離子源及采用該離子源的離子注入的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種離子源及采用該離子源的離子注入機(jī)，所述離子源至少包括離子發(fā)生腔，所述離子發(fā)生腔由頂板、側(cè)板及底板圍成；所述頂板由一收容槽及一對(duì)可在所述收容槽中相對(duì)移動(dòng)的滑板組成；所述收容槽底部具有一縫隙，所述收容槽頂部具有一開(kāi)口以露出所述縫隙；所述滑板相對(duì)移動(dòng)以控制露出的縫隙大小。本實(shí)用新型的離子源中用于析出離子束的縫隙寬度精確可調(diào)，采用該離子源的離子注入機(jī)能夠始終保持析出的離子束的穩(wěn)定性，從而滿足離子注入工藝的嚴(yán)苛要求，提高產(chǎn)品良率。
【專利說(shuō)明】離子源及采用該離子源的離子注入機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，涉及一種離子源及采用該離子源的離子注入機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]本征硅的晶體結(jié)構(gòu)由硅的共價(jià)鍵形成，本征硅的導(dǎo)電性很差，因此需要向其中摻入少量雜質(zhì)，使其結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電率發(fā)生改變，硅基才能成為可用之半導(dǎo)體，這個(gè)過(guò)程被稱之為摻雜。離子注入便是最重要的摻雜方式。
[0003]離子注入已成為集成電路或平板顯示制造等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。離子注入機(jī)在電離的過(guò)程中，會(huì)使用包括AsH3、BF3、PH等在內(nèi)的多種氣體。例如，VARIAN離子注入機(jī)在使用時(shí)，可根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝的要求使用InCl3固體粉末，以達(dá)到產(chǎn)品預(yù)期工藝要求。
[0004]離子注入機(jī)包括離子源，離子源是建立離子束的一個(gè)關(guān)鍵要素，必須供應(yīng)穩(wěn)定的離子源以達(dá)到工藝要求。請(qǐng)參閱圖1，顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種離子源，所述離子源包括離子發(fā)生腔101，位于離子源頂部，所述離子發(fā)生腔101由支撐件102支撐。請(qǐng)參閱圖2，顯示為所述離子發(fā)生腔的俯視圖，如圖所示，離子發(fā)生腔頂板具有一個(gè)縫隙103，離子束由該縫隙析出。通常離子束會(huì)保持穩(wěn)定，但是當(dāng)離子發(fā)生腔的狀況劣化時(shí)，離子束將不穩(wěn)定。離子束的穩(wěn)定性與電弧縫隙的寬度有關(guān)，若電弧縫隙(arc slit)過(guò)寬，則離子束將不穩(wěn)定，并且電弧縫隙變寬時(shí)，離子發(fā)生腔的相對(duì)密封性變差，進(jìn)一步導(dǎo)致離子束不穩(wěn)定。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，電弧腔室由許多鑰(Mo)板或石墨板組成。隨著使用時(shí)間的推移，這些板將被等離子體侵蝕，厚度變薄。離子發(fā)生腔頂板上的縫隙也將變寬，如圖3所示，從而導(dǎo)致尚子束不穩(wěn)定。
[0006]因此，設(shè)計(jì)一種新的離子發(fā)生腔以解決上述問(wèn)題實(shí)屬必要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種離子源及采用該離子源的離子注入機(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中離子源隨著使用時(shí)間的推移，離子發(fā)生腔頂板的縫隙由于等離子體的侵蝕而變寬，導(dǎo)致離子束不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種離子源，至少包括離子發(fā)生腔，所述離子發(fā)生腔由頂板、側(cè)板及底板圍成；所述頂板由一收容槽及一對(duì)可在所述收容槽中相對(duì)移動(dòng)的滑板組成；所述收容槽的底部具有一縫隙，所述收容槽的頂部具有一開(kāi)口以露出所述縫隙；所述滑板相對(duì)移動(dòng)以控制露出的縫隙大小。
[0009]可選地，所述滑板通過(guò)一牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)；所述牽引機(jī)構(gòu)包括一對(duì)驅(qū)動(dòng)臂、一對(duì)螺桿及一發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)臂的兩端分別連接于所述滑板的外端及所述螺桿的外端，該一對(duì)螺桿平行排列并分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的頂部和底部嵌合接觸，并在所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)移動(dòng)，從而帶動(dòng)一對(duì)滑板相對(duì)移動(dòng)。
[0010]可選地，所述側(cè)板與所述底板之間通過(guò)焊接、緊固件或卡固方式連接；所述側(cè)板與所述收容槽之間通過(guò)焊接、緊固件或卡固方式連接。
[0011]可選地，所述開(kāi)口將所述收容槽頂部隔斷。
[0012]可選地，所述滑板為石墨板。
[0013]可選地，所述側(cè)板、底板或收容槽的材料為金屬。
[0014]可選地，所述側(cè)板、底板或收容槽的材料為鑰或鎢。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種包括上述任意一種離子源的離子注入機(jī)。
[0016]如上所述，本實(shí)用新型的離子源及采用該離子源的離子注入機(jī)，具有以下有益效果:1)本實(shí)用新型的離子源中，離子發(fā)生腔的頂板由一收容槽及一對(duì)可在所述收容槽中相對(duì)移動(dòng)的滑板組成，所述滑板通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)，可以相對(duì)向內(nèi)或相對(duì)向外移動(dòng)，從而精確調(diào)節(jié)露出的縫隙寬度，滿足不同的離子注入要求；2)當(dāng)離子源由于使用時(shí)間延長(zhǎng)頂板中的縫隙變寬時(shí)，可以調(diào)節(jié)所述滑板相對(duì)向內(nèi)移動(dòng)從而減小露出的間隙寬度，從而始終保證離子束的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)離子發(fā)生腔的使用壽命；3)所述滑板可采用價(jià)格低廉的石墨板，易于更換，并且相對(duì)于金屬更耐離子侵蝕，壽命更長(zhǎng)，從而降低成本；4)采用該離子源的離子注入機(jī)能夠滿足離子注入工藝的嚴(yán)苛要求，提高產(chǎn)品良率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子發(fā)生腔的俯視示意圖。
[0019]圖3顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子發(fā)生腔頂板上的縫隙變寬的示意圖。
[0020]圖4顯示為本實(shí)用新型的離子源中離子發(fā)生腔的剖視圖。
[0021]圖5顯示為本實(shí)用新型中收容槽底部的俯視示意圖。
[0022]圖6顯示為本實(shí)用新型中收容槽頂部的俯視示意圖。
[0023]圖7顯示為本實(shí)用新型中收容槽的俯視示意圖。
[0024]圖8顯示為圖7所示結(jié)構(gòu)的左視圖。
[0025]圖9顯示為本實(shí)用新型中另一種收容槽頂部的俯視示意圖。
[0026]圖10顯示為本實(shí)用新型中收容槽在另一實(shí)施例中的俯視結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖11顯示為圖10所示結(jié)構(gòu)的左視圖。
[0028]圖12顯示為本實(shí)用新型中離子發(fā)生腔的分解示意圖。
[0029]圖13顯示為本實(shí)用新型中離子發(fā)生腔的滑板相對(duì)向內(nèi)移動(dòng)使露出的縫隙寬度變窄的示意圖。
[0030]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0031]101離子發(fā)生腔
[0032]102支撐件
[0033]103, 208縫隙
[0034]201頂板
[0035]202側(cè)板
[0036]203底板
[0037]204收容槽
[0038]205滑板
[0039]206收容槽底部
[0040]207收容槽頂部
[0041]209開(kāi)口
[0042]210牽引機(jī)構(gòu)
[0043]211驅(qū)動(dòng)臂
[0044]212螺桿
[0045]213發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪

【具體實(shí)施方式】
[0046]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0047]請(qǐng)參閱圖4至圖13。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0048]實(shí)施例一
[0049]本實(shí)用新型提供一種離子源，至少包括離子發(fā)生腔。請(qǐng)參閱圖4，顯示為所述離子發(fā)生腔的剖視圖，如圖所示，所述離子發(fā)生腔由頂板201、側(cè)板202及底板203圍成；所述頂板201由一收容槽204及一對(duì)可在所述收容槽204中相對(duì)移動(dòng)的滑板205組成；圖4中顯示了收容槽底部206及收容槽頂部207，其中，所述收容槽底部206具有一縫隙208，用于析出所述離子發(fā)生腔產(chǎn)生的等離子體，形成離子束；所述收容槽頂部207具有一開(kāi)口 209以露出所述縫隙208 ;所述205相對(duì)移動(dòng)以控制露出的縫隙大小。
[0050]具體的，所述側(cè)板202與所述底板203之間可通過(guò)焊接、卡固、緊固件或其它現(xiàn)有方式連接；所述側(cè)板202與所述收容槽204之間可通過(guò)焊接、卡固、緊固件或其它現(xiàn)有方式連接。
[0051]請(qǐng)參閱圖5，顯示為所述收容槽底部206的俯視示意圖，所述縫隙208可位于所述收容槽底部206的中央，為長(zhǎng)條狀。
[0052]請(qǐng)參閱圖6,顯示為所述收容槽頂部207的俯視示意圖,所述開(kāi)口 209的位置與所述縫隙208的位置相對(duì)應(yīng)，且所述開(kāi)口 209尺寸大于所述縫隙208的尺寸，以完全露出所述縫隙208。
[0053]請(qǐng)參閱圖7,顯示為所述收容槽的俯視示意圖。圖8顯示為圖7所示結(jié)構(gòu)的左視圖。
[0054]需要指出的是，本實(shí)施例中，所述開(kāi)口 209并未將所述收容槽頂部207隔斷，即所述開(kāi)口 209由封閉圖形圍成，如圖6所示。在另一實(shí)施例中，所述開(kāi)口 209也可以將所述收容槽頂部207完全隔斷，如圖9所示。請(qǐng)參閱圖10，顯示為該情況下所述收容槽的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖11顯示為圖10所示結(jié)構(gòu)的左視圖。
[0055]具體的，所述滑板205通過(guò)一牽引機(jī)構(gòu)210驅(qū)動(dòng)；所述牽引機(jī)構(gòu)210包括一對(duì)驅(qū)動(dòng)臂211、一對(duì)螺桿212及一發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪213，所述驅(qū)動(dòng)臂211的兩端分別連接于所述滑板205的外端及所述螺桿212外端，該一對(duì)螺桿212平行排列并分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪213的頂部和底部嵌合接觸，并在所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪213的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)移動(dòng)，從而帶動(dòng)一對(duì)滑板205相對(duì)移動(dòng)。作為示例，如圖4所示，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪213逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),一對(duì)螺桿212相對(duì)向外移動(dòng)，從而帶動(dòng)一對(duì)滑板205相對(duì)向外移動(dòng)，使得露出的縫隙寬度變大；當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪213順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一對(duì)螺桿212相對(duì)向內(nèi)移動(dòng)，從而帶動(dòng)一對(duì)滑板205相對(duì)向內(nèi)移動(dòng)，使得露出的縫隙寬度變?。煌ㄟ^(guò)以上過(guò)程可實(shí)現(xiàn)離子發(fā)生腔頂部露出的縫隙寬度的調(diào)節(jié)。通過(guò)設(shè)置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪中的計(jì)步器可以精確控制齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的個(gè)數(shù)，從而精確調(diào)節(jié)露出的縫隙寬度，滿足不同的離子注入要求。并且，當(dāng)離子源由于使用時(shí)間延長(zhǎng)頂板中的縫隙變寬時(shí)，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述滑板205相對(duì)向內(nèi)移動(dòng)從而減小露出的間隙寬度，從而始終保證離子束的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)離子發(fā)生腔的使用壽命。
[0056]請(qǐng)參閱圖12，顯示為所述離子發(fā)生腔的分解示意圖，其中箭頭方向顯示為一對(duì)滑板205在驅(qū)動(dòng)臂211的帶動(dòng)下在所述收容槽204中相對(duì)移動(dòng)的示意圖。圖13顯示為滑板相對(duì)向內(nèi)移動(dòng)使露出的縫隙寬度變窄的示意圖。
[0057]具體的，所述滑板205優(yōu)選采用石墨板，石墨板價(jià)格低廉，易于更換，并且相對(duì)于金屬板更耐離子侵蝕，壽命更長(zhǎng)，從而降低成本。所述側(cè)板、底板或收容槽的材料可采用金屬，如鑰或鎢等。
[0058]本實(shí)用新型的離子源中，離子發(fā)生腔頂板露出的縫隙精確可調(diào)，從而有效解決了由于離子源使用時(shí)間延長(zhǎng)導(dǎo)致縫隙變大，使得離子束不穩(wěn)定的問(wèn)題。同時(shí)由于縫隙精確可調(diào)，提高了工藝靈活性，可以根據(jù)不同的離子注入要求來(lái)調(diào)節(jié)縫隙的大小。
[0059]實(shí)施例二
[0060]本實(shí)用新型還提供一種離子注入機(jī)，所述離子注入機(jī)包括實(shí)施例一中所述的離子源。由于離子源中用于析出離子束的縫隙寬度精確可調(diào)，采用該離子源的離子注入機(jī)能夠始終保持析出的離子束的穩(wěn)定性，從而滿足離子注入工藝的嚴(yán)苛要求，提高產(chǎn)品良率。
[0061]綜上所述，本實(shí)用新型的離子源及采用該離子源的離子注入機(jī)，具有以下有益效果:1)本實(shí)用新型的離子源中，離子發(fā)生腔的頂板由一收容槽及一對(duì)可在所述收容槽中相對(duì)移動(dòng)的滑板組成，所述滑板通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)，可以相對(duì)向內(nèi)或相對(duì)向外移動(dòng)，從而精確調(diào)節(jié)露出的縫隙寬度，滿足不同的離子注入要求；2)當(dāng)離子源由于使用時(shí)間延長(zhǎng)頂板中的縫隙變寬時(shí)，可以調(diào)節(jié)所述滑板相對(duì)向內(nèi)移動(dòng)從而減小露出的間隙寬度，從而始終保證離子束的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)離子發(fā)生腔的使用壽命；3)所述滑板可采用價(jià)格低廉的石墨板，易于更換，并且相對(duì)于金屬更耐離子侵蝕，壽命更長(zhǎng)，從而降低成本；4)采用該離子源的離子注入機(jī)能夠滿足離子注入工藝的嚴(yán)苛要求，提高產(chǎn)品良率。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0062]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種離子源，至少包括離子發(fā)生腔，所述離子發(fā)生腔由頂板、側(cè)板(202)及底板圍成，其特征在于:所述頂板由一收容槽及一對(duì)可在所述收容槽中相對(duì)移動(dòng)的滑板組成；所述收容槽的底部具有一縫隙，所述收容槽的頂部具有一開(kāi)口以露出所述縫隙；所述滑板相對(duì)移動(dòng)以控制露出的縫隙大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子源，其特征在于:所述滑板通過(guò)一牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)；所述牽引機(jī)構(gòu)包括一對(duì)驅(qū)動(dòng)臂、一對(duì)螺桿及一發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)臂的兩端分別連接于所述滑板的外端及所述螺桿的外端，該一對(duì)螺桿平行排列并分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的頂部和底部嵌合接觸，并在所述發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)移動(dòng)，從而帶動(dòng)一對(duì)滑板相對(duì)移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子源，其特征在于:所述側(cè)板與所述底板之間通過(guò)焊接、緊固件或卡固方式連接；所述側(cè)板與所述收容槽之間通過(guò)焊接、緊固件或卡固方式連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子源，其特征在于:所述開(kāi)口將所述收容槽頂部隔斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子源，其特征在于:所述滑板為石墨板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子源，其特征在于:所述側(cè)板、底板或收容槽的材料為金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子源，其特征在于:所述側(cè)板、底板或收容槽的材料為鑰或鎢。
8.一種包括權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述離子源的離子注入機(jī)。
【文檔編號(hào)】H01J37/317GK203983227SQ201420396795
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
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