TWI590285B - 具有蒸發器的離子源 - Google Patents

Description

具有蒸發器的離子源

本發明係有關於一種離子源，特別是有關於一種具有蒸發器(vaporizer)的離子源，此蒸發器使用熱絕緣體以減少熱能散失及/或使用具有高熱傳導性之輻射遮罩以導熱，使得蒸發器內溫度分布可更均勻，亦特別是有關於一種具有蒸發器的離子源，此蒸發器使用具有多個開孔的中空擴散器以將已蒸發材料自蒸發器內之容器傳送至電弧室。

離子佈植對於現代元件製造技術，例如半導體元件製造或平面面板製造技術而言，係屬必須但卻昂貴的製程。離子佈植主要是用於將化學活躍材料物摻雜-引入例如通常是矽之半導體材料的工作件內。在多數的情況下並無可替代離子佈植的其他製程。離子佈植在其他應用方面亦有增加的趨勢，例如元件上關鍵區域的定義以及工作件內摻質遷移率(mobility)的控制。

目前主流使用中的離子佈植機為離子束線型(beam-line type)離子佈植機，其中電漿係於一電弧室內生成與維持，且其中大量的離子被連續地自電弧室中抽離接著在一工作件被佈植前被調整成為一具有所需種類離子的離子束。很明顯地當離子被連續地自電弧室中抽離時，具有所需種類離子的材料必續被連續地供應至電弧室內以維持電漿。

一般而言，當一具有一特定種類離子之氣體狀態材料可在室溫下存在時，為了簡化硬體與操作，此氣體狀態材料係儲存於電弧室外接著被傳送至電弧室，使一具有此特定種類離子之電漿可被維持。例如被廣泛使用以用於提供磷的磷化氫(PH3)氣體、被廣泛使用以用於提供砷的砷化氫(AsH3)氣體以及被廣泛使用以用於提供硼的三氟化硼(BF 3)氣體。不過對於某些其他特別種類離子而言，並無可用的氣體狀態材料，至少並無商業化氣體狀態材料。例如銻(Sb)、銦(In)與鋁(Al)對於半導體製程而言係有價值的材料，但尚沒有商業化販售的氣體狀態材料。舉例來說，這些元素材料的佈植為一新發展的課題，但大部分的此種元素材料係以化合物的形式存在，例如室溫下的金屬氧化物。

很常見的是當一特定種類離子在室溫下無法由氣體狀態材料提供時，一鄰近一電弧室的蒸發器被廣泛用於承載一具有此特定種類離子的固態或液態材料，使得已蒸發之材料能自蒸發器傳送至附近的電弧室。

第一A圖顯示一常見離子源結構。一蒸發器10設置於一電弧室16之鄰近並具有一外殼11、一容器12與一通道元件13。容器12，例如一箱型或一管形容器，係位於外殼11內並用於儲存將蒸發的固態或液態材料，而通道元件13，例如一具有開孔之噴嘴及/或金屬管，係機械連接至容器12以使被蒸發的材料可自容器12經通道元件13傳送至電弧室16。由於電弧室的溫度通常至少達攝氏數百度，且由於電弧室16與外殼11之間的距離並不遠，電弧室16形同作為一熱源，提供熱能進入容器12以蒸發儲存的材料。請注意一材料的蒸發溫度可由低於攝氏五十度至高於攝氏一千度。

第一B圖顯示另一常見離子源結構。一蒸發器10具有一外殼11、一容器12、一通道元件13與一加熱器14。容器12，例如一箱型或一管形容器，係位於外殼11內並用於儲存待蒸發的固態或液態材料。由於外殼11直接與電弧室16接觸，使被蒸發的材料可直接傳送至電弧室16。加熱器14，例如一烤箱或一些加熱線圈，係位於外殼11內並鄰近容器12，以加熱儲存於容器12內的固態或液態材料。在此結構中待蒸發的材料至少由加熱器14加熱。因此當加熱器14溫度夠高，蒸發溫度高於電弧室16溫度的材料仍可由加熱器14加以蒸發。

此外仍有其他一些常見離子源結構。舉例來說，如第一C圖所示，一可選擇的離子源結構變化為第一A圖與第一B圖離子源結構的組合，其中外殼11與電弧室16分離但仍鄰近電弧室16，且通道元件13用於連接電弧室16至由外殼11內加熱器14加熱的容器12。舉例來說，如第一D圖所示，一可選擇的離子源結構變化為一熱遮罩15設置於電弧室16與外殼11之間以阻擋至少一部分來自電弧室16的熱輻射，並主要以加熱器14加熱儲存在容器12內的材料。

儘管如此，上述離子源結構仍有一些缺點。

首先不同材料通常具有不同蒸發溫度，甚至含有相同種類離子的不同材料亦具有不同蒸發溫度，但電弧室16的溫度通常無法特別調整至所需的蒸發溫度，因為此溫度不可避免會影響電弧室內的電漿，接著不可避免地會影響取自電漿的離子數量。因此，材料的蒸發，例如容器12內材料的蒸發速率在電弧室16為熱源時通常並非為最佳化，無論加熱器14是否作為熱源，即使熱遮罩15被用來減少電弧室16的效應。

其次，由於實際操作的限制，電弧室的溫度可能起伏變動，即便電弧室16內的電漿溫度並未動態調整來提供具有不同能量/密度的離子。因此自電弧室16傳送至容器12的熱能不可避免地並不穩定。此外，加熱器14提供的熱亦可能由於實際操作的限制而不穩定或不平均。因此，蒸發器10內的材料蒸發過成以及已蒸發材料自蒸發器10傳送至電弧室16的流速往往是不穩定的，其不可避免地影響電弧室16內的電漿。

第三，已蒸發材料可能在容器12至電弧室16的傳送路徑上凝結，這是因為通道元件13二端可能被熱源，例如電弧室16與加熱器14，非直接地加熱。

第四，自容器12散失的熱通常不均勻，甚至有些無法控制，這是因為容器12、外殼11與蒸發器10其他部分實際結構的限制。因此，不僅容器12內材料的蒸發速率因散熱而下降，同時容器12內材料的蒸發速率也因而不均勻。因此蒸發器10的功能因實際散熱而衰減。

第五，容器12內待蒸發材料的分布也可能不均勻，特別是儲存材料之分佈與通道元件13之間的相對幾何關係。因此，氣態之已蒸發材料的產生亦可能不均勻。

第六，使用蒸發器不可避免地增加離子源的成本與複雜性，特別是當使用不同材料時蒸發器的某些部份也可以更換時。

因此，需要發展一新穎的離子源蒸發器以更均勻及更穩定地蒸發材料與輸送已蒸發材料。

本發明提供一用於離子佈植機之具有蒸發器的離子源，其中蒸發器係設置用於調整儲存於其內之材料如何被加熱蒸發以及被蒸發之材料如何被傳輸。蒸發器可使用以下一或多個方法：熱絕緣體設置鄰近容器的至少一部份，熱絕緣體圍繞容器與加熱器以加熱容器，具高導熱係數的輻射遮罩設置於外殼之外或甚至在已蒸發材料的傳輸路徑上。

本發明的一些較佳實施例係關於一具有蒸發器的離子源，其中一或更多的熱絕緣體設置鄰近於容器及/或外殼。因此，與傳統無熱絕緣體設置鄰近於容器或至少鄰近外殼的蒸發器相比，這些實施例可以減少自容器或外殼散失的熱能以增加存儲在容器內待蒸發材料的蒸發速率。此外，當加熱源通常位於靠近容器的一特別部分，容器內的溫度差異可藉由設置熱絕緣體於鄰近容器之其他部分而減少。此處，熱絕緣體並不限定是否與容器直接接觸。事實上，熱絕緣體的數量與幾何分佈，甚至其他相關參數是可選擇的，且應由不同的實用設計決定。

本發明的一些較佳實施例係關於一具有蒸發器的離子源，其中一或更多的熱絕緣體設置同時圍繞容器與用於加熱容器的加熱器。因此，與傳統只使用來自電弧室的熱能加熱容器的蒸發器以及傳統只用加熱器加熱容器的蒸發器相比，這些實施例可藉由調整加熱器的操作更靈活且有效地加熱容器，亦可藉由調整熱絕緣體與加熱器的數量與分佈減少容器內溫差。請注意熱絕緣體可減少自加熱器散失的熱能，然後增加自加熱器傳送到容器的熱量，進而提高儲存之待蒸發材料的蒸發。同時請注意熱絕緣體可減少自電弧室傳輸至容器與加熱器組合的熱能，然後可減少來自電弧室不穩定熱能所造成的蒸發擾動。

本發明的一些較佳實施例係關於一具有蒸發器的離子源，其中一中空通道元件被設置機械連接外殼內空間至電弧室，且一具有高導熱係數的輻射遮罩設置鄰近於外殼與通道元件的組合的至少一部份。因此，由於輻射遮罩能將熱引導通過設置輻射遮罩的部分，可減少外殼及/或通道元件內的溫差。特別是因為輻射遮罩可設置於鄰近可能無法被電弧室及/或容器有效地加熱的部分，可減少通道元件內已蒸發材料的凝結，使得容器內待蒸發材料可更有效地被蒸發與被傳輸，這是因為外殼內的平均溫度與溫度分佈被改善，同時已蒸發材料通過通道元件的傳輸也更均勻。

本發明更提供一具有蒸發器的離子源以有效地將已蒸發材料傳輸進入電弧室，其中蒸發器之設置係著重在待蒸發材料如何置放於容器內以及已蒸發材料如何自容器傳輸離開。

本發明的一些較佳實施例係關於一具有蒸發器的離子源，其中一擴散器至少部分位於容器內，擴散器為於容器內具有至少一開孔的中空結構。因此，容器內的已蒸發材料可依序擴散通過開孔與中空擴散器內部空間直到抵達電弧室。合理地，因為經由商售可獲得的待蒸發材料通常是由材料供應商而非離子佈植機供應商決定的粉末狀材料，開孔的尺寸與數量可根據粉末狀材料的尺寸與蒸發溫度調整。因此，可減少已蒸發材料凝結且可調整已蒸發材料的流速。此外，擴散器可具有一橫越擴散器軸方向與容器內一端的板結構(plate structure)。因此，容器內儲存材料的崩滑(landside)可被板結構阻擋，而且已蒸發材料可擴散至位於擴散器其他部分的開孔。

10‧‧‧蒸發器

11‧‧‧外殼

12‧‧‧容器

13‧‧‧通道元件

14‧‧‧加熱器

15‧‧‧熱遮罩

16‧‧‧電弧室

20‧‧‧蒸發器

21‧‧‧外殼

22‧‧‧容器

23‧‧‧通道元件

235‧‧‧擴散器

24‧‧‧熱絕緣體

25‧‧‧加熱器

26‧‧‧遮罩

27‧‧‧附加遮罩

28‧‧‧開孔

29‧‧‧電弧室

第一A圖至第一D圖分別為常見傳統離子源蒸發器結構的截面圖。

第二A圖與第二L圖分別為本發明所提出離子源的一些實施例的截面圖。

本發明的詳細描述將藉由以下的實施例討論，這些實施例並非用於限制本發明的範圍，而且可適用於其他應用中。圖示揭露了一些細節，必須理解的是揭露元件的設計的細節可不同於已透露者，除非是明確限制元件的特徵的情形。

本發明一實施例之離子源如第二A圖與第二B圖所示，一蒸發器20設置鄰近於一相鄰電弧室29使得蒸發器20內待蒸發材料，無論是固態或液態材料，可被蒸發並接著被傳送至電弧室29內以使電弧室29內具有大量所需種類離子之電漿。此外，蒸發器20至少具有一鄰近電弧室29的外殼21、一設置於外殼21內並用於置放待蒸發材料的容器22以及一將容器22機械連接至電弧室29的通道元件23，以使已蒸發材料可自容器22經通道元件23擴散至電弧室29，以及一設置鄰近於外殼21的熱絕緣體24。在此，第二A圖顯示熱絕緣體24與容器22直接機械接觸電弧室29的情況，而第二B圖顯示熱絕緣體24與容器22相互分離的情況。此外，第二A圖與第二B圖均顯示容器22一端面對電弧室29而另一端面對熱絕緣體24的情況，且均顯示熱絕緣體24位於外殼21內的情況

合理地，由於熱絕緣體24鄰近容器22，自容器22離開的熱能可能減少，不論是經由輻射損失、傳導損失及/或對流損失。容器22與熱絕緣體24之間重疊 的部分越大，熱能的損失減少的越多。容器22與熱絕緣體24之間的距離越短，熱能的損失減少的越多。此外，熱絕緣體24的熱傳導率越小，熱能的損失減少的越多。因此，藉由使用熱絕緣體24，由於熱能散失總量的減少，容器22內的待蒸發材料之蒸發過程可被改進。

此外，為了達到使用熱絕緣體24以減少熱能散失與溫度差，本發明對熱絕緣體24之細節保持彈性，亦對用於加熱容器22之熱源的細節保持彈性。

舉例來說，在第二A圖與第二B圖中所示的情況中，當熱絕緣體24鄰近容器22的後端而容器22的前端面向電弧室29，容器22的二端溫差可因熱絕緣體24顯著地減少容器22的後端附近的熱能散失而減少。因此，容器22內的待蒸發材料可被均勻地加熱而且待蒸發材料的蒸發亦可更穩定。

舉例來說，在一些未圖示的實施例中，當容器22一端面對電弧室29而另一端遠離電弧室29時，熱絕緣體24係設置以環繞整個容器22或僅靠近容器22的側壁。同時，熱絕緣體24可由任何具有低導熱係數的材料構成，本發明並不限制熱絕緣體24的材料。此外，當熱絕緣體24與容器22係機械性地分離，熱絕緣體24與容器22之間的距離為可調整的變數。同時，當熱絕緣體24與容器22之間的相對關係為關鍵時，熱絕緣體24可設置在外殼21內部及/或外部。

此外，當容器22的材料，特別是容器22外殼的材料，也會影響熱能如何自容器22散失時，可以選擇性地改變容器22的形狀。舉例來說，當熱絕緣體24係設置靠近容器22的一端時，可選擇讓容器22的這一端具有較厚的外殼使得熱絕緣體24與容器22直接接觸，但亦可選擇讓容器22的這一端具有較薄的外殼以使熱絕緣體24機械性地遠離容器22。此處容器22的外殼厚度可影響熱能如何 被傳導離開，熱絕緣體24與容器22外殼之間的距離可影響熱能如何自被輻射離開。亦可選擇不同容器22的變化型式以平衡由離子源不同結構及/或不同種類及/或數量之待蒸發材料所造成的不同熱能散失。

舉例來說，在一些未圖示的實施例中，可選擇將一圓柱狀烤箱設置於外殼21內以藉由將容器22置於圓柱狀烤箱內加熱容器22，且亦可選擇在圓柱狀烤箱側壁上安裝一些加熱線圈以藉由在加熱線圈內導入電流加熱容器22。圓柱狀烤箱與加熱線圈的使用係十分有利，因容器22可藉由彈性調整圓柱狀烤箱與加熱線圈的操作與結構配置而被精確加熱。

此外，當熱絕緣體的位置不受限制時，當容器22的某些部分較靠近加熱源時，可選擇藉由將熱絕緣體24設置鄰近於容器22的其它部分以減少容器22內溫度差。換句話說，容器22內待蒸發材料的蒸發，例如蒸發速率，可藉由使用熱絕緣體24以減少熱能散失而更均勻，特別是減少自位於遠離加熱源之部分容器22散失的熱能。在此，加熱源可為電弧室29、上述烤箱與加熱線圈、及/或任何商售可獲得產品。

此外，雖然在第二A圖與第二B圖中所示的情況中具有通道元件23，上述熱絕緣體24與加熱器25的討論不受通道元件23的限制，但前提是通道元件23不能被阻擋。因此，在一些未圖示的實施例中，外殼21與電弧室29直接接觸且一開孔位於外殼21與電弧室29之間以使已蒸發材料能進行擴散。在一些未圖示的實施例中，其中無通道元件23且開孔並未被加熱器25與熱絕緣體24阻擋。換句話說，可選擇熱絕緣體24是否鄰近開孔。

因此與傳統未使用熱絕緣體的離子源比較，本發明這些實施例具有至少一些主要優點：當加熱源的操作未改變時，因藉由熱絕緣體24的存在而使容器22內溫差減少，使容器22內待蒸發材料的蒸發速率在容器22內可更均勻，同時因藉由熱絕緣體24的存在而使自容器22散失的熱減少，可使容器22內待蒸發材料的蒸發速率增加。

本發明一些實施例之離子源如第二C圖、第二D圖與第二E圖所示，一蒸發器20設置鄰近於一相鄰電弧室29使得蒸發器20內材待蒸發料可被蒸發接著可被傳送至電弧室29內以使電弧室29內具有大量所需種類離子之電漿。此外，蒸發器20至少具有一鄰近電弧室29的外殼21，設置於外殼21內並用於置放待蒸發材料的容器22，一將容器22機械連接至電弧室29的通道元件23，以使已蒸發材料可自容器22經通道元件23擴散至電弧室29，以及一設置至少鄰近於容器22一部分的加熱器25。在此，第二C圖顯示加熱器25包含整個容器22且熱絕緣體24設置鄰近於加熱器25的側壁的情況，第二D圖顯示加熱器25環繞容器22側壁且熱絕緣體24設置鄰近於加熱器25的側壁的情況，而第二E圖顯示熱絕緣體245設置鄰近於容器22面向電弧室29的一端且加熱器25設置鄰近於容器22的側壁與另一端的情況。

合理地，由於加熱器25設置鄰近於容器22，特別是比電弧室29更靠近容器22，加熱器25可有效地加熱容器22，。特別是，加熱器25的結構與運作可根據容器22內蒸發需求而調整，因為加熱器25是獨立於通常結構與運作無法調整以滿足容器22內蒸發需求的電弧室29之外。

合理地，熱絕緣體24可以減少自容器22與加熱器25散失的熱，無論是熱絕緣體24直接接近容器22或靠近加熱器25。特別是，熱絕緣體24的分佈限制熱能是如何自容器22與加熱器25傳送離開，甚至限制熱能是如何傳送通過包圍熱絕緣體24的空間。在此，透過適當方式設置熱絕緣體24與加熱器25於容器22周圍，容器22內的溫度分佈可更加均勻。

此外，使用熱絕緣體24與加熱器25的目的是提高溫度均勻性，甚至是減少散熱，本發明對熱絕緣體24與加熱器25的細節保持彈性，也對如何設置熱絕緣體24與加熱器25的細節保持彈性。

例如，在一些未圖示的實施例中，加熱器25位於外殼21之外並靠近外殼21，或貼附於外殼21表面，雖然加熱器25通常位於外殼21內並靠近容器22以更有效地加熱容器22。請注意加熱器25所產生的熱能可平衡熱能散失，而加熱器25的分佈可影響容器22內的溫度分佈。因此，為了改進容器22內的溫度分佈，可選擇加熱器25包含整個容器22或至少環繞容器22的整個側壁。對於前者而言，加熱器25可為一烤箱而容器22設置於其內。對於後者而言，加熱器25可為一些分佈接近容器22側壁的加熱線圈，特別是均勻分佈鄰近容器22的側壁。因此，這兩種情況均可減少容器22內的溫度變化，至少減少沿容器22徑向方向的溫度變化。

當然，加熱器25也可只設置僅鄰近容器22的一部分。例如，如果容器22相對二端溫度較低，而容器22的其他部分溫度較高，在沒有熱絕緣體24靠近容器22及/或外殼21的情況下，可選擇將加熱器25貼附在容器22相對的二端。如此，接近容器22相對二端的熱散失可由加熱器25所產生的熱量所平衡，而可減 少容器22內的溫度差。一個相關的選項是加熱器25也貼附在鄰近容器22相對二端的容器22側壁的一部分，以進一步縮小容器22內的溫度差。當然，還有其他官於加熱器25的配置選擇。例如，除了容器22面向電弧室29的一端之外，加熱器25可位於大部分容器22的周圍，以使容器22每個部分與每個表面可分別由加熱器25及/或電弧室29加熱。

此外，任何商售可獲得的加熱器可作為加熱器25。烤箱與上述的加熱線圈僅為二個範例。此外，加熱器25的數目是可選擇的，雖然所需加熱器25的數量可能與當加熱器25不存在或未通電時容器22內溫度不均勻的程度成正比。

例如，在一些未圖示的實施例中，熱絕緣體24被設置於環繞整個容器22與整個加熱器25。請注意到熱絕緣體25的存在可能會減低散熱且熱絕緣體25的分佈可能會影響散熱如何減少。因此，在這些實施例中，幾乎所有加熱器25所產生的熱能都可用於加熱容器22，且容器22的每個部分可能幾乎都被均等加熱。如此，可增加容器22的溫度而可降低容器22內的溫差。

當然，在其他一些未圖示的實施例中，熱絕緣體24可設置於僅環繞容器22的一部分、僅環繞加熱器25的一部分或環繞容器22不直接靠近加熱器25的所有部分。舉例來說，當加熱器25是一組鄰近容器22側壁某些部分的加熱線圈，可選擇熱絕緣體24位於鄰近容器22的一端或複數端，以直接減少自容器22一端或複數端散失的熱能，也可選擇熱絕緣體24位於鄰近容器22側壁的其他部分，以直接減少自容器22的其他部分散失的熱能。

當然，在其他一些未圖示的實施例中，熱絕緣體24與容器22可位於加熱器25的不同側，甚至可位於加熱器25的相對二側。因此，加熱器25所產生但 並非直接傳輸到容器22的熱能可由熱絕緣體24阻擋，然後可被重新導向至容器22。顯然，不僅加熱器25所產生且傳輸到容器22的熱能部分可增加，同時也可改變加熱器25所產生的熱能如何在容器22內分佈。如此，透過適當調整容器22、熱絕緣體24與加熱器25之間的幾何關係，可減少容器22內的溫差並且可增加容器22的溫度。在此，對於本發明而言，容器22、熱絕緣體24與加熱器24之間可用幾何關係並不限於以上與以下圖示與未圖示的實施例。

此外，在其他一些未圖示的實施例中，熱絕緣體24可似密集地分佈於電弧室29與容器22之間，無論熱絕緣體24係位於容器22與外殼21之間或熱絕緣體24是鄰近外殼21的外表面。如此，熱絕緣體22本質上可阻止熱能從電弧室29傳送至容器22，而使得由不可避免的電弧室29內電漿擾動所引發的蒸發擾動可被減少，甚至最小化。

此外，雖然第二C圖至第二E圖所示的情況有通道元件23，上述關於熱絕緣體24與加熱器25的討論是不受通道元件23限制，除了通道元件25不應被阻擋之外。因此，在一些未圖示的實施例中，外殼21與電弧室29係直接接觸，一開孔係位於外殼21與電弧室29之間以使已蒸發材料能擴散。對於住些非圖示的實施例而言，並沒有通道元件而且開孔並不配加熱器25與熱絕緣體24所擋住。換句話說，開孔是否鄰近熱絕緣體24及/或加熱器25是可選擇的。

因此，與未同時使用熱絕緣體24與加熱器25的傳統離子源相比較，本發明的這些實施例具有至少一些主要的優點：容器22內待蒸發材料在容器22內的蒸發率可更均勻也可增加，這是因為加熱器25可提供熱能進入容器22，而熱絕緣體24可減少自容器22散失的熱能，同時容器22內待蒸發材料的蒸發也可更 精確地控制，這是因為容器22可只由加熱器25加熱，而加熱器25的操作可僅根據蒸發所需的溫度與熱能調整。

本發明的一些實施例之離子源如第二F圖與第二G圖所示，一蒸發器20設置鄰近於一相鄰電弧室29使得蒸發器20內待蒸發材料可被蒸發與傳送至電弧室29內以使電弧室29內具有大量所需種類離子之電漿。此外，蒸發器20至少具有一鄰近電弧室29的外殼21，設置於外殼21內並用於置放待蒸發材料的容器22，一將容器22機械連接至電弧室29的通道元件23，以使已蒸發材料可自容器22經通道元件23擴散至電弧室29，以及一設置鄰近於外殼21與通道元件23的組合之外表面的輻射遮罩。在此，第二F圖顯示具有高導熱係數的輻射遮罩為一設置於外殼21一部分上的遮罩26的情況，以將熱能傳遞通過外殼用於設置遮罩的部分，第二G圖顯示具有高導熱係數的輻射遮罩為一設置於通道元件23以及位於外殼21與電弧室29之間的特別部分上的附加遮罩27的情況，以將熱能自外殼21傳遞至通道元件23的一特別部分。

合理地，設置在外殼21的遮罩26可傳遞熱能通過外殼21用於設置遮罩的部分。因此，當遮罩26設置於外殼21的一特別部分，外殼21之特別部分內的溫度分佈可能會更加均勻，這是因為抵達特別部分的任何熱能可被傳輸通過外殼21之特別部分，無論熱能係自容器22、外殼21之內部空間及/或外殼21之其他部分轉移而來。因此，對於外殼21內溫度分佈不均勻而且已蒸發材料有時傾向於凝結在低溫部分的離子源而言，本發明可簡單藉由將遮罩設置於外殼21的至少低溫部分而改進這些離子源。

合理地，設置在通道元件23的額外遮罩27可傳送熱能通過通道元件23設置額外遮罩的部分。因此，當附加遮罩27係位於通道元件23之位於外殼21與電弧室29之間一特別部份，通道元件23的特別部分內的溫度分佈可能更加均勻 ，這是因為任何抵達特別部分的熱能均可藉由通道元件23的特別部分傳送，無論熱能是從外殼21、電弧室29或其它熱源傳送而來。

此外，為了使用具有高導熱係數的輻射遮罩以增加溫度均勻性並防止已蒸發材料凝結的目的，本發明對遮罩26與附加遮罩27的細節保持彈性，也對遮罩26與附加遮罩27之間關係的細節保持彈性。

舉例來說，遮罩26的構型是可變化的。當第二F圖顯示遮罩26長度約為外殼21長度的三分之二的情況時，其他未顯示的實施例之遮罩26可能有不同的構型。例如，於加熱器25位於外殼21中心部分的情況，可選擇遮罩26僅位於外殼21相對二端附近，而遮罩26長度不大於外殼21長度的五分之一。舉例來說，當通道元件23僅機械連接到外殼21一端，或僅連接到容器22一端，可選擇遮罩26僅設置在部分外殼21，或鄰近容器22一端，以維持通道元件23與外殼21一端或容器22一端之間界面的溫度，而降低其間已蒸發材料凝結的風險。

此外，遮罩26的形狀、數量與材料保持彈性。舉例來說，當外殼21為一圓柱結構，遮罩26可為設置在與通道元件23直接接觸的外殼21一端的二半弧形夾件。例如，當外殼21面向電弧室29之一端為圓柱狀時，遮罩26可為一位於外殼21之外且鄰近此端的圓形夾件。舉例來說，當遮罩26的功能是抽取熱量通過外殼21的設置部分時，遮罩26可由金屬或任何具有高導熱係數的材料構 成。因此，熱能可有效地自外殼21的其他部分轉移至整個外殼21的設置部分，同時直接從加熱器26傳送到外殼21設置部分任何一處的熱量也可有效轉移到整個外殼21的設置部分。

此外，遮罩26在外殼21之位置，通常係位於當沒有輻射遮罩時外殼21上溫度低於其他部分的部分。因此，在一些未圖示的實施例中可具有一或更多位於外殼21之外與鄰近遮罩26的額外加熱器，使外殼21的設置部分可進一步加熱。因此，藉由適當地調整額外加熱器的操作與分佈，可適當地減少外殼21不同部份之間的溫差。

舉例來說，附加遮罩27的構形是可變化的。當第二G圖所示的情況是遮罩26的長度等於通道元件23在外殼21與電弧室29之間特殊部分的長度時，其他未顯示的實施例中可能有不同的附加遮罩27配置。例如，對於通道元件23的特殊部分由電弧室29與外殼21間接加熱的情況，可選擇附加遮罩27設置於只鄰近通道元件23特殊部分的中心部分。如此，即使通道元件23特別部分的長度夠大，使整個通道元件23的特殊部分無法由電弧室29與外殼21均勻地加熱，附加遮罩27仍可自通道元件23的特殊部分的二端汲取熱能到通道元件23特殊部分的中心部分。因此，已蒸發材料在通道元件23內部凝結的風險可被減少，這是因為通道元件23的中心部分的溫度可能因附加遮罩27的存在而不會明顯低於電弧室29的溫度及/或外殼21的溫度。

此外，附加遮罩27的形狀、數量與材料均可以彈性變化。例如，當通道元件23為一中空的圓柱狀結構，附加遮罩27可為設置在位於電弧室29與外殼21之間的通道元件23特殊部分的一圓形夾件或二半圓弧形夾件。例如，當通 道元件23為一中空的立方體結構，附加遮罩27可為設置在位於電弧室29與外殼21之間的通道元件23特殊部分的四個矩形夾件。例如，當附加遮罩27的功能是導引熱量通過通道元件23的設置部分以維持設置部分的溫暖時，附加遮罩27可由金屬或任何具有高導熱係數的材料構成。因此，熱能可有效地自外殼21及/或電弧室29轉移至整個通道元件23的設置部分，甚至直接從容器22導引至通道元件23其他部分的熱能可轉移至整個外殼21的設置部分。

此外，由於附加遮罩27通常位於在若未安裝輻射遮罩時溫度低於外殼21與電弧室29溫度的部分通道元件23，一些未顯示的實施例可具有一或更多位於部分通道元件23之外與鄰近附加遮罩27的額外加熱器。因此，通道元件23的設置部分可被進一步地加熱，因此部分通道元件23的溫差可以藉由適當調整額外加熱器的操作與分佈而減少。

當然，遮罩26與附加遮罩27可一併使用。例如，在一些未顯示的實施例中，附加遮罩27以良好接觸方式置入遮罩26內，使熱能可有效從遮罩26轉移到附加遮罩27。這些例子對於未使用輻射遮罩時已蒸發材料通常凝結在外殼21與通道元件23之間界面的情況是特別有用。因此，當通道元件23位於外殼21與電弧室29之間的第一部分可由電弧室29加熱，但通道元件23由外殼21覆蓋及/或鄰近外殼21的第二部分可能無法適當地由電弧室29及/或容器22加熱時，遮罩26與附加遮罩27的組合可以有效地將熱能傳送至通道元件23的第二部分，這是因為附加遮罩27是設置於或鄰近於通道元件23的第二部分。

此外，當具有高導熱係數的輻射遮罩可藉由增加通道元件23溫度及/或減少通道元件23的溫差增加通道元件23熱傳導性，一提高通道元件23熱傳導 性的等效途徑是增加通道元件23的內直徑以降低通道元件23內所需的溫度。其背後的物理是通道元件23增加的熱傳導性相應地降低自容器22產生相同的流速所需的溫度。例如，對於通道元件23內直徑為L1的特殊情況而言，電弧室溫度與容器溫度可為650℃，而通道元件23的溫度可能為600℃，這是因為通道元件23係位於二者之間。接著，當只有通道元件23的內直徑增加時，即使容器22的溫度降到500℃，通道元件23仍可達到相同的熱傳導性。如此，電弧室29溫度仍可維持在650℃，然後通道元件的溫度可降至650℃與500℃之間，例如550。℃。其結果是溫度自容器22逐漸增加至電弧室29，而相應的結果是已蒸發材料並不會在其擴散路徑中發生凝結。

舉例來說，一增加通道元件23內直徑以降低通道元件23所需的溫度的可選擇標準是一通道元件23特別部分的內直徑與容器22截面積直徑二者的比值係與容器22中待蒸發材料的蒸發溫度成正比，其中通道元件23的特別部分是位於外殼21與電弧室29之間。

因此，與未於凝結經常發生的區域使用具有高導熱係數輻射遮罩的傳統離子源比較，本發明的這些實施例具有至少一些主要的優點：外殼21內的溫差以及通道元件23位於外殼21與電弧室29之間特殊部分的溫差均可降低，進而減少已蒸發材料發生凝結的風險。此外，當輻射遮罩可傳送熱能並維持設相對應置部分的溫度，外殼21的所需溫度可以降低(或視為容器22所需溫度可以較低)，這是因為不需要透過增加帚個外殼21及/或整個容器22的溫度，以防止已蒸發材料在溫度低於外殼21及/或容器22溫度的位置發生凝結。

作為一簡短的摘要，上述實施例分別使用三個不同的方法來減少容器22內的溫差及/或減少自容器22至電弧室29傳輸路徑內的溫差。在此，這三種方法包含熱絕緣體24的使用、熱絕緣體24與加熱器25的同時使用以及包含遮罩26及/或附加遮罩27之輻射遮罩的使用。因此容器22內的蒸發可更加有效，且可減少已蒸發材料在傳輸路徑上的凝結。特別是，每種方法的硬體與操作都是獨立於另它方法的硬體與操作。因此，本發明的其它實施例可以使用任意一種、任意二種甚至是所有三種方法，雖然並未特別說明二個或多個方法如何一起使用。

本發明還提供有效傳輸已蒸發材料到電弧室29的離子源，其中蒸發器具有一擴散器以直接將已蒸發材料從容器22傳送至電弧室29。此處，擴散器是設計成有效地收集容器22內的已蒸發材料，並減少已蒸發材料擴散被阻擋的風險。顯然，此處所描述的擴散器可為上述的通道元件23，當通道元件23為允許已蒸發材料擴散的中空結構。

本發明一些實施例之離子源如第二H圖、第二I圖與第二J圖所示，一蒸發器20設置鄰近於一相鄰電弧室29使得蒸發器20內待蒸發材料可被蒸發接著可被傳送至電弧室29內以使電弧室29內具有大量所需種類離子之電漿。此外，蒸發器20至少具有一鄰近電弧室29的外殼21，設置於外殼21內並用於置放待蒸發材料的容器22，一將容器22機械連接至電弧室29的擴散器235，以使已蒸發材料可擴散通過。此處，第二H圖顯示擴散器235為一在容器22內有一些開孔28的中空的結構的情況。第二I圖顯示擴散器235為一在容器22與外殼21間有一些開孔28的中空的結構的情況。第二J圖顯示擴散器235為一在容器22內有一些開孔28與一T形端的中空結構的情況。

合理地，擴散器235外殼上的開孔28允許已蒸發材料的擴散。因此，當開孔28位於一空間中，例如容器22的內部空間或外殼21與容器22之間的空間，已蒸發材料可擴散通過開孔28進入擴散器235並擴散通過擴散器235進入電弧室29。很明顯地，至少開孔28的數量、截面積與分佈會影響已蒸發材料如何擴散通過開孔28，例如，已蒸發材料傳送進入電弧室29的速率。

合理地，當待蒸發材料為固態，例如粉末形式，擴散器235的T形端可減少開孔28被待蒸發材料至少部分阻擋然然後減少已蒸發材料的擴散或甚至完全阻擋的風險。當容器22水平放置時，如果待蒸發材料的數量頗大，使得容器22內儲存的待蒸發材料高度高於開孔的高度，待蒸發材料可能會崩滑而阻擋開孔。在這種情況下，如果T形末端的高度高於存儲之待蒸發材料的高度，擴散器235的T形末端可能會阻止這些待蒸發材料的崩滑。一般情況下，蒸發器20的結構受限於電弧室29的結構與管線的配置及/或連接到電弧室29設備，並且待蒸發材料通常是以商售方式提供的粉末狀材料。因此，蒸發器20有時可能無法水平地放置，而使得存儲之待蒸發材料覆蓋開孔28的風險無法被忽略。

此外，為了使用擴散器235之開孔28與T形端以使已蒸發材料擴散進入電弧室29並避免阻擋擴散，本發明對開孔28、擴散器235之T形端的細節甚至是擴散器235的幾何結構保持彈性。

舉例來說，容器22內擴散器235之T形端可有一中空的管狀結構與一板結構。在此，中空管狀結構直接機械連接板結構，且板結構橫越中空管狀結構的軸方向。因此，參考第二J圖所示，很明顯板結構的尺寸可決定容器22內待蒸 發材料可以儲存之不會發生滑移的最高高度。例如，當中空管狀結構位於容器22截面積中心時，最高高度即是板結構半徑與容器22截面積半徑的加總。

此外，當板結構用於阻擋粉末形式的材料，可選擇板結構上無開孔28以使粉末可被整個板結構阻擋。此外，因為不同材料的粉末形式可能有不同的直徑，可選擇板結構上設置一或多個開孔28，如果開孔28直徑小於存放在容器22內粉末形式材料的直徑。

舉例來說，開孔28可位於板結構(具有開孔28的板結構可視為一網格(grid))，也可位於中空管狀結構的側壁上。此外，容器22內開孔28的存在，使得容器22內產生成的已蒸發材料可直接流過開孔28進入擴散器235然後再擴散進入電弧室29。此外，若已蒸發材料自容器22傳送進入外殼21與容器22之間空間的數量是不可忽略的，可選擇擴散器235在外殼21與容器22之間空間也具有開孔28，如第二I圖所示。

很明顯地，當開孔28是開孔28的內部空間與容器22內空間之間的界面，或甚至是外殼21與容器22之間的界面，開孔28的尺寸與數量甚至形狀都在某種程度上是本發明的重要變數。

舉例來說，可選擇每個開孔28的直徑與待蒸發材料的蒸發溫度成正比。因此，高蒸發溫度意謂著已蒸發材料較少，較大面積的開孔28可收集更多蒸發材料。此外，為了避免開孔28被材料阻擋的風險，可選擇至少一開孔的直徑與存儲在容器22內粉末狀材料的直徑成正比。因此，即使擴散器235端不是T形或甚至擴散器235的T形端不夠大到以阻止所有存儲材料的滑移，仍可降低此種風險。

舉例來說，可選擇開孔28數量與待蒸發材料的蒸發溫度成正比，也可選擇開孔28直徑與待蒸發材料的蒸發溫度成正比。請注意開孔28的數量與直徑的可決定已蒸發材料流路的傳導性。因此，對於蒸發溫度較高的材料而言，例如不易蒸發的材料，使用較大數量及/或大直徑開孔28較佳，以使得任何已蒸發材料都可很容易傳輸通過擴散器235至電弧室29。相反的是，蒸發溫度較低的材料或換言之容易蒸發的材料，使用較少數量及/或較小直徑開孔28較佳以限制已蒸發材料的流動，藉以避免過大壓力。

舉例來說，當待蒸發材料為氯化鋁(AlCl3)，擴散器235側壁上可具有三個開孔28，每個開孔28直徑是0.5毫米。舉例來說，當待蒸發材料為鐿(Yb)，擴散器235側壁上可具有十八個開孔28，每個開孔28直徑為1.6毫米。舉例來說，對於其他種類的元素而言，擴散器235可具有八個開孔28，每個開孔28直徑為2毫米。在此，第二K圖與第二L圖分別顯示二可選擇的具有不同數量與不同直徑開孔28的擴散器235。擴散器235的一板結構位於容器22內以阻止存儲材料崩滑，且相對的板結構可附加到電弧室29側壁或連接到電弧室29的噴嘴邊界。

此外，擴散器235可直接連接到電弧室29，亦可機械地連接到一直接與電弧室29連接的噴嘴。事實上，主要關鍵是允許已蒸發材料傳輸的開孔28與阻擋容器22內存儲之待蒸發材料崩滑的擴散器235的T形端，擴散器235的其他細節是可選擇的，包含擴散器235的截面積、擴散器235的長度、擴散器235的材料、擴散器235的噴嘴或其他的元件是否將擴散器235連接到電弧室29等。

此外，因為具有不同開孔28的不同擴散器235適用於不同的待蒸發材料，無論不同的元素種類或不同的粉末形式，本發明可選擇擴散器235為蒸發器 20中可更換的元件。同樣地，當擴散器235可連接到直接連接電弧室29的噴嘴，可選擇噴嘴也是可更換的元件。尤其是當已蒸發材料可能在擴散器235及/或噴嘴上凝結，可選擇擴散器235與噴嘴為可分別更換的元件。

因此，與使用傳統通道元件23使已蒸發材料於容器22與電弧室29之間擴散的傳統離子源相比，本發明的此種實施例具有至少一些主要的優點：已蒸發材料可以有效地傳輸到擴散器235，然後擴散通過擴散器進入電弧室29，擴散器235之T形端可降低待蒸發材料擋住擴散器235的風險。

此外，上述任何具有擴散器235的實施例可與任何具有至少一個熱絕緣體24、加熱器25、遮罩26與附加遮罩27的實施例結合。

舉例來說，上述擴散器235與輻射遮罩使用的組合可防止已蒸發材料凝結。重要的是，具有高導熱係數的輻射遮罩設置於擴散器及/或噴嘴可能會增加設置部分的溫度，使此處保持溫暖足以避免已蒸發材料凝結。相反的是，對於沒有此種輻射遮罩的傳統離子源而言，待蒸發材料於容器內蒸發但氣態之已蒸發材料有時當其到達溫度略低於容器及/或電弧室29溫度的擴散器及/或噴嘴時會發生凝結。此外，使用前述擴散器235與熱絕緣體24的組合也可防止已蒸發材料凝結。請注意熱絕緣體24的圍繞擴散器及/或噴嘴可維持溫度均勻，使已蒸發材料可均勻地傳送通過。

舉例來說，設置輻射遮罩鄰近於額外加熱器的概念可適用於應用一或更多額外加熱器圍繞擴散器及/或噴嘴，即使擴散器及/或噴嘴可能無法由電弧室29及/或外殼21適當地加熱時，仍可充分地加熱擴散器及/或噴嘴。因此，當擴散 器及/或噴嘴可由額外加熱器加熱，就無需使電弧室29極度運轉以加熱擴散器及/或噴嘴，可為操作提供更多的自由度。

雖然本發明已透過較佳的實施例進行說明，可被理解的是其他不超出本發明如申請專利範圍所主張之精神與範圍所做的修改與變化均可達成，而被本發明所涵蓋。

20‧‧‧蒸發器

21‧‧‧外殼

22‧‧‧容器

23‧‧‧通道元件

24‧‧‧熱絕緣體

25‧‧‧加熱器

29‧‧‧電弧室

Claims (42)

1. 一種離子源，包含：一電弧室；及一設置鄰近於該電弧室的蒸發器，包含：一鄰近於該電弧室的外殼；一位於該外殼內之容器；及一鄰近於該外殼的熱絕緣體；其中該容器儲存一待蒸發之材料；其中該容器之一第一部分面向該電弧室且一第二部分面向該熱絕緣體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之離子源，其中該第一部分與該第二部分為該容器之相對二端。
3. 如申請專利範圍第1項所述之離子源，其中該熱絕緣體機械連接至該容器之該第二部分。
4. 如申請專利範圍第1項所述之離子源，其中該熱絕緣體與該容器之該第二部分相互機械性地分離。
5. 如申請專利範圍第4項所述之離子源，其中該熱絕緣體位於該外殼之外但鄰近該外殼。
6. 如申請專利範圍第5項所述之離子源，其中該熱絕緣體鄰近該容器之側壁。
7. 如申請專利範圍第1項所述之離子源，更包含一至少部分位於該容器內的擴散器，該擴散器為一於該容器內具有至少一開孔的中空結構。
8. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，其中該擴散器之連接包含至少下列之一：該擴散器直接連接至該電弧室，或該擴散器機械連接至一直接與該電弧室連接的噴嘴。
9. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，其中該擴散器包含一中空管狀結構與一板結構，其中該中空管狀結構直接機械連接該板結構，且該板結構橫越該中空管狀結構的軸方向。
10. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，每一該開孔的可能位置包含：該板結構；及該中空管狀結構的側壁。
11. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，其中該開孔包含至少下列之一：該開孔的數量與該待蒸發材料的蒸發溫度成正比、該開孔的直徑與該待蒸發材料的蒸發溫度成正比或至少一開孔的直徑與存儲在該容器內粉末狀材料的直徑成正比。
12. 如申請專利範圍第7項所述之離子源，其中該擴散器係非固定連接至該容器，使該擴散器與該容器可分別被更換。
13. 一種離子源，包含：一電弧室；及一設置鄰近於該電弧室的蒸發器，包含：一鄰近於該電弧室的外殼；一位於該外殼內之容器；一位於該外殼內並鄰近該容器之至少一部份的加熱器；及一位於該外殼內並鄰近於該加熱器之至少一部份的熱絕緣體； 其中該容器儲存一待蒸發之材料。
14. 如申請專利範圍第13項所述之離子源，其中該加熱器為一圍繞該容器之烤箱。
15. 如申請專利範圍第14項所述之離子源，其中該加熱器更包含複數個位於該烤箱外並鄰近該烤箱之加熱線圈。
16. 如申請專利範圍第14項所述之離子源，其中該熱絕緣體位於該烤箱外並圍繞該烤箱。
17. 如申請專利範圍第13項所述之離子源，其中該加熱器包含複數個位於該容器外並圍繞該容器之加熱線圈。
18. 如申請專利範圍第13項所述之離子源，其中該熱絕緣體環繞該加熱器與該容器。
19. 如申請專利範圍第13項所述之離子源，其中該熱絕緣體鄰近該容器遠離該電弧室的一端。
20. 如申請專利範圍第13項所述之離子源，其中該熱絕緣體鄰近該容器鄰近該電弧室的一端。
21. 如申請專利範圍第13項所述之離子源，更包含一至少部分位於該容器內的擴散器，該擴散器為一於該容器內具有至少一開孔的中空結構。
22. 如申請專利範圍第21項所述之離子源，其中該擴散器之連接包含至少下列之一：該擴散器直接連接至該電弧室，或該擴散器機械連接至一直接與該電弧室連接的噴嘴。
23. 如申請專利範圍第21項所述之離子源，其中該擴散器包含一中空管狀結構與一板結構，其中該中空管狀結構直接機械連接該板結構，且該板結構橫越該中空管狀結構的軸方向。
24. 如申請專利範圍第21項所述之離子源，每一該開孔的可能位置包含：該板結構；及該中空管狀結構的側壁。
25. 如申請專利範圍第21項所述之離子源，其中該開孔包含至少下列之一：該開孔的數量與該待蒸發材料的蒸發溫度成正比、該開孔的直徑與該待蒸發材料的蒸發溫度成正比或至少一開孔的直徑與存儲在該容器內粉末狀材料的直徑成正比。
26. 如申請專利範圍第21項所述之離子源，其中該擴散器係非固定連接至該容器，使該擴散器與該容器可分別被更換。
27. 一種離子源，包含：一電弧室；及一設置鄰近於該電弧室的蒸發器，包含：一鄰近於該電弧室的外殼；一位於該外殼內之容器；一將該電弧室機械連接至該外殼之通道元件；及一位於該外殼外之輻射遮罩；其中該容器儲存一待蒸發之材料；其中該通道元件為中空以使已蒸發之該材料經由該通道元件而傳輸至該電弧室； 其中該輻射遮罩鄰近該外殼與該通道元件之一組合的至少一部分。
28. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該通道元件將該電弧室機械連接至該容器，使已蒸發之該材料可自該容器傳送至該電弧室。
29. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該輻射遮罩係由具有高導熱係數的材料構成。
30. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該輻射遮罩包含一位於該外殼上之遮罩，使熱能可傳輸通過該外殼之設置部分。
31. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該輻射遮罩包含一以良好接觸方式置入該遮罩內並與不位於該外殼內之該通道元件一部分機械接觸之附加遮罩，使熱能可自該外殼傳輸至該通道元件之該部分。
32. 如申請專利範圍第31項所述之離子源，其中該遮罩為一由二半圓弧形遮罩構成的組合，該附加遮罩為一附加圓形遮罩。
33. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該輻射遮罩包含一環繞不位於該外殼內之該通道元件一部分的該附加遮罩。
34. 如申請專利範圍第33項所述之離子源更包含至少一位於該外殼之外並鄰近該附加遮罩的額外加熱器。
35. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該通道元件包含一與該電弧室機械接觸並位於該外殼之外的一噴嘴。
36. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該通道元件包含一至少部分位於該容器內的擴散器，且其中該擴散器於該容器內具有至少一開孔。
37. 如申請專利範圍第27項所述之離子源，其中該通道元件之一特別部分的內直徑與該容器截面積直徑的比值與待蒸發材料的蒸發溫度成正比，其中該通道元件之該特別部分是位於該外殼與該電弧室之間。
38. 如申請專利範圍第36項所述之離子源，其中該擴散器之連接包含至少下列之一：該擴散器直接連接至該電弧室，或該擴散器機械連接至一直接與該電弧室連接的噴嘴。
39. 如申請專利範圍第36項所述之離子源，其中該擴散器包含一中空管狀結構與一板結構，其中該中空管狀結構直接機械連接該板結構，且該板結構橫越該中空管狀結構的軸方向。
40. 如申請專利範圍第36項所述之離子源，每一該開孔的可能位置包含：該板結構；及該中空管狀結構的側壁。
41. 如申請專利範圍第36項所述之離子源，其中該開孔包含至少下列之一：該開孔的數量與該待蒸發材料的蒸發溫度成正比、該開孔的直徑與該待蒸發材料的蒸發溫度成正比或至少一開孔的直徑與存儲在該容器內粉末狀材料的直徑成正比。
42. 如申請專利範圍第36項所述之離子源，其中該擴散器係非固定連接至該容器，使該擴散器與該容器可分別被更換。