KR101103410B1 - 이온생성챔버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온생성챔버, 특히 챔버 내에서 생성된 이온빔(Ion Beam)으로 인한 챔버 내벽의 마모를 방지하고 내구성을 향상시키기 위한 것인 바, 본 발명은 상하부가 개구된 원통형으로 이루어진 챔버바디부(10)와; 챔버바디부(10)의 상단에 탈착이 가능하게 결합되며 중앙부에 빔개구부(21)가 형성된 챔버상판부(20)와; 챔버바디부(10)의 하단에 탈착이 가능하게 결합되는 챔버하판부(30)와; 챔버바디부(10)의 내부공간에 위치하며, 챔버바디부(10) 내로 인입되는 도핑가스 BF3,PH3와 반응하여 이온빔을 생성하기 위한 열전자를 방출하는 필라멘트(40);가 포함되어 이루어지며, 챔버상판부(20)는 하면에 챔버상판부(20)의 빔개구부(21)에 대응되는 또 다른 빔개구부(51)가 형성된 상부플레이트(50)가 탈착이 가능하게 적층결합되고, 챔버하판부(30)의 상면에 하부플레이트(60)가 탈착이 가능하게 적층결합된다.
반도체, 챔버, 이온빔(Ion Beam), 보론 나이트라이드(Boron Nitride)

Description

이온생성챔버 {Ion Formation Chamber}
본 발명은 반도체소자 제조단계의 이온주입공정에서 반도체결정에 불순물을 주입할 때 필요한 이온빔을 생성하는 이온생성챔버에 관한 것으로, 보다 상세하게 이온빔의 노출에 의해 마모가 심한 챔버상판부의 하면 및 챔버하판부의 상면에 교체가 용이한 상,하부 플레이트를 장착하여 챔버의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 이온생성챔버에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자를 제조할 때 반도체결정에 불순물(붕소, 인 등)을 주입시키게 되는데, 최근 반도체소자의 집적도가 증가함에 따라 확산 등 다른 불순물 주입기술보다 용이하게 불순물 농도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 불순물의 침투깊이를 정확하게 조절할 수 있다는 장점 때문에 불순물을 이온빔(Ion Beam) 형태로 만든 후 표면에 침투시키는 이온주입기술이 널리 이용되고 있다.
이러한 이온빔형태의 이온주입기술은 기본적으로 공급가스(불순물에 대응하는)로부터 이온빔을 생성하여 배출시키는 이온소스헤드와, 이온소스헤드로부터 배 출되는 이온빔에 대하여 분리선택, 가속, 편향 등을 실시하여 주사하는 빔라인조립체와, 빔라인조립체로부터 주사되는 이온빔이 침투할 수 있도록 반도체결정을 탑재하는 엔드스테이션 등을 갖는 이온주입장치를 통해 실시된다. 이러한 구성을 갖는 이온주입장치는 1993년 특허출원 제3003호(발명의 명칭: 이온주입시스템), 2002년 특허출원 제55391호(발명의 명칭: 파티클 제거용 수단을 구비한 이온주입장치), 2003년 특허출원 제7007127호(발명의 명칭: 이온주입시스템 및 제어방법)등에 개시되어 있다.
일반적으로 이온소스헤드는 고진공상태에서 플라즈마를 형성하여 이온빔을 생성하도록 구성되어 있으며, 플라즈마는 여러 가지 방법으로 형성되는데, 이온소스헤드에서의 플라즈마를 형성하는 방법 중 하나로 고진공상태에서 필라멘트로부터 방출되는 열전자가 공급가스의 분자나 원자를 이온화시키는 핫필라멘트(Hot Filament)방법이 안출되어 있다. 이러한 핫필라멘트 방법을 채용하여 이온빔을 생성하는 이온소스헤드는 가스플라즈마를 생성하는 이온생성챔버와, 이온생성챔버에 동작전압을 공급하는 전압공급부와, 이온생성챔버에 가스를 공급하는 가스공급부를 구비하고 있다.
[도 7]은 종래의 이온생성챔버의 분해사시도이고, [도 8]은 [도 7]에 도시된 챔버바디부의 확대사시도이다.
종래의 이온생성챔버는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 관형상의 챔버바디부(110)와, 챔버바디부(110)의 상단에 결합되는 상부플레이트(120)와, 챔버바디 부(110)의 하단에 결합되는 하부플레이트(130)와, 챔버바디부(110)의 내부에 위치하도록 하부플레이트(130)에 설치된 한 쌍의 필라멘트(140) 및 애노드(150)와, 챔버바디부(110)의 외표면에 면접촉하도록 결합된 관형상의 보호벽부(161)와, 상부플레이트(120)와 하부플레이트(130)를 연결하는 방향을 따라 설치된 3개의 고정구(162)를 갖고 있다.
챔버바디부(110)는 상단면 및 하단면에 각각 상부결합홈(110a) 및 하부결합홈(110b)이 각각 높이방향을 따라 다수개 형성되어 있다. 이러한 구성을 갖는 챔버바디부(110)는 텅스텐, 몰리브덴(Molybdenum), 흑연(Graphite), 몰리브덴내열합금(TZM) 등의 재질을 사용하여 원통형의 모재를 제작한 후, 선반가공(흑연재질의 경우), 와이어 컷팅가공(Wire Cutting : 텅스텐 재질의 경우) 등으로 중앙영역을 제거함으로써, 단일체 형태로 제작된다.
상부플레이트(120)는 중앙영역에 직선상의 빔개구부(120a)가 형성되고, 상면 연부영역에 상부고정홈(120b)이 120도 만큼 이격되어 형성되며, 상부고정홈(120b)은 후술하는 고정구(162)의 절곡부(162a)에 형상 맞춤되도록 형성된다.
또한 상부플레이트(120)는 빔개구부(120a)의 외측 영역에 바디결합홈(120c)이 형성되며, 상부플레이트(120)는 바디결합홈(120c)과 챔버바디부(110)의 상부결합홈(110a)에 봉상의 결합부재(163)를 억지끼움시킴으로써 챔버바디부(110)에 결합된다.
하부플레이트(130)는 챔버바디부(110)와 상부플레이트(120)와 협조하여 내부공간이 형성되는데, 하부플레이트(130)는 둘레영역에 4개의 필라멘트삽입홀(130a) 과 2개의 애노드삽입홀(130b)이 분산 형성되어 있고, 필라멘트삽입홀(130a)과 애노드삽입홀(130b)의 외측 영역에는 바디결합홈(130c)이 형성된다.
그리고 하부플레이트(130)는 중앙영역에 가스공급부(도시되지 않음)에 연결되는 가스주입구(130d)가 형성되어 있고, 측면에는 3개의 하부고정홈(130e)이 상부플레이트(120)의 각 상부고정홈(120b)에 대응하도록 형성되어 있다.
하부플레이트(130)는 바디결합홈(130c)과 챔버바디부(110)의 하부결합홈(110b)에 봉상의 결합부재(163)를 억지끼움시킴으로써, 챔버바디부(110)에 결합되고, 각 필라멘트(140)는 그 양단을 필라멘트삽입홀(130a)에 고정시킴으로써 하부플레이트(130)에 설치되며, 여기서 필라멘트(140)는 1999년 특허출원 제58658호(발명의 명칭 : 이온주입공정용 필라멘트 및 애노드의 절연장치)등에 개시된 방법으로 하부플레이트(130)에 설치할 수 있다.
필라멘트(140)에는 대략 200암페어 정도의 전류가 흐를 수 있도록 대략 10볼트의 직류전압이 인가되며, 애노드(150)는 외표면에 한 쌍의 고정돌부(151a)가 상호 대향되도록 형성된 원형고리상의 헤드부(151)와, 상단이 고정돌부(151a)에 형성된 고정공에 삽입되는 한 쌍의 지지핀부(152)를 갖고 있다.
이러한 구성을 갖는 애노드(150)는 지지핀부(152)의 하단을 애노드삽입홀(130b)에 고정시킴으로써, 하부플레이트(130)에 설치되는데, 여기서 애노드(150)는 1999년 특허출원 제58658호(발명의 명칭 : 이온주입공정용 필라멘트 및 애노드의 절연장치)등에 개시된 방법으로 하부플레이트(130)에 설치되며, 애노드(150)에는 대략 200볼트의 직류전압이 인가되고, 이에 따라 애노드(150)는 필라멘트(140) 보다 고전위를 유지할 수 있게 된다.
고정구(162)는 상단에 원호상의 절곡부(162a)가 형성되는데, 이러한 구성을 갖는 고정구(162)는 절곡부(162a)가 상부플레이트(120)의 상부고정홈(120b)에 삽입되고, 하부영역이 하부플레이트(130)의 하부고정홈(130e)에 삽입되도록 설치된다.
그리고 종래의 이온생성챔버는, 챔버바디부(110)의 둘레영역에 분산 설치된 다수의 소스자극(도시되지 않음)을 갖고 있다. 이들 소스자극들은 상호 협조하여 빔개구부(120a)의 하부 필라멘트(140) 사이영역에서 빔개구부(120a)에 평행한 고밀도이온영역 즉, 플라스마 칼럼(Column)이 형성되도록 챔버바디부(110)에 대하여 경사를 이루도록 설치되어 있다. 여기서 플라스마 칼럼(Column)은 소스자극의 자계에 의해 열전자가 나선운동을 함으로써 형성된다.
이온생성챔버의 동작과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.
이온생성챔버는 고진공상태를 유지하는 외부챔버(도시되지 않음)의 내부에 빔라인조립체와 엔드스테이션 등과 함께 설치되는데, 첫째 가스주입구(130d)를 통해 가스(3족 또는 5족, BF3, PH3, AsH3 등)가 공급되도록 가스공급부를 조작한다.
둘째, 필라멘트(140)와 애노드(150)에 동작전압이 공급되도록 전압공급부를 조작한다.
셋째, 필라멘트(140)에 동작전압이 공급되면 필라멘트(140)가 가열되고 이에 따라 필라멘트(140)로부터 열전자가 방출되며, 열전자방출은 대부분 필라멘트(140)의 헬리컬영역에서 발생한다.
넷째, 필라멘트(140)로부터 방출되는 열전자는 애노드(150)를 향해 가속되 고, 애노드(150)를 향해 가속되는 열전자는 가스분자와 충돌한다. 이러한 열전자와 가스분자사이의 충돌동작시 열전자의 운동에너지는 가스의 최외각전자에 전달된다.
다섯째, 열전자로부터 운동에너지를 전달받은 최외각전자가 가스분자로부터 이탈함에 따라 가스분자는 이온화되고, 이에 따라 가스는 플라스마상태가 된다. 이와 같이 열전자에 방출시켜 가스를 플라스마상태로 여기시키는 기술은 종래 널려 알려져 있다.
여섯째, 필라멘트(140)로부터 방출된 열전자와, 열전자가 가스분자에 충돌할 때 가스분자로부터 이탈되는 자유전자는 최종적으로 애노드(150)에 흡입된 후, 일부는 다시 필라멘트(140)를 통해 열전자로 방출된다.
일곱째, 플라스마를 구성하는 양이온은 외부로부터 가해지는 인출전계에 의해 빔개구부(120a)을 통해 빔형태로 빔라인조립체에 제공된다.
여덟째, 한편 플라스마를 구성하는 전자나 양이온은 애노드(150)에 흡입되거나 빔개구부(120a)를 통해 인출되기 전에 챔버바디부(110)의 내표면에 충돌하게 되며, 여기서 플라스마를 구성하는 전자 또는 양이온과 챔버바디부(110)와의 충돌은 플라스마칼럼(Column)에 인접하는 내표면영역에 집중적으로 발생하게 된다. 이로 인해 플라스마를 구성하는 이온이나 전자가 챔버바디부(110)의 내표면에 충돌할 때 챔버바디부(110)는 손상되기 때문에 이온생성챔버를 주기적으로 교체하게 된다.
그러나, 종래의 이온생성챔버에 따르면, 챔버바디부가 단일체로 형성되어 있 기 때문에 챔버바디부(110)의 내표면이 부분적으로 손상된 경우에도(전술한 바와 같이 필라멘트의 설치위치에 따라 챔버바디부의 내표면 특정영역이 집중적으로 손상될 수 있음) 전체를 교체해야 함에 따라 유지보수비용이 증가한다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점은 강도가 작은 흑연(Graphite)을 사용하여 챔버바디부(110)를 제작하는 경우 더욱 가중되는데, 이러한 단점을 해결하기 위해 챔버를 텅스텐, 몰리브덴 등 강도가 큰 재질을 사용하여 챔버바디부(110)를 제작하는 경우 제조단가가 증가하는 부수적인 문제점이 발생한다.
종래의 문제점을 해결하기 위해 이온빔의 노출에 의해 마모가 심한 챔버상판부의 하면 및 챔버하판부의 상면에 교체가 용이한 상,하부 플레이트를 장착하여 챔버의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 이온생성챔버의 구현이 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 이온빔을 일정한 밀도로 불순물에 침투시킬 수 있는 이온생성챔버를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 이온빔의 노출에 의해 마모가 심한 챔버 내측의 상면 및 하면에 교체가 용이한 복수의 플레이트를 부착시켜 챔버의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 이온생성챔버를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 상하부가 개구된 원통형으로 이루어진 챔버바디부와; 챔버바디부의 상단에 탈착이 가능하게 결합되며 중앙부에 빔개구부가 형성된 챔버상판부와; 챔버바디부의 하단에 탈착이 가능하게 결합되는 챔버하판부와; 챔버바디부의 내부공간에 위치하며, 챔버바디부 내로 인입되는 도핑가스 BF3,PH3와 반응하여 이온빔을 생성하기 위한 열전자를 방출하는 필라멘트;가 포함되어 이루어지며, 챔버상판부는 하면에 챔버상판부의 빔개구부에 대응되는 또 다른 빔개구부가 형성된 상부플레이트가 탈착이 가능하게 적층결합되고, 챔버하판부의 상면에 하부플레이트가 탈착이 가능하게 적층결합된다.
또한, 상부플레이트와 하부플레이트는 보론 나이트라이드(Boron Nitride) 재질로 이루어지고, 그 각각의 두께는 각각 2mm~4mm의 두께로 형성되며, 상부플레이트는 챔버상판부의 상면으로부터 관통되어 자유로이 출입되는 복수의 고정볼트에 의해 일체로 결합된다.
빔개구부는 그 개구된 너비가 상기 빔개구부보다 작게 형성되고, 챔버상판부는 하면에 이 챔버상판부와 동심원상으로 원형의 돌출단턱부가 형성되며, 이 돌출단턱부의 내주벽에 상부플레이트의 테두리가 맞물리게 부착되고, 돌출단턱부의 주벽이 챔버바디부의 내측 상부에 끼움결합된다.
본 발명에 따른 이온생성챔버는,
첫째, 챔버상판부의 빔개구부에 대응하는 또 다른 빔개구부가 형성된 상부플레이트를 챔버상판부의 하면에 탈착이 가능하게 장착하되, 이 상부플레이트를 보론 나이트라이드 재질을 사용함으로써 이온생성챔버의 장시간 사용에도 빔개구부를 통해 일정한 밀도의 이온빔을 빔라인조립체에 주입시킬 수 있는 장점이 있다.
둘째, 챔버상판부 빔개구부보다 상부플레이트 빔개구부의 개구된 영역을 작게 형성함으로써 상부플레이트의 빔개구부 테두리부가 이온빔에 의해 마모되는 경우 상부플레이트만을 간단하게 교체함으로써 챔버상판부의 빔개구부가 이온빔에 의해 마모되는 시간을 연장하여 챔버의 교체시기를 연장할 수 있음으로 인해 챔버 전체의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 유용한 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 이온생성챔버를 도시한 분리사시도이고, [도 2]는 본 발명에 따른 이온생성챔버의 일부를 분해한 분리사시도이며, [도 3]은 본 발명에 따른 이온생성챔버의 분해하여 일부를 절개한 분리사시도이고, [도 4]는 본 발명에 따른 이온생성챔버를 분해하여 각 구성요소의 단면을 도시한 분리단면도이며, [도 5]는 본 발명에 따른 이온생성챔버를 도시한 결합단면도이고, [도 6]은 본 발명에 따른 이온생성챔버의 일부를 절개하여 도시한 결합사시도를 나타낸다.
본 발명의 이온생성챔버는, [도 1] 내지 [도 6]에 도시된 챔버를 제외한 다른 구성은 종래의 이온생성챔버와 동일한 구조와 기능을 갖고 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에 따른 이온생성챔버중 종래의 이온생성챔버와 동일한 구조와 기능을 갖는 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
[도 1] 내지 [도 3]에서 보는 바와 같이, 본 발명은 상하부가 개구된 원통형으로 이루어진 챔버바디부(10)와; 챔버바디부(10)의 상단에 탈착이 가능하게 결합되며 중앙부에 빔개구부(21)가 형성된 챔버상판부(20)와; 챔버바디부(10)의 하단에 탈착이 가능하게 결합되는 챔버하판부(30)와; 챔버바디부(10)의 내부공간에 위치하며, 챔버바디부(10) 내로 인입되는 도핑가스 BF3,PH3와 반응하여 이온빔을 생성하기 위한 열전자를 방출하는 필라멘트(40);가 포함되어 이루어지며, 챔버상판부(20) 는 하면에 챔버상판부(20)의 빔개구부(21)에 대응되는 또 다른 빔개구부(51)가 형성된 상부플레이트(50)가 탈착이 가능하게 적층결합되고, 챔버하판부(30)의 상면에 하부플레이트(60)가 탈착이 가능하게 적층결합된다.
챔버바디부(10)와 챔버상판부(20) 및 챔버하판부(30)는 바람직하게는 종래의 경우와 같이 텅스텐, 몰리브덴(Molybdenum), 흑연(Graphite), 몰리브덴내열합금(TZM) 등의 재질을 사용하여 제작하며, 장방형상 단면의 사각기둥모재를 제작한 후, 선반가공(흑연재질의 경우), 와이어 컷팅가공(Wire Cutting : 텅스텐 재질의 경우) 등의 방법으로 제작할 수 있다.
챔버상판부(20)의 하면 및 챔버하판부(30)의 상면에는 플라즈마를 구성하는 전자나 양이온과의 충돌이 심하게 발생하는 영역에 용이하게 교체가 가능한 각각의 상부플레이트(50) 및 하부플레이트(60)가 탈착이 가능하게 부착된다.
[도 3]에서 보는 바와 같이, 상부플레이트(50)와 하부플레이트(60)는 보론 나이트라이드(Boron Nitride) 재질로 이루어진다. 이 보론 나이트라이드(Boron Nitride)는 6방정 질화붕소 분말(h-BN)로서 흑연과 비슷한 6방정계 구조를 갖고 있어 화학적, 물리적 성질이 흑연(Graphite)과 비슷하여 백색흑연이라고도 불리운다.
상부플레이트(50)와 하부플레이트(60)의 재질로 사용되는 보론 나이트라이트는 성형체의 상태에서 열전도율이 크기 때문에 열 충격저항이 커서 약 1500℃의 급열, 급냉을 반복하여도 깨어지지 않는 내구성을 지닌다. 또한, 전기저항을 매우 크고, 산화물 세라믹스와 같은 고온에서 도전성을 나타내지 않기 때문에 전기절연재로서 탁월하다.
상부플레이트(50)와 하부플레이트(60)의 재질로 사용되는 보론 나이트라이트는 챔버바디부(10)와 챔버상판부(20) 및 챔버하판부(30)보다 그 강도를 강하게 하여 본 발명의 이온생성챔버의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.
상부플레이트(50)와 하부플레이트(60)의 재질로 사용되는 보론 나이트라이트는 통상의 금속 가공과 동일한 정도의 선반가공 등이 가능하므로 종래의 세라믹스 가공과 달리 복잡한 형상으로도 가공이 가능하다.
[도 3]에서 보는 바와 같이, 상부플레이트(50)와 하부플레이트(60)는 각각 2mm~4mm의 두께로 형성된다. 상부플레이트(50)와 하부플레이트(60)는 각각 그 두께를 2mm~4mm의 두께로 얇게 형성하는 경우에도 이온생성챔버 내에서 생성되는 이온빔의 부딪침에도 그 마모에 대한 내구성이 강하여 적은 양의 재료를 이용하여 본 발명에 따른 이온생성챔버의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
[도 3] 및 [도 5]에서 보는 바와 같이, 상부플레이트(50)는 챔버상판부(20)의 상면으로부터 관통되어 자유로이 출입되는 복수의 고정볼트(B)에 의해 일체로 결합된다. 상부플레이트(50)가 이온생성챔버 내의 이온빔에 의한 마모 및 빔개구부(51)가 마모되어 개구된 영역이 커지는 경우 고정볼트(B)를 풀어 상기 상부플레이트(50)를 교체한 후 다시 고정볼트(B)로 고정하게 된다.
[도 3] 및 [도 5]에서 보는 바와 같이, 빔개구부(51)는 그 개구된 너비가 빔개구부(21)보다 작게 형성된다. 이는 본 발명에 따른 이온생성챔버 내부로부터 생성된 이온빔이 챔버상판부(20)의 빔개구부(21) 및 상부플레이트(50)의 빔개구부(51)를 동시에 통하여 빔라인조립체로 이송되는 경우 챔버상판부(20)의 빔개구부(21)가 마모되기 전에 상부플레이트(50)의 빔개구부(51)가 먼저 마모되면 챔버상판부(20)는 그대로 사용하는 상태에서 상부플레이트(50)만을 간단하게 교체하기 위함이다.
하부플레이트(60)는 챔버하판부(30)의 상면에 안착되어 착탈이 가능한 볼트(미도시)에 의해 체결되는데, 상부플레이트(50)와 마찬가지로 이온생성챔버 내에서 생성된 이온빔에 의한 마모되는 경우 간단하게 교체할 수 있게 된다.
[도 3] 및 [도 5]에서 보는 바와 같이, 챔버상판부(20)는 하면에 이 챔버상판부(20)와 동심원상으로 원형의 돌출단턱부(22)가 형성되며, 이 돌출단턱부(22)의 내주벽에 상부플레이트(50)의 테두리가 맞물리게 부착되고, 돌출단턱부(22)의 주벽이 챔버바디부(10)의 내측 상부에 끼움결합된다.
챔버상판부(20)의 하면에 이 원형의 챔버상판부(20)와 동심원상으로 돌출단턱부(22)를 형성하여 챔버상판부(20)를 챔버바디부(10)에 체결하는 경우 챔버바디부(10)에 대한 챔버상판부(20)의 센터를 용이하게 가늠할 수 있으며, 이온생성챔버 내의 이온빔의 압력에 대해 챔버바디부(10)와 챔버상판부(20)의 연결부위를 견고하 게 함으로써 이온생성챔버 내에서 생성된 이온빔이 효과적으로 각각의 빔개구부(21,51)를 통해 빔라인조립체로 전달될 수 있게 된다.
[도 3] 및 [도 5]를 참조하여 본 발명에 따른 이온생성챔버의 결합과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.
첫째, 챔버하판부(30)에 하부플레이트(60)가 안착되고, 이 챔버하판부(30) 및 하부플레이트(60)를 관통하여 필라멘트(40)의 단부와 에노드(80)의 지지핀(82)이 삽입고정된다.(도 3의 도면부호 31,61은 각각 필라멘트의 단부가 삽입되는 필라멘트관통공을 나타내고, 도면부호 33,63은 각각 에노드가 삽입되는 에노드관통공을 나타내며, 도면부호 32,62는 각각 챔버바디부 내로 유입되는 도핑가스의 통로인 가스주입공을 나타낸다)
둘째, 챔버하판부(30)의 상면 테두리부에 상기 원통형의 챔버바디부(10)가 안착된다.
셋째, 챔버상판부(20)의 하면에 상부플레이트(50)가 고정볼트(B)에 의해 고정된다.
넷째, 챔버하판부(30)와 챔버바디부(10) 및 챔버상판부(20)가 결합된 상태에서 챔버상판부(20)의 테두리에 형성된 복수의 상부고정홈(20a)에 갈고리 형태로 이루어진 고정구(70)의 선단부가 끼워진 상태에서 상부고정홈(20a)에 대응되는 챔버하판부(30)의 하부고정홈(30a)에 고정구(70)가 상하방으로 끼워지며, 이 고정구(70)의 하단부는 본 발명의 이온생성챔버를 지지하는 몸체부(미도시)의 하단에 탈착이 가능하게 탄성결합된다.(도 3의 도면부호 23,52는 각각 고정볼트가 체결되는 볼트공을 나타내고, 도면부호 81은 에노드에 지지핀이 끼워지는 고정돌부를 나타낸다)
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이온생성챔버는 이온빔의 노출에 의해 마모가 심한 챔버상판부의 하면 및 챔버하판부의 상면에 교체가 용이한 상,하부 플레이트를 장착하여 챔버의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 유용한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이온생성챔버를 도시한 분리사시도,
도 2는 본 발명에 따른 이온생성챔버의 일부를 분해한 분리사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이온생성챔버의 분해하여 일부를 절개한 분리사시도,
도 4는 본 발명에 따른 이온생성챔버를 분해하여 각 구성요소의 단면을 도시한 분리단면도,
도 5는 본 발명에 따른 이온생성챔버를 도시한 결합단면도,
도 6은 본 발명에 따른 이온생성챔버의 일부를 절개하여 도시한 결합사시도,
도 7은 종래 이온생성챔버를 도시한 분해사시도,
도 8은 도 7에 도시된 챔버바디부를 도시한 확대사시도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 챔버바디부 20 : 챔버상판부 20a : 상부고정홈
21 : 빔개구부 22 : 돌출단턱부 23 : 볼트공
30 : 챔버하판부 30a : 하부고정홈 31 : 필라멘트관통공
32 : 가스주입공 33 : 에노드관통공 40 : 필라멘트
50 : 상부플레이트 51 : 빔개구부 52 : 볼트공
60 : 하부플레이트 61 : 필라멘트관통공 62 : 가스주입공
63 : 에노드관통공 70 : 고정구 80 : 에노드
81 : 고정돌부 82 : 지지핀 B : 고정볼트

Claims (6)

  1. 상하부가 개구된 원통형으로 이루어진 챔버바디부(10);
    상기 챔버바디부(10)의 상단에 탈착이 가능하게 결합되며 중앙부에 빔개구부(21)가 형성되고, 하면에 몸체와 동심원상으로 원형의 돌출단턱부(22)가 형성되며, 이 돌출단턱부(22)의 주벽이 상기 챔버바디부(10)의 내측 상부에 끼움결합되는 챔버상판부(20);
    상기 챔버바디부(10)의 하단에 탈착이 가능하게 결합되는 챔버하판부(30);
    상기 챔버바디부(10)의 내부공간에 위치하며, 상기 챔버바디부(10) 내로 인입되는 도핑가스 BF3,PH3와 반응하여 이온빔을 생성하기 위한 열전자를 방출하는 필라멘트(40);
    상기 챔버상판부(20)에 형성된 상기 빔개구부(21) 보다 너비가 작게 상기 빔개구부(21)에 대응하는 빔개구부(51)가 형성되며, 상기 돌출단턱부(22)의 내주벽에 몸체의 테두리가 맞물리게 부착된 상태로 상기 챔버상판부(20)의 하면에 탈착이 가능하게 적층결합되는 상부플레이트(50);
    상기 챔버하판부(30)의 상면에 탈착이 가능하게 적층결합되는 하부플레이트(60);
    를 포함하는 이온생성챔버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부플레이트(50)와 상기 하부플레이트(60)는 보론 나이트라이드 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온생성챔버.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부플레이트(50)와 하부플레이트(60)는 각각 2mm~4mm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 이온생성챔버.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부플레이트(50)는 상기 챔버상판부(20)의 상면으로부터 관통되어 자유로이 출입되는 복수의 고정볼트(B)에 의해 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이온생성챔버.
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