向大气中引出离子束的光束加工装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种向大气中引出离子束的光束加工装置，其包括：柱部，具有内部空间，在下端形成用于向外部释放生成于内部的离子束的光圈；O型圈，插入于在光圈的周围所形成的凹槽，以防止空气流入；试样台，用于以使离子束照射到试样的方式放置试样；狭缝，形成在光圈与O型圈之间，用于吸入空气或供给预设气体；以及处理器，使柱部向试样台的方向移动，以使光圈与试样相接触，通过狭缝吸入由O型圈、试样及光圈形成的区域内部的空气来提高区域的真空度，当离子束的加工完成时，使柱部向上部方向移动并通过狭缝向试样台的方向排出预设气体，从而能够进行离子束的精密加工并提高生产性。能够进行离子束的精密加工并提高生产性。能够进行离子束的精密加工并提高生产性。

【技术实现步骤摘要】
向大气中引出离子束的光束加工装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种向大气中引出离子束的光束加工装置及其控制方法，更详细地，涉及一种通过设置在柱部下端的狭缝形成局部真空或与试样分离的向大气中引出离子束的光束加工装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]聚焦离子束(FIB：Focused Ion Beam)作为使用通过精细节流的离子束来加工半导体、金属高分子材料等试样的装置，本来用作进行电子显微镜观察时的特定部位的截面加工或者用于以100nm的厚度对试样实现薄板化的试样的预处理装置。
[0003]这种聚焦离子束排出装置设置于腔室内，腔室内部通常设置为10
‑5～10
‑6托(torr)的高真空状态。尤其，随着最近二次电池等半导体装置的增加，不仅应用于半导体基板的工艺，还应用于显示面板等需要精细工艺的领域。
[0004]然而，在高真空腔室内放置半导体基板或显示面板等来进行工艺操作的情况下，由于空间限制导致的设备费用的增加、占地面积的增加等可能会导致竞争力减弱。
[0005]因此，需要一种可以在高真空腔室外部的大气环境下进行使用离子束的基板工艺操作的大气压用离子束释放装置。
[0006]然而，由于真空腔室的内部为高真空状态，与外部的压力差超过一定水平，并且由于这种压力差向大气中引出的离子束会产生散射现象，因而存在无法进行精细的工艺或检查的问题。
[0007]因此，稳定地向大气中引出离子束的必要性增加。

技术实现思路

[0008]技术问题
>[0009]本专利技术的目的在于，提供一种通过设置在柱部下端的狭缝形成局部真空或便于与试样分离的向大气中引出离子束的光束加工装置及其控制方法。
[0010]技术方案
[0011]用于实现上述目的的本专利技术一实施例的向大气中引出离子束的光束加工装置包括：柱部，具有内部空间，在下端形成用于向外部释放生成于内部的离子束的光圈；O型圈，插入于在上述光圈的周围所形成的凹槽，以防止空气流入；试样台，用于以使上述离子束照射到试样的方式放置上述试样；狭缝，形成在上述光圈与O型圈之间，用于吸入空气或供给预设气体；以及处理器，控制上述柱部向上述试样台的方向移动，以使上述光圈与上述试样相接触，通过上述狭缝吸入由上述O型圈、试样及光圈形成的区域内部的空气来提高上述区域的真空度，当上述离子束的加工完成时，使上述柱部向上部方向移动并通过上述狭缝向上述试样台的方向排出预设气体。
[0012]其中，在上述光圈的周围所形成的凹槽为楔形榫头形状，截面积朝向上述凹槽的内部逐渐变大，若上述O型圈通过上述柱部的移动来与上述试样相接触，则因压力而以与上
述楔形榫头形状的凹槽相对应的方式变形，从而可以阻断外部空气的流入。
[0013]并且，上述狭缝与用于吸入空气的真空泵以及用于提供气体的气泵相连接，上述处理器可以控制上述狭缝以通过上述狭缝用上述真空泵吸入上述区域内部的空气，通过上述气泵向上述试样台的方向排出上述预设气体。
[0014]而且，上述处理器可以通过上述狭缝排出上述预设气体来解除上述O型圈与上述试样之间的接触。
[0015]并且，在上述光圈的周围所形成的凹槽内部设置有压力传感器，上述处理器可以通过上述压力传感器测定上述O型圈施加到上述凹槽内部的压力值。
[0016]并且，上述处理器可以将以使通过上述压力传感器测定的压力值不超过预设压力范围的方式使上述柱部向上述试样台的方向移动。
[0017]并且，当通过上述压力传感器测定的压力值进入上述预设压力范围时，上述处理器可通过上述狭缝吸入上述区域内部的空气，当通过上述压力传感器测定的压力值变为小于上述预设压力范围时，上述处理器可通过上述狭缝向上述试样台的方向排出预设气体。
[0018]其中，上述预设压力范围包括使上述O型圈接触到上述试样但不损坏上述试样且以与上述楔形榫头形状的凹槽相对应地变形的压力范围。
[0019]另一方面，本专利技术一实施例的向大气中引出离子束的光束加工装置的控制方法包括如下步骤：以使向在柱部下端的光圈周围所形成的凹槽插入的O型圈接触到试样的方式使上述柱部向放置有上述试样的试样台的方向移动；使上述O型圈以与在上述光圈的周围所形成的凹槽的形状相对应的方式变形；通过上述光圈与O型圈之间形成的狭缝吸入由上述O型圈、试样及光圈形成的区域内部的空气来提高上述区域的真空度；将上述柱部中生成的离子束照射到试样；以及当上述离子束的加工完成时，使上述柱部向上部方向移动并通过上述狭缝向上述试样台的方向排出预设气体。
[0020]专利技术的效果
[0021]根据如上所述的本专利技术的各种实施例，可通过设置在柱部下端的狭缝抽出空气或释放气体，来在光圈周围形成局部真空或实现便于O型圈与试样之间的分离，能够进行离子束的精密加工并提高生产性。
附图说明
[0022]图1为示出本专利技术一实施例的向大气中引出离子束的光束加工装置的结构的图。
[0023]图2a至图2c为用于说明本专利技术一实施例的柱部的移动及狭缝的操作的图。
[0024]图3为示出本专利技术一实施例的柱部的下端的图。
[0025]图4为示出本专利技术一实施例的加工前及加工时的O型圈的截面的图。
[0026]图5为示出本专利技术一实施例的与狭缝相连接的真空泵以及气泵的图。
[0027]图6为用于说明本专利技术一实施例的压力传感器的操作过程的图。
[0028]图7为示出本专利技术一实施例的加工时通过压力传感器控制狭缝的过程的图。
[0029]图8为示出本专利技术一实施例的加工后通过压力传感器控制狭缝的过程的图。
[0030]图9为示出本专利技术一实施例的向大气中引出离子束的光束加工装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0031]首先，考虑到在本专利技术各种实施例中的功能，在本说明书及权利要求书中所使用的术语选择了普通术语。然而，这种术语可以根据本领域技术人员的意图、法律或技术上的解释以及新的技术的出现等而有所不同。并且，一部分术语可以是申请人任意选择的术语。这些术语可以被解释为本说明书中定义的含义，如果没有具体的术语定义，则可以基于本说明书整体的内容及该
的通常的技术常识来进行解释。
[0032]并且，在本说明书中附加的各附图中记载的相同的附图标记或符号表示实际上执行相同功能的部件或结构要素。为了说明及理解的方便，在相互不同的实施例中使用相同的附图标记或符号来进行说明。即，即使在多个附图中示出具有相同的附图标记的结构要素，多个附图也并不意味着一个实施例。
[0033]并且，在本说明书及权利要求书中，可以使用“第一”、“第二”等包含序数的术语，以区分结构要素。这些序数用于相互区分相同或类似的结构要素，术语的含义不应因这些序数的使用而被限制性地解释。作为一例，与这些序数结合的结构要素的使用顺序或配置顺序等不应因其数字而被限制性地解释。根据需求，每个序数还可以互换使用。
[0034]在本说明书中，除非在上下文中有明确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种向大气中引出离子束的光束加工装置，其特征在于，包括：柱部，具有内部空间，在下端形成用于向外部释放生成于内部的离子束的光圈；O型圈，插入于在上述光圈的周围所形成的凹槽，以防止空气流入；试样台，用于以使上述离子束照射到试样的方式放置上述试样；狭缝，形成在上述光圈与O型圈之间，用于吸入空气或供给预设气体；以及处理器，控制上述柱部向上述试样台的方向移动，以使上述光圈与上述试样相接触，通过上述狭缝吸入由上述O型圈、试样及光圈形成的区域内部的空气来提高上述区域的真空度，当上述离子束的加工完成时，使上述柱部向上部方向移动并通过上述狭缝向上述试样台的方向排出预设气体。2.根据权利要求1所述的向大气中引出离子束的光束加工装置，其特征在于，在上述光圈的周围所形成的凹槽为楔形榫头形状，截面积朝向上述凹槽的内部逐渐变大，若上述O型圈通过上述柱部的移动来与上述试样相接触，则因压力而以与上述楔形榫头形状的凹槽相对应的方式变形，从而阻断外部空气的流入。3.根据权利要求2所述的向大气中引出离子束的光束加工装置，其特征在于，上述狭缝与用于吸入空气的真空泵以及用于提供气体的气泵相连接，上述处理器控制上述狭缝以通过上述狭缝用上述真空泵吸入上述区域内部的空气，通过上述气泵向上述试样台的方向排出上述预设气体。4.根据权利要求3所述的向大气中引出离子束的光束加工装置，其特征在于，上述处理器通过上述狭缝排出上述预设气体来解除上述O型圈与上述试样之间的接触。5.根据权利要求4所述的向大气中引出离子束的光束加工装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：元钟韩，姜元求，朴正锡，金锜焕，朴万真，李钟洙，卞仁宰，成明俊，郑流淙，
申请(专利权)人：查目科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：