KR19990029596A - 열방출 장치용 리본 필라멘트 및 필라멘트 조립체 - Google Patents

열방출 장치용 리본 필라멘트 및 필라멘트 조립체 Download PDF

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KR19990029596A
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로우렌스 켈러멘 피터
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레슬리 제이 카스퍼, 샤죠벡 프랑크 엠
이턴 코포레이션
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Abstract

리본 필라멘트(ribbon filament)(86)는 열방출 장치에 제공된다. 상기 필라멘트는 길이, 폭 및 두께로 한정된 배치를 갖는 확장된 몸체를 구비한다. 상기 길이는 중심부(96) 및 이 중심부의 양측상에 제1 및 제2단부(98)를 구비한다. 상기 중심부의 폭은 상기 제1단부 및 제2단부의 폭보다 크다. 또한, 상기 필라멘트의 두께는 그 전체의 길이에 따른 폭보다 실제적으로 작다. 상기 리본 필라멘트(86)는 슬롯의 위치에 각각 제1 및 제2다리로 장착된 제1단부 및 제2단부(98)를 갖는 단일 헬리컬 코일로써 배치된다. 아마도, 상기 필라멘트(86)는 텅스텐으로 구성되고, 상기 제1 및 제2다리(85)는 텅스텐으로 구성된다.

Description

열방출 장치용 리본 필라멘트 및 필라멘트 조립체
본 발명은 일반적인 이온주입기 분야에 관한 것으로써, 특히, 이온주입기안에 플라즈마 샤우어용 필라멘트를 개선한 것에 관한 것이다.
이온주입법은 대규모 집적회로 제조시 반도체에 불순물을 주입하는 산업에 적합한 기술이 되었다. 통상적인 이온주입기는 (ⅰ) 이온빔 방출 단자, (ⅱ)가 단자에 의해 방출된 이온빔의 지향 및 조절(directing and conditioning)을 위한 빔라인, (ⅲ)이 조절된 이온빔으로 이온주입될 반도체 웨이퍼를 포함하는 타겟 쳄버와 같은 3개의 섹션 또는 서브 시스템을 포함한다. 상기 단자는 양으로 대전된 이온빔을 추출하는 소오스이다. 상기 빔라인 성분은 에너지 레벨을 조정하고, 그것의 경로상에 상기 추출된 양의 대전 이온빔을 이온주입될 웨이퍼 쪽으로 집중시킨다.
상기 이온주입기를 사용할 때 발생하는 문제점은 웨이퍼 대전의 문제이다. 상기 양으로 대전된 이온빔이 계속하여 상기 웨이퍼를 때림으로써, 이 웨이퍼의 표면은 바람직하지 않은 양의 전하가 과도하게 누적될 수 있다. 이렇게 누적된 양의 전하는 상기 웨이퍼 표면의 전하분포에 불균일성을 일으킨다. 상기 웨이퍼 표면의 전기장 때문에 상기 웨이퍼상의 마이크로 전자회로를 손상시킬 수 있다. 이렇게 누적된 표면전하의 문제는 주입된 회로소자가 소형화됨으로써 더욱 명백해 졌다. 왜냐하면, 소형의 회로소자는 전기장의 손상에 더욱 민감하기 때문이다.
상기 웨이퍼 대전(wafer charging) 현상의 공지된 해결법은 플라즈마 샤우어를 이용하는 것이다. 상기 통상적인 플라즈마 샤우어는 불활성 가스를 이온화하여 최소한 부분적으로 낮은 에너지를 갖는 전자를 발생하는 아크 쳄버, 및 상기 아크 쳄버로부터 플라즈마를 추출하고, 이온빔을 통과시키는 플라즈마 쳄버를 포함한다. 상기 플라즈마 쳄버는 상기 플라즈마 쳄버안으로 높은 에너지를 갖는 전자를 열적으로 발생시키도록 전기적으로 가열되는 필라멘트를 포함한다. 상기 높은 에너지를 갖는 전자들은 불활성 가스 분자와 충돌하여 상기 이온빔내에 포획될 수 있는 낮은 에너지의 전자를 포함하는 플라즈마를 생성한다. 그 결과, 상기 포획된 낮은 에너지를 갖는 전자들은 상기 이온빔이 웨이퍼 표면을 때림으로써 웨이퍼상에 누적된 양의 전하를 차례로 줄이는 상기 빔의 유효전하(net charge)를 중성화시킨다. 상기 시스템은 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제4,804,837호에 도시되어 있고,이것은 본원의 인용참증으로 포함된다.
양의 대전 이온빔을 중성화하는 플라즈마 샤우어는 열전자 방출을 하기 위하여 전체 길이에 따라 균일한 절단면을 갖는 헬리컬 코일 또는 구리줄(pigtail) 형태 필라멘트를 통상적으로 이용한다(예컨대, 로버슨 등의 미국 특허 제4,463,255호 및 이토 등에 의한 미국 특허 제5,399,871호 참조). 상기 헬리컬 필라멘트는 동작하는데 있어 몇가지의 장해가 있다. 예컨대, 상기 코일 필라멘트의 균일한 절단면은 그 길이방향으로 균일한 저항을 제공함으로써, 그 길이에 따라 균일한 열을 발생한다(필라멘트의 중심에 전도된 만큼 상기 필라멘트의 다리 또는 단에 전도된 열). 이와 같이, 상기 필라멘트의 단(다리)은 상기 필라멘트에 대하여 전체의 열 전도/소모중에서 상당한 부분을 제공한다. 또한, 상기 구리줄 필라멘트의 균일한 절단면은 상기 코일의 중간점(가장 뜨거운)에서 상기 코일의 양다리(가장 차가운)까지 상기 필라멘트의 길이에 따른 온도 변화를 입증하는데 기인한다.
전자 방출이 한정된 공간전하이기 때문에, 상기 필라멘트의 커다란 방출영역은 적합한 전자방출을 발생하기 위해서 필요시 된다. 열전자 방출에 필요한 온도로 상기 필라멘트 영역을 충분히 높이기 위해서, 상기 필라멘트의 온도 변화도내에 통상적으로, 상기 코일 길이의 중심점 근처에 필히 과열점(hot spot)이 만들어진다. 상기 중심점 근처의 전자 방출속도는 상기 코일의 길이에 따라 온도가 낮은 영역에서 보다 크다. 텅스템(W)과 같은 필라멘트 재료의 증발이 상기 전자 방출속도에 지수적으로 의존하기 때문에, 상기 과열점은 많은 텅스텐을 증발시킴으로써, 웨이퍼의 표면상에 발견되고, 그 결과, 웨이퍼를 오염시킨다. 또한, 상기 과열점 근처의 텅스텐 증발속도가 큰 것은 상기 코일 필라멘트의 동작수명을 줄인다.
웨이퍼의 오염을 일으킬 수 있는 표준 구리줄 필라멘트의 길이에 따라 텅스텐이 불균일하게 증발하기 때문에, 상기 필라멘트이 화학적인 오염은 발생할 수 있다. 예컨대, 상기 과열 텅스텐 필라멘트는 이온주입동안 포토레지스트 코팅된 웨이퍼로부터 방출되는 질소(N)와 화학적으로 결합하여, 웨이퍼 표면상에 이질소 텅스텐(WN2)을 형성한다. 상기 필라멘트상에 이질소 텅스텐의 형성은 그것의 열적 복사율을 줄인다. 원하는 레벨의 복사율을 다시 얻기 위해서, 상기 필라멘트에 전류를 더욱 제공할 필요성이 있는데, 이것은 필라멘트의 효율과 수명을 더욱 줄인다.
표준 코일 필라멘트의 일반적인 원통형 몸체(즉, 길이를 통한 원형 절단면)는 고열 전도도 및 열용량에 의해 특성되는 필라멘트에 기인한다. 상기 필라멘트는 해당하는 전류변화에 응답하여 급속한 열복사율 변화를 나타내지 않는다. 필라멘트의 빠른 응답시간은 가스방출 주기동안 필라멘트 전류를 제어할 수 있는 것이 중요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 일정한 열전자 방출 특성을 제공하기 위해서 길이에 따라 일정한 온도를 제공하고, 상기 필라멘트 및 상기 시스템에 의해 이온주입되는 웨이퍼의 오염을 최소화하는 이온주입 시스템의 플라즈마 샤우어용 필라멘트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열복사율이 입력전류 변화에 응답하여 급속히 이루어지도록 저열 용량과 열적 전도도를 갖는 플라즈마 샤우어 필라멘트를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 중심부에 충분한 복사 표면을 유지하는 동안 필라멘트의 활성 중심부로부터 필라멘트 다리까지 열전도도를 줄이는 플라즈마 샤우어용 필라멘트를 제공하는 것인데, 상기 열발생은 중심부에 집중되고, 상기 다리를 통하여 외부로 전도되지 않는다.
또한, 본 발명의 목적은 공지된 필라멘트보다 적은 전력을 이용하는 플라즈마 샤우어용 필라멘트를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 필라멘트 및 이 필라멘트가 장착되는 플라즈마 가스 쳄버의 인터페이스(interface)에 가스누출 가능성을 줄인 플라즈마 샤우어용 필라멘트를 제공하는 것이다.
리본 필라멘트는 열방출 장치에 제공된다. 상기 필라멘트는 길이, 폭 및 두께로 정의된 형태를 갖는 확장된 몸체를 구비한다. 상기 길이는 중심부 및 이 중심부의 양측면상에 제1 및 제2단부를 갖는다. 상기 중심부의 폭은 상기 제1 및 제2 단부의 폭보다 크다. 또한, 상기 필라멘트의 두께는 전체길이의 폭보다 작다. 따라서, 상기 리본 필라멘트는 상기 전체의 길이에 따라 불균일한 절단 영역을 갖는다.
특정한 실시예에 있어서, 상기 리본 필라멘트는 슬롯의 위치에 제1 및 제2다리로 장착된 제1 및 제2단부를 구비한 단일 헬리컬 코일로써 배치될 수 있다. 양호하게, 상기 필라멘트는 텅스텐으로 구성되고, 또한, 상기 제1 및 제2다리도 텅스텐으로 구성된다.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 만들어진 플라즈마 샤우어(plasma shower)의 일실시예를 포함하는 이온주입 시스템의 평면도.
도 2는 도 1의 이온주입 시스템의 플라즈마 샤우어에 대한 확대 평면도.
도 3은 도 2의 플라즈마 샤우어에 이용되고 본 발명의 원리에 따라 만들어진 필라멘트 조립체의 평면도.
도 4는 도 3의 필라멘트 조립체에 대한 평면도.
도 5는 도 3의 필라멘트 조립체에 대한 단면도.
도 6은 연장하여 설치되지 않은 상태를 도시한 도 3 내지 도 5의 필라멘트 조립체에 대한 필라멘트부의 평면도.
지금부터 도면에 대하여 언급하면, 도 1은 이온주입기(10)를 도시하는데, 이 이온주입기는 단자(12), 빔라인 조립체(14), 및 엔드 스테이션(16)을 구비한다. 일반적으로, 단자(12)는 이온빔을 출력하고, 상기 빔라인 조립체(14)는 이온빔의 초점과 에너지 레벨을 조정하여, 이것이 상기 엔드 스테이션(16)에 위치된 웨이퍼(W) 쪽으로 향하게 한다.
상기 단자(12)는 가스 박스(20)안의 도펀트 가스를 주입하는 쳄버를 갖춘 이온 소오스(18)를 포함한다. 이온 가능한 도펀트 가스에 에너지를 제공하여 상기 소오스 쳄버내에 양의 이온을 발생한다. 고전압 공급기(24)에 의해 전원이 공급되는 추출전극(22)은 상기 소오스 쳄버로부터 양의 이온빔을(26)을 추출하여, 이 추출된 이온을 큰 분석자석(28)쪽으로 가속시킨다. 상기 큰 분석자석(28)은 상기 빔라인 조립체(14)상에 적합한 전하 대 질량비를 갖는 이온만을 통과시키는 기능을 한다. 상기 큰 분석자석(28)에 의해 제공된 빔 경로(29)의 평가는 진공펌프(30)에 의해 제공된다.
상기 빔라인 조립체(14)는 정방형 렌즈(32), 프래그 페러데이(34), 전자 샤우어(36)를 포함하고, 선택적으로, 이온빔 가속/감속 전극(도 1에 도시않됨)을 포함한다. 상기 정방형 렌즈(32)는 상기 단자(12)에 의해 방출된 이온빔을 집중시키고, 상기 프레그 페러데이(34)는 시스템을 기동하는 동안 이온빔 특성을 측정한다. 상기 본 발명의 전자 샤우어(36)는 진보적인 필라멘트 조립체를 포함하여 이하에 더욱 상세히 설명할 것이다. 상기 가속/감속 전극은 상기 타겟 스테이션(16)에서 웨이퍼를 이온주입하기 전에 상기 집중된 이온빔을 원하는 에너지 레벨로 가속 또는 감속시키는데 이용된다. 상기 빔라인 조립체(14)에 의해 제공된 빔 경로의 평가는 진공펌프(38)에 의해 제공된다.
상기 타겟 스테이션(16)은 복수의 타겟 웨이퍼가 장착되는 디스크(40), 상기 디스크에 회전운동을 제공하는 회전 드라이브 메커니즘(rotary drive mechanism) (42), 및 상기 디스크에 선형운동을 제공하는 선형 드라이브 메커니즘(linear drive mechanism)(44)을 포함한다. 로봇 팔(46)은 웨이퍼를 로드 락 쳄버(48)를 거쳐 디스크상에 놓는다. 상기 시스템의 동작은 상기 타겟 스테이션(16)의 끝에 위치된 오퍼레이터 제어 스테이션(50)에 의해 제어된다.
상기 전자 샤우어(36)는 도 2에 더욱 상세히 도시되고, 전자기 반사기(60) (electromagnetic reflector) 및 플러드 건 조립체(flood gun assembly)를 포함한다. 상기 전자기 반사기(60)는 2개의 접지전극(67 및 68)사이에 샌드위치되고 이온빔(26)이 통과하는 구멍(66)을 제공한 바이어스된 전극(64)을 구비한다. 상기 접지전극(67 및 68)은 영구자석으로 형성된다. 전원공급기(PS1)는 -1킬로볼트(KV)와 -3킬로볼트(KV)사이의 전위를 제공한다. 상기 전자석 반사기(60)는 전자들이 상기 단자(12)쪽으로 업스트림을 역으로 흐르게 하는 것을 막는다. 낮은 빔 에너지에서 상기 바이어스된 전극(64)이 턴 오프됨으로써, 그 결과, 상기 반사기(60)는 전송력 손실을 피하기 위해서 자기반사에만 의존한다.
상기 플러드 건 조립체(62)는 아크 쳄버(70), 빔 쳄버 튜브(72), 및 확장 튜브(74)를 포함한다. 상기 아크 쳄버내에 위치된 것은 필라멘트(86)를 포함하는 필라멘트 조립체(76)이다(도 3도 내지 도 6도 참조). 상기 필라멘트(86)는 열방출 온도(약 2600°K)로 전기 가열된다. 필라멘트 전류는 필라멘트 전원 공급기(PS2)(약 -5V)에 제공된다. 아크 전류는 아크 전원공급기(PS)(약 -25 내지 -35V)에 의해 필라멘트(86)와 아크 쳄버 벽(78)사이에 설정됨으로써, 그 결과, 상기 필라멘트와 벽(78)사이의 전위차는 약 -20 내지 -30V가 된다. 이 전압은 상기 필라멘트로부터 열전자 전류의 6amps까지 추출 가능한 전기장을 제공할 때, 상기 필라멘트(86) 주위에 형성하는 얇은 플라즈마 덮개 양단에 실현된다.
아르곤과 같은 불활성 가스의 공급(80)은 종래 기술에 공지된 바와 같이 흡입밸브(81) 및 거대 유량 제어기(82) 수단에 의해 상기 쳄버(70)에 주입된다. 낮은 에너지 전자를 포함하는 고밀도 플라즈마는 상기 필라멘트(86)에 의해 방출된 고에너지 전자와 충돌하는 불활성가스 분자에 의해 상기 아크 쳄버(70)내에 발생된다. 이러한 고밀도 플라즈마는 쌍극성 확산공정을 거쳐 상기 아크 쳄버 벽(78)안에 작은 구멍(83)을 통하여 확산한다. 저전압(12V 이하) 전원공급기(PS4)는 상기 확산공정을 가속하기 위해서 상기 추출구멍에 퍼텐셜을 인가한다. 상기 확산된 고밀도 플라즈마는 상호작용을 한 다음, 상기 빔 플라즈마를 향상시킨다. 상기 고밀도 플라즈마 내의 저에너지 전자는 일반적으로 양으로 대전된 이온빔내에 포획되어 상기 빔의 유효전하를 중성화시키는데, 이것은 상기 이온빔이 웨이퍼 표면을 때림으로써 웨이퍼(W)상에 양의 전하 누적을 줄인다.
도 3 내지 도 5는 상기 필라멘트 조립체(76)를 보다 상세히 도시한다. 상기 조립체(76)는 단일 코일 리본(도 6에 풀려진 평면도로 도시)의 형태로 한쌍의 다리(85) 및 필라멘트(86)를 포함한다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 다리(85)는 텅스텐(W)으로 만들어지고, 또한, 상기 필라멘트도 텅스텐으로 만들어진다. 상기 각각의 텅스텐 다리(85)는 축(88)과 이 축보다 두꺼운 원심부(distal portion)(90)를 포함한다. 평행부(shoulder)(92)는 축(88)과 원심부(90)를 나눈다.
상기 필라멘트 조립체(76)는 상기 두꺼운 원심부(90) 전체가 상기 아크 쳄버(70)내에 잔류하고, 상기 축(88)이 상기 아크 쳄버 벽(78)을 통하여 연장하여 컨덕터를 거쳐 상기 전원공급기(PS2)에 접속하도록 상기 플라즈마 샤우어(36)에 설치된다. 그 결과, 상기 다리(85)상의 평편부(92)는 벽(78)내부에 남는다. 상기 다리-쳄버 인터페이스를 통한 불활성 가스의 누출은 가스분자가 달아남으로써 평편부에 의해 최소화되고, 상기 벽(78)을 따라 제1방향으로(축(88)에 수직방향) 이동한 다음, 상기 축이 축을 따라 제2방향으로 이동한다.
상기 리본 필라멘트(86)(도 6)는 단일 코일로 형성되는데, 이 단일 코일의 단은 상기 다리(85)의 원심부(90)안에 슬롯(90)으로 고정된 다음, 전자빔으로 용접된다. 상기 리본빔 필라멘트는 2개의 협소한 단부(narrower end portion)(98)사이에 넓은 중심부(96)를 갖는다. 상기 넓은 중심부(96)는 열복사능의 속도가 적합하게 일어나는 충분한 표면영역을 제공한다. 일실시예에 있어서, 상기 리본 필라멘트(86)는 약 5.0∼6.0센티미터(㎝)의 길이, 약 2.0∼3.0㎝의 폭, 및 약 0.5㎝의 두께를 가진다.
상기 필라멘트의 협소한 단부(98)의 작은 절단영역은 상기 넓은 중심부(96)로부터 상기 다리(85)로의 열전도도를 줄인다. 또한, 상기 불균일한 절단면의 모양은 상기 필라멘트내에 과열점이 발생하지 않도록 상기 필라멘트의 전체 길이에 따른 열소모를 제공한다. 이러한 방법으로 상기 리본 필라멘트의 폭을 맞춤으로써, 일정한 온도는 상기 필라멘트의 길이를 통하여 얻어지며, 그 결과, 상기 리본 필라멘트로부터 일정하게 열방출을 하고, 텅스텐의 증발이 큰 영역을 피한다.
상기 필라멘트(86)의 길이를 따라 과열점이 발생하지 않음으로써, 상기 웨이퍼의 텅스텐 오염은 최소화된다. 예컨대, 본 발명의 필라멘트 이용은 처리된 웨이퍼상의 텅스텐 오염정도를 5ppm 이하로 줄이는 반면, 공지된 필라멘트의 이용은 50ppm 이상의 오염에 기인한다. 또한, 상기 필라멘트(86)상의 과열점의 제거는 상당히 낮은 전원 레벨에서 동작하는 동안 충분한 전자방출을 허용한다. 본 발명의 필라멘트 조립체(76)의 전력 소모는 공지된 플라즈마 샤우어 필라멘트에 대한 약 700W와 대조되는 바와 같이 300W의 계수상에 있다. 상기 필라멘트 조립체(76)에 의해 발생되고/소모된 대부분의 파워(열)는 상기 필라멘트(86)에 의해 소모되고, 상기 다리(85)에 의해 소모되지 않는다, 왜냐하면, 상기 필라멘트의 전기 저항(단위당 길이)은 상기 다리의 전기 저항보다 크기 때문이다.
또한, 상기 필라멘트(86)의 리본 배치는 원형 절단면의 공지된 구리줄형 필라멘트 보다 열전도도 및 열용량이 적은 것을 제공한다. 본원에 이용된 용어 리본 필라멘트는 예컨대 절단면이 원형인 공지된 필라멘트와 대치되는 것과 같이 다른 것(예컨대, 두께)보다 실제적으로 일차원(예, 폭) 큰 길이를 따라 있는 포인트에 절단영역을 갖는 필라멘트를 의미할 것이다. 따라서, 상기 리본 필라멘트는 공지된 필라멘트보다 입력 파워의 변화에 더욱 열적으로 응답한다. 결과적으로, 상기 필라멘트 전류 및 아크 전류공급원(PS2 및 PS3)을 제어하는 제어시스템은 상기 웨이퍼 가스방출로써 발생할 수 있는 전류변화(예, 아크전류 소실)뿐만 아니라 상기 필라멘트상에 이질산 텅스텐 형성에 기인한 열 복사능 변화에 더욱 빠르게 작용할 수 있다.
따라서, 이온주입기 플라즈마 샤우어용 필라멘트의 양호한 실시예는 앞서 설명한 것으로 기술된다. 그러나, 본 발명은 특정한 실시예에 한정되지 않고, 다양한 재배치, 수정 및 대체는 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 앞서 설명한 것에 관하여 실행될 수 있다.

Claims (10)

  1. 길이, 폭 및 두께로 한정된 모양을 갖는 확장된 몸체를 구비하는 열방출 장치용 리본 필라멘트(86)에 있어서,
    상기 길이는 중심부(96) 및 상기 중심부의 양측상에 제1단부 및 제2단부(98)를 포함하고,
    상기 중심부의 폭은 상기 제1단부 및 제2단부의 폭보다 크게 되고,
    상기 필라멘트의 두께는 상기 필라멘트의 전체길이에 따른 폭보다 실제적으로 작은 것을 특징으로 하는 열방출 장치용 리본 필라멘트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필라멘트(86)는 단일 헬리컬 코일(single heical coil)로써 배치되는 것을 특징으로 하는 열방출 장치용 리본 필라멘트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필라멘트(86)는 텅스텐으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열방출 장치용 리본 필라멘트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 길이는 약 5.0∼6.0 센티미터(㎝)의 범위내에 있고, 상기 폭은 약 2.0 ∼3.0㎝의 범위 내에 있으며, 상기 두께는 약 0.5㎝인 것을 특징으로 하는 열방출 장치용 리본 필라멘트(86).
  5. (ⅰ) 길이, 폭 및 두께로 한정된 모양을 갖는 확장된 몸체를 포함하는데, 상기 길이는 중심부(96) 및 상기 중심부의 양측상에 제1단부 및 제2단부(98)를 포함하고, 상기 중심부의 폭은 상기 제1단부 및 제2단부의 폭보다 크게 되고, 상기 필라멘트의 두께는 상기 필라멘트의 전체길이에 따른 폭보다 실제적으로 작은 열방출 장치용 리본 필라멘트(86),
    (ⅱ) 상기 제1단부 및 제2단부(98)에 각각 부착된 제1 및 제2다리(85)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 조립체(76).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필라멘트(86)는 단일 헬리컬 코일로써 배치되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 조립체(76).
  7. 제5항에 있어서,
    상기 필라멘트(86)는 텅스텐으로 구성되고, 상기 제1 및 제2다리(85)는 텅스텐으로 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 조립체(76).
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2다리는 상기 제1단부 및 제2단부(98)가 삽입되는 슬롯(94)에 제공되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 조립체(76).
  9. 제5항에 있어서,
    상기 각각의 다리(85)는 평편부(shoulder)(92)에 의해 분리된 축(88)과 원심부(90)에 제공되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 조립체(76).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 원심부(90)는 상기 축(88)보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 필라멘트 조립체(76).
KR1019980036756A 1997-09-16 1998-09-07 열방출 장치용 리본 필라멘트 및 필라멘트 조립체 KR19990029596A (ko)

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6321134B1 (en) 1997-07-29 2001-11-20 Silicon Genesis Corporation Clustertool system software using plasma immersion ion implantation
US6274459B1 (en) 1998-02-17 2001-08-14 Silicon Genesis Corporation Method for non mass selected ion implant profile control
US6113735A (en) * 1998-03-02 2000-09-05 Silicon Genesis Corporation Distributed system and code for control and automation of plasma immersion ion implanter
US6204508B1 (en) * 1998-08-07 2001-03-20 Axcelis Technologies, Inc. Toroidal filament for plasma generation
US6630774B2 (en) * 2001-03-21 2003-10-07 Advanced Electron Beams, Inc. Electron beam emitter
KR100505040B1 (ko) * 2003-12-19 2005-07-29 삼성전자주식회사 이온 소스 및 이를 갖는 이온 주입 장치
JP5046641B2 (ja) * 2004-05-25 2012-10-10 パナソニック株式会社 電荷中和装置
US7629597B2 (en) * 2006-08-18 2009-12-08 Axcelis Technologies, Inc. Deposition reduction system for an ion implanter
WO2009119060A1 (ja) * 2008-03-25 2009-10-01 三井造船株式会社 イオン源
EP2380172B1 (en) 2009-01-16 2013-07-24 Dolby International AB Cross product enhanced harmonic transposition
US10297424B2 (en) 2017-06-26 2019-05-21 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Filament, ionization chamber, and ion-implantation apparatus
EP3474311A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-24 Tofwerk AG Ion molecule reactor
CA3137275A1 (en) * 2019-04-19 2020-10-22 SHINE Medical Technologies, LLC Ion source and neutron generator

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3869636A (en) * 1972-05-08 1975-03-04 United Aircraft Corp Filament for electron guns
US4082938A (en) * 1977-05-10 1978-04-04 Igor Vladimirovich Shergov Thermionic heater cathode assembly of electron-beam gun
US4097714A (en) * 1977-05-10 1978-06-27 Igor Vladimirovich Shergov Thermionic heater cathode assembly of electron-beam gun
JPS6023455B2 (ja) * 1978-10-17 1985-06-07 株式会社東芝 直熱形陰極構体
JPS55102146A (en) * 1979-01-31 1980-08-05 Toshiba Corp Directly-heated cathode structure
US4361762A (en) * 1980-07-30 1982-11-30 Rca Corporation Apparatus and method for neutralizing the beam in an ion implanter
JPS5734632A (en) * 1980-08-11 1982-02-25 Toshiba Corp Direct heating type cathode structure
US4463255A (en) * 1980-09-24 1984-07-31 Varian Associates, Inc. Apparatus for enhanced neutralization of positively charged ion beam
US4675530A (en) * 1985-07-11 1987-06-23 Eaton Corporation Charge density detector for beam implantation
US4825087A (en) * 1987-05-13 1989-04-25 Applied Materials, Inc. System and methods for wafer charge reduction for ion implantation
JPH0665009B2 (ja) * 1987-08-28 1994-08-22 株式会社日立製作所 電子源
US4804837A (en) * 1988-01-11 1989-02-14 Eaton Corporation Ion implantation surface charge control method and apparatus
EP0397120B1 (en) * 1989-05-09 1994-09-14 Sumitomo Eaton Nova Corporation Ion implantation apparatus capable of avoiding electrification of a substrate
US5077777A (en) * 1990-07-02 1991-12-31 Micro Focus Imaging Corp. Microfocus X-ray tube
US5164599A (en) * 1991-07-19 1992-11-17 Eaton Corporation Ion beam neutralization means generating diffuse secondary emission electron shower
JP3054302B2 (ja) * 1992-12-02 2000-06-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド イオン注入中の半導体ウェハにおける帯電を低減するプラズマ放出システム
US5531420A (en) * 1994-07-01 1996-07-02 Eaton Corporation Ion beam electron neutralizer

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EP0911861A1 (en) 1999-04-28
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JPH11142599A (ja) 1999-05-28

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