[發明專利]一種離子引出系統驅動裝置

在審

• 申請號: 201710560156.9
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN109216141A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 方明江;蔡成振
• 申請（專利權）人: 無錫誠承電子科技有限公司
• 主分類號: H01J37/04
• 分類號: H01J37/04;H01J37/15;H01J37/317
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種離子引出系統驅動裝置，包括：X軸運動模塊、Y軸運動模塊、Z軸運動模塊、R軸運動模塊、真空密封模塊、電極模塊，所述電極模塊由引出地電極、抑制電極、絕緣瓷柱等構成，該裝置主要作用是驅動真空腔室中的電極模塊相對于離子源弧室引出板做相應的運動，提高束流的傳輸效率與品質，形成理想束流發射狀態，變于后面光路部件充分發揮作用。

技術領域

本發明涉及一種半導體器件制造設備，即離子注入機，特別是一種離子引出系統驅動裝置，屬半導體設備領域。

背景技術

隨著集成電路工藝技術的提高，對離子注入設備提出了更高的要求，離子注入元素的種類更多，離子注入設備的應用范圍更廣，其可應用于各種材料改性、半導體器件制造以及大功率器件如SiC電子器件制造等領域，并要求離子注入設備自動化程度較高，操作簡單方便，工作穩定。

現有的離子引出驅動裝置可實現X軸、Y軸、Z軸直線的運動，密封方式為O型密封圈和U型密封組合并配合差分抽氣實現大氣與真空的隔離；另外一種離子引出驅動裝置X軸、Z軸直線運動和R軸旋轉，密封方式為焊接波紋管密封，第一種引出驅動裝置可以適應中等距離傳輸的離子注入機，第二種引出驅動裝置可以適應一般長距離傳輸的離子注入機。由于高能離子注入機屬于長距離傳輸的離子注入機，這樣就更加需要R軸的旋轉調節引出電極的位置，使到達靶室的束流處于理想狀態。由于機械加工與裝配誤差的存在和引出離子能量的不同，同時具有四個軸驅動的引出裝置更能發揮到最大優勢。密封方式為O型密封圈和U型密封組合的離子引出驅動裝置需要定期進行維護，并更換密封零件，這給離子注入機后期的維護帶來不便。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種離子引出系統驅動裝置，該離子引出裝置在保證完全靜態密封的條件下，能夠實現引出電極四個自由度運動，包括R軸旋轉運動、X向水平運動、Z向水平運動和Y向垂直運動；X軸、Y軸兩個運動模塊分別驅動電極模塊相對于離子源弧室引出板做左右和上下運動，Z軸運動模塊驅動前后方向運動，R軸運動模塊驅動電極模塊圍繞抑制電極入口平面的水平中心線做順時針或逆時針旋轉運動。整體布局為龍門架式，這樣保證整體運動系統具有高的剛度；整體設計采用模塊化設計，提高設計的可行性與互換性；整體設計使用各種機械定位，使該裝置具有裝配的重復性，使引出電極在維護前后具有相的運動同精度。

X軸、Y軸和Z軸三個運動模塊均使用滾動導軌支撐，電機直接驅動高精密絲桿做直線運動。R軸運動模塊的旋轉支撐使用背對背相聯角接觸球軸承支撐，軸承固定方式處于預緊狀態，R軸使用電機帶動齒輪副實現旋轉運動，這種方案具有成本低、運動精度高、便于安裝維護。真空密封使用焊接波波紋管密封，焊接波紋管中心裝有L型聯接軸，用于R軸運動模塊終端與電極模塊的聯接。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果為：本發明引出驅動裝置具有高剛性，拆裝維護方便；并且該離子引出裝置在保證良好密封性條件下，能夠實現引出電極四個自由度運動，包括R軸旋轉運動、X向水平運動、Z向水平運動和Y向垂直運動。

附圖說明

圖1為本發明實例整體結構示意圖；

圖2為本發明實例整體結構中心剖面圖；；

圖3為本發明實例R軸與X軸結構剖面圖；

具體實施方式

如圖1所示，本發明實例包括X軸運動模塊7、Y軸運動模塊8、Z軸運動模塊6、R軸運動模塊5、真空密封模塊3、電極模塊1和龍門架2等。