KR200371647Y1

KR200371647Y1 - Ion Formation Chamber

Info

Publication number: KR200371647Y1
Application number: KR20-2004-0028678U
Authority: KR
Inventors: 이우호
Original assignee: 이우호
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2005-01-03

Abstract

본 고안은 이온생성챔버에 관한 것으로서, 관형상의 챔버바디부와 중앙영역에 빔개구부가 형성되고 상기 챔버바디부의 상단에 결합되는 상부플레이트와 상기 챔버바디부의 하단에 결합되는 하부플레이트와 상기 챔버바디부, 상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트가 상호 협조하여 형성하는 내부공간에 위치하도록 상기 하부플레이트에 설치되는 필라멘트를 가지고, 상기 필라멘트에 동작전압이 공급될 때 외부의 가스공급부로부터 상기 내부공간에 공급되는 가스의 플라스마를 형성하는 이온생성챔버에 있어서, 상기 챔버바디부는 원호형상의 횡단면을 갖는 복수의 바디벽체가 요철 결합되어 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 챔버바디부의 내표면이 부분적으로 손상된 경우 손상된 바디벽체만을 선택적으로 교체할 수 있도록 함으로써 유지보수비용을 감소시킬 수 있고, 모재의 절삭부분을 감소시켜 제작단가를 감소시킬 수 있다.The present invention relates to an ion generating chamber, wherein a tubular chamber body and a beam opening portion are formed in a central region, and an upper plate coupled to an upper end of the chamber body and a lower plate coupled to a lower end of the chamber body and the chamber body. And a filament installed in the lower plate so that the upper plate and the lower plate are located in an internal space formed by mutually cooperative operation. In the ion generating chamber for forming a plasma of the gas, the chamber body portion is characterized in that the plurality of body walls having an arc-shaped cross section is formed by the uneven coupling. As a result, when the inner surface of the chamber body part is partially damaged, it is possible to selectively replace only the damaged body wall, thereby reducing the maintenance cost, and reducing the cutting part of the base material, thereby reducing the manufacturing cost.

Description

Ion Formation Chamber

본 고안은 이온생성챔버(Ion Formation Chamber)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체소자 제조단계의 이온주입공정에서 반도체결정에 불순물을 주입할 때 필요한 이온빔을 생성하는 이온생성챔버에 관한 것이다.The present invention relates to an ion formation chamber, and more particularly, to an ion generation chamber for generating an ion beam required for injecting impurities into a semiconductor crystal in an ion implantation process of a semiconductor device manufacturing step.

반도체소자를 제조할 때 반도체결정에 불순물(붕소, 인등)을 주입시켜야 하는 바, 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 사용되고 있다.Impurities (boron, phosphorous, etc.) must be implanted into the semiconductor crystal when fabricating a semiconductor device. As the degree of integration of semiconductor devices has recently increased, the concentration of impurities can be controlled more easily than other impurity implantation techniques such as diffusion, and the infiltration of impurities Due to the advantage of being able to precisely control the depth, ion implantation technology is widely used to make impurities into the form of ion beams and then penetrate the surface.

이러한 이온빔형태의 이온주입기술은 기본적으로 공급가스(불순물에 대응하는)로부터 이온빔을 생성하여 배출시키는 이온소스헤드와, 이온소스헤드로부터 배출되는 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.This ion beam type ion implantation technology basically scans the ion source head for generating and discharging the ion beam from the supply gas (corresponding to impurity) and the separation, acceleration, and deflection of the ion beam discharged from the ion source head. And an ion implantation apparatus having a beam line assembly and an end station on which semiconductor crystals are mounted so that ion beams scanned from the beam line assembly can penetrate. An ion implantation apparatus having such a configuration is disclosed in 1993 Patent Application No. 3003 (Invention Name: Ion Injection System), 2002 Patent Application No. 5939 (Name of Invention: Ion Injection Device with Means for Removing Particles), 2003 Patent application No. 7007127 (name of the invention: ion implantation system and control method) and the like.

이온소스헤드는 일반적으로 고진공상태에서 플라스마를 형성하여 이온빔을 생성하도록 구성되어 있으며, 플라스마는 여러 가지 방법으로 형성된다.Ion source heads are generally configured to form plasma in high vacuum to produce ion beams, which are formed in a number of ways.

이온소스헤드에서의 플라스마 형성을 형성하는 방법 중 하나로 고진공상태에서 필라멘트로부터 방출되는 열전자가 공급가스의 분자나 원자를 이온화시키는 핫필라멘트(Hot Filament)방법이 안출되어 있다.One of the methods for forming plasma formation in the ion source head is a hot filament method in which hot electrons emitted from the filament in a high vacuum state ionize molecules or atoms of the feed gas.

이러한 핫필라멘트방법을 채용하여 이온빔을 생성하는 이온소스헤드는 가스플라스마를 생성하는 이온생성챔버와, 이온생성챔버에 동작전압을 공급하는 전압공급부와, 이온생성챔버에 가스를 공급하는 가스공급부를 구비하고 있다.The ion source head for generating an ion beam by employing the hot filament method includes an ion generation chamber for generating a gas plasma, a voltage supply unit for supplying an operating voltage to the ion generation chamber, and a gas supply unit for supplying gas to the ion generation chamber. Doing.

도9는 종래의 이온생성챔버의 분해사시도이고, 도10은 도9에 도시된 챔버바디부의 확대사시도이다.9 is an exploded perspective view of a conventional ion generating chamber, and FIG. 10 is an enlarged perspective view of the chamber body shown in FIG.

종래의 이온생성챔버는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 관형상의 챔버바디부(110)와, 챔버바디부(110)의 상단에 결합되는 상부플레이트(120)와, 챔버바디부(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.Conventional ion generation chamber, as shown in these figures, the tubular chamber body 110, the upper plate 120 coupled to the upper end of the chamber body 110, the chamber body 110 The lower plate 130 coupled to the lower end of the chamber, the pair of filaments 140 and the anode 150 installed on the lower plate 130 to be located inside the chamber body 110, the chamber body 110 It has a tubular protective wall portion 161 coupled to the outer surface of the surface and three fasteners 162 provided along the direction connecting the upper plate 120 and the lower plate 130.

챔버바디부(110)는 상단면 및 하단면에 각각 상부결합홈(110a) 및 하부결합홈(110b)이 각각 높이방향을 따라 다수개 형성되어 있다.The chamber body 110 has a plurality of upper coupling grooves 110a and lower coupling grooves 110b formed on the top and bottom surfaces thereof, respectively, along the height direction.

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 재질의경우) 등으로 중앙영역을 제거함으로써, 단일체 형태로 제작된다.The chamber body 110 having such a configuration is made of a cylindrical base material using a material such as tungsten, molybdenum, graphite, molybdenum heat-resistant alloy (TZM), and then lathed (in case of graphite material). ), It is manufactured in the form of a single body by removing the central area by wire cutting (for tungsten).

상부플레이트(120)는 중앙영역에 직선상의 빔개구부(120a)가 형성되어 있다. 그리고 상부플레이트(120)는 상면 연부영역에 상부고정홈(120b)이 120도 만큼 이격되어 형성되어 있다. 여기서 상부고정홈(120b)은 후술하는 고정구(162)의 절곡부(162a)에 형상 맞춤되도록 형성되어 있다. 또한 상부플레이트(120)는 빔개구부(120a)의 외측 영역에 바디결합홈(120c)이 형성되어 있다.The upper plate 120 has a straight beam opening 120a in the center area. In addition, the upper plate 120 is formed in the upper edge area, the upper fixing groove 120b is spaced apart by 120 degrees. Here, the upper fixing groove 120b is formed to be shaped to the bent portion 162a of the fixture 162 to be described later. In addition, the upper plate 120 has a body coupling groove 120c is formed in the outer region of the beam opening (120a).

상부플레이트(120)는 바디결합홈(120c)과 챔버바디부(110)의 상부결합홈(110a)에 봉상의 결합부재(163)를 억지끼움시킴으로써 챔버바디부(110)에 결합된다.The upper plate 120 is coupled to the chamber body 110 by forcibly fitting the rod-like coupling member 163 into the body coupling groove 120c and the upper coupling groove 110a of the chamber body 110.

하부플레이트(130)는 챔버바디부(110)와 상부플레이트(120)와 협조하여 내부공간을 형성한다.The lower plate 130 cooperates with the chamber body 110 and the upper plate 120 to form an inner space.

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 형성되어 있다. 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.The lower plate 130 has four filament insertion holes 130a and two anode insertion holes 130b dispersedly formed in the circumferential region, and a body in the outer regions of the filament insertion holes 130a and the anode insertion holes 130b. Coupling groove 130c is formed. In addition, the lower plate 130 has a gas inlet 130d connected to a gas supply unit (not shown) in a central region, and three lower fixing grooves 130e are provided at each side of the upper plate 120 at the side thereof. It is formed so as to correspond to the groove 120b.

하부플레이트(130)는 바디결합홈(130c)과 챔버바디부(110)의 하부결합홈(110b)에 봉상의 결합부재(163)를 억지끼움시킴으로써, 챔버바디부(110)에 결합된다.The lower plate 130 is coupled to the chamber body 110 by forcibly fitting the rod-like coupling member 163 into the body coupling groove 130c and the lower coupling groove 110b of the chamber body 110.

각 필라멘트(140)는 대략 디귿자 형상으로 형성되고, 중앙영역은 헬리컬 형태를 이루고 있다.Each filament 140 is formed in a substantially depressed shape, and the central region has a helical shape.

필라멘트(140)는 그 양단을 필라멘트삽입홀(130a)에 고정시킴으로써 하부플레이트(130)에 설치된다. 여기서 필라멘트(140)는 1999년 특허출원 제58658호(발명의 명칭 : 이온주입공정용 필라멘트 및 애노드의 절연장치)등에 개시된 방법으로 하부플레이트(130)에 설치할 수 있다.The filament 140 is installed in the lower plate 130 by fixing both ends thereof to the filament insertion hole 130a. Here, the filament 140 may be installed on the lower plate 130 by the method disclosed in Patent Application No. 58658 (Invention Name: Ion Injection Process Filament and Anode Insulator).

필라멘트(140)에는 대략 200암페어 정도의 전류가 흐를 수 있도록 대략 10볼트의 직류전압이 인가된다.The filament 140 is applied a DC voltage of about 10 volts so that a current of about 200 amps can flow.

애노드(150)는 외표면에 한 쌍의 고정돌부(151a)가 상호 대향하도록 형성된 원형고리상의 헤드부(151)와, 상단이 고정돌부(151a)에 형성된 고정공에 삽입되는 한 쌍의 지지핀부(152)를 갖고 있다.The anode 150 is a pair of support pins inserted into the head portion 151 of the circular ring formed on the outer surface so that the pair of fixing protrusions 151a face each other, and the upper end is inserted into the fixing hole formed in the fixing protrusion 151a. Has 152.

이러한 구성을 갖는 애노드(150)는 지지핀부(152)의 하단을 애노드삽입홀(130b)에 고정시킴으로써, 하부플레이트(130)에 설치된다. 여기서 애노드(150)는 1999년 특허출원 제58658호(발명의 명칭 : 이온주입공정용 필라멘트 및 애노드의 절연장치)등에 개시된 방법으로 하부플레이트(130)에 설치할 수 있다.The anode 150 having such a configuration is installed in the lower plate 130 by fixing the lower end of the support pin portion 152 to the anode insertion hole 130b. Here, the anode 150 may be installed on the lower plate 130 by the method disclosed in 1999 Patent Application No. 58658 (name of the invention: the ion implantation process filament and the anode insulation device).

애노드(150)에는 대략 200볼트의 직류전압이 인가된다. 이에 따라 애노드(150)는 필라멘트(140)보다 고전위를 유지할 수 있게 된다.Anode voltage of about 200 volts is applied to the anode 150. Accordingly, the anode 150 can maintain a higher potential than the filament 140.

고정구(162)는 상단에 원호상의 절곡부(162a)가 형성되어 있다. 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.The fastener 162 is formed at the upper end of the arc-shaped bent portion 162a. Fixture 162 having such a configuration is installed so that the bent portion 162a is inserted into the upper fixing groove 120b of the upper plate 120, the lower region is inserted into the lower fixing groove 130e of the lower plate 130. do.

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)의 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.The conventional ion generation chamber has a plurality of source magnetic poles (not shown) distributed in the circumferential region of the chamber body 110. These source magnetic poles cooperate with each other in the chamber body 110 to form a high-density ion region parallel to the beam opening 120a, that is, a plasma column, between the lower filaments 140 of the beam opening 120a. It is provided so that it may incline with respect. The plasma column is formed by the spiral movement of the hot electrons by the magnetic field of the source stimulus.

전술한 구성을 갖는 이온생성챔버는 고진공상태를 유지하는 외부챔버(도시되지 않음)의 내부에 빔라인조립체와 엔드스테이션 등과 함께 설치되고, 다음과 같이 동작한다.The ion generating chamber having the above-described configuration is installed together with the beamline assembly, the end station, and the like inside the outer chamber (not shown) maintaining a high vacuum state, and operates as follows.

가스주입구(130d)를 통해 가스(3족 또는 5족, BF3, PH3, AsH3 등)를 공급되도록 가스공급부를 조작한다.The gas supply unit is operated to supply gas (Group 3 or 5, BF3, PH3, AsH3, etc.) through the gas inlet 130d.

필라멘트(140)와 애노드(150)에 동작전압이 공급되도록 전압공급부를 조작한다.The voltage supply unit is manipulated such that an operating voltage is supplied to the filament 140 and the anode 150.

필라멘트(140)에 동작전압이 공급되면 필라멘트(140)가 가열되고 이에 따라 필라멘트(140)로부터 열전자가 방출된다. 여기서 열전자방출은 대부분은 필라멘트(140)의 헬리컬영역에서 발생한다.When the operating voltage is supplied to the filament 140, the filament 140 is heated and thus hot electrons are emitted from the filament 140. Most of the hot electron emission is generated in the helical region of the filament 140.

필라멘트(140)로부터 방출되는 열전자는 애노드(150)를 향해 가속되고, 애노드(150)를 향해 가속되는 열전자는 가스분자와 충돌한다. 이러한 열전자와 가스분자사이의 충돌동작시 열전자의 운동에너지는 가스의 최외각전자에 전달된다. 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.The hot electrons emitted from the filament 140 are accelerated toward the anode 150, and the hot electrons accelerated toward the anode 150 collide with the gas molecules. In the collision operation between the hot electrons and the gas molecules, the kinetic energy of the hot electrons is transferred to the outermost electrons of the gas. As the outermost electrons, which have received the kinetic energy from the hot electrons, are separated from the gas molecules, the gas molecules are ionized, and thus the gas becomes plasma. As described above, a technique of releasing gas to plasma by releasing it to hot electrons is widely known.

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.The hot electrons emitted from the filament 140 and the free electrons that escape from the gas molecules when the hot electrons collide with the gas molecules are finally sucked into the anode 150, and then some are discharged back to the hot electrons through the filament 140. .

플라스마를 구성하는 양이온은 외부로부터 가해지는 인출전계에 의해 빔개구부(120a)을 통해 빔형태로 빔라인조립체에 제공된다.The cations constituting the plasma are provided to the beamline assembly in the form of a beam through the beam opening 120a by a drawout electric field applied from the outside.

한편 플라스마를 구성하는 전자나 양이온은 애노드(150)에 흡입되거나 빔개구부(120a)를 통해 인출되기 전에 챔버바디부(110)의 내표면에 충돌하게 된다. 여기서 플라스마를 구성하는 전자 또는 양이온과 챔버바디부(110)와의 충돌은 플라스마 칼럼(Column)에 인접하는 내표면영역에 집중적으로 발생하게 된다.On the other hand, electrons or cations constituting the plasma collide with the inner surface of the chamber body 110 before being sucked into the anode 150 or drawn out through the beam opening 120a. Here, the collision between the electrons or cations constituting the plasma and the chamber body 110 is concentrated in the inner surface region adjacent to the plasma column.

플라스마를 구성하는 이온이나 전자가 챔버바디부(110)의 내표면에 충돌할 때 챔버바디부(110)는 손상되기 때문에 이온생성챔버를 주기적으로 교체하게 된다.When the ions or electrons constituting the plasma collide with the inner surface of the chamber body 110, the chamber body 110 is damaged, thereby periodically replacing the ion generating chamber.

그런데 종래의 이온생성챔버에 따르면, 챔버바디부가 단일체로 형성되어 있기 때문에 챔버바디부(110)의 내표면이 부분적으로 손상된 경우에도(전술한 바와 같이 필라멘트의 설치위치에 따라 챔버바디부의 내표면 특정영역이 집중적으로 손상될 수 있음) 전체를 교체해야 한다는 문제점이 있었다. 이에 따라 유지보수비용이 증가한다는 문제점이 있었다.However, according to the conventional ion generating chamber, since the chamber body is formed in a single body, even when the inner surface of the chamber body 110 is partially damaged (as described above, the inner surface of the chamber body is determined according to the installation position of the filament). The area may be damaged intensively). Accordingly, there was a problem that the maintenance cost increases.

전술한 문제점은 강도가 작은 흑연(Graphite)을 사용하여 챔버바디부(110)를제작하는 경우 더욱 가중된다.The above-described problem is further exacerbated when the chamber body part 110 is manufactured by using graphite having low strength.

여기서 유지보수비용의 증가문제를 해결하기 위해 텅스텐, 몰리브덴 등 강도가 큰 재질을 사용하여 챔버바디부(110)를 제작하는 경우 제조단가가 증가한다는 2차적인 문제점이 발생한다.In order to solve the problem of increased maintenance cost, when manufacturing the chamber body 110 using a material having a high strength such as tungsten and molybdenum, a secondary problem occurs that the manufacturing cost increases.

그리고 원통형의 모재로부터 관형상이 되도록 가공하여 챔버바디부(110)를 형성하여야 하기 때문에 절삭부분이 커져 제조단가가 증가한다는 문제점이 있었다.In addition, since the chamber body 110 has to be formed by processing the cylindrical base material into a tubular shape, there is a problem in that the cutting part is increased and the manufacturing cost increases.

따라서 본 고안의 목적은, 분할형의 챔버바디부를 갖는 이온생성챔버를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an ion generating chamber having a split chamber body.

도1 및 도2는 각각 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 분해사시도,1 and 2 are exploded perspective views of the ion generating chamber according to an embodiment of the present invention, respectively,

도3은 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 결합사시도,3 is a perspective view of the combination of the ion generating chamber according to an embodiment of the present invention,

도4 및 도5는 각각 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 분해단면도,4 and 5 are exploded cross-sectional view of the ion generating chamber according to an embodiment of the present invention, respectively;

도6은 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 결합단면도,6 is a cross-sectional view of the ion generation chamber in accordance with an embodiment of the present invention;

도7은 도1에 도시된 바디벽체를 상호 결합하는 방법을 도시한 사시도,7 is a perspective view showing a method of mutually coupling the body wall shown in FIG.

도8은 도1에 도시된 바디벽체에 결합부재를 결합하는 방법을 도시한 사시도,8 is a perspective view showing a method of coupling the coupling member to the body wall shown in FIG.

도9는 종래의 이온생성챔버의 분해사시도,9 is an exploded perspective view of a conventional ion generating chamber;

도10은 도9에 도시된 챔버바디부의 확대사시도이다.FIG. 10 is an enlarged perspective view of the chamber body shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10, 110 : 챔버바디부 11, 12, 13, 14, 15, 16 : 바디벽체10, 110: chamber body 11, 12, 13, 14, 15, 16: body wall

120 : 상부플레이트 130 : 하부플레이트120: upper plate 130: lower plate

140 : 필라멘트 150 : 애노드140: filament 150: anode

161 : 보호벽부 162 : 고정구161: protective wall portion 162: fasteners

163 : 결합부재163: coupling member

상기 목적은, 본 고안에 따라, 관형상의 챔버바디부와 중앙영역에 빔개구부가 형성되고 상기 챔버바디부의 상단에 결합되는 상부플레이트와 상기 챔버바디부의 하단에 결합되는 하부플레이트와 상기 챔버바디부, 상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트가 상호 협조하여 형성하는 내부공간에 위치하도록 상기 하부플레이트에 설치되는 필라멘트를 가지고, 상기 필라멘트에 동작전압이 공급될 때 외부의 가스공급부로부터 상기 내부공간에 공급되는 가스의 플라스마를 형성하는 이온생성챔버에 있어서, 상기 챔버바디부는 원호형상의 횡단면을 갖는 복수의 바디벽체가 요철 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이온생성챔버에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, the tubular chamber body and the beam opening portion is formed in the central region and the upper plate coupled to the upper end of the chamber body and the lower plate and the chamber body coupled to the lower end of the chamber body portion And a filament installed in the lower plate such that the upper plate and the lower plate are located in an internal space formed by mutually cooperative operation, and the gas supplied to the internal space from an external gas supply unit when an operating voltage is supplied to the filament. In the ion generating chamber for forming a plasma of the plasma body, the chamber body portion is achieved by an ion generating chamber, characterized in that a plurality of body walls having an arc-shaped cross section is formed by the uneven coupling.

여기서 플라스마를 구성하는 전자나 이온과의 충돌에 의해 챔버바디부의 내표면중 특정부분이 집중적으로 손상되지 않도록, 상기 바디벽체 중 일부는 다른 바디벽체보다 강도가 큰 재질로 제작하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that some of the body walls are made of a material having a higher strength than other body walls so that a specific part of the inner surface of the chamber body is not concentrated due to collision with electrons or ions constituting the plasma.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1 및 도2는 각각 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 분해사시도이고, 도3은 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 결합사시도이며, 도4 및 도5는 각각 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 분해단면도이며, 도6은 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 결합단면도이며, 도7은 도1에 도시된 바디벽체를 상호 결합하는 방법을 도시한 사시도이며, 도8은 도1에 도시된 바디벽체에 결합부재를 결합하는 방법을 도시한 사시도이다.1 and 2 are exploded perspective views of the ion generating chamber according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view of the combined ion generating chamber according to an embodiment of the present invention, Figures 4 and 5 are respectively Figure 6 is an exploded cross-sectional view of the ion generating chamber according to the embodiment, Figure 6 is a cross-sectional view of the coupling of the ion generating chamber according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a perspective view showing a method of mutually coupling the body wall shown in FIG. 8 is a perspective view showing a method of coupling the coupling member to the body wall shown in FIG.

본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 챔버바디부(10)를 제외한 다른 구성은 종래의 이온생성챔버와 동일한 구조와 기능을 갖고 있다. 이하 설명의 편의를 위해 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버중 종래의 이온생성챔버와 동일한 구조와 기능을 갖는 구성에 대해서는 동일한 명칭과 동일한 번호를 사용하고 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.As shown in these figures, the ion generating chamber according to the embodiment of the present invention has the same structure and function as the conventional ion generating chamber except for the chamber body 10. For convenience of description, components having the same structure and function as those of the conventional ion generating chambers among the ion generating chambers according to the embodiments of the present invention will be denoted by the same names and the same numbers, and detailed description thereof will be omitted.

본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버의 챔버바디부는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 원호형상의 횡단면을 갖는 6개의 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)로 구성되어 있다.The chamber body portion of the ion generating chamber according to the embodiment of the present invention, as shown in these figures, is composed of six body walls (11, 12, 13, 14, 15, 16) having an arc-shaped cross section. .

각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)는 좌측면에 전 높이구간에 걸쳐 리브상의 결합돌부(11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a)가 형성되어 있고, 우측면에 전 높이구간에 걸쳐 결합돌부(11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a)에 형상 맞춤되는 결합요홈(11b, 12b, 13b, 14b, 15b, 16b)이 형성되어 있다. 여기서 결합돌부(11a, 12a,13a, 14a, 15a, 16a)는 결합요홈(11b, 12b, 13b, 14b, 15b, 16b)보다 약간 작은 폭과 높이를 갖도록 형성된다. 이에 따라 고온 환경에서 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)가 팽창하더라도 챔버바디부(10)는 그 형태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.Each of the body walls 11, 12, 13, 14, 15, and 16 is formed with rib-like engaging protrusions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a over the entire height section on the left side, and on the right side. Coupling recesses 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b are formed to fit the engaging protrusions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a over the height section. The coupling protrusions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a are formed to have a width and a height that are slightly smaller than the coupling recesses 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, and 16b. Accordingly, even when the body walls 11, 12, 13, 14, 15, and 16 expand in a high temperature environment, the chamber body part 10 can maintain its shape stably.

그리고 각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)는 상면 중앙영역에 상부결합홈(11c, 12c, 13c, 14c, 15c, 16c)이 형성되어 있고, 저면 중앙영역에 하부결합홈(11d, 12d, 13d, 14d, 15d, 16d)이 형성되어 있다.And each body wall (11, 12, 13, 14, 15, 16) has an upper coupling groove (11c, 12c, 13c, 14c, 15c, 16c) is formed in the upper center area, the lower coupling groove in the bottom center area (11d, 12d, 13d, 14d, 15d, 16d) are formed.

전술한 구성을 갖는 각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)는 종래의 경우와 같이 텅스텐, 몰리브덴(Molybdenum), 흑연(Graphite), 몰리브덴내열합금(TZM) 등의 재질을 사용하여 제작할 수 있다.Each of the body walls 11, 12, 13, 14, 15, and 16 having the above-described configuration uses materials such as tungsten, molybdenum, graphite, molybdenum heat-resistant alloy (TZM), and the like, as in the conventional case. Can be produced.

즉, 장방형상 단면의 사각기둥모재를 제작한 후, 선반가공(흑연재질의 경우), 와이어 컷팅가공(Wire Cutting : 텅스텐 재질의 경우) 등의 방법으로 제작할 수 있다.That is, after manufacturing a rectangular pillar base material having a rectangular cross section, it can be produced by a method such as lathe processing (for graphite), wire cutting (for tungsten).

여기서 플라스마를 구성하는 전자나 양이온과의 충돌이 심하게 발생하는 영역에 설치될 바디벽체(11, 12, 15, 16)는 상대적으로 강도가 큰 텅스텐을 사용하여 제작하고, 다른 바디벽체(13, 14)는 상대적으로 강도가 작은 흑연을 사용하여 제작할 수 있다.Here, the body walls 11, 12, 15, and 16 to be installed in the region where the collision with the electrons or cations that make up the plasma are severely made are made of relatively high strength tungsten, and the other body walls 13, 14 are used. ) Can be fabricated using relatively low strength graphite.

각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)는 도7에 도시된 바와 같은 방법으로 상호 요철 결합됨으로써, 관형상의 챔버바디부(10)를 형성하게 된다.Each of the body walls 11, 12, 13, 14, 15, and 16 is unevenly coupled in a manner as shown in FIG. 7 to form the tubular chamber body 10.

그리고 상부플레이트(120)는 바디결합홈(120c)과 각 바디벽체(11, 12, 13,14, 15, 16)의 상부결합홈(11c, 12c, 13c, 14c, 15c, 16c)에 봉상의 결합부재(163)를 억지끼움시킴으로써 각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)에 결합되고, 하부플레이트(130)는 바디결합홈(130c)과 각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)의 하부결합홈(11d, 12d, 13d, 14d, 15d, 16d)에 봉상의 결합부재(163)를 억지끼움시킴으로써 각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)에 결합된다.The upper plate 120 is rod-shaped in the body coupling groove 120c and the upper coupling grooves 11c, 12c, 13c, 14c, 15c, and 16c of the body walls 11, 12, 13, 14, 15, and 16, respectively. By fitting the coupling member 163 is coupled to each body wall (11, 12, 13, 14, 15, 16), the lower plate 130 is a body coupling groove (130c) and each body wall (11, 12, Each body wall 11, 12, 13, 14, 15 by forcibly fitting the rod-like coupling member 163 into the lower coupling grooves 11d, 12d, 13d, 14d, 15d, 16d of the 13, 14, 15, 16. , 16).

이러한 구성을 갖는 본 고안의 실시예에 따른 이온생성챔버는 종래의 경우와 동일한 방법으로 가스플라스마를 생성하게 된다.The ion generating chamber according to an embodiment of the present invention having such a configuration generates gas plasma in the same manner as in the conventional case.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따르면, 원호형상의 횡단면을 갖는 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)를 요철 결합하여 관형상의 챔버바디부(10)를 형성함으로써(즉, 챔버바디부(10)를 분할형으로 형성함으로써), 챔버바디부(10)의 내표면이 부분적으로 손상된 경우 손상된 바디벽체만을 선택적으로 교체할 수 있게 된다.According to the embodiment of the present invention as described above, by forming the tubular chamber body portion 10 by uneven coupling of the body wall (11, 12, 13, 14, 15, 16) having an arc-shaped cross section ( That is, by forming the chamber body portion 10 in a divided form), when the inner surface of the chamber body portion 10 is partially damaged, it is possible to selectively replace only the damaged body wall.

그리고 장방형상 단면의 사각기둥모재를 가공하여 각 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)를 제작함으로써, 절삭부분을 감소시킬 수 있게 된다.And by cutting the rectangular pillar base material of the rectangular cross-section to produce each body wall (11, 12, 13, 14, 15, 16), it is possible to reduce the cutting portion.

또한 플라스마를 구성하는 전자나 이온과의 충돌이 심하게 발생하는 영역에 설치될 되는 바디벽체(11, 12, 15, 16)는 상대적으로 강도가 큰 텅스텐을 사용하여 제작하고 다른 바디벽체(11, 12, 13, 14, 15, 16)는 상대적으로 강도가 작은 흑연을 사용하여 제작함으로써, 챔버바디부(10)의 내표면 중 특정부분이 집중적으로 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, the body walls 11, 12, 15, and 16 to be installed in regions where collisions with the electrons and ions constituting the plasma are severely generated are made of relatively high strength tungsten, and other body walls 11 and 12 are used. , 13, 14, 15, and 16 are manufactured by using graphite having a relatively small strength, thereby preventing intensive damage of a specific portion of the inner surface of the chamber body 10.

따라서 본 고안에 따르면, 원호형상의 횡단면을 갖는 복수의 바디벽체를 요철 결합시켜 챔버바디부를 형성하여 챔버바디부의 내표면이 부분적으로 손상된 경우 손상된 바디벽체만을 선택적으로 교체할 수 있도록 함으로써, 유지보수비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, a plurality of body walls having an arc-shaped cross section is concave and convex to form a chamber body so that only the damaged body wall can be selectively replaced when the inner surface of the chamber body is partially damaged, thereby maintaining maintenance costs. Can be reduced.

그리고 장방형상 단면의 사각기둥모재를 가공하여 각 바디벽체를 제작하여 절삭부분을 감소시킴으로써, 제작단가를 감소시킬 수 있다.In addition, by manufacturing a rectangular pillar base material having a rectangular cross section, each body wall is manufactured to reduce the cutting portion, thereby reducing the manufacturing cost.

Claims

A beam opening part is formed in the tubular chamber body part and the central area, and an upper plate coupled to an upper end of the chamber body part and a lower plate coupled to a lower end of the chamber body part, the chamber body part, the upper plate and the lower plate In the ion generating chamber having a filament installed in the lower plate to be located in the inner space formed in cooperation with each other, and forms a plasma of the gas supplied from the external gas supply to the inner space when the operating voltage is supplied to the filament In

The chamber body is an ion generating chamber, characterized in that the plurality of body walls having an arc-shaped cross section is formed by the uneven coupling.

The method of claim 1,

Some of the body walls are ion generating chambers, characterized in that made of a material having a greater strength than other body walls.