本發(fā)明涉及離子注入機領域,尤其涉及到用于離子注入機的引出抑制機構。
背景技術:
1、離子注入機是半導體元件制造領域常見的設備之一,其主要作用是將摻雜離子通過各種電、磁器件操縱,最終植入到襯底材料上,實現(xiàn)材料改性。隨著科學技術的日益發(fā)展,離子植入在半導體領域的重要性愈加凸顯,注入離子的能量、摻雜劑種類、摻雜深度、注入角度等要求更加精確,離子植入各元件的設計要求也成為更大的挑戰(zhàn)。
2、現(xiàn)有技術中,申請?zhí)枺篶n202310906582.9的專利文件公開了一種隨引出電極聯(lián)動的束流屏蔽裝置及離子注入機,裝置包括:與引出抑制電極和束流屏蔽組件連接的電極連接軸,電極連接軸通過滾珠絲桿與第二帶輪組連接,在驅動電機的驅動下,引出抑制電極沿軸向伸縮;凸輪通過偏轉組件與電極連接軸連接,第二伺服電機驅動凸輪帶動偏轉組件轉動,電極連接軸帶動引出抑制電極旋轉;安裝平臺中心設有通孔,通孔兩側對稱設有導軌組,導軌組與套筒座連接,第一帶輪組和第二帶輪組均設置在套筒座上,導軌組通過滾珠絲杠和第三帶輪組與第一伺服電機連接,第一伺服電機驅動帶輪組帶動滾珠絲杠運行,導軌組帶動套筒座實現(xiàn)引出抑制電極水平移動。
3、離子注入工藝需要精確控制離子的能量、劑量、注入角度等參數(shù),以確保獲得所需的摻雜濃度和分布,但是現(xiàn)有的離子注入機僅通過三軸傳動機構來驅動,無法進行精確的偏轉控制,進而導致引束效率低、離子源束流發(fā)散、離子源易短路等問題。
4、因此,我們有必要對這樣一種結構進行改善,以克服上述缺陷。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供用于離子注入機的引出抑制機構,用于解決現(xiàn)有的離子注入機缺少抑制極調節(jié)結構,無法進行精確的偏轉控制,導致?lián)诫s不均勻、深度不準確或分布不精確等問題。
2、本發(fā)明的上述技術目的是用過以下技術方案實現(xiàn)的:
3、用于離子注入機的引出抑制機構,包括主支架,主支架用于提供支撐和安裝空間,還包括,
4、x軸傳動單元,x軸傳動單元設置在主支架上,x軸傳動單元與抑制極單元連接;
5、y軸傳動單元,y軸傳動單元設置在主支架上,y軸傳動單元的驅動端與x軸傳動單元連接,y軸傳動單元用于驅動x軸傳動單元沿著y軸向移動;
6、z軸傳動單元,z軸傳動單元設置在主支架上,z軸傳動單元用于驅動x軸傳動單元沿著z軸向移動;
7、偏轉軸傳動單元,偏轉軸傳動單元設置在主支架上,偏轉軸傳動單元的驅動端與x軸傳動單元連接,偏轉軸傳動單元用于驅動x軸傳動單元偏轉,
8、主支架包括支撐板,支撐板上具有安裝空間;
9、抑制電極一,抑制電極一設置在支撐板上,抑制電極一用于抑制離子注入機的電流束,防止電流束發(fā)散;
10、支柱,支柱的第一端與支撐板連接,支柱的第二端上套設有主軸滑架板,主軸滑架板能沿著主軸的軸向移動,主軸滑架板用于為x軸傳動單元提供安裝空間,x軸傳動單元的第一端穿設在主軸滑架板上;
11、突出法蘭,突出法蘭通過設置在支撐板上,突出法蘭上開設有用于供x軸傳動單元端部穿過的通孔,x軸傳動單元的另一端穿過通孔與抑制極單元連接;
12、y向限位板,y向限位板安裝在主軸滑架板上,y向限位板用于對主軸滑架板起到限位作用,y軸傳動單元通過y向限位板設置在主支架上,y軸傳動單元通過y向限位板帶動主軸滑架板移動,并帶動設置在主軸滑架板上的x軸傳動單元同步移動;
13、z軸傳動單元通過y向限位板設置在主支架上,z軸傳動單元的驅動端通過y向限位板驅動x軸傳動單元沿著z軸向移動;
14、航空插頭,航空插頭集成設置在支撐板上,航空插座用于提供電源接口。
15、本發(fā)明的進一步設置為:x軸傳動單元包括,
16、主軸承座,軸承座的第一端上設置有主軸,主軸的第一端與主軸承座連接,主軸的第二端上設置有抑制接頭,x軸傳動單元通過抑制接頭與抑制極單元連接;
17、密封波紋管,密封波紋管套設在主軸上,密封波紋管位于軸承座和抑制接頭之間;
18、聯(lián)軸器一,聯(lián)軸器一安裝在主軸承座的第二端上,z軸連動架通過聯(lián)軸器一與主軸承座連接,z軸連動架上安裝有z軸限位桿,x軸傳動單元通過z軸限位桿與z軸傳動單元連接,z軸限位桿用于起限位作用,z軸傳動單元通過z軸限位桿驅動x軸傳動單元移動;
19、偏轉套,偏轉套安裝在主軸承座上,偏轉套上開設有定位孔;
20、偏轉調節(jié)桿,偏轉調節(jié)桿通過定位孔穿設在偏轉套上。
21、本發(fā)明的進一步設置為:抑制極單元包括,
22、抑制座,抑制座上具有安裝空間,抑制座上安裝有抑制電極二,抑制座上開設有安裝孔一;
23、雜流擋板,雜流擋板上開設有與安裝孔一相匹配的安裝孔二,雜流擋板通過安裝孔二與安裝孔一配合并通過連接件鎖定。
24、本發(fā)明的進一步設置為:y軸傳動單元包括,
25、y向連動板,y向連動板上設置有y向聯(lián)軸器;
26、y向軸承座,y向軸承座上用于提供支撐和安裝空間,y向軸承座內設置有傳動軸一,傳動軸一上套設有傳動齒輪一;
27、y向絲桿,y向絲桿的第一端通過y向聯(lián)軸器與y向連動板連接,y向絲桿的第二端安裝在y向軸承座上;
28、驅動電機一,驅動電機一安裝在y向軸承座上,驅動電機一的輸出端上安裝有傳動齒輪二,傳動齒輪二與傳動齒輪一嚙合,驅動電機一通過傳動齒輪一、傳動齒輪二將驅動力傳遞至傳動軸,并帶動y向絲桿轉動。
29、本發(fā)明的進一步設置為:z軸傳動單元包括,
30、z向軸承座,z向軸承座上用于提供支撐和安裝空間,z向軸承座內設置有傳動軸二,傳動軸二上套設有傳動齒輪三;
31、z向絲桿,z向絲桿的第一端安裝在z向軸承座上,z向絲桿的第二端向外延伸設置;
32、驅動電機二,驅動電機二安裝在z向軸承座上,驅動電機二的輸出端上安裝有傳動齒輪四,傳動齒輪四與傳動齒輪三嚙合,驅動電機二通過傳動齒輪三、傳動齒輪四將驅動力傳遞至傳動軸二,并帶動z向絲桿轉動。
33、本發(fā)明的進一步設置為:偏轉軸傳動單元,
34、偏轉支架,偏轉支架上設置有偏轉聯(lián)軸器;
35、偏轉軸承座,偏轉軸承座上用于提供支撐和安裝空間,偏轉軸承座內設置有傳動軸三,傳動軸三上套設有傳動齒輪五;
36、偏轉絲桿,偏轉絲桿的第一端通過偏轉聯(lián)軸器與y向連動板連接,偏轉絲桿的第二端安裝在偏轉軸承座上;
37、驅動電機三,驅動電機三安裝在偏轉軸承座上,驅動電機三的輸出端上安裝有傳動齒輪六,傳動齒輪六與傳動齒輪五嚙合,驅動電機三通過傳動齒輪三、傳動齒輪三將驅動力傳遞至傳動軸三,并帶動偏轉絲桿轉動。
38、綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:
39、1、偏轉調節(jié),設置有偏轉軸傳動單元,能根據(jù)離子注入的角度要求,設置偏轉軸傳動單元的偏轉角度,通過驅動電機三驅動x軸傳動單元,進而達到所需的偏轉角度,滿足離子注入對角度控制的需求;
40、2、高精度的三維控制,引出抑制極機構實現(xiàn)了對離子束的三維空間精確控制,這種高精度控制確保了離子束能夠準確地到達目標位置,從而提高了離子注入的精度和效率,能在離子注入過程中,精確控制離子束的位置和角度。