KR101738876B1

KR101738876B1 - Source head

Info

Publication number: KR101738876B1
Application number: KR1020150167409A
Authority: KR
Inventors: 노대섭
Original assignee: (주)거성
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-05-23
Anticipated expiration: 2035-11-27

Abstract

소스헤드가 개시된다. 본 발명의 소스헤드는, 반도체공정 중 웨이퍼에 불순물을 주입하기 위하여 사용되는 이온주입장치에 있어서, 열전자와 가스가 충돌하여 이온이 형성되는 공간을 이루는 아크챔버; 아크챔버 뒤쪽에 위치하고, 아크챔버가 고정결합되는 헤드본체; 원통 형태로 이루어져 아크챔버 및 헤드본체를 둘러싸는 하우징; 및 하우징의 후단과 분리 및 결합되고, 중앙에 헤드삽입홀이 구비되어 헤드본체가 삽입되며, 헤드본체에 고정결합되는 하우징플렌지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 하우징이 하우징플레이트와 분리결합 가능하게 이루어짐으로써 소스헤드로부터 하우징 부분만을 용이하게 분리할 수 있으며, 아울러 하우징의 결합 및 분리가 용이하게 이루어지고, 하우징 내부에 오염방지턱이 구비됨으로써 하우징 앞쪽에서 내부로 유입된 이온은 하우징 내측면을 타고 뒤쪽으로 이동하다가 상당 부분이 오염방지턱 상에서 응착되게 되며, 하우징 뒤쪽으로 이동하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 소스헤드를 제공할 수 있게 된다.The source head is started. The source head of the present invention is an ion implantation apparatus used for implanting impurities into a wafer during a semiconductor process, the ion implantation apparatus comprising: an arc chamber forming a space in which ions collide with a hot electron; A head body located behind the arc chamber and to which the arc chamber is fixedly coupled; A housing having a cylindrical shape and surrounding the arc chamber and the head body; And a housing flange separated from and coupled to a rear end of the housing and having a head insertion hole at a center thereof, into which the head body is inserted, and which is fixedly coupled to the head body. According to the present invention, since the housing is detachably coupled to the housing plate, only the housing part can be easily separated from the source head, the housing can be easily coupled and separated, and the contamination- It is possible to provide a source head capable of effectively blocking the movement of the ions to the rear side of the housing.

Description

Source Head {SOURCE HEAD}

본 발명은 소스헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반도체공정 중 웨이퍼에 불순물을 주입하기 위하여 사용되는 이온주입설비를 이루는 소스헤드에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a source head, and more particularly, to a source head constituting an ion implantation facility used for implanting impurities into a wafer during semiconductor processing.

이온주입법(ion implantation)은 불순물반도체를 만드는 방법의 하나로서, 이온 불순물을 가속하여 이온빔을 형성하고, 이를 반도체의 기판에 주입되도록 하는 것이다.BACKGROUND ART [0002] Ion implantation is one of methods for producing an impurity semiconductor, in which ion impurities are accelerated to form an ion beam, which is injected into a substrate of a semiconductor.

이온주입공정에서는 웨이퍼에 주입되는 이온화된 불순물을 형성하기 위한 장치로서 이온소스헤드(Ion source head)가 사용되며, 이온소스헤드에서 이온발생부는, 내부에서 이온이 발생되도록 이루어지는 반응챔버, 열전자를 방출하는 필라멘트, 필라멘트에서 방출된 열전자를 반사시키는 리펠러 등을 포함하여 이루어진다.In the ion implantation process, an ion source head is used as an apparatus for forming ionized impurities implanted into the wafer. In the ion source head, the ion generator includes a reaction chamber for generating ions therein, A filament for reflecting the thermoelectrons emitted from the filament, and a repeller for reflecting the thermoelectrically emitted from the filament.

이러한 이온소스헤드 및 이온발생부와 관련하여, 한국등록특허 제10-1149826호는 "반도체 제조장비의 소스 헤드"를 개시하며, 구체적으로 내부에 공간을 가지는 수직의 관 부재로 이루어진 헤드 본체와, 헤드 본체의 상부에 지지되며 내부에서 서로 마주보며 위치되는 필라멘트와 리펠러를 가지는 아크 챔버와, 아크 챔버의 하단과 헤드 본체의 상단 사이에 위치되는 동시에 필라멘트측과 리펠러측에 각각 배속되는 필라멘트 인슐레이터 및 리펠러 인슐레이터에 의해 각각 지지되면서 필라멘트와 리펠러를 잡아주는 필라멘트 클램프 및 리펠러 클램프와, 헤드 본체의 내부 공간을 따라 수직으로 배치되며 그 상단부는 클램프측과 접속되어 있는 접속핀에 연결되는 제1피드스루 및 제2피드스루와, 헤드 본체의 내부 공간을 따라 수직으로 배치되며 그 상단부는 아크 챔버의 내부에 연통되는 가스공급관 등을 포함하도록 이루어지며, 이에 의할 때, 소스 헤드의 구성부품을 감소시키고 전체적인 구조의 단순화 비용을 절감할 수 있음을 기재하고 있다.Korean Patent No. 10-1149826 discloses a " source head of semiconductor manufacturing equipment "in connection with such an ion source head and ion generating portion, and specifically, a head body made of a vertical tube member having a space therein, An arc chamber which is supported on an upper portion of the head main body and has a filament and a repeller opposed to each other in the inside of the head main body and a filament insulator which is positioned between the lower end of the arc chamber and the upper end of the head main body and is attached to the filament side and the re- A filament clamp and a repeller clamp which are respectively supported by the insulator and the filer insulator and which hold the filament and the refeller; and an upper end portion of the filament and the refeller clamp which are connected to the connecting pin connected to the clamp side, 1 feedthroughs and a second feedthrough; and a second feedthrough disposed vertically along the inner space of the head body, A gas supply pipe or the like communicating with the inside of the arc chamber, thereby reducing the number of components of the source head and reducing the overall cost of simplification of the structure.

한편, 이온주입공정에서는, 전위차를 이용하여 이온발생부에서 발생된 이온을 추출하는 매니퓰레이터(Manipulator)가 사용되며, 이와 관련된 선행문헌으로서 한국공개특허 제10-2000-0015115호, 한국공개특허 제10-2004-0042918호 및 한국등록특허 제10-0997680호 등이 있다.On the other hand, in the ion implantation process, a manipulator for extracting ions generated in the ion generating portion by using a potential difference is used. As related prior arts, Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2000-0015115, -2004-0042918 and Korean Patent No. 10-0997680.

매니퓰레이터는 소스헤드 앞쪽(이온발생부가 형성되는 쪽)에서 일정 간격을 유지하며 별도로 조립되어 있으며, 2개의 이온통과부(슬롯 형태)를 구비하면서 이온발생부로부터의 이온이 각 이온통과부를 통하여 통과할 수 있도록 상하방향으로 이동을 하도록 이루어진다.The manipulator is installed separately at a predetermined distance from the front of the source head (on which the ion generating portion is formed), and has two ion passing portions (slot shapes), while ions from the ion generating portion pass through the respective ion passing portions So as to move in the vertical direction.

소스헤드를 포함한 종래의 이온주입설비는 다음과 같은 문제점이 있으며, 본 발명은 이러한 문제점을 해소하고자 한다.Conventional ion implantation apparatuses including a source head have the following problems, and the present invention attempts to solve such a problem.

우선, 소스헤드는 조립된 개별부품의 숫자가 많을 뿐 아니라 구조가 복잡하여 조립 및 분해에 많은 시간이 소요되며, 특히 소스헤드의 무게가 무거워 이를 더욱 곤란하게 하고, 최소 설치형태(정렬상태)가 변형될 수 있다.First of all, the source head has a large number of individual assembled parts, and the structure is complicated, so it takes a long time to assemble and disassemble. Particularly, since the weight of the source head is heavy, It can be deformed.

그리고 매니퓰레이터는 소스헤드와 개별적으로 형성되어 별도의 조립체로 되어 있는데, 매니퓰레이터의 설치 및 연결을 위한 다수의 부품이 사용되게 되어 역시 중량체를 이루며, 또한 2개의 이온통과부를 구비함으로써 중량이 증가할 뿐 아니라 장착공간이 협소하여 탈부착에 어려움이 있게 된다.The manipulator is formed separately from the source head to form a separate assembly. Since a number of parts for mounting and connecting the manipulator are used, the manipulator also becomes a weight body. In addition, the weight of the manipulator is increased by providing two ion- However, the mounting space is narrow and it becomes difficult to attach and detach.

특히, 이온발생부로부터의 이온빔이 매니퓰레이터의 이온통과부를 정확히 통과할 수 있도록 매니퓰레이터의 정렬이 필요하게 되는데, 정렬을 위한 구성이 증가될 뿐 아니라 2개의 이온통과부를 교대로 통과하도록 제어 및 정렬하여야 하므로 구조가 매우 복잡한 장치를 이루게 된다.In particular, it is necessary to align the manipulator so that the ion beam from the ion generating part can pass through the ion passing portion of the manipulator precisely because the arrangement for alignment is increased and the two ion passing portions are alternately controlled and aligned The structure becomes a very complicated device.

(0001) 대한민국등록특허 제10-1149826호(등록일: 2012.05.18)(0001) Korea Patent No. 10-1149826 (Registered on May 18, 2012) (0002) 대한민국등록특허 제10-0997680호(등록일: 2010.11.25)(0002) Korean Patent No. 10-0997680 (Registered on November 25, 2010)

본 발명의 목적은, 하우징의 사용에 따른 마모를 고려하여 하우징의 교체가 용이하게 이루어질 수 있고, 또한 이온에 의한 소스헤드의 오염을 방지하거나 완화할 수 있는 소스헤드를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a source head capable of easily replacing the housing in consideration of wear caused by use of the housing and capable of preventing or mitigating contamination of the source head by ions.

상기 목적은, 반도체공정 중 웨이퍼에 불순물을 주입하기 위하여 사용되는 이온주입장치에 있어서, 열전자와 가스가 충돌하여 이온이 형성되는 공간을 이루는 아크챔버; 상기 아크챔버 뒤쪽에 위치하고, 상기 아크챔버가 고정결합되는 헤드본체; 원통 형태로 이루어져 상기 아크챔버 및 헤드본체를 둘러싸는 하우징; 및 상기 하우징의 후단과 분리 및 결합되고, 중앙에 헤드삽입홀이 구비되어 상기 헤드본체가 삽입되며, 상기 헤드본체에 고정결합되는 하우징플렌지를 포함하는 것을 특징으로 하는 소스헤드에 의해 달성된다.An object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus for implanting impurities into a wafer during a semiconductor process, the ion implantation apparatus comprising: an arc chamber forming a space in which ions collide with a hot electron; A head body located behind the arc chamber and to which the arc chamber is fixedly coupled; A housing having a cylindrical shape and surrounding the arc chamber and the head body; And a housing flange separated from and coupled to a rear end of the housing and having a head insertion hole at a center thereof, the head body being inserted, and the housing flange fixedly coupled to the head body.

그리고 본 발명에 다른 소스헤드는, 상기 하우징플렌지에는, 상기 헤드삽입홀의 앞쪽에서 상기 하우징의 후단 외경에 상응하는 내경을 갖는 하우징안착부가 구비되고, 상기 하우징플렌지에 분리 및 결합 가능하게 이루어져, 상기 하우징안착부에 상기 하우징의 후단이 안착된 상태에서 상기 하우징을 고정시키는 고정절편을 포함하여 이루어질 수 있다.The source head according to the present invention is characterized in that the housing flange is provided with a housing seating portion having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the rear end of the housing in front of the head insertion hole and being separable and engageable with the housing flange, And a stationary piece for fixing the housing in a state where a rear end of the housing is seated in the seating part.

또한 상기 헤드본체는, 후단에서 직경이 확장되는 형태로 이루어지는 베이스플레이트를 포함하고, 상기 하우징플렌지에는, 상기 헤드삽입홀의 뒤쪽에서 상기 베이스플레이트의 외경에 상응하는 내경을 갖는 베이스안착부가 구비되고, 상기 베이스플레이트가 상기 베이스안착부에 안착된 상태에서 상기 베이스플레이트를 고정시키는 클램핑조립체를 포함하여 이루어질 수 있다.The base flange has a base seating portion having an inner diameter corresponding to an outer diameter of the base plate at a rear side of the head insertion hole, And a clamping assembly for fixing the base plate in a state where the base plate is seated on the base seating part.

이때, 상기 클램핑조립체는, 상기 하우징플렌지의 배면에 고정결합되며 전후방향으로 길게 이루어지는 베이스핀; 상기 베이스핀에 결합되어 전후방향으로 왕복이동하는 슬라이더; 상기 베이스핀을 상대로 상기 슬라이더를 뒤쪽으로 탄력지지하는 베이스스프링; 및 상기 슬라이더에 고정되어 상기 슬라이더와 함께 이동하고, 상기 헤드삽입홀 쪽을 향하여 돌출되며, 일측 단부가 상기 베이스플레이트 배면에 밀착되는 핑거부를 포함하여 이루어질 수 있다.At this time, the clamping assembly includes: a base pin fixedly coupled to a back surface of the housing flange and extending in the front-rear direction; A slider coupled to the base pin and reciprocating in a forward and backward direction; A base spring for elastically supporting the slider backward against the base pin; And a finger portion which is fixed to the slider and moves together with the slider, protrudes toward the head insertion hole, and one end of the finger portion is in close contact with the back surface of the base plate.

또한 본 발명에 따른 소스헤드에서, 상기 하우징의 내주면에는 내측방향으로 돌출형성되되, 원주방향 전체에서 일정한 높이로 돌출되는 오염방지턱이 구비될 수 있다.In addition, in the source head according to the present invention, the inner circumferential surface of the housing may be provided with a contamination prevention protrusion protruding inwardly and protruding at a constant height in the entire circumferential direction.

여기서 상기 헤드본체는, 후단에서 직경이 확장되는 형태로 이루어지는 베이스플레이트; 및 상기 아크챔버와 상기 베이스플레이트 사이에 위치하고, 직경이 확장되는 형태로 이루어지는 오염방지플레이트를 포함하고, 상기 오염방지턱이 이루는 내경은, 상기 오염방지플레이트의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.Wherein the head body includes: a base plate having a diameter expanded at a rear end; And a contamination prevention plate disposed between the arc chamber and the base plate and having a diameter enlarged. The inner diameter of the contamination prevention chuck may be smaller than the diameter of the contamination prevention plate.

아울러 상기 오염방지플레이트는 상기 오염방지턱보다 뒤쪽에 위치하도록 이루어질 수 있다.In addition, the contamination prevention plate may be located behind the pollution prevention lip.

본 발명에 의하면, 하우징이 하우징플레이트와 분리결합 가능하게 이루어짐으로써 소스헤드로부터 하우징 부분만을 용이하게 분리할 수 있으며, 아울러 하우징의 결합 및 분리가 용이하게 이루어지고, 하우징 내부에 오염방지턱이 구비됨으로써 하우징 앞쪽에서 내부로 유입된 이온은 하우징 내측면을 타고 뒤쪽으로 이동하다가 상당 부분이 오염방지턱 상에서 응착되게 되며, 하우징 뒤쪽으로 이동하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 소스헤드를 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, since the housing is detachably coupled to the housing plate, only the housing part can be easily separated from the source head, the housing can be easily coupled and separated, and the contamination- It is possible to provide a source head capable of effectively blocking the movement of the ions to the rear side of the housing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스헤드를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 소스헤드를 도시한 분해사시도,
도 3은 도 1에 도시된 소스헤드에서 하우징 부분만을 단면 표시한 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 소스헤드에서 하우징 및 하우징플렌지를 배제하여 도시한 분해사시도,
도 5는 도 4에 도시된 소스헤드의 일부 구성을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 소스헤드에서 이온발생부의 각 구성을 설명하는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 어퍼처를 도시한 분해사시도,
도 8은 도 1에 도시된 소스헤드를 도시한 배면사시도이다.1 is a perspective view showing a source head according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the source head shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a side view showing only the housing portion in the source head shown in FIG. 1,
4 is an exploded perspective view of the source head according to the present invention, excluding the housing and the housing flange,
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a partial structure of the source head shown in FIG. 4,
6 is a view for explaining each configuration of the ion generating section in the source head according to the present invention,
7 is an exploded perspective view showing an aperture according to the present invention,
8 is a rear perspective view showing the source head shown in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스헤드(1)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 소스헤드(1)를 도시한 분해사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 소스헤드(1)에서 하우징(600) 부분만을 단면 표시한 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소스헤드(1)에서 하우징(600) 및 하우징플렌지(700)를 배제하여 도시한 분해사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 소스헤드(1)의 일부 구성을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소스헤드(1)에서 이온발생부(100)의 각 구성을 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 어퍼처(111)를 도시한 분해사시도이며, 도 8은 도 1에 도시된 소스헤드(1)를 도시한 배면사시도이다.1 is a perspective view showing a source head 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a source head 1 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross- 4 is a disassembled perspective view of the source head 1 according to the present invention, excluding the housing 600 and the housing flange 700, and FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a part of the configuration of the source head 1 shown in FIG. 4, FIG. 6 is a view for explaining each configuration of the ion generating section 100 in the source head 1 according to the present invention, FIG. 7 is an exploded perspective view showing the aperture 111 according to the present invention, and FIG. 8 is a rear perspective view showing the source head 1 shown in FIG.

본 발명에 따른 소스헤드(1)는, 웨이퍼에 주입되는 이온화된 불순물을 형성하기 위한 장치로서, 아크챔버(110), 헤드본체(200), 매니퓰레이터(300) 및 고정바조립체(400)를 포함하여 이루어진다.The source head 1 according to the present invention includes an arc chamber 110, a head body 200, a manipulator 300, and a fixed bar assembly 400, which are devices for forming ionized impurities injected into a wafer .

아크챔버(110) 내부에서 발생된 이온은 매니퓰레이터(300) 쪽으로 이동하며, 이처럼 이온빔의 전체적인 흐름은 아크챔버(110) 쪽에서 매니퓰레이터(300) 쪽으로 이동하면서 이루어진다.The ions generated inside the arc chamber 110 move toward the manipulator 300 and thus the overall flow of the ion beam is performed while moving toward the manipulator 300 from the arc chamber 110 side.

이에 따라 본 발명에 따른 소스헤드(1)에 대한 설명에 있어서는, 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 매니퓰레이터(300) 쪽을 상대적으로 앞쪽으로 정하고, 헤드본체(200) 쪽을 상대적으로 뒤쪽으로 정하여 설명하도록 한다.Accordingly, in the explanation of the source head 1 according to the present invention, the manipulator 300 side is set to be relatively forward while the head body 200 side is set to be relatively backward, .

아크챔버(110)는 열전자와 가스가 충돌하여 이온이 형성되는 공간을 이루는 부분이며, 이온발생부(100)를 구성한다.The arc chamber 110 is a part forming a space in which a hot electron collides with a gas to form ions, and constitutes the ion generating part 100.

이온발생부(100)는, 아크챔버(110) 이외에, 필라멘트(120), 리펠러(130) 및 캐소드(140)를 더 포함하여 이루어진다.(도 6 참조)The ion generating part 100 further includes a filament 120, a repeller 130, and a cathode 140 in addition to the arc chamber 110. (See FIG. 6)

아크챔버(110)의 어느 일측에 필라멘트(120) 및 캐소드(140)가 형성되고, 반대쪽에 리펠러(130)가 형성된다.The filament 120 and the cathode 140 are formed on one side of the arc chamber 110 and the repeller 130 is formed on the opposite side.

아크챔버(110)에는 가스(예컨대, BF₃)가 주입되는 구멍이 형성되고, 아울러 아크챔버(110) 내부에서 형성된 이온이 배출되는 구멍이 형성된다.The arc chamber 110 is formed with a hole through which gas (for example, BF ₃ ) is injected, and a hole through which ions formed in the arc chamber 110 are discharged.

필라멘트(120)는 공급되는 전기에너지에 의하여 가열되면서 열전자를 방출하고, 아크챔버(110) 내부로 공급되는 가스와 열전자가 충돌하여 반응하면서 아크챔버(110) 내부에 이온이 형성된다.The filament 120 is heated by the supplied electric energy to release the thermoelectrons. The gas supplied to the inside of the arc chamber 110 and the hot electrons collide with each other and react with each other to form ions in the arc chamber 110.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서, 필라멘트(120)는 클램핑바(150)에 고정결합된다.In the source head 1 according to the present invention, the filament 120 is fixedly coupled to the clamping bar 150.

그리고 클램핑바(150) 상에 필라멘트(120)가 안정적으로 고정될 수 있도록 고정스크류(160) 및 고정너트(170)가 구비된다.A fixing screw 160 and a fixing nut 170 are provided on the clamping bar 150 so that the filament 120 can be stably fixed.

고정스크류(160)는 클램핑바(150)를 관통하는 형태로 클램핑바(150)와 결합되며, 이러한 상태에서 고정너트(170)가 고정스크류(160)의 단부에 체결됨으로써 클램핑바(150) 상에 고정스크류(160) 및 고정너트(170)의 고정이 이루어진다.The fixing screw 160 is coupled with the clamping bar 150 through the clamping bar 150. In this state, the fixing nut 170 is fastened to the end of the fixing screw 160, The fixing screw 160 and the fixing nut 170 are fixed.

다만, 클램핑바(150) 상에 고정스크류(160)가 완전히 결합되기 이전에 필라멘트(120)의 단부가 클램핑바(150) 및 고정스크류(160)를 관통하며, 이러한 상태에서 고정너트(170)가 고정스크류(160)와 체결되게 된다.The end of the filament 120 passes through the clamping bar 150 and the fixing screw 160 before the fixing screw 160 is completely engaged on the clamping bar 150. In this state, The fastening screw 160 is fastened.

좀더 구체적으로 설명하면, 클램핑바(150)에는 제1 삽입공(151)이 형성되고 고정스크류(160)에는 제2 삽입공(161)이 형성되며, 고정스크류(160)가 클램핑바(150)에 체결된 상태에서 필라멘트(120)의 단부가 제1 삽입공(151) 및 제2 삽입공(161)에 삽입된 후 고정너트(170)가 고정스크류(160)에 체결됨으로써 클램핑바(150) 상에 필라멘트(120)의 결합이 완료된다.A first insertion hole 151 is formed in the clamping bar 150 and a second insertion hole 161 is formed in the fixing screw 160. When the fixing screw 160 is inserted into the clamping bar 150, The end of the filament 120 is inserted into the first insertion hole 151 and the second insertion hole 161 and then the fixing nut 170 is fastened to the fixing screw 160, The coupling of the filament 120 is completed.

종래 이온발생부를 이루는 필라멘트(120)의 결합은 장력(tension)을 이용하는 방식이 주로 사용되었는데, 이 경우 열에 의한 변형이 발생될 수 있으므로 필라멘트(120)의 불안정한 지지가 이루어지는 등 문제점이 있었으며, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 클램핑바(150), 고정스크류(160) 및 고정너트(170)에 의해 이루어짐으로써 필라멘트(120)의 안정적인 지지가 이루어질 수 있다.Conventionally, a method of using the tension is used for coupling the filament 120 constituting the conventional ion generating part. In this case, since the filament 120 may be deformed due to heat, there is a problem that the filament 120 is unstably supported. The clamping bar 150, the fixing screw 160, and the fixing nut 170 as described above, so that the filament 120 can be stably supported.

한편, 고정너트(170)는, 사용온도 및 풀림성을 고려하여 세라믹절연체 또는 흑연으로 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, the fixing nut 170 is preferably made of a ceramic insulator or graphite in consideration of operating temperature and releasability.

캐소드(140)는 필라멘트(120)를 둘러싸는 형태로 이루어지고 아크챔버(110) 내부를 향하여 노출된다.The cathode 140 surrounds the filament 120 and is exposed toward the interior of the arc chamber 110.

리펠러(130)는 필라멘트(120)에 의하여 방출되는 열전자를 반사시키도록 이루어지며, 리펠러(130)에는 다수의 오목홈(131)이 형성될 수 있다.The repeller 130 is configured to reflect the thermoelectrons emitted by the filament 120, and a plurality of concave grooves 131 may be formed in the repeller 130.

이때, 오목홈(131)은 격자 형태로 이루어질 수 있다.At this time, the concave groove 131 may be formed in a lattice shape.

리펠러(130)에 오목홈(131)이 형성됨으로써 리펠러(130)의 표면적이 증가하게 된다.The surface area of the repeller 130 is increased by forming the concave groove 131 in the repeller 130.

이온발생부(100)의 사용에 따라 리펠러(130) 표면에 생성 화합물(예컨대, WF_n 분자)이 증착되는 경우, 이러한 화합물 분자는 리펠러(130)의 오목홈(131)을 메우게 되므로, 화합물의 응집력을 약화시켜 성막(화합물 증착에 의해 형성되는 막)의 크기 증가를 최소화할 수 있게 된다.When a compound (for example, WF _n molecules) is deposited on the surface of the repeller 130 according to the use of the ion generating part 100, the compound molecules fill the concave groove 131 of the repeller 130 , The cohesive force of the compound is weakened to minimize the increase in the size of the film (film formed by compound deposition).

또한, 이온발생부(100)의 사용에 따라 화합물 막이 리펠러(130)에 형성되더라도 그 두께 및 크기 증가를 완화(오목홈(131)이 형성되지 않는 경우와 비교하여 오목홈(131)이 형성되는 경우 화합물 막의 두께 증가를 완화할 수 있음)할 수 있게 되며, 이에 따라 이온발생부(100)의 사용시간을 증가시킬 수 있게 된다.(막의 형성은 그 자체로 아크챔버(110) 내부의 단락(short)를 일으킬 수 있으며, 리펠러(130) 표면에서 막의 일부가 떨어져 나가는 경우 단락 위험성이 증가됨)Even if the compound film is formed on the repeller 130 according to the use of the ion generating part 100, the increase in thickness and size thereof can be alleviated (the concave groove 131 is formed as compared with the case where the concave groove 131 is not formed) It is possible to increase the use time of the ion generating part 100. (The formation of the film itself can be carried out in a short time inside the arc chamber 110, and a risk of short circuit is increased if a part of the membrane falls off the surface of the repeller 130)

또한, 오목홈(131)이 형성된 리펠러(130) 상에 화합물 막이 증착되는 경우, 오목홈(131) 부분에서 화합물 막이 보다 강하게 결합되게 되므로, 화합물 막에서 일부 조각이 리펠러(130)에서 박리되는 것을 방지할 수 있으며, 이온발생부(100)의 사용 중 이러한 조각에 의한 단락현상 발생을 방지할 수 있게 된다.In addition, when the compound film is deposited on the repeller 130 having the concave groove 131, the compound film is more strongly bonded at the concave groove 131, so that some pieces of the compound film are peeled off from the repeller 130 And it is possible to prevent occurrence of a short circuit due to such fragments during use of the ion generating part 100.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서는 아크챔버(110) 내측면에도, 상술한 오목홈(131)과 같은 형태의 오목홈(113이 형성될 수 있으며, 이에 따라 단락 위험성을 방지할 수 있게 된다.In the source head 1 according to the present invention, concave grooves 113 in the same shape as the concave groove 131 described above can be formed on the inner side of the arc chamber 110, .

한편 아크챔버(110)에는 어퍼처(111)가 구비되며, 어퍼처(111)는 이온이 빠져나가는 쪽 벽면(앞쪽 벽면)을 이룬다. 즉, 아크챔버(110)에서 이온이 배출되는 슬릿(112) 쪽의 벽면이 어퍼처(111)에 해당된다.(도 6 및 도 7 참조)On the other hand, the arc chamber 110 is provided with an aperture 111, and the aperture 111 forms a wall surface (front wall surface) through which the ions escape. That is, the wall surface of the slit 112 side where the ions are discharged from the arc chamber 110 corresponds to the aperture 111 (see FIGS. 6 and 7).

어퍼처(111)는 아크챔버(110)의 다른 부분과 분리되어 조립되며, 특히 본 발명에 따른 소스헤드(1)에서 어퍼처(111)는 라이너부(111d), 바디부(111b) 및 슬릿부(111c)로 구분되고, 이들 각 부분이 조립되어 어퍼처(111)를 이룬다.Particularly in the source head 1 according to the present invention, the aperture 111 includes a liner portion 111d, a body portion 111b and a slit 111b. And each portion is assembled to form an aperture 111. The aperture 111c is an aperture 111c.

라이너부(111d)는 어퍼처(111)의 내측면(아크챔버(110) 내부를 향하는 면)을 이루고, 바디부(111b)는 어퍼처(111)의 외측면(아크챔버(110) 외측면)을 이룬다. 라이너부(111d)와 바디부(111b)는 서로 다른 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The liner portion 111d constitutes the inner surface of the aperture 111 and the body portion 111b forms the outer surface of the aperture 111 (the outer surface of the arc chamber 110) ). The liner portion 111d and the body portion 111b are preferably made of different materials.

라이너부(111d)는 편평한 판 형태로 형성되고, 바디부(111b)에서 라이너부(111d)가 결합되는 쪽 면은 라이너부(111d)와 밀착되도록 편평한 판 형태로 형성된다.The liner portion 111d is formed in the form of a flat plate and the side to which the liner portion 111d is coupled in the body portion 111b is formed in a flat plate shape so as to be in close contact with the liner portion 111d.

슬릿부(111c)는 아크챔버(110)의 슬릿(112)을 이루는 부분이며, 슬릿부(111c)는 바디부(111b) 중앙에 개재되는 형태로 바디부(111b)와 결합되고, 이러한 상태에서 라이너부(111d)가 바디부(111b)에 결합되면서 어퍼처(111)의 조립이 이루어진다.The slit portion 111c is a portion constituting the slit 112 of the arc chamber 110. The slit portion 111c is engaged with the body portion 111b in such a manner as to be interposed in the center of the body portion 111b, The liner portion 111d is coupled to the body portion 111b, and the aperture 111 is assembled.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서 라이너부(111d)(또는 라이너부(111d) 및 슬릿부(111c))는 소결금속으로 이루어질 수 있고, 특히 텅스텐으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 고온이 발생하는 아크챔버(110)에서 어퍼처(111)의 내구성을 확보할 수 있다.The liner portion 111d (or the liner portion 111d and the slit portion 111c) in the source head 1 according to the present invention may be made of a sintered metal and may be made of tungsten in particular, The durability of the aperture 111 in the arc chamber 110 can be ensured.

한편 어퍼처(111)의 바디부(111b)는 흑연으로 이루어질 수 있는데, 어퍼처(111)가 이와 같이 이루어짐으로써 전체 어퍼처(111)의 무게를 줄이면서도 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, the body portion 111b of the aperture 111 can be made of graphite. By making the aperture 111 in this way, the weight of the entire aperture 111 can be reduced and durability can be improved.

헤드본체(200)는 아크챔버(110) 뒤쪽에 위치하고, 헤드본체(200) 상에 아크챔버(110)가 고정결합된다.The head body 200 is positioned behind the arc chamber 110 and the arc chamber 110 is fixedly coupled to the head body 200.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서, 헤드본체(200)는 중앙몸체(210), 베이스플레이트(220) 및 제1 플레이트(230)를 포함하여 이루어지고, 또한 오염방지플레이트(240)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In the source head 1 according to the present invention, the head body 200 comprises a central body 210, a base plate 220 and a first plate 230, .

중앙몸체(210)는, 대체로 전후방향을 따라 긴 원기둥 형태로 이루어진다.The central body 210 is generally formed in a long cylindrical shape along the longitudinal direction.

중앙몸체(210)의 내부에는 가스라인(250) 및 쿨링라인(260)이 형성된다.(도 5 참조)A gas line 250 and a cooling line 260 are formed in the central body 210 (see FIG. 5)

가스라인(250)은 중앙몸체(210)를 전후방향으로 관통하는 관 형태로 이루어지고, 이러한 가스라인(250)을 통하여 아크챔버(110) 내부에 가스를 주입하게 된다.The gas line 250 has a tubular shape passing through the central body 210 in the longitudinal direction and injects gas into the arc chamber 110 through the gas line 250.

쿨링라인(260)은 중앙몸체(210)의 전후방향을 따라 긴 관 형태로 이루어지며, 특히 쿨링라인(260)은 이중관 형태로 이루어지고, 서로 이격된 내측관(261) 및 외측관(262)을 포함하여 이루어진다.The cooling line 260 is formed in the shape of a long tube along the longitudinal direction of the central body 210. The cooling line 260 is in the form of a double tube and has an inner tube 261 and an outer tube 262 spaced apart from each other, .

이에 따라, 예컨대, 소스헤드(1)의 냉각을 위해 쿨링라인(260)으로 주입된 냉각수는 외측관(262)을 통하여 중앙몸체(210)의 앞쪽으로 이동하며, 중앙몸체(210)를 거친 냉각수는 내측관(261)을 통하여 중앙몸체(210)의 뒤쪽으로 회수되도록 이루어질 수 있으며, 냉각수의 유입 및 배출이 하나의 라인을 통하여 이루어질 수 있다.The cooling water injected into the cooling line 260 for cooling the source head 1 is moved to the front side of the central body 210 through the outer tube 262, May be made to be returned to the rear of the central body 210 through the inner tube 261, and the cooling water may be introduced and discharged through one line.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서는 이처럼 쿨링라인(260)을 중앙몸체(210) 내부에 구비되도록 하면서 아울러 이중관 형태로 이루어지도록 하여 구조를 단순화하면서 효과적인 냉각이 이루어지는 소스헤드(1)를 제공할 수 있다.In the source head 1 according to the present invention, the source head 1 is provided in which the cooling line 260 is provided inside the central body 210 while being formed in a double pipe shape, thereby simplifying the structure and effectively cooling the source head 1 .

베이스플레이트(220)는 소스헤드(1)의 후단을 이루며 중앙몸체(210) 뒤쪽에서 직경이 확장되는 형태로 이루어지고 중앙몸체(210)와 일체로 이루어질 수 있다. The base plate 220 forms a rear end of the source head 1 and has a diameter expanded from the rear of the central body 210 and can be integrated with the central body 210.

베이스플레이트(220)는 전체적으로 편평한 원판 형태로 이루어지고, 베이스플레이트(220)의 중앙에서 중앙몸체(210)가 앞쪽으로 돌출되는 형태를 이룬다. 즉, 베이스플레이트(220)의 중앙과 중앙몸체(210)의 중앙이 동일선상에서 이루어진다.The base plate 220 is formed in a generally flat disc shape, and the center body 210 protrudes forward from the center of the base plate 220. That is, the center of the base plate 220 and the center of the central body 210 are formed on the same line.

베이스플레이트(220) 상에는 챔버전원공급라인(270)의 고정부(271)가 장착되고, 아울러 제1 피드스루(280) 및 제2 피드스루(290)가 장착된다.The fixed portion 271 of the chamber power supply line 270 is mounted on the base plate 220 and the first and second feedthroughs 280 and 290 are mounted.

챔버전원공급라인(270)은, 아크챔버(110) 쪽으로 전원을 공급하는 라인이며, 리펠러(130)에 전원을 공급하는 도체 및 필라멘트(120)에 전원을 공급하는 도체가 이에 포함된다. 그리고 이러한 챔버전원공급라인(270)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 전후 방향으로 긴 막대 형태로 이루어지는 피드스루(272)를 포함하여 이루어질 수 있고, 이러한 피드스루(272)는 도체로 이루어지며 베이스플레이트(220)와 전기적으로 이격된다.The chamber power supply line 270 is a line for supplying power to the arc chamber 110 and includes a conductor for supplying power to the repeller 130 and a conductor for supplying power to the filament 120. This chamber power supply line 270 may include a feed-through 272 in the form of a long rod in the anteroposterior direction, as shown in Fig. 5, and the feed-through 272 is made of a conductor And is electrically separated from the base plate 220.

그리고 베이스플레이트(220)와 챔버전원공급라인(270)(피드스루(272))이 전기적으로 서로 절연되도록 하면서 베이스플레이트(220) 상에 챔버전원공급라인(270)(피드스루(272))의 안정된 고정을 위하여 고정부(271)가 구비되며, 고정부(271)는 절연체로 이루어져 베이스플레이트(220)에 직접 체결된다.And the chamber power supply line 270 (the feedthrough 272) on the base plate 220 while the base plate 220 and the chamber power supply line 270 (the feedthrough 272) are electrically insulated from each other. The fixing portion 271 is provided for stable fixing and the fixing portion 271 is made of an insulator and is directly fastened to the base plate 220.

제1 피드스루(280)는 매니퓰레이터(300)의 센싱라인(330)에 연결되어 베이스플레이트(220)에 장착된다. 여기서 센싱라인(330)은, 이온발생부(100)로부터 매니퓰레이터(300)로 유입되는 이온빔의 양을 감지하고 또한 매니퓰레이터(300)의 정렬여부를 감지하기 위하여 구비되는 수단이며, 제1 피드스루(280)와 매니퓰레이터(300)를 전기적으로 연결한다.The first feedthrough 280 is connected to the sensing line 330 of the manipulator 300 and mounted on the base plate 220. The sensing line 330 is provided to detect the amount of the ion beam flowing into the manipulator 300 from the ion generator 100 and detect whether the manipulator 300 is aligned or not. 280 and the manipulator 300 are electrically connected to each other.

제1 피드스루(280)는, 도체로 이루어지는 제1 통전핀(281), 절연체로 이루어져 제1 통전핀(281)의 뒤쪽을 둘러싸고 베이스플레이트(220)에 고정결합되는 제1 후방절연체(282), 절연체로 이루어져 제1 통전핀(281)의 앞쪽을 둘러싸고 제1 후방절연체(282)와 이격되는 제1 전방절연체(283)를 포함하여 이루어질 수 있다.The first feedthrough 280 includes a first energizing pin 281 made of a conductor, a first rear insulator 282 formed of an insulator and surrounding the back of the first energizing pin 281 and fixedly coupled to the base plate 220, And a first front insulator 283 made of an insulator and surrounding the front side of the first energizing pin 281 and spaced apart from the first back insulator 282.

제1 통전핀(281)의 전단은 제1 전방절연체(283) 앞쪽으로 돌출되어 센싱라인(330)과 결합된다.The front end of the first energizing pin 281 protrudes toward the front of the first front insulator 283 and is coupled to the sensing line 330.

제2 피드스루(290)는 매니퓰레이터(300)의 전류라인(340)에 연결되어 베이스플레이트(220)에 장착된다. 여기서 전류라인(340)은, 매니퓰레이터(300)에 전류를 공급하기 위하여 구비되는 수단이며, 제2 피드스루(290)와 매니퓰레이터(300)를 전기적으로 연결한다.The second feedthrough 290 is connected to the current line 340 of the manipulator 300 and mounted on the base plate 220. The current line 340 is a means provided to supply a current to the manipulator 300 and electrically connects the second feedthrough 290 and the manipulator 300.

제2 피드스루(290)는, 도체로 이루어지는 제2 통전핀(291), 절연체로 이루어져 제2 통전핀(291)의 뒤쪽을 둘러싸고 베이스플레이트(220)에 고정결합되는 제2 후방절연체(292), 절연체로 이루어져 제2 통전핀(291)의 앞쪽을 둘러싸고 제2 후방절연체(292)와 이격되는 제2 전방절연체(293)를 포함하여 이루어질 수 있다.The second feedthrough 290 includes a second energizing pin 291 made of a conductor and a second back insulator 292 formed of an insulator and surrounding the rear side of the second energizing pin 291 and fixedly coupled to the base plate 220, And a second front insulator 293 made of an insulator and surrounding the front side of the second energizing fin 291 and spaced apart from the second rear insulator 292.

제2 통전핀(291)의 전단은 제2 전방절연체(293) 앞쪽으로 돌출되어 전류라인(340)과 결합된다.The front end of the second energizing pin 291 protrudes toward the front of the second front insulator 293 and is coupled to the current line 340.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서는, 이처럼 매니퓰레이터(300)의 센싱라인(330) 및 전류라인(340)이 헤드본체(200)를 이루는 베이스플레이트(220) 쪽으로 연결됨으로써, 소스헤드(1) 및 매니퓰레이터(300)의 전체적인 구조를 단순화할 수 있으며, 베이스플레이트(220) 상에서 모든 전기적수단이 결합되어 유지관리가 용이한 소스헤드(1)를 제공할 수 있다.In the source head 1 according to the present invention, the sensing line 330 and the current line 340 of the manipulator 300 are connected to the base plate 220 constituting the head body 200, And the entire structure of the manipulator 300 can be simplified and all the electrical means on the base plate 220 can be combined to provide a source head 1 that is easy to maintain.

또한 매니퓰레이터(300)의 센싱라인(330) 및 전류라인(340)은 상술한 바와 같이 이루어지는 제1 피드스루(280) 및 제2 피드스루(290)와 연결됨으로써 매니퓰레이터(300)의 센싱라인(330) 및 전류라인(340)이 헤드본체(200)와 전기적으로 단락되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The sensing line 330 and the current line 340 of the manipulator 300 are connected to the first and second feed-throughs 280 and 290 as described above, And the current line 340 can be effectively prevented from being electrically short-circuited with the head main body 200. [

오염방지플레이트(240)는 아크챔버(110)와 베이스플레이트(220) 사이에서 직경이 확장되는 형태로 형성된다.The contamination prevention plate 240 is formed in a shape in which the diameter is expanded between the arc chamber 110 and the base plate 220.

오염방지플레이트(240)는 전체적으로 편평한 원판 형태로 이루어지고, 오염방지플레이트(240)의 중앙은 베이스플레이트(220)의 중앙과 동일선상에 형성되는 것이 바람직하며, 또한 즉, 오염방지플레이트(240)의 중앙과 중앙몸체(210)의 중앙이 동일선상에서 이루어진다.It is preferable that the center of the contamination prevention plate 240 is formed on the same line as the center of the base plate 220 and that the contamination prevention plate 240 is formed as a whole, And the center of the central body 210 are formed on the same line.

오염방지플레이트(240)는 중앙몸체(210)와 개별적으로 이루어져 중앙몸체(210)에 결합될 수 있다.The anti-contamination plate 240 may be separate from the central body 210 and coupled to the central body 210.

오염방지플레이트(240)의 직경은, 후술할 하우징(600)의 내경과 이격되는 범위에서 충분히 크게 이루어질 수 있다. 다만, 오염방지플레이트(240)는 후술할 하우징플렌지(700)의 헤드삽입홀(710)의 직경보다 작게 이루어진다.The diameter of the contamination prevention plate 240 can be made sufficiently large in a range in which it is spaced apart from the inner diameter of the housing 600 to be described later. However, the contamination prevention plate 240 is smaller than the diameter of the head insertion hole 710 of the housing flange 700, which will be described later.

오염방지플레이트(240)는 아크챔버(110)와 이격되며 아울러 베이스플레이트(220)와 이격된다.The contamination prevention plate 240 is spaced apart from the arc chamber 110 and is spaced apart from the base plate 220.

그리고 오염방지플레이트(240)는, 아크챔버(110) 쪽에서 바라보았을 때 챔버전원공급라인(270)의 고정부(271), 제1 피드스루(280) 및 제2 피드스루(290)가 가려질 수 있을 정도의 크기로 이루어진다.The contamination prevention plate 240 is provided to cover the fixed portion 271 of the chamber power supply line 270, the first feed through 280 and the second feed through 290 when viewed from the arc chamber 110 side It is made up to the size that it can be.

또한 오염방지플레이트(240)는, 챔버전원공급라인(270), 매니퓰레이터(300)의 센싱라인(330) 및 전류라인(340)이 이를 관통할 수 있도록 이루어지며, 관통되는 부분에서 챔버전원공급라인(270), 매니퓰레이터(300)의 센싱라인(330) 및 전류라인(340)과 이격되도록 이루어진다.The contamination prevention plate 240 is also configured to allow the chamber power supply line 270, the sensing line 330 and the current line 340 of the manipulator 300 to penetrate therethrough, The sensing line 330 and the current line 340 of the manipulator 300. [

이온발생부(100)에서 발생된 이온은 매니퓰레이터(300) 쪽을 향하여 이동하게 되나, 일부는 소스헤드(1) 쪽으로 진입할 수 있게 되는데, 본 발명에 따른 소스헤드(1)에서는 베이스플레이트(220) 앞쪽에 오염방지플레이트(240)가 구비되도록 함으로써 이온이 소스헤드(1) 상에 침전되어 단락을 발생시키거나 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 특히, 오염방지플레이트(240)의 외경은 하우징(600)의 내경과 근접한 크기로 이루어짐으로써(오염방지플레이트(240)의 외경은 하우징(600)의 내경보다 약간 작음), 더욱 효과적으로 이온의 이동을 차단할 수 있게 된다.The ions generated in the ion generating part 100 move toward the manipulator 300 but a part of the ions can enter the source head 1. In the source head 1 according to the present invention, The contamination prevention plate 240 is provided on the front side so that the ions can be effectively deposited on the source head 1 to cause a short circuit or contamination. Particularly, the outer diameter of the contamination prevention plate 240 is close to the inner diameter of the housing 600 (the outer diameter of the contamination prevention plate 240 is slightly smaller than the inner diameter of the housing 600) .

또한, 상술한 바와 같이, 베이스플레이트(220) 상에는 전기적 연결이 이루어지는 각종 라인(도체)이 결합되게 되는데, 본 발명에 따른 오염방지플레이트(240)는 챔버전원공급라인(270)의 고정부(271), 제1 피드스루(280) 및 제2 피드스루(290)를 가릴 수 있는 형태로 이루어짐으로써 베이스플레이트(220) 쪽으로 진입하는 이온을 효과적으로 차단할 수 있으며, 소스헤드(1)의 전체적인 수명을 증가시킬 수 있게 된다.In addition, as described above, various lines (conductors) to which electrical connection is made are coupled on the base plate 220. The anti-contamination plate 240 according to the present invention is mounted on the fixed portion 271 The first feed-through 280 and the second feed-through 290 can be shielded, so that the ions entering the base plate 220 can be effectively blocked, and the lifetime of the source head 1 can be increased .

제1 플레이트(230)는 중앙몸체(210)의 전단에서 직경이 확장되는 형태로 형성된다.The first plate 230 is formed such that the diameter of the first plate 230 is expanded at the front end of the central body 210.

제1 플레이트(230)는 전체적으로 편평한 원판 형태로 이루어지고, 제1 플레이트(230)의 중앙은 중앙몸체(210)의 중앙이 동일선상에서 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the first plate 230 is formed as an entirely flat disc shape and the center of the first plate 230 is formed on the same line at the center of the center body 210.

제1 플레이트(230)의 직경은, 후술할 하우징(600)의 내경과 이격되는 범위에서 충분히 크게 이루어질 수 있다. 다만, 제1 플레이트(230)는 후술할 하우징플렌지(700)의 헤드삽입홀(710)의 직경보다 작게 이루어진다.The diameter of the first plate 230 can be made sufficiently large in a range in which the first plate 230 is spaced apart from the inner diameter of the housing 600, which will be described later. However, the first plate 230 is smaller than the diameter of the head insertion hole 710 of the housing flange 700, which will be described later.

제1 플레이트(230)의 위쪽면에서 이온발생부(100)가 결합되며, 이온발생부(100)의 결합을 위하여 한 쌍의 후크조립체(500)가 구비된다.(도 6 참조)The ion generating part 100 is coupled to the upper surface of the first plate 230 and a pair of hook assemblies 500 are provided for coupling the ion generating part 100 (see FIG. 6).

어느 하나의 후크조립체(500)가 이온발생부(100)의 일측 단부를 고정시키고, 다른 하나의 후크조립체(500)가 이온발생부(100)의 타측 단부를 고정시키도록 이루어진다. 특히 후크조립체(500)는 이온발생부(100)의 아크챔버(110)를 제1 플레이트(230) 상에 고정시키며, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 따른 후크조립체(500)는 고온에 의한 열변형이 발생되더라도 이온발생부(100)(특히, 아크챔버(110))의 고정상태를 유지할 수 있도록 이루어진다.One of the hook assemblies 500 fixes one end of the ion generating part 100 and the other hook assembly 500 fixes the other end of the ion generating part 100. The hook assembly 500 fixes the arc chamber 110 of the ion generator 100 on the first plate 230 and the hook assembly 500 according to the present invention, The ion generating part 100 (particularly, the arc chamber 110) can be maintained in a fixed state even if deformation occurs.

이를 위하여 본 발명에 따른 후크조립체(500)는 후크(510), 제1 와셔(520), 후크스프링(530) 및 제2 와셔(540)를 포함하여 이루어진다.To this end, the hook assembly 500 according to the present invention includes a hook 510, a first washer 520, a hook spring 530, and a second washer 540.

후크(510)는 대체로 ㄷ자 형태로 이루어지고 이온발생부(100)(아크챔버(110))의 앞쪽 부분을 둘러싸며 단부가 제1 플레이트(230) 뒤쪽으로 돌출된다.The hook 510 is formed in a substantially U shape and surrounds the front portion of the ion generating portion 100 (the arc chamber 110) and has an end projecting behind the first plate 230.

특히 후크(510)는 이온발생부(100)의 어퍼처(111) 부분에 고정되며, 후크(510)와 어퍼처(111) 간의 안정된 결합을 위하여, 어퍼처(111) 상부면에는 후크(510)의 모서리 일부가 삽입되는 요홈이 형성된다.Particularly, the hook 510 is fixed to a portion of the aperture 111 of the ion generating part 100, and a hook 510 (not shown) is formed on the upper surface of the aperture 111 for stable coupling between the hook 510 and the aperture 111. [ Is inserted into the groove.

제1 와셔(520)는 한 쌍으로 구비되며 후크(510)의 양쪽 단부에 고정결합된다. 제1 와셔(520)는 열전달을 고려하여 세라믹절연체로 이루어지는 것이 바람직하다.The first washer 520 is provided in a pair and is fixedly coupled to both ends of the hook 510. The first washer 520 is preferably made of a ceramic insulator in consideration of heat transfer.

후크조립체(500)가 소스헤드(1)에 결합된 상태에서 제1 와셔(520)는 제1 플레이트(230)의 뒤쪽에 위치하며, 제1 플레이트(230)와 이격된다.The first washer 520 is positioned behind the first plate 230 and spaced apart from the first plate 230 with the hook assembly 500 coupled to the source head 1.

제2 와셔(540) 또한 한 쌍으로 구비되며, 제1 와셔(520)와 이격되어 후크(510)에 끼워지는 형태로 후크(510)와 결합된다. 제2 와셔(540)는 후크(510)의 길이방향을 따라 이동할 수 있는 형태로 결합된다. 제2 와셔(540)는 열전달을 고려하여 세라믹절연체로 이루어지는 것이 바람직하다.The second washer 540 is also provided in a pair and is engaged with the hook 510 in such a manner as to be spaced apart from the first washer 520 and fit in the hook 510. The second washer 540 is coupled in a movable form along the longitudinal direction of the hook 510. The second washer 540 is preferably made of a ceramic insulator in consideration of heat transfer.

후크조립체(500)가 소스헤드(1)에 결합된 상태에서 제2 와셔(540)는 제1 플레이트(230)의 뒤쪽에 위치하며, 제1 플레이트(230)와 밀착된다. 즉, 제2 와셔(540)는 제1 플레이트(230)의 배면에 밀착된다.The second washer 540 is positioned behind the first plate 230 and is in close contact with the first plate 230 with the hook assembly 500 coupled to the source head 1. That is, the second washer 540 is in close contact with the back surface of the first plate 230.

후크스프링(530) 또한 한 쌍으로 구비되며 제1 와셔(520)와 제2 와셔(540) 사이에 개재된다.The hook springs 530 are also provided as a pair and interposed between the first washer 520 and the second washer 540.

후크스프링(530)은 통상의 코일스프링과 같은 형태로 이루어질 수 있으며, 후크조립체(500)가 소스헤드(1)에 결합된 상태에서 이온발생부(100)를 안정적으로 고정시킬 수 있도록 충분히 압축된 상태로 후크조립체(500)를 이룬다. 그리고 후크스프링(530)은 고온에 의한 열변형을 고려하여 내열스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.The hook spring 530 may be in the form of a conventional coil spring and may be compressed sufficiently to allow the hook assembly 500 to be stably fixed in the state of being coupled to the source head 1 Thereby forming the hook assembly 500. [ The hook spring 530 is preferably made of a heat resistant spring in consideration of thermal deformation due to high temperature.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에 있어서는 이처럼 이온발생부(100)의 고정을 위하여 후크조립체(500)가 구비됨으로써 이온발생부(100)의 조립이 용이함은 물론, 열에 의한 지속적인 고정력을 보장할 수 있게 된다. 요컨대, 소스헤드(1)의 사용시 상당한 고온이 발생하게 되는데, 본 발명에 따른 후크조립체(500)는 열전달이 우수하고 열변형에 강한 소재로 이루어짐은 물론, 열변형이 발생하더라도 후크스프링(530)에 의한 탄성력이 지속적으로 작용하게 되고 제2 와셔(540)는 제1 플레이트(230)의 배면에 강하게 밀착되게 됨으로써 이온발생부(100)의 안정적인 고정이 이루어지게 된다.In the source head 1 according to the present invention, since the hook assembly 500 is provided for fixing the ion generating part 100, it is easy to assemble the ion generating part 100, . In other words, when the source head 1 is used, a considerably high temperature is generated. The hook assembly 500 according to the present invention is excellent in heat transfer and resistant to thermal deformation, And the second washer 540 is strongly adhered to the back surface of the first plate 230, so that the ion generating part 100 is stably fixed.

매니퓰레이터(300)는 전위차를 이용하여 이온발생부(100)에서 발생된 이온을 추출하는 것으로서 본 발명에 따른 소스헤드(1)에서 매니퓰레이터(300)는 종래의 매니퓰레이터(Manipulator)와 동일한 작용을 하도록 이루어진다.The manipulator 300 extracts ions generated in the ion generator 100 using a potential difference. In the source head 1 according to the present invention, the manipulator 300 performs the same operation as a conventional manipulator .

다만, 본 발명에 따른 매니퓰레이터(300)는 소스헤드(1)와 직접 결합되는 점 및 단일의 슬롯(320)이 구비되는 점에서 종래의 경우와 차별화된다.However, the manipulator 300 according to the present invention differs from the conventional case in that it is directly coupled with the source head 1 and a single slot 320 is provided.

이러한 매니퓰레이터(300)에는 제2 플레이트(310)가 구비되고, 제2 플레이트(310)는 매니퓰레이터(300)의 후단면을 이루며, 전체적으로 편평한 원판 형태로 이루어진다.The manipulator 300 is provided with a second plate 310 and the second plate 310 is formed as a rear end face of the manipulator 300,

매니퓰레이터(300)가 헤드본체(200)에 결합됨에 있어서, 제2 플레이트(310)는 제1 플레이트(230)와 평행하게 이루어진다. 그리고 이때 제2 플레이트(310)의 중앙은 중앙몸체(210)의 중앙 및 제1 플레이트(230)의 중앙과 동일선상에서 이루어진다.When the manipulator 300 is coupled to the head body 200, the second plate 310 is parallel to the first plate 230. At this time, the center of the second plate 310 is aligned with the center of the central body 210 and the center of the first plate 230.

제2 플레이트(310)의 직경은, 후술할 하우징(600)의 내경과 이격되는 범위에서 충분히 크게 이루어질 수 있다. 다만, 제2 플레이트(310)는 후술할 하우징플렌지(700)의 헤드삽입홀(710)의 직경보다 작게 이루어진다.The diameter of the second plate 310 may be sufficiently large in a range in which the second plate 310 is spaced apart from the inner diameter of the housing 600, which will be described later. However, the second plate 310 is smaller than the diameter of the head insertion hole 710 of the housing flange 700, which will be described later.

매니퓰레이터(300)가 헤드본체(200)에 결합됨에 있어서 제2 플레이트(310)는 제1 플레이트(230)와 이격됨은 물론 이온발생부(100)의 어퍼처(111)와 이격된다. 이때 매니퓰레이터(300)의 단일 슬롯(320)은 이온발생부(100)의 어퍼처(111)에 형성된 슬릿(112)과 동일선상에 위치하도록 배열된다.When the manipulator 300 is coupled to the head body 200, the second plate 310 is spaced apart from the first plate 230 as well as the aperture 111 of the ion generating part 100. At this time, the single slot 320 of the manipulator 300 is arranged so as to be aligned with the slit 112 formed in the aperture 111 of the ion generating section 100.

그리고 이러한 상태에서 매니퓰레이터(300)와 헤드본체(200) 간의 고정결합을 위하여 고정바조립체(400)가 이용된다.(도 4 및 도 5 참조)In this state, the fixed bar assembly 400 is used for the fixed connection between the manipulator 300 and the head body 200 (see FIGS. 4 and 5).

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서 고정바조립체(400)는 제1 고정바조립체(410) 및 제2 고정바조립체(420)로 구분될 수 있다.In the source head 1 according to the present invention, the stationary bar assembly 400 may be divided into a first stationary bar assembly 410 and a second stationary bar assembly 420.

제1 고정바조립체(410)는 중앙절연체(411), 후방커버(412) 및 전방커버(413)를 포함하여 이루어질 수 있다.The first fixing bar assembly 410 may include a central insulator 411, a rear cover 412, and a front cover 413.

중앙절연체(411)는, 매니퓰레이터(300)와 헤드본체(200)간 절연을 위하여 세라믹으로 이루어진다.The central insulator 411 is made of ceramic for insulation between the manipulator 300 and the head body 200.

후방커버(412)는 앞쪽으로 개구된 용기형태로 이루어지고, 원통형태로 이루어질 수 있으며, 그 내부에 중앙절연체(411)가 삽입된다. 후방커버(412)의 길이는 중앙절연체(411)의 길이보다 짧게 이루어지며, 이에 따라 후방커버(412)만 중앙절연체(411)에 결합된 상태에서 중앙절연체(411)의 앞쪽은 외부에 노출되게 된다.The rear cover 412 is in the form of a container opened forward, and can be formed in a cylindrical shape, and a central insulator 411 is inserted into the rear cover 412. The length of the rear cover 412 is shorter than the length of the central insulator 411 so that the front side of the central insulator 411 is exposed to the outside in a state where only the rear cover 412 is coupled to the central insulator 411 do.

후방커버(412)는, 중앙절연체(411)의 보호를 위하여 녹는점이 높은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 몰리브덴으로 이루어지는 것이 바람직하다.The rear cover 412 is preferably made of a metal having a high melting point for protecting the central insulator 411, and is preferably made of molybdenum.

후방커버(412)의 후단은 헤드본체(200) 쪽에 고정결합되며, 특히 제1 플레이트(230)의 앞쪽면에 고정결합된다.The rear end of the rear cover 412 is fixedly coupled to the head body 200 and is fixedly coupled to the front side of the first plate 230.

전방커버(413)는 뒤쪽으로 개구된 용기형태로 이루어지고, 원통형태로 이루어질 수 있으며, 그 내부에 중앙절연체(411)가 삽입된다. 전방커버(413)의 길이는 중앙절연체(411)의 길이보다 짧게 이루어지며, 이에 따라 전방커버(413)만 중앙절연체(411)에 결합된 상태에서 중앙절연체(411)의 뒤쪽은 외부에 노출되게 된다.The front cover 413 is in the form of a container opened rearward, and may be formed in a cylindrical shape, and a central insulator 411 is inserted into the front cover 413. The length of the front cover 413 is shorter than the length of the central insulator 411 so that the back of the central insulator 411 is exposed to the outside in a state where only the front cover 413 is coupled to the central insulator 411 do.

전방커버(413)는 후방커버(412)와 이격되며, 다만 후방커버(412)와 전방커버(413) 중 어느 하나가 다른 하나의 적어도 일부를 둘러싸도록 이루어진다. 예컨대, 전방커버(413)는 후방커버(412)보다 직경이 크게 이루어지고, 전방커버(413)의 후단이 후방커버(412)의 전단 일부를 둘러싸도록 이루어질 수 있다.The front cover 413 is spaced apart from the rear cover 412 such that one of the rear cover 412 and the front cover 413 surrounds at least a part of the other. For example, the front cover 413 may be made larger in diameter than the rear cover 412, and the rear end of the front cover 413 may surround the front end of the rear cover 412.

전방커버(413) 또한, 중앙절연체(411)의 보호를 위하여 녹는점이 높은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 몰리브덴으로 이루어지는 것이 바람직하다.The front cover 413 is preferably made of a metal having a high melting point for protecting the central insulator 411, and is preferably made of molybdenum.

전방커버(413)의 전단은 매니퓰레이터(300) 쪽에 고정결합되며, 특히 제2 플레이트(310)의 뒤쪽면에 고정결합된다.The front end of the front cover 413 is fixedly coupled to the manipulator 300 side, and particularly to the rear side of the second plate 310.

제2 고정바조립체(420)는 고정바(421) 및 절연블록(422)을 포함하여 이루어질 수 있다.The second stationary bar assembly 420 may include a stationary bar 421 and an insulation block 422.

고정바(421)는 상술한 센싱라인(330)과 전기적으로 연결되고, 그라파이트(graphite)로 이루어지는 것이 바람직하다. 고정바(421)는 제1 플레이트(230)를 이격되게 관통하고, 고정바(421)의 전단은 매니퓰레이터(300) 쪽에 고정결합되며, 특히 제2 플레이트(310)의 뒤쪽면에 고정결합된다.The fixing bar 421 is electrically connected to the sensing line 330 and is preferably made of graphite. The front end of the fixing bar 421 is fixedly coupled to the manipulator 300 side and is fixedly coupled to the rear side of the second plate 310.

절연블록(422)은 절연체로 이루어져 제1 플레이트(230)의 뒤쪽에서 고정바(421)와 헤드본체(200)를 서로 결합시킨다.The insulating block 422 is made of an insulator and bonds the fixing bar 421 and the head body 200 to each other at the rear side of the first plate 230.

본 발명에 따른 소스헤드(1)에서는 이처럼 제1 고정바조립체(410) 및 제2 고정바조립체(420)에 의하여 매니퓰레이터(300)가 소스헤드(1)에 고정결합되도록 이루어짐으로써 안정된 결합이 이루어지고, 매니퓰레이터(300)의 고정을 위한 별도의 조립체를 형성할 필요가 없으므로 부품을 단순화하고 전체 중량을 감소시킬 수 있게 된다.In the source head 1 according to the present invention, the manipulator 300 is fixedly coupled to the source head 1 by the first fixing bar assembly 410 and the second fixing bar assembly 420, And it is not necessary to form a separate assembly for fixing the manipulator 300, so that the parts can be simplified and the total weight can be reduced.

또한 본 발명에서는 매니퓰레이터(300)의 센싱라인(330)을 이루는 고정바(421)를 매니퓰레이터(300)의 고정수단으로 이용함으로써 구조를 더욱 단순화할 수 있다.Further, in the present invention, the structure can be further simplified by using the fixing bar 421 constituting the sensing line 330 of the manipulator 300 as the fixing means of the manipulator 300.

하우징(600)은 원통 형태로 이루어지고, 소스헤드(1)의 조립시 아크챔버(110) 및 헤드본체(200)를 둘러싸도록 이루어진다. 하우징(600)은, 이온이 소스헤드(1)의 표면에 들러붙어 오염시키는 것을 방지하거나 완화하기 위하여 사용되는 것이나, 하우징(600)이 소스헤드(1)의 표면을 완전히 밀폐할 수는 없는 것이므로, 하우징(600) 내부로 이온이 유입되는 것은 완벽하게 차단하는 것은 곤란하다.The housing 600 has a cylindrical shape and surrounds the arc chamber 110 and the head body 200 when the source head 1 is assembled. The housing 600 is used to prevent or mitigate ions from sticking to the surface of the source head 1 and to prevent contamination, or since the housing 600 can not completely seal the surface of the source head 1 , It is difficult to completely block the inflow of ions into the housing 600.

다만, 본 발명에 따른 소스헤드(1)에서는, 하우징(600) 내부로 이온이 유입되더라도 이온에 의한 소스헤드(1)의 오염을 최대한 방지하도록 이루어지며, 이를 위한 주요한 수단으로서 오염방지플레이트(240) 및 오염방지턱(610)이 구비된다.In the source head 1 according to the present invention, however, even if ions are introduced into the housing 600, contamination of the source head 1 by ions is prevented as much as possible. And a pollution control tuck 610 are provided.

소스헤드(1)의 조립시 하우징(600) 내부에서 오염방지플레이트(240), 제1 플레이트(230) 및 제2 플레이트(310)의 각각의 테두리는 하우징(600) 내주면과 이격되고, 오염방지플레이트(240)와 하우징(600)간의 이격거리는 원주방향을 따라 일정하게 이루어진다.The edges of the contamination prevention plate 240, the first plate 230 and the second plate 310 are spaced apart from the inner circumferential surface of the housing 600 in the housing 600 when the source head 1 is assembled, The distance between the plate 240 and the housing 600 is constant along the circumferential direction.

제1 플레이트(230)와 하우징(600)간의 이격거리 또한 원주방향을 따라 일정하게 이루어지고, 제2 플레이트(310)와 하우징(600)간의 이격거리 또한 원주방향을 따라 일정하게 이루어진다.The distance between the first plate 230 and the housing 600 is also constant along the circumferential direction and the distance between the second plate 310 and the housing 600 is also constant along the circumferential direction.

그리고 본 발명에 따른 소스헤드(1)에서 하우징(600)의 내주면에는 앞서 언급한 오염방지턱(610)이 형성된다.In the source head 1 according to the present invention, the above-mentioned pollution control tuck 610 is formed on the inner circumferential surface of the housing 600.

오염방지턱(610)은 하우징(600)의 내주면에서 내측방향으로 돌출형성되고, 오염방지턱(610)은 원주방향 전체에서 일정한 크기 및 돌출높이로 돌출되며, 이에 따라 오염방지턱(610)이 형성되는 부분에서 내경은 하우징(600)의 다른 부분의 내경보다 작게 이루어진다.The pollution control tucks 610 protrude inward from the inner circumferential surface of the housing 600 and the pollution control tucks 610 protrude with a certain size and a protrusion height in the entire circumferential direction, The inner diameter of the housing 600 is smaller than the inner diameter of the other portion of the housing 600.

그리고 소스헤드(1)의 조립시 오염방지턱(610)은 오염방지플레이트(240)의 바로 앞쪽에 위치하고, 오염방지턱(610)의 내경은 오염방지플레이트(240)의 외경보다 작게 이루어진다.The contamination preventing plate 610 is positioned immediately in front of the contamination preventing plate 240 and the inner diameter of the contamination preventing plate 610 is smaller than the outer diameter of the contamination preventing plate 240. [

이와 같이 이루어짐으로써 하우징(600) 앞쪽에서 내부로 유입된 이온은 하우징(600) 내측면을 타고 뒤쪽으로 이동하다가 상당부분이 오염방지턱(610) 상에서 응착되게 되며, 하우징(600) 뒤쪽으로 이동하는 것을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.As a result, the ions introduced into the interior of the housing 600 from the front side of the housing 600 move backward along the inner surface of the housing 600, and a considerable portion of the ions move to the rear side of the housing 600 It can be effectively blocked.

또한, 오염방지턱(610)을 넘어 하우징(600) 뒤쪽으로 이동하는 이온이 있는 경우에도, 오염방지플레이트(240)의 외경이 오염방지턱(610)의 내경보다 크게 이루어짐으로써 오염방지턱(610)과 오염방지플레이트(240) 사이의 틈으로 이동하는 것을 효과적으로 차단할 수 있고 대부분의 이온이 오염방지플레이트(240) 앞쪽 면에 응착되도록 할 수 있다.Even when there is ions moving beyond the pollution control pin 610 and moving toward the back of the housing 600, the pollution control plate 240 is made to have an outer diameter larger than the inner diameter of the pollution control pin 610, Prevention plate 240, and most of the ions can be adhered to the front surface of the contamination-preventing plate 240. [0053]

본 발명에 따른 소스헤드(1)에 있어서 하우징(600)은 그 자체로 소스헤드(1)의 헤드본체(200)에 결합되는 것이 아니고, 하우징플렌지(700)를 통하여 헤드본체(200)에 결합된다. 즉, 하우징(600)은 하우징플렌지(700)와 결합되고 하우징플렌지(700)가 헤드본체(200)와 결합(특히, 베이스플레이트(220)에 결합됨)된다.In the source head 1 according to the present invention, the housing 600 itself is not coupled to the head body 200 of the source head 1 but is coupled to the head body 200 through the housing flange 700 do. That is, the housing 600 is coupled to the housing flange 700 and the housing flange 700 is coupled to the head body 200 (particularly, coupled to the base plate 220).

하우징플렌지(700)는 전체적으로 도넛 형태로 이루어지되 대체로 편평한 판 형태로 이루어진다. The housing flange 700 is generally formed in a donut shape, but in a generally flat plate shape.

하우징플렌지(700) 중앙에는 전후방향으로 관통된 헤드삽입홀(710)이 구비되고, 헤드삽입홀(710)의 앞쪽에 하우징(600)의 외경에 상응(하우징(600)의 외경과 동일하거나 약간 큼)하는 내경을 갖는 하우징안착부(720)가 구비되며, 헤드삽입홀(710)의 뒤쪽에 베이스플레이트(220)의 외경에 상응(베이스플레이트(220)의 외경과 동일하거나 약간 큼)하는 내경을 갖는 베이스안착부(730)가 구비된다.The center of the housing flange 700 is provided with a head insertion hole 710 penetrating in the forward and backward direction and is formed in the front of the head insertion hole 710 to correspond to the outer diameter of the housing 600 (Equal to or slightly larger than the outer diameter of the base plate 220) of the base plate 220 at the rear of the head insertion hole 710. The inner diameter of the housing receiving portion 720 And a base mounting portion 730 having a base mounting portion 730.

헤드삽입홀(710)의 직경은 하우징(600)의 외경 및 베이스플레이트(220)의 외경보다 작게 이루어진다.The diameter of the head insertion hole 710 is smaller than the outer diameter of the housing 600 and the outer diameter of the base plate 220.

먼저 하우징(600)과 하우징플렌지(700) 간의 결합에 대하여 설명한다.First, the coupling between the housing 600 and the housing flange 700 will be described.

하우징(600)과 하우징플렌지(700)의 결합을 위하여 고정절편(721)이 구비되고, 고정절편(721)은 하우징플렌지(700)에서 결합되고 또한 분리될 수 있도록 이루어지며, 일측 단부가 하우징(600) 외측면의 홈(도면부호 미표시)에 걸리거나 삽입되도록 이루어질 수 있다.A fixed section 721 is provided for coupling the housing 600 and the housing flange 700. The fixed section 721 is coupled to the housing flange 700 and can be separated from the housing flange 700. One end of the fixed section 721 is connected to the housing 600 (not shown) of the outer side surface.

하우징플렌지(700)의 하우징안착부(720) 상에 하우징(600)의 후단이 안착된 상태에서, 하우징플렌지(700)에는 볼트(722)를 통하여 고정절편(721)이 결합될 수 있으며, 이때 하우징(600)의 외측면 일부가 고정절편(721)에 걸림으로써 하우징플렌지(700)와 하우징(600)의 결합이 이루어진다.The stationary piece 721 can be coupled to the housing flange 700 through the bolt 722 in a state where the rear end of the housing 600 is seated on the housing seating portion 720 of the housing flange 700, A part of the outer surface of the housing 600 is engaged with the fixed piece 721, thereby coupling the housing flange 700 and the housing 600 together.

그리고 고정절편(721) 및 볼트(722)는 각각 하우징(600)의 원주방향을 따라 다수 개로 구비될 수 있고, 이때 각 고정절편(721) 및 볼트(722)는 일정한 간격으로 배열되는 것이 바람직하다.The fixed slice 721 and the bolt 722 may be provided along the circumferential direction of the housing 600. The fixed slice 721 and the bolt 722 are preferably arranged at regular intervals .

본 발명에서는 이와 같이 하우징(600)이 하우징플렌지(700)와 분리결합 가능하게 이루어짐으로써 소스헤드(1)로부터 하우징(600) 부분만을 용이하게 분리할 수 있으며, 아울러 하우징(600)의 결합 및 분리가 용이하게 이루어지게 된다. According to the present invention, since the housing 600 is detachably coupled to the housing flange 700, only the portion of the housing 600 can be easily separated from the source head 1, .

다음으로 하우징플렌지(700)와 헤드본체(200)(특히, 베이스플레이트(220)) 간의 결합에 대하여 설명한다.Next, the coupling between the housing flange 700 and the head body 200 (particularly, the base plate 220) will be described.

헤드본체(200)는 하우징플렌지(700)의 뒤쪽에서 앞쪽으로 이동하면서 헤드삽입홀(710)을 관통하고, 베이스플레이트(220)의 앞쪽 테두리가 베이스안착부(730) 후단에 밀착된다.The head body 200 passes through the head insertion hole 710 while moving forward from the rear side of the housing flange 700 and the front edge of the base plate 220 is brought into close contact with the rear end of the base seating portion 730.

이러한 상태에서, 클램핑조립체(740)를 통하여 하우징플렌지(700)와 베이스플레이트(220) 간의 결합이 이루어지도록 할 수 있다.(도 8 참조)In this state, coupling between the housing flange 700 and the base plate 220 can be achieved through the clamping assembly 740 (see Figure 8).

구체적으로 클램핑조립체(740)는 베이스핀(741), 슬라이더(742), 핑거부(743) 및 베이스스프링(744)을 포함하여 이루어질 수 있다.Specifically, the clamping assembly 740 may comprise a base pin 741, a slider 742, a finger fence 743, and a base spring 744.

베이스핀(741)은 헤드삽입홀(710)의 바깥쪽에서 하우징플렌지(700)의 배면에 고정결합되며 전후방향으로 길게 이루어진다. 베이스핀(741)의 뒤쪽 단부에는 직경이 확장되는 형태로 이루어지고, 이러한 부분에 베이스스프링(744) 및 슬라이더(742)가 걸려 이탈하지 않도록 이루어진다.The base pin 741 is fixedly coupled to the rear surface of the housing flange 700 from the outside of the head insertion hole 710 and is elongated in the front-rear direction. The base end of the base pin 741 is formed to have a larger diameter than the rear end of the base pin 741, and the base spring 744 and the slider 742 are not engaged with the base end of the base pin 744.

베이스스프링(744)은 베이스핀(741)을 상대로 슬라이더(742)를 뒤쪽으로 탄력지지하도록 이루어지며, 이러한 베이스스프링(744)은 통상의 코일스프링과 같은 형태로 이루어지며 베이스핀(741)에 끼워질 수 있다. 그리고 베이스스프링(744)은 탄성력을 저장하도록 압축된 상태에서 베이스핀(741)과 슬라이더(742) 사이에 개재된다.The base spring 744 is configured to resiliently support the slider 742 backward relative to the base pin 741. The base spring 744 is shaped like a conventional coil spring and is inserted into the base pin 741 Can be. The base spring 744 is interposed between the base pin 741 and the slider 742 in a compressed state to store the elastic force.

슬라이더(742)는 베이스핀(741) 및 베이스스프링(744)을 둘러싸는 형태로 이루어지고 베이스핀(741)의 길이방향(전후방향)을 따라 왕복이동할 수 있도록 이루어진다. 슬라이더(742)의 내부에는 베이스스프링(744)이 개재되는 공간이 구비되며 슬라이더(742)가 베이스핀(741)을 상대로 뒤쪽으로 이동할수록 베이스스프링(744)을 더욱 압축하며 베이스스프링(744)은 더욱 강한 탄성력을 저장하게 된다.The slider 742 is configured to surround the base pin 741 and the base spring 744 and is configured to reciprocate along the longitudinal direction (front-rear direction) of the base pin 741. The slider 742 has a space in which the base spring 744 is inserted and the base spring 744 is further compressed as the slider 742 moves backward with respect to the base pin 741, Thereby storing a stronger elastic force.

핑거부(743)는 슬라이더(742)에 고정결합되거나 슬라이더(742)와 일체로 이루어지고, 헤드삽입홀(710) 쪽을 향하여 돌출되며, 특히 그 단부가 베이스플레이트(220)의 뒤쪽면에 밀착될 수 있도록 이루어진다.The fingering protrusion 743 is fixedly coupled to the slider 742 or integral with the slider 742 and protrudes toward the head insertion hole 710. The fingering protrusion 743 is in contact with the rear surface of the base plate 220 .

베이스스프링(744)를 압축하면서 슬라이더(742) 및 핑거부(743)가 베이스핀(741)의 뒤쪽으로 충분히 이동한 상태에서 베이스플레이트(220)는 베이스안착부(730) 상에 밀착될 수 있으며, 이러한 상태에서 슬라이더(742) 및 핑거부(743)를 전진시켜 베이스플레이트(220)를 고정시킬 수 있다.The base plate 220 can be brought into close contact with the base seating portion 730 while the slider 742 and the finger fingers 743 sufficiently move to the back of the base pin 741 while compressing the base spring 744 In this state, the slider 742 and the finger fingers 743 can be advanced to fix the base plate 220.

이와 같이 이루어지는 클램핑조립체(740)는 하우징플렌지(700)의 원주방향을 따라 다수 개로 구비될 수 있고, 이때 각 클램핑조립체(740)는 일정한 간격으로 배열되는 것이 바람직하다.The clamping assemblies 740 may be provided along the circumferential direction of the housing flange 700, and each clamping assembly 740 may be arranged at regular intervals.

본 발명에서는 이와 같이 이루어지는 클램핑조립체(740)가 구비됨으로써 하우징플렌지(700) 및 하우징(600)이 헤드본체(200)에 용이하게 결합될 수 있으며, 아울러 하우징(600)의 결합 및 분리가 용이하게 이루어지게 된다. The housing flange 700 and the housing 600 can be easily coupled to the head body 200 and the coupling and detachment of the housing 600 can be facilitated by the provision of the clamping assembly 740, .

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 소스헤드(1)에 의하면, 매니퓰레이터(300)가 소스헤드(1)에 일체로 고정되도록 이루어짐으로써 매니퓰레이터(300)의 설치 및 연결을 위한 구조를 단순화할 수 있고 또한 매니퓰레이터(300)의 슬롯(320)을 1개로 구비하여 이온빔 통과를 위한 매니퓰레이터(300)의 정렬이 용이한 소스헤드(1)를 제공할 수 있게 된다.As described above, according to the source head 1 of the present invention, since the manipulator 300 is integrally fixed to the source head 1, the structure for mounting and connecting the manipulator 300 can be simplified, It is possible to provide the source head 1 having the slots 320 of the manipulator 300 as one so as to facilitate the alignment of the manipulator 300 for passing the ion beam.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

1 : 소스헤드 100 : 이온발생부
110 : 아크챔버 111 : 어퍼처
112 : 슬릿 120 : 필라멘트
130 : 리펠러 131 : 오목홈
140 : 캐소드 150 : 클램핑바
151 : 제1 삽입공 160 : 고정스크류
161 : 제2 삽입공 170 : 고정너트
200 : 헤드본체 210 : 중앙몸체
220 : 베이스플레이트 230 : 제1 플레이트
240 : 오염방지플레이트 250 : 가스라인
260 : 쿨링라인 261 : 내측관
262 : 외측관 270 : 챔버전원공급라인
271 : 고정부 272 : 피드스루
280 : 제1 피드스루 281 : 제1 통전핀
282 : 제1 후방절연체 283 : 제1 전방절연체
290 : 제2 피드스루 291 : 제2 통전핀
292 : 제2 후방절연체 293 : 제2 전방절연체
300 : 매니퓰레이터 310 : 제2 플레이트
320 : 슬롯
400 : 고정바조립체 410 : 제1 고정바조립체
411 : 중앙절연체 412 : 후방커버
413 : 전방커버 420 : 제2 고정바조립체
421 : 고정바 422 : 절연블록
500 : 후크조립체 510 : 후크
520 : 제1 와셔 530 : 후크스프링
540 : 제2 와셔
600 : 하우징 610 : 오염방지턱
700 : 하우징플렌지 710 : 헤드삽입홀
720 : 하우징안착부 730 : 베이스안착부
740 : 클램핑조립체 741 : 베이스핀
742 : 슬라이더 743 : 핑거부
744 : 베이스스프링1: source head 100: ion generator
110: arc chamber 111: aperture
112: slit 120: filament
130: Repeller 131: Concave groove
140: cathode 150: clamping bar
151: first insertion hole 160: fixing screw
161: second insertion hole 170: fixing nut
200: head body 210: central body
220: base plate 230: first plate
240: Pollution prevention plate 250: Gas line
260: Cooling line 261: Inner tube
262: outer tube 270: chamber power supply line
271: Fixing portion 272: Feedthrough
280: first feedthrough 281: first energizing pin
282: first rear insulator 283: first front insulator
290: second feedthrough 291: second energizing pin
292: second rear insulator 293: second front insulator
300: Manipulator 310: Second plate
320: Slot
400: stationary bar assembly 410: first stationary bar assembly
411: central insulator 412: rear cover
413: front cover 420: second fixing bar assembly
421: Fixing bar 422: Insulation block
500: Hook assembly 510: Hook
520: first washer 530: hook spring
540: Second washer
600: housing 610:
700: housing flange 710: head insertion hole
720: Housing seating part 730: Base seating part
740: clamping assembly 741: base pin
742: Slider 743:
744: Base spring

Claims

An ion implantation apparatus used for implanting impurities into a wafer during a semiconductor process,
An arc chamber forming a space in which ions collide with a hot electron;
A head body located behind the arc chamber and to which the arc chamber is fixedly coupled;
A housing having a cylindrical shape and surrounding the arc chamber and the head body; And
And a housing flange separated from and coupled to a rear end of the housing and having a head insertion hole at the center thereof and inserted into the head body and fixedly coupled to the head body,
Wherein the head body includes a base plate whose diameter is expanded at a rear end thereof,
Wherein the housing flange is provided with a base seating portion having an inner diameter corresponding to an outer diameter of the base plate at a rear side of the head insertion hole,
And a clamping assembly for securing the base plate with the base plate seated in the base seating part.

The method according to claim 1,
Wherein the housing flange is provided with a housing seating portion having an inner diameter corresponding to an outer diameter of a rear end of the housing in front of the head insertion hole,
And a stationary piece which is detachably coupled to the housing flange and fixes the housing in a state where a rear end of the housing is seated in the housing seating part.

delete

The method according to claim 1,
The clamping assembly comprises:
A base pin fixedly coupled to a rear surface of the housing flange and elongated in a front-rear direction;
A slider coupled to the base pin and reciprocating in a forward and backward direction;
A base spring for elastically supporting the slider backward against the base pin; And
And a finger portion which is fixed to the slider and moves together with the slider, and protrudes toward the head insertion hole, and one end of which is in close contact with the back surface of the base plate.

The method according to claim 1,
Wherein the inner surface of the housing is protruded inwardly, and a contamination preventing jaw protruding at a constant height in the entire circumferential direction is provided.

6. The method of claim 5,
The head body includes:
A base plate having a diameter enlarged at a rear end thereof; And
And a contamination prevention plate disposed between the arc chamber and the base plate and having a diameter enlarged,
Wherein an inner diameter of the contamination preventing chuck is smaller than a diameter of the contamination preventing plate.

The method according to claim 6,
And the contamination prevention plate is located behind the contamination prevention trough.