[发明专利]一种新型测量离子束的法拉第装置

说明书

本发明公开了一种新型的测量离子束的法拉第装置，包括：水平测束石墨杯(1)、竖直测束石墨杯(2)、法拉第腔体(3)、永磁体(4)、信号采集板(5)支持装置(6)、水冷装置(7)。水平测束石墨杯(1)、竖直测束石墨杯阵列(2)和永磁体(4)置于法拉第腔体(3)中，并共同由支持装置(5)提供固定与支持，支持装置中有冷却水道为法拉第提供水冷支持，采集到的信号由信号采集板引出。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新型等离子体束的测量法拉第装置。

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，对于注入离子束的流强、束剖面、密度分布等要求日渐提高，通过合理控制束流参数，保证束流的均匀性和稳定性，对于注入产品的质量和离子注入机的产业化有很大的影响。想要控制束流的均匀性和稳定性，必须有一个对于束流各个参数及密度分布进行测量的装置，实时在线对于束流状态进行分析与检测，保证注入工艺的质量与稳定。

要保证良好的产品质量，必须对于离子束的参数、密度分布、角度太剖面大小有严格的控制，从而一个对于束流参数进行精确测量的法拉第装置十分重要。

发明内容

本发明公开了一种新型的测量离子束的法拉第装置，可用于离子注入机工作过程中，实时检测束流二维剖面形状，密度分布等参数，为控制束流提供数据反馈。

本发明通过以下技术方案实现：

1.一种新型测量离子束的法拉第装置，包括：水平测束石墨杯(1)、竖直测束石墨杯(2)、法拉第腔体(3)、永磁体(4)、信号采集板(5)支持装置(6)、水冷装置(7)。其特征在于：采用二维法拉第阵列的方式，用来测量等离子体束的二维分布，包括束流剖面形状与密度分布等。

2.一种新型测量离子束的法拉第装置，其特征在于通过将长条型水平测束石墨杯(1)和竖直测束石墨杯阵列(2)在水平方向扫描的方式，来测量等离子体束流的二维分布。其中，水平测束石墨杯口为长方形，数量为1个，竖直测束石墨杯杯口为正方形，数量为24个。

3.一种新型测量离子束的法拉第装置，其特征在于在法拉第腔体(3)的石墨杯口位置有6个永磁体(4)，在石墨杯口提供有一定强度的磁场，防止二次电子和其它离子对于法拉第测量值的干扰，保证测量值的准确性。

4.一种新型测量离子束的法拉第装置，其特征在于通过一定厚度的信号采集板(5)将石墨杯采集到的电流信号导出，同时隔离石墨杯与腔体，保证有良好的绝缘效果。

5.一种新型测量离子束的法拉第装置，其特征在于通过一定厚度的支持装置(6)和冷却装置(7)，提供法拉第在工作过程中进行流动水冷却，保证其工作在合适温度范围内。

本发明具有如下显著优点：

1.结构紧凑，拆装维护方便。

2.功能完善，应用范围广泛。

3.性能稳定，测量精度高。

附图说明

图1离子束测量法拉第装置总装图

图2法拉第腔体结构图

图3石墨杯磁场仿真图

图4测量石墨杯结构图

图5冷却水路分布图

具体实施方式

下面结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。