CN103837059A

CN103837059A - 离子源电弧狭缝的校正工具及方法

Info

Publication number: CN103837059A
Application number: CN201210470509.3A
Authority: CN
Inventors: 毕金亮
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明涉及一种离子源电弧狭缝的校正工具及方法，通过将测试工具的测试端在盖板的狭缝上划过去：如果测试端能够插入到狭缝上的任意一点中的，则狭缝的宽度超过临界值，盖板不能继续使用；如果测试端不能够插入到狭缝中的，盖板能够继续使用。本发明能够方便对盖板狭缝宽度尺寸进行检测，从而清楚地定义了盖板允许使用的范围，避免人为手动使用游标卡尺测量产生的误差，造成不必要的损失，因此可以避免产生过多的X射线；降低束流调谐失败率，以提高机台的正常运行时间。

Description

离子源电弧狭缝的校正工具及方法

技术领域

本发明涉及一种校正工具及其校正方法，特别涉及一种中电流离子注入机中用于校正离子源电弧狭缝尺寸的工具及方法。

背景技术

进行离子植入的基本原理就是把气体或固体源的原子离子化，然后对离子进行选择，把所需的离子进行加速，达到所需的能量，注入到硅片中的过程。离子源就是用电子撞击气体分子，得到我们所需要的离子的部件。

如图1所示，离子源包括起弧室10（Arc chamber）和引出电极20（Extraction electrode ）。其中，起弧室10是利用灯丝加热，放出电子，然后使电子撞击通入的气体分子，得到离子。离子产生以后，通过在起弧室10上加40kv的正电压，在引出电极20上接地，形成加速电压（V_Acc），这样正离子就从起弧室10的狭缝31（slit）中被吸出来，获得40kv的能量。如果二次电子打出来，会形成X射线。所述的狭缝31是开设在起弧室10的一个可拆卸的盖板30上，钨钼合金的盖板30位于起弧室10上对着所述引出电极20的表面。随着使用时间的增加，正离子吸出的过程中也会轰击到狭缝31附近的盖板30部分，而使得该狭缝31被不断扩大。如果狭缝31的宽度过大，则可能使得产生的X射线过多，造成束流调谐的失败率增加，并且，容易造成抑制电流过高，而损失保护二极管或者击穿电源。

例如，在NISSIN公司生产的Exceed 2000AH /2300AH型中电流离子注入机中，一个未使用过的新盖板30上狭缝31的宽度为3.0mm，而NISSIN公司建议当使用到狭缝31增大为3.3mm时就需要更换新的盖板30。NISSIN公司没有设置专门的校正工具来测量该狭缝31的尺寸，而是建议使用游标卡尺来测量。但是，由于使用过的盖板30的狭缝31开口并不均匀，若使用游标卡尺来测量的话，在狭缝31上不同的位置可能测得不同的结果，或者若测量时游标卡尺没有与狭缝31垂直，都很容易造成测量结果的偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种在中电流离子注入机中，能够方便校正离子源电弧狭缝的简易工具及方法，来清楚定义盖板上狭缝允许继续使用的宽度尺寸，从而避免因人为手动使用游标卡尺测量的误差而造成的不必要损失。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种离子源电弧狭缝的校正工具，用于对离子源起弧室的盖板上狭缝的宽度尺寸进行校正，所述校正工具设有至少一个测试端，该测试端的直径为设定的校正数值；所述测试端的校正数值，与允许继续使用的盖板上所述狭缝宽度的临界值一致。

优选的，所述校正工具测试端的直径为4.5mm。

优选的，所述校正工具是一个圆柱体。

本发明的另一个技术方案是提供一种离子源电弧狭缝的校正方法，使用所述的校正工具对离子源起弧室的盖板上狭缝的宽度尺寸进行校正，其特征在于，进行校正时，将所述校正工具的测试端在所述盖板的狭缝上划过去：

如果测试端能够经由狭缝上的任意一点插入到该狭缝中的，说明狭缝上这一点的宽度已经大于等于所述校正工具测试端所设定的校正数值，则狭缝的宽度超过临界值，盖板不能继续使用；

如果测试端不能够插入到狭缝中的，说明狭缝上各点的宽度小于设定的校正数值，则狭缝的宽度没有超过临界值，盖板能够继续使用。

所述校正工具测试端的直径，等于设定的校正数值，也等于允许继续使用的盖板上所述狭缝宽度的临界值。

优选的，所述校正工具测试端的直径为4.5mm。

与现有技术相比，本发明所述离子源电弧狭缝的校正工具及方法，其优点在于：本发明能够方便对盖板狭缝宽度尺寸进行检测，从而清楚地定义了盖板允许使用的范围，避免人为手动使用游标卡尺测量产生的误差，造成不必要的损失，因此可以避免产生过多的X射线；降低束流调谐失败率，以提高机台的正常运行时间。

附图说明

图1是中电流离子注入机中离子源的结构示意图；

图2是起弧室与盖板连接结构的示意图；

图3是盖板的结构示意图；

图4是本发明所述校正工具的结构示意图。

具体实施方式

如图4所示的一个优选实施例中，本发明所述的校正工具40是一个圆柱体，长度L例如是10cm。将该圆柱体的至少一端设为测试端41，并且使所述测试端41的直径为一个设定的校正数值，优选为4.5mm。

在进行校正时，将该圆柱体的测试端41在图3所示盖板30的狭缝31上划过去，如果在任意一点上圆柱体可以插入到所述狭缝31中的，说明狭缝31上这一点的宽度s已经大于等于4.5mm，那么这个盖板30就不能继续使用，需要报废；如果圆柱体不能插入狭缝31中，则盖板30可以继续使用。

本发明所述校正工具40测试端41的直径4.5mm，是通过成本与使用性能的综合考量，并经过实验得出的优选数值。因为，若根据NISSIN公司建议的狭缝31宽度3.3mm，则盖板30只能使用一次，成本太高。通过有限次的实验发现，当狭缝31的宽度s在4.5mm以下时，对中电流离子注入机中离子源的束流调谐不会有任何影响，并且后段的抑制电流很小，在0~0.2mA；但是当狭缝31宽度s超过4.5mm，抑制电流会变得很大，通常在2~10mA。因此，选择4.5mm作为狭缝31宽度的临界值，也作为校正工具40测试端41的直径值，以此来判断盖板30是否可以继续使用。

本发明所述校正工具还可以有一些扩展的结构。例如，在其他的实施例中，可以使用其他长度的圆柱体作为校正工具。或者，可以使校正工具的另一端为手柄，表面设置滚花等方便握持。

或者，还可以使得校正工具的另一端为第二测试端，并且设置该第二测试端的直径为另一个设定的校正数值，例如是建议的3.3mm，则可以使用校正工具的两端分别对一个盖板上狭缝的宽度进行测试，以确定该宽度是否在建议值3.3与最大允许值4.5mm之间的范围内，或者利用校正工具的这两个测试端分别校正不同盖板上的狭缝。

或者，也不限定校正工具整个为圆柱体，在其他部分可以是其他的形状，而只在测试端处设置为具有优选校正数值（4.5mm）的圆柱段；甚至在测试端处也可以不是圆柱体，例如使得校正工具的测试端为长方体，而使得测试端的矩形截面中一边的尺寸为设定的优选校正数值（4.5mm），并且还可以进一步使得该矩形截面中的另一边为建议的校正数值（3.3mm），这样也具有相当于上述两个测试端的校正作用。上述各种扩展结构，可以根据具体的应用需要来实施。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种离子源电弧狭缝的校正工具，用于对离子源起弧室（10）的盖板（30）上狭缝（31）的宽度尺寸进行校正，其特征在于，所述校正工具（40）设有至少一个测试端（41），该测试端（41）的直径为设定的校正数值；所述测试端（41）的校正数值，与允许继续使用的盖板（30）上所述狭缝（31）宽度的临界值一致。

2.如权利要求1所述的校正工具，其特征在于，

所述校正工具（40）测试端（41）的直径为4.5mm。

3.如权利要求1所述的校正工具，其特征在于，

所述校正工具（40）是一个圆柱体。

4.一种离子源电弧狭缝的校正方法，使用权利要求1所述的校正工具（40），对离子源起弧室（10）的盖板（30）上狭缝（31）的宽度尺寸进行校正，其特征在于，进行校正时，将所述校正工具（40）的测试端（41）在所述盖板（30）的狭缝（31）上划过去：

如果测试端（41）能够经由狭缝（30）上的任意一点插入到该狭缝（30）中的，说明狭缝（31）上这一点的宽度（s）已经大于等于所述校正工具（40）测试端（41）所设定的校正数值，则狭缝（31）的宽度超过临界值，盖板（30）不能继续使用；

如果测试端（41）不能够插入到狭缝（31）中的，说明狭缝（31）上各点的宽度（s）小于设定的校正数值，则狭缝（31）的宽度没有超过临界值，盖板（30）能够继续使用。

5.如权利要求4所述的校正方法，其特征在于，

所述校正工具（40）测试端（41）的直径，等于设定的校正数值，也等于允许继续使用的盖板（30）上所述狭缝（31）宽度的临界值。

6.如权利要求5所述的校正方法，其特征在于，

所述校正工具（40）测试端（41）的直径为4.5mm。