一种双路参数设定霍尔离子源控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及控制领域，特别是涉及一种双路参数设定霍尔离子源控制系统。


背景技术：

2.真空蒸发镀膜，简称蒸镀，是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法，蒸镀是使用较早、用途较宽泛的气相沉积技术，具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。
3.传统蒸发技术中，热蒸发技术仍然是薄膜大批量生产的主要应用技术，但是热蒸发技术存在凝聚粒子的能量低，聚集密度低，所镀膜层结构松弛，性能不稳定等缺点，离子束辅助沉积镀膜是一种新兴的镀膜技术，采用外来离子对凝聚的粒子进行动量传递，使得凝聚粒子的能量和稳定性提高，并实现在室温条件下的“冷镀”，离子束辅助沉积镀膜系统是在传统真空蒸发系统中加装霍尔离子源，而霍尔离子源需要相应的专用控制器，现有技术下的霍尔离子源控制器功能十分简单，不够智能，无法实现对气体用量的监测，并且真空腔内存在杂质，会影响镀膜效果。目前，对真空腔的清洗工艺比较简单，但是效果不佳，不能有效的去除腔面表面的杂质。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种双路参数设定霍尔离子源控制系统，可以实现对气体用量的监测、有效去除真空腔的杂质。
5.基于此，本实用新型提供了一种双路参数设定霍尔离子源控制系统，所述系统包括：
6.第一气体源、第二气体源、真空反应腔、钝化气体源、霍尔离子源；
7.第一气体源通过第一管道与所述真空反应腔相连，第二气体源通过第二管道与所述真空反应腔相连，所述钝化气体源通过钝化气体输送管道与所述真空反应腔相连，所述第一管道、第二管道、钝化气体输送管道上均设置有电磁阀；
8.所述霍尔离子源延伸至所述真空反应腔内部，所述电磁阀、控制器、无线收发器依次相连。
9.其中，所述系统还包括流量传感器，所述流量传感器分别设置于所述第一管道、第二管道、钝化气体输送管道内，所述流量传感器与所述控制器相连。
10.其中，所述真空反应腔包括：用于提供真空环境的外腔体，以及位于所述外腔体内的用于进行工艺反应的内反应腔；所述内反应腔的侧壁上设有自动门，所述自动门连接所述控制器，工件自所述外腔体经所述自动门进入所述内反应腔。
11.其中，所述系统还包括温控装置，所述温控装置设置于所述内反应腔内。
12.其中，所述温控装置包括温控管，所述温控管连接位于外腔体外的所述控制器。
13.其中，所述钝化气体源包括氯气、氟气中的一种或多种。
14.其中，所述控制器包括plc控制器。
15.采用本实用新型，第一气体源及第二气体源用于向真空反应腔输送第一气体和第二气体，所述真空反应腔中第一气体与第二气体形成的混合气体，霍尔离子源用于将所述混合气体形成等离子体，对真空反应腔内的待钝化处理的工件进行离子钝化处理。离子钝化处理之后预设时间，所述钝化气体源通过所述钝化气体输送通道输送钝化气体至所述真空反应腔，通过所述霍尔离子源可以向所述真空反应腔内提供离子束，所述离子束可以离子化位于真空反应腔内壁的杂质，并且，离子化后的杂质会与所述钝化气体会发生钝化反应，而生成稳定化合物。如此，可以将存在于所述真空反应腔中的杂质去除，则当后续在真空反应腔中执行外延生长工艺时，可以避免所述杂质挥发所引起的自掺杂效应，确保了后续外延生长工艺所形成的外延层中的电阻率的均匀性，进而保证了最终形成的半导体器件的性能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型实施例提供的双路参数设定霍尔离子源控制系统的示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供的双路参数设定霍尔离子源控制系统的电路示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.图1是本实用新型实施例提供的双路参数设定霍尔离子源控制系统的示意图，所述系统包括：
21.第一气体源101、第二气体源105、真空反应腔104、钝化气体源111、霍尔离子源108；
22.第一气体源101通过第一管道与所述真空反应腔104相连，第二气体源105通过第二管道与所述真空反应腔104相连，所述钝化气体源111通过钝化气体输送管道与所述真空反应腔104相连，所述第一管道、第二管道、钝化气体输送管道上均设置有电磁阀102或106或110；
23.所述真空反应腔104内的真空度需要抽至10 pa以上，所述霍尔离子源108的有效范围和均匀区大，等离子体的离子能量范围在20ev至500ev之间，并且能量可控，能起到钝化作用的同时，又不会导致物理损伤，工艺简单，重复性好，适合工业化生产。离子钝化处理的时间为30秒至30分钟。
24.待钝化处理的工件放置在离子源工作的有效区域内，镀膜设备，与所述真空反应
腔相连，在钝化处理后的所述工件上镀设一层阻挡层
25.并且需要进行镀膜的腔面对着离子源方向。所述阻挡层为非氧化物层。所述镀膜设备的开关可以与所述控制器相连，所述控制器可以控制所述镀膜设备的开启与否。
26.位于真空反应腔内壁的杂质中的元素一般可以包括硼、磷和砷中的其中一种或者多种，所述钝化气体一般可以为氮气、氯气和氟气中的一种或多种。其中，氮气可以与硼元素反应生成化学性质稳定的氮化硼(bn)，则所述氮气可以用于钝化杂质中的硼元素；氯气可以与磷元素反应生成化学性质稳定的五氯化磷(pcl5)，则所述氯气可以用于钝化杂质中的磷元素；氟气可以与砷元素反应生成化学性质稳定的五氟化砷(asf5)，则所述氟气可以用于钝化杂质中的砷元素。
27.图2是本实用新型实施例提供的双路参数设定霍尔离子源控制系统的电路示意图，所述霍尔离子源延伸至所述真空反应腔内部，所述电磁阀202、控制器203、无线收发器204依次相连。
28.其中，所述系统还包括流量传感器201，所述流量传感器201分别设置于所述第一管道、第二管道、钝化气体输送管道内，所述流量传感器201与所述控制器203相连。
29.所述真空反应腔包括：用于提供真空环境的外腔体，以及位于所述外腔体内的用于进行工艺反应的内反应腔；所述内反应腔的侧壁上设有自动门206，所述自动门206连接所述控制器203，工件自所述外腔体经所述自动门进入所述内反应腔。
30.其中，所述系统还包括温控装置205，所述温控装置205设置于所述内反应腔内。
31.其中，所述温控装置205包括温控管，所述温控管连接位于外腔体外的所述控制器203。所述温控管包括加热管和/或冷却管。所述加热管包括电加热管、水加热管或油加热管；所述冷却管包括水冷却管或油冷却管。
32.其中，所述钝化气体源包括氯气、氟气中的一种或多种。
33.其中，所述控制器包括plc控制器。
34.采用本实用新型，第一气体源及第二气体源用于向真空反应腔输送第一气体和第二气体，所述真空反应腔中第一气体与第二气体形成的混合气体，霍尔离子源用于将所述混合气体形成等离子体，对真空反应腔内的待钝化处理的工件进行离子钝化处理。离子钝化处理之后预设时间，所述钝化气体源通过所述钝化气体输送通道输送钝化气体至所述真空反应腔，通过所述霍尔离子源可以向所述真空反应腔内提供离子束，所述离子束可以离子化位于真空反应腔内壁的杂质，并且，离子化后的杂质会与所述钝化气体会发生钝化反应，而生成稳定化合物。如此，可以将存在于所述真空反应腔中的杂质去除，则当后续在真空反应腔中执行外延生长工艺时，可以避免所述杂质挥发所引起的自掺杂效应，确保了后续外延生长工艺所形成的外延层中的电阻率的均匀性，进而保证了最终形成的半导体器件的性能。
35.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。