The invention relates to a structure for ion acceleration. The invention provides a new ion RF accelerating structure, and the ion RF accelerating structure has the advantages of high ion acceleration efficiency. When the ion RF accelerating structure is applied to the ion implanter, higher ion acceleration energy can be obtained compared with the existing ion implanter.
【技术实现步骤摘要】
一种离子RF加速结构及应用该结构的离子注入机
本专利技术涉及一种离子RF加速结构,以及一种离子注入机。
技术介绍
高能离子注入所用的高能量离子可通过DC或RF加速实现。DC加速使用直流高压电场加速离子,RF加速通过随时间变化的RF电场加速离子。与DC加速相比,RF加速具有流强较大、稳定性好、可靠性高等优点。一般离子注入机所用的RF加速结构为漂移管加速结构,该加速结构的一个缺点是对不同离子的加速效率不同。如果某一漂移管加速结构对于某一种离子具有最优的加速效率,一般对于其它离子的加速效率并非最优,甚至可能完全无加速效果。例如,某一漂移管加速结构对B+离子具有最优的加速效率,对于As+离子可能加速效率很低,对于H+离子则可能基本无任何加速效果。漂移管加速结构对于不同离子具有不同的加速效率是由其加速原理决定的。在漂移管加速结构中,每个加速结构单元如图1所示,101为加速腔体,102为漂移管,103为RF加速电场产生部件,104和105为接地的加速腔体,104和105中可能含有聚焦透镜以对束流进行必要的调节,106和107为加速间隙,离子束沿箭头所示方向通过漂移管加速结构。假设离子为正离子,离子在通过加速间隙106时,RF加速电压产生部件在漂移管上产生的加速电压的瞬时极性为负,离子加速通过间隙106;当离子到达加速间隙107时,RF加速电压的瞬时极性为正,离子再次受到加速电场的作用,此即漂移管加速结构的基本原理。对于某一漂移管加速结构,例如其对于B+离子具有较优的加速效率,即当离子通过加速间隙107时,仍能受到一较强的加速电场作用。对于As+离子则情况不同,由于As ...
【技术保护点】
一种离子RF加速结构,使通过其中的离子加速至比进入该结构时的离子能量更高的能量。该离子加速结构包括:腔体,用于提供离子加速的真空环境。漂移管,用于在某一段空间屏蔽电场,在其前后两个方向上的间隙内产生RF加速电场。RF加速电压产生部件,用于在漂移管上产生用于加速离子的高压。四极透镜,用于离子加速前后的聚焦。第一个可移动部件及使其移动的机械结构,此可移动部件位于沿束流方向上漂移管的后部。第二个可移动部件,用于使RF加速电压产生部件正常工作。
【技术特征摘要】
1.一种离子RF加速结构,使通过其中的离子加速至比进入该结构时的离子能量更高的能量。该离子加速结构包括:腔体,用于提供离子加速的真空环境。漂移管,用于在某一段空间屏蔽电场,在其前后两个方向上的间隙内产生RF加速电场。RF加速电压产生部件,用于在漂移管上产生用于加速离子的高压。四极透镜,用于离子加速前后的聚焦。第一个可移动部件及使其移动的机械结构,此可移动部件位于沿束流方向上漂移管的后部。第二个可移动部件,用于使RF加速电压产生部件正常工作。2.如权利要求1所述的离子RF加速结构,其RF加速电压产生部件所工作的RF频率可为任意频率。3.如权利要求1所述的离子RF加速结构,其中离子可为正离子或负离子。4.如权利要求1所述的离子RF加速结构,其中RF加速电压产生部件可为任意结构的将RF电源功率转换为高电压的部件。5.如权利要求1所述的离子RF加速结构,其四极透镜可为电透镜、电磁透镜或永磁透镜。6.如权利要求1所述的离子RF加速结构,其腔体与四极透镜位于相同电位,该电位可为地电位或非地电位。7.如权利要求1所述的离子RF加速结构,其第二个移动部件可为任意形状。8.如权利要求1所述的离子RF加速结构,其第二个移动部件的材料可为金属或非金属材料。9.一种离子...
【专利技术属性】
技术研发人员:张丛,
申请(专利权)人:北京中科信电子装备有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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