反而，提供此些實施例使得本揭露將通透且完整，且將對本領域具有通常知識者完整呈現本發明的範疇。在圖式中，通篇相似數字表示相似元件。
本文描述的實施例提供新穎的技術和裝置以控制在離子植入機中的離子束。在各種實施例中，裝置可用於控制離子束的傾斜角度以及位置，以改善這類的離子束參數。在各種實施例中，本文揭露的技術和裝置可用於控制具有相對低質量-能量產物(例如，500amu-keV)的離子束。在其他實施例中，可更有利地控制具有大於500amu-keV質量-能量的離子束的控制。
圖1繪示依照本揭露的實施例配置的離子植入機100。如圖所示，離子植入機100可用於產生離子束和將離子束104(例如，點狀束或帶狀束)導向至基板台118。離子植入機100可包括離子源102、磁分析器106、腔室108、準直器114以及基板台118，其中所述腔室包括質量分析狹縫110。離子植入機100可包括其他本領域眾所周知的元件，以進一步操作在離子源102和基板台118之間的離子束104。如圖1所示的卡氏座標系統(Cartersian coordinate system)中，Y軸可代表固定方向，而Z軸的方向可代表在束線中的一特定點之離子束的傳遞方向。因此，如由所示的不同下標所代表，Z軸的絕對方向在束線中的不同點可不同。X軸可垂直於Z軸和Y軸，因此，X軸的絕對方向亦可隨著束線改變。關於本文所揭露的實施例，在磁分析器106之前的束線的部分中，X軸、Y軸和Z軸可維持固定。
在各種實施例中，離子源102可以是磁性離子源，其具有配置在離子源102的離子源腔室周圍或與離子源的離子源腔室相鄰配置的磁體(未單獨示出)。當離子束104離開離子源102，離子束104可能會遇到由磁體產生的傾向彎曲離子束104的磁場。在離子源102產生帶狀束的具體實施例中，可產生平行於X軸的磁場。當離子束104穿越離子源磁場，磁場的方向可使得離子束104相對於X-Z平面向上或向下彎曲。
根據本實施例，在離子束104進入磁分析器106之前，提供各種技術和元件以調整離子束104。舉例來說，離子植入機100可包括偏轉器120，如下文所討論，偏轉器120可相對於初始傳遞方向偏轉離子束104。在各種實施例中，偏轉器120可以是能夠調整提取電極和離子源102的出口孔(二個元件皆未單獨示出)之間間距的操作機。藉由移動提取電極更靠近或更遠離離子源102的出口孔，可調整離子束104的初始傾斜角度。在各種實施例中，初始傾斜角度可在1度和4度之間變化。實施例並未限於本文。
離子植入機100亦可包括磁性組件122，其配置在偏轉器120的下游。如圖1所示，磁性組件122可配置在偏轉器120和磁分析器106之間。離子植入機100可更包括離子束控制器124，所述離子束控制器直接或間接電耦接至磁性組件122和偏轉器120。離子束控制器124可產生用於控制由磁性組件122產生的磁場的控制訊號，使得當離子束104進入磁分析器106時離子束104具有改善的特徵。
圖2A和圖2B是分別依照各種實施例所呈現的磁性組件200的端視圖和側視圖。磁性組件200可以是磁性組件122的變異且其一般來說可如圖1所示配置。磁性組件200可包括磁軛(magnetic yolk)202以及線圈組件(coil assembly)，其中線圈組件包括沿著磁軛202的第一側配置的第一線圈，其繪示為上線圈204。線圈組件亦可包括沿著磁軛202的相對於第一側的第二側配置的第二線圈，其繪示為下線圈206。如下詳述，上線圈204和下線圈206可產生沿著第一方向(具體而言，沿著Y軸)延伸的四極磁場(quadrupole magnetic field)。
上線圈204可具有沿著與第一方向垂直的第二方向(具體而言，沿著X軸延伸)延伸的第一線圈軸，而下線圈206亦具有沿著X軸延伸的第二線圈軸。
進一步如圖2A所示，第一電流供應器(current supply)220可耦接至上線圈204，而第二電流供應器222耦接至下線圈206。第一電流供應器220和第二電流供應器222可分別彼此獨立地操作以供應第一電流至上線圈204以及第二電流至下線圈206。例如，離子束控制器124可耦接至第一電流供應器220和第二電流供應器222，其中離子束控制器124指示控制訊號至上線圈204和下線圈206，以獨立地供應電流至上線圈204和下線圈206。因此，在一種操作模式中，離子束控制器124可產生第一控制訊號和第二控制訊號，其中第一電流供應器220包括第一元件，以在上線圈204中產生響應於(responsive to)第一控制訊號之第一 量級(magnitude)的第一電流。第二電流供應器222可包括第二元件，以在下線圈206中產生響應於第二控制訊號之第二量級的第二電流，其中第二量級與第一量級不同。
進一步如圖2A所述，磁性組件200可定義孔208，以接收離子束230且傳遞離子束230朝向磁分析器(例如，磁分析器106)的正面部232。大致如圖2A所示，孔208可經設計以容納離子束的目標形狀和尺寸，例如帶狀束。帶狀束的特徵可在於細長橫截面。在圖2A的例子中，離子束230沿著所示卡氏座標系統的Xi軸的寬度(長軸)可大於離子束230沿著Y軸的高度(短軸)。孔208可設計為容納所示這類細長的(在橫截面上)離子束。在一些例子中，為了容納帶狀束，孔208的寬度可超過50mm或可超過100mm。實施例並未限於本文。孔208亦可沿著Zi軸延伸一段距離，例如50mm至250mm。實施例並未限於本文。
根據不同的實施例，當離子束230穿過孔208時可操作離子束230。如圖所述，上線圈204配置在孔208的第一側上，而下線圈206配置在孔208與第一側相對的第二側上。上線圈204和下線圈206可用不同的方法產生磁場。例如，磁性組件200可在孔208內產生磁場，在離子束通過孔208的期間，磁場操縱(steer)和塑造(shape)離子束230。在一些實施例中，可控制磁性組件200以產生四極磁場，且同時在孔208內產生偶極磁場。這兩種場可協同作用以有利的方法操縱和移動離子束230，如下所述。
磁性組件200亦可包括第一屏蔽(bucking)線圈212，其配置在孔208的第三側上，以及第二屏蔽線圈214，其配置在孔208的第四側上。第一屏蔽線圈212和第二屏蔽線圈214可具有已知的設計和已知的功能。如圖所示，第一屏蔽線圈212和第二屏蔽線圈214可分別具有第一屏蔽線圈軸和第二屏蔽線圈軸，其中這些軸沿著平行於Y軸的方向延伸。可提供屏蔽電流於第一屏蔽線圈212和第二屏蔽線圈214內。
現在轉到圖3A和圖3B，其進一步呈現用於操作離子束230的裝置的幾何細節。在具體的實施例中，使用磁性組件200操作離子束230時，當離子束230從離子源102排出時，可沿著目標軌跡(trajectory)偏轉離子束230。在一例子中，離子束230可從離子源102排出作為帶狀束，當在平面Xi-Z來看時，所述帶狀束具有的多個離子的軌跡彼此平行(平行於X)。在平面Y-Zi來看，離子束230的離子可從離子源102排出且具有初始發散度，例如相對於平面Xi-Y為等於或小於5度，在一些實施例中，為+/-2.0度、+/-2.5度或+/-3度。實施例並未限於本文。發散度可代表離子束230中不同離子軌跡的傾斜角度範圍，其中範圍是相對於一特定參考值來量測，例如參考平面。
當離子束進入磁分析器的正面部232，磁性組件200可以使離子束在平面Xi-Y上來看為發散的方法操作離子束230。在一例子中，軌跡相對於平面Y-Zi可具有+/-8度的發散度。實施例並未限於本文。此外，磁性組件200可以沿著Y軸放置離子束230 在目標高度、使離子束具有目標方向以及目標發散度的方法操縱離子束230。
例如，請再次參照圖1，可藉由以下方式以磁性組件200操縱離子束230：離子束230大致以離子植入機100的束線的中心平面為中心排出。中心平面可對應至通過離子源102以及磁分析器106中心延伸的平面Xi-Z。因此，當離子束230進入磁分析器106，可沿著磁分析器的中心(相對於Y軸)定位離子束230。再者，離子束230可定向為平行於方向Zi和平行於平面X-Zi，意指離子束230的離子的平均軌跡為平行於平面Xi-Zi。此外，離子束230相對於平面Xi-Zi可具有非常低的發散度，在一些實施例中，例如為小於1.5度。
根據不同的實施例，提供新穎的技術以產生一種離子束，所述離子束當進入磁分析器時為集中的、具有低的發散度且平行於束線的中心平面。這些技術克服在傳統離子植入機所採用的權衡：在可發生產生平行的離子束時，離子束也會從中心平面位移。在各種實施例中，當離子束穿越磁性組件時，可控制磁性組件(例如，磁性組件122或磁性組件200)以同時地產生四極場以及偶極場。現在回到圖4，其依照本實施例呈現由磁性組件產生的示例性磁場。具體而言，曲線402代表四極場而曲線406代表對應的偶極場，曲線402和曲線404是在第一組條件下由磁性組件產生。具體而言，磁性組件可以被視為在「純四極(pure quadrupole)」模式下操作以產生曲線402和曲線406。
曲線404對應至在平行於Y軸的方向上的磁場強度隨沿著X軸的位置的變化。此曲線可代表在磁性組件孔(例如，孔208)內產生的四極場強度。如圖4所示，四極場量級(換句話說，四極場的強度)在對應至X=-100mm的第一位置至對應至X=+100mm的第二位置之間從相對大的正值至相對大的負值單調地變化。曲線406代表在平行於方向X上的磁場強度，所述磁場強度作為沿著X軸的位置的函數，且曲線406可代表偶極場的強度。在此例子中，磁場的強度跨越所示全部範圍的位置為零。請再度參照圖2A，在一個例子中，可藉由操作磁性組件200在純四極模式中同時地產生曲線402和曲線406，如下述方法所詳述。上線圈204和下線圈206可彼此配置相同。再者，第一電流供應器220可提供第一電流至上線圈204而第二電流供應器222提供第二電流至下線圈206，其中第一電流和第二電流彼此相等。在此方法中，上線圈204和下線圈206可產生四極場，由曲線402所代表。因為行進在上線圈204和下線圈206內的電流彼此相等，可不產生偶極場，如曲線406的零值所代表。
在另一個例子中，可藉由以下的方法操作磁性組件200在混合四極和偶極模式中同時地產生曲線404和曲線408。第一電流供應器220可提供第一電流至上線圈204而第二電流供應器222提供第二電流至下線圈206，其中第一電流和第二電流彼此不相等，換句話說，第一電流的第一量級不同於第二電流的第二量級。在此方法中，上線圈204和下線圈206可產生四極場，由曲線404 所代表。因為行進在上線圈204和下線圈206內的電流彼此不同，可產生具有非零值的偶極場，如曲線408所示。曲線408分別呈現偶極場的偶極場量級在第一端區和第二端區之間隨沿著X軸的位置的變化為小於50%。在此情況下，偶極場量級在30高斯(Gauss)的範圍內。
因此，用於產生曲線402和曲線406的條件相對於產生曲線404和曲線408的條件之間的差異如下：在一個實例中，通過上線圈和通過下線圈的電流相等，而在另一個實例中，提供一較大的電流通過上線圈或下線圈。在一個例子中，如圖4所詳述，在混合四極和偶極模式中操作，相對於參考位準(reference level)，通過上線圈的電流可以是110%，而通過下線圈的電流可以是90%。
根據本揭露的實施例，圖5A和圖5B是呈現當在混合四極和偶極模式下操作磁性組件來處理離子束時而產生的離子束特徵，以曲線404和曲線408為例。具體而言，圖5A和圖5B的結果是基於在混合四極和偶極模式中操作磁性組件的模擬結果，其中通過上線圈的電流是110%，而通過下線圈的電流是90%。
此外，在圖5A和圖5B的情形中，帶狀束從離子源發射，其相對於平面Xi-Zi(或相對於帶狀束的初始傳遞方向)具有沿著平行於Zi軸方向上的+1.5度的初始傾斜角度。如上所述，此發射可藉由調整配置在離子源(其產生帶狀束)和磁性組件之間的偏轉器來完成。藉由偏轉離子束和藉由同時提供非零值的偶極場與 四極場，可更佳地操作離子束以達到如下所述的目標位置以及零度的傾斜角度。
現在回到圖5A，具體而言，其呈現一系列的曲線：曲線502、曲線504、曲線506、曲線508以及曲線510，其中這些曲線代表在23KeV硼束(Boron beam)的情況下，離子束500的所選擇部分的位置隨著沿著Zi軸的距離而變化。曲線502可代表離子束500的上半部，而曲線510代表離子束500的下半部。離子源的中心可由Zi=0mm的位置來代表。如圖所示，離子束500可具有約5mm左右的初始高度，其從離子源排出，且可在Zi=600mm擴大到40mm左右的高度。由於離子束500以+1.5度的初始傾斜角度發射，不同部分的離子束500的軌跡相對於通過Y=0的平面X-Z可為非對稱(asymmetrical)。在圖5A的例子中，磁性組件可假定在跨越約Zi=280mm至480mm之間的距離的區域上束縛離子束500。此外，磁分析器的磁體的前緣可假定為定位在約Zi=600mm。值得注意的是，在離子束500穿過由磁性組件束縛的區域之後，當Zi=600mm時，離子束500約以Y=0為中心。
現在回到圖5B，其呈現一系列的曲線：曲線512、曲線514、曲線516、曲線518以及曲線520，其中曲線代表離子束500的選擇部分的離子的傾斜角度隨沿著Zi軸的距離而變化。傾斜角度(請參照圖5B的「Y角度」)是指沿著方向Zi相對於離子束的初始傳遞方向(或如前述相對於平面Xi-Zi)的離子角度。在此例子中，曲線512可代表對應於曲線502之部分離子束500的傾斜 角度，曲線514可對應於曲線504，曲線516可對應於曲線506，依此類推。如圖所示，在Zi=0的初始軌跡的傾斜角度範圍從+4.0度(曲線512)到-1度(曲線520)，其平均為+1.5度。因此，在Zi=0mm處，離子束500在方向Y上表現5度的發散度。在圖5B的模擬中，此結果並未描繪離子束500沿著Zi軸的初始傳遞方向，而只是描述偏轉後離子束500的傾斜角度(平均為1.5度)。如上所述，可藉由調整提取電極和離子源的出口孔之間的間距來完成此偏轉。
在圖5B的例子中，可假設離子源的磁體相對於Zi軸向下彎曲離子束500。因此，不同曲線的傾斜角度最初變得愈來愈負直到Zi=250mm。值得注意的是，在穿過由磁性組件束縛介於Zi=280mm和480mm之間的區域之後，產生縮小的發散度，其中發散度劇烈地降低至僅大於1度。此外，平均傾斜角度為零，意指當離子束500進入分析器磁體時，離子束500平行於平面Xi-Zi。
根據不同的實施例，考慮到離子束具有不同質量或不同離子能量的離子，可調整供應到磁性組件的上線圈和下線圈的不同電流以及偏轉器的位置，以產生相似於圖5A和圖5B所示的結果。例如，取決於電漿中的離子類型，離子源電磁(electromagnet)可運用不同的磁場強度以限制在離子源中的電漿。反過來說，不同的磁場強度可沿著不同軌跡彎曲從離子源排出的離子。因此，為了符合不同的離子質量、離子能量以及離子源磁場，可藉由調整偏轉器以及磁性組件的四極場和偶極場來調整離子束的初始傾 斜角度。
圖6根據各種實施例呈現一示例性製造流程。在方塊602，進行從離子源產生離子束的操作，其中離子束具有初始傳遞方向。在一些實施例中，可產生作為帶狀束的離子束，所述帶狀束從離子源提取且具有平行於束線的參考平面的初始傳遞方向，其中參考平面可定義延伸穿過超過一個的束線元件的中心平面。
在方塊604，以相對於初始傳遞方向的初始傾斜角度偏轉離子束。離子束的偏轉例如可藉由調整提取電極和離子源的出口孔之間的距離來進行。
在方塊606，使束穿過在磁性組件中的孔。磁性組件可(例如)組合配置在磁軛上的上線圈和下線圈。在方塊608，進行在孔中產生下述者的操作：沿著與離子束的初始傳遞方向垂直的第一方向延伸的四極場以及沿著與第一方向和初始傳遞方向垂直的第二方向延伸的偶極場。
綜上所述，藉由本實施例所提供的各種優點包括在離子束進入分析器磁體之前，獨立地變化離子束的位置以及離子束的傾斜角度的能力。更進一步的優點是，提供具有窄發散度的離子束以及相對於目標平面(例如，束線的參考平面)為零度的平均傾斜角度的能力。在此方法中，例如可更容易地引導離子束通過剩下的束線元件，而需要的調整較少。
本揭露內容並不限於本文中所述特定實施例的範疇。確切而言，由先前敘述及所附圖式而來的其他各種實施例及對本揭 露內容之修正，除已揭露於此者，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言將為顯而易見的。因此，這些其他實施例與修正意欲落入本揭露內容之範疇。此外，雖然本揭露內容已於上下文中為特定目的、於特定環境下的特定實施而於此說明，所屬技術領域中具有通常知識者將理解其實用性並不限於此，且可在任何數目環境中為任何數目之目的而受益地實施本揭露內容。因此，以下所提出之申請專利範圍應以如敘述於此之本揭露內容的完整廣度及精神理解之。
100:離子植入機
102:離子源
104:離子束
106:磁分析器
108:腔室
110:質量分析切口
114:準直器
118:基板台
120:偏轉器
122:磁性組件
124:離子束控制器
Xi、Y、Zi:軸(方向)

Claims (15)

  1. 一種操作離子束的方法，包括：從離子源產生離子束，所述離子束具有初始傳遞方向；以相對於所述初始傳遞方向的初始平均傾斜角度偏轉所述離子束；使所述離子束穿過在磁性組件中的孔；以及在所述孔中產生下者：沿著與所述離子束的所述初始傳遞方向垂直的第一方向延伸的四極場以及沿著與所述第一方向和所述初始傳遞方向垂直的第二方向延伸的偶極場。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的操作離子束的方法，其中產生所述四極場包括：提供第一電流，其通過配置在所述孔的第一側上的第一線圈，所述第一線圈具有沿著所述第二方向延伸的第一線圈軸；以及提供第二電流，其通過配置在所述孔的第二側上的第二線圈，所述第二線圈具有沿著所述第二方向延伸的第二線圈軸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的操作離子束的方法，其中產生所述偶極場包括提供第一量級的所述第一電流至所述第一線圈以及與提供所述第一電流同時地提供第二量級的所述第二電流至所述第二線圈，所述第二量級與所述第一量級不同。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的操作離子束的方法，其中所述磁性組件包括磁軛，其中所述第一線圈和所述第二線圈配置在所述磁軛周圍。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的操作離子束的方法，更包括提供屏蔽電流，其通過配置在所述孔的第三側上的第一屏蔽線圈，所述第一屏蔽線圈具有沿著所述第一方向延伸的第一屏蔽線圈軸；以及提供所述屏蔽電流通過第二屏蔽線圈，所述第二屏蔽線圈配置在所述孔的與所述第三側相對的第四側上，所述第二屏蔽線圈具有沿著所述第一方向延伸的第二屏蔽線圈軸。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的操作離子束的方法，其中所述偶極場的偶極場量級隨著沿著所述第二方向上的第一位置與第二位置之間的位置的變化為小於50%，其中所述第一位置與所述第一線圈和所述第二線圈的第一端區相鄰，且所述第二位置與所述第一線圈和所述第二線圈的第二端區相鄰。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的操作離子束的方法，其中所述初始平均傾斜角度相對於所述初始傳遞方向是介於1度和4度之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的操作離子束的方法，其中偏轉所述離子束包括在使所述離子束穿過所述孔之前，提供沿著所述第一方向相對於所述初始傳遞方向小於或等於5度的初始發散度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的操作離子束的方法，其中產生所述四極場以及所述偶極場包括在所述離子束通過所述孔之後，產生沿著所述第一方向相對於所述初始傳遞方向小於2度的縮小的發散度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的操作離子束的方法，所述離子束具有細長橫截面，所述細長橫截面具有沿著所述第二方向的長軸和沿著所述第一方向的短軸。
  11. 一種操作離子束的裝置，包括：偏轉器，其接收具有初始傳遞方向的離子束且沿著相對於所述初始傳遞方向的初始平均傾斜角度偏轉所述離子束；磁性組件，其配置在所述偏轉器的下游，所述磁性組件定義孔以接收所述離子束且更包括：磁軛；以及線圈組件，所述線圈組件包括沿著所述磁軛的第一側配置的第一線圈，以及沿著所述磁軛相對於所述第一側的第二側配置的第二線圈；耦接至所述第一線圈的第一電流供應器以及耦接至所述第二線圈的第二電流供應器；以及離子束控制器，其電耦接至所述偏轉器以及所述第一電流供應器和所述第二電流供應器，所述離子束控制器指示第一控制訊號至所述第一電流供應器以及指示第二控制訊號至所述第二電流 供應器，其中所述第一線圈和所述第二線圈同時地在所述孔內產生磁偶極場以及磁四極場。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的操作離子束的裝置，其中所述第一電流供應器包含第一元件以在所述第一線圈中產生響應於所述第一控制訊號的第一電流，而所述第二電流供應器包含第二元件以在所述第二線圈中產生響應於所述第二控制訊號的第二電流，所述第二電流與所述第一電流不同。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的操作離子束的裝置，所述磁四極場沿著第一方向延伸，所述第一線圈具有沿著與所述第一方向垂直的第二方向延伸的第一線圈軸，而所述第二線圈具有沿著所述第二方向延伸的第二線圈軸。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的操作離子束的裝置，其中所述磁性組件包括磁軛，其中所述第一線圈和所述第二線圈配置在所述磁軛周圍。
  15. 一種用於操作離子束的離子植入機，包括：離子源，其具有細長孔以產生具有細長橫截面且更具有初始傳遞方向的帶狀束；偏轉器，其用以接收所述帶狀束以及沿著相對於所述初始傳遞方向的初始平均傾斜角度偏轉所述帶狀束；磁性組件，其配置在所述偏轉器的下游，所述磁性組件定義孔以接收所述帶狀束且更包括：磁軛；以及 線圈組件，所述線圈組件包括沿著所述磁軛的第一側配置的第一線圈以及沿著所述磁軛與所述第一側相對的第二側配置的第二線圈；耦接至所述第一線圈的第一電流供應器以及耦接至所述第二線圈的第二電流供應器；以及離子束控制器，其電耦接至所述偏轉器以及所述第一電流供應器和所述第二電流供應器，所述離子束控制器指示第一控制訊號至所述第一電流供應器以及指示第二控制訊號至所述第二電流供應器，其中所述第一線圈和所述第二線圈同時地在所述磁性組件定義孔內產生磁偶極場以及磁四極場。
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