[发明专利]一种用于离子注入机靶室的法拉第系统及离子束束流品质检测的方法

权利要求书

1.一种用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，包括具有真空腔体的靶室（20）；置于靶室（20）内的靶台（21）、移动法拉第（30）、角度法拉第（34）、闭环法拉第（32）和电子淋浴器（26）；用于固定工件（12）的所述靶台（21）位于电子淋浴器（26）的正下方；用于检测离子束（10）注入工件（12）之前的束流量的所述移动法拉第（30）位于靶室（20）上部，且可沿着离子束（10）宽度方向，即X方向往复移动；与所述移动法拉第（30）配合测量离子束（10）相对于X方向的倾斜角度α并监控离子束（10）剂量的所述角度法拉第（34）位于靶室（20）下部；用于实时监控离子束（10）的注入束流和剂量的所述闭环法拉第（32）位于电子淋浴器（26）与角度法拉第（34）之间，且该闭环法拉第（32）位于离子束（10）的外侧；所述角度法拉第（34）由多个法拉第杯（35）在X方向上并列布置而成，且两端的两个法拉第杯之间的距离不小于离子束（10）的束宽，所述移动法拉第（30）和闭环法拉第（32）各包括一个法拉第杯（35）；用于在离子注入前中和离子束（10）中电子的所述电子淋浴器（26）位于移动法拉第（30）和靶台（21）之间；

所述法拉第杯（35）包括磁抑制装置（5），位于磁抑制装置（5）两磁极之间的外电极（2），位于外电极（2）内侧的内电极（3），位于外电极（2）和内电极（3）之间的抑制电极（4）；所述抑制电极（4）与所述内电极（3）电连接。

2.根据权利要求1所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述外电极（2）与内电极（3）之间设有绝缘子（6）。

3.根据权利要求1所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述的移动法拉第（30）的法拉第杯（35）与驱动电机（31）相连。

4.根据权利要求1所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述闭环法拉第（32）和注入工件（12）、靶台（21）处于同一平面。

5.根据权利要求1所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述闭环法拉第（32）外设有屏蔽外罩（33）。

6.根据权利要求1所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述角度法拉第（34）包括5个或7个法拉第杯（35），相邻两个法拉第杯之间的距离相等。

7.根据权利要求1所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述靶台（21）通过机械夹持或静电吸附固定工件（12）。

8.根据权利要求1~7之一所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述工件（12）为晶片。

9.根据权利要求1~7之一所述用于离子注入机靶室的法拉第系统，其特征是，所述离子束（10）为带状束。

10.一种利用权利要求1~9之一所述用于离子注入机靶室的法拉第系统进行离子束束流品质检测的方法，其特征是，包括如下步骤：

1）在离子束（10）注入工件（12）之前，首先驱动移动法拉第（30）沿着X方向进行扫描，获得离子束（10）的束流值大小；并通过离子注入设备的控制设备将离子束的束流值大小调整符合指标要求； 

2）在移动法拉第（30）移动挡住部分离子束时，角度法拉第（34）上会产生阴影，根据此时移动法拉第（30）的位置与角度法拉第（34）的距离计算出离子束（10）相对于X方向的倾斜角α；并将该倾斜角α调整至90°；

3）离子束注入工件（12）时，移动法拉第（30）位于离子束（10）的外侧；所述闭环法拉第（32）实时监控离子束（10）的注入束流和剂量。