一种双灯丝离子源弧流平衡调节方法技术

一种双灯丝离子源弧流平衡调节方法，它包括：灯丝电源1(1)、灯丝电源2(2)、偏置电源1(3)、偏置电源2(4)、弧压电源(5)、比较器1(6)、比较器2(7)、两个霍尔传感器(8)。灯丝电源1(1)和2(2)用来给离子源的灯丝加热，当灯丝加热温度达到一定程度时，灯丝就会发射电子，偏置电源1(3)和2(4)加在阴极与灯丝之间，使得电子以一定能量打到阴极上，形成偏流。同样阴极在持续的轰击下，阴极表面发射电子，弧压电源(5)连接在弧室与阴极之间，电子在弧压电场作用下，向弧室运动，最终吸附到弧室上形成弧流。首先，调节灯丝电源1(1)，直至偏流达到设定值，在调节偏置电源1(3)，电子在弧压电场作用下，使其形成的弧流值与设定值相等。然后以灯丝电源1(1)和偏置电源1(3)为基准，分别调节灯丝电源2(2)和偏置电源2(4)。通过检测的电流反馈值，不断调节电源的输入值，直到偏流和弧流均与设定值相等。这样的双闭环控制，能达到双灯丝离子源平衡弧流的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺的设备离子注入机，离子注入机的一种双灯丝离子源调节弧流平衡方法。
技术介绍
在半导体制造工艺设备离子注入机中，离子源部件是离子注入机的关键部分起到决定性的作用，直接影响到离子注入晶片的剂量大小以及离子束流的纯度。间接加热式离子源由放电室(阳极)、灯丝、阴极、反射极构成、离子源的灯丝座以及外壳、水冷。在高真空条件下，加上一定的电流使灯丝加热，当加热温度达到电子的溢出功，灯丝发射电子，在灯丝与阴极之间加一偏压，电子在偏压加速下，以一定的能量打到阴极上，使阴极发热，同样当温度达到电子的溢出功时，阴极表面发射电子，在阴极与阳极(放电室)之间加上弧压(约-100V)，阴极表面溢出的电子在弧压电场电场作用下，由阴极飞向阳极；在放电室中送入了一定的工艺气体，放电室由高真空变为低真空，阴极发射的电子与放电室中的气体发生碰撞而产生电离，形成等离子体。在离子源部件中，为了增加电子在放电室中的飞行路程，以便提高电子与气体的碰撞几率从而提高离子源的电离效率，在放电室中加上磁场B(几十 几百GS)(所说的源磁场)，在磁场中电子作螺旋运动有效地提高了电子的运动路程。同时在阴极的对面加了一个反射电极，其电位与阴极相同，当电子运动到反射极时会被排斥回来，提高电子的寿命。离子源放电形成的等离子体密度与阴极发射的电子量、送气量(放电室中的气压)、弧压、磁场的大小密切相关。
技术实现思路
本专利技术是针对双灯丝离子源弧流平衡稳定的一种方法。两个灯丝在在各个电源的调节下，在相同的弧室中最终达到了弧流平衡。如图1双灯丝离子源示意图。本专利技术通过以下技术方案实现:1.，包括:灯丝电源I (I)、灯丝电源2 (2)、偏置电源I⑶、偏置电源2 (4)、弧压电源(5)、比较器I (6)、比较器2 (7)、两个霍尔传感器。其特征在于:其中所述的双灯丝电源形成的弧流，首先调节灯丝电源1(1)和偏置电源I (3)，使其输出的偏流值和弧流值达到设定值。2.，包括:灯丝电源I (I)、灯丝电源2 (2)、偏置电源I⑶、偏置电源2 (4)、弧压电源(5)、比较器I (6)、比较器2 (7)、两个霍尔传感器(8)、两个反向器(9)。其特征在于:其中所述的调节灯丝电源I⑴和偏置电源I⑶后，以此为基准。双灯丝弧流平衡调节方法的流程图如图2所示，步骤(9)开始，步骤(10)调节灯丝电源2(2)，步骤(11)检测偏流I与偏流2，步骤(12)比较他们的差值，若差值在允许误差范围内，则接着步骤(14)，若不在允许的误差范围，通过步骤(13)的计算反馈给灯丝电源2 (2)，再次调节电源输出直至两个偏流差值在允许范围内，因此偏流2也就达到设定值。然后执行步骤(14)调节偏置电源2(4)，步骤(15)通过霍尔传感器检测弧流I和弧流2。步骤(16)比较两个的差值，若差值在允许的范围内，调节过程就结束。相反，则通过步骤(17)反馈给偏置电源2(4)，调节它的输出值，直到达到我们设定的弧流值。本专利技术解决了双灯丝离子源弧流不平衡的问题，实现了双灯丝在不同的状态最终达到弧流平衡的过程。附图说明图1是本专利技术的双灯丝离子源框2是本专利技术的流程图具体实施例方式下面结合附图的具体实施例对本专利技术作进一步介绍，应该理解，这些描述都是说明性的，本专利技术不限于此。本专利技术的范围仅由所附权利要求的范围所限定。图1示意，包括:灯丝电源1(1)、灯丝电源2(2)、偏置电源I (3)、偏置电源2 (4)、弧压电源(5)、比较器I (6)、比较器2 (7)、两个霍尔传感器(8)。灯丝电源I (I)和2 (2)用来给离子源的灯丝加热，当灯丝加热温度达到一定程度时，灯丝就会发射电子，偏置电源1(3)和2(4)加在阴极与灯丝之间，使得电子以一定能量打到阴极上，形成偏流。同样阴极在持续的轰击下，阴极表面发射电子，弧压电源(5)连接在弧室与阴极之间，电子在弧压电场作用下，向弧室运动，最终吸附到弧室上形成弧流。首先调节灯丝电源1(1)和偏置电源1(3)，使其输出的偏流值和弧流值达到设定值。调节完灯丝电源I (I)和偏置电源I (3)后，以此为基准。双灯丝弧流平衡调节方法的流程图如图2所示，步骤(9)开始，步骤(10)调节灯丝电源2 (2)，步骤(11)检测偏流I与偏流2，步骤(12)比较他们的差值，若差值在允许误差范围内，则接着步骤(14)，若不在允许的误差范围，通过步骤(13)的计算反馈给灯丝电源2 (2)，再次调节电源输出直至两个偏流差值在允许范围内，因此偏流2也就达到设定值。然后执行步骤(14)调节偏置电源2(4)，步骤(15)通过霍尔传感器检测弧流I和弧流2。步骤(16)比较两个的差值，若差值在允许的范围内，调节过程就结束。相反，则通过步骤(17)反馈给偏置电源2 (4)，调节它的输出值，直到达到我们设定的弧流值。本专利技术的特定实施例已对本专利技术的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本专利技术精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，或者惯用手段的直接替换，都构成对本专利技术专利的侵犯，将承担相应的法律责任。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双灯丝离子源平衡调节方法，包括：灯丝电源1(1)、灯丝电源2(2)、偏置电源1(3)、偏置电源2(4)、弧压电源(5)、比较器1(6)、比较器2(7)、两个霍尔传感器(8)。其特征在于：其中所述双灯丝离子源包括：灯丝电源1(1)、灯丝电源2(2)、偏置电源1(3)、偏置电源2(4)、弧压电源(5)、比较器1(6)、比较器2(7)、两个霍尔传感器(8)、两个反向器(9)。灯丝电源1(1)和2(2)用来给离子源的灯丝加热，当灯丝加热温度达到一定程度时，灯丝就会发射电子，偏置电源1(3)和2(4)加在阴极与灯丝之间，使得电子以一定能量打到阴极上，形成偏流。同样阴极在持续的轰击下，阴极表面发射电子，弧压电源(5)连接在弧室与阴极之间，电子在弧压电场作用下，向弧室运动，最终吸附到弧室上形成弧流。

【技术特征摘要】
1.一种双灯丝离子源平衡调节方法，包括:灯丝电源I (I)、灯丝电源2(2)、偏置电源I(3)、偏置电源2 (4)、弧压电源(5)、比较器I (6)、比较器2 (7)、两个霍尔传感器(8)。其特征在于: 其中所述双灯丝离子源包括:灯丝电源I (I)、灯丝电源2 (2)、偏置电源I (3)、偏置电源2(4)、弧压电源(5)、比较器I (6)、比较器2 (7)、两个霍尔传感器(8)、两个反向器(9)。灯丝电源I (I)和2 (2)用来给离子源的灯丝加热，当灯丝加热温度达到一定程度时，灯丝就会发射电子，偏置电源1(3)和2(4)加在阴极与灯丝之间，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：林萍，伍三忠，
申请(专利权)人：北京中科信电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：