本发明专利技术涉及一种高能次生电子检测器，该检测器包括收集器P，该收集器专门支承互相绝缘并相对于该收集器被极化的以下三个电极：用于排斥预定符号的要被排斥的电荷的第一排斥电极A1，被负极化的该电极具有至少一个允许电子通过的开口；用于排斥相反符号的要被排斥的电荷的第二排斥电极A2，被正极化的该电极也具有至少一个允许电子通过的开口；选择电极A3，该电极也具有至少一个允许电子通过的开口，这些电极的开口在传导筒（D）上对齐。此外，选择电极A3被负极化。本发明专利技术还针对通过该检测器检测次生电子的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高能次生电子检测器 本专利技术涉及高能次生电子检测器。因此，本专利技术的领域是分析等离子体中次生电子的领域。本专利技术在以等离子体浸入模式工作的离子注入机中得到特别有利的应用。因此，基体的离子注入包括将基体浸没到等离子体中，并以几十伏到几十千伏的负电压极化(一般小于100千伏)，这样产生能够使等离子体的离子向基体加速的电场，以使得离子注入到基体中。这样注入的原子叫做掺杂物。离子的穿透深度由其加速能量确定。该深度一方面取决于施加到基体的电压，另一方面取决于离子和基体各自的性质。注入原子的浓度取决于以每平方厘米离子数表示的剂量并取决于注入深度。 但是，发现注入的后果是在基板处产生次生电子。这些次生电子被施加到基板的电势加速(在与正离子相反的方向)，因此它们将被称作高能次生电子。注入时的主要参数之一是注入的掺杂物的剂量。应准确了解该剂量。估算注入剂量的已知方式包括测量基板处的注入电流Ip。但是，该注入电流Ip是离子电流1+和高能次生电子电流I—的总和。因此，为了通过离子电流1+的时间积分来得到注入剂量，适当的是从注入电流Ip减去次生电子电流I—。已知有多种方案用于检测等离子体中带电粒子种类(espSce)。文献W093/12534记载了用于测量带电粒子能量的能量分析设备。该设备包括收集器，收集器上面是第一网格，第一网格上面是第二网格，所有这些导电零件都被绝缘。如果涉及检测负粒子种类，第二网格被负极化以排斥低能负电荷种类，并且第一网格被极化以用于排斥正电类。该设备的主要限制在于当高能次生电子本身在碰撞收集器时产生低能次生电子。因此这些低能次生电子部分地被第一网格俘获，这是因为第一网格被正极化。因此，严重歪曲高能次生电子电流的估算。人们还知道文献“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页。该文献还公开包括两个电极的RFEA检测器，该检测器还包括仅用于提取等离子体中的离子化种类的上网格。人们还另外知道其它带电粒子种类的检测器，这些检测器包括四个、五个甚至更多网格。这就是例如文献“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页的情况。描述的分析器包括收集器，面对该收集器设置有四个电极，第四电极是输入缝隙。这涉及需要本身就很复杂的相关电子设备的复杂机械结构。人们还知道文章 “A retarding field energy analyser for the Jet plasmaboundary” Review of Scientific Instruments74, 4644(2003);do1:10. 1063/1. 1619554。该文章提出叫做“RFA”(Retarding Field Analyser)的检测器。该检测器包括收集器，收集器上面是第一网格，第一网格上面是第二网格，第二网格上面是选择电极。该选择电极呈现为具有开口的光圈的形状，开口的面积非常小，这是因为其尺寸为Debye长度的量级。因此该检测器，尤其是如果用于离子注入机中，只检测高能次生电子的极小部分。另外要指出的是，施加的极化电压与等离子体浸入方式的注入是不相容的，这是因为这些电压太高。因此导致干扰等离子体。最后人们还知道描述针对离子的能量分析器的文献US2009/242791。该分析器包括专门支承互相绝缘的以下三个电极 -用于排斥预定符号的要被排斥的电荷的第一排斥电极，该电极具有至少一个开n ；-用于排斥相反符号的要被排斥的电荷的第二排斥电极，该电极也具有至少一个开口 ；-选择电极，该电极也具有至少一个开口。这实际上涉及不适于检测次生电子的离子检测器。因此，本专利技术的目的是有效的机械上实现简单的高能次生电子的检测器。根据本专利技术，一种高能次生电子检测器包括收集器，该收集器专门支承互相绝缘并相对于该收集器被极化的以下三个电极-用于排斥预定符号的要被排斥的电荷的第一排斥电极，被负极化的该电极具有至少一个允许电子通过的开口；-用于排斥相反符号的要被排斥的电荷的第二排斥电极，被正极化的该电极也具有至少一个允许电子通过的开口；-选择电极，该电极也具有至少一个允许电子通过的开口。这些电极的开口在传导筒上对齐；另外，选择电极被负极化。另一方面，收集器呈现为小杯子形。根据本专利技术的附加特征，电极由铝制成。优选地，两个相邻电极之间的间距介于6至IOmm之间。理想情况下，所述电极的开口的面积介于15至30mm2之间。根据第一实施例，电极由网格构成。有利地，这些网格的穿透度大于50%。更希望的是，两个相邻网格之间的距离记作h，这些网格的孔的直径记作D，比率h/D大于I。但是，电极是网格的事实是多种局限性的来源。首先，这些网格的穿透度必然受到限制，由此检测器的灵敏度也受到限制。其次，这些网格受到磨损，由此它们的孔扩大。因此导致电流测量偏移，这是因为电子的收集面积随着逐渐磨损而增加。另外。该磨损释放在室内的污染物。因此最好定期更换网格，然而这是一些比较昂贵的组成零件。因此，根据第二实施例，电极由环形构成。如前所述，优选地，两个相邻环形之间的距离记作h，传导筒的直径记作D，比率h/D大于I。本专利技术还涉及通过检测器来检测次生电子的方法，该检测器包括-用于收集获取到的电荷的收集器，该收集器专门支承互相绝缘的三个电极；-用于排斥预定符号的要被排斥的电荷的第一电极；-用于排斥相反符号的要被排斥的电荷的第二电极；-选择电极；以所述收集器作为基准，该方法包括-在第一电极上施加绝对值小于120伏的第一直流负电压；-在第二电极上施加第二直流正电压；以及-在选择电极上施加第三直流负电压。例如，第二电压的绝对值小于120伏。类似地，第三电压的绝对值小于60伏。现在通过参照附图作为示例给出的对实施例的以下描述范围内的更多细节使本专利技术更清楚，在附图中-附图说明图1表不根据本专利技术的第一实施例的不意剖面图；-图2表示检测器的第二实施例的示意剖面图，具体地-图2a是该第二实施例的第一变型；以及-图2b是该第二实施例的第二变型。几个图中所示的零件被赋予单一并相同的附图标记。参照图1，根据第一实施例，该检测器包括杯形或钟形的收集器C0L。该收集器COL通过测量次生电子电流的安培计AMP与地线连接。收集器COL上面是第一绝缘器Dl，第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.03 FR 10023541.一种高能次生电子检测器，该检测器包括收集器(C0L，P)，该收集器专门支承互相绝缘并相对于该收集器被极化的以下三个电极一用于排斥预定符号的要被排斥的电荷的第一排斥电极(G1，Al，Tl)，被负极化的该电极具有至少一个允许电子通过的开口；-用于排斥相反符号的要被排斥的电荷的第二排斥电极(G2，A2，T2)，被正极化的该电极也具有至少一个允许电子通过的开口 ；一选择电极(G3，A3，T3)，该电极也具有至少一个允许电子通过的开口，上述这些电极的开口在传导筒(D)上对齐；其特征在于，所述选择电极(G3，A3，T3)被负极化。2.如权利要求1所述的检测器，其特征在于，所述收集器(COL)呈现为杯形。3.如前述权利要求中任一项所述的检测器，其特征在于，所述电极(G1-A1-T1, G2-A2-T2, G3-A3-T3)是铝制的。4.如前述权利要求中任一项所述的检测器，其特征在于，两个相邻电极(G1-G2, G2-G3)之间的间距介于6_至10_之间。5.如前述权利要求中任一项所述的检测器，其特征在于，所述电极(G1-A1-T1, G2-A2-T2, G3-A3-T3)的开口的面积介于 15mm2 至 30mm2 之间。6.如前述权利要求中任一项所述的检测器，其特征在于，所述电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·托瑞格罗萨，L·洛克斯，
申请(专利权)人：离子射线服务公司，
类型：
国别省市：
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