专利名称：一种离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种离子注入机的离子源，特别涉及一种在离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置长寿命离子源，属于半导体器件制造领域。
背景技术：
现有半导体集成电路制造技术中，要求离子注入机具有整机可靠，稳定性好、生产效率高、低尘粒污染等功能和特征，而离子注入机这些性能与离子源使用寿命及可靠稳定性密切相关。
在已研制成功的长寿命离子源中，最主要特征是采用间热式阴极代替传统的热灯丝阴极发射电子。由于特殊结构阴极不能直接通电加热发射电子，采用一种新的电子枪轰击方法对阴极加热；因此此种间热式阴极长寿命离子源相对于以往的氟里曼源、贝纳斯源等热灯丝发射电子型离子源，在结构上相对复杂，供电耐压上除了保留在阴极与弧室之间加150V的阳极电压之外，还需要在加热灯丝与阴极之间加500V的偏置电压，因此保证离子源中阴极、加热灯丝及弧室相互间绝缘显得非常重要；但由于离子源长期处于高温离子溅射、强腐蚀气体腐蚀等恶劣环境中，一般离子源绝缘体工作一段时间后很容易被溅射污染，引起爬电及短路等问题，难以满足离子源的长使用寿命及可靠稳定性要求。
发明内容
本实用新型是针对现有长寿命离子源技术中电气相对复杂且部件之间耐压高的情况，同时绝缘体容易受高温离子溅射及气体腐蚀作用而污染的问题，在长寿命离子源中使用一种新型结构的阴极、加热电子枪及弧室之间相互绝缘装置，此绝缘装置采用耐高温的陶瓷材料，在结构设计上综合考虑结构紧凑性和尽量增加绝缘体爬电距离，同时充分进行各个部件的定位和限位设计，解决各部件工作一段时间后由于高温热膨胀效应及气体腐蚀作用导致的移位变化问题，绝缘体工作性能长期稳定可靠，能满足离子源的高可靠性及长使用寿命要求。
本实用新型通过以下技术方案实现一种离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置，在一陶瓷绝缘块上设置有用于弧室间定位的弧室间定位孔、用于弧室间固定连接的弧室间连接孔，设置有用于与热屏蔽板定位的热屏蔽板定位孔，设置有灯丝杆固定孔，用于左右灯丝杆固定，水平设置一个阴极与灯丝杆间爬电槽，由所述爬电槽中心对称位置向下，设置一个两灯丝杆间爬电槽，在陶瓷绝缘块的两侧面上，沿垂直对称位置及所述阴极与灯丝杆间爬电槽下方相应位置设置有一个门字形爬电槽，即灯丝与弧室间爬电槽。
本实用新型还可以是所述陶瓷绝缘块为抗高温腐蚀的纯度为95％以上的陶瓷材料，所述弧室间定位孔为2个，所述弧室间连接孔为2个，它们并排设置在第一排位置；所述热屏蔽板定位孔为2个，所述热屏蔽板连接为2个，它们并排设置在第二排同一水平位置；所述灯丝杆固定孔为4个，它们设置在第三、四排位置；所述各孔为贯通孔，所述各类孔的位置均以陶瓷绝缘块的垂直中心轴对称。
本实用新型具有如下显著优点1、结构紧凑稳定可靠，具有抗热变形、抗高温腐蚀性能好特点；2、结构连接操作方便；3、绝缘及防污染爬电性能好，可靠性高。
图1表示本实用新型一种离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置的一个实施例结构示意图。
图2表示图1的右视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步介绍，但不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，一种新型的阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置是一陶瓷绝缘块1，其上设置有四个左右灯丝杆固定孔2、灯杆间爬电槽3、两个用于陶瓷绝缘块1与弧室间定位的定位孔4、两个用于陶瓷绝缘块1与弧室间的固定连接孔5、两个用于与热屏蔽板定位的定位孔6、两个用于与热屏蔽板连接的连接孔7、阴极与灯丝间爬电槽8、灯丝与弧室间爬电槽9，其中陶瓷绝缘块1为抗高温腐蚀的纯度为95％以上的陶瓷材料，分别固定安装左右灯丝杆、热屏蔽板；两灯丝杆固定孔2分别安装固定两灯丝杆；两灯丝杆间的爬电槽3增加两灯杆间爬电距离；两个陶瓷绝缘块1与弧室间定位孔4是固定阴极与弧室间的相对位置，不使其发生热变形和位移变化；陶瓷绝缘块1与弧室间固定连接孔5固定连接绝缘块1；热屏蔽板定位孔6固定阴极与灯丝间相对位置，不使其发生热变形和位移变化；与热屏蔽板连接的连接孔7安装连接热屏蔽板及阴极；阴极与灯丝杆间爬电槽8增加阴极与灯丝间爬电距离；如图2所示，灯丝杆与弧室间爬电槽9增加灯丝与弧室间爬电距离。
这样的离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置结构连接稳定可靠，具有抗热变形、抗高温腐蚀性能好特点，同时结构连接操作方便，绝缘及防污染爬电性能优越，可靠性好，保证离子源长期工作的稳定可靠性。
本实用新型的特定实施例已对本实用新型的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型构思的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都不会超出本实用新型申请所附权利要求的保护范围。
权利要求1.一种离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置，其特征在于一陶瓷绝缘块(1)上设置有用于弧室间定位的弧室间定位孔(4)、用于弧室间固定连接的弧室间连接孔(5)，设置有用于与热屏蔽板定位的热屏蔽板定位孔(6)，设置有灯丝杆固定孔(2)，用于左右灯丝杆固定，水平设置一个阴极与灯丝杆间爬电槽(8)，由所述爬电槽(8)中心对称位置向下设置一个两灯丝杆间爬电槽(3)，在陶瓷绝缘块的两侧面上，沿垂直对称位置及所述阴极与灯丝杆间爬电槽(8)下方相应位置设置有一个门字形爬电槽，即灯丝与弧室间爬电槽(9)。
2.根据权利要求1所述的离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置，其特征在于所述陶瓷绝缘块(1)为抗高温腐蚀的纯度为95％以上的陶瓷材料。
3.根据权利要求2所述的离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置，其特征在于所述弧室间定位孔(4)为2个，所述弧室间连接孔(5)为2个，它们并排设置在第一排位置；所述热屏蔽板定位孔(6)为2个，所述热屏蔽板连接孔(7)为2个，它们并排设置在第二排同一水平位置；所述灯丝杆固定孔(2)为4个，它们设置在第三、四排位置；所述各孔为贯通孔。
4.根据权利要求3所述的离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置，其特征在于所述各类孔的位置均以陶瓷绝缘块(1)的垂直中心轴对称。
专利摘要本实用新型涉及一种离子注入机的长寿命离子源，属半导体器件制造领域，提出一种离子源阴极、加热电子枪及弧室之间绝缘装置，在一陶瓷绝缘块1上设置有用于弧室间定位的弧室间定位孔4、用于弧室间固定连接的弧室间连接孔5，设置有用于与热屏蔽板定位的热屏蔽板定位孔6，设置有灯丝杆固定孔2、用于左右灯丝杆固定，水平设置一个阴极与灯丝杆间爬电槽8，由所述爬电槽8左右对称位置向下，设置一个两灯丝杆间爬电槽3，在陶瓷绝缘块的两侧面上，沿垂直对称位置及所述阴极与灯丝杆间爬电槽8下方相应位置设置有一个门字形爬电槽，是灯丝与弧室间爬电槽9，结构紧凑，稳定可靠，抗高温耐腐蚀；结构连接操作方便；绝缘及防污染爬电性能好。
文档编号H01L21/425GK2891269SQ20062000817
公开日2007年4月18日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者戴习毛, 龙会跃, 袁卫华 申请人:北京中科信电子装备有限公司