具有介电绝缘的内部射频天线制造技术

揭示一种用于电浆离子源的射频(RF)天线。射频天线包括具有内径及外径的低阻值的金属管，也具有内径及外径的低摩擦的高分子管包围低阻值的金属管，高分子管的内径略为大于低阻值的金属管的外径。预成形石英玻璃管套住低摩擦的高分子管及低阻值的金属管。石英玻璃管以所要形状预成形。在低阻值的空心金属管的一末端内附着一导引线。将包含低阻值的空心金属管的弹性、低摩擦的高分子管接着穿入石英玻璃管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术实施例是有关于一种用于离子电浆源的内部射频天线。特别是，本专利技术是有关于一种用于离子电浆源、包括一介电绝缘构件的内部射频天线。
技术介绍
在半导体加工中以很多种不同方式使用电浆，以各种掺杂质布植晶圆或基板，以电浆沉积或蚀刻薄膜。此种制程牵涉在目标基板的表面上或下有方向性地沉积或离子布植。一般来说，供应能量给一导入腔室的中性气体而产生电浆，以形成植入目标基板内或沉积在目标基板上的带电载子。由产生电浆的任意几种方法以离子化气体，包括但不限制于直流辉光放电、电容式耦合射频及电感式耦合射频等等。射频源可能具有定位在离子源腔的介电窗外的天线，或者具有定位在离子源腔内部的天线。在具有内部天线的射频源中，感应线圈或射频天线配置在离子源腔的内部，且供应能量去离子化导入腔室的气体。在腔室中的射频天线通常具有线圈的形状，线圈包括延伸穿过腔壁密封件的电源线。既然这些射频天线于离子源腔内暴露在产生的电浆中，天线通常由如玻璃、瓷器(porcelain)及销土(alumina)等的介电涂层保护。然而，一般经涂布的射频天线线圈寿命受限，因为涂层典型包含微孔或细丝断口，当暴露到腐蚀性的射频电浆材料时，微孔或细丝断口造成介电涂层的材料穿孔。或者，可使用玻璃管以绝缘天线。透过加热及弯曲制程，使这些管的形状对应于被包住的导体材料。既然玻璃的熔点较高，导体材料必须也有较高的熔点，使材料有足够延展性弯成所要形状。两个常用的材料是不锈钢和钛(titanium)。不锈钢电阻率大约69_75xl(T8欧姆-米(Ω-m)，而钛的电阻率大约42X10—8欧姆-米。高电阻率的导体造成较高的Q因子，Q因子一般参照为发射器线圈的品质因子。如铜(1.7χ10_8欧姆-米)、铝(2.65x10 _8欧姆-米)及银(1.65x10 _8欧姆-米)的导体和不锈钢及钛相比，电阻率低。因此，有较高的电阻率的钛和不锈钢的Q因子大概比具有相当低电阻率的材料(如铜)低约25至45倍。具有高Q材料(如不锈钢及钛)的天线和低Q(铜、铝及银)的天线相比，效率极差，且会遭受感应损失。此外，如果玻璃和金属导体的熔点大不相同，一个可能液化，或相对于彼此变成过度延展。高熔点金属的问题是具有较高的电阻性质，导致没效率、高Q的射频天线。一些射频天线可使用如铜的导体材料，但接着必须使用比石英低熔点的低等级玻璃，以维持两个材料熔点的可接受范围。然而，低等级玻璃的使用会造成其他不想要的特性，如造成污染问题的溅镀及天线和腔壁电线短路。大范围的溅镀最终将天线外壳(低等级玻璃)穿孔，造成漏水及淹没离子源真空腔壁。关于这些和其他的考量，目前已需要做一些改良。
技术实现思路
本
技术实现思路
以简化型式引入一些观念，下面在实施方式中会进一步描述。
技术实现思路
并非以指出申请专利范围标的的主要特征或必要特征为主旨，也不协助决定申请专利范围标的的范畴。不同的实施例一般实施在具有介电绝缘构件的内部射频天线。在一实施例，揭示用于电浆离子源的射频天线，射频天线包含具有内径及外径的低阻值的金属管、具有内径及外径且包围低阻值的金属管的低摩擦的高分子管，以及包含低摩擦高分子管及低阻值金属管的预成型石英玻璃管，高分子管的内径略大于低阻值金属管的外径。在另一实施例，揭示具有射频天线的离子源。射频天线包含具有内径及外径的低阻值的金属管、具有内径及外径且包围低阻值金属管的低摩擦高分子管，以及包含低摩擦高分子管及低阻值金属管的预成形石英玻璃管，高分子管的内径略大于低阻值金属管的外径。离子源也包括冷却剂贮槽和电源，冷却剂贮槽和每个末端耦接，而电源和低阻值金属管耦接。冷却剂贮槽储存在低阻值金属管内循环的冷却剂(如水)。电源驱动射频天线。在另一实施例，描述为离子源形成射频天线的方法，射频天线具有介电绝缘构件。低阻值的空心金属管插入弹性、低摩擦的高分子管，高分子管的内径略为大于低阻值的金属管的外径。在低阻值的空心金属管的一末端内附着一导引线。将包含低阻值的金属管的弹性、低摩擦的高分子管穿入预成形石英玻璃管。在将包含低阻值的金属管的高分子管穿入预成形石英玻璃管之前，在预成形石英玻璃管内施加一液体润滑剂，举例来说，使用推/拉技巧导引低阻值的金属管穿过预成形石英玻璃管。一但低阻值的金属管完全穿入，高分子管可滑出预成形石英玻璃管外，在预成形石英玻璃管内留下低阻值的金属管。【附图说明】图1示出根据本专利技术一实施例的射频天线系统构件。图2示出根据本专利技术一实施例的射频天线系统构件的剖面图。图3示出根据本专利技术另一实施例的射频天线系统。图4示出根据本专利技术另一实施例的射频天线系统。图5示出根据本专利技术一实施例的逻辑流程图。图6示出根据本专利技术另一实施例，同离子源一起使用的射频天线系统。【具体实施方式】下文会参照附随的图式更详细描述本专利技术，图式中示出本专利技术较佳的实施例。然而，本专利技术可以很多不同型式体现，不应理解为被在此列举的实施例所限制。而是，提供这些实施例，使得本专利技术会更周密及完整，且会向相关领域具通常知识者完全传达本专利技术的范畴。在图式中，类似的参考符号会一贯用于类似的元件。离子源是电浆产生器，由电浆产生器可为不同目的取出离子束。具有内部射频天线的离子源是所要的，因为可在离子源中应用多尖点(mult1-cusp)磁铁。多尖点磁铁帮助限制来源电浆且增强电浆密度以引起较大萃取电流及较高流量。为了以足够高的能量操作射频天线，需要冷却天线且藉介电材料由电浆中绝缘。典形的介电材料包括石英玻璃或铝土(Alumina)。冷却可防止射频天线变形甚至熔化。由低阻值金属(例如铜)的管形成天线，且在射频天线操作过程中在管内通入水以达到冷却。具介电质的射频天线的绝缘可防止造成数个问题的射频天线溅镀。举例来说，一个问题可能是在腔壁内侧沉积的溅渡金属及离子源的馈通。接着，会引起污染问题且将使射频天线和离子源腔壁之间短路。更严重的问题是大范围的溅镀最终会使天线穿孔，引起漏水及淹没离子源真空腔。石英玻璃是一个理想的绝缘材料，因为其介电性质和溅镀系数对射频应用是有利的，而且由标准玻璃吹制技巧可以把石英玻璃弯曲成复杂的形状。然而，达到复杂的形状(例如内部包含低阻值金属管的石英玻璃管的螺旋管)并不是那么简单的。不同实施例应用到适于离子源腔中的绝缘的射频天线。理想地，天线元件包含低阻值金属，如铜、铝及银，但不限于此。绝缘材料会展示最好的介电性质，且能承受高温。一此种绝缘材料是石英。使用先前技术的方法，无法以石英玻璃包覆低阻值金属管，两材料之间的熔点差异太大了。低阻值金属管会在需要折弯石英管的温度液化。相反地，石英玻璃在折弯低阻值金属管的温度不会足够熔化。因此，加热且折弯的方法行不通。在此的实施例使用预成形石英玻璃管。即石英玻璃被加热，且形成不具有天线中作为导体元件的低阻值金属管。一但石英玻璃形成所要天线的组态，接着在其中穿入低阻值金属管。使用低摩擦的高分子管包覆低阻值金属管。低摩擦高分子管作为一固体润滑剂。铁氟龙(Teflon?)及全氟烧氧树脂(perfluoroalkoxy, PFA)是两种适合的高分子聚合物材料。此外，石英玻璃管内部可涂布如水或酒精的液体润滑剂。先在低阻值金属管的一末端附着导引线，后使用导引线可将包覆低阻值金属管的高分子聚合物轻轻的放入及穿过石英玻璃管。高分子管也保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频(RF)天线，包括：金属管，具有内径及外径；高分子管，具有内径及外径，所述高分子管包围低阻值的所述金属管，所述高分子管的所述内径大于低阻值的所述金属管的所述外径；以及预成形石英玻璃管，容纳低摩擦的所述高分子管及低阻值的所述金属管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威尔汉·P·普拉托，奎格·R·钱尼，
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