CN105895479B - 一种离子束检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离子束检测装置，包括：离子束流检测模块、预过滤光栏模块、支撑板等，所述离子束流检测模块由法拉第杯、驱动轴、真空波纹管、驱动气缸构成，所述离子束流检测模块设计不仅能够对气体元素离子进行检测，同时还能对特种金属离子进行检测，法拉第杯入口处装配有抑制石墨电极，能够有效的阻止外部电子进入法拉第杯内，同时也能够抑制法拉第杯内电子溢出，所述束流检测模块能够准确的检测离子束流。所述预过滤光栏模块由过滤石墨光栏板、移动主轴、差分抽气模块、驱动气缸构成，所述预过滤光栏模块能够对进入法拉第杯的离子进行预过滤，过滤石墨光栏板上设计了两种规格的预过滤缝，能够有效的提高离子进入法拉第杯的离子质量，有效的提高法拉第杯的测量精度，方便离子注入工艺调试。本发明涉及离子注入装置，隶属于半导体制造领域。

Description

一种离子束检测装置
技术领域
本发明涉及半导体器件制造控制系统，特别是一种离子束检测装置。
背景技术
随着集成电路工艺技术的提高，对离子注入设备提出了更高的要求，离子注入元素的种类更多，离子注入设备的应用范围更广，其可应用于各种材料改性、半导体器件制造以及大功率器件如SiC电子器件制造等领域，并要求离子注入设备自动化程度较高，操作简单方便，工作稳定。
现有的离子束检测装置检测精度低，工作稳定性差，运动时真空度低，检测装备成本高等，为解决以上问题，需要一种新型离子束检测装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种离子束检测装置，其既可对硼、磷、氢、氮、氙等气态元素进行检测，又可对镍、钼、锆、金等金属元素进行检测，所述离子束流检测模块主要由预过滤光栏模块、支撑板，其特征在于：离子束流检测模块和预过滤光栏模块装配在支撑板上，其中离子束流检测模块利用直线气缸驱动，并采用真空波纹管保证真空密封性，进而完成法拉第杯的伸缩运动。预过滤光栏模块同样利用直线气缸驱动，并采用差分抽气保证真空密封性，来完成预过滤光栅两型缝的分选。所述离子束检测装置不仅能够对气体元素离子进行检测，同时还能对特种金属离子进行检测。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明结构紧凑，拆装维护方便；工作稳定；成本较低。能够对特种离子进行检测，主轴水冷效果好，离子束检测装置能够保证良好密封性，其具有良好的运动平稳性和密封性，方便后续离子注入工艺调试。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图；
图2为本发明一离子束流检测模块结构示意图；
图3为本发明一实施例预过滤光栏模块结构示意图；
具体实施方式
如图1所示，离子束流检测模块(1)、预过滤光栏模块(2)、支撑板(3)，其特征在于：离子束流检测模块(1)和预过滤光栏模块(2)装配在支撑板(3)上，其中离子束流检测模块利用直线气缸驱动，并采用真空波纹管保证真空密封性，进而完成法拉第杯的伸缩运动。预过滤光栏模块(2)同样利用直线气缸驱动，并采用差分抽气保证真空密封性，来完成预过滤光栅两型缝的分选。所述离子束检测装置不仅能够对气体元素离子进行检测，同时还能对特种金属离子进行检测。
如图2所示，所述离子束流检测模块(1)由法拉第杯(11)、前抑制石墨电极(12)、主轴(13)、真空波纹管(14)、直线驱动气缸(15)构成，其特征在于：法拉第杯(11)入口处装配有前抑制石墨电极(12)，其能够有效的阻止外部电子进入法拉第杯(11)内，同时也能够抑制法拉第杯(11)内电子溢出，所以该型束流检测模块能够准确的检测离子束流。所述离子束流检测模块利用直线驱动气缸(15)驱动一端固定法拉第杯(11)的主轴(13)，完成直线伸缩运动，完成法拉第杯(11)的往返伸缩运动，进而完成束流采集和工艺注入任务，所述法拉第杯(11)和主轴(13)内开有水冷管道，能够形成水冷通路，能够有效的降低法拉第测束流时的杯体和主轴温度，提高了法拉第杯测束稳定性。所述离子束检测模块利用真空波纹管(14)的伸缩性，将主轴(13)一端与真空波纹管真空连接，保证了法拉第杯运动时的真空密封性。
如图3所示，所述的预过滤光栏模块(2)由过滤光栏板(21)、移动主轴(22)、差分抽气模块(23)、直线驱动气缸(24)构成，其特征在于：所述预过滤光栏模块能够对进入法拉第杯的离子进行预过滤，所述过滤光栏板(21)上设计了两种规格的预过滤缝，能够有效的提高离子进入法拉第杯的离子质量，有效的提高法拉第杯的测量精度，方便离子注入工艺调试。所述预过滤光栏板(21)固定在移动主轴(22)一端，其中移动主轴内焊接有冷却通水管，能够形成联通的内外腔体，且能够形成水流通道，具有良好的冷却效果。所述预过滤光栏利用直线驱动气缸(24)驱动，气缸拉杆一端与移动主轴(22)一端连接，通过气缸拉杆带动移动主轴，来完成预过滤光栅两型缝的分选。为保证光栏运动时的密封性，所述预过滤光栏模块采用差分抽气方式，该差分抽气模块(23)主要有两个U型密封圈和隔圈组成，其中两U型密封圈开口朝向大气侧，这样保证了移动主轴运动时的真空密封性。

Claims (3)

1.一种离子束检测装置，包括：离子束流检测模块（1）、预过滤光栏模块（2）、支撑板（3），其特征在于：离子束流检测模块（1）和预过滤光栏模块（2）装配在支撑板（3）上，其中离子束流检测模块利用直线气缸驱动，并采用真空波纹管保证真空密封性，进而完成法拉第杯的伸缩运动；预过滤光栏模块（2）同样利用直线气缸驱动，并采用差分抽气保证真空密封性，来完成预过滤光栅两型缝的分选；所述离子束检测装置不仅能够对气体元素离子进行检测，同时还能对特种金属离子进行检测。
2.根据权利要求1所述离子束检测装置，离子束流检测模块（1）由法拉第杯（11）、前抑制石墨电极（12）、主轴（13）、真空波纹管（14）、直线驱动气缸（15）构成，其特征在于：法拉第杯（11）入口处装配有前抑制石墨电极（12），其能够有效的阻止外部电子进入法拉第杯（11）内，同时也能够抑制法拉第杯（11）内电子溢出，所以离子束流检测模块能够准确的检测离子束流；所述离子束流检测模块利用直线驱动气缸（15）驱动一端固定法拉第杯（11）的主轴（13），完成直线伸缩运动，完成法拉第杯（11）的往返伸缩运动，进而完成束流采集和工艺注入任务，所述法拉第杯（11）和主轴（13）内开有水冷管道，能够形成水冷通路，能够有效的降低法拉第测束流时的杯体和主轴温度，提高了法拉第杯测束稳定性；离子束检测模块利用真空波纹管（14）的伸缩性，将主轴（13）一端与真空波纹管真空连接，保证了法拉第杯运动时的真空密封性。
3.根据权利要求1所述离子束检测装置，预过滤光栏模块（2）由预过滤光栏板(21)、移动主轴(22)、差分抽气模块(23)、直线驱动气缸（24）构成，其特征在于：所述预过滤光栏模块能够对进入法拉第杯的离子进行预过滤，所述预过滤光栏板（21）上设计了两种规格的预过滤缝，能够有效的提高离子进入法拉第杯的离子质量，有效的提高法拉第杯的测量精度，方便离子注入工艺调试；所述预过滤光栏板（21）固定在移动主轴（22）一端，其中移动主轴内焊接有冷却通水管，能够形成联通的内外腔体，且能够形成水流通道，具有良好的冷却效果；所述预过滤光栏板利用直线驱动气缸（24）驱动，气缸拉杆一端与移动主轴（22）一端连接，通过气缸拉杆带动移动主轴，来完成预过滤光栅两型缝的分选；为保证光栏运动时的密封性，所述预过滤光栏模块采用差分抽气方式，该差分抽气模块（23）主要有两个U型密封圈和隔圈组成，其中两U型密封圈开口朝向大气侧，这样保证了移动主轴运动时的真空密封性。
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