RU2110110C1 - Implantation set - Google Patents
Implantation set Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110110C1 RU2110110C1 RU96115681/09A RU96115681A RU2110110C1 RU 2110110 C1 RU2110110 C1 RU 2110110C1 RU 96115681/09 A RU96115681/09 A RU 96115681/09A RU 96115681 A RU96115681 A RU 96115681A RU 2110110 C1 RU2110110 C1 RU 2110110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- source
- implantation
- heavy atoms
- samples
- implantable
- Prior art date
Links
- 238000002513 implantation Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010584 magnetic trap Methods 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиационному материаловедению и предназначено для улучшения электрофизических, химических и механических свойств поверхности изделий из металлов и сплавов, полупроводников, диэлектриков и т.д. The invention relates to radiation materials science and is intended to improve the electrophysical, chemical and mechanical properties of the surface of products made of metals and alloys, semiconductors, dielectrics, etc.
Известны устройства, предназначенные для имплантации, содержащие источник быстрых тяжелых ионов, систему транспортировки и систему для размещения образцов, имплантируемых этими потоками [1]. Known devices intended for implantation, containing a source of fast heavy ions, a transportation system and a system for placing samples implanted with these flows [1].
Однако известные устройства обладают рядом недостатков. В них используются ионные источники, для которых интенсивность пучков принципиально ограничена объемным зарядом ионов. Кроме того, для равномерного облучения локальным пучком больших площадей необходимо использовать сканирующие системы, что значительно увеличивает размеры и усложняет конструкцию установки. However, known devices have several disadvantages. They use ion sources for which the beam intensity is fundamentally limited by the space charge of ions. In addition, for uniform irradiation of a large area with a local beam, it is necessary to use scanning systems, which significantly increases the size and complicates the design of the installation.
Наиболее близким устройством к заявленному объекту того же назначения, принятым за прототип, является установка для имплантации, содержащая источник ионов, систему транспортировки ионных пучков от источника к мишени, систему для размещения имплантируемых образцов [2]. The closest device to the claimed object of the same purpose, adopted as a prototype, is an installation for implantation containing an ion source, a system for transporting ion beams from source to target, a system for placing implantable samples [2].
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании вышеуказанного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве используется источник ионов, имеющий низкую интенсивность ионного тока из-за ограничений по объемному заряду, а следовательно, и низкую производительность. Система транспортировки ионного пучка включает магнитный масс-сепаратор, что значительно усложняет конструкцию и увеличивает габаритные размеры установки. Для равномерного облучения локальным пучком больших площадей необходимо применение сканирующих систем, также значительно усложняющих конструкцию и увеличивающих стоимость имплантационной обработки. Кроме того, известное устройство не обладает универсальностью, то есть возможностью имплантировать любые элементы. Помимо этого, имплантация в диэлектрические материалы в вышеуказанном устройстве требует специальных мер по нейтрализации поверхностного заряда, возникающего при ионной имплантации. For reasons that impede the achievement of the required technical result when using the above device adopted as a prototype, the known device uses an ion source having a low ion current intensity due to space charge limitations and, consequently, low productivity. The ion beam transport system includes a magnetic mass separator, which greatly complicates the design and increases the overall dimensions of the installation. For uniform irradiation of a large area with a local beam, it is necessary to use scanning systems, which also greatly complicate the design and increase the cost of implant treatment. In addition, the known device does not have versatility, that is, the ability to implant any elements. In addition, implantation in dielectric materials in the above device requires special measures to neutralize the surface charge arising from ion implantation.
Сущность изобретения заключается в следующем. Изобретение направлено на повышение производительности и стабильности в работе установки для имплантации. Другой целью является повышение чистоты получаемых имплантируемых потоков, повышение площади имплантируемых поверхностей без применения сканирующих устройств, повышение универсальности установки для имплантации, позволяющей производить имплантацию любым сортом имплантируемых элементов в любые материалы, в том числе и диэлектрические. The invention consists in the following. The invention is aimed at increasing productivity and stability in the operation of the installation for implantation. Another goal is to increase the purity of the implantable flows obtained, increase the area of implantable surfaces without the use of scanning devices, increase the versatility of the implantation system, which allows implantation of any grade of implantable elements into any materials, including dielectric ones.
Сущность изобретения заключается в повышении производительности установки для имплантации. The essence of the invention is to increase the productivity of the installation for implantation.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной установке для имплантации, состоящей из источника быстрых частиц, системы их транспортировки от источника к мишени, системы для размещения имплантируемых образцов, использованы источник быстрых тяжелых атомов на основе ловушки с вращающейся плазмой, система транспортировки, представляющая собой выпускной раструб с азимутальным размером 360o, система размещения имплантируемых образцов в области выходящего потока.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known installation for implantation, consisting of a source of fast particles, a system for transporting them from source to target, a system for placing implantable samples, a source of fast heavy atoms based on a trap with a rotating plasma, a transportation system , which is an outlet bell with an azimuthal size of 360 o , a system for placing implantable samples in the area of the outgoing stream.
Изложенная выше совокупность признаков обеспечивает достижение указанного технического результата, то есть создание установки для имплантации с повышенной производительностью по сравнению с известными установками. Кроме того, использование источника быстрых тяжелых атомов позволяет получать потоки любых имплантируемых элементов, при этом чистота имплантируемых потоков высокая и не требуется сепарирование потока. Широкоапертурный поток и специальная конструкция системы транспортировки позволяют одновременно имплантировать большие поверхности, а высокая азимутальная однородность атомарного потока позволяет отказаться от 2- мерных сканирующих устройств. Кроме того, атомарная имплантация, осуществляемая в этом устройстве, позволяет проводить имплантацию в диэлектрические материалы, не применяя специальные меры по нейтрализации поверхностного заряда. The above set of features ensures the achievement of the specified technical result, that is, the creation of an installation for implantation with increased productivity compared to known installations. In addition, the use of a source of fast heavy atoms makes it possible to obtain flows of any implantable elements, while the purity of implantable flows is high and flow separation is not required. The wide-aperture flow and the special design of the transportation system allow large surfaces to be implanted at the same time, and the high azimuthal homogeneity of the atomic flow makes it possible to abandon 2-dimensional scanning devices. In addition, atomic implantation carried out in this device allows implantation into dielectric materials without the use of special measures to neutralize the surface charge.
Все вышеизложенное обуславливает причинно-следственную связь между признаками и техническим результатом, и существенность признаков формулы изобретения. All of the above causes a causal relationship between the features and the technical result, and the materiality of the features of the claims.
Впервые используется комбинация описанных элементов в качестве установки для имплантации. Впервые используется источник быстрых тяжелых атомов в установке для имплантации. For the first time, a combination of the described elements is used as an implantation unit. For the first time, a source of fast heavy atoms is used in an implantation device.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.
Дополнительный поиск известных решений, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого изобретения, показывает, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. An additional search for known solutions, in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed invention, shows that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention has not been identified from the prior art to achieve a technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.
На фиг. 1, 2 изображены различные виды конструкций установки для имплантации в зависимости от имплантируемых изделий. In FIG. 1, 2, various types of constructions of an implantation installation are depicted depending on the implanted products.
Обозначения: 1 - источник быстрых тяжелых атомов, 2 - поток быстрых тяжелых атомов, 3-система транспортировки, 4 - имплантируемые образцы, 5 - система для размещения имплантируемых образцов. Designations: 1 — source of fast heavy atoms, 2 — flux of fast heavy atoms, 3 — transportation system, 4 — implantable samples, 5 — system for placement of implantable samples.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем:
Источник быстрых тяжелых атомов 1 по азимуту вакуумно соединен с системой транспортировки 3, имеющей азимутальный размер - 2π и размер вдоль оси установки порядка ширины пучка. Имплантируемые образцы 4 помещаются в систему размещения 5, вакуумно соединенной с системой транспортировки.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result are as follows:
The source of fast heavy atoms 1 in azimuth is vacuum-coupled to a transportation system 3 having an azimuthal size of 2π and a dimension along the axis of the order of the beam width.
Из источника 1 быстрые тяжелые атомы выходят в виде радиального веерного потока 2, проходят через систему транспортировки 3, попадают на имплантируемые образцы 4, помещаемые в системе размещения 5. Имплантация производится в вакууме. From the source 1, fast heavy atoms exit in the form of a
Используемый источник 1 позволяет получать веерные потоки быстрых тяжелых атомов 2, выходящие из источника атомы движутся перпендикулярно оси источника. Энергетический спектр атомов - широкий. Могут существовать как импульсный, так и непрерывный режимы работы этого источника, а следовательно, и установки в целом. The source 1 used makes it possible to obtain fan flows of fast
Для полного использования выходящего из источника веерного потока атомов применяется система транспортировки 3 в виде вакуумной камеры, состоящей из 2-х дисков, обеспечивающих транспортировку (выпуск) этого потока за пределы габаритных размеров источника. To make full use of the fan atomic stream emerging from the source, a transportation system 3 is used in the form of a vacuum chamber consisting of 2 disks providing transportation (release) of this stream beyond the overall dimensions of the source.
Вне источника расположена система размещения 5, в которую вводятся имплантируемые образцы 4 через вакуумные шлюзы. В зависимости от размеров образцов приемная камера может быть выполнена в различном исполнении (фиг. 1,2). Outside the source there is a
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий. Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention.
Средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, именно в радиационном материаловедении, и предназначено для улучшения электрофизических, химических и механических свойств поверхности изделий из сплавов, полупроводников, диэлектриков и т.д. The tool embodying the claimed invention in its implementation is intended for use in industry, namely in radiation materials science, and is intended to improve the electrophysical, chemical and mechanical properties of the surface of products from alloys, semiconductors, dielectrics, etc.
Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов. For the claimed invention as described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed.
Средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. The tool embodying the claimed invention in its implementation is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115681/09A RU2110110C1 (en) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Implantation set |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115681/09A RU2110110C1 (en) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Implantation set |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2110110C1 true RU2110110C1 (en) | 1998-04-27 |
| RU96115681A RU96115681A (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=20184002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96115681/09A RU2110110C1 (en) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | Implantation set |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2110110C1 (en) |
-
1996
- 1996-07-29 RU RU96115681/09A patent/RU2110110C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Попов В.Ф., Горин Ю.П. Процессы и установки электронно-ионной технологии. - М.: Высшая школа, 1988, с.170 - 173. 2. Nuclear instruments and methods in physics research. B 21. - 1987, p.239 - 245. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6135128A (en) | Method for in-process cleaning of an ion source | |
| US7271400B1 (en) | Methods, apparatus, and systems involving ion beam generation | |
| Wucher et al. | The formation of clusters during ion induced sputtering of metals | |
| Synal et al. | The PSI/ETH small radiocarbon dating system | |
| US5343047A (en) | Ion implantation system | |
| US5146088A (en) | Method and apparatus for surface analysis | |
| KR102596117B1 (en) | Systems and methods for workpiece processing using neutral atom beams | |
| Hallén et al. | An MeV-ion implanter for large area applications | |
| Hertenberger et al. | The Stern–Gerlach polarized ion source for the Munich MP-tandem laboratory, a bright source for unpolarized hydrogen and helium ion beams as well | |
| RU2110110C1 (en) | Implantation set | |
| US20090020415A1 (en) | "Iontron" ion beam deposition source and a method for sputter deposition of different layers using this source | |
| Blahins et al. | Towards next-generation small-size boron ion implanting apparatus | |
| Thirolf et al. | Concept of a high-resolution online mass separator for the Munich fission fragment accelerator | |
| JPS6244936A (en) | Ion beam generating method and device therefor | |
| Lennard et al. | Ion-implanted 32S targets for astrophysics studies | |
| JP4735805B2 (en) | Method and apparatus for generating characteristic X-rays from conductive materials by low energy ion irradiation | |
| RU2001120769A (en) | Method for separation of stable isotopes in plasma by ion-cyclotron resonance method and device for its implementation | |
| Martin et al. | Photon studies of ion induced Ta continuum emission | |
| JP3079585B2 (en) | Neutral particle mass spectrometer | |
| Kazakov et al. | Formation of Beam Plasma in Nitrogen Atmosphere by a Pulsed Electron Beam near a Dielectric Target in the Forevacuum Pressure Range | |
| Jin et al. | A versatile and transportable endstation for controlled molecule experiments | |
| Xu et al. | A comparison of helium ion and fast atom scattering from copper surfaces | |
| Tinschert et al. | Low‐energy high‐intensity extraction system for CHORDIS | |
| Jeong-Phil et al. | A study of the Electron Beam Irradiator for Core-loss reduction of Grain-oriented silicon Steel | |
| Harvey | Experimental |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050730 |