一种离子束垂直聚焦装置制造方法

一种离子束垂直聚焦装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种离子束垂直聚焦装置，所述离子束垂直聚焦装置包括具有透镜腔体的壳体，以及装在壳体上的盖板；所述盖板上装有冷却液接头和电器接头；所述壳体的透镜腔体内装有至少一对用于产生对称磁场对离子束进行垂直聚焦的磁铁，每对磁铁之间形成用于通过离子束的扇形的束流通道，该束流通道左右两侧壁与相应侧的磁铁产生的磁力线垂直；所述磁铁竖向布置，所述束流通道横向布置；所述束流通道与磁铁之间设有防止金属污染透镜腔体的石墨防护板。本发明可以调节经过分析器分析后束流的垂直聚焦状态，保证在不同束流状态下的分析精度和束流的传输效率。
【专利说明】一种离子束垂直聚焦装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体器件制造控制系统，尤其涉及一种离子束垂直聚焦的装置，垂直聚焦透镜调节经过分析器分析后束流的聚焦状态，保证在不同束流状态下的分析精度和束流的传输效率，该装置是低能大束流离子注入装备中的关键装置之一。
【背景技术】
[0002]现有半导体集成电路制造技术中，随着半导体集成电路技术的发展，集成度越来越高，电路规模越来越大，电路中单元器件尺寸越来越小，对各半导体工艺设备提出了更高的要求。随着芯片生产工艺发展对低能大束流的离子注入设备需求旺盛，45nm低能大束流离子注入机在IC工艺中应用非常广泛，已成为离子注入关键工艺设备。
[0003]宽带离子源产生高密度等离子体，由引出系统引出具有一定宽度尺寸的宽带离子束，然后宽带离子束进入分析磁铁，宽带束受分析磁场约束发生偏转，宽带离子束在分析磁场垂直和水平分量的作用下，实现垂直和水平双聚焦，水平焦点位于分析光栏处，垂直方向聚焦主要控制束流在垂直方向的高度，减少传输损失；进入分析磁场的离子束中符合分析磁铁分选参数的离子在分析光栏处汇聚成焦斑，能够顺利通过分析光栏，其它离子被散射到真空腔或被光栏所遮挡，不能进入分析光栏后的空间，完成对离子源引出束流的分选；在分析磁铁出口和分析光栏之间设置的水平聚焦透镜和垂直聚焦透镜分别调节分析后束流的水平和垂直聚焦状态，提高分析后束流的传输效率，并更好地适应后续光路的传输，因此，离子垂直聚焦装置是低能大束流离子注入机必不可少的关键装置。

【发明内容】

[0004]针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种离子束垂直聚焦装置，该装置可以调节经过分析器分析后束流的垂直聚焦状态，保证在不同束流状态下的分析精度和束流的传输效率。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
一种离子束垂直聚焦装置，包括具有透镜腔体的壳体，以及装在壳体上的盖板；所述盖板上装有冷却液接头和电器接头；其结构特点是，所述壳体的透镜腔体内装有至少一对用于产生对称磁场对离子束进行垂直聚焦的磁铁，每对磁铁之间形成用于通过离子束的扇形的束流通道，该束流通道左右两侧壁与相应侧的磁铁产生的磁力线垂直；所述磁铁竖向布置，所述束流通道横向布置；所述束流通道与磁铁之间设有防止金属污染透镜腔体的石墨防护板。
[0006]以下为本发明的进一步改进的技术方案:
优选地，所述包括磁芯，绕装在磁芯上的线包，以及装在磁芯侧面上的第一磁片和第二磁片；所述线包与所述电器接头电连接。
[0007]进一步地，所述磁芯侧面开有磁极槽，所述第一磁片和第二磁片固定安装在所述磁极槽内。所述磁芯及磁片优选采用DT4材质。[0008]作为一种具体的结构形式，所述石墨防护板包括用于固定在壳体上的固定挡板，以及与所述固定挡板固定相连的上下衬板和左右衬板；所述上下衬板和左右衬板包绕所述束流通道形成扇形通道。
[0009]为了更好地对磁铁进行冷却，所述磁芯内开有与所述冷却液接头连通的冷却液通道。
[0010]所述盖板上装有手柄；在壳体的端部装有便于安装离子束垂直聚焦装置的导向滑座。为了方便安装拆卸本发明的装置，所述导向滑座内装有直线轴承，将一光杆穿过导向滑座，拆卸紧固件后，即可推动或拉出本发明的装置。
[0011]所述磁铁通过定外销固定在壳体内壁上。
[0012]进一步地，所述束流通道左右两侧壁之间的夹角为14°?18°，且束流通道的出口宽度为62-72mm，该束流通道的进口宽度为23?33mm。
[0013]根据本发明的实施例，所述壳体的透镜腔体内装有两个用于产生对称磁场对离子束进行垂直聚焦的磁铁。
[0014]以下对本发明作进一步的描述:
与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1)、本装置整体结构上紧凑，便于安装拆卸；
2)、用变绕线方向的磁极代替同绕线方向磁极产生磁场，使离子束聚焦状态更灵活调
节;
3)、装置通过调节磁极线圈的电流控制焦距，使得焦距可根据离子注入光束传输要求调整；
4)、装置设计有冷却管路，可以延长离子束聚焦透镜寿命。
[0015]5)、有石墨防护板,防止金属污染。
[0016]
【专利附图】

【附图说明】
[0017]以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是本发明的磁铁结构示意图；
图3是本发明的石墨防护板结构示意图；
图4是图1的纵向剖面图；
图5是图1的水平剖面图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图的具体实施例对本发明作进一步介绍，应该理解，这些描述都是说明性的，本发明不限于此。本发明的范围仅由所附权利要求的范围所限定。
[0020]一种离子束垂直聚焦的装置，主要用于低能大束流离子注入环节中的离子垂直聚焦；该装置包括具有透镜腔体的壳体1，盖板2，手柄3，电器接头4，管路水接头5，安装座6，导向滑座7，上盖板8，石墨防护板9，磁铁10，磁铁定位销12;其中壳体I内放置磁铁10，中间有扇形束流通道11，离子束从其中通过，所述束流通道11左右两侧壁之间的夹角为16°，且束流通道11的出口宽度为67mm，该束流通道11的进口宽度为28mm。磁铁10通电后产生对称磁场对离子垂直聚焦；石墨防护板9可以保护腔体内壁，防止金属污染。管路水接头5负责与总冷却管路连接；电器接头4负责连接电源。
[0021]其中所述具有透镜腔体的壳体I上安装有2个导向滑座7，导向滑座7内各有2个直线轴承，通过光杆插入直线轴承内以辅助安装拆卸本装置。
[0022]其中磁铁10由磁芯、磁片101、磁片102，线包103组成，磁芯100及磁片采用DT4材质，具有良好的导磁效果，使产生的垂直聚焦磁场保持较高的分辨能力，同时光路依然保持较高的传输效率磁极两侧开槽，磁片101、磁片102安装固定在磁极槽内，线包按特定方向缠绕在磁片之间，连接方式见附图2。
[0023]用磁铁定位销12及上盖板8将其固定,手柄3、导向滑座6固定在壳体I上,壳体I上有螺纹孔用来安装石墨防护板9 ;磁铁10的装配方式见附图1，其中磁芯两侧开槽固定磁片和线包，磁极两端由定位销固定，因为本装置要在真空环境下工作相关地方需要安装密封圈。
[0024]其中石墨防护板9由左右衬板91、上下衬板92，石墨固定挡板90组成，防护板9的右衬板与具有透镜腔体的壳体I通过螺钉连接固定，具体连接方式见附图3。
[0025]本发明的特定实施例已对本发明专利的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明专利精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
【权利要求】
1.一种离子束垂直聚焦装置，包括具有透镜腔体的壳体(I)，以及装在壳体(I)上的盖板(2);所述盖板(2)上装有冷却液接头(5)和电器接头(4);其特征是，所述壳体(I)的透镜腔体内装有至少一对用于产生对称磁场对离子束进行垂直聚焦的磁铁(10)，每对磁铁之间形成用于通过离子束的扇形的束流通道(11)，该束流通道(11)左右两侧壁与相应侧的磁铁(10)产生的磁力线垂直；所述磁铁(10)竖向布置，所述束流通道(11)横向布置；所述束流通道(11)与磁铁之间设有防止金属污染透镜腔体的石墨防护板(9)。
2.根据权利要求1所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述包括磁芯(100)，绕装在磁芯(100)上的线包(103)，以及装在磁芯(100)侧面上的第一磁片(101)和第二磁片(102);所述线包(103)与所述电器接头(4)电连接。
3.根据权利要求2所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述磁芯(100)侧面开有磁极槽，所述第一磁片(101)和第二磁片(102)固定安装在所述磁极槽内。
4.根据权利要求1所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述石墨防护板(9)包括用于固定在壳体(I)上的固定挡板(90)，以及与所述固定挡板(90)固定相连的上下衬板(92 )和左右衬板(91);所述上下衬板(92 )和左右衬板(91)包绕所述束流通道(11)形成扇形通道。
5.根据权利要求1所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述磁芯(100)内开有与所述冷却液接头(5)连通的冷却液通道。
6.根据权利要求1所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述盖板(2)上装有手柄(3);在壳体(I)的端部装有便于安装离子束垂直聚焦装置的导向滑座(7)。
7.根据权利要求6所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述导向滑座(7)内装有直线轴承。
8.根据权利要求1所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述磁铁(I)通过定外销(12)固定在壳体(I)内壁上。
9.根据权利要求1所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述束流通道(11)左右两侧壁之间的夹角为14°?18°，且束流通道(11)的出口宽度为67?72mm，该束流通道(11)的进口宽度为23?33_。
10.根据权利要求1所述的离子束垂直聚焦装置，其特征在于，所述壳体(I)的透镜腔体内装有两个用于产生对称磁场对离子束进行垂直聚焦的磁铁(10)。
【文档编号】H01J37/21GK104037044SQ201410324394
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】张进学 申请人:北京中科信电子装备有限公司