一種雙燈絲離子源弧流平衡調節方法技術

一種雙燈絲離子源弧流平衡調節方法，它包括：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。首先，調節燈絲電源1(1)，直至偏流達到設定值，在調節偏置電源1(3)，電子在弧壓電場作用下，使其形成的弧流值與設定值相等。然后以燈絲電源1(1)和偏置電源1(3)為基準，分別調節燈絲電源2(2)和偏置電源2(4)。通過檢測的電流反饋值，不斷調節電源的輸入值，直到偏流和弧流均與設定值相等。這樣的雙閉環控制，能達到雙燈絲離子源平衡弧流的方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術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。
技術介紹
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。
技術實現思路
本專利技術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。本專利技術通過以下技術方案實現:1.，包括:燈絲電源I (I)、燈絲電源2 (2)、偏置電源I⑶、偏置電源2 (4)、弧壓電源(5)、比較器I (6)、比較器2 (7)、兩個霍爾傳感器。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I (3)，使其輸出的偏流值和弧流值達到設定值。2.，包括:燈絲電源I (I)、燈絲電源2 (2)、偏置電源I⑶、偏置電源2 (4)、弧壓電源(5)、比較器I (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I⑴和偏置電源I⑶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I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I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。本專利技術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是本專利技術的雙燈絲離子源框2是本專利技術的流程圖具體實施例方式下面結合附圖的具體實施例對本專利技術作進一步介紹，應該理解，這些描述都是說明性的，本專利技術不限于此。本專利技術的范圍僅由所附權利要求的范圍所限定。圖1示意，包括:燈絲電源1(1)、燈絲電源2(2)、偏置電源I (3)、偏置電源2 (4)、弧壓電源(5)、比較器I (6)、比較器2 (7)、兩個霍爾傳感器(8)。燈絲電源I (I)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。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。調節完燈絲電源I (I)和偏置電源I (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I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I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。本專利技術的特定實施例已對本專利技術的內容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而言，在不背離本專利技術精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，或者慣用手段的直接替換，都構成對本專利技術專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙燈絲離子源平衡調節方法，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：其中所述雙燈絲離子源包括：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)。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。

【技術特征摘要】
1.一種雙燈絲離子源平衡調節方法，包括:燈絲電源I (I)、燈絲電源2(2)、偏置電源I(3)、偏置電源2 (4)、弧壓電源(5)、比較器I (6)、比較器2 (7)、兩個霍爾傳感器(8)。其特征在于: 其中所述雙燈絲離子源包括:燈絲電源I (I)、燈絲電源2 (2)、偏置電源I (3)、偏置電源2(4)、弧壓電源(5)、比較器I (6)、比較器2 (7)、兩個霍爾傳感器(8)、兩個反向器(9)。燈絲電源I (I)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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林萍，伍三忠，
申請(專利權)人：北京中科信電子裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：