CN101728203A - 一种高能离子注入机加速器设计方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高能离子注入机加速器，该加速器包括以下部分：十个加速电极、一抑制电极、十一个卡圈、十个绝缘环、一低压法兰、一高压法兰、八根拉杆、十一个均压环、一接线杆。十个加速电极与低压法兰、绝缘环通过拉杆连接在一起；低压法兰端设有一个抑制电极；相邻各个加速电极之间用绝缘环隔离，采用密封圈真空密封；均压环为圆环形金属管，用卡圈固定于各加速电极的外缘。本发明最大特点是加速能力强，并采用等梯度工作方式，使电场更加均匀，加速电极采用迷宫式组合结构，有效防止带电粒子在加速过程中打到加速器的绝缘内壁上而造成的污染。

Description

一种高能离子注入机加速器设计方式

技术领域

本发明型涉及一种离子注入机加速器，特别涉及高能离子注入机中的等梯度加速器，属于半导体器件制造领域。

背景技术

随着集成电路制造技术的飞速发展，对半导体工艺设备提出了越来越高的要求，为满足新技术的需要，作为半导体离子掺杂工艺线的关键设备之一的离子注入机在束流指标、束能量纯度、注入深度控制、注入均匀性与生产率等方面需要不断地改进提高。

离子在加速器中的电场作用下进行加速而得到更高的能量。传统的离子注入机设备大都采用双单元、单间隙式加速器，此类加速器结构简单，聚焦能力强，但是也有明显的缺陷：由于电场较集中，极易出现打火现象，造成设备损坏；作为改进方法，新近研制的某些新型加速器采用线性设计，由一系列被介质隔离的电极组成，电极上的负电压依次增大，这种加速器电场分布均匀、不易击穿，但是结构却较复杂。并不能有效避免打火现象的发生。

本发明型针对上述技术背景，根据高能离子注入机的特殊要求而提出的一种防打火的电场分布均匀的加速器。

发明内容

本发明型通过以下技术方案实现：

一种高能离子注入机加速器包括：十个加速电极、一低压法兰、一抑制电极、十一个卡圈、十个绝缘环、一高压法兰、八根拉杆、十一个均压环、一接线杆。

加速电极采用迷宫式结构设计

十个加速电极、低压法兰、绝缘环通过拉杆连接；

相邻加速电极之间，设有绝缘环，并采用密封圈真空密封；

抑制电极，设置于低压法兰端；

均压环为圆环形金属管，用卡圈固定于各个加速电极的外缘。

本发明型具有如下显著优点：

1.具有十个加速电极，使加速器加速能力更强，离子获得的能量更高；且采用等梯度工作方式，使电场分布更加均匀；

2.加速电极采用迷宫式组合结构，有效防止带电粒子在加速过程中打到加速器的绝缘内壁上而造成的污染。

附图说明

图1为本发明型的加速器的主视图。

图2为本发明型的加速电级组合的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明型作进一步介绍。

参见图1和图2，一种高能离子注入机加速器包括：十个加速电极1、一抑制电极2、十个绝缘环3、十一个卡圈4、一高压法兰5、八根拉杆6、十一个均压环7、一接线杆8、一低压法兰9，其特征在于：加速电极1、低压法兰9、绝缘环3通过拉杆6连接，八根拉杆相互平行；相邻电极之间，设有绝缘环3，并采用密封圈真空密封；低压法兰9为低电位，上面设置有一个抑制电极2，用以避免电子反加速；接线杆8是抑制电极2的陶瓷封接引线，抑制电压通过它得以加在抑制电极上。均压环7为圆环形金属管，可采用不锈钢或其他金属制成，并用卡圈9固定于十个加速电极的外缘，以保证连接的光滑。

左起第一电极处于低电位，第十电极处于高电位，与中间的八个电极一起，在均压电阻分布均压的作用下，形成等梯度电场分布。在离子光学上也可以作为两个圆孔膜片透镜，加上中间均匀电场区所组成的一个透镜系统来处理。高能离子注入机加速器电极间的电场是均匀电场，离子束在此电场中加速，并获得加速能量。

加速电极的迷宫式结构设计使得加速过程中向外散射的带电粒子打到与束线平行的电极或金属板上，而不是直接打到加速器的内壁，在一定程度上避免了加速器的内壁污染，从而减小了加速器发生打火的几率。

本发明型的特定实施方式已对本发明型的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明型精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明型专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (1)

1.一种高能离子注入机加速器结构包括：十个加速电极、一低压法兰、一抑制电极、十一个卡圈、十个绝缘环、一高压法兰、八根拉杆、十一个均压环、一接线杆，其特征在于：

加速电极采用迷宫式结构设计

十个加速电极、低压法兰、绝缘环通过拉杆连接；

低压法兰端设有一个抑制电极；

相邻加速电极之间，设有绝缘环，并采用密封圈真空密封；

均压环为圆环形金属管，用卡圈固定于十个加速电极的外缘。

Images