[發(fā)明專利]一種離子束垂直聚焦裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410324394.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN104037044A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張進(jìn)學(xué)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中科信電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/21
• 分類號(hào): H01J37/21
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng);李發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件制造控制系統(tǒng)，尤其涉及一種離子束垂直聚焦的裝置,?垂直聚焦透鏡調(diào)節(jié)經(jīng)過分析器分析后束流的聚焦?fàn)顟B(tài)，保證在不同束流狀態(tài)下的分析精度和束流的傳輸效率，該裝置是低能大束流離子注入裝備中的關(guān)鍵裝置之一。

背景技術(shù)

現(xiàn)有半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)中，隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成度越來越高，電路規(guī)模越來越大，電路中單元器件尺寸越來越小，對(duì)各半導(dǎo)體工藝設(shè)備提出了更高的要求。隨著芯片生產(chǎn)工藝發(fā)展對(duì)低能大束流的離子注入設(shè)備需求旺盛，45nm?低能大束流離子注入機(jī)在?IC?工藝中應(yīng)用非常廣泛，已成為離子注入關(guān)鍵工藝設(shè)備。

寬帶離子源產(chǎn)生高密度等離子體，由引出系統(tǒng)引出具有一定寬度尺寸的寬帶離子束，然后寬帶離子束進(jìn)入分析磁鐵，寬帶束受分析磁場(chǎng)約束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，寬帶離子束在分析磁場(chǎng)垂直和水平分量的作用下，實(shí)現(xiàn)垂直和水平雙聚焦，水平焦點(diǎn)位于分析光欄處，垂直方向聚焦主要控制束流在垂直方向的高度，減少傳輸損失；進(jìn)入分析磁場(chǎng)的離子束中符合分析磁鐵分選參數(shù)的離子在分析光欄處匯聚成焦斑，能夠順利通過分析光欄，其它離子被散射到真空腔或被光欄所遮擋，不能進(jìn)入分析光欄后的空間，完成對(duì)離子源引出束流的分選；在分析磁鐵出口和分析光欄之間設(shè)置的?水平聚焦透鏡和垂直聚焦透鏡分別調(diào)節(jié)分析后束流的水平和垂直聚焦?fàn)顟B(tài)，提高分析后束流的傳輸效率，并更好地適應(yīng)后續(xù)光路的傳輸，因此，離子垂直聚焦裝置是低能大束流離子注入機(jī)必不可少的關(guān)鍵裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種離子束垂直聚焦裝置，該裝置可以調(diào)節(jié)經(jīng)過分析器分析后束流的垂直聚焦?fàn)顟B(tài)，保證在不同束流狀態(tài)下的分析精度和束流的傳輸效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種離子束垂直聚焦裝置，包括具有透鏡腔體的殼體，以及裝在殼體上的蓋板；所述蓋板上裝有冷卻液接頭和電器接頭；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述殼體的透鏡腔體內(nèi)裝有至少一對(duì)用于產(chǎn)生對(duì)稱磁場(chǎng)對(duì)離子束進(jìn)行垂直聚焦的磁鐵，每對(duì)磁鐵之間形成用于通過離子束的扇形的束流通道，該束流通道左右兩側(cè)壁與相應(yīng)側(cè)的磁鐵產(chǎn)生的磁力線垂直；所述磁鐵豎向布置，所述束流通道橫向布置；所述束流通道與磁鐵之間設(shè)有防止金屬污染透鏡腔體的石墨防護(hù)板。

以下為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案：

優(yōu)選地，所述包括磁芯，繞裝在磁芯上的線包，以及裝在磁芯側(cè)面上的第一磁片和第二磁片；所述線包與所述電器接頭電連接。

進(jìn)一步地，所述磁芯側(cè)面開有磁極槽，所述第一磁片和第二磁片固定安裝在所述磁極槽內(nèi)。所述磁芯及磁片優(yōu)選采用DT4材質(zhì)。

作為一種具體的結(jié)構(gòu)形式，所述石墨防護(hù)板包括用于固定在殼體上的固定擋板，以及與所述固定擋板固定相連的上下襯板和左右襯板；所述上下襯板和左右襯板包繞所述束流通道形成扇形通道。

為了更好地對(duì)磁鐵進(jìn)行冷卻，所述磁芯內(nèi)開有與所述冷卻液接頭連通的冷卻液通道。

所述蓋板上裝有手柄；在殼體的端部裝有便于安裝離子束垂直聚焦裝置的導(dǎo)向滑座。為了方便安裝拆卸本發(fā)明的裝置，所述導(dǎo)向滑座內(nèi)裝有直線軸承，將一光桿穿過導(dǎo)向滑座，拆卸緊固件后，即可推動(dòng)或拉出本發(fā)明的裝置。

所述磁鐵通過定外銷固定在殼體內(nèi)壁上。

進(jìn)一步地，所述束流通道左右兩側(cè)壁之間的夾角為14°~18°，且束流通道的出口寬度為62-72mm,該束流通道的進(jìn)口寬度為23~33mm。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述殼體的透鏡腔體內(nèi)裝有兩個(gè)用于產(chǎn)生對(duì)稱磁場(chǎng)對(duì)離子束進(jìn)行垂直聚焦的磁鐵。

以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1）、本裝置整體結(jié)構(gòu)上緊湊，便于安裝拆卸；

2）、用變繞線方向的磁極代替同繞線方向磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)，使離子束聚焦?fàn)顟B(tài)更靈活調(diào)節(jié)；

3）、裝置通過調(diào)節(jié)磁極線圈的電流控制焦距，使得焦距可根據(jù)離子注入光束傳輸要求調(diào)整；

4）、裝置設(shè)計(jì)有冷卻管路，可以延長(zhǎng)離子束聚焦透鏡壽命。

5）、有石墨防護(hù)板，防止金屬污染。

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附圖說明

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的石墨防護(hù)板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1的縱向剖面圖；

圖5是圖1的水平剖面圖。

具體實(shí)施方式