本實(shí)用新型涉及電子槍技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形電子槍。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體集成電路制造工藝已經(jīng)進(jìn)入14-16納米量產(chǎn)階段，因此需要更先進(jìn)的光刻技術(shù)刻出更細(xì)的線寬和更復(fù)雜的圖案。光刻工藝中，需要用到一種模板來對圖形進(jìn)行轉(zhuǎn)印和復(fù)制，這種模板稱之為光掩模板(又稱光罩，以下統(tǒng)稱為掩模板)。掩模板是一條紐帶連接設(shè)計(jì)公司和晶園制造，目前晶圓廠光刻工藝中還無法實(shí)現(xiàn)無掩模光刻，因此掩模板是集成電路制造中極為關(guān)鍵的一環(huán)。由此需求掩模板的線寬越來越細(xì)，偏差要求也是越來越高，相對應(yīng)的制作成本越來越高。

掩?；宓闹饕谱髁鞒虨槠毓狻@影、刻蝕、去膠、檢測，修補(bǔ)等，制作時(shí)需要對檢測出來的缺陷進(jìn)行修復(fù)，這就要求很高精度的修補(bǔ)機(jī)。

目前使用的ACCURA850修補(bǔ)機(jī)是利用鎵(GALLIUM)以帶正電荷狀態(tài)在離子腔體內(nèi)被八級棱鏡聚焦在一定的束斑尺寸范圍內(nèi)，在加速級的作用下以規(guī)定的能量和軌跡轟擊基板。但是轟擊基板之前不可以攜帶任何電荷，否則會在基板表面因電荷累積而打火，損壞基板表面的圖形；因此在陽離子鎵轟擊基板前，需要電子槍發(fā)射一定量帶負(fù)電荷的電子去中和陽離子鎵，使鎵以原子形態(tài)轟擊基板上多余的鉻金屬或和懸浮在基板表面的有機(jī)金屬前驅(qū)體分子撞擊進(jìn)行能量交換。

目前ACCURA850修補(bǔ)機(jī)運(yùn)用的電子槍和離子注入機(jī)都使用的是同一平面發(fā)射電子的電子槍。對于小圓點(diǎn)束流(spot beam)采用平面式一點(diǎn)發(fā)射電子；在晶圓注入設(shè)備采用帶狀束流(ribbon bean)時(shí)，注入機(jī)采用在同一平面前后兩個(gè)點(diǎn)發(fā)射電子的電子槍。

目前的電子槍1發(fā)射出來的電子束流都是垂直于離子束通道的流向。如圖1所示，可以看出中和電子和帶正電荷的圓柱狀離子束流2始終不能全面接觸，存在以下缺陷：

1)靠近電子束流段的離子，被中和的相對完全，而遠(yuǎn)離電子束流段的離子中和的不夠充分，遠(yuǎn)離電子流出段的陽離子易產(chǎn)生電荷累積而在基板3表面發(fā)生打火；

2)很難控制從電子槍1流出的合適電子量來完全中和陽離子；

3)電子槍1流出的電子所具備的能量相對于高動(dòng)能的離子有點(diǎn)微不足道，但還是會影響到工藝精度要求很高的離子束斑的尺寸或使離子束斑變形以及影響其運(yùn)動(dòng)軌跡，從而影響修補(bǔ)精度；

4)基板3影像是利用二次電子成像，由于電子從離子束流2段一邊流向另一邊，雖然可以覆蓋所需成像區(qū)域，但二次電子在覆蓋區(qū)域的濃度不夠均勻，所以影像清晰度受影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種環(huán)形電子槍，可以均勻充分的中和陽離子。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)形電子槍，包括燈絲和環(huán)形的內(nèi)圓壁，環(huán)形的內(nèi)圓壁上對稱的安裝偶數(shù)個(gè)發(fā)射電子的槍口，每個(gè)槍口設(shè)置一個(gè)單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置，由單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置發(fā)出的起中和作用的電子束同時(shí)從偶數(shù)個(gè)對稱布置的槍口流出，多點(diǎn)發(fā)射電子束裝置所用的多個(gè)燈絲以并聯(lián)或串聯(lián)的方式連接。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，偶數(shù)個(gè)槍口為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，離子束通道垂直于水平放置的環(huán)形電子槍。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，多個(gè)燈絲以并聯(lián)方式連接時(shí)，按照燈絲的數(shù)量配置相應(yīng)固定燈絲的絕緣陶瓷件。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，多個(gè)燈絲以串聯(lián)方式連接時(shí)，設(shè)置環(huán)形絕緣陶瓷環(huán)來固定燈絲。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)化方案，環(huán)形電子槍的腔體為密封腔體。

本實(shí)用新型具有積極的效果：1)本實(shí)用新型改革原先單點(diǎn)噴射電子為環(huán)形對稱多點(diǎn)噴射電子的方式，在老舊設(shè)備上直接改造簡單方便；此實(shí)用新型可以解決舊設(shè)備本身設(shè)計(jì)缺陷從而提高工藝精度。

2)運(yùn)用此實(shí)用新型環(huán)形對稱多點(diǎn)噴射電子槍可以完美中和陽離子束流，因?yàn)槊總€(gè)單點(diǎn)電子噴口噴射的電子控制面減少且都是直接接觸，可以精確控制電子噴射量。對于14-16納米級產(chǎn)品的注入，可以有效防止中和不完全而造成電勢累積打火。多點(diǎn)噴射電子減少對陽離子束流的干擾，因此提高陽離子束流的均勻性，對后續(xù)高要求大束流，低能量的產(chǎn)品，在利用電子中和陽離子束流的設(shè)備上極具運(yùn)用價(jià)值。

3)本實(shí)用新型在線寬要求越來越細(xì)，精度要求越來越高的修補(bǔ)機(jī)上，優(yōu)勢體現(xiàn)的更加明顯。

4)本實(shí)用新型通過提高每個(gè)獨(dú)立環(huán)形電子槍腔體的密封度，使電子在每個(gè)環(huán)形電子槍腔體內(nèi)溢流出來，而不是加電位勢讓中和電子帶一定能量去中和陽離子束流，這樣可以盡可能地減少中和電子對陽離子束流的沖擊影響，從而提高陽離子束流的束斑尺寸精度和位置精度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為同一平面發(fā)射電子的電子槍示意圖；

圖2為4個(gè)槍口的環(huán)形電子槍的燈絲示意圖；

圖3為多個(gè)燈絲以串聯(lián)方式連接時(shí)使用環(huán)形絕緣陶瓷環(huán)來固定燈絲的示意圖；

其中：1、電子槍，2、離子束流，3、基板。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種環(huán)形電子槍，包括燈絲和環(huán)形的內(nèi)圓壁，環(huán)形的內(nèi)圓壁上對稱的安裝偶數(shù)個(gè)發(fā)射電子的槍口，每個(gè)槍口設(shè)置一個(gè)單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置，由單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置發(fā)出的起中和作用的電子束同時(shí)從偶數(shù)個(gè)對稱布置的槍口流出，多點(diǎn)發(fā)射電子束裝置所用的多個(gè)燈絲以并聯(lián)或串聯(lián)的方式連接，其中，多點(diǎn)發(fā)射電子束裝置由多個(gè)單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置組成。

偶數(shù)個(gè)槍口為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)。中和電子同時(shí)從4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置中發(fā)射，對于同等量中和電子輸出，本實(shí)用新型對離子束流的影響可以降低到最小限度。單個(gè)單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置只需覆蓋1/4圓弧的離子束流部分，可以均勻完美的中和陽離子，不會出現(xiàn)一邊偏多，一邊偏少電子的現(xiàn)象，同時(shí)不會由于電子束沖擊離子束，造成離子束斑及運(yùn)動(dòng)軌跡的變化；由于均勻分布的電子槍，流出的電子不會由于陽離子束流的阻擋而造成成像區(qū)域的不均勻。

離子束通道垂直于水平放置的環(huán)形電子槍。

多個(gè)燈絲以并聯(lián)方式連接時(shí)，按照燈絲的數(shù)量配置相應(yīng)固定燈絲的絕緣陶瓷件。

多個(gè)燈絲以串聯(lián)方式連接時(shí)，設(shè)置環(huán)形絕緣陶瓷環(huán)來固定燈絲。

發(fā)射電子所用燈絲可以用原有的電源提供，而多個(gè)燈絲以串聯(lián)方式連接。

發(fā)射電子所用的燈絲可以改造使用多個(gè)獨(dú)立電源供給，多個(gè)燈絲以并聯(lián)方式連接。

本實(shí)用新型還公開了一種環(huán)形電子槍的應(yīng)用方法，該方法可以更好的中和陽離子束流，環(huán)形電子槍直接水平安置于陽離子束流通道下，槍口流出的低能量的電子用來中和陽離子，以防止在基板表面電荷累積而打火；其中，槍口為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)。

其中，單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置和外殼絕緣，且此單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置以負(fù)電勢和外殼接地保持一個(gè)電勢差，可以帶出電子。

對于環(huán)形電子槍的燈絲安裝：分兩種，一種燈絲串聯(lián)方式，需要額外加工環(huán)形絕緣陶瓷環(huán)來固定住燈絲導(dǎo)電桿，以防松動(dòng)而損壞到燈絲；另一種燈絲并聯(lián)方式，需要按燈絲數(shù)量相對應(yīng)配置固定燈絲的絕緣陶瓷件。每個(gè)單點(diǎn)發(fā)射電子束裝置由單個(gè)對應(yīng)的燈絲提供電源支持，根據(jù)每個(gè)電子噴口覆蓋的陽離子束流截面弧所需電子量控制各個(gè)對應(yīng)電源來發(fā)射出相對應(yīng)的電子以滿足中和陽離子，可以完美中和陽離子以免基板或晶圓表面電勢累積打火。

對于串聯(lián)方式的環(huán)形電子槍內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一體式的；對于并聯(lián)式的環(huán)形電子槍每個(gè)電子發(fā)射裝置都是獨(dú)立式的。

環(huán)形電子槍的外殼，可以使用統(tǒng)一規(guī)格運(yùn)用在串聯(lián)，并聯(lián)燈絲結(jié)構(gòu)上。

提高每個(gè)獨(dú)立環(huán)形電子槍腔體的密封度，使電子在每個(gè)環(huán)形電子槍腔體內(nèi)溢流出來，而不是加電位勢讓中和電子帶一定能量去中和陽離子束流，這樣可以盡可能地減少中和電子對陽離子束流的沖擊影響，從而提高陽離子束流的束斑尺寸精度和位置精度。

以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。