[发明专利]在线性加速器中进行多重频率共振器操作的系统、装置以及方法

说明书

一种装置、系统及方法。装置可包括：RF电源总成，被配置成输出RF信号；共振器，被耦合成接收RF信号，共振器包括第一输出端及第二输出端；以及漂移管总成，被配置成发射离子束，且耦合到共振器。这样一来，漂移管总成可包括：第一AC漂移管电极，耦合到第一输出端；以及第二AC漂移管电极，耦合到第二输出端且通过第一间隙与所述第一AC漂移管电极隔开。RF电源总成可进行切换以将输出从第一本征模式频率切换到第二本征模式频率。

技术领域

本公开一般来说涉及离子植入装置，且更具体来说，涉及高能束线离子植入机。

背景技术

离子植入是通过轰击将掺杂剂或杂质引入衬底中的工艺。离子植入系统可包括离子源及一系列束线组件。离子源可包括其中产生离子的室。离子源还可包括电源及靠近室设置的提取电极总成。束线组件可包括例如质量分析器、第一加速或减速级、准直器、以及第二加速或减速级。非常类似于用于操纵光束的一系列光学透镜，束线组件可对具有特定物质、形状、能量和/或其他品质的离子或离子束进行过滤、聚焦及操纵。离子束穿过束线组件且可被朝向安装在压板或夹具上的衬底引导。

能够产生近似1MeV或更高的离子能量的植入装置常常被称为高能离子植入机或高能离子植入系统。一种类型的高能离子植入机被称为线性加速器(linear accelerator或者LINAC)，其中一系列被配置成管的电极沿着一连串管传导离子束且将离子束加速到越来越高的能量，其中电极接收交流(alternating current，AC)电压信号。已知的射频(radio frequency，RF)LINAC由以13.56兆赫(MHz)到120MHz供应的RF电压驱动。RF LINAC离子植入机的操作的一个问题是加速级被配置用于将具有特定质量/电荷比率(M/q)的离子加速，使得最大量的离子可被引导经过加速级。为了高效地传导具有不同的M/q比率的不同离子，可能需要硬件改变，例如改变漂移管电极的电极长度。针对这些及其他考虑而提供本公开。

发明内容

在一个实施例中，一种装置可包括：RF电源总成，被配置成输出RF信号；共振器，被耦合成接收所述RF信号，所述共振器包括第一输出端及第二输出端；以及漂移管总成，被配置成发射离子束，且耦合到所述共振器。这样一来，所述漂移管总成可包括：第一AC漂移管电极，耦合到所述第一输出端；以及第二AC漂移管电极，耦合到所述第二输出端且通过第一间隙与所述第一AC漂移管电极隔开。所述RF电源总成可进行切换以将输出从第一本征模式频率切换到第二本征模式频率。

提供一种操作线性加速器的方法。所述方法可包括：经由漂移管总成引导第一离子束。所述漂移管总成可包括：第一AC漂移管电极，耦合到共振器的第一输出端；以及第二AC漂移管电极，耦合到所述共振器的第二输出端且通过第一间隙与所述第一AC漂移管电极隔开。所述方法可包括：将RF信号以第一频率递送到所述共振器，所述第一频率代表所述共振器的第二本征模式。

提供一种高能离子植入系统。所述高能离子植入系统可包括：离子源及提取系统，被配置成产生处于第一能量的离子束；以及线性加速器，设置在所述分析器的下游。这样一来，所述线性加速器可被配置成将所述离子束加速到比所述第一能量大的第二能量。所述线性加速器可包括多个加速级；以及RF电源系统，包括多个RF电源总成，且被配置成将多个RF信号各别地输出到所述多个加速级。所述RF电源系统可被配置成向所述线性加速器发送与所述多个加速级的第一共振器的第一本征模式频率对应的第一RF信号、以及向所述线性加速器发送与所述多个加速级的第二共振器的第二本征模式频率对应的第二RF信号。

附图说明

图1示出根据本公开实施例的示例性装置。

图1A示出根据本公开实施例的示例性离子植入系统。

图2示出在对共振器进行操作的第一种情况下，漂移管总成的一般特征。

图3示出在对共振器进行操作的第二种情况下，图2所示漂移管总成的电特性。