TWI399782B

TWI399782B - 離子植入機之終端結構的絕緣系統

Info

Publication number: TWI399782B
Application number: TW096111234A
Authority: TW
Inventors: Russell Low; Piotr R Lubicki; D Jeffrey Lischer; Steve Krause; Eric Hermanson; Joseph C Olson
Original assignee: Varian Semiconductor Equipment
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2013-06-21
Also published as: US8143604B2; KR101390447B1; JP5059097B2; CN101410930A; JP2009532826A; WO2007126966A2; TW200802491A; CN101410930B; KR20080108525A; US20070235663A1; WO2007126966A3

Description

離子植入機之終端結構的絕緣系統

本揭露案是關於離子植入，且更明確地說，是關於一種用於離子植入機之終端結構之絕緣系統。

離子植入是一種用於將傳導性改變雜質引入至半導體晶圓中之標準技術。所要之雜質材料可在一離子源中被離子化，可將離子加速以形成指定能量之離子束，且可在晶圓之一前表面處引導離子束。射束中之高能離子滲入半導體材料之主體中且被埋入至半導體材料的晶格中。可藉由射束掃描、藉由晶圓移動或藉由射束掃描與晶圓移動之組合來將離子束分佈在晶圓區域之上。

可將不同動能賦予離子束之離子。所賦予之能量以及諸如植入之離子之量的其他因素可影響離子植入至半導體晶圓中之植入深度。一般而言，在其他所有參數相等的情況下，較低能量可能引起較淺植入深度以及較高能量可能引起較深植入深度。

不同之離子植入機可利用若干方法中之一或多者來將動能賦予離子束之離子。一種將能量賦予離子之方法是直DC加速，其中藉由將離子經過DC電位差來加速離子。電位差愈大，賦予之能量愈大。隨後，一質譜分析器(mass anayzer)可接收離子束且可自離子束移除不想要之物質。另一磁鐵可準直射束且在一晶圓處引導射束。在質譜分析器之前完成之加速(例如，直DC加速)可稱為預加速，而在質譜分析器之後或下游之其他加速可稱為後加速。如本文所使用，在離子束傳輸之方向中引用“上游”以及“下游”。

直DC加速可利用一或多個電源來提供DC電位。此可包括在一個習知系統中可提供高達約70千伏(kV)之耦接至離子源的提取電源(extraction power supply)。可將離子源至少部分地安置於由一終端結構所界定之空腔中。終端結構在此項技術中有時可稱為“終端機”或“高電壓終端機”。可由一獨立加速電源給終端結構通電200 kV。分別來自提取電源以及加速電源之70 kV以及200 kV之組合可提供高達用於單帶電離子之270千電子伏(keV)之能量、用於雙帶電離子之540 keV以及用於三帶電離子之810 keV。

此810 keV能量適用於許多應用，但可能不能為其他應用提供足夠能量。舉例而言，一些記憶體半導體(例如，快閃記憶體)需要較高能量離子植入機來形成特別深之井結構。因此，其他高能量習知離子植入機可經組態以提供1兆電子伏(MeV)以及更大之能量。此高能量習知離子植入機可利用質譜分析器下游之加速器。質譜分析器下游之加速器可為此項技術中已知的DC串聯加速器(tandem－accelerator)或RF線性加速器。儘管對提供高能量有效，但DC串聯加速器以及RF線性加速器可遭受無效性，因為來自質譜分析器之小於約50%之經質譜分析之離子可用於植入於半導體晶圓中。

離子植入機亦可包括一外殼以保護離子植入機之組件與子系統以及在操作離子植入機時保護人員不受高電壓危險。需要限制外殼之大小或“佔據面積”以便節約空間昂貴之製造設施中的空間。亦需要使組件以及子系統之傳輸不太麻煩。大多數用於半導體之批量製造中之習知直DC加速方法已將終端結構之電壓限制為200 kV，由於僅空氣用於使終端結構與外殼絕緣且佔據面積約束限制外殼距終端結構之距離。

因此，可能需要提供用於離子植入機之終端結構的絕緣系統。亦可能需要藉由適當定尺寸之外殼佔據面積對終端結構通高電壓。

根據第一態樣，提供離子植入機。離子植入機包括經組態以提供離子束之離子源、界定空腔之終端結構，所述離子源至少部分地安置於空腔內，以及包括電絕緣終端結構之絕緣系統。絕緣系統經組態以在接近終端結構之至少一個外表面之區域中提供大於約72千伏(kV)/吋之有效介電強度。

根據另一態樣，提供另一離子植入機。離子植入機包括經組態以提供離子束之離子源、經組態以將待離子化之氣體提供於離子源中之氣體盒、界定空腔之終端結構。離子源以及氣體盒至少部分地安置於空腔內。離子植入機亦包括終端結構絕緣系統以電絕緣終端結構。終端結構絕緣系統經組態以在接近所述終端結構之至少一個外表面之區域中提供大於約72千伏(kV)/吋之有效介電強度。離子植入機亦包括經組態以電絕緣氣體盒之氣體盒絕緣系統。氣體盒絕緣系統包括至少一側接觸氣體盒之相關外表面的至少一個固體絕緣物。離子植入機亦包括：定位於離子源下游之質譜分析器，質譜分析器經組態以自離子束移除不想要之物質；以及定位於質譜分析器下游之終端站(end station)，終端站包括壓板，壓板具有表面以支撐其上之晶圓。

本文結合用於植入半導體晶圓之離子植入機描述本發明。然而，本發明可與用於植入不同工件(例如，平板顯示器)之其他離子植入機一起使用。因此，本發明不限於下文所描述之特定實施例。

圖1說明一離子植入機100之方塊圖。離子植入機100包括一經組態以提供一離子束152之離子源102。離子源102可產生離子且可包括一自氣體盒106接受氣體之離子室。氣體盒106可將待離子化之氣體提供至離子室。除包括源氣體以外，氣體盒106亦可包括此項技術中已知之其他組件(例如，電源)。電源可包括用於運行源102之弧電源、燈絲電源以及偏壓電源。氣體盒106亦可經由一隔離變壓器而提高電位。一電力分配盤亦可包括在氣體盒106中用於源電源之電力分配。隨後可自離子源102提取在源102中因此所形成之離子。離子源之構造以及操作為熟習此項技術者所熟知。

離子植入機100亦包括一終端結構104，終端結構104在此項技術中有時可稱為“終端機”或“高電壓終端機”。終端結構104可界定一空腔110且可將離子源102至少部分地安置於空腔110內。離子植入機100可更包括一絕緣系統162以電絕緣終端結構104。絕緣系統162經組態以在接近終端結構104之至少一個外表面之區域中提供一大於約72千伏(kV)/吋之有效介電強度。

在一個實例中，絕緣系統162可包括具有一大於約72 kV/吋之介電強度的至少一個絕緣物171。至少一個絕緣物171可為固體絕緣物、液體絕緣物或加壓氣體，如在本文實施例中進一步詳細描述。絕緣系統162亦可包括固體、液體、加壓氣體以及空氣之組合。離子植入機100亦可包括一外殼112。外殼112可界定內部體積且可將終端結構104安置於其中。

在離子植入機100之操作期間，在一些實例中，可將終端結構104通電至至少300 kV。在其他實例中，可將終端結構104通電至600 kV，且在其他實例中，視離子束之所要能量而定可對終端結構104一點也不通電或僅通電至標稱值。絕緣系統162可具有一足夠介電強度以使終端結構104與外殼112之電氣接地電絕緣而無介電擊穿。

終端結構104以及相關絕緣系統162可用於熟習此項技術者已知之許多不同的離子植入機中。圖1之離子植入機100為離子植入機之一個實施例，且僅借助於實例來提供且並非意欲為限制性的。圖1之離子植入機100可更包括一質譜分析器120、一鑑別孔隙(resolving aperture)122、一掃描器124、一角校正磁鐵126、一終端站128以及一控制器118。

質譜分析器120可包括一鑑別磁鐵，其偏轉離子使得所要物質之離子通過鑑別孔隙122且不想要之物質不通過鑑別孔隙122。在一個實施例中，歸因於物質之不同質量，質譜分析器120可偏轉所要之物質之離子90度以及偏轉不想要的物質之離子不同量。定位於鑑別孔隙122下游之掃描器124可包括掃描電極以及用於掃描離子束之其他電極。角校正磁鐵126偏轉所要離子物質之離子以將發散離子束路徑轉換成具有大體上平行離子彈道的幾乎準直之離子束路徑。在一個實施例中，角校正磁鐵126可偏轉所要離子物質之離子45度。

終端站128可在離子束之路徑中支持一或多個晶圓使得可將所要物質的離子植入至晶圓140中。晶圓140可由壓板142支撐。終端站128可包括此項技術中已知之其他組件以及子系統(例如，晶圓搬運系統150)以實體上自各種保持區將晶圓140移動至壓板142以及自壓板142移動晶圓140。當晶圓搬運系統150將晶圓140自一保持區移動至壓板142時，可使用已知技術(例如，用靜電力將晶圓夾持至壓板的靜電晶圓夾持或用機械力將晶圓夾持至壓板的機械夾持)將晶圓140夾持至壓板142。終端站128亦可包括此一項技術中已知之壓板驅動系統152以按所要方式移動壓板142。壓板驅動系統152在此項技術中可稱為機械掃描系統。

控制器118可自離子植入機100之組件接收輸入資料且控制資料。為說明之清晰性，自控制器108至系統100之組件之輸入/輸出路徑未在圖1中說明。控制器118可為或包括可程式化以執行所要之輸入/輸出功能的通用電腦或通用電腦之網路。控制器118亦可包括其他電路或組件，例如，特殊應用積體電路(application specific integrated circuit)、其他固線式或可程式化電子設備、離散元件電路等。控制器118亦可包括使用者介面設備(例如，觸模式顯示幕、使用者指標設備、顯示器、印表機等)以允許使用者輸入指令及/或資料及/或監視離子植入機100。控制器118亦可包括通信設備以及資料儲存設備。

提供至晶圓140之表面之離子束152可為一經掃描之離子束。其他離子植入機可提供點束或帶束。視點束之特徵而定，一個實例中之點束可具有一特定直徑之大致圓形橫截面。帶束可具有大寬度/高度縱橫比且可為至少與晶圓140一樣寬。掃描器124可能不需要用於使用帶束或穩定點束之系統。離子束152可為任何類型之帶電粒子束，例如，用於植入晶圓140之高能離子束。晶圓140可採取各種實體形狀(例如，一般碟片形狀)。晶圓140可為由任何類型之半導體材料(例如，矽)或將利用離子束152植入之任何其他材料製造的半導體晶圓。

轉至圖2，較詳細展示圖1之終端結構104之示意性方塊圖。在由終端結構104所界定之空腔110內可為離子源102、氣體盒106以及終端電子裝置208以控制終端結構104內組件之操作。終端電子裝置208亦能夠與控制器118通信。

提取電源204可耦接至離子源102。提取電源204可提供一DC電壓位準(Vx)以加速以及提取來源於離子源102之離子。提取電源可提供介於20 kV至120 kV之範圍中之DC電壓(Vx)。

額外加速電源202可耦接在終端結構104與接地平面(例如，外殼112)之間以便以相對於接地之正電壓(Va)偏壓終端結構104。加速電源202可提供一可具有介於200 kV至1000kV之範圍中(且在一個實施例中可為600 kV)之最大電壓的額外DC電壓位準(Va)。因此，可在一些實例中，將終端結構104通電至200 kV與1000 kV之間的高電壓，且在一個實施例中通電至600 kV。在其他實例中，視離子束之所要能量而定，可對終端結構104一點也不通電或僅通電至標稱值。儘管為說明之清晰性僅說明一個加速電源202，但兩個或兩個以上電源可用於提供所要之最大高電壓位準(Va)。

晶圓140可處於接地電位。因此，用於單帶電離子之植入能量由離子源102相對於接地之電位來提供，此電位為來自加速電源之加速電壓(Va)加上來自提取電源之提取電壓(Vx)(Va＋Vx)。舉例而言，若提取電壓為80 kV以及加速電源為600 kV，則單帶電離子束之植入能量為680 keV而無需使用質譜分析器120下游之任何加速器來提供額外能量。

圖3為具有一有四側之固體絕緣物之絕緣系統162a的第一實施例之透視圖。四側包括一基座320、一耦接至基座320之一端的第一直立側壁322、一耦接至基座320之另一端的第二直立側壁324以及一頂部326。固體絕緣物可具有大於72 kV/吋之介電強度。四側之每一者可由單片(例如，單體結構)製造。或者，四側之每一者可個別地製造且接合在一起以形成絕緣系統162a之有四側結構。以單片製造絕緣系統162a可能減少具有形成於四側之間的接頭處之截留空氣(例如，氣泡)之風險。

固體絕緣物可包括(但不限於)聚乙烯或低密度聚乙烯。聚乙烯可具有約500 kV/吋之介電強度。固體絕緣物亦可為一單片模製塑膠。在一實施例中，單片模製塑膠可具有200 kV/吋之介電強度使得3吋厚度可能允許600 kV之電壓降落。固態絕緣物亦可為混凝泡(syntactic foam)。混凝泡可包括分散在諸如環氧樹脂或矽之填充化合物周圍的中空玻璃球及/或聚合物顆粒。混凝泡可具有小於單片模製塑膠之介電強度的介電強度，例如，在一個實施例中為100 kV/吋。因此，對於600 kV之電壓降落，混凝泡可需要約6吋之厚度。儘管比單片模製塑膠以及聚乙烯更厚，但與兩者相比，混凝泡可更便宜且更輕。此外，固體絕緣物亦可包括聚四氟乙烯(PTFE)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚矽氧、玻璃纖維或環氧樹脂。

可將終端結構104安置於由絕緣系統162a之四側所界定之內部體積內使得四側的每一者接觸終端結構104之相關外表面。終端結構104可具有各種幾何形狀且在一個實施例中可具有大體上矩形橫截面形狀。終端結構104可由各種材料製造，包括但不限於諸如金屬材料之導電材料。終端結構104可界定一空腔110且可將各種組件至少部分地安置於空腔110內，所述組件包括以幻影說明之離子源102以及氣體盒106(未在圖3中說明)。

圖4為沿圖3之線A－A所截取之絕緣系統162a的第一實施例之橫截面圖。亦說明處於接地電位之外殼112。四側之絕緣系統之第一直立側壁322以及第二直立側壁324可接觸終端結構104之相關外表面以絕緣終端結構的各別側。絕緣系統162a亦可具有由基座320、第一與第二直立壁322、324以及頂部326之區段所界定的第一開口440。絕緣系統162a亦可具有由基座320、第一與第二直立壁322、324以及頂部326之相對區段所界定的第二開口442。空氣可用作此等開口440、442之絕緣物。使用空氣作為絕緣物為操作人員提供近接其中之終端結構104以及組件之途徑。

由於空氣用作絕緣物來使終端結構之外部後表面430與外殼112之後壁119絕緣，因此應將後壁119定位於距表面430足夠距離410處。距離410應至少部分視終端結構104之最大預期DC電壓位準而定。距離410應足夠大以使終端機104之後表面430與外殼112之後壁119的電氣接地電絕緣。空氣可具有假定條件下的約72 kV/吋之介電強度。此介電強度可隨相對濕度、高於離子植入機之特定位置之海平面的高度(亦即，氣壓)、分離距離以及電極表面精製度而改變。作為解決此等變化之安全措施，可將空氣之32 kV/吋之介電強度可用作設計規則。舉例而言，若將終端結構104通電至600 kV之最大值，使用32 kV/吋之設計規則可將距離410選擇為18.75吋。

可將直立壁322、324(以及基座320與頂部326)之固體絕緣物之介電強度設計成允許壁322、324的電壓降落等於終端結構104之最大預期DC電壓位準。在一個實施例中，直立壁322、324之固體絕緣物可接觸終端結構之相關外表面。直立壁322、324之固體絕緣物亦可接觸接地之外殼112。因此，直立壁324之厚度408可視終端結構104之最大預期DC電壓位準以及為直立壁324選擇的特定固體絕緣物之介電強度而定而變化。舉例而言，若終端結構104之最大預期DC電壓位準為600 kV且直立壁之可靠介電強度為200 kV/吋，則壁應具有3吋之厚度408。

由於電荷沿直立壁322、324之內表面遷移，因此可以波浪形或波紋形表面385製造內表面以有效增加用於遷移電荷之循軌長度。假定10 kV/吋之循軌長度要求，對於通電至600 kV之終端機104，側壁322、324之平滑內表面之長度可能為60吋。波浪形或波紋形表面385可賦能此長度減少3倍或減少至約僅20吋。可以類似方式將基座320以及頂部326之內表面製造有波浪形或波紋形表面。

圖5為具有一有五側之固體絕緣物之絕緣系統162b的第二實施例之透視圖，以及圖6為沿圖5之線A－A所截取之第二實施例的橫截面圖。類似於第一實施例，可由單片(例如，單體結構)製造五側之每一者以減少形成於接頭處之截留空氣的風險。或者，五側之每一者可個別地製造且接合在一起以形成絕緣系統162a之五側結構。

與圖3以及圖4之第一實施例相比而言，圖5以及圖6之第二實施例之絕緣系統162b具有一額外後直立壁328(參見圖6)。直立後壁328可耦接至基座320之後部、第一直立壁322、第二直立壁324以及頂部326之後部。類似地標記類似於圖4以及圖5之第一實施例之第二實施例的其他組件且因此為清楚起見，省略任何重複描述。

由於第二實施例使用後直立壁328，因此外殼112之後壁119可接觸後直立壁328之外表面。可選擇後直立壁328之厚度608類似於第一直立壁324之厚度408。亦即，可選擇厚度608以允許後直立壁328之電壓下降等於終端結構104之最大預期DC電壓位準。因此，厚度608可視終端結構104之最大預期DC電壓位準以及為後直立壁328所選擇之特定介電質的介電強度而定而變化。

或者，絕緣系統162b之後直立壁328可僅接觸外殼112之後壁119，且一氣隙可形成於後直立壁328與終端機104之間。然而，在此實例中，後直立壁328可能仍需要遠離終端結構104之有效電壓位準。

圖7為絕緣系統162c之第三實施例之透視圖，以及圖8為沿圖7之線A－A所截取之絕緣系統162c之第三實施例的橫截面圖。絕緣系統162c可包括安置於終端結構703之外表面之一部分周圍的絕緣物732、734。空氣可用於絕緣終端結構703之外表面之剩餘部分。一般而言，可將固體絕緣物732、734安置於具有過量電氣應力之終端結構703之外表面的部分周圍(例如，邊緣以及轉角)。其他終端結構可具有需要額外固體絕緣物之額外部分(例如，垂直邊緣)。

終端結構703可包括一基座702、四個耦接至基座702之直立壁704、706、708、710，以及一頂部712。四個直立壁704、706、708、710可由一個固體材料片或任何多個獨立片製造。可將絕緣物732安置於直立壁704、706、708、710與頂部712之接面周圍，而可將絕緣物734安置於直立壁704、706、708、710與基座702之接面周圍。絕緣物732、734可為固體絕緣物。在一個實施例中，絕緣物732、734可具有一大體上管狀幾何形狀。

固體絕緣物732、734可包括(但不限於)相對於圖3之實施例詳細描述之固體絕緣物中的任一者，例如，聚乙烯、混凝泡(基於聚矽氧或環氧樹脂的玻璃微球)、聚四氟乙烯(PTFE)、氯化聚氯乙烯(CPVC)或聚偏二氟乙烯(PVDF)。在一個實施例中，固體絕緣物732、734可為貫穿絕緣物732、734之整個橫截面的固體材料。舉例而言，圖8A說明沿圖7之線B－B之固體絕緣物732的一個實施例732a之橫截面圖，其具有貫穿絕緣物732a之整個橫截面之固體介電材料以絕緣均以幻影所說明的側壁706與頂部712的接面。或者，絕緣物732可具有一界定如圖8B之實施例732b所說明之內部空腔854的外部固體絕緣物852。可用氣體填充內部空腔854。在一個實施例中，氣體可為加壓空氣。在一些實例中，可利用諸如二氧化碳(CO₂ )或六氟化硫(SF₆ )之氣體，且視此等氣體之非加壓介電強度而定，可能不需要對此等氣體進行加壓。

在離子植入機之操作期間，可將終端結構703通電至至少200千伏(kV)。在一個實施例中，四個直立壁中之一或多者可具有一部分718，部分718具有至少一個鉸鏈722以及鎖定機構724以充當用於允許人員近接終端結構703之內部空腔的門。

圖9為具有一液體絕緣物902之絕緣系統162d之第四實施例的橫截面圖。不透液體之空腔可形成於終端結構104之外表面與外殼912之間。可將液體絕緣物902安置於此不透液體之空腔中。液體絕緣物902可包括(但不限於)油。亦可將諸如紙904之固體安置於液體絕緣物902內以增強液體之介電性質。可首先將紙904緊緊地包覆在終端結構104周圍，且可將諸如油之液體絕緣物902用力推入多張紙904之間的不透液體空腔中。

圖10為具有加壓氣體絕緣物之絕緣系統162e之第五實施例的示意性方塊圖。加壓氣體可包括(但不限於)空氣、CO₂ 或SF₆ 。外殼1012可由適當材料以及結構製造以耐受氣體之選定壓力。外殼1012可封閉終端結構104。因此，可由外殼1012之內表面以及終端結構104之外表面界定一室。可將加壓氣體安置於室中使得加壓氣體使終端結構104與外殼1012之電氣接地絕緣。對於相同壓力，CO₂ 具有比空氣稍微更高的介電強度。氣體之介電強度與遍及有關壓力範圍之壓力成相對線性關係，例如，若增加氣體壓力，則介電強度線性增加，因此允許終端結構104與接地外殼1012之間的距離較短。

與一實施例一致之終端結構絕緣系統可允許一離子植入機在保持或減小離子植入機之外殼的佔據面積大小時，僅利用直DC加速用於較高的植入能量。此亦可消除定位於質譜分析器下游之加速器(例如，DC串聯加速器或RF線性加速器)的需要，且因此消除與此等加速器相關之成本、複雜性以及無效性。

轉至圖11，說明具有根據第一實施例之氣體盒絕緣系統1100a之圖1的氣體盒106的透視圖。可將氣體盒106通電至40 kV與120 kV之間。一般而言，氣體盒絕緣系統經組態以在接近氣體盒106之至少一個外表面之區域中提供大於約72千伏(kV)/吋的有效介電強度。儘管說明為圖11中之固體絕緣物，但至少一個絕緣物可為液體絕緣物、加壓氣體，或固體、液體、加壓氣體之組合，以及類似於先先為終端結構絕緣系統實施例所詳細描述的空氣。舉例而言，可利用類似於圖7、8、8A以及8B之終端結構絕緣系統之固體絕緣物以及空氣的組合。在此實例中，可將固體絕緣物安置於具有過量電氣應力之氣體盒106之外表面的部分周圍(例如，邊緣以及轉角)，且可以其他方式利用空氣。

在圖11之第一實施例中，氣體盒絕緣系統1100a可包括一具有接觸氣體盒106之相關外部底面的一側1102之固體絕緣物。固體絕緣物之一側1102可經平坦成形且充當氣體盒106可依靠在上面的基座，如圖11所說明。

固體絕緣物材料可包括(但不限於)相對於圖3之實施例所詳細描述之固體絕緣物的任一者。詳言之，固體絕緣物可為聚乙烯、低密度聚乙烯、混凝泡、固體環氧樹脂、PTFE、CPVC、PVDF或玻璃纖維等等。可回應於氣體盒106之最大預期DC電壓以及所選定之特定固體絕緣物之介電強度來選擇固體絕緣物之基座1102之厚度。

圖12為具有根據第二實施例之氣體盒絕緣系統1100b之圖1的氣體盒之透視圖。氣體盒絕緣系統100b可包括一固體絕緣物，固體絕緣物具有包括基座1102以及第一直立側壁1104之兩側。側1102、1104中之每一者可接觸氣體盒106之相關外表面。類似於先先終端結構絕緣系統，此以及其他多側實施例之側1102、1104中之每一者可由單片(例如，單體結構)製造以減小形成於接頭處的截留空氣的風險。或者，側之每一者可個別地製造且接合在一起。

圖13為具有根據第三實施例之氣體盒絕緣系統1100c之圖1的氣體盒之透視圖。氣體盒絕緣系統1100c可包括一固體絕緣物，固體絕緣物具有包括基座1102、第一直立側壁1104以及頂部1106之三側。側 1102、1104、1106中之每一者可接觸氣體盒106之相關外表面。

圖14為具有根據第四實施例之氣體盒絕緣系統1100d之圖1的氣體盒之透視圖。氣體盒絕緣系統1100d可包括一固體絕緣物，固體絕緣物具有包括基座1102、第一直立側壁1104、第二直立側壁1108以及頂部1106的四側。側1102、1104、1106、1108中之每一者可接觸氣體盒106之相關外表面。

圖15為具有根據第五實施例之氣體盒絕緣系統1100e之圖1的氣體盒之分解透視圖，而圖16為相同物件之組裝透視圖。圖17為沿圖16之線A－A所截取之組裝系統的橫截面圖。第五實施例之氣體盒絕緣系統1100e可包括一固體絕緣物，固體絕緣物具有包括基座1102、第一直立側壁1104、第二直立側壁1110、頂部1106以及後直立側壁1108(後側壁1108在圖17中查看最佳)之五側。側1102、1104、1106、1108、1110中之每一者可接觸氣體盒106之相關外表面。

五側1102、1104、1106、1108、1110可形成一開口1170以為人員提供近接氣體盒106的途徑。第一與第二直立側壁1104、1110之長度(12)以及基座1102與頂部1106之長度(12)可長於氣體盒106的長度(11)，使得當將氣體盒106插入至開口1170中時，側1102、1106、1104、1110中之每一者之部分自氣體盒106之末端向外延伸。此延伸可提供電荷遷移保護，且儘管未說明，可將未接近氣體盒之側1102、1106、1104、1110之表面製成波浪形或波紋形以使得能夠減少延伸長度。類似地，儘管未說明，亦可將不接近圖11至圖20之所有實施例之氣體盒的其他側之內表面製成波浪形或波紋形以有效地增加用於遷移電荷之循軌長度。

接近氣體盒106之側1102、1104、106、1108、1110之內表面可具有一導電部分(未說明)，例如金屬。因此，在一些實例中，接近氣體盒106之側之內表面可稱為被“金屬化”。未接近氣體盒之側之其他部分可不被金屬化，但可被製成波浪形或波紋形以增加用於遷移電荷之循軌長度。接近氣體盒之氣體盒絕緣系統之其他實施例的內表面亦可被“金屬化”。此外，氣體盒106之外表面亦可被金屬化以確保無空氣孔隙之接地連接。

圖18為具有根據第六實施例之氣體盒絕緣系統1100f之圖1的氣體盒之分解透視圖，而圖19為相同物件之組裝透視圖。圖20為沿圖19之線A－A所截取之組裝系統之橫截面圖。第六實施例之氣體盒絕緣系統1100f可包括一固體絕緣物，固體絕緣物具有包括一基座1802、第一直立側壁1804、第二直立側壁1810、頂部1806以及後直立側壁1808的五側。側1802、1804、1806、1808、1810中之每一者可接觸氣體盒106之相關外表面。

氣體盒絕緣系統1100f亦可包括一可移除蓋1830，在將氣體盒插入至由五側1802、1804、1806、1808、1810所形成之開口中時，可將可移除蓋1830置放於氣體盒106之上。可移除蓋1830使得側壁1804、1810、基座1802以及頂部1806之長度(13)短於第五實施例之長度(12)。長度(13)可稍微長於氣體盒之長度(11)以使得能夠將氣體盒安裝在由氣體盒絕緣系統1100f所形成之空腔內部。可移除蓋1830可具有在將可移除蓋1830插入至有五側結構之部分上時，與所述側之相關部分緊密配合以形成一密封空腔的部分。舉例而言，部分1834可與頂部1806緊密配合，且部分1838可與側壁1810緊密配合。

雖然已描述至少一個說明性實施例，但熟習此項技術者將易於想到各種更改、修改以及改良。此等更改、修改以及改良意欲在本揭露案之範疇之內。因此，前述描述僅作為實例且並非意欲作為限制。

100．．．離子植入機

102．．．離子源

104．．．終端結構

106．．．氣體盒

110．．．空腔

112．．．外殼

118．．．控制器

119．．．後壁

120．．．質譜分析器

122．．．鑑別孔隙

124．．．掃描器

126．．．角校正磁鐵

128．．．終端站

140．．．晶圓

142．．．壓板

150．．．晶圓搬運系統

152．．．離子束、壓板驅動系統

162．．．絕緣系統

162a．．．絕緣系統

162b．．．絕緣系統

162c．．．絕緣系統

162d．．．絕緣系統

162e．．．絕緣系統

171．．．絕緣物

202．．．加速電源

204．．．提取電源

208．．．終端電子裝置

320．．．基座

322．．．直立側壁

324．．．直立側壁

326．．．頂部

328．．．後直立壁

385．．．表面

408．．．厚度

410．．．距離

430．．．後表面

440．．．開口

442．．．開口

608．．．厚度

702．．．基座

703．．．終端結構

704．．．直立壁

706．．．直立壁

708．．．直立壁

710．．．直立壁

712．．．頂部

718．．．部分

722．．．鉸鏈

724．．．鎖定機構

732．．．絕緣物

732a．．．絕緣物

732b．．．絕緣物

734．．．絕緣物

852．．．外部固體絕緣物

854．．．內部空腔

902．．．液體絕緣物

904．．．紙

912．．．外殼

1012．．．外殼

1100a．．．氣體盒絕緣系統

1100b．．．氣體盒絕緣系統

1100c．．．氣體盒絕緣系統

1100d．．．氣體盒絕緣系統

1100e．．．氣體盒絕緣系統

1100f．．．氣體盒絕緣系統

1102．．．基座、側

1104．．．直立側壁、側

1106．．．頂部、側

1108．．．直立側壁、後直立側壁、側

1110．．．直立側壁、側

1170．．．開口

1802．．．基座、側

1804．．．直立側壁、側

1806．．．頂部、側

1810．．．直立側壁、側

1830．．．可移除蓋

1834．．．部分

1838．．．部分

11．．．長度

12．．．長度

13．．．長度

為了較佳理解本揭露案，參考所附圖式，其以引用之方式併入本文中且其中：圖1為一離子植入機之示意性方塊圖。

圖2為圖1之終端結構之示意性方塊圖。

圖3為具有由一固體絕緣物製造之四側之絕緣系統的第一實施例之透視圖。

圖4為沿圖3之線A－A所截取之第一實施例的橫截面圖。

圖5為具有由一固體絕緣物製造之五側之絕緣系統的第二實施例之透視圖。

圖6為沿圖5之線A－A所截取之第二實施例的橫截面圖。

圖7為一絕緣系統之第三實施例之透視圖。

圖8為沿圖7之線A－A所截取之第三實施例的橫截面圖。

圖8A為沿圖7之線B－B所截取之圖7的絕緣物之一個實施例的橫截面圖。

圖8B為沿圖7之線B－B所截取之圖7的絕緣物之另一實施例的橫截面圖。

圖9為具有一液體絕緣物之絕緣系統之第四實施例的橫截面圖。

圖10為具有一加壓氣體絕緣物之絕緣系統之第五實施例的示意性方塊圖。

圖11為具有根據第一實施例之具有一側之氣體盒絕緣系統的圖1之氣體盒之透視圖。

圖12為具有根據第二實施例之具有兩側之氣體盒絕緣系統的圖1之氣體盒之透視圖。

圖13為具有根據第三實施例之具有三側之氣體盒絕緣系統的圖1之氣體盒之透視圖。

圖14為具有根據第四實施例之具有四側之氣體盒絕緣系統的圖1之氣體盒之透視圖。

圖15為具有根據第五實施例之具有五側之氣體盒絕緣系統的圖1之氣體盒之分解透視圖。

圖16為圖15之第五實施例之組裝透視圖。

圖17為沿圖16之線A－A所截取之橫截面圖。

圖18為具有根據第六實施例之具有六側之氣體盒絕緣系統的圖1之氣體盒之分解透視圖。

圖19為圖18之第六實施例之組裝透視圖；以及圖20為沿圖19之線A－A所截取之橫截面圖。