[发明专利]一种新型宽束流减速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型宽带束流减速器，主要涉及离子注入机，属于半导体制造领域。

背景技术

随着半导体工艺的发展，且随着特质线宽的缩小，工艺复杂程度的提高，束流的均匀性和稳定性对于离子注入系统愈发重要，已成为器件成败与否的重要关键。在低能宽带离子注入机引出束流能量很低、束流很大时，由于空间电荷效应的影响，离子束发散严重，导致束流水平均匀性调节更加困难，因此如何设计恰当离子光学系统及宽带束均匀性调节装置；以保证离子束流均匀性和稳定性是宽束离子注入机设备成功的关键。

宽带离子源产生高密度等离子体，由引出系统引出具有一定宽度尺寸的宽带离子束，在需要低能离子束的时候，需要启动一级或者二级减速器，某些模式中，两级减速器都需要使用，减速器主要作用就是获得低能的离子束，通过给电极输入负电压，但是同时离子束流大小以及品质不能变差，原先的减速器设计不能满足我们的使用要求。首先是离子束流损失严重，主要是由于电极结构导致离子发散，其次是束流打到抑制电极，打火严重，以至于电源经常关闭。严重影响束流品质。

发明内容

为了解决宽带束束流发散以及打火的问题，本发明集合开发半导体离子注入机的成功经验及技术优势，在离子光学系统基础上设计一种宽束减速器装置。该装置使得宽束流垂直方向聚焦效果更好，并且减少了打火次数。能很好满足宽带束束流要求。

为了实现上述目的，该装置采用下面技术方案：

本发明公开了一种新型宽束减速器，包括一减速电极(1)、两个抑制电极1(2)、两个地电极1(3)、两个抑制电极2(4)、两个地电极2(5)、两个聚焦电极(6)和两个地电极3(7)，离子通过减速电极(1)进入减速器，在减速电极(1)和抑制电极1(2)之间的电势差产生一个加速电场，离子加速，在先前的装置基础上，不仅改变了减速电极(1)与抑制电极1(2)的间距，而且抑制电极1(2)比先前的宽度减少，离子加速距离明显缩短，离子发散的角度也相应减小，同时聚焦电极(6)与抑制电极1(2)之间的电势差形成了一个水平方向电场，此电场方向使离子向里靠拢，达到水平方向离子聚焦作用，随后是两个抑制电极2(4)、两个地电极1(3)和两个地电极2(5)构成透镜，根据透镜原理，离子在穿过透镜过程中，离子先聚焦后发散，通过减速器之后既达到减速目的，离子又起到聚焦作用。

本发明与现有的技术相比具有如下显著优点：

1、该减速器在垂直方向聚焦效果好，并减少打火次数；

2、该减速装置稳定性好，结构简单，成本较低。

附图说明

图1是本发明的总体结构图。

图2是本发明图1的侧面剖面图。

图3是本发明所述的先前减速器装置的侧面截面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。

附图1本发明宽束减速器的结构图，该装置主要用于低能宽束离子注入机 减速环节。其特征包括一减速电极(1)、两个抑制电极1(2)、两个地电极1(3)、两个抑制电极2(4)、两个地电极2(5)、两个聚焦电极(6)和两个地电极3(7)，离子通过减速器之后既达到减速目的，又起到更好聚焦作用。

附图2本发明所述的减速器侧面剖面图，通过此剖面图标注，与图3的比较可以看出，抑制电极1(2)与减速电极(1)间距减小，并且抑制电极1(2)也比先前减小，因此两电极间的电场分布距离减小，离子加速段减少，离子发散的角度相应减小。穿过加速电场后，与图3的比较发现。新型的减速器还包括两个抑制电极2(4)、两个地电极1(3)和两个地电极2(5)构成透镜，根据透镜原理，离子在穿过透镜过程中，离子先聚焦后发散，加这个透镜之后。离子聚集效果比先前的减速器装置更好。

以上所述仅为本发明的实施例，并非用于限定本发明的保护范围，而是用于说明本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。