本發明涉及斑點束平行透鏡磁鐵的設計，涉及離子注入機，屬于半導體裝備制造領域。

背景技術：

在半導體裝備制造領域，特別是離子注入機，要求斑點束流到達末端靶室區域時，要保證束流有足夠的平行度及寬度。束流平行度對半導體芯片的制作工藝有很大影響，束流平行度越好，所制作的半導體芯片質量越高。另外，隨著晶圓尺寸的增大，進行注入工藝時對束流寬度也有一定的要求，即束流寬度要大于晶圓直徑，并保證要有足夠的余量。

技術實現要素：

本發明涉及一種廣泛適用的斑點束平行透鏡磁鐵設計方法。該發明應用于離子注入機平行透鏡磁鐵的設計。

本發明通過以下技術方案實現：

1、給出平行透鏡的入口焦點位置O，該點即為斑點束的發射(或掃描)原點。

2、給出束線中心軌跡上入口焦點與平行透鏡入口距離L及要求的束線掃描角度θ，由此可得出描述平行透鏡入口邊界的聯立方程組：

3、給出束線在平行透鏡中的偏轉半徑R及期望的束流偏轉角度Θ及入口參量L、θ，可得到描述平行透鏡出口邊界的聯立方程組：

[x-Lcos(θ)-Rsin(θ)]²+[y+Lsin(θ)+Rcos(θ)]²＝R²

4、計算出發射角為θ時，平行透鏡出口束流寬度Δ：

5、對于指定的束流偏轉角度Θ，若計算出的束流寬度Δ小于期望束流寬度H，則可通過修改R、L、θ來找到一組值(R^*，L^*，θ^*)，使得Δ(R^*，L^*，θ^*)≥H，這里H為平行透鏡出口的期望束寬。

本發明具有如下顯著優點：

1、完全通過解析公式描述斑點束平行透鏡的形狀及入口邊界方程、出口邊界方程，克服了以往通過數值仿真方法來確定平行透鏡磁鐵形狀的缺陷，該發明具有很大的普適性。

2、依靠解析方法求解磁鐵的形狀及邊界，可以找到影響束流平行度及寬度的參數，這樣對平行透鏡磁鐵的設計具有很大的靈活性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步介紹，但不作為對本發明專利的限定。

圖1是斑點束平行透鏡磁鐵邊界形狀及斑點束線的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的介紹，但不作為本發明的限定。

如圖1所示是斑點束平行透鏡磁鐵邊界形狀及斑點束線的俯視圖，斑點束平行透鏡磁鐵設計方法包括：1、平行透鏡入口焦點位置O點；2、束線中心軌跡上入口焦點與平行透鏡入口距離L；3、束線掃描角度θ；4、束線在平行透鏡中的偏轉半徑R；5、束線出平行透鏡期望的偏轉角度Θ；6、束線經過平行透鏡后的期望束寬Δ；該設計方法的主要思想是，首先確定平行透鏡入口焦點位置O點后，給出束線中心軌跡上入口焦點與平行透鏡入口距離L及要求的束線掃描角度θ，根據這三個參量可求出平行透鏡磁鐵的入口邊界方程。同樣，根據束線在平行透鏡中的偏轉半徑R、束線出平行透鏡期望的偏轉角度Θ及束線經過平行透鏡后的期望束寬Δ，根據這三個參量可求出平行透鏡磁鐵的出口邊界方程。

本發明專利的特定實施例已對本發明專利的內容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而言，在不背離本發明專利精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構成對本發明專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。