[發明專利]一種雙燈絲離子源弧流平衡調節方法

無效

• 申請號: 201110347060.7
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN103094033A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 林萍;伍三忠
• 申請（專利權）人: 北京中科信電子裝備有限公司
• 主分類號: H01J37/244
• 分類號: H01J37/244;H01J37/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及半導體制造工藝的設備離子注入機，離子注入機的一種雙燈絲離子源調節弧流平衡方法。

背景技術

在半導體制造工藝設備離子注入機中，離子源部件是離子注入機的關鍵部分起到決定性的作用，直接影響到離子注入晶片的劑量大小以及離子束流的純度。

間接加熱式離子源由放電室(陽極)、燈絲、陰極、反射極構成、離子源的燈絲座以及外殼、水冷。在高真空條件下，加上一定的電流使燈絲加熱，當加熱溫度達到電子的溢出功，燈絲發射電子，在燈絲與陰極之間加一偏壓，電子在偏壓加速下，以一定的能量打到陰極上，使陰極發熱，同樣當溫度達到電子的溢出功時，陰極表面發射電子，在陰極與陽極(放電室)之間加上弧壓(約-100V)，陰極表面溢出的電子在弧壓電場電場作用下，由陰極飛向陽極；在放電室中送入了一定的工藝氣體，放電室由高真空變為低真空，陰極發射的電子與放電室中的氣體發生碰撞而產生電離，形成等離子體。

在離子源部件中，為了增加電子在放電室中的飛行路程，以便提高電子與氣體的碰撞幾率從而提高離子源的電離效率，在放電室中加上磁場B(幾十～幾百GS)(所說的源磁場)，在磁場中電子作螺旋運動有效地提高了電子的運動路程。同時在陰極的對面加了一個反射電極，其電位與陰極相同，當電子運動到反射極時會被排斥回來，提高電子的壽命。離子源放電形成的等離子體密度與陰極發射的電子量、送氣量(放電室中的氣壓)、弧壓、磁場的大小密切相關。

發明內容

本發明是針對雙燈絲離子源弧流平衡穩定的一種方法。兩個燈絲在在各個電源的調節下，在相同的弧室中最終達到了弧流平衡。如圖1雙燈絲離子源示意圖。

本發明通過以下技術方案實現：

1.一種雙燈絲離子源弧流平衡調節方法，包括：燈絲電源1(1)、燈絲電源2(2)、偏置電源1(3)、偏置電源2(4)、弧壓電源(5)、比較器1(6)、比較器2(7)、兩個霍爾傳感器(8)。其特征在于：

其中所述的雙燈絲電源形成的弧流，首先調節燈絲電源1(1)和偏置電源1(3)，使其輸出的偏流值和弧流值達到設定值。

2.一種雙燈絲離子源弧流平衡調節方法，包括：燈絲電源1(1)、燈絲電源2(2)、偏置電源1(3)、偏置電源2(4)、弧壓電源(5)、比較器1(6)、比較器2(7)、兩個霍爾傳感器(8)、兩個反向器(9)。其特征在于：

其中所述的調節燈絲電源1(1)和偏置電源1(3)后，以此為基準。雙燈絲弧流平衡調節方法的流程圖如圖2所示，步驟(9)開始，步驟(10)調節燈絲電源2(2)，步驟(11)檢測偏流1與偏流2，步驟(12)比較他們的差值，若差值在允許誤差范圍內，則接著步驟(14)，若不在允許的誤差范圍，通過步驟(13)的計算反饋給燈絲電源2(2)，再次調節電源輸出直至兩個偏流差值在允許范圍內，因此偏流2也就達到設定值。然后執行步驟(14)調節偏置電源2(4)，步驟(15)通過霍爾傳感器檢測弧流1和弧流2。步驟(16)比較兩個的差值，若差值在允許的范圍內，調節過程就結束。相反，則通過步驟(17)反饋給偏置電源2(4)，調節它的輸出值，直到達到我們設定的弧流值。

本發明解決了雙燈絲離子源弧流不平衡的問題，實現了雙燈絲在不同的狀態最終達到弧流平衡的過程。

附圖說明

圖1是本發明的雙燈絲離子源框圖

圖2是本發明的流程圖

具體實施方式

下面結合附圖的具體實施例對本發明作進一步介紹，應該理解，這些描述都是說明性的，本發明不限于此。本發明的范圍僅由所附權利要求的范圍所限定。

圖1示意一種雙燈絲離子源弧流平衡調節方法，包括：燈絲電源1(1)、燈絲電源2(2)、偏置電源1(3)、偏置電源2(4)、弧壓電源(5)、比較器1(6)、比較器2(7)、兩個霍爾傳感器(8)。燈絲電源1(1)和2(2)用來給離子源的燈絲加熱，當燈絲加熱溫度達到一定程度時，燈絲就會發射電子，偏置電源1(3)和2(4)加在陰極與燈絲之間，使得電子以一定能量打到陰極上，形成偏流。同樣陰極在持續的轟擊下，陰極表面發射電子，弧壓電源(5)連接在弧室與陰極之間，電子在弧壓電場作用下，向弧室運動，最終吸附到弧室上形成弧流。