离子源的动态温度控制制造技术

本发明专利技术公开一种用于使离子源的面板的温度变化的系统及方法。所述面板是通过多个紧固件而被抵靠离子源的腔室壁进行固持。这些紧固件可包括拉伸弹簧或压缩弹簧。通过改变拉伸弹簧或压缩弹簧在承受载荷时的长度，可增大弹簧的弹簧力。弹簧力的此种增大会增大面板与腔室壁之间的压缩力，从而形成改善的导热性。在某些实施例中，通过电子长度调整器来调节弹簧的长度。此电子长度调整器与控制器进行通信，所述控制器输出指示弹簧的所需长度的电信号。本发明专利技术公开用于调整弹簧的长度的各种机构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离子源的动态温度控制
本专利技术的实施例涉及用于动态地改变离子源的系统及方法，且更具体来说涉及用于动态地改变离子源的面板的温度的系统及方法。
技术介绍
半导体装置的制作涉及多个离散且复杂的工艺。一种这样的工艺可利用可从离子源抽取的离子束。在离子源中，对馈入气体进行激励，以形成离子。然后，经由设置在面板(faceplate)上的抽取开孔从离子源抽取那些离子。在下游通过各种组件(包括电极、加速级与减速级、以及质量分析仪)对所述离子进行操纵。在从离子源抽取来自馈入气体的离子时，这些离子中的一些离子可能落在面板上。另外，中性气体也可能落在面板上。这些离子及中性物可冷凝并形成沉积物。在某些实施例中，沉积物是沿着抽取开孔形成。在这些实施例中，经由抽取开孔而抽取的离子束的均匀度可受到影响。在其他实施例中，沉积物可在面板的前面上形成，从而导致电弧增加。面板的温度及馈入气体的物质可为决定面板上沉积的量及速率的因素。举例来说，对于氟系物质(例如BF3及GeF4)，在较热的表面上，沉积可得到增强。相反地，对于一氧化碳气体，在较热的表面上，沉积可得到缩减。因此，如果存在一种用于使面板的温度动态地变化的系统及方法，则将为有益的。此外，如果基于所利用的馈入气体的物质来执行动态变化，则将为有利的。
技术实现思路
本专利技术公开一种用于使离子源的面板的温度变化的系统及方法。所述面板是通过多个紧固件而被抵靠离子源的腔室壁进行固持。这些紧固件可包括拉伸弹簧或压缩弹簧。通过改变拉伸弹簧或压缩弹簧在承受载荷时的长度，可增大弹簧的弹簧力。弹簧力的此种增大会增大面板与腔室壁之间的压缩力，从而形成改善的导热性。在某些实施例中，通过电子长度调整器来调节弹簧的长度。此电子长度调整器与控制器进行通信，所述控制器输出指示弹簧的所需长度的电信号。本专利技术公开用于调整弹簧的长度的各种机构。根据一个实施例，公开一种离子源。所述离子源包括：多个腔室壁；面板，使用压缩力被抵靠所述腔室壁而设置；以及一个或多个紧固件，用以将所述面板抵靠所述腔室壁进行固定；其中能够以电子方式使由所述紧固件施加到所述面板的所述压缩力变化。在某些实施例中，所述离子源包括间热式阴极。在某些实施例中，所述紧固件包括紧固装置及力调整器。在某些实施例中，所述力调整器包括弹簧及电子长度调整器，所述电子长度调整器调整所述弹簧在承受载荷时的长度。所述电子长度调整器可为：压电致动器；螺线管；气压缸；伺服马达及滚珠螺杆；以及伺服马达及臂，其中所述臂的近端附装到所述伺服马达的旋转部分。所述弹簧可为拉伸弹簧或压缩弹簧。根据另一实施例，公开一种设备。所述设备包括离子源，所述离子源包括：多个腔室壁；面板，被抵靠所述腔室壁而设置；以及一个或多个紧固件，用以将所述面板抵靠所述腔室壁进行固定；以及控制器，与所述紧固件进行通信，以调整由所述紧固件施加到所述面板的压缩力。在某些实施例中，所述紧固件包括弹簧及电子长度调整器，所述电子长度调整器与所述控制器进行通信，以调整所述弹簧在承受载荷时的长度。在某些实施例中，所述控制器基于被引入到所述离子源中的馈入气体的物质来调整所述压缩力。在某些实施例中，所述控制器包括输入装置，且所述控制器基于从所述输入装置接收的输入来调整所述压缩力。根据另一实施例，公开一种离子源。所述离子源包括：多个腔室壁；以及面板，被抵靠所述腔室壁而设置；其中能够通过使所述面板与所述腔室壁之间的导热性变化而以电子方式调整所述面板的温度。在某些实施例中，所述离子源还包括控制器，其中所述控制器通过变更所述面板与所述腔室壁之间的压缩力来调整所述导热性。在某些实施例中，所述面板是通过弹簧及电子长度调整器而被抵靠所述腔室壁进行固持，其中所述电子长度调整器调整所述弹簧在承受载荷时的长度，且所述控制器使用所述电子长度调整器来变更所述压缩力。在一些实施例中，所述压缩力是基于被引入到所述离子源中的馈入气体而选择。附图说明为更好地理解本专利技术，参照并入本文中供参考的附图，附图中：图1是根据一个实施例的离子源的视图。图2是图1所示离子源的内部的视图。图3是根据一个实施例的力调整器。图4是根据第二实施例的力调整器。图5是根据第三实施例的力调整器。图6是根据第四实施例的力调整器。图7是根据第五实施例的力调整器。图8是根据第六实施例的力调整器。图9示出其中采用压缩弹簧的图4所示实施例。图10示出根据一个实施例的控制器的操作。具体实施方式如上所述，在离子源的面板上可能会发生沉积。此种沉积可缩短离子源的寿命，影响离子束的均匀度，增大故障率(glitchrate)，或者以其他方式负面地影响离子源。通过使离子源的面板的温度动态地变化，可影响沉积的量及速率。图1示出根据一个实施例容许对面板进行温度变化的离子源。离子源10包括界定离子源腔室的多个腔室壁11。具有抽取开孔41的面板40可抵靠腔室壁11而设置。面板40可为单个组件，或者可由多个组件构成。举例来说，在一个实施例中，面板40包括设置在外面板下方且有助于界定抽取开孔41的面板嵌件(insert)。因此，在本专利技术中所使用的用语“面板”指代构成包含移除离子所经由的抽取开孔的结构的任何一个或多个组件。在离子源腔室内的可为用以形成离子的机构。举例来说，在一个实施例中，在离子源腔室内可设置有间热式阴极(indirectlyheatedcathode，IHC)。图2示出根据一个实施例的离子源10的电子器件及内部。在此实施例中，离子源10包括腔室200，腔室200包括两个相对端以及与这些端连接的腔室壁11。腔室200还包括底壁及面板40。腔室壁11可由导电且导热的材料构造而成，且可彼此进行电连通。在腔室200中腔室200的第一端处设置有阴极210。在阴极210后方设置有丝极(filament)260。丝极260与丝极电源265连通。丝极电源265被配置成使电流穿过丝极260，以使得丝极260发射热电子。阴极偏压电源215相对于阴极210对丝极260施加负的偏压，因此这些热电子从丝极260朝阴极210被加速且在其射到阴极210的背表面时对阴极210进行加热。阴极偏压电源215可对丝极260施加偏压，以使得丝极260的电压比阴极210的电压负例如200V至1500V之间。然后，阴极210在其前表面上向腔室200中发射热电子。因此，丝极电源265向丝极260供应电流。阴极偏压电源215对丝极260施加偏压，以使得丝极260比阴极210更负，从而使电子从丝极260朝阴极210被吸引。另外，使用阴极电源270相对于腔室200对阴极210施加电偏压。在此实施例中，在腔室200中腔室200的与阴极210相对的第二端上设置有推斥极(repeller)220。推斥极220可与推斥极电源225连通。顾名思义，推斥极220起到将从阴极210发射的电子朝腔室200的中心往回推斥的作用。举例来说，可相对于腔室200以负电压对推斥极220施加偏压，以推斥电子。举例来说，推斥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子源，包括：/n多个腔室壁；/n面板，使用压缩力被抵靠所述腔室壁而设置；以及/n一个或多个紧固件，用以将所述面板抵靠所述腔室壁进行固定；其中能够以电子方式使由所述紧固件施加到所述面板的所述压缩力变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 US 15/847,4851.一种离子源，包括：
多个腔室壁；
面板，使用压缩力被抵靠所述腔室壁而设置；以及
一个或多个紧固件，用以将所述面板抵靠所述腔室壁进行固定；其中能够以电子方式使由所述紧固件施加到所述面板的所述压缩力变化。


2.根据权利要求1所述的离子源，其中所述紧固件包括紧固装置及力调整器，其中所述力调整器包括弹簧及电子长度调整器，所述电子长度调整器调整所述弹簧在承受载荷时的长度。


3.根据权利要求2所述的离子源，其中所述电子长度调整器包括压电致动器。


4.根据权利要求2所述的离子源，其中所述电子长度调整器包括螺线管。


5.根据权利要求2所述的离子源，其中所述电子长度调整器包括伺服马达及臂，其中所述臂的近端附装到所述伺服马达的旋转部分。


6.根据权利要求2所述的离子源，其中所述电子长度调整器包括气压缸。


7.根据权利要求2所述的离子源，其中所述电子长度调整器包括伺服马达及滚珠螺杆。


8.根据权利要求1所述的离子源，其中所述紧固件包括紧固装置及力调整器，且所述力调整器选自由以下组成的群组：可卷绕式螺旋弹簧；压电致动器；螺线管；气压缸；伺服马达及滚珠螺杆；以及伺服马达及臂，其中所述臂的近端附装到所述伺服马达的旋转部分。

【专利技术属性】
技术研发人员：艾力克斯恩德·S·培尔，大卫·P·斯波德莱，亚当·M·麦劳克林，奎格·R·钱尼，奈尔·J·巴森，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：美国;US