本发明专利技术涉及一种离子注入机，所述离子注入机包括：-壳体ENV，壳体与泵送装置VAC相连接，-负电极化HT的基体座PPS，其被布置在该壳体ENV中，-等离子体供给装置AP，其具有在初始段和终段之间延伸的圆柱形本体的形状，该装置包括配有电离池BC1、ANT1的主腔室PR，主腔室PR配有气体供应孔ING，所述主腔室的末段CL配有减小部件，以相对于本体AP产生阻力损耗。此外，等离子体供给装置AP还包括布置在末段之外的辅助腔室AUX，该辅助腔室在所述终段处通到壳体ENV中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种离子注入机，所述离子注入机包括：-壳体ENV，壳体与泵送装置VAC相连接，-负电极化HT的基体座PPS，其被布置在该壳体ENV中，-等离子体供给装置AP，其具有在初始段和终段之间延伸的圆柱形本体的形状，该装置包括配有电离池BC1、ANT1的主腔室PR，主腔室PR配有气体供应孔ING，所述主腔室的末段CL配有减小部件，以相对于本体AP产生阻力损耗。此外，等离子体供给装置AP还包括布置在末段之外的辅助腔室AUX，该辅助腔室在所述终段处通到壳体ENV中。【专利说明】用于低压工艺的等离子体浸没模式离子注入机
本专利技术涉及用于低压工艺的一种等离子体浸没模式离子注入机。本专利技术的领域是实施等离子体的离子注入机的领域，换句话说是以等离子体浸没模式操作的离子注入机。
技术介绍
基体的离子注入在于将基体浸没在等离子体中和在于以数十伏到数十千伏(通常小于IOOkV)的负电压使之极化，这用以产生能将等离子体的离子向基体加速的电场。离子的穿透深度通过其加速能量确定。穿透深度一方面取决于施加在基体上的电压和另一方面取决于离子和基体各自的属性。出于与物理相关的原因，等离子体的触发和维持需要相对高的压力，通常在10_3mbar到KTmbar。这种较大的压力产生并不期望的副作用。基体是再沉积和不适宜的蚀刻的所在部位。此外，气体的消耗直接地取决于作业压力。从而试图尽可能降低这种压力。然而，这种降低产生等离子体触发的困难和等离子体密度的显著降低。现今，接受的 是，最优的作业压力取决于产生和维持等离子体的电离源的类型:-微波源:102mbar 到 10 1Iiibar,-射频源:lCT3mbar到 lC^mbar。热源(灯丝源)允许降低压力，不过热源由于蒸发产生污染。 放电源也允许以低压作业，不过这有损于等离子体的密度。因此，专利文献US2001/0046566描述一种等离子体浸没模式离子注入机，其包括:-壳体，其连接到泵送装置，-负电极化的基体座，其布置在壳体中，-等离子体供给装置，其包括腔室，腔室配有电离池，该腔室具有在初始段和通到壳体中的终段之间延伸的圆柱形本体，腔室配有气体供应孔，终段具有相对于本体的阻力损耗。该注入机允许产生具有相对高压的等离子体，这显著减轻上文所述及的副作用。不过，首先，产生阻力损耗的网格出于电磁考量被优化而并非是从其所产生的阻力损耗的角度。其次，该网格应是导电的和该网格从而用金属材料实施，这会引起等离子体的污染。实际上，网格在接触等离子体处将被蚀刻(化学和离子蚀刻)。源自这种蚀刻的金属污染与某些应用领域如微电子领域是不可兼容的。此外，在与等离子体接触的壁体上，即腔室的壁体上，寄生沉积现象是显著的。第三，金属网格旨在闭锁使等离子体起弧的电磁场，以使之束限于腔室中和避免传播到仅仅离子被加速的壳体中。加速离子的静电场在基体和网格之间产生和规定这些离子的轨迹，这避免谓之“共形的”三维注入，如当等离子体围绕基体存在时借助于查尔德-朗缪尔离子鞘可获得的。第四，腔室直接地通到壳体中，这并不再利于等离子体在该壳体中的传播。本专利技术的目的从而在于改善这种情形。
技术实现思路
根据本专利技术，离子注入机包括:-壳体，壳体与泵送装置相连接，-负电极化的基体座，其被布置在该壳体中，-等离子体供给装置，具有在初始段和终段之间延伸的圆柱形本体的形状，该等离子体供给装置包括配有电离池的主腔室，该主腔室配有气体供应孔，主腔室的末段配有减小部件，用于相对于本体产生阻力损耗；此外，该等离子体供给装置还包括布置在末段之外的辅助腔室，该辅助腔室在所述终段处通到所述壳体(ENV)中。 优选地，所述辅助腔室配有第二电离池。有利地，等离子体供给装置具有的容积小于壳体的容积。根据第一实施方式，末段具有钻有多个孔洞的分隔体的形状。根据第二实施方式，末段具有开口，开口的面积相对于包含在初始段和终段之间的本体的任一段部的面积是减小的。根据本专利技术的一附加特征，第一电离池包括激励线圈和约束线圈。期望的是，基体座的轴线和等离子体供给装置的轴线是两个相区别的轴线。在此情形中，基体座托台和等离子体供给装置具有轴线偏矩，轴线偏矩优选是可调节的。根据本专利技术的另一优点，末段是可拆卸的。如有需要，离子注入机包括至少一附加等离子体供给装置。有利地，离子注入机包括:-电压发生器，电压发生器的正极连接到地线，-电容器，电容器在所述电压发生器上并联安装，-开关，开关在电压发生器的负极与基体座托台之间连接。另一方面，基体座托台围绕其轴线在转动方面是活动的。此外，基体座托台呈盘体的形状，在该基体座托台与等离子体供给装置之间的距离大于基体座的直径。优选地，减小部件是电绝缘的。【专利附图】【附图说明】本专利技术现在将在下面参照附图作为典型给出的实施例的描述的范围中更为详细地得到展示，附图中:-图1示出离子注入机的剖面示意图，-图2示出基体座托台的极化电路，更具体地:-图2a，该极化电路的第一实施方式，-图2b，该极化电路的第二实施方式，-图3示出等离子体供给装置的第二实施方式的剖面示意图。【具体实施方式】在多个附图上存在的元件用唯一的和相同的数字标记。如在图1上所示，真空室ENV表示离子注入机。对于微电子应用，如果期望限制金属元素如铁，铬，镍或钴的污染，主张使用铝合金制的壳体。也可使用硅或碳化硅涂层。泵送部件VAC布置在真空室ENV的下部分。呈水平盘形状的围绕其竖直轴AXT是活动的基体座托台PPS接纳应经历离子注入的基体SUB。基体座托台通过高压电通路PET连接到高压电源HT，该电源另一方面连接到地线。施加在基体座上的负电势通常包含在数十伏到数十千伏之间。常见地，这种电源可包括单一的直流电压发生器，其正极连接到地线。然而，本专利技术应用于在等离子体浸没模式注入的范围内在基体上施加负电极化的任意部件，无论这种极化是恒定的或可变的。实际上，基体趋于带正电地充电，特别是如果基体是电绝缘的基体。参照图2a，这种电源HT的第一实施方式允许限制电荷效应。电源包括直流电压发生器S0U，其正极连接到地线。在该发生器上并联安装的分路由串联的电阻RES和电容器⑶S形成，该电阻连接到发生器SOU的负极。基体座托台PPS连接到在电容器⑶S和电阻RES之间的公共点。电容器CDS具有低值电容，以便使得基体的电势逐渐地回到在其放电相位时接近零的一值。实际上，即便脉冲等离子体的使用允许限制电荷效应，该问题仍存在，尤其是如果基体的电势在工艺中保持是非常负的(使用强电容的电容器的情形)。在使用弱电容的电容器和足够长的等离子体脉冲的情形中，产生以下的现象:-在脉冲开始时，电容器被充电，基体的电势由充电电压固定和离子根据前文所描述的机制向基体加速；-电容器端子的电压下降，这是因为电容器在等离子体中放电；-在命名为反转电势的一定电势的上方，聚集在绝缘区域上的正电荷产生主电场，主电场吸引等离子体的电子；因而有这些正电荷的中和以及弧击穿风险的消除。作业压力越小，这种中和越有效。实际上，如果电子的平均自由行程较大，到达表面用于中和电荷效应的电子流本身也是可观的。建立这种机制所需的条件因此是:-电容器⑶S的电容足够弱，-等离子体脉冲的时间足够长，用以在聚集在表面的电荷没有造成弧击穿之前，达到反转电势，和-作业压力足本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：F·托尔格罗萨，L·鲁，
申请(专利权)人：离子射线服务公司，
类型：
国别省市：
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