一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件，該絕緣環(huán)組件用于完成低能大束流離子注入機(jī)能量減速系統(tǒng)，它將整個(gè)離子注入機(jī)光路分割成兩個(gè)電位區(qū)域，當(dāng)離子束從一個(gè)電位區(qū)域運(yùn)動到另一個(gè)電位區(qū)域，離子能量發(fā)生變化。絕緣環(huán)組件包括絕緣環(huán)和電子屏蔽系統(tǒng)，絕緣環(huán)實(shí)現(xiàn)光路束線的物理絕緣，電子屏蔽系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)絕緣環(huán)與離子束的物理隔離。
【專利說明】
一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件制造設(shè)備，即離子注入機(jī)，特別地涉及一種用于低能大束流離子注入機(jī)的絕緣環(huán)組件結(jié)構(gòu)，屬半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體器件制造技術(shù)與工藝都非常復(fù)雜，離子注入摻雜屬于半導(dǎo)體器件制造過程中非常關(guān)鍵的一道工藝。離子注入摻雜工藝與常規(guī)熱摻雜工藝相比具有高精度的劑量均勻性與重復(fù)性，橫向擴(kuò)散小等優(yōu)點(diǎn)，克服了常規(guī)工藝的限制，提高了電路的集成度、速度、成品率和壽命，降低了成本和功耗。低能大束流離子注入機(jī)主要作用是將指定的原子以一定劑量和一定深度注入到硅片之中，該型號注入機(jī)要求到達(dá)硅片的離子能量很低，較低能量的離子束傳輸時(shí)不利于控制與引出，所以就需要先將離子能量提高到一定級別再進(jìn)行減速降低能量，減速就需要給離子束施加一個(gè)與運(yùn)動方向相反的電場來實(shí)現(xiàn)，這時(shí)就需要用絕緣環(huán)組件將光路束線隔離開來，施加一個(gè)合適的負(fù)電源進(jìn)行減速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開了一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件，可以隔離離子束光路傳輸系統(tǒng)從而對高能量的離子束進(jìn)行減速。
[0004]本發(fā)明涉及一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件，其特征在于包括，絕緣環(huán)(4)將整體束線光路部分物理分隔成為兩個(gè)電位區(qū)域，絕緣環(huán)內(nèi)外表面加工成重復(fù)的凹槽和凸起結(jié)構(gòu)，增加絕緣距離；低壓區(qū)(I)和高壓區(qū)(5)構(gòu)成光路兩個(gè)電位區(qū)，當(dāng)離子束從高壓區(qū)運(yùn)動到低壓區(qū)，在電場所作用下離子能量降低；屏蔽筒(2)和屏蔽筒(3)將離子束線與絕緣環(huán)隔開，屏蔽筒(2)與屏蔽筒(3)為相互嵌套結(jié)構(gòu)，屏蔽筒(2)在外側(cè)。
[0005]當(dāng)離子束從高壓區(qū)運(yùn)動到低壓區(qū)時(shí)，正離子在負(fù)電場的作用下減速，多數(shù)離子減速后可以規(guī)則向后運(yùn)動，在沒有安裝屏蔽筒(2)和屏蔽筒(3)時(shí)，少數(shù)離子會撞擊到絕緣環(huán)上，產(chǎn)生二次電子，這些二次電子隨時(shí)間增加會聚集很多，導(dǎo)致絕緣環(huán)功能失效，最終電源會短路打火，此時(shí)束流瞬間中斷。當(dāng)增加屏蔽筒(2)和屏蔽筒(3)時(shí)，二次電子無法直接濺射到絕緣環(huán)上，而是由導(dǎo)電屏蔽筒(2)和屏蔽筒(3)直接形成電流，不會發(fā)生電子積累爬電現(xiàn)象。
[0006]本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):
[0007]1.本發(fā)明可以完全避免離子減速處發(fā)生的二次電子積累導(dǎo)致絕緣環(huán)絕緣功能失效；
[0008]2.屏蔽筒幾何形狀不會產(chǎn)生對束流運(yùn)動方向的負(fù)面影響；
[0009]3.結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)易于制造安裝維護(hù)。
【附圖說明】
[0010]圖1沿束線中心絕緣環(huán)組件橫向剖面圖
[0011]圖2沿束線中心絕緣環(huán)組件縱向剖面圖
[0012]圖3束流運(yùn)動方向與電源連接圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖1和附圖2對本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0014]參見附圖1，低壓區(qū)(I)和高壓區(qū)(5)處的腔體束流通道為長方形；屏蔽筒(2)安裝在低壓區(qū)(I)腔體入口處，通過法蘭完成束線方向的定位，幾何形狀為長方形筒；屏蔽筒
(3)通過法蘭固定在高壓區(qū)(5)處的腔體轉(zhuǎn)接法蘭側(cè)面，幾何形狀為長方形筒，筒的末端橫向?yàn)閳A弧形狀，縱向?yàn)橹本€；屏蔽筒(2)距離高壓區(qū)(5)處的腔體側(cè)面為1mm;屏蔽筒(2)和屏蔽筒(3)選擇為石墨制作，這樣減少對束流產(chǎn)生離子污染，屏蔽筒(2)與屏蔽筒(3)為相互嵌套結(jié)構(gòu)，屏蔽筒(2)在外側(cè)，兩屏蔽筒的橫向與縱向距離均為7mm，該距離在真空中可以耐壓20kV。絕緣環(huán)(4)兩面都有螺紋安裝孔用來固定低壓區(qū)⑴和高壓區(qū)(5)兩端轉(zhuǎn)接法蘭板，再通過法蘭板分別固定在低壓區(qū)(I)和高壓區(qū)(5)兩個(gè)腔體上。
[0015]本發(fā)明專利的特定實(shí)施例已對本發(fā)明專利的內(nèi)容做了詳盡說明。對本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明專利精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構(gòu)成對本發(fā)明專利的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件，其特征在于包括，絕緣環(huán)(4)將整體束線光路部分物理分隔成為兩個(gè)電位區(qū)域，絕緣環(huán)內(nèi)外表面加工成重復(fù)的凹槽和凸起結(jié)構(gòu)，增加絕緣距離；低壓區(qū)(I)和高壓區(qū)(5)構(gòu)成光路兩個(gè)電位區(qū)，當(dāng)離子束從低壓區(qū)運(yùn)動到高壓區(qū)，在電場作用下離子能量降低；屏蔽筒(2)和屏蔽筒(3)將離子束線與絕緣環(huán)隔離，屏蔽筒(2)與屏蔽筒(3)為相互嵌套結(jié)構(gòu)，它們的制作材料為導(dǎo)電材料，屏蔽筒(2)在外側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件，其特征還在于，絕緣環(huán)(4)將整體束線光路部分物理分隔成為兩個(gè)電位區(qū)域，絕緣環(huán)內(nèi)表面可以加工成重復(fù)的凹槽和凸起結(jié)構(gòu)，外表面為平面，增加內(nèi)部絕緣距離。3.如權(quán)利要求1所述一種離子注入機(jī)絕緣環(huán)組件，其特征還在于，屏蔽筒(2)和屏蔽筒(3)將離子束線與絕緣環(huán)隔開，屏蔽筒(2)與屏蔽筒(3)為相互嵌套結(jié)構(gòu)，屏蔽筒(2)在內(nèi)側(cè)。
【文檔編號】H01L21/67GK105895549SQ201410788910
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月18日
【發(fā)明人】馬國宇
【申請人】北京中科信電子裝備有限公司