离子源制造技术

离子源包括磁场部、电极。磁场部的面向被处理物的一侧开放，另一侧被密封。磁场部的开放一侧有内侧磁极和外侧磁极被相离设置，密封另一侧用磁芯连接而在开放一侧形成等离子体电子的加速闭环。内侧磁极具有贯通其内部而向加速闭环方向供应气体的气体注入部。电极是在磁场部内的加速闭环下部与磁场部相离设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及离子源，具体地，磁极上具有气体注入部的离子源。
技术介绍
离子源（ionsource）有效用于基片改良或溅射镀膜。离子源是利用电极和磁极形成闭环（closeddriftloop），是沿着该环使电子高速移动的结构。电子移动的闭环内由工艺室外部向其内部连续供应离子生成用气体即离子化气体美国专利7,425,709是为从外部给离子源内部供应离子化气体而具备独立的供气管和气体扩散用部件。如上所述，传统的离子源是大部分由离子源后端向其内部供应离子化气体，在离子源内部发生等离子体，利用内外部压力差使之扩散而喷出离子。由于这种方式，传统的离子源是在生成等离子体离子的过程中，在电极面上产生蚀刻现象。被蚀刻的金属或者二氧化硅等因压差与等离子体离子一起被喷到外部而造成杂质污染。不仅如此，喷出区域的粒子粘附电极的比率也增加，电极之间还发生弧。所述杂质生成或弧的发生会降低离子源的离子化性能，进一步阻碍深入研究或后续工艺。为解决所述问题，美国专利6,750,600号、6,870,164号、韩国专利公开10-2011-0118622号曾提出过转换电极极性的方法。但所述方法需要一种可以转换电源极性的独立结构。因此传统的解决方案不仅结构复杂制作成本也高。而且通过转换极性的方法来清除溅射在电极或磁极的离子的方法还是比较具有局限性。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于，第一、最大限度减少基片、电极、磁极等被溅射污染物；第二、调节工艺室内的离子密度；第三、最大限度减少弧和由此产生的粒子；第四、提供等离子体离子可以顺利迅速地移动至基片的离子源。技术方案为实现所述目的，本专利技术所采用的技术方案是，离子源可以包括磁场部、电极等。磁场部是面向被处理物的一侧开放，另一侧被密封。开放一侧上有内侧磁极和外侧磁极被相离设置，密封的另一侧是用磁芯连接，并在开放一侧形成等离子体电子的加速闭环。内侧磁极具有向加速闭环的方向供应气体的气体注入部。电极是在磁场部内与磁场部相离设置于加速闭环的下部。本专利技术的离子源中，气体注入部可以包括气体流入部、气体分散部、第一气体喷出部。气体流入部是气体从外部流入。气体分散部连通于气体流入部，沿着内侧磁极的长度方向形成，具有比气体流入部更宽的剖面。第一气体喷出部是，沿着内侧磁极的长度方向，一侧连通于气体分散部，另一侧向加速闭环开放。第一气体喷出部是以剖面比气体分散部更小的缝状组成而将气体向加速闭环方向喷出。根据本专利技术的离子源，气体注入部可以具有第二气体喷出部。第二气体喷出部是，沿着内侧磁极的长度方向，一侧连通于气体分散部，另一侧向基片方向开放。第二气体喷出部具有比气体分散部更小的剖面而将气体向基片方向喷出。根据本专利技术的离子源，第二气体喷出部可以是相离的多个贯通孔或连续缝。本专利技术的离子源可以包括磁场部、气体注入延长部、电极组成。磁场部是使面向被处理物的一侧开放地组成。磁场部在其开放一侧将内侧磁极和外侧磁极相离设置。磁场部可以将另一侧用磁芯连接。磁场部可以在开放一侧形成等离子体点火和电子加速区域。内侧磁极或外侧磁极可以具有一侧向被处理物的方向开放的气体注入部。气体注入延长部与内侧磁极或外侧磁极被电绝缘地结合。气体注入延长部连通于磁场部的气体注入部。气体注入延长部是可以从内侧磁极或外侧磁极向被处理物方向凸出组成。电极在磁场部内位于等离子体点火和电子加速区域的下部，可以与磁场部相离设置。根据本专利技术的离子源，气体注入延长部可以以电绝缘体组成。根据本专利技术的离子源，气体注入延长部可以包括电绝缘部件、管道部件等组成。电绝缘部件结合于内侧磁极或外侧磁极。电绝缘部件具有第一贯通部。第一贯通部连通于气体注入部的一侧开放部。管道部件结合于电绝缘部件。管道部件具有第二贯通部。第二贯通部的一侧连通于第一贯通部，另一侧向被处理物方向开放。根据本专利技术的离子源，管道部件可以与电绝缘部件的边界区域具有凹陷部。根据本专利技术的离子源，电绝缘部件可以与管道部件的边界区域或与内侧磁极或外侧磁极的边界区域具有凹陷部。根据本专利技术的离子源，等离子体点火和电子加速区域是可形成多个闭环地组成。根据本专利技术的离子源，可以包括配电器（powerdistributionunit）。配电器是在具有多个电极的多重环离子源中给电极生成直流、交流或脉冲电压施加。根据本专利技术的离子源，气体注入部是可包括气体流入部、气体分散部、气体喷出部等地组成。气体流入部是气体从外部流入。气体分散部连通于气体流入部，沿着内侧磁极或外侧磁极的长度方向形成，具有比气体流入部更宽的剖面。气体喷出部是，沿着内侧磁极或外侧磁极的长度方向，一侧连通于气体分散部，另一侧向被处理物的方向开放。气体喷出部可以具有比气体分散部更小的剖面。气体喷出部可以以连接的缝或相离的多个通孔组成。具备本专利技术的离子源的溅射装置的组成包括工艺室、离子源、第一、二气体注入器等。工艺室的内部形成密封空间。离子源被装配于工艺室内。离子源的组成包括磁场部、气体注入延长部、电极。磁场部是面向被处理物的一侧开放，另一侧上有内侧磁极和外侧磁极被相离设置，另一侧用磁芯连接而在开放一侧形成等离子体点火和电子加速区域。内侧磁极或外侧磁极要以具有一侧向被处理物的方向开放的气体注入部。气体注入延长部与内侧磁极或外侧磁极被电绝缘地结合，连通于气体注入部，可以由内侧磁极或外侧磁极向被处理物的方向凸出。电极是在磁场部内与磁场部相离设置于等离子体点火和电子加速区域的下部。第一气体注入器可以通过气体注入部和气体注入延长部，给工艺室内注入反应用或溅射用气体。第二气体注入器可以给工艺室内注入工艺用气体。根据具备本专利技术的离子源的溅射装置，等离子体点火和电子加速区域是可形成多个闭环地组成。具备本专利技术的离子源的溅射装置可以包括配电器。配电器包括多个电极，并在多重环的结构中给电极生成直流、交流或脉冲电压施加。有益效果具有所述结构的本专利技术的离子源的有益效果在于，可以最大限度减少离子源本身产生蚀刻污染物，进而阻止离子源的电极或磁极被溅射蚀刻污染物。并阻止只需溅射所需物质的基片被溅射污染物；除了离子化气体以外，还可以供应可调节离子密度的离子密度调节气体而提升工艺效率；形成使等离子体离子可顺利移动至基片的流动而提升等离子体离子的基片溅射率。附图说明图1a、1b是显示本专利技术的离子源的第一实施例的透视图和剖视图；图2a、2b是显示本专利技术的离子源的第二实施例的透视图和剖视图；图3a、3b是显示本专利技术的离子源的第三实施例的透视图和剖视图；图4a、4b是显示本专利技术的离子源的第四实施例的透视图和剖视图；图5a、5b是显示本专利技术的离子源的第五实施例的透视图和剖视图；图6a、6b是显示本专利技术的离子源的第六实施例的透视图和剖视图；图7a、7b是显示本专利技术的离子源的第七实施例的透视图和剖视图；图8a、8b是显示本专利技术的离子源的第八实施例的透视图和剖视图；图9a、9b是显示本专利技术的离子源的第九实施例的透视图和剖视图；图10a、10b是显示本专利技术的离子源的第十实施例的透视图和剖视图；图11a~11d是图示本专利技术的离子源的气体注入延长部被变形的例子的多个剖视图；图12a、12b是显示本专利技术的离子源的第十一实施例的透视图和剖视图；图13a、13b是显示本专利技术的离子源的第十二实施例的透视图和剖视图；图14a、14b是显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子源，其特征在于，包括：面向被处理物的一侧开放，另一侧被密封，所述开放一侧上有内侧磁极和外侧磁极被相离设置，在所述密封另一侧用磁芯连接而在所述开放一侧形成等离子体电子的加速闭环，所述内侧磁极具备向所述加速闭环方向供应气体的气体注入部的磁场部；在所述磁场部内所述加速闭环内下部与所述磁场部相离设置的电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 KR 10-2014-0096143;2014.09.06 KR 10-2011.一种离子源，其特征在于，包括：面向被处理物的一侧开放，另一侧被密封，所述开放一侧上有内侧磁极和外侧磁极被相离设置，在所述密封另一侧用磁芯连接而在所述开放一侧形成等离子体电子的加速闭环，所述内侧磁极具备向所述加速闭环方向供应气体的气体注入部的磁场部；在所述磁场部内所述加速闭环内下部与所述磁场部相离设置的电极。2.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于，所述气体注入部包括：气体从外部流入的气体流入部；连通于所述气体流入部，沿着所述内侧磁极的长度方向形成，并具有比所述气体流入部更宽剖面的气体分散部；沿着所述内侧磁极的长度方向，一侧连通于所述气体分散部，另一侧向所述加速闭环开放，以比所述气体分散部具有更小剖面的缝状组成而将所述气体向所述加速闭环方向喷出的第一气体喷出部。3.根据权利要求1或2所述的离子源，其特征在于，所述气体注入部包括：沿着所述内侧磁极的长度方向，一侧连通于所述气体分散部，另一侧向基片方向开放，并具有比所述气体分散部更小剖面而将所述气体向所述基片方向喷出的第二气体喷出部。4.根据权利要求3所述的离子源，其特征在于，所述第二气体喷出部是相离的多个贯通孔或者连续缝。5.一种离子源，其特征在于，包括：面向被处理物的一侧开放，所述开放一侧有内侧磁极和外侧磁极被相离设置，另一侧是用磁芯连接，在所述开放一侧形成等离子体点火和电子加速区域，所述内侧磁极或外侧磁极具有一侧向所述被处理物方向开放的气体流入部的磁场部；与所述磁极或外侧磁极被电绝缘地结合，连通于所述气体流入部，并向所述被处理物方向凸出的气体注入延长部；与所述磁场部相离设置于所述磁场部内的电极。6.根据权利要求5所述的离子源，其特征在于，所述气体注入延长部是电绝缘体。7.根据权利要求5所述的离子源，其特征在于，所述气体注入延长部包括：与所述内侧磁极或外侧极结合，并具有连通于所述气体注入部的第一贯通部的电绝缘部件；与所述电绝缘部件连通，并具有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄允硕，许闰成，
申请(专利权)人：发仁首路先株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR