一种广泛适用的斑点束平行透镜设计方法与流程

本发明涉及斑点束平行透镜磁铁的设计，涉及离子注入机，属于半导体装备制造领域。

背景技术：

在半导体装备制造领域，特别是离子注入机，要求斑点束流到达末端靶室区域时，要保证束流有足够的平行度及宽度。束流平行度对半导体芯片的制作工艺有很大影响，束流平行度越好，所制作的半导体芯片质量越高。另外，随着晶圆尺寸的增大，进行注入工艺时对束流宽度也有一定的要求，即束流宽度要大于晶圆直径，并保证要有足够的余量。

技术实现要素：

本发明涉及一种广泛适用的斑点束平行透镜磁铁设计方法。该发明应用于离子注入机平行透镜磁铁的设计。

本发明通过以下技术方案实现：

1、给出平行透镜的入口焦点位置O，该点即为斑点束的发射(或扫描)原点。

2、给出束线中心轨迹上入口焦点与平行透镜入口距离L及要求的束线扫描角度θ，由此可得出描述平行透镜入口边界的联立方程组：

3、给出束线在平行透镜中的偏转半径R及期望的束流偏转角度Θ及入口参量L、θ，可得到描述平行透镜出口边界的联立方程组：

[x-Lcos(θ)-Rsin(θ)]²+[y+Lsin(θ)+Rcos(θ)]²＝R²

4、计算出发射角为θ时，平行透镜出口束流宽度Δ：

5、对于指定的束流偏转角度Θ，若计算出的束流宽度Δ小于期望束流宽度H，则可通过修改R、L、θ来找到一组值(R^*，L^*，θ^*)，使得Δ(R^*，L^*，θ^*)≥H，这里H为平行透镜出口的期望束宽。

本发明具有如下显著优点：

1、完全通过解析公式描述斑点束平行透镜的形状及入口边界方程、出口边界方程，克服了以往通过数值仿真方法来确定平行透镜磁铁形状的缺陷，该发明具有很大的普适性。

2、依靠解析方法求解磁铁的形状及边界，可以找到影响束流平行度及宽度的参数，这样对平行透镜磁铁的设计具有很大的灵活性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明专利的限定。

图1是斑点束平行透镜磁铁边界形状及斑点束线的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为本发明的限定。

如图1所示是斑点束平行透镜磁铁边界形状及斑点束线的俯视图，斑点束平行透镜磁铁设计方法包括：1、平行透镜入口焦点位置O点；2、束线中心轨迹上入口焦点与平行透镜入口距离L；3、束线扫描角度θ；4、束线在平行透镜中的偏转半径R；5、束线出平行透镜期望的偏转角度Θ；6、束线经过平行透镜后的期望束宽Δ；该设计方法的主要思想是，首先确定平行透镜入口焦点位置O点后，给出束线中心轨迹上入口焦点与平行透镜入口距离L及要求的束线扫描角度θ，根据这三个参量可求出平行透镜磁铁的入口边界方程。同样，根据束线在平行透镜中的偏转半径R、束线出平行透镜期望的偏转角度Θ及束线经过平行透镜后的期望束宽Δ，根据这三个参量可求出平行透镜磁铁的出口边界方程。

本发明专利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。