[发明专利]改善混合式扫描离子束注入机的生产率的系统及方法

权利要求书

1.一种用于优化工件上的扫描宽度的离子注入系统，其包括：

离子源；

引出孔径，其被配置成从所述离子源引出点状离子束；

质量解析设备，其被定位于所述引出孔径的下游，其中，所述质量解析设备被配置成质量分析所述点状离子束；

离子束扫描设备，其沿所述点状离子束的路径来定位，其中，所述离子束扫描设备被配置成在快速扫描方向上往复扫描所述点状离子束，在其中限定具有带状束宽度的带状离子束；

工件扫描设备，其具有工件安装座，该工件安装座被配置成选择性固定所述工件，其中，所述工件扫描设备被配置成使所述工件平移通过所述带状离子束；

剂量测定系统，其被定位于所述工件安装座的下游，其中，所述剂量测定系统包括配置成测量所述带状离子束的束电流的调谐法拉第杯以及分离一定距离的两个法拉第杯，该距离与所述工件的直径相关联；以及

控制系统，其被配置成调谐所述带状离子束，以至少部分基于由所述剂量测定系统的调谐法拉第杯和/或两个法拉第杯测量的束电流来优化所述扫描宽度。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制系统被配置成实时调谐控制所述带状离子束的尺寸、电流以及角度中的一个或多个，以优化所述带状离子束的所述扫描宽度。

3.如权利要求1所述的系统，其进一步包括平行化设备，其被配置用于使所述点状离子束的扫描顶点聚焦至无限远，产生所述带状离子束的平行性。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制系统被配置成利用包括以下一个或多个技术来收集所述束电流：电流至电压转换技术、绝缘技术、平均技术以及过滤技术。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述两个法拉第杯都具有开口，该开口的高度等于所述带状离子束的最大高度。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述剂量测定系统包括配置成改变所述两个法拉第杯之间的所述距离并配置成适应所述工件的不同直径的机构。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述不同直径的范围从150mm至450mm。

8.如权利要求6所述的系统，其中，所述两个法拉第杯中的每一个均包括与其相关联的相应孔径，并且，所述机构被配置成改变所述剂量测定系统的收集面积并封闭相应孔径，由此限制正测量的带状离子束的宽度。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制系统被配置成以一定分辨率和精确性获取在所述快速扫描方向上扫描的所述点状离子束的扫描周期的至少一半，以捕捉在跨所述剂量测定系统扫描所述点状离子束时所发生的束电流变化。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述调谐法拉第杯具有与其相关联的有限宽度，其中，所述控制系统被配置成至少部分基于由所述调谐法拉第杯测量的所述束电流来调谐所述带状离子束，以优化所述扫描宽度。

11.一种用以改善混合式扫描离子束注入机的生产率的方法，其包括：

从离子源引出点状离子束并且将所述点状离子束引导至质量分析器；

经由所述质量分析器来分析所述点状离子束；

在快速扫描方向上扫描所述点状离子束，在其中限定带状离子束；

使工件横越所述带状离子束的宽度平移通过所述带状离子束；

利用剂量测定系统来测量所述带状离子束的束电流信号，所述剂量测定系统包括调谐法拉第杯和分离一定宽度的两个法拉第杯；以及

调谐所述带状离子束，以至少部分基于由所述剂量测定系统的调谐法拉第杯和/或两个法拉第杯的测量来优化扫描宽度。

12.如权利要求11所述的方法，其中，平行系统使所述点状离子束从扫描顶点聚焦至无限远。