[發明專利]一種雙向聚焦質量分析器

有效

• 申請號: 201811357795.6
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN111190215B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張喻召;肖志強;李士會
• 申請（專利權）人: 北京中科信電子裝備有限公司
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

本發明公開了一種雙向聚焦質量分析器，包括：磁軛(1)、磁極(2)、線圈(3)、磁屏蔽板(4)、真空盒(5)。質量分析器磁極半徑R為400mm，偏轉角度為90°，磁極間距D為50mm，焦距1為83mm，入射角α和出射角β均為27.58°，質量分析器的質量分辨率為125。磁屏蔽板(4)距離磁極邊界距離為50mm。在離子注入機上，質量分析器的作用是通過加不同的電流，使離子束有不同的運動軌跡，加上分析光欄后即可對離子種類進行篩選。束流通過雙向聚焦的質量分析器后，會在水平方向與豎直方向分別對束流產生聚焦作用，在水平方向產生一個焦點，配合分析光欄篩選離子；在豎直方向也有聚焦作用，減小束流豎直方向發散度，提高束流的傳輸效率。本發明涉及離子注入裝置，隸屬于半導體制造領域。

技術領域

本發明涉及一種集成電路制造裝備，即離子注入機，特別地涉及一種用于離子注入機的一種雙向聚焦質量分析器。

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；對于離子注入的元素篩選精度要求更高，對于注入束流的電流強度要求也更大。質量分析器作為離子注入設備上的元素篩選設備，其性能對于離子注入工藝指標影響巨大。

一種體積小、分辨率高，且能在水平和豎直方向均有聚焦作用的質量分析裝置，對于離子注入設備提高注入元素純度，提高束流傳輸效率和降低重量與加工成本十分重要。

發明內容

本發明公開了一種雙向聚焦質量分析器，在離子注入機工作過程中，質量分析器的作用是通過加不同的電流，使離子束有不同的運動軌跡，加上分析光欄后即可對離子種類進行篩選。束流通過雙向聚焦的質量分析器后，會在水平方向與豎直方向分別對束流產生聚焦作用，在水平方向產生一個焦點，配合分析光欄篩選離子；在豎直方向也有聚焦作用，減小束流豎直方向發散度，提高束流的傳輸效率。

本發明通過以下技術方案實現：

1、一種雙向聚焦質量分析器，包括：磁軛(1)、磁極(2)、線圈(3)、磁屏蔽板(1)、真空盒(5)。質量分析器磁極半徑R為400mm，偏轉角度為90°，磁極間距D為50mm，焦距1為83mm，入射角α和出射角β均為27.58°，質量分析器的質量分辨率為125。其特征在于采用扇形磁極曲面，磁極曲面夾角小于 90度，離子束的入射角度和出射角度均為27.58度，磁極邊緣場效應會使離子束在豎直方向也有聚焦作用，從而使水平和豎直方向焦點在一個位置。在分析器入口和出口處有磁屏蔽板，防止磁場泄露引起的束流軌跡偏移。

2.如權利要求1所述的一種雙向聚焦質量分析器，其特征在于采用扇形磁極，角度為34.84°，半徑為400mm，磁極間距為50mm，束流垂直真空盒入射時，離子束的入射角度和出射角度均為27.58度，分析器對于離子束在水平與垂直方向均有聚焦作用。

3.如權利要求1所述的一種雙向聚焦質量分析器，其特征雙向聚焦作用的焦距為83mm。

4.如權利要求1所述的一種雙向聚焦質量分析器，其特征在于在半徑比較小的情況下，在出、入射束流尺寸小于1.8mm時，質量分辨率m/Δm為125，即小體積，大分辨率。

5.如權利要求1所述的一種雙向聚焦質量分析器，其特征在于在真空盒入口和出口處有磁屏蔽板，屏蔽板位置距離磁極邊緣距離為D＝50mm，可有效防止磁場泄漏引起的束流軌跡偏移。

本發明具有如下顯著優點：

1.半徑400mm，體積小，重量輕。

2.磁極為34.84°的扇形面，入射角和出射角均為27.58°，對離子束具有雙向聚焦功能，減小束流傳輸損失，提高傳輸效率。

3.分辨率高。

4.具有磁屏蔽板，防止磁場泄露引起的束流軌跡偏移。

附圖說明

圖1雙聚焦質量分析器總裝圖