一種離子源均勻送氣結構裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開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：通過在送氣蓋板底部設計送氣管路(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(5)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。本發明專利技術涉及離子注入裝置，隸屬于半導體制造領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術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。本專利技術為多方面均勻送氣應用提供了方便。
技術介紹
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:1.送氣蓋板采用鑰質材料，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。I1.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.本專利技術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.本專利技術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。
技術實現思路
本專利技術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(I)、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、導電特性突出的鑰質材料，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:下面結合附圖對本專利技術作進一步介紹，但不作為對專利技術的限定。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。如圖2所示弧室送氣蓋板底面結構，外觀呈矩形狀，其內的導槽呈對稱的幾何分布，使氣體均勻的送至弧室氣腔內，最終形成均勻的等離子體。其結構簡述如下:送氣蓋板(5)的幾何中心處設置有圓型凹槽，而主送氣管路(501)的有效長度為5A，以此螺紋孔為中心向兩邊均勻對稱延伸；在主送氣管路(501)兩側分別設置副送氣管路(502)和副送氣管路(503)，其有效長度為5A，與主送氣管路的間距為B，在其上以中心為對稱設置12個送氣孔(508)，送氣孔(510)，送氣孔(512)，送氣孔(514)，送氣孔(516)和送氣孔(518);送氣孔(509)，送氣孔(511)，送氣孔(513)，送氣孔(515)，送氣孔(517)和送氣孔(519)，孔與孔之間的間距為A ;主送氣管路(501)與副送氣管路(502)和副送氣管路(503)通過支送氣管路(506)，支送氣管路(504)，支送氣管路(505)和支送氣管路(507)對稱相連。由于送氣蓋板(5)本身的對稱性，以下敘述中以左上部分為例:當送氣管頭(6)送入的氣體沿主送氣管路(501)流動時，經距離A，其中一部分氣體沿著支送氣管路(504)被送至副送氣管路(502)進而進入送氣孔(514)和送氣孔(516)，流經路程0.5A ;而另一部分氣體則繼續沿著主送氣管路(501)流動1.5A路程，遇到支送氣管路(506)時被送至副送氣管路(502)從而進入送氣孔(508)。其中首次進入支送氣管路(504)的氣體進入副送氣管路(502)后向兩邊延伸，流經0.5A至送氣送氣孔(514)和送氣孔(516)，而最后進入支送氣管路(506)的氣體流入送氣孔(508)，使氣體在整個管路及送氣孔均勻分布，最終均勻的進入弧室并形成等離子體，均勻性較高，為多方面的均勻性送氣應用提供了方便，亦符合離子注入的要求。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，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】
一種應用于離子注入系統的離子源均勻送氣結構裝置，其送氣蓋板(5)及底板(4)均采用耐高溫、耐高壓、高強度、導電特性突出的鉬質材料，而與之相連的送氣管頭部(6)采用陶瓷質地，以減少在氣體流動過程中由于氣體的壓力、溫升及電離度等造成的對送氣蓋板(5)的侵蝕。

【技術特征摘要】
1.一種應用于離子注入系統的離子源均勻送氣結構裝置，其送氣蓋板(5)及底板(4)均采用耐高溫、耐高壓、高強度、導電特性突出的鑰質材料，而與之相連的送氣管頭部(6)采用陶瓷質地，以減少在氣體流動過程中由于氣體的壓力、溫升及電離度等造成的對送氣蓋板(5)的侵蝕。2.按權利要求1所述的離子源均勻送氣結構裝置，通過在送氣蓋板(5)與底板(4)之間設置送氣管路(501)至送氣管路(507)，以達到氣體均勻送氣的目的。3.按權利要求1所述的離子源均勻送氣結構裝置，送氣蓋板底面，如圖2所示，設置的送氣管路(501)至送氣管路(507)呈縱橫交錯狀，送入的氣體通過主送氣管路(501)向兩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：