[發(fā)明專利]一種離子注入機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811186746.0
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109243954A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁桃寶
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州晉宇達(dá)實(shí)業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317;H01J37/32;H01L21/265
• 代理公司: 北京匯捷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

1.一種離子注入機(jī)，包括離子源、為離子源提供待離子化的氣體箱、用于將離子從離子源內(nèi)的等離子體中抽出并加速的萃取系統(tǒng)、設(shè)置于萃取系統(tǒng)下游用于精確選擇所需的離子并排除不需要的離子質(zhì)量分析器、位于質(zhì)量分析器下游的加速系統(tǒng)、設(shè)置于加速系統(tǒng)下游的電子淋浴器和設(shè)置于電子淋浴器下游的硅片放置驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于：所述加速系統(tǒng)和電子淋浴器之間還設(shè)置有用于檢測離子束入射強(qiáng)度的法拉第檢測板，所述法拉第檢測板設(shè)置于一擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)法拉第檢測板在阻擋檢測工位和避讓工位之間切換，在阻擋檢測工位處時(shí)法拉第檢測板與離子束射出方向垂直；在避讓工位時(shí)法拉第檢測板與離子束射出方向平行；

所述硅片放置驅(qū)動(dòng)裝置包括機(jī)架，所述機(jī)架上豎直滑動(dòng)安裝有升降臺，該升降臺由豎直伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)豎直升降，所述升降臺上固定有豎直設(shè)置的固定端蓋，該固定端蓋上設(shè)置有豎直延伸的離子注入窗口和用于抽真空系統(tǒng)連通的真空連接頭，該離子注入窗口與電子淋浴器的出射口位置對應(yīng)；所述升降臺上偏擺安裝有活動(dòng)盤體，所述升降臺上安裝有驅(qū)動(dòng)活動(dòng)盤體擺動(dòng)的偏擺動(dòng)力裝置，所述偏擺動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)活動(dòng)盤體在水平位置和豎直位置之間偏擺，活動(dòng)盤體在豎直位置時(shí)與固定端蓋之間密封配合，所述活動(dòng)盤體內(nèi)可拆卸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有公轉(zhuǎn)盤，該公轉(zhuǎn)盤由固定于活動(dòng)盤體上的公轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，所述公轉(zhuǎn)盤上圓周均布有若干個(gè)自轉(zhuǎn)盤架，每個(gè)自轉(zhuǎn)盤架均可拆卸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于公轉(zhuǎn)盤上且由自轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，所述自轉(zhuǎn)盤架上設(shè)置有用于放置硅片的放置區(qū)域，該自轉(zhuǎn)盤架上設(shè)置有用于卡緊硅片邊緣的卡緊裝置，所述離子注入窗口的長度和位置均與硅片的直徑適配，所述活動(dòng)盤體上位自轉(zhuǎn)盤架之間的區(qū)域設(shè)置有徑向延伸的強(qiáng)度檢測條孔，該強(qiáng)度檢測條孔與注入窗口的長度適配，所述活動(dòng)盤體的背面在強(qiáng)度檢測條孔處設(shè)置有用于檢測離子束入射強(qiáng)度的法拉第杯。

2.如權(quán)利要求1所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)中心軸，該擺動(dòng)中心軸由擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)90°偏轉(zhuǎn)，所述擺動(dòng)中心軸上螺紋套裝有安裝套，該安裝套上設(shè)置有兩根橫桿，所述法拉第檢測板可拆卸固定于兩根橫桿上。

3.如權(quán)利要求2所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：所述活動(dòng)盤體的中心處轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有中心軸，該中心軸由公轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，所述公轉(zhuǎn)盤可拆卸固定于中心軸上，所述升降臺上設(shè)置有方便公轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置通過的通過孔。

4.如權(quán)利要求3所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：所述中心軸的上端由上而下設(shè)置有螺紋軸段和多邊形軸段，所述公轉(zhuǎn)盤的中心設(shè)置有與多邊形軸段適配的多邊形孔，所述多邊形孔套裝于多邊形軸段，中心軸上的螺紋軸段上螺紋安裝有用于卡緊公轉(zhuǎn)盤的壓帽。

5.如權(quán)利要求4所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：所述卡緊裝置包括圓周均布于放置區(qū)域外周的至少三個(gè)卡緊塊，該卡緊塊水平彈性滑動(dòng)安裝于自轉(zhuǎn)盤架上，所述卡緊塊上設(shè)置有向放置區(qū)域中心徑向延伸的傾斜端部，所述傾斜端部的底部與放置區(qū)域的底部之間具有與硅片厚度適配的間隙，所述卡緊塊的傾斜端部的邊角均為圓弧倒角，且傾斜端部的外部邊緣均設(shè)置有耐磨塑料層。

6.如權(quán)利要求4所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：所述卡緊裝置包括圓周均布于放置區(qū)域外周的至少三個(gè)卡緊塊，所述卡緊塊包括卡緊塊本體和設(shè)置于卡緊塊本體上的至少兩個(gè)導(dǎo)向桿，該卡緊塊通過所述導(dǎo)向桿水平滑動(dòng)安裝于自轉(zhuǎn)盤架上，所述卡緊塊本體上水平固定有調(diào)節(jié)螺桿，所述自轉(zhuǎn)盤架上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有調(diào)節(jié)螺母，該調(diào)節(jié)螺母與調(diào)節(jié)螺桿螺紋連接。

7.如權(quán)利要求6所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：該公轉(zhuǎn)盤上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有自轉(zhuǎn)軸，該自轉(zhuǎn)軸由自轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，該自轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方向相反的螺紋段，所述自轉(zhuǎn)盤架螺紋安裝于自轉(zhuǎn)軸的螺紋段上。

8.如權(quán)利要求7所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：所述自轉(zhuǎn)盤架的放置區(qū)域內(nèi)設(shè)置有緩沖墊。

9.如權(quán)利要求8所述的一種離子注入機(jī)，其特征在于：所述離子質(zhì)量分析器包括分析磁鐵和離子篩選管，該離子篩選管處于分析磁鐵的磁場中，離子篩選管的入口和出口之間的夾角為110-135°；所述離子篩選管的內(nèi)壁設(shè)置有石墨加強(qiáng)層。