一种三段式法拉第杯的制作方法

    技术2025-11-18  2


    本技术属于半导体工艺设备,具体地涉及一种三段式法拉第杯。


    背景技术:

    1、在半导体设备例如离子注入机中,一般包括有离子束产生模块和工艺腔模块,离子束产生模块产生离子注入工艺所需的条形带状离子束并输入至工艺腔模块,工艺腔模块内具有扫描机器人,扫描机器人固持晶圆相对于离子束进行移动扫描多次,完成离子注入过程,工艺腔模块在与离子束产生模块相对的一侧设置有一个法拉第杯,法拉第杯位于离子束的行进路径末端,用于在晶圆未阻挡离子束时接收离子束、避免离子束直接照射腔体内壁,以及检测离子束流强、实现一定的状态监控作用。目前通用的此种法拉第杯的结构、功能单一,检测内容单一,空间利用率较低,精度更高的离子束质量检测需要全部依靠腔体内另外设置的离子束分析仪(profiler),也导致进行注入前的离子束检测分析及调节过程效率较低。


    技术实现思路

    1、基于现有技术存在的技术问题,本实用新型提供一种三段式法拉第杯,解决现有方案结构、功能单一、空间利用率较低等问题,实现在不改变设备腔体体积和整体布局的情况下,通过末端的法拉第杯获得更多的离子束信息,提高空间利用率以及离子束检测调节过程的效率。

    2、依据本实用新型的技术方案,本实用新型提供了一种三段式法拉第杯,包括有方形腔体,方形腔体具有底板和四个侧壁;底板上设置有第一法拉第杯、第二法拉第杯和第三法拉第杯,第一法拉第杯、第二法拉第杯和第三法拉第杯均呈条形且在宽度方向上依次排列设置;第一法拉第杯、第二法拉第杯、第三法拉第杯相互独立,第一法拉第杯、第二法拉第杯、第三法拉第杯的背侧均设有连接端子;侧壁在朝内的一侧均设置有石墨板。

    3、在一些实施例中,第一法拉第杯和第三法拉第杯均与第二法拉第杯的范围有重叠,且第二法拉第杯位于第一法拉第杯和第三法拉第杯的下方。

    4、在另一些实施例中,第一法拉第杯和第三法拉第杯均与第二法拉第杯的范围有重叠,且第二法拉第杯位于第一法拉第杯和第三法拉第杯的上方。

    5、进一步地,第一法拉第杯和第三法拉第杯的长度均大于第二法拉第杯的长度,使第二法拉第杯的两端位于第一法拉第杯和第三法拉第杯的长度范围之内。

    6、进一步地,第一法拉第杯、第二法拉第杯和第三法拉第杯的长度均大于离子束的截面的长度。

    7、优选地,第一法拉第杯和第三法拉第杯的检测范围的宽度均大于第二法拉第杯的检测范围的宽度。

    8、优选地,第二法拉第杯的检测范围的宽度为40±10mm,第一法拉第杯和第三法拉第杯的检测范围的宽度为70±10mm。

    9、与现有技术相比,本实用新型的有益技术效果如下:

    10、本实用新型的三段式法拉第杯具有三个相互独立的用于检测离子束的部分,并且设置方式与条形带状离子束的形状相匹配,分别位于中部和两侧,由于单位时间内接收的离子越多、法拉第杯的测量值越高,因此能够通过比较三段法拉第杯各自的测量值判断出离子束照射的位置,丰富了法拉第杯的功能,空间利用率较高,并且还能够据此进行离子束的粗调,从而提高束流调试过程的整体效率。



    技术特征:

    1.一种三段式法拉第杯,其特征在于,包括有方形腔体(5),方形腔体(5)具有底板(6)和四个侧壁;所述底板(6)上设置有第一法拉第杯(1)、第二法拉第杯(2)和第三法拉第杯(3),所述第一法拉第杯(1)、所述第二法拉第杯(2)和所述第三法拉第杯(3)均呈条形且在宽度方向上依次排列设置;所述第一法拉第杯(1)、所述第二法拉第杯(2)、所述第三法拉第杯(3)相互独立,所述第一法拉第杯(1)、所述第二法拉第杯(2)、所述第三法拉第杯(3)的背侧均设有连接端子(7);所述侧壁在朝内的一侧均设置有石墨板(4)。

    2.根据权利要求1所述的三段式法拉第杯,其特征在于,所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)均与所述第二法拉第杯(2)的范围有重叠,且所述第二法拉第杯(2)位于所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)的下方。

    3.根据权利要求1所述的三段式法拉第杯,其特征在于,所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)均与所述第二法拉第杯(2)的范围有重叠,且所述第二法拉第杯(2)位于所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)的上方。

    4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的三段式法拉第杯,其特征在于,所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)的长度均大于所述第二法拉第杯(2)的长度,使所述第二法拉第杯(2)的两端位于所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)的长度范围之内。

    5.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的三段式法拉第杯,其特征在于,所述第一法拉第杯(1)、所述第二法拉第杯(2)和所述第三法拉第杯(3)的长度均大于离子束(b)的截面的长度。

    6.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的三段式法拉第杯,其特征在于,所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)的检测范围的宽度均大于所述第二法拉第杯(2)的检测范围的宽度。

    7.根据权利要求6所述的三段式法拉第杯,其特征在于,所述第二法拉第杯(2)的检测范围的宽度为40±10mm,所述第一法拉第杯(1)和所述第三法拉第杯(3)的检测范围的宽度为70±10mm。


    技术总结
    本技术涉及一种三段式法拉第杯,属于半导体工艺设备技术领域,包括有方形腔体,方形腔体具有底板和四个侧壁;底板上设置有第一法拉第杯、第二法拉第杯和第三法拉第杯,第一法拉第杯、第二法拉第杯和第三法拉第杯均呈条形且在宽度方向上依次排列设置;第一法拉第杯、第二法拉第杯、第三法拉第杯相互独立,第一法拉第杯、第二法拉第杯、第三法拉第杯的背侧均设有连接端子;侧壁在朝内的一侧均设置有石墨板。本方案具有三个相互独立的用于检测离子束的部分,并且分别位于中部和两侧,能够通过比较测量值判断出离子束照射的位置,丰富了法拉第杯的功能,空间利用率较高,并且还能够据此进行离子束的粗调,从而提高束流调试过程的整体效率。

    技术研发人员:卢合强,沈斌,吴凌江
    受保护的技术使用者:天津鑫钰半导体设备有限公司
    技术研发日:20231219
    技术公布日:2024/10/24
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