[发明专利]一种减速电极驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件制造控制系统，即注入机，特别地，涉及一种用于离子注入机减速电极驱动装置。 

背景技术

随着集成电路工艺技术的提高，对离子注入提出更高的要求，离子注入的工艺要求主要包括均匀性和可重复性，能量纯度，注入角度准确性，杂质微粒(particle)，污染等等。为了满足离子注入工艺不断发展的要求，需要有更高性能的离子注入设备，使注入效率更高、均匀性更好、污染更小、晶片破损率更低，为此要就离子注入具有低能打束流的特性。 

目前，45nm低能大束流离子注入机在IC工艺中得到了非常广泛的应用，并逐渐取代90nm大角度离子注入机，成为离子注入的主流工艺设备。为实现低能大束流的要求，离子注入设备必需配置离子减速机构，减速电极能够满足减速要求。由于离子束在束线系统里位置随外部设置而不同，这就要求减速电极沿X轴和Y轴平动，因此减速电极需要有平稳可靠、位置可精确控制的驱动装置。 

发明内容

本发明公开了一种减速电极驱动装置，可用于低能大束流离子注入机减速电极驱动控制；它能够实现减速电极两轴运动，并在X、Z两轴上安装装位移传感器，能够精确控制减速电极位置，其特征在于保证平稳的相对运动同时，又具有高密封性，使减速电极处于高真空环境下工作，能够满足离子注入系统高真空的要求。 

本发明通过以下技术方案实现： 

1.一种减速电极驱动装置，包括：X轴驱动机构(1)、Z轴驱动机构(2)、真空模块(3)、真空电极引线模块(4)、冷却模块(5)，其特征在于：两驱动机构集成在同一滑动板上，结构紧凑，传动效率高。 

2.一种减速电极驱动装置，X轴驱动机构(1)包括伺服电机、同步带和同步带轮、电位计、光电行程开关、丝杆、导向杆等，其特征在于运行平稳，便于控制；不产生侧向力，保证真空密封性；光电行程开关防止到达机械死限位时损坏电机。 

3.一种减速电极驱动装置，Z轴驱动机构(2)采用伺服电机驱动同步带和同步带轮，同步带轮驱动丝杆运动，将旋转运动转换成直线运动，进而实现对Z向运动产生很大的推力，克服密封圈产生的摩擦阻力；在固定板上配有直线导轨，其特征在于保障平稳的直线运动的同时，又能实现对位置的精确控制；安装在组件上的直线电位计和光电行程开关防止到达机械死限位时损坏电机并易于控制。 

4.一种减速电极驱动装置，真空电极引线模块(4)由绝缘电极座、引出接线头、密封圈、弹簧和接线柱等组成，其特征在于能够承受电极较高电压，真空密封，使用寿命长，便于安装。 

5.一种减速电极驱动装置，冷却模块(5)负责冷却减速电极驱动装置，降低减速电极高温向减速电极驱动装置的传热，防止密封圈因高温失效。 

本发明具有如下显著优点： 

1.结构紧凑，节省空间。 

2.功能完善，稳定性高。 

3.控制简单，维护方便、精度高。 

附图说明

图1真空平移两轴驱动装置总结构图 

图2X轴驱动机构图 

图3Z轴驱动机构图 

图4真空模块结构图 

具体实施方式

下面结合附图1、附图2、附图3和附图4对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。 

参见图1、图2、图3和图4，一种减速电极驱动装置由五部分组成，X轴驱动机构(1)、Z轴驱动机构(2)、真空模块(3)、真空电极引线模块(4)、冷却模块(5)。其中X轴驱动机构(1)能够实现减速电极沿X轴直线运动；Z轴驱动机构(2)能够实现减速电极沿Z轴直线运动；Z轴驱动机构(2)能够保证束线系统的高真空度；真空电极引线模块(4)能够使减速电极与外围高电压连接；冷却模块(5)降低整个装置工作时的温度。 

在该实施方式中，X轴驱动机构(1)由一个伺服电机、一个丝杆组件、一个位移传感器、导轨、两个光电行程开关和一组同步带传动组件等构成，X轴驱动机构(1)安装在真空滑动板上，驱动丝杠连接减速电极导杆。伺服电机为驱动部件，其通过来同步带传动来驱动丝杆螺母，进而转换成丝杆的直线运动，从而实现了减速电极的X轴向移动，其特征在于不产生侧向力，运动平稳可靠，过程位置可控，保证运动过程中的真空密封。