[发明专利]一种分段式等离子体束扫描装置

说明书

本发明公开了一种分段式等离子体束扫描装置，包括：前极板、中间极板、后极板、绝缘瓷柱、运动轴。三对扫描电极板可以单独加独立的电压；三对电极板可以沿运动轴方向运动，从而控制电极板之间的距离。在离子注入过程中，扫描电极用于将等离子体束流宽带化。当高能离子束通过扫描板时，可以减小扫描板之间的距离，从而减小所需要的扫描电源的电压；在低能离子束通过扫描板时，可以增大扫描板之间的距离，使低能扫描板上电压不至于太小，减小电压波动对于离子束注入的影响。本发明涉及离子注入装置，隶属于半导体制造领域。

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造控制系统，即离子注入机，特别地涉及一种用于离子注入机的一种分段式等离子体束扫描装置。

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；对于中等流强离子注入机，工艺要求MeV能量离子时，对于离子束的平行度，大的注入角度和精确的剂量控制等提出了更高的要求。

中束流离子注入机通常用静电偏转机构对于离子束进行扫描，单电荷最大能量可以达到300keV。这就需要一个复杂的扫描系统，提供频率超过1kHz的静电扫描来满足需要的工艺要求。

发明内容

本发明公开了一种分段式等离子体束扫描装置，可用于离子注入机工作过程中，可以跟据所偏转束流能量的不同来动态的调整电极极板间的距离和各对电极板上的电压值，从而得到扫描后的均匀性好的等离子体束流。

本发明通过以下技术方案实现：

1.一种分段式等离子体束扫描装置，包括：前极板1、中间极板2、后极板3、永磁体4、绝缘瓷柱4、运动轴5。其特征在于采用三对分开的扫描电极结构，每对扫描电极板可以单独加独立的电压。

2.三对电极板1、2、3可以沿运动轴5方向运动，从而控制电极板之间的距离，也可以改变扫描电极板沿其它光路部件之间的距离。

3.在高能离子束通过扫描极板时，适当减小扫描极板间的距离，可以减小加在电极板上的电压，减小放电危险与硬件成本。

4.在低能束流通过扫描极板时，适当增大扫描极板间的距离，可以使加在电极板上的电压不会太小，减小电源电压波动对于离子束的影响。

5.通过一定的绝缘瓷柱4来保证三对电极板之间和电极板与支撑装置之间的绝缘。

本发明具有如下显著优点：

1.分段式电极板，可以分别加不同电压，电压调节范围广。

2.电极板可以沿运动轴运动，可以调节电极板的位置。

3.可以调节扫描后的离子束虚拟焦点的位置，得到的扫描束流均匀性好。

附图说明

图1 分段式扫描装置总装图；

图2 分段式扫描原理示意图；

图3 高能束流扫描过程有限元仿真示意图；

图4 低能束流扫描过程行限元仿真示意图。

具体实施方式

下面结合附图1 、附图2 、附图3 、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 、图4 ，一种分段式等离子体束扫描装置，包括：前极板1、中间极板2、后极板3、绝缘瓷柱4、运动轴5。三对扫描电极板可以单独加独立的电压；三对电极板可以沿运动轴方向运动，从而控制电极板之间的距离。在离子注入过程中，扫描电极用于将等离子体束流宽带化。当高能离子束通过扫描板时，可以减小扫描板之间的距离，从而减小所需要的扫描电源的电压；在低能离子束通过扫描板时，可以增大扫描板之间的距离，使低能扫描板上电压不至于太小，减小电压波动对于离子束注入的影响。