CN210668267U - 一种离子源灯丝结构及离子源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离子源灯丝结构，包括底座、至少两个灯丝和切换开关模块，所述至少两个灯丝设置于所述底座的同一侧上且通过所述切换开关模块连接至外部电源；所述切换开关模块具有与所述外部电源连接的输入端和分别与所述至少两个灯丝对应连接的至少两个输出端，所述输入端可切换连接至其中一个输出端。该离子源灯丝结构可降低对离子注入设备进行保养维护的人力成本和时间成本，还可提高生产效率。本实用新型还公开了一种离子源装置。

Description

一种离子源灯丝结构及离子源装置

技术领域

本实用新型涉及离子注入设备，尤其涉及一种离子源灯丝结构及离子源装置。

背景技术

离子注入设备在半导体工艺中用于对半导体晶圆中的待掺杂区进行离子注入，而离子源装置则是离子注入设备中用于产生离子的核心部件。离子源装置通过将高能电流通入灯丝中，使灯丝产生热电子以不停地撞击热阴极，进而使热阴极也产生热量并发射高能的自由电子，以撞击掺杂气体最终形成离子源。

现有技术中，离子源装置都是采用单一灯丝结构，而灯丝的使用周期短且更换灯丝需要停机、拆卸、更换、氦气检测、去除更换灯丝过程中进入的空气等步骤，整个过程耗时较长且更换频率高，导致离子注入设备停机时间长，影响生产效率。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种离子源灯丝结构，可降低对离子注入设备进行保养维护的人力成本和时间成本，还可提高生产效率。

本实用新型还提供一种离子源装置。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种离子源灯丝结构，包括底座、至少两个灯丝和切换开关模块，所述至少两个灯丝设置于所述底座的同一侧上且通过所述切换开关模块连接至外部电源；所述切换开关模块具有与所述外部电源连接的输入端和分别与所述至少两个灯丝对应连接的至少两个输出端，所述输入端可切换连接至其中一个输出端。

进一步地，所述切换开关模块包括第一切换开关和第二切换开关，所述第一切换开关具有与所述外部电源的第一电极连接的第一电极输入端和分别与所述至少两个灯丝的第一电极对应连接的至少两个第一电极输出端，所述第一电极输入端可切换连接至其中一个第一电极输出端；所述第二切换开关具有与所述外部电源的第二电极连接的第二电极输入端和分别与所述至少两个灯丝的第二电极对应连接的至少两个第二电极输出端，所述第二电极输入端可切换连接至其中一个第二电极输出端。

进一步地，还包括贯穿于所述底座的至少两根第一电极导入轴和至少两根第二电极导入轴，所述至少两个灯丝的第一电极分别连接于对应的第一电极导入轴上，以通过对应的第一电极导入轴分别连接至所述第一切换开关对应的第一电极输出端；所述至少两个灯丝的第二电极分别连接于对应的第二电极导入轴上，以通过对应的第二电极导入轴分别连接至所述第二切换开关对应的第二电极输出端。

进一步地，所述第一切换开关和第二切换开关为1*N切换开关，N为所述灯丝的数量。

进一步地，所述切换开关模块包括第三切换开关，所述第三切换开关具有与所述外部电源的第一电极连接的第一电极输入端和分别与所述至少两个灯丝的第一电极对应连接的至少两个第一电极输出端，所述第一电极输入端可切换连接至其中一个第一电极输出端；所述至少两个灯丝的第二电极共同连接至所述外部电源的第二电极。

进一步地，还包括贯穿于所述底座的至少两根第一电极导入轴和第二电极导入轴，所述至少两个灯丝的第一电极分别连接于对应的第一电极导入轴上，以通过对应的第一电极导入轴分别连接至所述第三切换开关对应的第一电极输出端；所述至少两个灯丝的第二电极共同连接于所述第二电极导入轴上，以通过所述第二电极导入轴连接至所述外部电源的第二电极。

进一步地，所述第三切换开关为1*N切换开关，N为所述灯丝的数量。

进一步地，所述第一电极导入轴和第二电极导入轴为金属柱。

进一步地，所述底座为法兰底座。

一种离子源装置，包括上述离子源灯丝结构。

本实用新型具有如下有益效果：该离子源灯丝结构在所述底座上同时设置有多个灯丝，通过所述切换开关模块可切换不同的灯丝与所述外部电源相连接，在离子注入设备工作时，每次仅点亮其中一个灯丝来产生离子源，当被点亮的灯丝达到使用寿命后再切换点亮其他灯丝继续产生离子源，当所有灯丝都达到使用寿命时后才对离子注入设备进行停机、拆卸、更换所有灯丝、氦气检测、去除进入的空气等步骤，降低了对离子注入设备进行保养维护的人力成本和时间成本，还可提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的离子源灯丝结构的示意图；

图2为本实用新型提供的另一离子源灯丝结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

实施例一

如图1和2所示，一种离子源灯丝结构，包括底座1、至少两个灯丝2和切换开关模块3，所述至少两个灯丝2设置于所述底座1的同一侧上且通过所述切换开关模块3连接至外部电源；所述切换开关模块3具有与所述外部电源连接的输入端和分别与所述至少两个灯丝2对应连接的至少两个输出端，所述输入端可切换连接至其中一个输出端。

该离子源灯丝结构在所述底座1上同时设置有多个灯丝2，通过所述切换开关模块3来切换不同的灯丝2与所述外部电源相连接，在离子注入设备工作时，每次仅点亮其中一个灯丝2来产生离子源，当被点亮的灯丝2达到使用寿命后再切换点亮其他灯丝2继续产生离子源，当所有灯丝2都达到使用寿命后才对离子注入设备进行停机、拆卸、更换所有灯丝2、氦气检测、去除进入的空气等步骤，降低了对离子注入设备进行保养维护的人力成本和时间成本，还可提高生产效率。

在一具体实施方式中，如图1所示，所述切换开关模块3包括第一切换开关31和第二切换开关32，所述第一切换开关31具有与所述外部电源的第一电极连接的第一电极输入端和分别与所述至少两个灯丝2的第一电极对应连接的至少两个第一电极输出端，所述第一电极输入端可切换连接至其中一个第一电极输出端；所述第二切换开关32具有与所述外部电源的第二电极连接的第二电极输入端和分别与所述至少两个灯丝2的第二电极对应连接的至少两个第二电极输出端，所述第二电极输入端可切换连接至其中一个第二电极输出端。

其中，该离子源灯丝结构还包括贯穿于所述底座1的至少两根第一电极导入轴4和至少两根第二电极导入轴5，所述至少两个灯丝2的第一电极分别连接于对应的第一电极导入轴4上，以通过对应的第一电极导入轴4分别连接至所述第一切换开关31对应的第一电极输出端；所述至少两个灯丝2的第二电极分别连接于对应的第二电极导入轴5上，以通过对应的第二电极导入轴5分别连接至所述第二切换开关32对应的第二电极输出端。

具体的以两个灯丝2为例，第一灯丝2a的第一电极和第二电极分别连接于第一电极导入轴4a和第二电极导入轴5a上，以通过所述第一电极导入轴4a和第二电极导入轴5a分别连接于所述第一切换开关31和第二切换开关32对应的第一电极输出端和第二电极输出端；第二灯丝2b的第一电极和第二电极分别连接于第一电极导入轴4b和第二电极导入轴5b上，以通过所述第一电极导入轴4b和第二电极导入轴5b分别连接于所述第一切换开关31和第二切换开关32对应的第一电极输出端和第二电极输出端。

当所述第一切换开关31的第一电极输入端被切换连接至与所述第一灯丝2a连接的第一电极输出端且所述第二切换开关32的第二电极输入端也被切换连接至与所述第一灯丝2a连接的第二电极输出端时，所述第一灯丝2a的第一电极和第二电极分别连接于所述外部电源的第一电极和第二电极，所述第一灯丝2a被点亮，而所述第二灯丝2b未被点亮；同样的，当所述第一切换开关31的第一电极输入端被切换连接至与所述第二灯丝2b连接的第一电极输出端且所述第二切换开关32的第二电极输入端也被切换连接至与所述第二灯丝2b连接的第二电极输出端时，所述第二灯丝2b的第一电极和第二电极分别连接于所述外部电源的第一电极和第二电极，所述第二灯丝2b被点亮，而所述第一灯丝2a未被点亮。

若所述第一电极为正极，则所述第二电极为负极，反过来，若所述第一电极为负极，则所述第二电极为正极。所述第一切换开关31和第二切换开关32为1*N切换开关，N为所述灯丝2的数量。

在一具体实施方式中，如图2所示，所述切换开关模块3包括第三切换开关33，所述第三切换开关33具有与所述外部电源的第一电极连接的第一电极输入端和分别与所述至少两个灯丝2的第一电极对应连接的至少两个第一电极输出端，所述第一电极输入端可切换连接至其中一个第一电极输出端；所述至少两个灯丝2的第二电极共同连接至所述外部电源的第二电极。

其中，该离子源灯丝结构还包括贯穿于所述底座1的至少两根第一电极导入轴4和第二电极导入轴5，所述至少两个灯丝2的第一电极分别连接于对应的第一电极导入轴4上，以通过对应的第一电极导入轴4分别连接至所述第三切换开关33对应的第一电极输出端；所述至少两个灯丝2的第二电极共同连接于所述第二电极导入轴5上，以通过所述第二电极导入轴5连接至所述外部电源的第二电极。

具体的以两个灯丝2为例，第一灯丝2a的第一电极连接于第一电极导入轴4c上，以通过所述第一电极导入轴4c连接于所述第三切换开关33对应的第一电极输出端；第二灯丝2b的第一电极连接于第一电极导入轴4d上，以通过所述第一电极导入轴4d连接于所述第三切换开关33对应的第一电极输出端；所述第一灯丝2a的第二电极和所述第二灯丝2b的第二电极共同连接于第二电极导入轴5c，以通过所述第二电极导入轴5c直接连接于所述外部电源的第二电极。

当所述第三切换开关33的第一电极输入端被切换连接至与所述第一灯丝2a连接的第一电极输出端时，所述第一灯丝2a的第一电极和第二电极分别连接于所述外部电源的第一电极和第二电极，所述第一灯丝2a被点亮，而所述第二灯丝2b未被点亮；同样的，当所述第三切换开关33的第一电极输入端被切换连接至与所述第二灯丝2b连接的第一电极输出端时，所述第二灯丝2b的第一电极和第二电极分别连接于所述外部电源的第一电极和第二电极，所述第二灯丝2b被点亮，而所述第一灯丝2a未被点亮。

同样的，若所述第一电极为正极，则所述第二电极为负极，反过来，若所述第一电极为负极，则所述第二电极为正极。所述第三切换开关33为1*N切换开关，N为所述灯丝2的数量。

上述两个具体实施方式中，所述第一电极导入轴4和第二电极导入轴5可以但不限于为金属柱，所述底座1可以但不限于为法兰底座。

实施例二

一种离子源装置，包括实施例一所述的离子源灯丝结构。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离子源灯丝结构，其特征在于，包括底座、至少两个灯丝和切换开关模块，所述至少两个灯丝设置于所述底座的同一侧上且通过所述切换开关模块连接至外部电源；所述切换开关模块具有与所述外部电源连接的输入端和分别与所述至少两个灯丝对应连接的至少两个输出端，所述输入端可切换连接至其中一个输出端。

2.根据权利要求1所述的离子源灯丝结构，其特征在于，所述切换开关模块包括第一切换开关和第二切换开关，所述第一切换开关具有与所述外部电源的第一电极连接的第一电极输入端和分别与所述至少两个灯丝的第一电极对应连接的至少两个第一电极输出端，所述第一电极输入端可切换连接至其中一个第一电极输出端；所述第二切换开关具有与所述外部电源的第二电极连接的第二电极输入端和分别与所述至少两个灯丝的第二电极对应连接的至少两个第二电极输出端，所述第二电极输入端可切换连接至其中一个第二电极输出端。

3.根据权利要求2所述的离子源灯丝结构，其特征在于，还包括贯穿于所述底座的至少两根第一电极导入轴和至少两根第二电极导入轴，所述至少两个灯丝的第一电极分别连接于对应的第一电极导入轴上，以通过对应的第一电极导入轴分别连接至所述第一切换开关对应的第一电极输出端；所述至少两个灯丝的第二电极分别连接于对应的第二电极导入轴上，以通过对应的第二电极导入轴分别连接至所述第二切换开关对应的第二电极输出端。

4.根据权利要求2或3所述的离子源灯丝结构，其特征在于，所述第一切换开关和第二切换开关为1*N切换开关，N为所述灯丝的数量。

5.根据权利要求1所述的离子源灯丝结构，其特征在于，所述切换开关模块包括第三切换开关，所述第三切换开关具有与所述外部电源的第一电极连接的第一电极输入端和分别与所述至少两个灯丝的第一电极对应连接的至少两个第一电极输出端，所述第一电极输入端可切换连接至其中一个第一电极输出端；所述至少两个灯丝的第二电极共同连接至所述外部电源的第二电极。

6.根据权利要求5所述的离子源灯丝结构，其特征在于，还包括贯穿于所述底座的至少两根第一电极导入轴和第二电极导入轴，所述至少两个灯丝的第一电极分别连接于对应的第一电极导入轴上，以通过对应的第一电极导入轴分别连接至所述第三切换开关对应的第一电极输出端；所述至少两个灯丝的第二电极共同连接于所述第二电极导入轴上，以通过所述第二电极导入轴连接至所述外部电源的第二电极。

7.根据权利要求5或6所述的离子源灯丝结构，其特征在于，所述第三切换开关为1*N切换开关，N为所述灯丝的数量。

8.根据权利要求3或6所述的离子源灯丝结构，其特征在于，所述第一电极导入轴和第二电极导入轴为金属柱。

9.根据权利要求1所述的离子源灯丝结构，其特征在于，所述底座为法兰底座。

10.一种离子源装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一所述的离子源灯丝结构。

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