CN214477327U - 一种离子注入机的绝缘组件及离子注入机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离子注入机的绝缘组件及离子注入机，其中绝缘组件包括筒形离子源绝缘套管以及绝缘保护套，绝缘保护套为断面呈T型的空心套筒结构，绝缘保护套分为环形外沿和垂直于环形外沿的圆筒型插入部，圆筒型插入部插入离子源绝缘套管的内腔中并对离子源绝缘套管的内壁进行遮挡，环形外沿覆盖在离子源绝缘套管一侧的外表面上。本实用新型通过在原有离子源绝缘套管上增设一个易于拆装且成本低的绝缘保护套来进行防护，避免了离子注入产生的微小物质在离子源绝缘套管上附着，可有效延长离子源绝缘套管的使用寿命；增设的绝缘保护套采用活动插入式安装结构，方便清洗拆卸或更换。

Description

一种离子注入机的绝缘组件及离子注入机

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件制造设备，具体涉及一种离子注入机的绝缘组件及离子注入机。

背景技术

离子注入是半导体制造过程中非常重要的步骤，通常使用离子注入机将气体源电离成离子，在高压的作用下使离子产生加速度，最终注入到硅片中。离子源是离子注入机的重要部分，在腔体中需要一直加高压，离子源和其他部件之间必须用绝缘体进行绝缘隔离，通常用离子源绝缘套管来隔离内外部电场，保护内部离子不受外部电场影响。在离子注入的过程中离子源会持续的加高压，持续的电离出离子，离子会和离子源的腔体撞击，撞击后产生的微小的物质会附着在离子源绝缘套管上，这些附着的副产物在加高压的时候会形成放电点，造成绝缘性变差，导致高压不稳，最终影响到离子注入的效果。

为了避免离子源绝缘套管的绝缘性变差，通常需要定期对离子源绝缘套管进行拆卸清洗或换新，据统计，一般每半月或者一个月就需要维护一次，而目前采用的离子源绝缘套管的内壁为波浪形褶皱形状，微小附着物极易附着在其内壁褶皱处，即使拆卸清洗也十分困难；目前采用的离子源绝缘套管重量多达数十公斤，且悬空固定，受空间狭小限制，拆卸起来也十分不便，每次停机维护耗时较长，严重影响了半导体器件的生产效率；因绝缘性能的重要性，对离子源绝缘套管的材质要求较高，使得目前采用的离子源绝缘套管造价不菲，微小物质附着会降低其使用寿命，若增大更换频次，则会导致半导体器件的制造成本激增。有鉴于此，发明人对目前的离子注入机绝缘组件进行了改善型设计，以解决成本高和拆卸困难的不足，可有效延长现有离子源绝缘套管的使用寿命，本案由此而生。

实用新型内容

本实用新型首先公开一种离子注入机的绝缘组件，目的是延长现有离子源绝缘套管的使用寿命，具体采用如下技术方案实现：

一种离子注入机的绝缘组件，包括筒形离子源绝缘套管以及绝缘保护套，所述绝缘保护套为断面呈T型的空心套筒结构，绝缘保护套分为环形外沿和垂直于环形外沿的圆筒型插入部，圆筒型插入部插入离子源绝缘套管的内腔中并对离子源绝缘套管的内壁进行遮挡，环形外沿覆盖在离子源绝缘套管一侧的外表面上。

进一步，所述圆筒型插入部的外壁和内壁均为平滑的表面。

进一步，所述离子源绝缘套管的内壁设有波浪形褶皱部。

本实用新型还公开一种安装上述绝缘组件的离子注入机，具体采用如下技术方案实现：

一种离子注入机，包括上述绝缘组件以及离子发生器，绝缘组件中的离子源绝缘套管两侧根据离子发生器出射离子束方向分为低压区和高压区，绝缘保护套的环形外沿覆盖在离子源绝缘套管高压区一侧的外表面上。

进一步，所述离子发生器的出射端伸入到离子源绝缘套管的内腔中，绝缘保护套的圆筒型插入部仅遮盖离子源绝缘套管的部分内壁，离子发生器的出射端外端面与绝缘保护套的圆筒型插入部的外端面平齐。

进一步，所述离子发生器的出射端伸入到离子源绝缘套管的内腔中，绝缘保护套的圆筒型插入部仅遮盖离子源绝缘套管的部分内壁，离子发生器的出射端插入至绝缘保护套的圆筒型插入部的内腔中。

本实用新型针对目前离子注入机的绝缘组件结构、安装位置、安装方式等进行了改进，通过在原有离子源绝缘套管上增设一个易于拆装且成本低的绝缘保护套来进行防护，避免了离子注入产生的微小物质在离子源绝缘套管上附着，可有效延长离子源绝缘套管的使用寿命；增设的绝缘保护套采用活动插入式安装结构，方便清洗拆卸或更换。

附图说明

图1为本实用新型绝缘组件装配结构示意图。

具体实施方式

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。

本实施例公开一种离子注入机的绝缘组件以及安装该绝缘组件的离子注入机，绝缘组件如图1所示包括圆筒形离子源绝缘套管1以及增设的绝缘保护套，离子注入机还包括用于发射离子束的离子发生器5，离子源绝缘套管1的内腔作为离子发生器5发射离子束的通道。通常所使用的离子源绝缘套管1的内壁设有波浪形褶皱部2，在离子注入过程中发射的离子束碰撞出来的微小物质极易附着在波浪形褶皱部2上，导致需频繁对离子源绝缘套管1进行拆卸清洗或更换。考虑到尽量减少对离子源绝缘套管1的拆卸维护，又便于定期清洗附着的微小物质，因此本实施例增设了一个低成本、易拆卸的绝缘保护套来对离子源绝缘套管1进行保护。

该绝缘保护套如图1所示为断面呈T型的空心套筒结构，即：绝缘保护套可分为环形外沿3和垂直于环形外沿3的圆筒型插入部4，圆筒型插入部4的外壁和内壁均设计为平滑的表面。将圆筒形插入部4活动插入离子源绝缘套管1的内腔中即可，圆筒形插入部4对离子源绝缘套管1内壁进行了遮挡，圆筒形插入部4的内腔作为发射离子束的通道使用，这样离子碰撞产生的微小物质只会附着在绝缘保护套的圆筒形插入部4的平滑内壁上，定期清洗时只需将绝缘保护套拔出即可，方便且快捷，维护时停机时间短，绝缘保护套的制造成本也显著低于离子源绝缘套管1，可有效降低半导体器件制造成本。

考虑到尽可能降低增设的绝缘保护套的成本需要，在对绝缘保护套的结构以及与离子源绝缘套管1装配方式设计上，无需采用将离子源绝缘套管1全包覆的设计，否则绝缘保护套的尺寸和重量都会增加，成本也会随之提高。离子源绝缘套管1的内腔原本就作为离子发生器5发射离子束的通道使用，离子发生器5通常设置在离子源绝缘套管1其中的一侧，根据如图1箭头方向所示的离子发生器5出射离子束的方向，可将离子源绝缘套管1的左右两侧分为低压区和高压区(左侧为低压区，右侧为高压区)，离子发生器5位于低压区一侧，将离子发生器5的出射端伸入到离子源绝缘套管1的内腔中，减少发射出来的离子束与离子源绝缘套管1内壁接触的面积，这样就无需将绝缘保护套的圆筒形插入部4长度设计成与离子源绝缘套管1内壁等长，圆筒形插入部4的长度可显著缩短，其重量和成本可有效降低。圆筒型插入部4从高压区一侧插入离子源绝缘套管1的内腔中，并对离子源绝缘套管1的部分内壁进行遮挡，而环形外沿3覆盖在离子源绝缘套管1高压区一侧的外表面上。离子发生器5伸入内腔的深度可采用如图1所展示的情况，即：离子发生器5的出射端外端面与绝缘保护套的圆筒型插入部4的外端面平齐，这样从出射端射出的离子束直接接触圆筒型插入部4的内腔，而不会接触离子源绝缘套管1的内壁，优选离子发生器5伸入至离子源绝缘套管1内腔约3/4处，而圆筒型插入部4的插入长度约为离子源绝缘套管1内腔长度的1/4。当然，也可以将圆筒型插入部4的插入长度设计略长一些，令圆筒型插入部4覆盖离子源绝缘套管1的内壁更多一些，这样离子发生器5伸入内腔时其出射端已经置于圆筒型插入部4的内腔中(即圆筒型插入部4内腔将出射端包容在内，此种情况省略附图展示)。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种离子注入机的绝缘组件，其特征在于：包括筒形离子源绝缘套管以及绝缘保护套，所述绝缘保护套为断面呈T型的空心套筒结构，绝缘保护套分为环形外沿和垂直于环形外沿的圆筒型插入部，圆筒型插入部插入离子源绝缘套管的内腔中并对离子源绝缘套管的内壁进行遮挡，环形外沿覆盖在离子源绝缘套管一侧的外表面上。

2.根据权利要求1所述的一种离子注入机的绝缘组件，其特征在于：所述圆筒型插入部的外壁和内壁均为平滑的表面。

3.根据权利要求1所述的一种离子注入机的绝缘组件，其特征在于：所述离子源绝缘套管的内壁设有波浪形褶皱部。

4.一种离子注入机，包括如权利要求1至3任一所述绝缘组件以及离子发生器，绝缘组件中的离子源绝缘套管两侧根据离子发生器出射离子束方向分为低压区和高压区，绝缘保护套的环形外沿覆盖在离子源绝缘套管高压区一侧的外表面上。

5.根据权利要求4所述的一种离子注入机，其特征在于：所述离子发生器的出射端伸入到离子源绝缘套管的内腔中，绝缘保护套的圆筒型插入部仅遮盖离子源绝缘套管的部分内壁，离子发生器的出射端外端面与绝缘保护套的圆筒型插入部的外端面平齐。

6.根据权利要求4所述的一种离子注入机，其特征在于：所述离子发生器的出射端伸入到离子源绝缘套管的内腔中，绝缘保护套的圆筒型插入部仅遮盖离子源绝缘套管的部分内壁，离子发生器的出射端插入至绝缘保护套的圆筒型插入部的内腔中。

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