一种电磁透镜磁场测量装置及其测量方法与流程

本发明涉及半导体制造设备检测，更具体地，涉及一种电磁透镜磁场测量装置及其测量方法。

背景技术：

1、离子注入是半导体制造中的关键掺杂工艺，其注入离子的能量、剂量、角度及束流均匀性直接决定器件电性能。在离子注入机中，电磁透镜（如四极磁透镜、磁分析器、平行透镜等）用于聚焦、偏转、筛选和质量分离离子束，是实现高精度离子注入的核心部件。电磁透镜的磁场分布精度直接影响离子束的束斑尺寸、束流密度及角度分布，进而影响注入深度、掺杂浓度均匀性和晶圆良率。

2、然而，在离子注入设备的实际生产、调试和维护过程中，目前尚无专门用于电磁透镜磁场测量的专用装置。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电磁透镜磁场测量装置及其测量方法，本发明提供的磁场测量装置可实现三个方向的调节，适用范围广，安装及操作简单，灵活性高。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、本发明第一方面，提供一种电磁透镜磁场测量装置，包括磁场测量板、可调支撑机构和测量探头，所述可调支撑机构设置有多组，支撑在所述磁场测量板的底部，用于安装电磁透镜；所述磁场测量板的中部沿其长度方向间隔设置有多个用于放置所述测量探头的探头通孔；

4、所述可调支撑机构包括定位压板、支撑底座、y向调节组件、x向调节组件和z向调节组件；

5、所述支撑底座的上表面中部形成有用于安装电磁透镜的定位槽；

6、所述定位压板呈倒u形，安装在所述支撑底座的上表面，所述定位压板的顶部用于安装所述磁场测量板；所述y向调节组件安装在所述定位压板的下侧和所述支撑底座的上侧之间，用于调节所述定位压板沿y轴方向移动；

7、所述x向调节组件和所述z向调节组件设置在所述支撑底座的下端，所述x向调节组件安装在所述z向调节组件上，且与所述支撑底座连接，用于调节所述支撑底座沿x轴方向移动；

8、所述z向调节组件位于可调支撑机构的最底部，用于调节所述支撑底座沿z轴方向移动，进而带动所述定位压板在z轴方向移动。

9、进一步地，所述定位压板包括顶板和连接在顶板两侧的竖板，所述竖板底部垂直向外延伸形成有第一耳板，所述第一耳板朝向y向调节组件的一侧形成有与所述第一耳板和所述竖板均垂直的第二耳板，所述第一耳板上沿其长度方向开设有条形安装孔，所述条形安装孔中连接有用于与所述支撑底座连接的固定件；

10、所述y向调节组件设置有两组，分别对应设置在所述定位槽的两侧，其包括y向安装块、y向限位件和y向调节螺柱，所述y向安装块固定连接在所述支撑底座的上部，且上端突出所述支撑底座的上表面，所述y向调节螺柱螺纹穿过所述y向安装块的上端后通过所述y向限位件与所述第二耳板转动连接；松动所述固定件后，转动所述y向调节螺柱，能够带动所述定位压板沿y轴方向移动。

11、进一步地，所述x向调节组件包括x向固定杆、x向安装块、x向限位件和x向调节螺柱，所述x向固定杆呈l形，固定在所述z向调节组件的上表面，所述x向安装块固定在所述支撑底座的下端，所述x向调节螺柱通过所述x向限位件与所述x向安装块可转动地连接，并穿过所述x向安装块后与所述x向固定杆的上端螺纹连接；转动所述x向调节螺柱，能够带动所述x向安装块和所述支撑底座一起沿x轴方向移动。

12、进一步地，所述z向调节组件包括z向调节块、楔形块和z向调节杆，所述x向固定杆固定在所述z向调节块的顶部；

13、所述z向调节块的底部对称开设有两个与所述楔形块相适应的安装腔，两个所述楔形块对称安装在对应所述安装腔内，且两个楔形块的小端相互靠近设置；两个所述安装腔在靠近所述楔形块的大端的侧壁上均开设有第一螺纹孔；

14、所述z向调节杆包括杆体部和杆头部，所述杆体部外周侧壁形成有螺纹，所述杆头部形成有与所述楔形块的斜面相同的坡度，所述杆体部与所述杆头部可转动地连接；

15、所述杆体部的一端螺纹穿过所述第一螺纹孔，并通过所述杆头部与对应所述楔形块连接，转动对应所述杆体部能够分别带动两个所述楔形块相互靠近或相互远离，进而带动所述z向调节块在z轴方向移动。

16、进一步地，所述x向调节组件还包括安装在所述z向调节块和所述支撑底座之间的滑动件。

17、进一步地，所述滑动件包括固定在所述z向调节块顶部的沿x轴方向延伸的导轨、固定连接在所述支撑底座底部的导向板，所述导向板的底部形成滑槽，所述滑槽与所述导轨滑动配合。

18、进一步地，所述导轨与所述z向调节块可拆卸连接；

19、所述z向调节块上端面还设置有沿x轴方向延伸的定位凸台，所述定位凸台用于为所述导轨安装提供定位。

20、进一步地，所述定位压板的顶部设置有定位销，所述磁场测量板的四角处开设有与所述定位销相适应的定位孔。

21、进一步地，还包括安装底板，所述可调支撑机构的底部固定在所述安装底板上。

22、本发明第二方面，提供一种电磁透镜磁场测量方法，采用本发明第一方面所述的测量装置进行测量，包括以下步骤：

23、1）在安装平台上固定4个所述可调支撑机构，将电磁透镜放置于所述可调支撑机构的定位槽中，同时通过x向调节组件和/或z向调节组件将电磁透镜调节至所需要安装的方向；

24、2）将磁场测量板放置并固定于四个可调支撑机构的定位压板的上方，并保证磁场测量板处于水平状态；

25、3）通过调节y向调节组件将定位压板的内侧贴紧电磁透镜的左右两侧端面，然后将定位压板进行固定；

26、4）将电磁透镜与外部电源连接并通电，待磁场稳定后，将测量探头放置在磁场测量板上的不同探头通孔内，测量不同位置处的磁场强度值即可。

27、本发明的有益效果在于：

28、本发明提供的测量装置可适配不同大小不同尺寸的电磁透镜的磁场测量，整体适用范围广；可实现x/y/z 三个方向的自由调节和固定，灵活性高，可更好的对电磁透镜进行位置找正，实现对电磁透镜的准确测量；整体安装方便，位置准确，无需每次对其进行校准；同时，可在任何位置进行测试，无需高精度要求的台面也可进行测试，对环境要求低。

1.一种电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，包括磁场测量板（1）、可调支撑机构（3）和测量探头（2），所述可调支撑机构（3）设置有多组，支撑在所述磁场测量板（1）的底部，用于安装电磁透镜（100）；所述磁场测量板（1）的中部沿其长度方向间隔设置有多个用于放置所述测量探头（2）的探头通孔（11）；

2.根据权利要求1所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，所述x向调节组件（34）包括x向固定杆（341）、x向安装块（342）、x向限位件和x向调节螺柱（343），所述x向固定杆（341）呈l形，固定在所述z向调节组件（35）的上表面，所述x向安装块（342）固定在所述支撑底座（32）的下端，所述x向调节螺柱（343）通过所述x向限位件与所述x向安装块（342）可转动地连接，并穿过所述x向安装块（342）后与所述x向固定杆（341）的上端螺纹连接；转动所述x向调节螺柱（343），能够带动所述x向安装块（342）和所述支撑底座（32）一起沿x轴方向移动。

4.根据权利要求3所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，所述z向调节组件（35）包括z向调节块（351）、楔形块（352）和z向调节杆（353），所述x向固定杆（341）固定在所述z向调节块（351）的顶部；

5.根据权利要求4所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，所述x向调节组件（34）还包括安装在所述z向调节块（351）和所述支撑底座（32）之间的滑动件。

6.根据权利要求5所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，所述滑动件包括固定在所述z向调节块（351）顶部的沿x轴方向延伸的导轨（344）、固定连接在所述支撑底座（32）底部的导向板（345），所述导向板（345）的底部形成滑槽（346），所述滑槽（346）与所述导轨（344）滑动配合。

7.根据权利要求6所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，所述导轨（344）与所述z向调节块（351）可拆卸连接；

8.根据权利要求1至7中任一所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，所述定位压板（31）的顶部设置有定位销（36），所述磁场测量板（1）的四角处开设有与所述定位销相适应的定位孔（12）。

9.根据权利要求1至7任一所述的电磁透镜磁场测量装置，其特征在于，还包括安装底板（4），所述可调支撑机构（3）的底部固定在所述安装底板（4）上。

10.一种电磁透镜磁场测量方法，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的测量装置进行测量，包括以下步骤：