[发明专利]粒子束加工设备

权利要求书

1一种尺寸较小和具有较高效率的粒子束加工装置，其引起在基片上的化学反应，包括：

电源；

粒子发生部件，其位于真空容器中和被连接到电源，电源工作在110kV或更低之范围内的第一电压，粒子发生部件包括至少一个热丝，用于受热时产生多个粒子；

工作在第二电压的箔片支撑部件，第二电压高于第一电压，以允许至少一部分所述粒子从第一电压移动到第二电压和离开箔片支撑部件，箔片支撑部件包括由钛或其合金制成的具有10微米或更小厚度的薄箔片；和

加工部件，其用于接收离开箔片支撑部件的所述粒子，这些粒子用于引起所述的化学反应。

2权利要求1的粒子束加工装置，其中加工装置的机器产率(K)是由表示每单位质量吸收的能量的剂量，表示加工装置的供给速率的速度，和表示从热丝引出的电子数目的电流确定的，根据：

K＝(剂量·速度)/电流

其中机器产率(K)是在30/L之上，这里L是以英尺为单位测量的机器宽度，和

由此：K是以Mrads·英尺/分钟/mAmp为单位测量的机器产率，

剂量是以Mrads为单位测量的每单位质量吸收的能量，

速度是以英尺/分钟为单位测量的基片的供给速率，和

电流是以mAmp为单位测量的从热丝引出的电子数目。

3权利要求1的粒子束加工装置，其中真空容器具有在0.05-145ft³范围内的工作体积。

4权利要求1的粒子束加工装置，其中至少一个热丝是由诸如钨或者钨合金的线丝构成的，并且跨过箔片支撑部件的长度被隔开。

5权利要求1的粒子束加工装置，其中粒子发生部件还包括：

控制从至少一个热丝拉出的多个粒子的量的第一网格，第一网格工作在高于第一电压的第三电压。

6权利要求5的粒子束加工装置，其中粒子发生部件还包括：

位于靠近第一网格和工作在第一电压的第二网格，第二网格作为粒子在从第一电压到第二电压加速之前的网关。

7权利要求1的粒子束加工装置，其中箔片支撑部件包括多个开口，以通过出自真空容器的多个粒子和将这些粒子进入加工部件。

8权利要求1的粒子束加工装置，其中加工部件包括：

注入气体以完成化学反应的多个气体入口。

9权利要求8的粒子束加工装置，其中注入加工部件的气体包括：

替换在加工部件中现有的氧气的非氧气体。

10权利要求1的粒子束加工装置，还包括：

包围至少一部分粒子束加工装置之周围的保护衬垫。

11权利要求10的粒子束加工装置，其中保护衬垫能够吸收具有小于或者等于每小时0.1mrem之残余量的辐射。

12一种尺寸较小和具有较高效率的粒子束加工装置，其引起在基片上的化学反应，包括：

电源；

粒子发生部件，其位于真空容器中和被连接到电源，其工作在110kV或更低之范围内的第一电压，粒子发生部件包括至少一个热丝，用于受热时产生多个粒子；

工作在第二电压的箔片支撑部件，第二电压高于第一电压，以允许至少一部分所述粒子从第一电压移动到第二电压和离开箔片支撑部件，箔片支撑部件包括由钛或其合金制成的具有20微米或更小厚度的薄箔片；和

加工部件，其用于接收离开箔片支撑部件的所述粒子，这些粒子引起所述的化学反应。

13权利要求12的粒子束加工装置，其中加工装置的机器产率(K)是由表示每单位质量吸收的能量的剂量，表示加工装置的供给速率的速度，和表示从热丝引出的电子数目的电流确定的，根据：

K＝(剂量·速度)/电流

其中机器产率(K)是在30/L之上，这里L是以英尺为单位测量的机器宽度，和

由此：K是以Mrads·英尺/分钟/mAmp为单位测量的机器产率，

剂量是以Mrads为单位测量的每单位质量吸收的能量，

速度是以英尺/分钟为单位测量的基片的供给速率，和

电流是以mAmp为单位测量的从热丝引出的电子数目。