[發明專利]一種離子源均勻送氣結構裝置

無效

• 申請號: 201110347029.3
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN103094034A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 胡東京;吳巧艷;彭立波
• 申請（專利權）人: 北京中科信電子裝備有限公司
• 主分類號: H01J37/30
• 分類號: H01J37/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是有關離子源的均勻送氣結構裝置，其直接針對于使送入的氣體均勻的流動并進入弧室，與兩邊的燈絲發射過來的電子發生碰撞，形成均勻的等離子體。本發明為多方面均勻送氣應用提供了方便。

技術背景

1.在晶片的離子注入工藝中，束流的均勻性要求愈來愈高。而這種要求直接影響半導體領域整體的注入質量，主要體現在以下幾個方面：

2.與之前的單送氣管路相比，此送氣蓋板所呈現的優勢體現在：

I.送氣蓋板采用鉬質材料，且采用多管路傳輸送氣，不僅減少了氣體對送氣蓋板的侵蝕，而且增加了氣體傳輸的均勻性。

II.弧室兩端采用雙燈絲結構，與均勻進入其內的氣體發生碰撞，提高電離效率。

3.在束流的注入中，離子劑量均一的注入到晶片上。注入束流的不均勻性會引起注入的失敗。

4.本發明涉及的離子源均勻送氣結構裝置，在要求氣體均勻性的同時，也要求加強束流的控制力，阻隔雜質離子，從而防止因能量污染引發的失敗。

5.本發明涉及的離子源均勻送氣結構裝置，為多方面的均勻性送氣應用提供了技術支撐，但增加了設備的總的投資；特別是送氣路徑相對較長從而引起氣體到達弧室時存在密度微差，這也增加了離子束均勻性精確控制的困難。

發明內容

本發明總結了離子注入系統中的一種離子源均勻送氣結構裝置，如圖1所示，由兩塊端板(1)、兩塊側板(2)、一塊含有引出縫的蓋板(3)、一塊送氣底板(4)、一塊送氣蓋板(5)、送氣管頭(6)組成的弧室，其工作原理簡述如下：由送氣管頭(6)流入的氣體，經送氣蓋板(5)及其底板(4)之間對稱的送氣管路，從送氣蓋板(5)上的送氣孔均勻的流入弧室腔體內，而弧室的兩塊端板上安裝有燈絲；當通過一定的燈絲電流，燈絲受熱發射電子，此時送入的氣體與電子相互碰撞發生電離，最終形成均勻的等離子體。因此，送氣蓋板的設置對均勻性送氣顯得尤為重要。

其中送氣蓋板底面的結構及其比例如圖2所示。送氣蓋板(5)均采用耐高溫、耐高壓、高強度、導電特性突出的鉬質材料，以減少在氣體流動過程中造成的對送氣蓋板(5)的侵蝕。通過送氣蓋板(5)上表面的12個均勻分布的送氣孔(508)至送氣孔(519)，在其底部設計送氣管路(501)至送氣管路(507)，以使送入的氣體均勻的流入弧室腔內，并與由燈絲發射過來的電子發生碰撞，形成分布均勻的等離子體。送氣蓋板底面設計的送氣管路(501)至送氣管路(507)呈交錯相通狀，如圖2所示：在送氣管頭(6)設置一條橫向的主送氣管路(501)，而在兩邊分別設置與其平行的副送氣管路(502)和副送氣管路(503)，在此管道上均勻布置送氣孔(508)至送氣孔(519)，每側6個，共12個。這三條送氣管路是通過支送氣管路(504)至支送氣管路(507)來連接的。氣體通過送氣管路流入達弧室腔體內，最終形均勻的等離子體。

附圖說明

圖1為弧室

圖2為弧室送氣蓋板底面

圖3為弧室送氣蓋板上表面

圖4為弧室送氣蓋板側面

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明作進一步介紹，但不作為對發明的限定。

送入的氣體經送氣管頭(6)流入送氣底板(4)和送氣蓋板(5)之間，送氣蓋板(5)設置有送氣管路(501)至送氣管路(507)。利用送氣管路(501)至送氣管路(507)的幾何對稱性實現氣體的均勻性流動。此時在副送氣管路(502)和副送氣管路(503)上設置均勻的送氣孔(508)至送氣孔(519)(它們與弧室相通)，氣體沿著送氣孔(508)至送氣孔(519)均勻的流向弧室腔內，符合氣體分子均勻電離的要求。