Beam current stability improvements of negative carbon ions extraction from a multi-cusp ion source
Notice bibliographique
Résumé
Ion implantation requires a high beam current stability to ensure a uniform implantation dose across the wafers. This requires ion sources with a stable extraction system to achieve a high beam current stability. Our goal is to extract 0.5 mA of C2- with less than 10 glitches per hour, with a glitch defined as any variation greater than +/- 5% of the nominal beam current. The beam energy should be between 10 keV and 30 keV while the normalized 4 RMS emittance should be less than 1 mm·mrad. We’ve shown that high negative carbon ion current densities could be obtained with a multi-cusp ion source when acetylene was used as the feed gas (0.27 mA of C2-), but there was significant sparking between the electrodes, which led to frequent beam current glitches (>1000/hour). In this study, we investigate the different factors that contribute to the sparking between the electrodes. We found that the sparking is highly correlated to the dumping of the co-extracted electrons and the beam strike on the electrodes. Extraction simulations were completed to determine how the electron dumping can be improved and how the beam strikes on the electrodes can be reduced. Furthermore, we modified the magnetic configuration in the plasma chamber to decrease the electron density close to the extraction aperture, which reduced the co-extracted electron current by a factor of almost 5 and reduced sparking frequency to about 20 glitches per hour. However, there was a corresponding decrease in the extracted beam current due to the smaller aperture sizes needed to reduce the sparking, with only 0.05 mA of C2-.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».