本發明專利技術涉及一種高能次生電子檢測器，該檢測器包括收集器P，該收集器專門支承互相絕緣并相對于該收集器被極化的以下三個電極：用于排斥預定符號的要被排斥的電荷的第一排斥電極A1，被負極化的該電極具有至少一個允許電子通過的開口；用于排斥相反符號的要被排斥的電荷的第二排斥電極A2，被正極化的該電極也具有至少一個允許電子通過的開口；選擇電極A3，該電極也具有至少一個允許電子通過的開口，這些電極的開口在傳導筒（D）上對齊。此外，選擇電極A3被負極化。本發明專利技術還針對通過該檢測器檢測次生電子的方法。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】高能次生電子檢測器 本專利技術涉及高能次生電子檢測器。因此，本專利技術的領域是分析等離子體中次生電子的領域。本專利技術在以等離子體浸入模式工作的離子注入機中得到特別有利的應用。因此，基體的離子注入包括將基體浸沒到等離子體中，并以幾十伏到幾十千伏的負電壓極化(一般小于100千伏)，這樣產生能夠使等離子體的離子向基體加速的電場，以使得離子注入到基體中。這樣注入的原子叫做摻雜物。離子的穿透深度由其加速能量確定。該深度一方面取決于施加到基體的電壓，另一方面取決于離子和基體各自的性質。注入原子的濃度取決于以每平方厘米離子數表示的劑量并取決于注入深度。 但是，發現注入的后果是在基板處產生次生電子。這些次生電子被施加到基板的電勢加速(在與正離子相反的方向)，因此它們將被稱作高能次生電子。注入時的主要參數之一是注入的摻雜物的劑量。應準確了解該劑量。估算注入劑量的已知方式包括測量基板處的注入電流Ip。但是，該注入電流Ip是離子電流1+和高能次生電子電流I—的總和。因此，為了通過離子電流1+的時間積分來得到注入劑量，適當的是從注入電流Ip減去次生電子電流I—。已知有多種方案用于檢測等離子體中帶電粒子種類(espSce)。文獻W093/12534記載了用于測量帶電粒子能量的能量分析設備。該設備包括收集器，收集器上面是第一網格，第一網格上面是第二網格，所有這些導電零件都被絕緣。如果涉及檢測負粒子種類，第二網格被負極化以排斥低能負電荷種類，并且第一網格被極化以用于排斥正電類。該設備的主要限制在于當高能次生電子本身在碰撞收集器時產生低能次生電子。因此這些低能次生電子部分地被第一網格俘獲，這是因為第一網格被正極化。因此，嚴重歪曲高能次生電子電流的估算。人們還知道文獻“Comparison of plasma parameters determinated with aLangmuir probe and with a retarding field energy analyser;RFEA and Langmuirprobe comparison”，GAHAN D等人，PLASMA SOURCES SCIENCE AND TECHNOLOGY, INSTITUTEOF PHYSICS PUBLISHING, BRISTOL, GB,第 17 卷，第 3 期，2008 年 8 月 I 日，第 035026-1到035026-9頁。該文獻還公開包括兩個電極的RFEA檢測器，該檢測器還包括僅用于提取等離子體中的離子化種類的上網格。人們還另外知道其它帶電粒子種類的檢測器，這些檢測器包括四個、五個甚至更多網格。這就是例如文獻“Retarding field energy analyser for theSaskatchewan Torusa Modified plasma boundary，，，DREVAL M 等人，REVIEW OFSCIENTIFIC INSTRUMENTS, AIP, MELVILLE, NY, US,第 80 卷，第 10 期，2009 年 10 月 22 日，第103505-1至103505-9頁的情況。描述的分析器包括收集器，面對該收集器設置有四個電極，第四電極是輸入縫隙。這涉及需要本身就很復雜的相關電子設備的復雜機械結構。人們還知道文章 “A retarding field energy analyser for the Jet plasmaboundary” Review of Scientific Instruments74, 4644(2003);do1:10. 1063/1. 1619554。該文章提出叫做“RFA”(Retarding Field Analyser)的檢測器。該檢測器包括收集器，收集器上面是第一網格，第一網格上面是第二網格，第二網格上面是選擇電極。該選擇電極呈現為具有開口的光圈的形狀，開口的面積非常小，這是因為其尺寸為Debye長度的量級。因此該檢測器，尤其是如果用于離子注入機中，只檢測高能次生電子的極小部分。另外要指出的是，施加的極化電壓與等離子體浸入方式的注入是不相容的，這是因為這些電壓太高。因此導致干擾等離子體。最后人們還知道描述針對離子的能量分析器的文獻US2009/242791。該分析器包括專門支承互相絕緣的以下三個電極 -用于排斥預定符號的要被排斥的電荷的第一排斥電極，該電極具有至少一個開n ；-用于排斥相反符號的要被排斥的電荷的第二排斥電極，該電極也具有至少一個開口 ；-選擇電極，該電極也具有至少一個開口。這實際上涉及不適于檢測次生電子的離子檢測器。因此，本專利技術的目的是有效的機械上實現簡單的高能次生電子的檢測器。根據本專利技術，一種高能次生電子檢測器包括收集器，該收集器專門支承互相絕緣并相對于該收集器被極化的以下三個電極-用于排斥預定符號的要被排斥的電荷的第一排斥電極，被負極化的該電極具有至少一個允許電子通過的開口；-用于排斥相反符號的要被排斥的電荷的第二排斥電極，被正極化的該電極也具有至少一個允許電子通過的開口；-選擇電極，該電極也具有至少一個允許電子通過的開口。這些電極的開口在傳導筒上對齊；另外，選擇電極被負極化。另一方面，收集器呈現為小杯子形。根據本專利技術的附加特征，電極由鋁制成。優選地，兩個相鄰電極之間的間距介于6至IOmm之間。理想情況下，所述電極的開口的面積介于15至30mm2之間。根據第一實施例，電極由網格構成。有利地，這些網格的穿透度大于50%。更希望的是，兩個相鄰網格之間的距離記作h，這些網格的孔的直徑記作D，比率h/D大于I。但是，電極是網格的事實是多種局限性的來源。首先，這些網格的穿透度必然受到限制，由此檢測器的靈敏度也受到限制。其次，這些網格受到磨損，由此它們的孔擴大。因此導致電流測量偏移，這是因為電子的收集面積隨著逐漸磨損而增加。另外。該磨損釋放在室內的污染物。因此最好定期更換網格，然而這是一些比較昂貴的組成零件。因此，根據第二實施例，電極由環形構成。如前所述，優選地，兩個相鄰環形之間的距離記作h，傳導筒的直徑記作D，比率h/D大于I。本專利技術還涉及通過檢測器來檢測次生電子的方法，該檢測器包括-用于收集獲取到的電荷的收集器，該收集器專門支承互相絕緣的三個電極；-用于排斥預定符號的要被排斥的電荷的第一電極；-用于排斥相反符號的要被排斥的電荷的第二電極；-選擇電極；以所述收集器作為基準，該方法包括-在第一電極上施加絕對值小于120伏的第一直流負電壓；-在第二電極上施加第二直流正電壓；以及-在選擇電極上施加第三直流負電壓。例如，第二電壓的絕對值小于120伏。類似地，第三電壓的絕對值小于60伏。現在通過參照附圖作為示例給出的對實施例的以下描述范圍內的更多細節使本專利技術更清楚，在附圖中-附圖說明圖1表不根據本專利技術的第一實施例的不意剖面圖；-圖2表示檢測器的第二實施例的示意剖面圖，具體地-圖2a是該第二實施例的第一變型；以及-圖2b是該第二實施例的第二變型。幾個圖中所示的零件被賦予單一并相同的附圖標記。參照圖1，根據第一實施例，該檢測器包括杯形或鐘形的收集器C0L。該收集器COL通過測量次生電子電流的安培計AMP與地線連接。收集器COL上面是第一絕緣器Dl，第一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.03 FR 10023541.一種高能次生電子檢測器，該檢測器包括收集器(C0L，P)，該收集器專門支承互相絕緣并相對于該收集器被極化的以下三個電極一用于排斥預定符號的要被排斥的電荷的第一排斥電極(G1，Al，Tl)，被負極化的該電極具有至少一個允許電子通過的開口；-用于排斥相反符號的要被排斥的電荷的第二排斥電極(G2，A2，T2)，被正極化的該電極也具有至少一個允許電子通過的開口 ；一選擇電極(G3，A3，T3)，該電極也具有至少一個允許電子通過的開口，上述這些電極的開口在傳導筒(D)上對齊；其特征在于，所述選擇電極(G3，A3，T3)被負極化。2.如權利要求1所述的檢測器，其特征在于，所述收集器(COL)呈現為杯形。3.如前述權利要求中任一項所述的檢測器，其特征在于，所述電極(G1-A1-T1, G2-A2-T2, G3-A3-T3)是鋁制的。4.如前述權利要求中任一項所述的檢測器，其特征在于，兩個相鄰電極(G1-G2, G2-G3)之間的間距介于6_至10_之間。5.如前述權利要求中任一項所述的檢測器，其特征在于，所述電極(G1-A1-T1, G2-A2-T2, G3-A3-T3)的開口的面積介于 15mm2 至 30mm2 之間。6.如前述權利要求中任一項所述的檢測器，其特征在于，所述電極...
【專利技術屬性】
技術研發人員：F·托瑞格羅薩，L·洛克斯，
申請(專利權)人：離子射線服務公司，
類型：
國別省市：
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