TWI797680B - 離子植入系統、操作其的方法以及線性加速器 - Google Patents

離子植入系統、操作其的方法以及線性加速器 Download PDF

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Abstract

提供一種離子植入系統、操作其的方法以及線性加速器。 離子植入系統包括：離子源及提取系統，被佈置成產生處於第一能量的離子束；以及線性加速器，設置在離子源的下游，線性加速器被佈置成接收離子束作為束集離子束並將離子束加速到比第一能量大的第二能量。線性加速器可包括多個加速級，其中所述多個加速級中的給定加速級包括：漂移管總成，被佈置成傳導離子束；共振器，電耦合到漂移管總成；以及RF電源總成，耦合到共振器，且被佈置成向共振器輸出RF信號。這樣一來，給定加速級不包括四極元件。

Description

離子植入系統、操作其的方法以及線性加速器
本發明一般來說有關於一種離子植入設備，且更具體來說，有關於高能束線離子植入機。
離子植入是通過轟擊將摻雜劑或雜質引入基板中的製程。離子植入系統可包括離子源及一系列束線元件。離子源可包括產生離子的室。離子源還可包括電源及靠近室設置的提取電極總成。束線元件可包括例如質量分析器、第一加速或減速級、准直器及第二加速或減速級。
能夠產生近似1MeV或大於1MeV的離子能量的植入設備常常被稱為高能離子植入機或高能離子植入系統。一種類型的高能離子植入機採用所謂線性加速器(linear accelerator或者LINAC)，其中一系列電極沿著一連串的“加速級”傳導離子束並將離子束加速至越來越高的能量，射頻(radio frequency，RF)LINAC(除非另有說明，否則本文中使用的用語LINAC將指RF-LINAC)使用接收數十兆赫範圍內的射頻的交流(alternating current，AC)電壓信號的電極，當離子束傳導經過給定的加速級時，所述AC電壓信號使離子束加速。已知的(RF)LINAC由施加到LINAC的各加速級(其中加速級的數目可達十幾個)的以13.56MHz到120MHz施加的RF電壓來驅動。
已知的離子植入系統採用RF-LINAC，其中每一加速級包括耦合到加速電極的共振器，以按照給定的電壓幅值(amplitude)驅動RF信號，從而實現離子束的能量的目標加速。以這種方式，行進過LINAC的離子束的離子能量在每一加速級處逐步增加，直到達到最終目標能量。給定的加速級包括被佈置成中空的導電“漂移管”的加速電極以及接地電極，所述中空的導電“漂移管”由漂移管之間的間隙隔開，其中離子束在間隙之上加速。
為了避免不希望的束擴散，使用RF-LINAC的已知高能離子植入機採用DC四極元件作為LINAC的每一加速級的組成部分。這些四極組件可被佈置成靜電四極或磁性四極。
用於高能植入系統的LINAC中的這些四極元件利用用於高能物理研究的加速器的設計。四極的使用會解決部分由厄恩肖定理(Earrnshaw's theorem)俘獲的問題，所述定理指出，點電荷的集合不可僅通過電荷的靜電相互作用而保持在穩定的靜止平衡配置中。四極會有利地抵消加速級的RF電極產生徑向散焦的趨勢，此是通過加速級傳導的離子束的相位聚焦的結果。
在已知的設計中，四極元件可方便地佈置在給定加速級的接地漂移管周圍。在一些設計中，兩個獨立的四極可沿著加速 級的相對端佈置，而在其他設計中，每個級可使用一個四極。然而，已知離子植入系統的RF-LINAC中的加速級的設計相當複雜。
鑒於以上所述，對離子植入系統中的RF-LINAC的當前架構的進一步改善是有用的。
針對這些及其他考慮，提供本發明。
各種實施例有關於新穎離子植入設備。
在一個實施例中，一種離子植入系統可包括：離子源及提取系統，被佈置成產生處於第一能量的離子束；以及線性加速器，設置在所述離子源的下游，所述線性加速器被佈置成接收所述離子束作為束集離子束並將所述離子束加速到比所述第一能量大的第二能量，其中所述線性加速器包括多個加速級。這樣一來，所述多個加速級中的給定加速級可包括：漂移管總成，被佈置成傳導所述離子束；共振器，電耦合到所述漂移管總成；以及RF電源總成，耦合到所述共振器，且被佈置成向所述共振器輸出RF信號，其中所述給定加速級不包括四極元件。
在另一實施例中，一種操作離子植入機的方法可包括：產生離子束；束集所述離子束，其中所述離子束被變換成多個束集離子分組；以及通過線性加速器的多個加速級將所述束集離子分組加速到高離子能量。這樣一來，所述加速可包括：在所述多個加速級中的至少一個級中，對漂移管總成施加RF信號以將所述 離子束從初始離子能量加速到更高的離子能量，而不對所述離子束施加四極場，其中所述離子束被所述漂移管總成聚焦；以及將所述離子能量的所述離子束植入到基板中。
在又一實施例中，提供一種設置在離子植入系統內的線性加速器。所述線性加速器可包括多個加速級，其中所述多個加速級中的至少一個加速級包括：漂移管總成，被佈置成傳導離子束作為束集離子束。所述漂移管總成可包括三重間隙配置或雙重間隙配置。所述至少一個加速級可還包括：共振器，電耦合到所述漂移管總成。這樣一來，所述線性加速器的所述至少一個加速級不包括四極元件。
10、50、70:線性加速器
20-A、20-B、20-N、60-A、60-B、80-A、80-B、300:加速級
22:共振器
30:第一AC漂移管電極
32:第二AC漂移管電極
34、54、74:第一接地漂移管
36、56、76:第二接地漂移管
40-A、40-B:RF電源總成
62、64:四極元件
72:AC漂移管電極
100:離子植入機
102:離子源
106、166、310:離子束
107:氣體盒
110:分析器
112:束集器
115:高能離子束
116:過濾磁鐵
118:掃描器
120:准直器
122:末端站
124:基板
302:電源
304:第一電極/圓柱形電極
306:第二電極/圓柱形電極
308:等勢曲線
400:示例性製程流程
402、404、406、408:步驟
圖1A示出根據本發明實施例的示例性設備。
圖1B示出參考設備。
圖1C示出根據本發明實施例的示例性離子植入系統。
圖1D示出根據本發明實施例的示例性設備。
圖2A到圖2C示出根據本發明實施例的示例性線性加速器的操作期間的電行為的模擬。
圖3繪示出線性加速器的示例性加速級中的聚焦機構。
圖4呈現出示例性製程流程；所述圖式未必按比例繪製。所述圖式僅為代表圖，並非旨在 描繪本發明內容的具體參數。所述圖式旨在繪示本發明內容的示例性實施例，且因此不應被視為對範圍進行限制。在所述圖式中，相同的編號代表相同的元件。
在下文中，現將參照附圖來更充分地闡述根據本發明的設備、系統及方法，所述附圖示出所述系統及方法的實施例。所述系統及方法可實施為許多不同的形式且不應被視為僅限於本文所述實施例。確切來說，提供這些實施例是為了使本發明將透徹及完整，並將向所屬領域中的技術人員充分傳達所述系統及方法的範圍。
在本文中可使用例如“頂部(top)”、“底部(bottom)”、“上部(upper)”、“下部(lower)”、“垂直(vertical)”、“水平(horizontal)”、“側向(lateral)”、及“縱向(longitudinal)”等用語來闡述圖中出現的這些元件及其構成零件相對於半導體製造裝置的元件的幾何形狀及取向而言的相對放置及取向。所述用語可包括具體提及的詞、其派生詞及具有相似意義的詞。
本文中所用的以單數形式描述且前面帶有詞“一(a或an)”的元件或操作被理解為也潛在地包括多個元件或多個操作。另外，在提及本發明的“一個實施例”時並非旨在被解釋為排除也包括所述特徵的其他實施例的存在。
本文提供基於束線架構的改善的高能離子植入系統及元件的方法，且具體來說是基於線性加速器的離子植入機。為簡潔起見，離子植入系統在本文中也可稱為“離子植入機”。各種實施例需要新穎的方法，所述新穎的方法會提供能夠在線性加速器的加速級內靈活調節有效漂移長度的能力。
圖1A繪示出根據本發明實施例的線性加速器的示意圖。線性加速器10包括加速級20-A以及相關聯的電路系統，相關聯的電路系統包括RF電源總成40-A以及共振器22。如圖1A中所示，線性加速器10可包括多個加速級，示出為加速級20-B...20-N。在各種實施例中，線性加速器10的級中的一者或多者可包括加速級20-A的元件，如本文所詳述。
為了將線性加速器10的操作置於上下文中，圖1C示出離子植入機100，所述植入機可代表束線離子植入機，為了闡釋清楚，一些元件未示出。如所屬領域中已知的，離子植入機100可包括離子源102及設置在終端中的氣體盒107。離子源102可包括提取系統，提取系統包括提取元件及篩檢程式(未示出)以產生處於第一能量的離子束106。用於第一離子能量的合適離子能量的實例介於5keV到100keV的範圍內，而實施例並不限於此上下文中。為了形成高能離子束，離子植入機100包括用於使離子束106加速的各種附加元件。
如圖所示，離子植入機100可包括分析器110，分析器110用於通過改變離子束106的軌跡來分析離子束106，如在已知 設備中那般。離子植入機100可更包括束集器112及設置在束集器112的下游的線性加速器10(以虛線示出)，其中線性加速器10被佈置成在離子束106進入線性加速器10之前使離子束106加速以形成大於離子束106的離子能量的高能離子束115。注意，在不同的慣例中，束集器112可被認為是線性加速器的一部分，或者是線性加速器的獨立元件。眾所周知，例如束集器112等束集器用於接收離子束作為連續離子束且輸出離子束作為束集離子束，此意指在空間及時間上分離的多個或一系列分立的離子分組。如加速級那般，束集器可向離子束施加高頻信號，結果最初連續的離子束被束集。除非另有說明，否則本文所述的線性加速器的“加速級”會對已被束集的離子束進行處理及加速。
同樣如參照圖1A所述，線性加速器10可包括串聯佈置的多個加速級(20-A至20-N)，如圖所示。在各種實施例中，高能離子束115的離子能量可代表離子束106的最終離子能量，或者近似最終離子能量。在各種實施例中，離子植入機100可包括附加元件，例如過濾磁鐵116、掃描器118、准直器120，其中掃描器118及准直器120的一般功能是眾所周知的且在本文中將不再進一步詳細闡述。這樣一來，可將由高能離子束115代表的高能離子束輸送到用於處理基板124的末端站122。高能離子束115的非限制性能量範圍包括500keV到10MeV，其中離子束106的離子能量通過線性加速器10的各個加速級逐步增加。
返回圖1A，其中示出兩個加速級的細節，加速級20-A 及加速級20-B被佈置成三間隙電極總成。本文中使用的用語“三間隙”可指在給定的加速級內在電極之間存在三個間隙。舉例來說，在加速級20-A及加速級20-B中，電極總成包括：第一接地漂移管34；及AC漂移管總成，包括第一AC漂移管電極30及第二AC漂移管電極32；以及第二接地漂移管36。電極的總成被佈置成中空的導電圓柱體，以傳導穿過其中的離子束106。根據本發明的各種實施例，離子束106可在給定的加速級處作為束集離子束被接收，這意味著離子束106作為彼此分離的多個分組被接收。因此，離子束106的不同離子分組在不同的時間處到達加速級20-A並且相應地被加速並依次傳導通過加速級20-A。
如圖1A中所示，RF電源總成40-A電耦合到共振器22，以驅動共振器22內的RF電壓信號。舉例來說，共振器22可被佈置成高頻升壓變壓器，以輸出具有高電壓幅值(例如10kV到100kV或其他高電壓)的RF電壓信號。類似的共振器可包括在線性加速器10的其他加速級中，且在一些實施例中可單獨耦合到專用RF電源總成，其中RF電源總成40-B被示出用於加速級20-B。共振器22具有耦合到第一AC漂移管電極30的第一輸出端及耦合到第二AC漂移管電極32的第二輸出端。當RF信號被發送到共振器22時，共振器22可根據RF電壓的頻率及共振器22的配置而共振。更具體來說，共振器22將表現出對應於第一本征模式(Eigenmode)頻率的基本(共振)頻率，並且向第一AC漂移管電極30輸出電壓信號，所述電壓信號通常與輸出到第二AC漂移 管電極32的電壓信號偏移180度。以這種方式，離子束106被加速跨越加速級20-A的各個電極之間的間隙。
現在參照圖1B，示出輔助線性加速器50，所述加速器可具有如線性加速器50中的多個加速級。這些加速級由兩個加速級(加速級60-A及加速級60-B)代表。加速級60-A被詳細示出，其中加速級60-A被佈置為三間隙電極總成，如以上針對圖1A所論述。針對加速級20-A的一個區別在於第一接地漂移管54及第二接地漂移管56可比它們在加速級20-A中的接地漂移管對應部分長。
輔助線性加速器50示出離子植入機的已知線性加速器的一些元件。眾所周知，離子植入機對基於元素或分子的離子物質(例如氫、氦、氧、硼、碳、磷、砷等(僅舉幾種物質))進行處理。
為了適當地對離子束106進行加速及傳導，除了共振器22之外，輔助線性加速器50還包括四極元件62及四極元件64。這些四極元件可為靜電四極或磁性四極。四極元件62及四極元件64用於使離子束166聚焦，且因此當離子束加速通過加速級60-A時，可防止電流及能量的過度損耗。加速級60-B及輔助線性加速器50的其他加速級也將包括類似的四極元件。保持束的良好傳輸需要聚焦，因為束中的正離子的相互排斥將施加力(“空間電荷力”)，如果不加以控制，所述力將導致束橫向及縱向擴散，且最終離子將撞擊側壁或脫離加速的正確相位關係。
儘管圖1B中所示的加速級的一般配置普遍用於基於線性加速器的離子植入機，但本發明人已發現，可使用漂移管總成來實現離子束的適當加速及聚焦，一般來說如圖1A所示加速級20-A中所示，其中不存在四極元件。人們一般會接受這樣的觀點，即RF加速結構(例如線性加速器中的AC漂移管)將由於相位聚焦而產生徑向散焦，且因此在給定的加速級中需要聚焦結構，例如四極元件。然而，本發明人的建模表明，在不存在四極在的情況下，在RF線性加速器中仍然可實現適當的聚焦。
圖2A到圖2C示出根據本發明實施例的示例性線性加速器的操作期間的電行為的模擬。具體來說，這些圖代表使用用於實行各種計算的雙電荷磷離子的離子軌跡跟蹤程式的輸出。離子被建模為以540keV的初始能量從圖的左側進入，並由具有80kV的最大電壓幅值的三間隙加速器(加速電極的位置示出在X軸線的中間)加速，並隨著離子的加速達到900keV的能量。圖2A示出電極上的電勢的幅值(左軸線)及離子的能量(右軸線)。圖2B示出離子相對於軸線的X及Y位置，而圖2C示出模擬中的離子的位置處的RF電壓的相位。結果表明，雙電荷磷離子平均集中朝向束線的中間，而圖2C具體表明離子的相位在出口比在入口更會聚。注意，為簡單起見，這些模擬不包括空間電荷力，且在實際操作中，離子束不會會聚到x、y或φ中的某個點。然而，通過仔細調節電壓的相位，聚焦力可與空間電荷力相平衡，並且對於每一加速級，可實現小的平行光束輸入及輸出，且因此沿著光束線 實現良好的光束傳輸。
儘管前述實施例集中於具有三間隙配置的加速級，但在又一些實施例中，提供不具有四極元件的雙間隙加速級。參照圖1D，示出線性加速器70，其中示出兩個加速級的細節，加速級80-A及加速級80-B被佈置為雙間隙電極總成。本文中使用的用語“雙間隙”可指在給定的加速級內在電極之間存在兩個間隙。舉例來說，在加速級80-A及加速級80-B中，電極總成包括第一接地漂移管74、僅一個AC漂移管電極72及第二接地漂移管76。如具有三間隙配置的加速級那般，線性加速器70的一個或多個加速級可被佈置成不具有四極元件，並且仍然可對離子束進行加速及聚焦。
鑒於上述結果，用於離子植入的線性加速器在加速器中的每一加速級之間不使用四極可有效地對離子束進行加速及聚焦。儘管以上結果是針對磷來例示，但這些結果將容易擴展到寬範圍的質量/電荷比率，包括離子植入機中常用的離子。
不受特定理論的限制，在不使用四極元件的條件下實現通過使電極總成加速的RF LINAC傳導的離子的適當聚焦的能力可能源於離子植入機中使用的粒子相對重並且被加速到僅幾個MeV。由於此種相對高的質量及相對低的能量，離子植入機中通常使用的離子不能達到超過光速的一部分的速度，例如小於0.1c。離子植入機LINAC中的四極的普遍採取是基於早期開發的直線加速器技術(如用於高能物理研究的加速器)。這些系統幾乎總是解決以非常接近光速行進的粒子(質子、電子)。在這些高能量 下，所有粒子基本上都以光速(
Figure 110126295-A0305-02-0014-1
)行進，且因此它們在 任何給定的束線長度上花費相同的時間量。此種情況導致加速間隙中沒有淨聚焦或散焦，因此需要四極來抵消一直存在的空間電荷力。參照圖3可理解，半導體製造中使用相對慢的離子束的情況是不同的，圖3示出加速級300中的單個加速間隙的細節。如其中所示，電源302在一對圓柱形電極(304，306)之間產生電壓差，在橫截面中示出。指示加速場的等勢曲線308的形狀，示出等勢曲線308如何朝向管狀電極(第一電極304及第二電極306)的內部凸出。此凸出是拉普拉斯方程(Laplace’s equation)▽2 V=0的直接結果，拉普拉斯方程給出真空中的一組導體建立的等勢線的形狀。可看出，間隙的前半部分中的凸出對偏離軸線行進的離子束310的粒子施加朝向軸線的力(聚焦力)，而間隙的後半部分中的對稱凸出則施加遠離軸線的力(散焦力)。在恒定速度(β
Figure 110126295-A0305-02-0014-11
0.9)的假設下，每一半所花費的時間是相同的且不存在淨聚焦或散焦。然而，在半導體工具中的條件下(其中β
Figure 110126295-A0305-02-0014-12
0.5)，速度顯著增加，並且離子在間隙的後半部分中在散焦場中花費更少的時間，且因此經歷淨聚焦。因此，對於這些情況，可能製作不具有與加速結構的每一級相關聯的四極的束線，並且利用通過使結構元件加速而得的聚焦來抵消空間電荷力，這意指給定加速器級的加速電極。
作為從線性加速器級移除四極元件的結果，漂移管總成 可被重新配置。具體來說，在已知的離子植入機線性加速器中，四極元件位於接地漂移管的位置處，例如環繞接地漂移管。接地漂移管傾向於在此位置處伸長以支撐四極元件。隨著四極元件的移除，接地漂移管的大小可根據其他考慮來設計，並且具體來說，接地漂移管的長度可減小到更緊湊的配置，其中漂移管長度(L)的值基於漂移管直徑(D)，其中L/D小於2，並且在一些情況下可為1.5。通過比較圖1A與圖1B，示出漂移管總成的所得的相對縮短的長度。
這樣一來，此種更緊湊的配置可伴隨有旋轉共振器設計，其中耦合到第一加速級的第一共振器相對於耦合到與第一加速級相鄰的第二加速級的第二共振器旋轉。可使用此種旋轉共振器設計，使得實現沿著束線的共振器的更緊湊封裝，從而不限制減小加速級長度的能力。
在離子植入機的一些實施例中，線性加速器的每個加速級可被構造成不具有任何四極元件。在離子植入機的其他實施例中，一個或多個加速級(例如兩個加速級、三個加速級、五個加速級、十個加速級等)可包括四極元件，而一個或多個加速級不包括四極元件。由於加速級的聚焦效應隨著速度的相對改變而按比例縮放，因此此種聚焦效應在LINAC的早期(上游)級中最強，在早期(上游)級中，速度的相對改變最大。另一方面，驅動恒定聚焦要求的空間電荷力在相對低的速度下最強，因此根據本發明的不同實施例，不同聚焦結構的潛在益處以及四極在一個或多 個級中的選擇性放置可逐案進行。
圖4繪示出示例性製程流程400。在方塊402處，產生離子束。離子束可包括任何合適的離子，並且可在束線離子植入機中產生。在方塊404處，將離子束從連續離子束轉換成束集離子束，其中離子束以一系列離散的離子分組傳播。在方塊406處，將束集離子束引導通過線性加速器的多個加速級。在方塊408處，在不施加四極場的條件下，在所述多個加速級中的至少一個加速級中施加RF電壓，其中離子束由加速級聚焦。
鑒於以上所述，通過本文中公開的實施例，至少實現了以下優點。通過提供一種在不具有四極元件的條件下使用RF加速電壓來使束集離子束加速的方法，本實施例提供避免與四極元件相關聯的複雜性及成本的優點。本實施例提供的另一優點是，通過移除可能局限漂移管比需要的長的四極元件，可減少加速級及線性加速器整體的長度。
儘管本文中已闡述本發明的某些實施例，但本發明並非僅限於此，這是因為本發明的範圍具有所屬領域將允許的及本說明書所表明的最廣範圍。因此，上述說明不應被視為限制性的。所屬領域中的技術人員將想到在申請專利範圍的範圍及精神內的其他修改。
10:線性加速器
20-A、20-B、20-N:加速級
22:共振器
30:第一AC漂移管電極
32:第二AC漂移管電極
34:第一接地漂移管
36:第二接地漂移管
40-A、40-B:RF電源總成
106:離子束
115:高能離子束

Claims (16)

  1. 一種離子植入系統，包括：離子源及提取系統，被佈置成產生處於第一能量的離子束；以及線性加速器，設置在所述離子源的下游，所述線性加速器被佈置成接收所述離子束作為束集離子束並將所述離子束加速到比所述第一能量大的第二能量，其中所述線性加速器包括多個加速級，其中所述多個加速級中的給定加速級包括：漂移管總成，被佈置成傳導所述離子束，所述漂移管總成包括第一接地漂移管、設置在所述第一接地漂移管的下游的交流漂移管總成、及設置在所述交流漂移管總成的下游的第二接地漂移管；共振器，電耦合到所述漂移管總成；以及射頻電源總成，耦合到所述共振器，且被佈置成向所述共振器輸出射頻信號，其中所述給定加速級不包括四極元件。
  2. 如請求項1所述的離子植入系統，所述線性加速器包括至少三個加速級。
  3. 如請求項1所述的離子植入系統，其中所述多個加速級不包括所述四極元件。
  4. 如請求項1所述的離子植入系統，其中所述第一接地漂移管及所述第二接地漂移管中的至少一者包括緊湊配置，其中所述緊湊配置包括漂移管長度L及漂移管直徑D，其中L/D小於2。
  5. 如請求項1所述的離子植入系統，其中所述交流漂移管總成包括第一交流漂移管及位於所述第一交流漂移管的下游的第二交流漂移管，其中所述共振器在第一端上耦合到所述第一交流漂移管，且其中所述共振器在第二端上耦合到所述第二交流漂移管。
  6. 如請求項1所述的離子植入系統，其中所述射頻信號包括處於13.56MHz與27.12MHz之間的頻率。
  7. 如請求項1所述的離子植入系統，其中所述線性加速器包括旋轉共振器設計，其中耦合到第一加速級的第一共振器相對於耦合到與所述第一加速級相鄰的第二加速級的第二共振器旋轉。
  8. 一種操作離子植入機的方法，包括：產生離子束；束集所述離子束，其中所述離子束被變換成多個束集離子分組；通過線性加速器的多個加速級將所述束集離子分組進行加速到高離子能量，其中所述加速包括：在所述多個加速級中的至少一個級中，對漂移管總成施加射頻信號以將所述離子束從初始離子能量加速到更高的離子能量，其中所述離子束被所述漂移管總成聚焦，其中所述至少一個級不包括四極元件；以及 將通過所述線性加速器之後的所述離子束植入到基板中；其中所述多個加速級各別地包括漂移管總成，所述漂移管總成包括第一接地漂移管、設置在所述第一接地漂移管的下游的交流漂移管總成、設置在所述交流漂移管總成的下游的第二交流漂移管、及設置在所述第二交流漂移管的下游的第二接地漂移管。
  9. 如請求項8所述的方法，其中多個所述射頻信號被分別施加到所述多個加速級，而不對所述離子束施加四極場。
  10. 如請求項8所述的方法，其中所述第一接地漂移管及所述第二接地漂移管中的至少一者包括緊湊配置，其中所述緊湊配置包括漂移管長度L及漂移管直徑D，其中L/D小於2。
  11. 如請求項8所述的方法，其中所述射頻信號包括處於13.56MHz與27.12MHz之間的頻率。
  12. 一種線性加速器，設置在離子植入系統內，所述線性加速器包括：多個加速級，其中所述多個加速級中的至少一個加速級包括：漂移管總成，被佈置成接收離子束作為束集離子束並傳送所述離子束，所述漂移管總成包括三重間隙配置或雙重間隙配置，所述漂移管總成包括第一接地漂移管、設置在所述第一接地漂移管的下游的交流漂移管總成及設置在所述交流漂移管總成的下游的第二接地漂移管；以及 共振器，電耦合到所述漂移管總成，其中所述至少一個加速級不包括四極元件。
  13. 如請求項12所述的線性加速器，所述線性加速器包括至少三個加速級。
  14. 如請求項12所述的線性加速器，其中所述多個加速級不包括所述四極元件。
  15. 如請求項12所述的線性加速器，其中所述多個加速級中的一個或多個加速級包括所述四極元件。
  16. 如請求項12所述的線性加速器，其中所述交流漂移管總成包括第一交流漂移管及位於所述第一交流漂移管的下游的第二交流漂移管，其中所述共振器在第一端上耦合到所述第一交流漂移管，且其中所述共振器在第二端上耦合到所述第二交流漂移管。
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