專利名稱：離子束測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子束測(cè)量裝置，且特別是涉及一種加入石墨套筒以保護(hù)測(cè)量杯體內(nèi)壁的離子束測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
離子束的測(cè)量技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)中是相當(dāng)重要的一環(huán)，在芯片越做越小、工藝技術(shù)要求越來(lái)越精密的同時(shí)，相對(duì)地對(duì)于離子束的測(cè)量也需要做得更精確。在半導(dǎo)體廠中，使用離子束之前，必須要先控制離子束大小與劑量，而現(xiàn)今離子束的測(cè)量通常是以法拉第杯來(lái)達(dá)成。圖1所繪示為現(xiàn)有法拉第杯的構(gòu)造圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，此法拉第杯100具有凹槽，凹槽內(nèi)部的底面為石墨材料的離子束接收面110，凹槽的內(nèi)邊側(cè)壁120為金屬材料。在測(cè)量離子束時(shí)，會(huì)將離子束射入法拉第杯100底部的離子束接收面110，并通過(guò)與離子束接收面110連接的計(jì)數(shù)器測(cè)量出入射離子束的粒子數(shù)目，然后才可通過(guò)測(cè)量出來(lái)的值判定此離子束是否符合工藝中要求的大小與劑量。
然而，法拉第杯的內(nèi)壁為金屬鋁的材料，在離子束照射在法拉第杯時(shí)，容易產(chǎn)生附著物于法拉第杯內(nèi)，在使用過(guò)一段時(shí)間后，其內(nèi)壁的附著物容易因金屬的熱漲冷縮而剝落(Peeling)，此剝落的碎屑將有可能掉落在法拉第杯底部的離子束接收面導(dǎo)致微粒(Particle)的產(chǎn)生而嚴(yán)重影響工藝產(chǎn)品的質(zhì)量。所以在半導(dǎo)體廠內(nèi)，工作人員在固定的時(shí)間內(nèi)就必須使用過(guò)氧化氫(H2O2)來(lái)清洗法拉第杯。然而，使用人工清洗的方式不僅不易清洗干凈，且易受到化學(xué)藥液的危害。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種離子束測(cè)量裝置，其杯體中嵌入一個(gè)石墨套筒以包覆杯體側(cè)邊的內(nèi)壁，減少附著物的產(chǎn)生及剝落，達(dá)到不易產(chǎn)生微粒及延長(zhǎng)離子束測(cè)量裝置壽命的目的。
本發(fā)明提出一種離子束測(cè)量裝置，包括杯體與石墨套筒。其中，杯體中的凹槽具有離子束接收面及內(nèi)壁，而離子束接收面適用接收離子束，并測(cè)量離子束的粒子數(shù)目。石墨套筒則適于嵌入凹槽內(nèi)以包覆側(cè)邊的內(nèi)壁，并曝露出離子束接收面。
依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述的離子束測(cè)量裝置，上述的杯體包括一個(gè)環(huán)形側(cè)壁及一個(gè)計(jì)數(shù)器。其中，環(huán)形側(cè)壁具有環(huán)形的內(nèi)壁及兩個(gè)開(kāi)口。離子束接收面連接至環(huán)形側(cè)壁兩個(gè)開(kāi)口的其中之一，用以接收離子束。計(jì)數(shù)器則連接至此離子束接收面，適于計(jì)算離子束接收面所接收的離子束，而獲得粒子計(jì)數(shù)。其中環(huán)形側(cè)壁的材料包括金屬，離子束接收面的材料包括石墨，而石墨套筒的石墨等級(jí)可與離子束接收面的石墨等級(jí)相同。
本發(fā)明因采用在離子束測(cè)量裝置中嵌入一個(gè)石墨套筒的結(jié)構(gòu)，而能夠在不影響離子束接收面功能的情況下，延長(zhǎng)離子束測(cè)量裝置的壽命，并減輕保養(yǎng)此離子束測(cè)量裝置的負(fù)擔(dān)。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下配合附圖以及優(yōu)選實(shí)施例，以更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。


圖1所繪示為現(xiàn)有法拉第杯的構(gòu)造圖。
圖2是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)方形石墨套筒構(gòu)造圖。
圖3是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的已套入石墨套筒的法拉第杯構(gòu)造圖。
圖4為依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的杯體構(gòu)造圖。
圖5為依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的離子束測(cè)量裝置的測(cè)量方法流程圖。
圖6是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的離子束測(cè)量裝置的保養(yǎng)方法流程圖。
圖7是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的未加入石墨套筒的粒子數(shù)目變化趨勢(shì)圖。
圖8是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的加入石墨套筒的粒子數(shù)目變化趨勢(shì)圖。
圖9是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的未加入石墨套筒的法拉第杯的阻值變化趨勢(shì)圖。
圖10是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的加入石墨套筒的法拉第杯的阻值變化趨勢(shì)圖。
圖11是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的未加入石墨套筒的法拉第杯的阻值均一性變化趨勢(shì)圖。
圖12是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的加入石墨套筒的法拉第杯的阻值均一性變化趨勢(shì)圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明100、300法拉第杯110、310、420離子束接收面120、320側(cè)壁200、440石墨套筒400杯體410環(huán)形側(cè)壁430計(jì)數(shù)器S510～S540本發(fā)明實(shí)施例的離子束測(cè)量裝置的測(cè)量方法的各步驟S610～S630本發(fā)明實(shí)施例的離子束測(cè)量裝置的保養(yǎng)方法的各步驟具體實(shí)施方式
為了方面說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，以半導(dǎo)體工藝常用的法拉第杯為例，其具有一個(gè)方形的凹槽，凹槽內(nèi)的底面為石墨材料的離子束接收面，四邊側(cè)面的內(nèi)壁為金屬鋁材料。離子束接收面將接收離子束，并測(cè)量離子束的粒子數(shù)目。圖2是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的一個(gè)方形石墨套筒構(gòu)造圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)施例的石墨套筒200具有方形環(huán)狀的石墨側(cè)壁，且上下兩邊均具有一個(gè)開(kāi)口。將此石墨套筒200嵌入法拉第杯的凹槽內(nèi)，使其緊接地包覆凹槽側(cè)面的內(nèi)壁，并露出底面的離子接收面而不致遮蔽到離子束的接收，即如圖3為依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的已套入石墨套筒的法拉第杯構(gòu)造圖。其中，法拉第杯300內(nèi)部包括離子束接收面310、四邊的金屬側(cè)壁320，及圖2中的石墨套筒200。離子束接收面310的材料為石墨，而此石墨套筒200的石墨等級(jí)可與離子束接收面310的石墨等級(jí)相同，并不限制其范圍。
法拉第杯套入石墨套筒200后，因石磨對(duì)濺射物質(zhì)的附著力強(qiáng)，且因?yàn)槭臒崤蛎浵禂?shù)低，使得濺射物質(zhì)不易因?yàn)槭臒釢q冷縮而剝落，所以不會(huì)如現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)閯兟涞臑R射物質(zhì)掉落離子束接收面而造成微粒的產(chǎn)生。
本發(fā)明也可套用在其它形狀的杯體，如圖4為依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的杯體構(gòu)造圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，本實(shí)施例以一個(gè)圓柱狀的杯體400為例，杯體400具有金屬的環(huán)形側(cè)壁410，且兩邊的圓形開(kāi)口一邊為開(kāi)放的，另一邊則連接離子束接收面420。離子束接收面420又連接到計(jì)數(shù)器430，而此計(jì)數(shù)器430將會(huì)計(jì)算離子束接收面420所接收到的粒子數(shù)目。此離子束接收面420的材料可為石墨，環(huán)形側(cè)壁410的材料可為金屬鋁。
接下來(lái)將要嵌入石墨套筒440，可先將凹槽內(nèi)部的側(cè)壁往內(nèi)切除一厚度以后，再嵌入石墨套筒440，其中，所切除的厚度可以是3厘米，但不限制其范圍。且在套入石墨套筒440后，以不影響到離子束接收面420的接收面積為原則。通過(guò)上述方法，本發(fā)明即可應(yīng)用在現(xiàn)今舊有規(guī)格的法拉第杯上，但亦不限制其范圍，使用者當(dāng)可視實(shí)際需要，設(shè)計(jì)并制造可嵌入石墨套筒的法拉第杯。此外，在離子束射入至杯體400凹槽后，凹槽底部的離子束接收面420將接收離子束，并利用其所連接的計(jì)數(shù)器430，測(cè)量出入射離子束的粒子計(jì)數(shù)。當(dāng)然，此石墨套筒440的石墨等級(jí)可與離子束接收面420的石墨等級(jí)相同，并不限制其范圍。
由圖4的實(shí)施例，可歸納出一種離子束測(cè)量裝置的測(cè)量方法，圖5即為依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的離子束測(cè)量裝置的測(cè)量方法流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，首先，在一個(gè)具有離子束接收面420及金屬環(huán)形側(cè)壁410的離子束測(cè)量裝置中，將其內(nèi)壁向內(nèi)切除一定厚度(步驟S510)，再嵌入石墨套筒440，且石墨套筒440包覆凹槽內(nèi)的環(huán)形側(cè)壁410(步驟S520)。接下來(lái)，將離子束射入凹槽內(nèi)部，以離子束接收面420接收(步驟S530)。最后，連接至離子束接收面420的計(jì)數(shù)器430將可測(cè)量出入射離子束的粒子計(jì)數(shù)(步驟S540)。
圖6是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的離子束測(cè)量裝置的保養(yǎng)方法流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，當(dāng)離子束測(cè)量裝置使用一段時(shí)間，石墨套筒440的內(nèi)壁附著物發(fā)生剝落時(shí)(步驟S610)，此時(shí)即可取出石墨套筒440(步驟S620)，并直接更換一個(gè)新的石墨套筒440(步驟S630)。其中，所取出的石墨套筒更可以在清洗過(guò)后再生使用。
傳統(tǒng)法拉第杯在保養(yǎng)時(shí)必須以人工的方式使用過(guò)氧化氫清除剝落的鍍膜物質(zhì)，不僅不易清洗干凈，且易受到化學(xué)藥液的危害。相對(duì)地，使用本發(fā)明的離子束測(cè)量裝置，由于石墨套筒對(duì)濺射物質(zhì)的附著力強(qiáng)，且不易因內(nèi)壁的熱脹冷縮而剝落，所以可以避免微粒的產(chǎn)生及減少保養(yǎng)的次數(shù)。且又可直接更換新的石墨套筒，而不需要花費(fèi)人力清洗凹槽內(nèi)壁。此外，所取出的石墨套筒更可在外部加以清洗并再生利用，而能夠節(jié)省更換石墨套筒的成本。在保養(yǎng)步驟簡(jiǎn)化后，也相對(duì)減少工作人員的負(fù)擔(dān)和危險(xiǎn)，且可減少保養(yǎng)的頻率，而節(jié)省大量的人力成本。
為了比較本發(fā)明的實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)施例中，通過(guò)測(cè)量有無(wú)加入石墨套筒的情況下粒子數(shù)目的變化，而可以比較出本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。圖7及圖8分別是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的未加入及有加入石墨套筒的粒子數(shù)目變化趨勢(shì)圖。由圖7與圖8可比較出，有嵌入石墨套筒的法拉第杯使用了一個(gè)多月，所測(cè)量到的粒子數(shù)目都穩(wěn)定地維持在一定標(biāo)準(zhǔn)，而未加入石墨套筒的法拉第杯，則在使用不到一個(gè)月時(shí)，所測(cè)量到的粒子數(shù)目就突然升高，嚴(yán)重影響離子束測(cè)量的正確性。
圖9與圖10分別是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的未加入及有加入石墨套筒的法拉第杯的阻值(Rs值)變化趨勢(shì)圖。由圖9與圖10可得知，在使用石墨套筒后，并不影響法拉第杯的阻值。另外，圖11與圖12分別是依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的未加入及有加入石墨套筒的法拉第杯的阻值均一性變化趨勢(shì)圖。由圖11與圖12可得知，在使用石墨套筒后，亦不影響法拉第杯的阻值均一性。
綜上所述，本發(fā)明提出的離子束測(cè)量裝置的石墨套筒可應(yīng)用于現(xiàn)今的法拉第杯，在加入石墨套筒后，可保護(hù)其金屬內(nèi)壁不致因離子束照射而剝落而產(chǎn)生微粒，并延長(zhǎng)了法拉第杯的壽命。且由于石墨套筒可直接取出更換也可降低工作人員清洗的負(fù)擔(dān)與危險(xiǎn)。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種離子束測(cè)量裝置，包括杯體，具有凹槽，該凹槽具有離子束接收面及內(nèi)壁，其中該離子束接收面適于接收離子束，并測(cè)量該離子束的粒子計(jì)數(shù)；以及石墨套筒，適于嵌入該凹槽以包覆該內(nèi)壁，并曝露出該離子束接收面。
2.如權(quán)利要求1所述的離子束測(cè)量裝置，其中該杯體包括環(huán)形側(cè)壁，具有環(huán)形的內(nèi)壁及兩個(gè)開(kāi)口；該離子束接收面，連接至該環(huán)形側(cè)壁的該兩個(gè)開(kāi)口其中之一，適于接收該離子束；以及計(jì)數(shù)器，連接至該離子束接收面，適于計(jì)數(shù)該離子束接收面所接收的該離子束，而獲得該粒子計(jì)數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的離子束測(cè)量裝置，其中該環(huán)形側(cè)壁的材料包括金屬。
4.如權(quán)利要求2所述的離子束測(cè)量裝置，其中該離子束接收面的材料包括石墨。
5.如權(quán)利要求4所述的離子束測(cè)量裝置，其中該石墨套筒的石墨等級(jí)與該離子束接收面的該石墨的等級(jí)相同。
全文摘要
本發(fā)明提出一種離子束測(cè)量裝置，此裝置加入了一個(gè)石墨套筒以包覆測(cè)量杯體內(nèi)壁，因此可防止其內(nèi)壁的濺射物質(zhì)不致剝落，進(jìn)而減少異物的產(chǎn)生，并延長(zhǎng)測(cè)量杯體的壽命，且由于石墨套筒可直接取出更換，而降低工作人員清洗的負(fù)擔(dān)與危險(xiǎn)，達(dá)到節(jié)省人力及保養(yǎng)成本的目的。
文檔編號(hào)H01J37/00GK101064265SQ20061007706
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者林世文, 蔡慶文, 吳書(shū)明, 徐大鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:力晶半導(dǎo)體股份有限公司