CN102446690B - 一种机械式离子束均匀性校正器 - Google Patents

Abstract

一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔，小光栏片，调节杆，真空动密封模块，调节传动模块，调节电机，上光栏链，下光栏链。所述的真空腔上下面开排孔，安装真空动密封模块；所述的小光栏片首尾相连，分别组合成上光栏链和下光栏链，并在连接处同调节杆的一端相连；所述的真空动密封模块安装在真空腔上，中间可穿过调节杆，并密封真空；所述的调节传动模块一端连接调节杆，另一端连接调节电机，将电机转动转变为调节杆的轴向滑动；所述的上光栏链和下光栏链由多个小光栏片首尾相连组成，并在每个连接处与一根调节杆连接，通过调节杆的轴向移动，调节相应连接点处上光栏链和下光栏链之间的距离，改变离子束的通过率，实现离子束在光栏链范围内的均匀性校正。

Description

一种机械式离子束均匀性校正器

所属领域

本发明涉及一种机械式离子束均匀性校正器，应用到半导体器件生产设备的离子注入机，属于半导体器件制造领域。

技术背景

随着半导体技术的发展，低能离子注入机带状束传输技术成为非常成功的技术，但也带来了挑战，目前先进的离子注入工艺不但要求注入剂量的均匀性，同时对注入角度的一致性也有很高的要求，因此要求带状束在硅片范围内具有很高的束流均匀性，同时具有较高的束角度一致性，但是由于带状束的传输特点，在同时实现以上两个技术指标难度非常高。目前主流的技术是通过多次磁偏转调节，来同时调节带状束的束流均匀性和角度一致性，但在实际应用中不能达到比较理想的状态，且调节难度大。本专利发明的机械式离子束均匀性校正器，可实现在不影响带状束角度特性的情况下，对束流的均匀性进行一定范围的调节，以达到束流均匀性和角度一致性的独立调节，降低束流调节难度。

发明内容

本发明针对带状离子束的束流调节过程中遇到的难题，在通过已有的光路调节单元，调节束角度一致性和束均匀一致性时，由于各个调节相互影响，不能将带状束状态调整到比较理想的状态：角度一致性和束流均匀性都达到高的技术指标，发明一种纯机械式的束流均匀性校正器，采用多个小光栏片首尾连接组合成的光栏链结构，再通过对光栏链各个连接点的调节，改变上下光栏链的形状，从而改变均匀性校正器在水平方向内不同位置的开口度，进一步改变离子束通过均匀性校正器后的束流均匀性分布，起到校正均匀性的作用。

本发明通过以下技术方案实现_：

一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔1，小光栏片2，调节杆3，真空动密封模块4，调节传动模块5，调节电机6，上光栏链7，下光栏链8。所述的真空腔1,上下面开排孔，安装真空动密封模块4；所述的小光栏片2首尾相连，分别组合成上光栏链7和下光栏链8，并在连接处同调节杆3的一端相连；所述的调节杆3穿过安装在真空腔1上的真空动密封模块4，外面一端连接调节传动模块5，里面一端连接上光栏链7或下光栏链8的首位连接处，起到支撑作用；所述的真空动密封模块4安装在真空腔1上，中间可穿过调节杆3，并密封真空；所述的调节传动模块5一端连接调节杆3，另一端连接调节电机6，将调节电机6的转动转变为调节杆3的轴向滑动；所述的上光栏链(7)和下光栏链8由多个小光栏片2首尾相连组成，并在每个连接处与一根调节杆3连接。

一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：通过调节杆3的轴向移动，调节相应连接点处上光栏链7和下光栏链8之间的距离，改变离子束9的通过率，实现离子束9在上光栏链7和下光栏链8范围内的均匀性校正。

一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：上光栏链7和下光栏链8由多个小光栏片3首尾相连组成，连接处可活动调节，上光栏链7和下光栏链8对称布局在离子束9的上下两侧，上光栏链7和下光栏链8之间的距离可通过多个连接点处的调节杆3的轴向移动调节。

一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：分别连接上光栏链7和下光栏链8的调节杆3的位置，可在水平方向错开一定距离，使上光栏链7和下光栏链8的调节点在离子束9的水平位置互相错开，提高均匀性校正精度。

一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：组合上光栏链7和下光栏链8的小光栏片2的数量不限定，为提高调节精度，可增加每个光栏链7和下光栏链8中的小光栏片2的数量，相应增加调节杆3、真空动密封模块4，调节传动模块5，调节电机6的数量。

本发明很好地解决带状离子束同时进行均匀性校正和角度校正问题，并且具有如下技术效果：

1.通过应用本发明，降低了离子束流调节难度的，提高了离子注入机的工作率；

2丨本发明不仅可应用到带状离子束的均匀性校正中，也可以推广应用到其类型离子束，例如扫描离子束的均匀性校正中。

附图说明

附图说明本发明的具体实施方式。在图中，相同的附图标记表示相同的部件。〔0015〕图1是本发明的实施方式的示意图，上光栏链和下光栏链可通过调节电机调节在垂直方向的位置，进而改变各调节点处上光栏链和下光栏链相对边缘之间的距离，调节相应点的离子束通过率。

具体实施方式：

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。

本发明的一种实施方式如图1中所示。

图1中示出了本发明的一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔1，小光栏片2，调节杆3，真空动密封模块4，调节传动模块5，调节电机6，上光栏链7，下光栏链8。

所述的真空腔1上下面开排孔，安装真空动密封模块4，可采用铝合金或其它金属加工制造，一般要求真空密封性能好。

所述的小光栏片2首尾相连，分别组合成上光栏链7和下光栏链8，并在连接处同调节杆3的一端相连，可采用高纯石墨材料制作，一般从使用寿命和降低污染产生出发选用材料，也可表面进行特殊工艺处理，提供使用性能。

所述的调节杆3穿过安装在真空腔1上的真空动密封模块4，外面一端连接调节传动模块5，里面一端连接上光栏链7或下光栏链8的首位连接处，起到支撑作用，可采用不锈钢材料制作，考虑需要和真空动密封模块4配合实现真空密封，一般要求表面具有较高的粗糙度要求。

所述的真空动密封模块4安装在真空腔1上，中间可穿过调节杆3，并密封真空，可采用多种方式实现真空密封，如波纹管式、差分抽气式等，要求密封性能越高越好，但同样要考虑调节杆3的运动灵活性。

所述的调节传动模块5一端连接调节杆3，另一端连接调节电机6，将调节电机6的转动转变为调节杆3的轴向滑动，可采用各种将转动转化为直线运动的传动机构，如丝杆丝母传动、齿轮齿条传动、偏心摆杆等，一般要求传动相对精密、可靠。

所述的上光栏链7和下光栏链8由多个小光栏片2首尾相连组成，并在每个连接处与一根调节杆3连接，组成上光栏链7和下光栏链8的小光栏片2的数量越多，调节的精度越高，一般应根据实际的离子束均匀性校正精度要求来设计数量。

本发明的特定实施例已对本发明的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，或者惯用手段的直接替换，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (6)

1.一种机械式离子束均匀性校正器，包括：真空腔(1)，小光栏片(2)，调节杆(3)，真空动密封模块(4)，调节传动模块(5)，调节电机(6)，上光栏链(7)，下光栏链(8)；所述的真空腔(1)上面与下面均开排孔，安装真空动密封模块(4)；所述的小光栏片(2)首尾相连，分别组合成上光栏链(7)和下光栏链(8)，并在连接处同调节杆(3)的一端相连；所述的真空动密封模块(4)安装在真空腔(1)上，中间可穿过调节杆(3)，并密封真空；所述的调节传动模块(5)一端连接调节杆(3)，另一端连接调节电机(6)，将调节电机(6)的转动转变为调节杆(3)的轴向滑动。

2.如权利要求1所述的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：通过调节杆(3)的轴向移动，调节相应连接点处上光栏链(7)和下光栏链(8)之间的距离，改变离子束(9)的通过率，实现离子束(9)在上光栏链(7)和下光栏链(8)范围内的均匀性校正。

3.如权利要求1所述的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：上光栏链(7)和下光栏链(8)由多个小光栏片(3)首尾相连组成，连接处可活动调节，上光栏链(7)和下光栏链(8)对称布局在离子束(9)的上下两侧，上光栏链(7)和下光栏链(8)之间的距离可通过多个连接点处的调节杆(3)的轴向移动调节。

4.如权利要求1所述的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：分别连接上光栏链(7)和下光栏链(8)的调节杆(3)的位置，可在水平方向错开一定距离，使上光栏链(7)和下光栏链(8)的调节点在离子束(9)的水平位置互相错开，提高均匀性校正精度。

5.如权利要求1所述的一种机械式离子束均匀性校正器，其特征在于：组合上光栏链(7)和下光栏链(8)的小光栏片(2)的数量不限定，为提高调节精度，可增加每个光栏链(7)和下光栏链(8)中的小光栏片(2)的数量，相应增加调节杆(3)、真空动密封模块(4)，调节传动模块(5)，调节电机(6)的数量。

6.一种离子注入机，其特征是，它为使用前述权利要求1-5中任一项的机械式离子束均匀性校正器的离子注入机。