等离子体浸没式离子注入机的控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有等离子体电源(AP)和衬底电源(PS)的离子注入机的控制方法，该衬底电源包括：发电机(HT)、在所述发电机和该衬底电源的输出端子之间连接的第一断路器(SW1)、在所述输出端子和一个中性端子之间连接的第二断路器(SW2)，所述方法包括注入阶段(A-D)和中和阶段(E-H)。该方法还包括与所述注入阶段和所述中和阶段部分重叠的释放阶段(C-F)，在该释放阶段期间所述等离子体电源为去激励状态。另外，所述中和阶段包括用于关闭第二断路器的预备步骤(E-F)，该预备步骤后跟有用于激励等离子体电源(AP)的消除步骤(F-G)。
【专利说明】等离子体浸没式离子注入机的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种等离子体浸没式离子注入机的控制方法。
【背景技术】
[0002] 本发明的领域涉及以等离子体浸没模式工作的离子注入机。对于衬底的离子注入 在于将其浸入等离子体当中并且对其偏置数十伏至数十千伏（通常少于1〇〇千伏）的负电 压，这样形成了一个可以将等离子体中的离子朝向所述衬底加速使其得以注入到所述衬底 中的电场。这样被注入的微粒被称为"杂质"。
[0003] 所述离子的浸入深度由加速能量决定。其一方面取决于施加于所述衬底上的电 压，另一方面取决于所述离子和衬底各自的性质。所注入微粒的密度取决于用每平方厘米 的离子数量表示的剂量和注入深度。
[0004] 出于与等离子体物理学相关的原因，在施加电压后的几纳秒内在所述衬底周围形 成了离子鞘层。负责将离子朝向所述衬底加速的电势差位于该鞘层的各端子上。
[0005] 该鞘层随着时间的增加符合平板直流负偏压碰撞鞘层定律（1' 6quatiion de Child-Langmuir 定律）：
[0006]
【权利要求】
1. 一种离子注入机的控制方法，所述离子注入机包括等离子体电源（AP)和衬底电源 (PS)，所述衬底电源包括： -发电机（HT)，所述发电机（HT)的正极接地， -第一断路器（SW1)，所述第一断路器的第一极连接至所述发电机（HT)的负极，并且所 述第一断路器的第二极连接至所述衬底电源的输出端子（S)， -第二断路器（SW2)，所述第二断路器的第一极连接至所述输出端子（S)，并且所述第 二断路器的第二极连接至中性端子（N)， 所述方法包括注入阶段（A-D)，在该注入阶段期间： -所述等离子体电源被激励， -所述第一断路器（SW2)被闭合， -所述第二断路器（SW2)被打开， 所述方法还包括中和阶段（E-H)，在该中和阶段期间： -所述第一断路器（SW1)被打开， -所述第二断路器（SW2)被闭合， 所述方法的特征在于： -还包括与所述注入阶段和所述中和阶段部分重叠的释放阶段（C-F)，在该释放阶段 持续期间所述等离子体电源（AP)为去激励状态， -所述中和阶段包括用于闭合所述第二断路器（SW2)的预备步骤（E-F)，该预备步骤之 后是用于激励所述等离子体电源（AP)的消除步骤（F-G)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述消除步骤（F-G)之后是用于去激励所 述等离子电源（AP)的去激励步骤（G-H)。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述去激励步骤（G-Η)之后是用于打开所 述第二断路器（SW2)的断路步骤。
4. 根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于所述注入阶段包括用于闭合 所述第一断路器的起始步骤（A-B)，该起始步骤后跟有一个稳态期之后的用于激励所述等 离子体电源的激励步骤（B-C)。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述激励阶段（B-C)之后是用于去激励所 述等离子体电源（AP)的中止步骤（C-D)。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述中止步骤（C-D)之后是用于打开所述 第一断路器（SW1)的暂停步骤（D-E)。
7. -种离子注入机，其特征在于包括用于实施如上述权利要求中任一项所述的方法的 装直。
【文档编号】H01J37/32GK104106124SQ201280049352
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2012年10月4日 优先权日:2011年10月6日
【发明者】F·托瑞格罗萨, L·洛克斯 申请人:离子射线服务公司