KR20240021976A - 이온 공급원 내의 액체 금속을 위한 도가니 설계 - Google Patents

이온 공급원 내의 액체 금속을 위한 도가니 설계 Download PDF

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KR20240021976A
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그레이엄 라이트
에릭 도날드 윌슨
다니엘 알바라도
로버트 씨. 린드버그
제이콥 멀린
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

용융 금속이, 가장 뜨거운 영역들을 향해 유동하는 경향이 있다는 관찰을 활용하는 도가니가 개시된다. 도가니는 도펀트 물질이 배치될 수 있는 내부를 포함한다. 도가니는 내부로부터 애퍼쳐를 향해 이어지는 경로를 갖고, 경로를 따라 온도가 연속적으로 증가한다. 애퍼쳐는 이온 공급원의 아크 챔버의 내부에 또는 내부 근처에 배치될 수 있다. 액체 금속은 아크 챔버를 향한 경로를 따라 유동하고, 아크 챔버에서 기화된 다음 이온화된다. 경로의 유량을 제어함으로써, 유출이 감소될 수 있다. 다른 실시예에서, 반전된 도가니가 개시된다. 반전된 도가니는 이온 공급원의 내부와 연통하는 폐쇄 단부를 포함하고, 이에 의해, 폐쇄 단부는 도가니의 가장 뜨거운 영역이다. 개구부는, 증기가 도가니를 빠져나가는 것을 허용하기 위해, 상이한 벽 상에 배치된다.

Description

이온 공급원 내의 액체 금속을 위한 도가니 설계
본 출원은 2021년 6월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 17/353,171의 우선권을 주장하고, 상기 미국 특허 출원의 개시내용은 그 전체가 참조에 의해 본원에 포함된다.
본 개시내용의 실시예들은 도가니 설계에 관한 것으로, 더 구체적으로, 이온 공급원 내의 금속들과 함께 사용하기 위한 도가니에 관한 것이다.
반도체 처리 장비에서 사용되는 이온들을 생성하기 위해 다양한 종류의 이온 공급원들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 방열형 캐소드(indirectly heated cathode; IHC) 이온 공급원은 캐소드 뒤에 배치된 필라멘트에 전류를 공급함으로써 작동한다. 필라멘트는 열이온 전자들을 방출하고, 열이온 전자들은 캐소드를 향해 가속되고 캐소드를 가열하며, 차례로, 캐소드가 이온 공급원의 아크 챔버 내로 전자들을 방출하게 한다. 캐소드는 아크 챔버의 일 단부에 배치된다. 리펠러는 전형적으로, 캐소드에 대향하는, 아크 챔버의 단부 상에 배치된다. 캐소드 및 리펠러는, 전자들을 밀어내고, 이들을 다시 아크 챔버의 중심을 향해 지향시키도록 바이어싱될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아크 챔버 내에 전자들을 더 한정하기 위해 자기장이 사용된다.
특정 실시예들에서, 고체 형태인 공급 물질을 도펀트 종들로서 활용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 고체 공급 물질은 스퍼터 타겟으로서 역할을 할 수 있다. 이온들은 고체 공급 물질을 타격하고, 공급 물질의 중성자들을 방출하며, 중성자들은 그 다음, 플라즈마에서 이온화되고 에너지를 공급받을 수 있고 증착 또는 주입에 사용될 수 있다. 그러나, 고체 공급 물질들을 사용하는 것과 연관된 문제들이 존재한다. 예를 들어, IHC 이온 공급원의 고온 환경에서, 금속 스퍼터 타겟들은 용융되고, 적하되고, 또한 아크 챔버에서 액체 금속이 흐르고 고임에 따라 일반적으로 아크 챔버를 열화시키고 파괴하기 쉽다. 결과적으로, 관심 있는 도펀트를 함유하는 세라믹이 고체 도펀트 물질로서 보통 사용되는데, 이는 그러한 세라믹이, 더 높은 용융 온도들을 갖기 때문이다. 그러나, 이러한 세라믹 물질들은 전형적으로, 관심 있는 도펀트의 더 적은 빔 전류를 생성한다. 금속 스퍼터 타겟이, 용융 시에 적하 또는 변형 없이 그의 형상을 유지할 수 있다면, 도펀트 빔 전류의 상당한 증가를 실현할 수 있다.
그러므로, 이러한 제한들 없이 이온 공급원 내에서 사용될 수 있는 진보된 도가니 설계가 유익할 것이다.
용융 금속이, 가장 뜨거운 영역들을 향해 유동하는 경향이 있다는 관찰을 활용하는 도가니가 개시된다. 도가니는 도펀트 물질이 배치될 수 있는 내부를 포함한다. 도가니는 내부로부터 도가니 애퍼쳐를 향해 이어지는 경로를 갖고, 경로를 따라 온도가 연속적으로 증가한다. 도가니 애퍼쳐는 이온 공급원의 아크 챔버의 내부에 또는 내부 근처에 배치될 수 있다. 액체 금속은 아크 챔버를 향한 경로를 따라 유동하고, 아크 챔버에서 기화된 다음 이온화된다. 경로의 유량을 제어함으로써, 유출이 감소될 수 있다. 다른 실시예에서, 반전된 도가니가 개시된다. 반전된 도가니는 이온 공급원의 내부와 연통하는 폐쇄 단부를 포함하고, 이에 의해, 폐쇄 단부는 도가니의 가장 뜨거운 영역이다. 도가니 개구부는 증기가 도가니를 빠져나가는 것을 허용하기 위해 더 낮은 온도의 상이한 벽 상에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 금속을 포함하는 이온 빔을 생성하기 위한 이온 공급원이 개시된다. 이온 공급원은 플라즈마를 수용하기 위한 내부 및 이온 빔을 추출하기 위한 추출 애퍼쳐를 갖는 아크 챔버; 및 아크 챔버의 내부와 연통하는 도가니 애퍼쳐를 갖는 도가니를 포함하고, 도가니는 도가니의 내부로부터 아크 챔버의 내부를 향하는 경로를 포함하고, 온도는 경로를 따라 연속적으로 증가한다. 일부 실시예들에서, 경로는 아크 챔버의 내부 내로 연장된다. 특정 실시예들에서, 금속은 알루미늄, 갈륨, 란타넘 또는 인듐을 포함한다. 일부 실시예들에서, 경로는 도가니의 내부에 배치된 제1 단부 및 도가니 애퍼쳐에 근접한 팁을 갖는 심지봉(wicking rod)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 경로는 중공 튜브를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 금속을 포함하는 이온 빔을 생성하기 위한 이온 공급원이 개시된다. 이온 공급원은, 플라즈마를 수용하기 위한 내부 및 이온 빔을 추출하기 위한 추출 애퍼쳐를 갖는 아크 챔버; 아크 챔버의 내부와 연통하는 도가니 애퍼쳐를 갖는 도가니; 및 도가니의 내부에 배치된 제1 단부 및 도가니 애퍼쳐에 근접한 팁을 갖는 심지봉을 포함한다. 특정 실시예들에서, 팁은 도가니 애퍼쳐를 넘어 아크 챔버의 내부 내로 연장된다. 일부 실시예들에서, 심지봉의 제1 단부는 도가니의 후방 벽에 부착된다. 일부 실시예들에서, 이온 공급원은 도가니의 내부에 그리고 도가니 애퍼쳐 이전에 배치된 다공성 물질을 포함하고, 다공성 물질은 심지봉이 통과하는 개구부를 갖는다. 특정 실시예들에서, 심지봉은 직선형 중실 원통을 포함한다. 일부 실시예들에서, 심지봉은 적어도 하나의 굴곡부를 포함한다. 특정 실시예들에서, 심지봉은 적어도 하나의 상향 경사 부분을 포함하고, 적어도 하나의 상향 경사 부분의 경사는 액체 금속이 도가니의 내부로부터 팁을 향해 유동하는 것을 허용한다. 일부 실시예들에서, 도가니는 도가니 애퍼쳐를 포함하는 전방 벽을 포함하고, 심지봉은 도가니의 내측 표면 상에 놓이고, 상향으로 경사지며, 전방 벽 상에 놓인다. 특정 실시예들에서, 심지봉의 제1 단부는 도가니의 내측 표면에 부착되지 않는다. 일부 실시예들에서, 심지봉은 도가니의 내측 표면 상에 놓이고, 상향으로 경사지며, 다공성 물질 상에 놓인다.
다른 실시예에 따르면, 금속을 포함하는 이온 빔을 생성하기 위한 이온 공급원이 개시된다. 이온 공급원은, 플라즈마를 수용하기 위한 내부 및 이온 빔을 추출하기 위한 추출 애퍼쳐를 갖는 아크 챔버; 및 아크 챔버의 내부와 연통하는 폐쇄 단부를 갖는 도가니를 포함하고, 도가니는 폐쇄 단부와 상이한 벽 상의 도가니 개구부를 포함하고, 금속의 증기는 도가니 개구부를 통해 빠져나가고 아크 챔버에 진입한다. 일부 실시예들에서, 도가니 개구부는 폐쇄 단부보다 낮은 온도를 갖는 벽 상에 배치된다. 특정 실시예들에서, 도가니 개구부는 폐쇄 단부에 대향하는 벽 상에 배치된다. 일부 실시예들에서, 이온 공급원은, 증기가 채널들을 통해 아크 챔버로 전달되도록 도가니 개구부 및 아크 챔버의 내부와 연통하는 채널들을 포함한다. 특정 실시예들에서, 이온 공급원은, 증기가 도가니 개구부를 통해 빠져나가기 전에 다공성 물질을 통과하도록 도가니 개구부에 근접하여 도가니의 내부 내에 배치된 다공성 물질을 포함한다.
본 개시내용의 더 양호한 이해를 위해, 첨부 도면들이 참조되고, 첨부 도면들은 참조로 본원에 포함되며 첨부 도면들에서:
도 1은 일 실시예에 따른 도가니를 갖는 IHC 공급원을 도시하고;
도 2a는 제2 실시예에 따른 도가니를 도시하고;
도 2b는 제3 실시예에 따른 도가니를 도시하고;
도 2c는 제4 실시예에 따른 도가니를 도시하고;
도 2d는 제5 실시예에 따른 도가니를 도시하고;
도 3은 일 실시예에 따른 반전된 도가니를 도시한다.
위에서 설명된 바와 같이, 금속 스퍼터 타겟들은 아크 챔버 또는 다른 처리 챔버 내의 온도가 금속의 용융점을 초과하는 경우에 문제가 될 수 있다. 그러한 경우들에서, 금속 스퍼터 타겟은 용융되게 되고 아크 챔버 내로 적하될 수 있어서, 잠재적으로는 아크 챔버의 손상을 야기하고 아크 챔버의 수명을 감소시킨다.
또한, 시험을 통해, 예기치 않게, 액체 금속들이 최대 온도의 영역을 향하여 이동하는 경향이 있다는 것을 밝혀냈다. 따라서, 특정 실시예들에서, 액체 금속은 실제로 중력을 무시하고 더 뜨거운 영역을 향해 이동할 수 있다.
이러한 거동 때문에, 액체 금속을 효과적으로 수용하면서 동시에, 금속이 이온화될 수 있도록 액체 금속을 플라즈마에 노출시키는 것이 어렵다.
따라서, 특정 실시예들에서, 이러한 거동을 고려하는 도가니가 설계될 수 있다. 하나의 그러한 도가니가 방열형 캐소드(IHC) 이온 공급원과 함께 도 1에 도시된다. IHC 이온 공급원이 설명되지만, 도가니는 베르나스(Bernas) 이온 공급원, 플라즈마 챔버 또는 다른 이온 공급원과 함께 사용될 수 있음이 이해된다.
도 1은 이러한 도가니를 활용하는 이온 공급원을 도시한다. IHC 이온 공급원(10)은, 2개의 대향 단부들, 및 이러한 단부들에 연결되는 벽들(101)을 포함하는 아크 챔버(100)를 포함한다. 아크 챔버(100)의 벽들(101)은 전기 전도성 물질로 구성될 수 있고, 서로 전기적으로 연통할 수 있다. 일부 실시예들에서, 라이너는 벽들(101) 중 하나 이상에 근접하여 배치될 수 있다. 라이너는 벽들(101) 중 하나 이상의 전체를 커버할 수 있고, 이에 의해, 하나 이상의 벽(101)은 아크 챔버(100) 내의 가혹한 환경을 겪지 않는다. 캐소드(110)는 아크 챔버(100)에서 아크 챔버(100)의 제1 단부(104)에 배치된다. 필라멘트(160)는 캐소드(110) 뒤에 배치된다. 필라멘트(160)는 필라멘트 전력 공급부(165)와 연통한다. 필라멘트 전력 공급부(165)는 필라멘트(160)가 열이온 전자들을 방출하도록 필라멘트(160)를 통해 전류를 통과시키도록 구성된다. 캐소드 바이어스 전력 공급부(115)는 필라멘트(160)를 캐소드(110)에 대해 음으로 바이어싱하고, 이러한 열이온 전자들은 필라멘트(160)로부터 캐소드(110)를 향해 가속되고, 이들이 캐소드(110)의 후방 표면을 타격할 때 캐소드(110)를 가열한다. 캐소드 바이어스 전력 공급부(115)는, 필라멘트(160)가, 예를 들어, 캐소드(110)의 전압보다 더 음인, 200 V 내지 1500 V인 전압을 갖도록 필라멘트를 바이어싱할 수 있다. 그 다음, 캐소드(110)는 자신의 전방 표면 상의 열이온 전자들을 아크 챔버(100) 내로 방출한다.
따라서, 필라멘트 전력 공급부(165)는 필라멘트(160)에 전류를 공급한다. 캐소드 바이어스 전력 공급부(115)는 필라멘트가 캐소드(110)보다 더 음이도록 필라멘트(160)를 바이어싱하고, 전자들은 필라멘트(160)로부터 캐소드(110)를 향해 끌어당겨진다. 특정 실시예들에서, 캐소드(110)는, 예컨대, 아크 전력 공급부(111)에 의해 아크 챔버(100)에 대해 바이어싱될 수 있다. 다른 실시예들에서, 캐소드(110)는 아크 챔버(100)의 벽들(101)과 동일한 전압에 있도록 아크 챔버(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 아크 전력 공급부(111)는 채용되지 않을 수 있고, 캐소드(110)는 아크 챔버(100)의 벽들(101)에 전기적으로 연결될 수 있다. 특정 실시예들에서, 아크 챔버(100)는 전기 접지에 연결된다.
제1 단부(104) 반대쪽의 제2 단부(105) 상에, 리펠러(120)가 배치될 수 있다. 리펠러(120)는 리펠러 바이어스 전력 공급부(123)에 의해 아크 챔버(100)에 대해 바이어싱될 수 있다. 다른 실시예들에서, 리펠러(120)는 아크 챔버(100)의 벽들(101)과 동일한 전압에 있도록 아크 챔버(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 리펠러 바이어스 전력 공급부(123)는 채용되지 않을 수 있고, 리펠러(120)는 아크 챔버(100)의 벽들(101)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 리펠러(120)는 채용되지 않는다.
캐소드(110) 및 리펠러(120)는 각각, 전기 전도성 물질, 예컨대, 금속 또는 흑연으로 만들어진다.
특정 실시예들에서, 자기장이 아크 챔버(100)에 생성된다. 이러한 자기장은 한 방향을 따라 전자들을 한정하도록 의도된다. 자기장은 전형적으로, 제1 단부(104)로부터 제2 단부(105)까지 벽들(101)과 평행하게 이어진다. 예를 들어, 전자들은 캐소드(110)로부터 리펠러(120)로의 방향(즉, y 방향)에 평행한 열로 한정될 수 있다. 따라서, 전자들은 y 방향으로 이동하기 위해 어떠한 전자기력도 경험하지 않는다. 그러나, 다른 방향들의 전자들의 이동은 전자기력을 경험할 수 있다.
추출 플레이트(103)로 지칭되는, 아크 챔버(100)의 일 측 상에 추출 애퍼쳐(140)가 배치될 수 있다. 도 1에서, 추출 애퍼쳐(140)는 Y-Z 평면에 평행한(페이지에 수직인) 측 상에 배치된다. 또한, IHC 이온 공급원(10)은 가스 유입구(106)를 또한 포함하고, 가스 유입구를 통해, 이온화될 공급원 가스가 아크 챔버(100)에 도입될 수 있다.
제어기(180)는, 이러한 전력 공급부들에 의해 공급되는 전압 또는 전류가 수정될 수 있도록 전력 공급부들 중 하나 이상과 연통할 수 있다. 제어기(180)는 처리 유닛, 예컨대, 마이크로제어기, 개인용 컴퓨터, 특수 목적 제어기, 또는 다른 적합한 처리 유닛을 포함할 수 있다. 제어기(180)는 또한, 비일시적 저장 요소, 예컨대, 반도체 메모리, 자기 메모리, 또는 다른 적합한 메모리를 포함할 수 있다. 이러한 비일시적 저장 요소는 제어기(180)가, 본원에 설명된 기능들을 수행할 수 있게 하는 명령어들 및 다른 데이터를 포함할 수 있다.
IHC 이온 공급원(10)은 또한, 도가니(200)를 포함한다. 도가니(200)는 벽들(101) 중 하나를 통해 아크 챔버(100) 내로 돌출될 수 있다. 이는, 도 1에 도시된 바와 같이, 추출 애퍼쳐(140)에 대향하는 벽(101)일 수 있거나, 상이한 벽(101)일 수 있다.
도가니(200)는 외측 벽들(210)을 포함한다. 이러한 외측 벽들(210)은 IHC 이온 공급원(10)에서 생성된 플라즈마에 의해 비교적 영향을 받지 않는 물질로 만들어질 수 있다. 또한, 외측 벽들(210)을 위해 사용되는 물질은 열적 환경 및 액체 금속과 호환가능할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 외측 벽들(210)은 흑연일 수 있다. 이러한 외측 벽들(210)은 이온화될 금속이 배치되는 공동(212)을 한정한다. 일부 실시예들에서, 공동(212)은 1 인치 이하의 내측 직경을 가질 수 있다. 특정 실시예들에서, 공동(212)의 길이는 1 인치 이상일 수 있다. 그러나, 다른 치수들이 또한 활용될 수 있다. 도가니는 원통형일 수 있거나, 직사각형 프리즘의 형태일 수 있거나, 상이한 형상을 가질 수 있다. 또한, 도가니(200)의 전방 벽(216)은 도가니 애퍼쳐(211)를 포함한다. 이 실시예에서, 이 도가니 애퍼쳐(211)는 공동(212)이 IHC 이온 공급원(10)의 내부와 직접 연통하는 것을 허용한다. 다시 말해서, 도가니 애퍼쳐(211)를 갖는 도가니의 단부는 IHC 이온 공급원(10)의 벽들(101) 중 하나의 벽의 부분을 한정할 수 있다.
심지봉(220)이 공동(212) 내에 배치된다. 특정 실시예들에서, 심지봉(220)은, 도가니 애퍼쳐(211)를 포함하는 벽에 대향하는, 도가니(200)의 후방 벽(213)에 부착될 수 있다. 이는 또한, 도가니(200)에 부착되지 않고 중력에 의해 제 위치에 유지될 수 있다. 심지봉(220)은 흑연 또는 텅스텐으로 만들어질 수 있다. 다른 물질들, 예컨대, 탄화물들 및 질화물들이 또한 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 심지봉(220)은 직선형 중실 원통 구조이다. 그러나, 아래에 설명되는 다른 실시예들에서, 심지봉(220)은 상이한 형상을 가질 수 있다. 심지봉(220)의 길이는, 심지봉(220)의 팁(221)이 도가니(200)를 넘어 IHC 이온 공급원(10) 내로 연장될 수 있도록 공동(212)의 깊이보다 길 수 있다. 심지봉(220)의 직경은 액체 금속의 요구되는 유량 및 응용에 기초하여 조정될 수 있다. 특정 실시예들에서, 더 큰 직경들은 더 높은 유량들을 초래할 수 있다.
도펀트 물질(230), 예컨대, 금속이 공동(212)에 배치된다. 일 실시예에서, 도펀트 물질(230)은 고체 금속, 예컨대, 알루미늄, 갈륨, 란타넘 또는 인듐이다. 이러한 고체 물질은 와이어의 형태로 압출 성형되고 심지봉(220) 상에 권취될 수 있다. 다른 실시예들에서, 고체 물질은 심지봉(220) 주위에 끼워맞춤되는 중공 원통 또는 비드들의 형태일 수 있다.
작동 동안, 필라멘트 전력 공급부(165)는 필라멘트(160)를 통해 전류를 전달하고, 이는 필라멘트(160)가 열이온 전자들을 방출하게 한다. 이러한 전자들은 필라멘트(160)보다 더 양일 수 있는 캐소드(110)의 후방 표면을 타격하고, 캐소드(110)가 가열되게 하고, 이는 차례로, 캐소드(110)가 아크 챔버(100) 내로 전자들을 방출하게 한다. 이러한 전자들은 가스 유입구(106)를 통해 아크 챔버(100) 내로 공급되는 공급원 가스의 분자들과 충돌한다. 공급원 가스는 캐리어 가스, 예컨대, 아르곤, 또는 식각 가스, 예컨대, BF3 또는 다른 할로겐 종들일 수 있다. 캐소드(110)로부터의 전자들, 공급원 가스 및 양의 전위의 조합이 플라즈마를 생성한다. 특정 실시예들에서, 전자들 및 양이온들은 자기장에 의해 다소 한정될 수 있다. 특정 실시예들에서, 플라즈마는 추출 애퍼쳐(140)에 근접하여 아크 챔버(100)의 중심 근처에 한정된다. 이러한 플라즈마는 공동(212)의 도펀트 물질(230)을 용융시키는 역할을 하는 심지봉(220)의 팁(221)을 가열한다. 심지봉(220)의 팁(221)이 최고 온도에 있으므로, 도펀트 물질(230)은 용융 후에 팁(221)을 향해 유동하는 경향이 있다. 팁(221)이 IHC 이온 공급원(10)에 배치되므로, 플라즈마에 의한 화학적 식각 또는 스퍼터링은 도펀트 물질(230)를 가스 상으로 변환하고 이온화를 야기한다. 그 다음, 이온화된 공급 물질은 추출 애퍼쳐(140)를 통해 추출되고 이온 빔을 생성하는 데 사용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 심지봉(220)과 후방 벽(213) 사이의 열 전도율이 증가될 수 있다. 예를 들어, 심지봉(220)의 단면적은 후방 벽(213) 부근에서 더 작을 수 있다. 이는, 팁(221)이 가장 뜨거운 지점이고 도펀트 물질(230)이 도가니 애퍼쳐(211)를 통해 외측으로 유동하는 것을 보장하기 위해 행해진다.
도 1은 도가니의 일 예를 도시하지만, 다른 변형들이 또한 가능하다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 도펀트 물질(230)을 수용하기 위해 공동(212)에 다공성 물질(240)이 포함될 수 있다. 이러한 다공성 물질(240)은, 공동(212)의 내측 치수들과 동일한 외측 치수들을 갖도록 치수가 정해질 수 있다. 또한, 다공성 물질(240)은 그를 통과하는 홀(241)을 가질 수 있다. 다공성 물질(240)는 다공성 물질(240)이 도펀트 물질(230)과 도가니 애퍼쳐(211) 사이에 배치되도록 위치될 수 있다. 심지봉(220)이 다공성 물질(240)의 홀(241)을 통과할 수 있다. 이러한 방식으로, 다공성 물질(240)은 용융된 물질이 심지봉(220)을 따라 팁(221)을 향해 유동하는 것을 허용하면서, 공동(212) 내에 도펀트 물질(230)을 유지한다. 도 1에서와 같이, 팁(221)은 IHC 이온 공급원(10)의 아크 챔버(100) 내로 연장될 수 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된 도가니(200)의 변형을 도시한다. 이 실시예에서, 도가니(201)는 도가니(201)의 바닥에 더 가까운 위치에서 심지봉(220)을 지지한다. 예를 들어, 도 1 및 2a는 도가니(200)의 중심에 또는 중심 근처에 배치되고 후방 벽(213)에 부착되는 심지봉(220)을 도시한다. 이 실시예는 공동(212)에 배치되는 도펀트 물질(230)의 더 많은 활용을 허용할 수 있다. 홀(241)을 갖는 다공성 물질(240)이 공동(212)에 또한 배치된다. 이 실시예에서, 외측 벽들(210)은 외측 벽들(210)의 바닥 부분(215)이 외측 벽들(210)의 최상부 부분보다 더 외측으로 연장되도록 형성될 수 있고, 심지봉(220)으로부터 적하되는 임의의 용융된 물질을 유지하도록 적응된 도가니 애퍼쳐(211)를 갖는 개방 리셉터클(214)을 생성하기 위해 전방 벽(216)을 포함한다. 특정 실시예들에서, 외측 벽들(210)의 바닥 부분(215)은 IHC 이온 공급원(10)의 벽(101)을 넘어 연장된다. 심지봉(220)은 이러한 개방 리셉터클(214)에 의해 한정되는 용적 내로, 또한, 벽들(101)에 의해 한정되는 용적 내에서 연장될 수 있다.
이 도면은 심지봉(220) 상에 권취된 와이어로서, 그리고 와이어 위에 배치된 비드들로서 구성된 도펀트 물질(230)을 도시한다는 것을 주목한다. 그러나, 도펀트 물질(230)은 임의의 형상 또는 복수의 형상들을 취할 수 있다.
또한, 도 1, 2a-2b는 심지봉(220)을 도가니의 장축에 평행하고 IHC 이온 공급원(10)의 벽(101)에 수직인 것으로서 도시한다. 그러나, 다른 변형들이 가능하다. 예를 들어, 심지봉(220)은 도가니의 바닥 근처에서 후방 벽(213)에 부착될 수 있고, 도가니 애퍼쳐(211)를 향해 이동할 때 상향으로 경사질 수 있다. 이러한 경사는 액체 금속이 팁(221)을 향해 심지봉(220)를 따라 상향으로 유동하는 것을 허용하도록 설정될 수 있다.
도 2c에 도시된 다른 실시예에서, 심지봉(220)은 도가니(202)의 외측 벽들(210)에 직접 부착되지 않을 수 있고, 오히려, 도가니(202)의 공동(212) 내에 부착되지 않은 채로 남아있을 수 있으며 중력에 의해 제 위치에 유지될 수 있다. 이는, 심지봉(220)의 팁(221)이 더 뜨거워지는 것을 허용하는데, 왜냐하면, 심지봉의 팁이 더 이상 후방 벽(213)에 직접 열적으로 싱킹되지 않기 때문이다. 도가니(202)의 도가니 애퍼쳐(211)가 도가니(202)의 최상부 근처에 있는 경우, 이는 또한, 심지봉(220)이 그 자신을 상향 경사 상에 자연스럽게 위치시키는 것을 허용할 것이다. 따라서, 심지봉(220)은 도가니(202)의 내측 표면 상에 놓이고, 도가니 애퍼쳐(211)를 통과하여 상향으로 경사지고, 전방 벽(216) 상에 놓인다. 특정 실시예들에서, 심지봉(220)은 내측 표면에 부착되지 않는다. 홀(241)을 갖는 다공성 물질(240)이 공동(212)에 또한 배치된다. 도 2b와 관련하여 설명되었던 바와 같이, 이 실시예에서, 외측 벽들(210)은, 도가니 애퍼쳐(211)를 갖는 개방 리셉터클(214)을 생성하기 위해, 외측 벽들(210)의 바닥 부분(215)이 외측 벽들(210)의 최상부 부분보다 더 외측으로 연장되도록 형성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 외측 벽들(210)의 바닥 부분(215)은 IHC 이온 공급원(10)의 벽(101)을 넘어 연장된다. 심지봉(220)은 이러한 개방 리셉터클(214)에 의해 한정되는 용적 내로 연장되고 도가니(202)의 전방 벽(216) 상에 놓일 수 있다.
다른 실시예에서, 다공성 물질(240)의 홀(241)은 심지봉(220)이 다공성 물질(240) 및 도가니(202)의 내측 표면에 의해 지지되고 전방 벽(216)과 접촉하지 않도록 위치될 수 있다.
도 2c는, 도가니(202)가, 외측 벽들(210)의 나머지보다 더 연장되는 바닥 부분(215)을 포함하는 것을 도시하지만, 실시예는 이러한 실시예로 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 도가니는 도 2c에 도시된 경사진 심지봉(220)과 함께 활용될 수 있으며, 여기서 도가니 애퍼쳐(211)는 심지봉(220)이 상향으로 경사지고 전방 벽(216) 상에 놓이도록 전방 벽(216)의 최상부 근처에 위치될 수 있다.
또한, 다른 실시예에서, 심지봉(220)은 도가니(202)의 내측 표면에 부착될 수 있고, 도가니 애퍼쳐(211)를 향해 상향으로 경사질 수 있고, IHC 이온 공급원(10) 내로 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 심지봉(220)은 도 2c에 도시된 바와 같이 전방 벽(216) 상에 놓일 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 심지봉(220)은 도 2a에 도시된 실시예와 유사하게 전방 벽(216)으로부터 분리될 수 있다.
도 2d는 도가니(203)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 외측 벽들(210)은 도 2b와 관련하여 설명된 바와 같을 수 있다. 그러나, 이 실시예에서, 심지봉(260)은 직선형 원통이 아니고, 오히려 심지봉(260)은 심지봉에 굴곡부(263)를 가질 수 있다. 예를 들어, 심지봉(260)은 도가니(202)의 바닥 가까이에 배치될 수 있지만, 다공성 물질(240)의 홀(241)을 통과한 후에 상향으로 경사질 수 있다. 이러한 상향 경사(262)는 심지봉(220)의 팁(221)이 더 뜨거워지게 되는 것을 허용하고, 열 구배를 증가시킨다. 이러한 상향 경사(262)는 액체 금속이 팁(261)을 향해 상향으로 유동하는 것을 허용하는 각도로 있을 수 있다.
물론, 심지봉이 도펀트 물질(230)과 접촉하고, IHC 이온 공급원(10)에 또는 공급원 근처에 배치되는 팁을 갖도록 심지봉은 임의의 적합한 형상을 취할 수 있다.
또한, 심지봉을 따른 액체 금속의 유량은 심지봉의 다음의 파라미터들: 직경, 길이, 형상, 마감, 물질 및 공극률 중 하나 이상을 변화시킴으로써 제어될 수 있다. 예를 들어, 더 큰 직경은, 심지봉(220) 상에 더 많은 표면적이 존재하므로, 액체 물질의 더 높은 유량을 지원할 수 있다. 추가적으로, 텍스처링된 마감은 매끄러운 마감에 비해 액체 물질의 유량을 느리게 할 수 있다.
또한, 심지봉(220)의 단면은 그의 길이에 걸쳐 달라질 수 있다. 예를 들어, 팁(221)에서의 테이퍼부가, 아크 챔버(100) 내로 유동할 수 있는 액체 물질의 양을 제한하고, 따라서, 액체 물질의 기화 속도를 제어하는 데 사용될 수 있다.
따라서, 이러한 실시예들 각각에서, 도가니는, 액체 금속이, 가장 뜨거운 영역을 향해 유동하고, 심지어는 그렇게 하기 위해 중력에 반하여 유동한다는 관찰의 이점을 취하도록 설계된다. 따라서, 도펀트 물질(230)은 공동에 배치되고, 여기서 IHC 이온 공급원(10)의 내부로의 경로가 존재하며, 여기에서 액체 물질이 경로를 따르도록, 그 경로를 따른 온도가 연속적으로 증가할 수 있다. 또한, 경로는 그 경로를 통해 유동할 수 있는 물질의 양이 되도록 설계될 수 있다. 다시 말해서, 경로를 통한 유량이 제어될 수 있다. 이는 이온화 속도의 더 양호한 제어를 허용하고, 또한, 유출 가능성을 감소시킬 수 있다.
이러한 목표들을 달성하기 위해 심지봉이 사용될 수 있지만, 온도가 연속적으로 증가하고 있는 경로를 제공하는 다른 기법들이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 중공 봉 또는 튜브가, 온도 구배가 증가하고 도펀트 물질(230)이 봉의 내부를 통해 이동하도록 라우팅될 수 있다.
액체 금속이, 더 뜨거운 영역들로 유동하는 경향이 있다는 관찰은 다른 방식들로도 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 2a-2d는 이러한 관찰을 활용하여 액체 금속을 IHC 이온 공급원(10) 내로 끌어당기지만, 다른 실시예들이 또한 가능하다.
도 3은 반전된 도가니(300)를 도시한다. 이 실시예에서, 반전된 도가니(300)는 폐쇄 단부(311)가 IHC 이온 공급원(10)에 배치되도록 위치된다. IHC 이온 공급원(10)은 위에서 설명된 바와 같다.
이러한 방식으로, 폐쇄 단부(311)는 IHC 이온 공급원(10)의 아크 챔버(100)의 내부와 연통하므로, 폐쇄 단부(311)는 가장 뜨거운 표면일 수 있다. 따라서, 도펀트 물질(330)은 폐쇄 단부(311)를 향하여 유동하는 경향이 있을 것이다. 이 폐쇄 단부(311)가 개구부를 포함하지 않기 때문에, 유출이 회피된다. 그러나, 폐쇄 단부(311)로부터의 열은 도펀트 물질(330)이 기화하게 할 수 있다. 그 다음, 이러한 증기는 반전된 도가니(300)의 더 차가운 단부의 도가니 개구부(312)를 통해 자유롭게 빠져나간다. 도가니 개구부(312)는 도펀트 물질(330)이 도가니 개구부(312)를 향해 끌어당겨지지 않도록 폐쇄 단부(311)보다 낮은 온도에 있는 벽 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 도가니 개구부(312)는 폐쇄 단부(311)에 대향한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 도가니 개구부(312)는 상이한 벽(310), 예컨대, 최상부 벽 상에 있을 수 있다. 또한, 다공성 물질(340)이 도가니 개구부(312)에 근접하여 배치될 수 있다. 반전된 도가니(300)로부터의 액체 물질들의 유동을 최소화하기 위해, 다공성 물질(340)은 도가니 개구부(312)와 도펀트 물질(330) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 채널들(350)은, 증기가 아크 챔버(100) 내로 유동할 수 있도록, 도가니 개구부(312)로부터 IHC 이온 공급원(10)으로 이어질 수 있다. 특정 실시예들에서, 채널들(350)은 반전된 도가니(300)의 외부 상에 있다. 따라서, 실시예에서, 폐쇄 단부(311)는, 증기가, 반전된 도가니(300)를 빠져나갈 수 있도록 도가니 개구부(312)로부터 멀리 액체를 끌어당기는 역할을 하고, 액체 물질은 도가니 개구부(312)로 끌어당겨지지 않는다.
IHC 이온 공급원이 도 1에 개시되지만, 도면들에서 설명된 도가니들 중 임의의 것이, 플라즈마를 수용하기 위한 내부를 갖고 추출 애퍼쳐를 갖는 임의의 이온 공급원과 함께 활용될 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 이온 공급원은 플라즈마 챔버, 베르나스 공급원 또는 다른 종류의 이온 공급원일 수 있다.
본 출원에서 위에서 설명된 실시예들은 많은 장점들을 가질 수 있다. 첫째, 본 시스템은 종래 기술과 연관된 문제들 없이 고체 금속 물질이 도펀트 물질로서 사용되는 것을 허용한다.
구체적으로, 특정 실시예들에서, 도펀트 물질을 유지하는 공동으로부터 IHC 이온 공급원(10)으로의 경로가 생성되고, 온도는 그 경로를 따라 연속적으로 증가한다. 액체 금속은 가장 뜨거운 영역을 향해 유동하는 경향이 있기 때문에, 액체 물질은 IHC 이온 공급원을 향해 끌어당겨진다. 그러나, 이러한 경로의 적절한 설계에 의해, IHC 이온 공급원을 향하는 액체 물질의 유량이 제어될 수 있고, 따라서, 이온화 속도를 제어하고 유출의 가능성을 최소화한다.
다른 실시예들에서, 도펀트 물질을 함유하는 공동은 액체를 끌어당기기 위해 최고 온도로 유지되는 일 단부를 가질 수 있다. 이는 액체를 도가니의 상이한 단부 상에 있는 개구부로부터 멀리 방향전환시키는 역할을 한다. 이러한 방식으로, 증기가 개구부를 통해 탈출할 수 있으면서, 액체가 개구부를 통해 빠져나갈 가능성을 최소화한다.
본 개시내용은 본원에 설명된 특정 실시예들에 의해 범위가 제한되어서는 안 된다. 실제로, 본 개시내용의 다른 다양한 실시예들 및 본 개시내용에 대한 수정들은, 본원에 설명된 것들에 더하여, 전술한 설명 및 첨부 도면들로부터 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 그러한 다른 실시예들 및 수정들은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다. 더욱이, 본 개시내용이 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현의 맥락에서 본원에 설명되었지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자는, 그의 유용성이 이에 제한되지 않으며, 본 개시내용이 임의의 개수의 목적을 위해 임의의 개수의 환경에서 유익하게 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이에 따라, 아래에 제시되는 청구항들은 본원에 설명되는 바와 같은 본 개시내용의 전체 범위 및 사상을 고려하여 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 금속을 포함하는 이온 빔을 생성하기 위한 이온 공급원으로서,
    플라즈마를 수용하기 위한 내부 및 상기 이온 빔을 추출하기 위한 추출 애퍼쳐를 갖는 아크 챔버; 및
    상기 아크 챔버의 내부와 연통하는 도가니 애퍼쳐를 갖는 도가니 - 상기 도가니는 상기 도가니의 내부로부터 상기 아크 챔버의 내부를 향하는 경로를 포함하고, 온도는 상기 경로를 따라 연속적으로 증가함 -
    를 포함하는, 이온 공급원.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경로는 상기 아크 챔버의 내부 내로 연장되는, 이온 공급원.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속은 알루미늄, 갈륨, 란타넘 또는 인듐을 포함하는, 이온 공급원.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경로는 상기 도가니의 내부에 배치된 제1 단부 및 상기 도가니 애퍼쳐에 근접한 팁을 갖는 심지봉을 포함하는, 이온 공급원.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경로는 중공 튜브를 포함하는, 이온 공급원.
  6. 금속을 포함하는 이온 빔을 생성하기 위한 이온 공급원으로서,
    플라즈마를 수용하기 위한 내부 및 상기 이온 빔을 추출하기 위한 추출 애퍼쳐를 갖는 아크 챔버;
    상기 아크 챔버의 내부와 연통하는 도가니 애퍼쳐를 갖는 도가니; 및
    상기 도가니의 내부에 배치된 제1 단부 및 상기 도가니 애퍼쳐에 근접한 팁을 갖는 심지봉
    을 포함하는, 이온 공급원.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 팁은 상기 도가니 애퍼쳐를 넘어 상기 아크 챔버의 내부 내로 연장되는, 이온 공급원.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 심지봉의 상기 제1 단부는 상기 도가니의 후방 벽에 부착되는, 이온 공급원.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 도가니의 내부에 그리고 상기 도가니 애퍼쳐 이전에 배치된 다공성 물질을 더 포함하고, 상기 다공성 물질은 상기 심지봉이 통과하는 개구부를 갖는, 이온 공급원.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 심지봉은 직선형 중실 원통을 포함하는, 이온 공급원.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 심지봉은 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는, 이온 공급원.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 심지봉은 적어도 하나의 상향 경사 부분을 포함하고, 상기 적어도 하나의 상향 경사 부분의 경사는 액체 금속이 상기 도가니의 내부로부터 상기 팁을 향해 유동하는 것을 허용하는, 이온 공급원.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 도가니는 상기 도가니 애퍼쳐를 포함하는 전방 벽을 포함하고, 상기 심지봉은 상기 도가니의 내측 표면 상에 놓이고, 상향으로 경사지며, 상기 전방 벽 상에 놓이는, 이온 공급원.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 심지봉의 상기 제1 단부는 상기 도가니의 상기 내측 표면에 부착되지 않는, 이온 공급원.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 심지봉은 상기 도가니의 내측 표면 상에 놓이고, 상향으로 경사지며, 상기 다공성 물질 상에 놓이는, 이온 공급원.
  16. 금속을 포함하는 이온 빔을 생성하기 위한 이온 공급원으로서,
    플라즈마를 수용하기 위한 내부 및 상기 이온 빔을 추출하기 위한 추출 애퍼쳐를 갖는 아크 챔버; 및
    상기 아크 챔버의 내부와 연통하는 폐쇄 단부를 갖는 도가니 - 상기 도가니는 상기 폐쇄 단부와 상이한 벽 상의 도가니 개구부를 포함하고, 상기 금속의 증기는 상기 도가니 개구부를 통해 빠져나가고 상기 아크 챔버에 진입함 -
    를 포함하는, 이온 공급원.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 도가니 개구부는 상기 폐쇄 단부보다 낮은 온도를 갖는 벽 상에 배치되는, 이온 공급원.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 도가니 개구부는 상기 폐쇄 단부에 대향하는 벽 상에 배치되는, 이온 공급원.
  19. 제16항에 있어서,
    채널들 - 증기가 상기 채널들을 통해 상기 아크 챔버로 전달되도록 상기 도가니 개구부 및 상기 아크 챔버의 내부와 연통함 - 을 더 포함하는, 이온 공급원.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 증기가 상기 도가니 개구부를 통해 빠져나가기 전에 다공성 물질을 통과하도록 상기 도가니 개구부에 근접하여 상기 도가니의 내부 내에 배치된 다공성 물질을 더 포함하는, 이온 공급원.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11170973B2 (en) 2019-10-09 2021-11-09 Applied Materials, Inc. Temperature control for insertable target holder for solid dopant materials
US20230369008A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-16 Applied Materials, Inc. Hybrid ion source for aluminum ion generation using a target holder and a solid target

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404084A (en) 1965-10-20 1968-10-01 Gen Precision Systems Inc Apparatus for depositing ionized electron beam evaporated material on a negatively biased substrate
GB1483966A (en) 1974-10-23 1977-08-24 Sharp Kk Vapourized-metal cluster ion source and ionized-cluster beam deposition
US4061800A (en) 1975-02-06 1977-12-06 Applied Materials, Inc. Vapor desposition method
JPS59165356A (ja) 1983-03-09 1984-09-18 Hitachi Ltd イオン源
JPS60105148A (ja) 1983-11-11 1985-06-10 Hitachi Ltd 液体金属イオン源
US5089746A (en) 1989-02-14 1992-02-18 Varian Associates, Inc. Production of ion beams by chemically enhanced sputtering of solids
JP2977862B2 (ja) 1990-05-25 1999-11-15 神港精機株式会社 プラズマ発生装置
JPH089774B2 (ja) 1990-06-25 1996-01-31 三菱電機株式会社 薄膜形成装置
JPH0554809A (ja) 1991-08-22 1993-03-05 Nissin Electric Co Ltd ルツボ内蔵型シリコンイオン源
JPH05117843A (ja) 1991-10-28 1993-05-14 Nissin Electric Co Ltd 薄膜形成装置
JP3117261B2 (ja) 1991-12-25 2000-12-11 レーザー濃縮技術研究組合 フィラメント
CN1035780C (zh) 1993-11-24 1997-09-03 中国科学院空间科学与应用研究中心 材料表面改性用电子束蒸发金属离子源
JPH0955169A (ja) 1995-08-10 1997-02-25 Nissin Electric Co Ltd イオン源用試料蒸発源
US5977552A (en) 1995-11-24 1999-11-02 Applied Materials, Inc. Boron ion sources for ion implantation apparatus
JP3048907B2 (ja) 1995-11-29 2000-06-05 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 高輝度点イオン源
US5733418A (en) 1996-05-07 1998-03-31 Pld Advanced Automation Systems, Inc. Sputtering method and apparatus
US5922179A (en) 1996-12-20 1999-07-13 Gatan, Inc. Apparatus for etching and coating sample specimens for microscopic analysis
JP3886209B2 (ja) 1997-06-02 2007-02-28 貞夫 門倉 対向ターゲット式スパッタ装置
CA2333296A1 (en) 1998-05-14 1999-11-18 David A. Baldwin Apparatus for sputter deposition
US6048813A (en) 1998-10-09 2000-04-11 Cree, Inc. Simulated diamond gemstones formed of aluminum nitride and aluminum nitride: silicon carbide alloys
US7838842B2 (en) 1999-12-13 2010-11-23 Semequip, Inc. Dual mode ion source for ion implantation
EP1245036B1 (en) 1999-12-13 2013-06-19 Semequip, Inc. Ion implantation ion source
US7838850B2 (en) 1999-12-13 2010-11-23 Semequip, Inc. External cathode ion source
US6583544B1 (en) 2000-08-07 2003-06-24 Axcelis Technologies, Inc. Ion source having replaceable and sputterable solid source material
JP2002093333A (ja) 2000-09-20 2002-03-29 New Japan Radio Co Ltd イオンビーム発生装置
WO2002073652A2 (en) 2001-03-13 2002-09-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for oxygen implantation
JP3485104B2 (ja) 2001-04-24 2004-01-13 日新電機株式会社 イオン源用オーブン
KR100444229B1 (ko) 2001-12-27 2004-08-16 삼성전기주식회사 내환원성 유전체 자기 조성물
US20040118452A1 (en) 2002-01-30 2004-06-24 Plasmion Corporation Apparatus and method for emitting cesium vapor
JP3558069B2 (ja) 2002-04-30 2004-08-25 日新電機株式会社 イオン源
JP2006509999A (ja) 2002-08-02 2006-03-23 イー エイ フィシオネ インストルメンツ インコーポレーテッド 顕微鏡の試料調製方法及び装置
JP4158603B2 (ja) 2003-06-03 2008-10-01 日新イオン機器株式会社 イオンビーム発生方法およびイオン源
KR101160642B1 (ko) 2003-12-12 2012-06-28 세미이큅, 인코포레이티드 고체로부터 승화된 증기의 유동제어
EP1713948A2 (en) 2004-01-22 2006-10-25 Ionized Cluster Beam Technology Co., Ltd. Vacuum deposition method and sealed-type evaporation source apparatus for vacuum deposition
US20070158188A1 (en) 2004-06-15 2007-07-12 Ivanov Eugene Y Metal foam shield for sputter reactor
JP2006070351A (ja) 2004-09-06 2006-03-16 Toshiba Corp 蒸着装置および蒸着方法
US7102139B2 (en) 2005-01-27 2006-09-05 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Source arc chamber for ion implanter having repeller electrode mounted to external insulator
GB0505856D0 (en) 2005-03-22 2005-04-27 Applied Materials Inc Cathode and counter-cathode arrangement in an ion source
KR100793366B1 (ko) 2006-07-04 2008-01-11 삼성에스디아이 주식회사 유기물 증착장치 및 그 증착방법
US7655932B2 (en) 2007-01-11 2010-02-02 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for providing ion source feed materials
US7700925B2 (en) 2007-12-28 2010-04-20 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for providing a multimode ion source
US8003954B2 (en) 2008-01-03 2011-08-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Gas delivery system for an ion source
TWI413149B (zh) 2008-01-22 2013-10-21 Semequip Inc 離子源氣體反應器及用於將氣體饋給材料轉化成不同分子或原子物種之方法
US7812321B2 (en) 2008-06-11 2010-10-12 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for providing a multimode ion source
US8809800B2 (en) 2008-08-04 2014-08-19 Varian Semicoductor Equipment Associates, Inc. Ion source and a method for in-situ cleaning thereof
JP2010111884A (ja) 2008-11-04 2010-05-20 Sumitomo Metal Mining Co Ltd スパッタリングカソード及びスパッタリング成膜装置
JP2012001764A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Fujitsu Ltd 成膜装置及び成膜方法
KR101209107B1 (ko) 2010-06-23 2012-12-06 (주)알파플러스 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치
US20120048723A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Sputter target feed system
WO2012045411A1 (de) 2010-10-04 2012-04-12 Schneider Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten einer optischen linse sowie optische linse und transportbehältnis für optische linsen
US8324592B2 (en) 2010-11-02 2012-12-04 Twin Creeks Technologies, Inc. Ion source and a method of generating an ion beam using an ion source
KR101144222B1 (ko) 2010-12-22 2012-05-10 한국원자력연구원 이온원 장치 및 그 이온원의 운전방법
JP5317038B2 (ja) 2011-04-05 2013-10-16 日新イオン機器株式会社 イオン源及び反射電極構造体
US9093372B2 (en) 2012-03-30 2015-07-28 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for processing a substrate
US9396902B2 (en) 2012-05-22 2016-07-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Gallium ION source and materials therefore
US9349395B2 (en) 2012-08-31 2016-05-24 International Business Machines Corporation System and method for differential etching
TWI506680B (zh) 2013-02-22 2015-11-01 Nissin Ion Equipment Co Ltd Substrate cooling means and irradiating ion beam
US8759788B1 (en) 2013-03-11 2014-06-24 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion source
EP2992546A1 (en) 2013-05-02 2016-03-09 Praxair Technology Inc. Supply source and method for enriched selenium ion implantation
US20150034837A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Lifetime ion source
JP6266458B2 (ja) 2013-08-09 2018-01-24 株式会社日立ハイテクサイエンス イリジウムティップ、ガス電界電離イオン源、集束イオンビーム装置、電子源、電子顕微鏡、電子ビーム応用分析装置、イオン電子複合ビーム装置、走査プローブ顕微鏡、およびマスク修正装置
US9287079B2 (en) 2014-07-02 2016-03-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus for dynamic temperature control of an ion source
GB2528141B (en) 2014-09-18 2016-10-05 Plasma App Ltd Virtual cathode deposition (VCD) for thin film manufacturing
US9941089B2 (en) 2014-10-13 2018-04-10 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Cesium primary ion source for secondary ion mass spectrometer
KR101638443B1 (ko) 2015-01-28 2016-07-11 영남대학교 산학협력단 박막증착용 도가니, 이를 이용한 박막증착 방법 및 진공 증착 장치
JP6584927B2 (ja) 2015-11-13 2019-10-02 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置、およびイオン注入装置の制御方法
CN105390355B (zh) 2015-11-20 2018-01-16 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种反射电极结构件及离子源
WO2017196622A2 (en) 2016-05-11 2017-11-16 Veeco Instruments Inc. Ion beam materials processing system with grid short clearing system for gridded ion beam source
US9928983B2 (en) 2016-06-30 2018-03-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Vaporizer for ion source
JP6715739B2 (ja) 2016-10-03 2020-07-01 株式会社アルバック ハースユニット、蒸発源および成膜装置
CN107045971B (zh) 2016-10-18 2018-03-13 中国原子能科学研究院 一种同位素电磁分离器用离子源
KR20180073766A (ko) 2016-12-22 2018-07-03 주식회사 선익시스템 도가니 분사노즐캡
US10600611B2 (en) 2017-12-12 2020-03-24 Applied Materials, Inc. Ion source crucible for solid feed materials
US11404254B2 (en) 2018-09-19 2022-08-02 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Insertable target holder for solid dopant materials
US11170967B2 (en) 2019-03-22 2021-11-09 Axcelis Technologies, Inc. Liquid metal ion source
US11170973B2 (en) 2019-10-09 2021-11-09 Applied Materials, Inc. Temperature control for insertable target holder for solid dopant materials
US10957509B1 (en) 2019-11-07 2021-03-23 Applied Materials, Inc. Insertable target holder for improved stability and performance for solid dopant materials

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