CN108242379A - 一种环形电子枪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子枪技术领域，尤其涉及一种环形电子枪，包括灯丝和环形的内圆壁，环形的内圆壁上对称的安装偶数个发射电子的枪口，每个枪口设置一个单点发射电子束装置，由单点发射电子束装置发出的起中和作用的电子束同时从偶数个对称布置的枪口流出，多点发射电子束装置所用的多个灯丝以并联或串联的方式连接。本发明涉及利用环形电子枪对离子束更全面，更完善，更有效地中和作用,从而提高修补位置精度或离子注入机的离子束斑尺寸精度；使修补机二次电子成像清晰度和均匀度更高。
Description
技术领域
本发明涉及电子枪技术领域，尤其涉及一种环形电子枪。
背景技术
半导体集成电路制造工艺已经进入14-16纳米量产阶段，因此需要更先进的光刻技术刻出更细的线宽和更复杂的图案。光刻工艺中，需要用到一种模板来对图形进行转印和复制，这种模板称之为光掩模板(又称光罩，以下统称为掩模板)。掩模板是一条纽带连接设计公司和晶园制造，目前晶圆厂光刻工艺中还无法实现无掩模光刻，因此掩模板是集成电路制造中极为关键的一环。由此需求掩模板的线宽越来越细，偏差要求也是越来越高，相对应的制作成本越来越高。
掩模基板的主要制作流程为曝光、显影、刻蚀、去胶、检测，修补等，制作时需要对检测出来的缺陷进行修复，这就要求很高精度的修补机。
目前使用的ACCURA850修补机是利用镓(GALLIUM)以带正电荷状态在离子腔体内被八级棱镜聚焦在一定的束斑尺寸范围内，在加速级的作用下以规定的能量和轨迹轰击基板。但是轰击基板之前不可以携带任何电荷，否则会在基板表面因电荷累积而打火，损坏基板表面的图形；因此在阳离子镓轰击基板前，需要电子枪发射一定量带负电荷的电子去中和阳离子镓，使镓以原子形态轰击基板上多余的铬金属或和悬浮在基板表面的有机金属前驱体分子撞击进行能量交换。
目前ACCURA850修补机运用的电子枪和离子注入机都使用的是同一平面发射电子的电子枪。对于小圆点束流(spot beam)采用平面式一点发射电子；在晶圆注入设备采用带状束流(ribbon bean)时，注入机采用在同一平面前后两个点发射电子的电子枪。
目前的电子枪1发射出来的电子束流都是垂直于离子束通道的流向。如图1所示，可以看出中和电子和带正电荷的圆柱状离子束流2始终不能全面接触，存在以下缺陷：
1)靠近电子束流段的离子，被中和的相对完全，而远离电子束流段的离子中和的不够充分，远离电子流出段的阳离子易产生电荷累积而在基板3表面发生打火；
2)很难控制从电子枪1流出的合适电子量来完全中和阳离子；
3)电子枪1流出的电子所具备的能量相对于高动能的离子有点微不足道，但还是会影响到工艺精度要求很高的离子束斑的尺寸或使离子束斑变形以及影响其运动轨迹，从而影响修补精度；
4)基板3影像是利用二次电子成像，由于电子从离子束流2段一边流向另一边，虽然可以覆盖所需成像区域，但二次电子在覆盖区域的浓度不够均匀，所以影像清晰度受影响。
发明内容
本发明提供了一种环形电子枪，可以均匀充分的中和阳离子。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种环形电子枪，包括灯丝和环形的内圆壁，环形的内圆壁上对称的安装偶数个发射电子的枪口，每个枪口设置一个单点发射电子束装置，由单点发射电子束装置发出的起中和作用的电子束同时从偶数个对称布置的枪口流出，多点发射电子束装置所用的多个灯丝以并联或串联的方式连接。
作为本发明的优化方案，偶数个枪口为4个或6个或8个。
作为本发明的优化方案，离子束通道垂直于水平放置的环形电子枪。
作为本发明的优化方案，多个灯丝以并联方式连接时，按照灯丝的数量配置相应固定灯丝的绝缘陶瓷件。
作为本发明的优化方案，多个灯丝以串联方式连接时，设置环形绝缘陶瓷环来固定灯丝。
作为本发明的优化方案，环形电子枪的腔体为密封腔体。
本发明具有积极的效果：1)本发明改革原先单点喷射电子为环形对称多点喷射电子的方式，在老旧设备上直接改造简单方便；此发明可以解决旧设备本身设计缺陷从而提高工艺精度。
2)运用此发明环形对称多点喷射电子枪可以完美中和阳离子束流，因为每个单点电子喷口喷射的电子控制面减少且都是直接接触，可以精确控制电子喷射量。对于14-16纳米级产品的注入，可以有效防止中和不完全而造成电势累积打火。多点喷射电子减少对阳离子束流的干扰，因此提高阳离子束流的均匀性，对后续高要求大束流，低能量的产品，在利用电子中和阳离子束流的设备上极具运用价值。
3)本发明在线宽要求越来越细，精度要求越来越高的修补机上，优势体现的更加明显。
4)本发明通过提高每个独立环形电子枪腔体的密封度，使电子在每个环形电子枪腔体内溢流出来，而不是加电位势让中和电子带一定能量去中和阳离子束流，这样可以尽可能地减少中和电子对阳离子束流的冲击影响，从而提高阳离子束流的束斑尺寸精度和位置精度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为同一平面发射电子的电子枪示意图；
图2为4个枪口的环形电子枪的灯丝示意图；
图3为多个灯丝以串联方式连接时使用环形绝缘陶瓷环来固定灯丝的示意图；
其中：1、电子枪，2、离子束流，3、基板。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种环形电子枪，包括灯丝和环形的内圆壁，环形的内圆壁上对称的安装偶数个发射电子的枪口，每个枪口设置一个单点发射电子束装置，由单点发射电子束装置发出的起中和作用的电子束同时从偶数个对称布置的枪口流出，多点发射电子束装置所用的多个灯丝以并联或串联的方式连接，其中，多点发射电子束装置由多个单点发射电子束装置组成。
偶数个枪口为4个或6个或8个。中和电子同时从4个、6个或8个单点发射电子束装置中发射，对于同等量中和电子输出，本发明对离子束流的影响可以降低到最小限度。单个单点发射电子束装置只需覆盖1/4圆弧的离子束流部分，可以均匀完美的中和阳离子，不会出现一边偏多，一边偏少电子的现象，同时不会由于电子束冲击离子束，造成离子束斑及运动轨迹的变化；由于均匀分布的电子枪，流出的电子不会由于阳离子束流的阻挡而造成成像区域的不均匀。
离子束通道垂直于水平放置的环形电子枪。
多个灯丝以并联方式连接时，按照灯丝的数量配置相应固定灯丝的绝缘陶瓷件。
多个灯丝以串联方式连接时，设置环形绝缘陶瓷环来固定灯丝。
发射电子所用灯丝可以用原有的电源提供，而多个灯丝以串联方式连接。
发射电子所用的灯丝可以改造使用多个独立电源供给，多个灯丝以并联方式连接。
本发明还公开了一种环形电子枪的应用方法，该方法可以更好的中和阳离子束流，环形电子枪直接水平安置于阳离子束流通道下，枪口流出的低能量的电子用来中和阳离子，以防止在基板表面电荷累积而打火；其中，枪口为4个或6个或8个。
其中，单点发射电子束装置和外壳绝缘，且此单点发射电子束装置以负电势和外壳接地保持一个电势差，可以带出电子。
对于环形电子枪的灯丝安装：分两种，一种灯丝串联方式，需要额外加工环形绝缘陶瓷环来固定住灯丝导电杆，以防松动而损坏到灯丝；另一种灯丝并联方式，需要按灯丝数量相对应配置固定灯丝的绝缘陶瓷件。每个单点发射电子束装置由单个对应的灯丝提供电源支持，根据每个电子喷口覆盖的阳离子束流截面弧所需电子量控制各个对应电源来发射出相对应的电子以满足中和阳离子，可以完美中和阳离子以免基板或晶圆表面电势累积打火。
对于串联方式的环形电子枪内部结构是一体式的；对于并联式的环形电子枪每个电子发射装置都是独立式的。
环形电子枪的外壳，可以使用统一规格运用在串联，并联灯丝结构上。
提高每个独立环形电子枪腔体的密封度，使电子在每个环形电子枪腔体内溢流出来，而不是加电位势让中和电子带一定能量去中和阳离子束流，这样可以尽可能地减少中和电子对阳离子束流的冲击影响，从而提高阳离子束流的束斑尺寸精度和位置精度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种环形电子枪，其特征在于：包括灯丝和环形的内圆壁，所述环形的内圆壁上对称地安装偶数个发射电子的枪口，每个枪口设置一个单点发射电子束装置，由单点发射电子束装置发出的起中和作用的电子束同时从偶数个对称布置的枪口流出，多点发射电子束装置所用的多个灯丝以并联或串联的方式连接。
2.根据权利要求1所述的一种环形电子枪，其特征在于：偶数个枪口为4个或6个或8个。
3.根据权利要求2所述的一种环形电子枪，其特征在于：离子束通道垂直于水平放置的环形电子枪。
4.根据权利要求2所述的一种环形电子枪，其特征在于：多个灯丝以并联方式连接时，按照灯丝的数量配置相应固定灯丝的绝缘陶瓷件。
5.根据权利要求2所述的一种环形电子枪，其特征在于：多个灯丝以串联方式连接时，设置环形绝缘陶瓷环来固定灯丝。
6.根据权利要求2所述的一种环形电子枪，其特征在于：所述环形电子枪的腔体为密封腔体。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886971A (en) * | 1987-03-13 | 1989-12-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion beam irradiating apparatus including ion neutralizer |
| JPH0254858A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Fuji Electric Co Ltd | イオンビーム中性化装置 |
| US5164599A (en) * | 1991-07-19 | 1992-11-17 | Eaton Corporation | Ion beam neutralization means generating diffuse secondary emission electron shower |
| JPH07198897A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Ebara Corp | 粒子線の電荷中和器 |
| US20160086759A1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-03-24 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Plasma Generator With at Least One Non-Metallic Component |
| CN206293404U (zh) * | 2016-12-26 | 2017-06-30 | 无锡中微掩模电子有限公司 | 一种环形电子枪 |
-
2016
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886971A (en) * | 1987-03-13 | 1989-12-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ion beam irradiating apparatus including ion neutralizer |
| JPH0254858A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Fuji Electric Co Ltd | イオンビーム中性化装置 |
| US5164599A (en) * | 1991-07-19 | 1992-11-17 | Eaton Corporation | Ion beam neutralization means generating diffuse secondary emission electron shower |
| JPH07198897A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Ebara Corp | 粒子線の電荷中和器 |
| US20160086759A1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-03-24 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Plasma Generator With at Least One Non-Metallic Component |
| CN206293404U (zh) * | 2016-12-26 | 2017-06-30 | 无锡中微掩模电子有限公司 | 一种环形电子枪 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈大华主编: "《中国霓虹灯艺术与工艺年鉴》", 31 January 2003, 中国轻工业出版社, pages: 197 - 198 * |
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