【技术实现步骤摘要】
本专利申请涉及半导体制造技术，尤其是一种离子注入设备的快速灭弧技术。
技术介绍
1、在半导体制造技术中，可以采用离子注入技术将期望的物质掺杂到晶片中。图1显示一种包含于离子注入机内的离子源装置100。离子源装置100被安装在弧光腔室111中。在弧光腔室111中包括加热式阴极反应室112和反射极117。加热室阴极反应室112内的灯丝113可作为阳极，而该反应室的腔体114可作为阴极，二者通电后激发出自由电子。自由电子在电磁场的作用下获得足够的能量，撞击源气体，从而将源气体电离为等离子体。通过以上方式产生的等离子体可以由引出电极装置，借助电压差而从反应室中吸取出来，从而进一步由聚焦系统处理为工艺所需的离子束。引出电极装置可包括设于离子源装置110的弧光腔室111上的离子源引出电极115，并可进一步包括抑制电极116以避免离子束的扩散。
2、为了给离子源引出电极115提供提取等离子体所需的电压，可将直流高压的引出电源120的输出(例如正向输出)连接到离子源装置100的离子源引出电极111上。
3、在基于图1的离子源装置而开展的离子注入工艺中，不时会产生不同程度的打火，与之伴随产生不期望的电弧现象。针对这一现象，在一些能够商业获得的引出电源中，自带有灭弧功能，通过切断高压输出以对等离子束系统灭弧，但是，此类商用引出电源的电源恢复时间较长(例如，需关断高压输出200ms以上)，影响束流系统的稳定性。同时，此类商用引出电源的灭弧时间不可调节，影响注入工艺的整体规划的灵活性和高效性。
技术实
1、针对上述问题，本专利申请提出一种离子注入设备中的快速灭弧技术，其旨在减少因为高压源的自带灭弧功能被触发而关断高压输出，造成束流不稳定的问题。
2、根据本申请的一个方面，提出一种离子注入设备的快速灭弧装置，所述离子注入设备包括离子源引出电极和配套的引出电源，所述快速灭弧装置包括：常闭的高压开关，用于连接所述离子源引出电极和所述引出电源；电流传感器，用于对所述引出电源和所述高压开关之间的高压输出线进行电流采样；以及高压开关控制器，用于接收来自所述电流传感器的电流采样结果，并当所述电流采样结果超过判定阈值时，控制所述高压开关断开达指定灭弧时间。
3、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，当所述电流采样结果超过判定阈值时，所述高压开关控制器输出脉冲控制信号给所述高压开关的控制输入端，所述脉冲控制信号的高电平时间对应于所述指定灭弧时间。
4、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，所述高压开关控制器周期性地读取来自所述电流传感器的电流采样结果。
5、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，所述电流传感器是电流互感器。
6、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，所述高压开关控制器包括模数转换逻辑以将来自所述电流传感器的电流采样结果转化为数值。
7、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，所述电流传感器包括模数转换逻辑以输出电流采样的数字值。
8、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，所述高压开关控制器是实现在pcb板卡中的硬件逻辑。
9、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，所述高压开关控制器是由微机运行的代码实现的软件逻辑。
10、前述的有关离子注入设备的快速灭弧装置的方案中，作为进一步的可选实现，所述指定灭弧时间短于所述引出电源的灭弧关断时间。
11、根据本申请的一个方面，提出一种离子注入设备，包括：离子源引出电极；引出电源；以及如前文中任一段落所述的快速灭弧装置，其耦联在离子源引出电极和引出电源之间。
12、根据本申请的一个方面，提出一种离子注入设备的快速灭弧方法，所述离子注入设备包括离子源引出电极、配套的引出电源、耦合在所述离子源引出电极和引出电源之间的常闭的高压开关，以及对所述引出电源和所述高压开关之间的高压输出线进行电流采样的电流传感器，所述方法包括，由逻辑部件周期性地执行如下过程：读取来自电流传感器的电流采样结果；判断所述电流采样结果是否超过判定阈值；以及当所述电流采样结果超过判定阈值时，控制高压开关断开达指定灭弧时间。
13、前述的有关离子注入设备的快速灭弧方法的方案中，作为进一步的可选实现，所述指定灭弧时间短于所述引出电源的灭弧关断时间。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种离子注入设备的快速灭弧装置，所述离子注入设备包括离子源引出电极和引出电源，所述快速灭弧装置包括：
2.如权利要求1所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，当所述电流采样结果超过判定阈值时，所述高压开关控制器输出脉冲控制信号给所述高压开关的控制输入端，所述脉冲控制信号的高电平时间对应于所述指定灭弧时间。
3.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述高压开关控制器周期性地读取来自所述电流传感器的电流采样结果。
4.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述电流传感器是电流互感器(210)。
5.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述高压开关控制器包括模数转换逻辑以将来自所述电流传感器的电流采样结果转化为数值。
6.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述电流传感器包括模数转换逻辑以输出电流采样的数字值。
7.如权利要求1所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述高压开关控制器是实现在PCB板卡中的硬件逻辑
8.如权利要求1所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述高压开关控制器是由微机运行的代码实现的软件逻辑。
9.如权利要求1所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述指定灭弧时间短于所述引出电源的灭弧关断时间。
10.一种离子注入设备，包括：
11.一种离子注入设备的快速灭弧方法，所述离子注入设备包括离子源引出电极、引出电源、耦合在所述离子源引出电极和引出电源之间的常闭的高压开关，以及对所述引出电源和所述高压开关之间的高压输出线进行电流采样的电流传感器，
12.如权利要求11所述的离子注入设备的快速灭弧方法，其特征在于，所述指定灭弧时间短于所述引出电源的灭弧关断时间。
...【技术特征摘要】
1.一种离子注入设备的快速灭弧装置，所述离子注入设备包括离子源引出电极和引出电源，所述快速灭弧装置包括：
2.如权利要求1所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，当所述电流采样结果超过判定阈值时，所述高压开关控制器输出脉冲控制信号给所述高压开关的控制输入端，所述脉冲控制信号的高电平时间对应于所述指定灭弧时间。
3.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述高压开关控制器周期性地读取来自所述电流传感器的电流采样结果。
4.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述电流传感器是电流互感器(210)。
5.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述高压开关控制器包括模数转换逻辑以将来自所述电流传感器的电流采样结果转化为数值。
6.如权利要求2所述的离子注入设备的快速灭弧装置，其特征在于，所述电流...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨立军，王宇琳，孟庆栋，洪俊华，陈克禄，刘科，王永生，
申请(专利权)人：上海凯世通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。