[发明专利]真空腔室间的密封

说明书

技术领域

本发明涉及密封，尤其涉及二个真空腔室间的密封。

背景技术

离子注入是用以将改变电导率的杂质引入到半导体晶圆的标准技术。在离子源中，所需的杂质材质被离子化。离子被加速以形成具有特定能量的离子束，并且离子束被导引到晶圆的表面。离子束中的高能离子穿入半导体材质的体内并嵌入于半导体材质的晶格。

离子注入机包括用以把气体或固体材质转换成严格定义的离子束的离子源。离子束通常进行质量分析以除去不需要的离子种类，接着被加速到所需能量，并注入到目标内。离子束可藉由静电或磁场束扫描、目标移动或者束扫描及目标移动相结合的方式分布于目标区域上。离子束可为点状束或具有一长尺寸和一短尺寸的带状束。

离子注入机的许多组成部份是在真空腔室中的真空状态下进行工作的。除了允许实现离子注入外，还希望在离子注入过程中用真空减少有可能传递到工件的污染粒子。离子注入所使用的真空腔室中不受控制的泄漏将导致离子束发生散射并允许粒子进入真空腔室。

若两个真空腔室需要进行连接，则需要采用密封来使二个真空腔室均处于真空状态。形成这种密封的先前方法例如是在楔形两侧均使用面密封(faceseal)的楔形密封设计。这种方法虽然可顺应线性错位(linearmisalignment)，但是很难顺应角度错位(angular misalignment)。另一种实例是采用挠性伸缩盒(bellow)，不过这种伸缩盒通常难以安装，而且对于较大开口成本过高。还有一种实例是在密封的一端采用活塞密封(piston seal)，而在另一端采用面密封。但是，由于O形圈(o-ring)的压缩性，这种特殊的方法的角度顺应性非常小，且通常要求对准。

有鉴于此，业界需要一种新型的改良装置来实现真空腔室间的密封。

发明内容

本发明一方面提供一种密封系统。此密封系统包括：第一真空腔室，其具有定义第一真空腔室开孔的壁；以及第二真空腔室，其具有定义第二真空腔室开孔的壁。密封系统还包括：第一密封单元，其具有定义第一开口的主体，第一密封单元具有近端和远端，第一密封单元的近端配置于第一真空腔室上；以及第二密封单元，其具有定义第二开口的主体，第二密封单元具有近端和远端，第二密封单元的远端配置于第一密封单元的远端上，第二密封单元的近端配置于第二真空腔室上。密封系统还包括：配置于第一密封单元和第一真空腔室之间的第一O形圈；配置于第二密封单元和第二真空腔室之间的第二O形圈；以及配置于第二密封单元和第一密封单元之间的第三O形圈。

本发明另一方面提供一种离子注入机。此离子注入机可包括：离子产生器；第一真空腔室，其具有定义第一真空腔室开孔的壁；以及第二真空腔室，其具有定义第二真空腔室开孔的壁。离子注入机还包括：第一密封单元，其具有定义第一开口的主体，第一密封单元具有近端和远端，第一密封单元的近端配置于第一真空腔室上；以及第二密封单元，其具有定义第二开口的主体，第二密封单元具有近端和远端，第二密封单元的远端配置于第一密封单元的远端上，第二密封单元的近端配置于第二真空腔室上。离子注入机还包括：配置于第一密封单元和第一真空腔室之间的第一O形圈；配置于第二密封单元和第二真空腔室之间的第二O形圈；以及配置于第二密封单元和第一密封单元之间的第三O形圈。

附图说明

为了更好的理解本案，参考附图，其中利用相似的标号表示相似的元件：

图1是离子注入机一实施例的方块图。

图2是二个真空腔室一实施例的透视图。

图3是用以在真空腔室间进行密封的装置一实施例的横截面示意图。

图4是用以在真空腔室间进行密封的装置另一实施例的横截面示意图。

图5是配置于第二真空腔室上的第二密封单元一实施例的横截面示意图。

图6是配置于第二密封单元上的第一密封单元一实施例的横截面示意图。

图7是配置于第二密封单元上的第一密封单元另一实施例的横截面示意图。

具体实施方式

本案将结合离子注入机来描述密封系统。然而，密封系统还可用于半导体制造中的其他系统和制程或者使用真空腔室的其他系统。因此，本发明并不局限于以下描述的特定实施例。