一种隔震装置及半导体设备的制作方法

本技术涉及半导体，尤其是涉及一种隔震装置及半导体设备。

背景技术：

1、近年来，扫描电子显微镜被大量应用于半导体硅片表面高分辨率成像与图像关键尺寸量测，而分子泵为关键尺寸量测设备(cd-sem)、电子束检测设备(eba)、电子束缺陷复查扫描电镜(revaew sem)等电子束设备中的预放样室和样品室提供了洁净的真空环境。由于扫描电镜中电子束的截面小，在样品上的定位精度很高，而扫描电镜极容易受到温度、湿度、排气、震动/噪声、磁场和接地等外部环境因素的影响，这就会干扰电子束的正常运动轨迹，使图像漂移、抖动、变形或扭曲，严重影响扫描电镜的成像与分析结果。因此，需要对分子泵施加各种方法来降低甚至是隔绝外部环境因素的干扰。

2、常规的分子泵隔震方法通常采用裹有橡胶填充物的不锈钢波纹管以实现对分子泵的隔震。这种方法虽然能抑制分子泵自身正常运行产生的震动，但当真空系统气压产生较大幅度变化时分子泵带来的异常震动却无法进行有效抑制，同时，震动会极大的影响分子泵与样品室之间密封性能。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本技术提供了一种隔振装置及半导体设备，以解决现有的隔震方法无法抑制分子泵大幅度震动的技术问题。

2、本发明第一方面提供了一种隔震装置，用于将分子泵连接在样品室上，隔震装置包括弹性管件；弹性管件包括弹性部，弹性部包括多个凸部和多个凹部，每个凹部位于相邻两个凸部之间，凸部的直径大于凹部的直径；多个凹部包括第一凹部和第二凹部，第一凹部的直径小于第二凹部的直径。

3、在该方案中，由于弹性管件的凸部的直径大于凹部的直径，而凹部又进一步被设置成存在尺寸差异的第一凹部和第二凹部，并使得第一凹部的直径小于第二凹部的直径，此时第一凹部与其相邻的凸部围成的弹性变形空间必然大于第二凹部与其相邻的凸部围成的弹性变形空间，由此提升了整个弹性部的弹性变形空间，从而提升了弹性管件的整体弹性。当分子泵产生大幅度震动时，通过将直径不同的第一凹部和第二凹部结合使用，能够使得分子泵所产生的震动能够更好的在弹性管件上传递，并使得震动能在弹性管件的各个部位上分担，从而提升了整个隔震装置的隔震性能，实现对分子泵产生的大幅度震动的抑制效果，进而保证了分子泵与样品室之间密封性能。

4、在本发明的进一步方案中，弹性部包括第一波纹区、第二波纹区和第三波纹区，第二波纹区和第三波纹区在轴向上分布在第一波纹区的两侧；第一凹部设置于第一波纹区；第二凹部在数量上为多个，多个第二凹部分布在第二波纹区和第三波纹区。

5、在该方案中，将弹性部设置成轴向上依次分布的第二波纹区、第一波纹区以及第三波纹区，在第二波纹区和第三波纹区设置直径大的第二凹部，能够使得第二波纹区和第三波纹区的刚度提升，在第一波纹区设置直径小的第一凹部，可以使得第一波纹区的弹性提升；通过第二波纹区、第一波纹区以及第三波纹区相互配合能够提升整个弹性管件的隔震性能。

6、在本发明的进一步方案中，第一波纹区中的第一凹部在数量上为多个，相邻两个第一凹部由对应一个凸部连接。在该方案中，通过使第一波纹区上的凸部与多个第一凹部间隔设置能够提升在弹性管件的伸缩性能的同时保证第一波纹区的刚度，从而有效提升整个弹性关键的隔震性能。

7、在本发明的进一步方案中，多个凸部的直径自第一凹部朝向第二凹部的方向渐增设置。

8、在该方案中，通过使得多个凸部的直径渐增设置，因而弹性管件中间处凸部的直径最小，能够为整个弹性管件提供需求的弹性，进而提升分子泵与样品室之间连接的密封性，两端的凸部相对较大，因此该处的凸部刚度更高，能够保证弹性管件的整体强度，从而有效的提升整个弹性管件的隔震性能。

9、在本发明的进一步方案中，弹性管件还包括第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部在轴向上连接于弹性部的两端；第一连接部用于连接于分子泵，第二连接部用于连接于样品室。

10、在该方案中，通过设置第一连接部与第二连接部，使得整个弹性管件能够更好的连接分子泵与样品室，同时弹性管件上的第一波纹区上的凸部以及第一凹部由于直径小，弹性好，能使得第一连接部与第二连接部始终分别压在分子泵与样品室上，从而能够提升分子泵与样品室之间的密封性能；由于第二波纹区与第三波纹区中第二凹部的直径相对较大，刚性好，从而可以提升弹性管件与分子泵以及样品室之间连接的稳定性。

11、在本发明的进一步方案中，隔震装置还包括缓冲管，缓冲管设置于弹性管件内；第一凹部抵接于缓冲管，第二凹部和凸部与缓冲管间隔设置。

12、在该方案中，由于第一凹部的直径小于第二凹部，因此第一凹部的刚度相对较小，通过在弹性管件内设置缓冲管，并使得弹性管件的第一凹部与缓冲管抵接，可以有效的提升第一凹部的刚度。

13、在本发明的进一步方案中，缓冲管包括管体部和限位部；管体部设置于弹性管件内并延伸至样品室内，限位部连接于管体部并在周向上突出于管体部，且限位部的至少部分在轴向上抵接在弹性部与分子泵之间。

14、在该方案中，由于限位部轴向上抵接于弹性部与分子泵之间，因此限位部与分子泵在水平方向上相对固定，同时管体部连接弹性管件并延伸至样品室内，因而缓冲管可以限制分子泵在水平方向的位移，避免分子泵过度震动；同时，由于缓冲管连接于弹性管件上的第一凹部，此时分子泵的震动也会传递至缓冲管上，由缓冲管为弹性管件缓冲一部分震动，从而有效的提升了整个隔震装置的缓冲性能。

15、在本发明的进一步方案中，隔震装置还包括加热组件，加热组件用于对弹性管件进行加热。

16、在本发明的进一步方案中，加热组件包括：加热件，环绕弹性管件设置；以及电源与控制器，与加热件电连接。

17、在该方案中，通过在隔震装置上增加加热组件，能够对弹性管件以及自弹性管件经过的气体的解吸率和扩散率，环绕设置的加热件能够有效的提升加热效率，进而加速样品室抽真空的目的。

18、在本发明的进一步方案中，加热件包括：多个第一加热段，分别卡入弹性管件上的对应凹部内；以及多个第二加热段，分别连接对应的相邻两个第一加热段并贴附于对应的凸部。

19、在该方案中，通过设置多个第一加热段，并将第一加热段卡入弹性管件上对应的凹部内，卡入凹部内的第一加热段相对而言距离弹性管件的中心轴更近，因此能够更为有效的加热弹性管件内流经的气体，第二加热段主要用于连接相邻的第一加热段，但同时又能起到一定的加热效果。

20、本发明第二发明提供了一种半导体设备，包括分子泵、样品室以及本发明第一方面提供的隔震装置；隔震装置的弹性管件在轴向上设置于分子泵与样品室之间并连接于分子泵与样品室。

21、本发明第三方面提供了一种制造方法，用于制造本发明第一方面提供的隔震装置，包括以下步骤：将第一管状毛坯件的底端放置于金属球体上，并在第一管状毛坯件外套接与第一凹部形状相同的模具，通过对第一管状毛坯件冲压以形成缓冲管；将第二管状毛坯件套接在与弹性管件内腔结构相同的模具上，通过与弹性管件形状相同的辊轮对第二管状毛坯件辊压以形成弹性管件；将弹性管件套接在缓冲管上以形成分子泵隔震动装置。

22、综上所述，本技术提供的隔震装置及半导体设备至少具有以下有益效果：

23、在本发明的隔震装置中，弹性管件的凸部的直径大于凹部的直径，而凹部又进一步被设置成存在尺寸差异的第一凹部和第二凹部，并使得第一凹部的直径小于第二凹部的直径，此时第一凹部与其相邻的凸部围成的弹性变形空间必然大于第二凹部与其相邻的凸部围成的弹性变形空间，由此提升了整个弹性部的弹性变形空间，从而提升了弹性管件的整体弹性。当分子泵产生大幅度震动时，通过将直径不同的第一凹部和第二凹部结合使用，能够使得分子泵所产生的震动能够更好的在弹性管件上传递，并使得震动能在弹性管件的各个部位上分担，从而提升了整个隔震装置的隔震性能，实现对分子泵产生的大幅度震动的抑制效果，进而保证了分子泵与样品室之间密封性能。