改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构的制作方法

1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构。


背景技术：

2.离子注入机是半导体行业中十分重要的设备，在生产过程中，颗粒的多少是注入性能以及最终产品良率的一项重要影响因素。石墨板是离子注入机台中常见的一种材料，用于防止束流打到金属材料上产生二次电子。而对于现有石墨板，表面比较平整，束流打到上面，会导致石墨板表面颗粒向四周扩散，进而影响工艺腔的作业环境。
3.现有技术中通常采用以下方法减小颗粒对注入中束流的影响：
4.(1)提升石墨板材质，采用束流打在石墨板上不易产生粉尘的耐用石墨板，成本较高，研发周期较长，石墨是种消耗品，要在机台维护中定期更换。
5.(2)在束流进入工艺腔前加一个偏转磁场，进而将束流中多余的颗粒筛选掉，这种设及机台改造较大。
6.(3)将机台中带有石墨板的组件设计在工艺腔外面，减少腔体中因束流打到石墨板而产生的颗粒，这种设及机台改造较大。
7.为解决上述问题，需要提出一种新型的改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构。


技术实现要素：

8.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构，用于解决现有技术中挡板是用于离子注入机台中防止束流打到金属材料上产生二次电子，通常挡板为石墨板，表面比较平整，束流打到上面，会导致挡板表面颗粒向四周扩散，进而影响工艺腔的作业环境的问题。
9.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构，包括：
10.真空腔，所述真空腔为所述离子注入机的离子束腔体；所述离子束腔体的各组成部分的管壁设有第一挡板；所述第一挡板用于防止离子束撞击到金属材料上产生二次电子；
11.所述离子注入机采用下沉式结构，所述离子束产生的污染颗粒会在所述离子束腔体中产生堆积；
12.所述第一挡板上形成有多个导流结构，所述导流结构用于所述离子束撞击所述第一挡板及其上的导流结构后向所述离子束腔体的下方移动产生堆积。
13.优选地，所述第一挡板的材料为石墨。
14.优选地，所述导流结构为第二挡板，所述第二挡板的一端依次固定连接在所述第一挡板上，所述第一挡板的另一端向下延伸，使得所述第一挡板的下表面与所述第一挡板间形成导流弧面。
15.优选地，所述第二挡板的材料为石墨。
16.优选地，所述第一、二挡板间的夹角为45度至75度。
17.优选地，所述第二挡板依次等间距分布在所述第一挡板上。
18.优选地，所述导流结构为设于所述第一挡板上的多个凹槽。
19.优选地，所述凹槽横截面的形状为三角形，且所述凹槽靠近所述离子束腔体的一侧的倾斜角度大于相对于远离所述离子束腔体的一侧倾斜角度。
20.优选地，所述离子束腔体的组成部分包括：质量分析器、加速器、聚焦装置、偏束器和扫描器中的一个或多个。
21.优选地，所述离子注入机还包括离子源腔体和工艺注入腔体；所述离子束腔体的第一侧连接所述离子源腔体，所述离子束腔体的第二侧连接所述工艺注入腔体。
22.如上所述，本发明的改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构，具有以下有益效果：
23.本发明通过改变挡板的结构，离子束流打到上面，颗粒向能够向下方运动，减少注入过程中颗粒带来的影响，提升颗粒监控稳定性。
附图说明
24.图1显示为本发明实施例一的导流结构示意图；
25.图2显示为本发明实施例二的导流结构示意图；
26.图3显示为本发明的a处的结构放大示意图。
具体实施方式
27.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
28.实施例一
29.本发明提供一种改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构，包括：
30.真空腔，所述真空腔为所述离子注入机的离子束腔体；所述离子束腔体的各组成部分的管壁设有第一挡板101；所述第一挡板101第一挡板101用于防止离子束103撞击到金属材料上产生二次电子，其第一挡板101的形状可为圆形、矩形等形状，现有技术中的挡板表面为较为平整的结构，离子束103撞击到表面平坦的挡板上时，其离子颗粒会向各个方向逸散，影响离子束103以及离子颗粒的监测；
31.在本发明的实施方式中，所述第一挡板101的材料为石墨。
32.在本发明的实施方式中，所述第二挡板102的材料为石墨。
33.在本发明的实施方式中，所述离子束腔体的组成部分包括：质量分析器、加速器、聚焦装置、偏束器和扫描器中的一个或多个。
34.在本发明的实施方式中，所述离子注入机还包括离子源腔体和工艺注入腔体；所述离子束腔体的第一侧连接所述离子源腔体，所述离子束腔体的第二侧连接所述工艺注入腔体。
35.所述离子注入机采用下沉式结构，所述离子束103产生的污染颗粒会在所述离子
束腔体中产生堆积；
36.所述第一挡板101上形成有多个导流结构，所述导流结构用于所述离子束103撞击所述第一挡板101及其上的导流结构后向所述离子束腔体的下方移动产生堆积，即仅需通过将第一挡板101改造为表面为非平坦的结构，进而改变离子颗粒的移动方向，使得离子颗粒向下方移动，相对于现有技术中的方法对于离子注入机台的改动较小。
37.实施例二
38.本发明提供一种改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构，包括：
39.真空腔，所述真空腔为所述离子注入机的离子束腔体；所述离子束腔体的各组成部分的管壁设有第一挡板101；所述第一挡板101第一挡板101用于防止离子束103撞击到金属材料上产生二次电子，其第一挡板101的形状可为圆形、矩形等形状，现有技术中的挡板表面为较为平整的结构，离子束103撞击到表面平坦的挡板上时，其离子颗粒会向各个方向逸散，影响离子束103以及离子颗粒的监测；
40.在本发明的实施方式中，所述第一挡板101的材料为石墨。
41.在本发明的实施方式中，所述第二挡板102的材料为石墨、石英或陶瓷。
42.在本发明的实施方式中，所述离子束腔体的组成部分包括：质量分析器、加速器、聚焦装置、偏束器和扫描器中的一个或多个。
43.在本发明的实施方式中，请参阅图1，所述离子注入机还包括离子源腔体和工艺注入腔体；所述离子束腔体的第一侧连接所述离子源腔体，所述离子束腔体的第二侧连接所述工艺注入腔体。
44.所述离子注入机采用下沉式结构，所述离子束103产生的污染颗粒会在所述离子束腔体中产生堆积；
45.所述第一挡板101上形成有多个导流结构，所述导流结构用于所述离子束103撞击所述第一挡板101及其上的导流结构后向所述离子束腔体的下方移动产生堆积。
46.在本发明的实施方式中，所述导流结构为第二挡板102，所述第二挡板102的一端依次固定连接在所述第一挡板101上，所述第一挡板101的另一端向下延伸，使得所述第一挡板101的下表面与所述第一挡板101间形成导流弧面。
47.在本发明的实施方式中，所述第二挡板102的材料为石墨、石英或陶瓷。
48.在本发明的实施方式中，所述第一、二挡板间的夹角∠1为45度至75度。
49.在本发明的实施方式中，所述第二挡板102依次等间距分布在所述第一挡板101上。
50.实施例三
51.本发明提供一种改善离子注入机工艺腔颗粒的挡板结构，包括：
52.真空腔，所述真空腔为所述离子注入机的离子束腔体；所述离子束腔体的各组成部分的管壁设有第一挡板101；所述第一挡板101第一挡板101用于防止离子束103撞击到金属材料上产生二次电子，其第一挡板101的形状可为圆形、矩形等形状，现有技术中的挡板表面为较为平整的结构，离子束103撞击到表面平坦的挡板上时，其离子颗粒会向各个方向逸散，影响离子束103以及离子颗粒的监测；
53.在本发明的实施方式中，所述第一挡板101的材料为石墨。
54.在本发明的实施方式中，所述第二挡板102的材料为石墨。
55.在本发明的实施方式中，所述离子束腔体的组成部分包括：质量分析器、加速器、聚焦装置、偏束器和扫描器中的一个或多个。
56.在本发明的实施方式中，所述离子注入机还包括离子源腔体和工艺注入腔体；所述离子束腔体的第一侧连接所述离子源腔体，所述离子束腔体的第二侧连接所述工艺注入腔体。
57.所述离子注入机采用下沉式结构，所述离子束103产生的污染颗粒会在所述离子束腔体中产生堆积；
58.所述第一挡板101上形成有多个导流结构，所述导流结构用于所述离子束103撞击所述第一挡板101及其上的导流结构后向所述离子束腔体的下方移动产生堆积。
59.在本发明的实施方式中，请参阅2，所述导流结构为设于所述第一挡板101上的多个凹槽，其凹槽可为等间距分布。
60.在本发明的实施方式中，请参阅图3，所述凹槽横截面的形状为三角形，且所述凹槽靠近所述离子束腔体的一侧的倾斜角度大于相对于远离所述离子束腔体的一侧倾斜角度，即∠3大于∠2，在离子束103撞击到凹槽上时，离子能够向下方移动。
61.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
62.综上所述，本发明通过改变挡板的结构，离子束103流打到上面，颗粒向能够向下方运动，减少注入过程中颗粒带来的影响，提升颗粒监控稳定性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
63.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。