TW202221751A - 絕緣構造、絕緣構造的製造方法、離子生成裝置、及離子注入裝置 - Google Patents

絕緣構造、絕緣構造的製造方法、離子生成裝置、及離子注入裝置 Download PDF

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Abstract

[課題] 本發明提供一種能夠抑制由於污染物的附著而導致的絕緣性能的降低之絕緣構造。 [解決手段] 本發明之絕緣構造(74)係具備：第1端部(82)；第2端部(84)；軸部(86)，係連接第1端部(82)與第2端部(84)之間；以及包圍部(88)，係具有與軸部(86)的外表面(94)相對向之內表面(96)，並從第1端部(82)朝向第2端部(84)延伸。軸部(86)的外表面(94)與包圍部(88)的內表面(96)之間的間隙(90)構成為與外部連通。第1端部(82)、第2端部(84)、軸部(86)及包圍部(88)由電絕緣材料構成。

Description

絕緣構造、絕緣構造的製造方法、離子生成裝置、及離子注入裝置
本發明係有關一種絕緣構造、絕緣構造的製造方法、離子生成裝置、及離子注入裝置。
在半導體製程中，為了改變半導體的導電性之目的、改變半導體的結晶結構之目的等，常規係實施向半導體晶圓注入離子之製程(亦稱為離子注入製程)。離子注入製程中使用之裝置通常被稱為離子注入裝置。離子注入裝置具備用以對來源氣體進行電漿化而生成離子的離子生成裝置。由離子生成裝置生成之離子通過由引出電極施加之電場而被引出。引出電極由絕緣構造支撐(例如，參閱專利文獻1)。 [先前技術文獻]
[專利文獻1] 日本特開2014-235814號公報
[發明所欲解決之問題]
由於使用離子注入裝置，導電性污染物附著於絕緣構造的表面上。若附著污染物，則絕緣構造的絕緣性能降低，因此需要定期的維護。若絕緣構造的維護頻率高，則會導致離子注入裝置的生產性降低。
本發明的一樣態的例示性目的之一為提供一種能夠抑制由於污染物的附著而導致的絕緣性能的降低之絕緣構造。 [解決問題之技術手段]
本發明的一樣態的絕緣構造係具備：第1端部；第2端部；軸部，係連接第1端部與第2端部之間；以及包圍部，係具有與軸部的外表面相對向之內表面，並從第1端部朝向第2端部延伸。軸部的外表面與包圍部的內表面之間的間隙構成為與外部連通。第1端部、第2端部、軸部及包圍部由電絕緣材料構成。
本發明的另一樣態為絕緣構造的製造方法。絕緣構造係具備：第1端部；第2端部；軸部，係連接第1端部與第2端部之間；以及包圍部，係具有與軸部的外表面相對向之內表面，並從第1端部朝向第2端部延伸，軸部的外表面與包圍部的內表面之間的間隙構成為與外部連通。該方法為由電絕緣材料形成第1端部、第2端部、軸部及包圍部。 本發明之又其他的樣態為離子生成裝置。離子生成裝置具有：電弧室，係具有可生成電漿的電漿生成室、及前狹縫(front slit)；以及引出電極系統，係經由前狹縫將在電漿生成室生成的離子引出至電弧室外部，引出電極系統包含：第1引出電極，位於前狹縫的下游，係抑制(Suppression)電極，以相對於接地電位成為負電位的方式施加抑制電壓；第2引出電極，位於第1引出電極的下游，係接地電極，且連接於接地電位；以及絕緣構造，係在第1引出電極與第2引出電極之間支撐第1引出電極及第2引出電極，並將第1引出電極與第2引出電極之間電絕緣，絕緣構造係具備：第1端部；第2端部；軸部，係連接第1端部與第2端部之間；以及包圍部，係具有與軸部的外表面相對向的內表面，並從第1端部朝向第2端部延伸，軸部的外表面與包圍部的內表面之間的間隙構成為與外部連通，第1端部、第2端部、軸部及包圍部由電絕緣材料構成。 本發明的又其他樣態為離子注入裝置。離子注入裝置係具有：離子生成裝置；射束線裝置，係輸送從前述離子生成裝置引出的離子束；及注入處理室，係使從射束線裝置輸出的離子束注入至工件，離子生成裝置係具有：電弧室，係具有可生成電漿的電漿生成室、及前狹縫；以及引出電極系統，係經由前狹縫將在電漿生成室生成的離子引出至電弧室外部，引出電極系統包含：第1引出電極，位於前述前狹縫的下游，係抑制電極，以相對於接地電位成為負電位的方式施加抑制電壓；第2引出電極，位於前述第1引出電極的下游，係接地電極，且連接於接地電位；以及絕緣構造，係在第1引出電極與第2引出電極之間支撐第1引出電極及第2引出電極，並將第1引出電極與第2引出電極之間電絕緣，絕緣構造係具備：第1端部；第2端部；軸部，係連接第1端部與第2端部之間；以及包圍部，係具有與軸部的外表面相對向的內表面，並從第1端部朝向第2端部延伸，軸部的外表面與包圍部的內表面之間的間隙構成為與外部連通，第1端部、第2端部、軸部及包圍部由電絕緣材料構成。
另外，在方法、裝置、系統等之間相互置換以上構成要件的任意組合或本發明的構成要件或表現形式之樣態，作為本發明的樣態亦同樣有效。 [發明之效果]
依據本發明的一樣態，能夠提供一種能夠抑制由於污染物的附著而導致的絕緣性能的降低之絕緣構造。
以下，一邊參閱圖式，一邊詳細說明有關用以實施本發明之方式。另外，圖式說明中對相同要件添加相同元件符號，並適當省略重複說明。又，以下敘述之結構只是示例，並非對本發明的範圍進行任何限定。
圖1係概略地表示實施方式之離子注入裝置10之俯視圖，圖2係表示離子注入裝置10的概略構成之側視圖。離子注入裝置10構成為對被處理物W的表面實施離子注入處理。被處理物W例如是基板，例如是半導體晶圓。為了便於說明，在本說明書中有時將被處理物W稱為晶圓W，但這並非旨在將注入處理的對象限定為特定的物體。
離子注入裝置10構成為使射束在一個方向上往復掃描，使晶圓W在與掃描方向正交之方向上往復運動，藉此在晶圓W的整個處理面上照射離子束。在本說明書中，為了便於說明，將沿著設計上的射束線A行進之離子束的行進方向定義為z方向，將與z方向垂直的面定義為xy面。在對被處理物W掃描離子束的情況下，將射束的掃描方向設為x方向，將與z方向及x方向垂直的方向設為y方向。因此，射束的往復掃描在x方向上進行，晶圓W的往復運動在y方向上進行。
離子注入裝置10具備離子生成裝置12、射束線裝置14、注入處理室16及晶圓輸送裝置18。離子生成裝置12構成為將離子束提供給射束線裝置14。射束線裝置14構成為從離子生成裝置12向注入處理室16輸送離子束。在注入處理室16中收容有成為注入對象之晶圓W，並進行將從射束線裝置14提供之離子束照射到晶圓W上之注入處理。晶圓輸送裝置18構成為將注入處理前的未處理晶圓搬入注入處理室16，並將注入處理後的已處理晶圓從注入處理室16搬出。離子注入裝置10具備用以向離子生成裝置12、射束線裝置14、注入處理室16及晶圓輸送裝置18提供所期望的真空環境之真空排氣系統(未圖示)。
射束線裝置14從射束線A的上游側依序具備質量分析部20、射束停駐裝置24、射束整形部30、射束掃描部32、射束平行化部34及角能量過濾器(AEF；Angular Energy Filter)36。另外，射束線A的上游是指靠近離子生成裝置12的一側，射束線A的下游是指靠近注入處理室16(或射束阻擋器46)的一側。
質量分析部20設置於離子生成裝置12的下游，且構成為藉由質量分析從自離子生成裝置12引出之離子束中選擇所需的離子種類。質量分析部20具有質量分析磁鐵21、質量分析透鏡22及質量分析狹縫23。
質量分析磁鐵21對從離子生成裝置12引出之離子束施加磁場，依據離子的質量電荷比M=m/q(m為質量，q為電荷)的值，以不同的路徑使離子束偏向。質量分析磁鐵21例如對離子束施加y方向(在圖1及圖2中為-y方向)的磁場，使離子束向x方向偏向。質量分析磁鐵21的磁場強度被調整為具有所期望的質量電荷比M之離子種類通過質量分析狹縫23。
質量分析透鏡22設置於質量分析磁鐵21的下游，且構成為調整對離子束的收斂/發散力。質量分析透鏡22調整通過質量分析狹縫23之離子束的射束行進方向(z方向)的收斂位置，並調整質量分析部20的質量解析度M/dM。另外，質量分析透鏡22並非是必須的構成，亦可以在質量分析部20中不設置質量分析透鏡22。
質量分析狹縫23設置於質量分析透鏡22的下游，且設置於遠離質量分析透鏡22之位置。質量分析狹縫23構成為由質量分析磁鐵21引起之射束偏向方向(x方向)與狹縫寬度方向一致，且具有x方向相對短，y方向相對長的形狀的開口23a。
質量分析狹縫23亦可以構成為，為了調整質量解析度而使狹縫寬度成為可變。質量分析狹縫23亦可以由能夠在狹縫寬度方向上進行移動之兩張遮蔽體構成，且構成為藉由改變兩張遮蔽體的間隔而能夠調整狹縫寬度。質量分析狹縫23亦可以構成為藉由切換為狹縫寬度不同的複數個狹縫中的任一個而使狹縫寬度成為可變。
射束停駐裝置24構成為使離子束從射束線A暫時退避，遮蔽朝向下游的注入處理室16(或晶圓W)之離子束。射束停駐裝置24能夠配置於射束線A的中途的任意位置，例如能夠配置於質量分析透鏡22與質量分析狹縫23之間。由於在質量分析透鏡22與質量分析狹縫23之間需要一定的距離，因此藉由在其間配置射束停駐裝置24，與配置於其他位置的情況相比，能夠縮短射束線A的長度，且能夠使離子注入裝置10整體小型化。
射束停駐裝置24具備一對停駐電極25(25a、25b)、射束收集器26。一對停駐電極25a、25b隔著射束線A相對向，且在與質量分析磁鐵21的射束偏向方向(x方向)正交之方向(y方向)相對向。射束收集器26設置於比停駐電極25a、25b更靠射束線A的下游側的位置，在停駐電極25a、25b的相對向方向上遠離射束線A而設置。
第1停駐電極25a配置於比射束線A更靠重力方向上側的位置，第2停駐電極25b配置於比射束線A更靠重力方向下側的位置。射束收集器26設置於比射束線A更向重力方向下側遠離的位置，且配置於質量分析狹縫23的開口23a的重力方向下側。射束收集器26例如由質量分析狹縫23的未形成開口23a之部分構成。射束收集器26亦可以與質量分析狹縫23分體構成。
射束停駐裝置24利用施加於一對停駐電極25a、25b之間之電場使離子束偏向，並使離子束從射束線A退避。例如，藉由以第1停駐電極25a的電位為基準對第2停駐電極25b施加負電壓，使離子束從射束線A向重力方向下方偏向而射入到射束收集器26。在圖2中，由虛線表示朝向射束收集器26之離子束的軌跡。又，射束停駐裝置24藉由將一對停駐電極25a、25b設為相同電位，使離子束沿著射束線A向下游側通過。射束停駐裝置24構成為能夠切換使離子束向下游側通過之第1模式和使離子束射入到射束收集器26之第2模式而進行動作。
在質量分析狹縫23的下游設置有注入器法拉第杯28。注入器法拉第杯28構成為能夠藉由注入器驅動部29的動作而在射束線A出入。注入器驅動部29使注入器法拉第杯28在與射束線A的延伸方向正交之方向(例如y方向)上進行移動。如由圖2的虛線所示，在注入器法拉第杯28配置於射束線A上的情況下，阻斷朝向下游側之離子束。另一方面，如由圖2的實線所示，在注入器法拉第杯28從射束線A上移除的情況下，解除朝向下游側之離子束的阻斷。
注入器法拉第杯28構成為計測由質量分析部20進行質量分析後之離子束的射束電流。注入器法拉第杯28能夠藉由一邊改變質量分析磁鐵21的磁場強度一邊測量射束電流來計測離子束的質量分析頻譜。使用所計測之質量分析頻譜，能夠計算質量分析部20的質量解析度。
射束整形部30具備收斂/發散四極透鏡(Q透鏡)等收斂/發散裝置，且構成為將通過質量分析部20之離子束整形為所期望的剖面形狀。射束整形部30例如由電場式的三段四極透鏡(亦稱為三極Q透鏡)構成，具有三個四極透鏡30a、30b、30c。射束整形部30藉由使用三個透鏡裝置30a～30c，能夠對x方向及y方向分別獨立地調整離子束的收斂或發散。射束整形部30可以包含磁場式的透鏡裝置，亦可以包含利用電場和磁場這兩者對射束進行整形之透鏡裝置。
射束掃描部32構成為提供射束的往復掃描，係在x方向上掃描已整形之離子束之射束偏向裝置。射束掃描部32具有在射束掃描方向(x方向)上相對向之掃描電極對。掃描電極對與可變電壓電源(未圖示)連接，藉由週期性地改變施加到掃描電極對之間之電壓，改變在電極之間產生之電場，使離子束偏向為各種角度。其結果，離子束在x方向的整個掃描範圍被掃描。在圖1中，由箭頭X例示射束的掃描方向及掃描範圍，由單點虛線表示掃描範圍中的離子束的複數個軌跡。
射束平行化部34構成為使已掃描之離子束的行進方向與設計上的射束線A的軌道平行。射束平行化部34具有在y方向的中央部設置有離子束的通過狹縫之圓弧形狀的複數個平行化透鏡電極。平行化透鏡電極與高壓電源(未圖示)連接，使藉由施加電壓而產生之電場作用於離子束，使離子束的行進方向平行地一致。另外，射束平行化部34亦可以由其他射束平行化裝置取代，射束平行化裝置亦可以構成為利用磁場之磁鐵裝置。
在射束平行化部34的下游亦可以設置有用以使離子束加速或減速之AD(Accel/Decel)柱(未圖示)。
角能量過濾器(AEF)36構成為分析離子束的能量並使所需的能量的離子向下方偏向並引導至注入處理室16。角能量過濾器36具有電場偏向用AEF電極對。AEF電極對與高壓電源(未圖示)連接。在圖2中，藉由對上側的AEF電極施加正電壓，對下側的AEF電極施加負電壓，使離子束向下方偏向。另外，角能量過濾器36可以由磁場偏向用磁鐵裝置構成，亦可以由電場偏向用AEF電極對和磁場偏向用磁鐵裝置的組合構成。
如此，射束線裝置14將應照射到晶圓W之離子束供給至注入處理室16。
注入處理室16從射束線A的上游側依序具備能量狹縫38、電漿簇射裝置40、側杯42、中心杯44及射束阻擋器46。如圖2所示，注入處理室16具備保持一張或多張晶圓W之平台驅動裝置50。
能量狹縫38設置於角能量過濾器36的下游側，與角能量過濾器36一起進行射入到晶圓W之離子束的能量分析。能量狹縫38係由在射束掃描方向(x方向)上橫寬的狹縫構成之能量限制狹縫(EDS；Energy Defining Slit)。能量狹縫38使具有所期望的能量值或能量範圍之離子束朝向晶圓W通過，並遮蔽除此以外的離子束。
電漿簇射裝置40位於能量狹縫38的下游側。電漿簇射裝置40依據離子束的射束電流量向離子束及晶圓W的表面(晶圓處理面)供給低能量電子，並抑制因由離子注入產生之晶圓處理面上的正電荷的蓄積引起之充電。電漿簇射裝置40例如包含離子束通過之簇射管和向簇射管內供給電子之電漿發生裝置。
側杯42(42R、42L)構成為在向晶圓W的離子注入處理中測量離子束的射束電流。如圖2所示，側杯42R、42L相對於配置在射束線A上之晶圓W向左右(x方向)錯開而配置，並配置於在離子注入時不遮蔽朝向晶圓W之離子束之位置。由於離子束在x方向上掃描超過晶圓W所在之範圍，因此即使在離子注入時，被掃描之射束的一部分亦射入到側杯42R、42L。藉此，藉由側杯42R、42L計測離子注入處理中的射束電流量。
中心杯44構成為測量晶圓處理面上的射束電流。中心杯44構成為藉由驅動部45的動作而在x方向上可動，在離子注入時從晶圓W所在之注入位置退避，在晶圓W不在注入位置時插入到注入位置。中心杯44藉由一邊在x方向上進行移動一邊測量射束電流，能夠在x方向的整個射束掃描範圍測量射束電流。中心杯44亦可以形成為複數個法拉第杯在x方向上排列之陣列狀，使得能夠同時計測射束掃描方向(x方向)的複數個位置上的射束電流。
側杯42及中心杯44的至少一個可以具備用以測量射束電流量之單一的法拉第杯，亦可以具備用以測量射束的角度資訊之角度計測器。角度計測器例如具備狹縫和在射束行進方向(z方向)上遠離狹縫而設置之複數個電流檢測部。角度計測器例如藉由利用在狹縫寬度方向上排列之複數個電流檢測部計測通過狹縫之射束，能夠測量狹縫寬度方向的射束的角度成分。側杯42及中心杯44的至少一個亦可以具備能夠測量x方向的角度資訊之第1角度測量器和能夠測量y方向的角度資訊之第2角度測量器。
平台驅動裝置50包含晶圓保持裝置52、往復運動機構54、扭轉角調整機構56及傾斜角調整機構58。晶圓保持裝置52包含用以保持晶圓W之靜電吸盤等。往復運動機構54藉由使晶圓保持裝置52在與射束掃描方向(x方向)正交之往復運動方向(y方向)上往復運動，使被晶圓保持裝置52保持之晶圓在y方向上往復運動。在圖2中，由箭頭Y例示晶圓W的往復運動。
扭轉角調整機構56係調整晶圓W的旋轉角之機構，藉由以晶圓處理面的法線為軸使晶圓W旋轉，調整設置於晶圓的外周部之對準標記與基準位置之間的扭轉角。在此，晶圓的對準標記是指，設置於晶圓的外周部之缺口或定向平面，是指成為晶圓的結晶軸方向或晶圓的周圍方向的角度位置的基準之標記。扭轉角調整機構56設置於晶圓保持裝置52與往復運動機構54之間，與晶圓保持裝置52一起進行往復運動。
傾斜角調整機構58係調整晶圓W的斜度之機構，調整朝向晶圓處理面之離子束的行進方向與晶圓處理面的法線之間的傾斜角。在本實施方式中，將晶圓W的傾斜角中的以x方向的軸為旋轉的中心軸之角度調整為傾斜角。傾斜角調整機構58設置於往復運動機構54與注入處理室16的內壁之間，且構成為藉由使包含往復運動機構54之平台驅動裝置50整體向R方向旋轉來調整晶圓W的傾斜角。
平台驅動裝置50保持晶圓W，使得晶圓W能夠在離子束照射到晶圓W之注入位置和在該平台驅動裝置與晶圓輸送裝置18之間搬入或搬出晶圓W之輸送位置之間進行移動。圖2表示晶圓W位於注入位置之狀態，平台驅動裝置50以射束線A與晶圓W交叉之方式保持晶圓W。晶圓W的輸送位置與由設置於晶圓輸送裝置18之輸送機構或輸送機器人通過輸送口48搬入或搬出晶圓W時的晶圓保持裝置52的位置對應。
射束阻擋器46設置於射束線A的最下游，例如安裝於注入處理室16的內壁。在晶圓W不存在於射束線A上的情況下，離子束射入到射束阻擋器46。射束阻擋器46位於連接注入處理室16與晶圓輸送裝置18之間之輸送口48的附近，設置於比輸送口48更靠鉛直下方的位置。
圖3係概略地表示實施方式之離子生成裝置12的構成之剖視圖。離子生成裝置12具備電弧室60、陰極62、反射極64、第1引出電極70、第2引出電極72及絕緣構造74。
電弧室60具有大致長方體的箱體形狀。電弧室60區隔生成電漿P之電漿生成室R。電弧室60由高熔點材料構成，例如由鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)等高熔點金屬或它們的合金、石墨(C)等構成。藉此，在電漿生成室R內成為高溫(例如700℃～2000℃)之環境下，能夠抑制電弧室60的由熱引起之損傷。
陰極62向電漿生成室R釋放熱電子。陰極62係所謂的旁熱型陰極(IHC；Indirectly Heated Cathode)，並具有燈絲62a和陰極頭62b。燈絲62a被燈絲電源加熱而產生一次熱電子。在燈絲62a中產生之一次熱電子藉由施加到燈絲62a與陰極頭62b之間之陰極電壓被加速。陰極頭62b由來自燈絲62a的一次熱電子加熱，並向電漿生成室R供給二次熱電子。在陰極頭62b中產生之二次熱電子藉由施加到電弧室60與陰極62之間之電弧電壓被加速。
反射極64設置於與陰極62相對向之位置。反射極64彈回向電漿生成室R內供給之二次熱電子或藉由電漿生成室R內的來源氣體分子的電離產生之電子，使電子滯留在電漿生成室R中，提高電漿生成效率。
在電弧室60的側壁設置有氣體導入口66。氣體導入口66從未圖示之氣瓶罐等向電漿生成室R供給來源氣體。作為來源氣體，使用稀有氣體或氫(H 2)、膦(PH 3)、砷化氫(AsH 3)等氫化物、三氟化硼(BF 3)、四氟化鍺(GeF 4)等氟化物。又，來源氣體還使用二氧化碳(CO 2)、一氧化碳(CO)、氧(O 2)等含有氧原子(O)之物質。
在電漿生成室R中，在從陰極62朝向反射極64之方向(或其相反方向)上施加有磁場B。磁場B由未圖示之電磁鐵等生成，並且藉由調整流過電磁鐵之磁鐵電流來調整磁場B的強度。在電漿生成室R內運動之電子被施加到電漿生成室R之磁場B束縛，沿著磁場B以螺旋狀運動。在電漿生成室R中以螺旋狀運動之電子與被導入到電漿生成室R之來源氣體分子碰撞，使來源氣體分子電離而產生離子和新的電子，在電漿生成室R中生成電漿P。藉由使電子在電漿生成室R中以螺旋狀運動，能夠提高電漿生成效率。
在電弧室60的前表面設置有用以引出離子束IB之前狹縫68。前狹縫68具有沿著從陰極62朝向反射極64之方向延伸之細長的形狀。在電漿生成室R內生成之離子經由前狹縫68，藉由由第1引出電極70、第2引出電極72及絕緣構造74構成的引出電極系統作為離子束IB被引出。
位於前狹縫68的下游的第1引出電極70為抑制電極，以相對於接地電位成為負電位之方式被施加抑制電壓。位於第1引出電極70的下游的第2引出電極72為接地電極，與接地電位連接。以相對於接地電位成為正電位之方式對電弧室60施加引出電壓。在第1引出電極70與第2引出電極72之間設置有絕緣構造74。絕緣構造74機械性地支撐第1引出電極70及第2引出電極72，使第1引出電極70與第2引出電極72之間電絕緣。
絕緣構造74具備第1蓋殼76、第2蓋殼78及絕緣體80。第1蓋殼76及第2蓋殼78由導電性材料構成，並且由金屬或石墨構成。絕緣體80由電絕緣材料構成，並且由陶瓷或樹脂構成。第1蓋殼76設置於第1引出電極70與絕緣體80之間。第2蓋殼78設置於第2引出電極72與絕緣體80之間。
第1蓋殼76及第2蓋殼78設置於絕緣體80的外側，抑制污染物向絕緣體80的表面附著。第1蓋殼76及第2蓋殼78成為巢套結構，在圖示之例子中，配置為第1蓋殼76成為外側，第2蓋殼78成為內側。另外，亦可以配置為第1蓋殼76成為內側，第2蓋殼78成為外側。
圖4係詳細地表示實施方式之絕緣構造74的構成之剖視圖。絕緣構造74設置於第1引出電極70與第2引出電極72之間。絕緣構造74具備第1蓋殼76、第2蓋殼78及絕緣體80。絕緣構造74藉由第1螺絲104與第1引出電極70固定，藉由第2螺絲106與第2引出電極72固定。
在絕緣構造74的說明中，將從第1引出電極70朝向第2引出電極72之方向亦稱為軸向。將與軸向正交之方向，例如與絕緣體80的外表面98正交之方向亦稱為徑向。又，將與軸向及徑向這兩者正交之方向，亦即圍繞軸向之方向亦稱為周圍方向。
第1蓋殼76具有第1底部76a和第1側壁部76b，構成為杯形狀。第1底部76a為夾在第1引出電極70與絕緣體80之間之部分。在第1底部76a設置有供第1螺絲104插通之貫通孔。第1側壁部76b為從第1底部76a的外周沿軸向延伸之部分，且構成為圓筒狀。第1側壁部76b的內徑大於第2蓋殼78的外徑。第1側壁部76b在徑向上遠離第2蓋殼78而配置。第1側壁部76b的軸向長度為絕緣體80的軸向長度的50%～80%左右。第1側壁部76b的開口端在軸向上遠離第2引出電極72。
第2蓋殼78具有第2底部78a和第2側壁部78b，構成為杯形狀。第2底部78a為夾在第2引出電極72與絕緣體80之間之部分。在第2底部78a設置有供第2螺絲106插通之貫通孔。第2側壁部78b為從第2底部78a的外周沿軸向延伸之部分，且構成為圓筒狀。第2側壁部78b的內徑大於絕緣體80的外徑。第2側壁部78b在徑向上遠離絕緣體80而配置。第2側壁部78b的軸向長度為絕緣體80的軸向長度的30%～60%左右。第2側壁部78b構成為軸向上的範圍與第1側壁部76b重疊。第2側壁部78b的開口端在軸向上遠離第1底部76a。
絕緣體80具備第1端部82、第2端部84、軸部86及包圍部88。第1端部82為藉由第1螺絲104與第1引出電極70及第1蓋殼76連接之部分。在第1端部82的中央設置有供第1螺絲104插通之第1安裝孔100。第2端部84為藉由第2螺絲106與第2引出電極72及第2蓋殼78連接之部分。在第2端部84的中央設置有供第2螺絲106插通之第2安裝孔102。
軸部86為連接第1端部82與第2端部84之間之部分，從第1端部82朝向第2端部84沿軸向延伸。軸部86設置於包圍部88的內側。軸部86為柱狀構件，具有旋轉對稱之形狀。軸部86的直徑小於第1端部82及第2端部84的直徑。軸部86的直徑依據軸向上的位置而變化。在軸部86的外表面94設置有內側凹部94a及內側凸部94b。內側凹部94a及內側凸部94b沿周圍方向連續延伸。
包圍部88設置於軸部86的外側。包圍部88從第1端部82朝向第2端部84沿軸向延伸。包圍部88為筒狀構件，具有旋轉對稱之形狀。包圍部88與第1端部82連接，且遠離第2端部84。在包圍部88與第2端部84之間形成開口92。開口92沿徑向延伸。開口92設置於第2端部84的附近。開口92構成為開口寬度隨著在徑向上遠離軸部86而變大，例如形成為錐形。開口92由第2蓋殼78覆蓋。
包圍部88具有內表面96和外表面98。包圍部88的內表面96與軸部86的外表面94相對向。在包圍部88的內表面96與軸部86的外表面94之間形成間隙90。間隙90通過開口92與絕緣體80的外部連通。包圍部88的外表面98為圓筒面，構成為實質上成為沒有凹凸之平滑面。包圍部88的外表面98在徑向上與第1蓋殼76的第1側壁部76b及第2蓋殼78的第2側壁部78b相對向。
包圍部88的內徑依據軸向上的位置而變化。在包圍部88的內表面96設置有外側凸部96a及外側凹部96b。外側凸部96a及外側凹部96b沿周圍方向連續延伸。外側凸部96a設置於與內側凹部94a對應之位置，外側凹部96b設置於與內側凸部94b對應之位置。軸部86及包圍部88構成為軸部86的外表面94與包圍部88的內表面96之間的距離(亦即，間隙90的寬度)實質上為恆定。另外，軸部86的外表面94與包圍部88的內表面96之間的距離亦可以不恆定，例如亦可以構成為隨著遠離開口92而間隙90的寬度變小。
形成於絕緣體80的內部之間隙90構成為具有複雜的迷宮結構，並且具有無法從絕緣體80的外部直接目視確認之部分。間隙90不是沿軸向直線延伸，而是以沿徑向內側及徑向外側彎曲之方式延伸。在此，無法從絕緣體80的外部直接目視確認之部分係指，在從開口92觀察間隙90的裏側時，由於被軸部86或包圍部88遮擋視線而觀察不到之部分。無法從外部直接目視確認之部分相當於在劃出連結間隙90的某一地點與開口92之直線時，該直線與軸部86及包圍部88的至少一者重疊之地點。
圖5係表示圖4所示之絕緣體80的外觀之立體圖。如圖所示，絕緣體80整體為圓柱形狀。包圍部88的外表面98由圓筒面構成。在包圍部88與第2端部84之間形成有開口92。開口92形成為在周圍方向上連續。因此，包圍部88遍及全周遠離第2端部84。開口92的軸向上的開口寬度遍及全周恆定為較佳。
依據本實施方式之絕緣構造74，在第1端部82與第2端部84之間設置有開口92，因此即使在絕緣體80的外表面98附著導電性污染物，亦能夠藉由開口92確保第1端部82與第2端部84之間的電絕緣。又，由於在開口92的裏側設置有間隙90，因此只要導電性污染物不附著到整個間隙90，就能夠確保第1端部82與第2端部84之間的電絕緣。由於間隙90具有迷宮結構，因此從開口92侵入到間隙90之污染物難以到達間隙90的裏側。其結果，能夠抑制絕緣體80的絕緣性能的降低，能夠降低絕緣構造74的清潔或更換之類的維護頻率。
接著，對絕緣體80的製造方法進行說明。關於絕緣體80，絕緣體80的整體由電絕緣材料形成。亦即，第1端部82、第2端部84、軸部86及包圍部88由電絕緣材料形成。在一種實施例中，第1端部82、第2端部84、軸部86及包圍部88由相同材料構成。絕緣體80例如由氧化鋁(Al 2O 3)、氧化矽(SiO 2)、氧化鎂(MgO)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)等陶瓷材料構成。絕緣體80可以由氧化物系陶瓷材料構成，亦可以由氧化鋁、氧化矽、氧化鎂的單體或混合物構成。絕緣體80亦可以由環氧或聚醯亞胺等工程塑膠構成。
由於絕緣體80具有複雜的迷宮結構的間隙90，因此難以使用機械切削等通常的加工法將絕緣體80一體地成形。要一體地成形絕緣體80之情況下，能夠使用積層造型法等所謂的三維印刷技術。例如，藉由從第1端部82朝向第2端部84對軸部86及包圍部88進行積層造型，能夠將具有迷宮結構之間隙90一體地成形。
圖6係示意地表示利用積層造型法來形成中間體120之製程之圖。中間體120包含本體構件122和支撐構件124。本體構件122為成為絕緣體80之部分，具有與第1端部82、第2端部84、軸部86及包圍部88的至少一部分對應之形狀。支撐構件124為機械性地支撐本體構件122之部分，配置為填充絕緣體80的間隙90。支撐構件124亦可以配置於本體構件122的外側。
中間體120藉由如箭頭S所示那樣掃描使本體構件122及支撐構件124積層之造型頭110而形成。造型頭110具有用以積層本體構件122之第1頭112和用以積層支撐構件124之第2頭114。從第1頭112吐出形成本體構件122之第1材料，從第2頭114吐出形成支撐構件124之第2材料，藉此形成造型層126。藉由堆疊複數個造型層126來形成中間體120。
在圖示之例子中，造型頭110具有第1頭112及第2頭114，第1頭112及第2頭114構成為一體地驅動。另外，亦可以構成為第1頭112及第2頭114分體構成，第1頭112及第2頭114獨立驅動。
第1材料包括構成絕緣體80之材料。在絕緣體80由陶瓷材料構成之情況下，第1材料包含陶瓷微粒。第1材料為能夠從第1頭112吐出之液狀物質為較佳，亦可以含有水或樹脂等液體。在第1材料含有水之情況下，亦可以一邊加熱中間體120一邊積層第1材料，藉此使第1材料乾燥而使其固化。第1材料可以含有紫外線固化樹脂，亦可以藉由對從第1頭112吐出之第1材料照射紫外光而使第1材料固化。在絕緣體80由樹脂構成之情況下，第1材料可以為樹脂材料。第1材料亦可以為紫外線固化樹脂或熱固性樹脂。
支撐構件124由與第1材料不同的第2材料構成。第2材料由在中間體120成形之後，在殘留第1材料之狀態下能夠選擇性地僅去除第2材料之材料構成。第2材料由能夠藉由加熱進行熔融、蒸發或熱分解之樹脂材料、能夠使用溶劑進行溶解之樹脂材料構成。第2材料例如為熱塑性樹脂，藉由從第2頭114吐出加熱而軟化之第2材料，能夠積層第2材料。
在第1材料含有陶瓷微粒之情況下，亦可以藉由加熱中間體120使本體構件122固化。在加熱中間體120之製程中，亦可以藉由熔融、蒸發或熱分解去除支撐構件124。在加熱中間體120之製程中，可以完全去除支撐構件124，亦可以局部去除。在支撐構件124局部殘留之情況下，亦可以使用溶劑等去除支撐構件124。支撐構件124亦可以藉由機械切削等去除。在去除支撐構件124之後，亦可以再加熱本體構件122。亦可以在去除支撐構件124之前的第1加熱製程中使本體構件122乾燥，在去除支撐構件124之後的第2加熱製程中使本體構件122燒製或燒結。第2加熱製程亦可以為比第1加熱製程高溫。藉由使本體構件122燒結，製成由電絕緣性優異的陶瓷材料構成之絕緣體80。
在第1材料含有紫外線固化樹脂之情況下，亦可以不加熱中間體120。中間體120所包含之支撐構件124可以使用溶劑等去除，亦可以藉由機械切削等去除。在第1材料含有熱固性樹脂之情況下，亦可以藉由加熱中間體120使本體構件122固化。在加熱中間體120之製程中，亦可以藉由熔融、蒸發或熱分解完全或局部去除支撐構件124。支撐構件124可以使用溶劑等去除，亦可以藉由機械切削等去除。
設置於絕緣體80中之第1安裝孔100及第2安裝孔102能夠在製造絕緣體80之製程的任意時刻形成。第1安裝孔100及第2安裝孔102亦可以在對中間體120進行積層造型之製程中形成。此時，亦可以在第1安裝孔100及第2安裝孔102中填充支撐構件124。第1安裝孔100及第2安裝孔102亦可以藉由在本體構件122的積層造型之後對本體構件122進行機械切削而形成。在本體構件122含有陶瓷材料之情況下，第1安裝孔100及第2安裝孔102可以在本體構件122的燒結前形成，亦可以在本體構件122的燒結後形成。
中間體120亦可以利用與圖6所示之製程不同的方法來形成。例如，亦可以藉由交替反覆進行從造型頭110少量吐出第1材料之製程和使少量吐出之第1材料固化之製程來形成中間體120。此時，中間體120亦可以僅由本體構件122構成。亦即，亦可以不在間隙90中填充支撐構件124。
又，亦可以不從造型頭110吐出第1材料，而是藉由對第1材料的層照射雷射等而選擇性地使第1材料固化來形成中間體120。例如，亦可以對由陶瓷微粒構成之材料層照射雷射而使材料層局部固化或燒結，藉此對中間體120進行積層造型。此時，可以在間隙90中填充支撐構件124，亦可以不在間隙90中填充支撐構件124而形成中間體120。因此，中間體120亦可以僅由本體構件122構成。
亦可以藉由接合複數個零件來形成絕緣體80。例如，亦可以將構成絕緣體80的一部分之複數個零件個別地成形，然後將複數個零件接合。複數個零件的每一個可以使用積層造型法等三維印刷技術形成，亦可以使用利用機械切削或模具等之通常的成形技術形成。
圖7係示意地表示圖4所示之絕緣體80的另一構成例之剖視圖。在圖7的例子中，絕緣體80由複數個零件80a、80b、80c構成。第1零件80a包含第2端部84及軸部86。第2零件80b包含第1端部82的第1部分82b和包圍部88的第1部分88b。第3零件80c包含第1端部82的第2部分82c和包圍部88的第2部分88c。複數個零件80a～80c的每一個能夠使用任意方法成形，例如，可以使用三維印刷技術成形，亦可以使用模具成形，亦可以藉由機械切削成形。
圖8係示意地表示接合圖7的複數個零件80a～80c之製程之立體圖。在第1零件80a的周圍配置第2零件80b及第3零件80c，並接合複數個零件80a～80c，藉此製成圖7的絕緣體80。具體而言，將第1零件80a的軸部86的第1前端部86b與第1端部82的第1部分82b接合，將第1零件80a的軸部86的第2前端部86c與第1端部82的第2部分82c接合。又，在將第2前端部86c與第2部分82c接合之同時，將第2零件80b與第3零件80c接合，使第1端部82及包圍部88一體化。
複數個零件80a～80c亦可以使用接著劑彼此接合。亦可以在使用接著劑臨時接合複數個零件80a～80c之後，使複數個零件80a～80c的臨時接合部分固化而使複數個零件80a～80c彼此固著。例如，在絕緣體80由陶瓷構成之情況下，亦可以使用第1材料臨時接合燒結前的零件80a～80c，對臨時接合後的絕緣體80進行加熱使其燒結，藉此使臨時接合部分固化。在臨時接合燒結前的零件80a～80c之情況下，亦可以在複數個零件80a～80c之間的間隙90配置支撐構件。在臨時接合之零件80a～80c的燒結前、燒結中或燒結後去除支撐構件。
另外，將絕緣體80分割為複數個零件時的分割部位並不限定於圖7及圖8所示之例子。例如，絕緣體80的軸部86亦可以分割為複數個零件。在一種實施例中，亦可以第1零件具有軸部86的第1部分，第2零件具有軸部86的第2部分，第3零件具有軸部86的第3部分。此時，亦可以如下：第1零件還具有第2端部84，第2零件還具有第1端部82及包圍部88的一部分，第3零件還具有第1端部82及包圍部88的另一部分。又，將絕緣體80分割為複數個零件時的分割數並無特別限定，亦可以分割為四個以上的零件。
圖9係詳細地表示變形例之絕緣體180的構成之剖視圖。在本變形例中，絕緣體180由第1零件180a及第2零件180b構成。又，在本變形例中，在軸部186的外表面194設置有內側凹部194a及內側凸部194b，但在包圍部188的內表面196未設置凹凸。在軸部186與包圍部188之間形成之間隙190具有沿軸向直線延伸之第1部分190a和從第1部分190a分支並沿徑向延伸之第2部分190b。
絕緣體180具備第1端部182、第2端部184、軸部186及包圍部188。第1端部182及第2端部184的每一個與圖4的第1端部82及第2端部84同樣地構成。軸部186為從第1端部182朝向第2端部184沿軸向延伸之柱狀構件。在軸部186的外表面194設置有複數個內側凹部194a及複數個內側凸部194b。包圍部188為從第1端部182朝向第2端部184沿軸向延伸之圓筒狀構件。包圍部188的內表面196及外表面198由圓筒面形成，構成為實質上成為沒有凹凸之平滑面。在軸部186與包圍部188之間形成間隙190。在包圍部188與第2端部184之間形成開口192。絕緣體180整體為圓柱形狀，具有旋轉對稱形狀。絕緣體180的外觀與圖5所示之絕緣體80的外觀相同。
第1零件180a包含第2端部184和軸部186的第1部分186a。第2零件180b包含第1端部182、軸部186的第2部分186b及包圍部188。在第1零件180a及第2零件180b設置有用以連接兩者之卡合部200。卡合部200具有設置於第1零件180a之卡合凹部200a和設置於第2零件180b之卡合凸部200b。另外，亦可以在第1零件180a設置卡合凸部，在第2零件180b設置卡合凹部。卡合部200亦可以具有螺紋切削結構。
絕緣體180能夠藉由接合第1零件180a與第2零件180b來製造。首先，利用任意方法將第1零件180a及第2零件180b的每一個成形。第1零件180a及第2零件180b的每一個可以使用模具成形，亦可以藉由機械切削成形，亦可以使用三維印刷技術成形。接著，使第1零件180a與第2零件180b的卡合部200卡合而接合。卡合部200可以使用接著劑接合，亦可以構成為不能裝卸卡合部200。在絕緣體180由陶瓷構成之情況下，亦可以藉由接合燒結前的第1零件180a及第2零件180b，並加熱接合後的絕緣體180使其燒結，從而使接合部分固化而一體化。
在本變形例中，絕緣體180的間隙190亦構成為具有無法從外部直接目視確認之部分。因此，在本變形例中亦能夠發揮與上述實施方式相同的效果。
在圖9的例子中，僅在軸部186的外表面194設置凹凸，但亦可以在包圍部188的內表面196形成凹凸。此時，為了使第1零件180a能夠插入到第2零件180b，亦可以形成為軸部186的外表面194的凹凸與包圍部188的內表面196的凹凸不咬合。例如，亦可以在與軸部186的外表面194的凸部對應之位置配置有包圍部188的內表面196的凸部，在與軸部186的外表面194的凹部對應之位置配置有包圍部188的內表面196的凹部。此外，亦可以不在軸部186的外表面194設置凹凸，而僅在包圍部188的內表面196形成凹凸。
圖10係詳細地表示另一變形例之絕緣體280的構成之剖視圖。在本變形例中，與上述變形例同樣地，絕緣體280由第1零件280a及第2零件280b構成。另外，在本變形例中，在軸部286的外表面294設置有內側凹部294a及內側凸部294b，在包圍部288的內表面296設置有外側凸部296a及外側凹部296b。為了使第1零件280a及第2零件280b能夠接合，在軸部286的外表面294及包圍部288的內表面296形成之凹凸構成為以螺旋狀延伸。
絕緣體280具備第1端部282、第2端部284、軸部286及包圍部288。第1端部282及第2端部284的每一個與圖4的第1端部82及第2端部84同樣地構成。軸部286為從第1端部282朝向第2端部284沿軸向延伸之柱狀構件。在軸部286的外表面294以螺旋狀設置有內側凹部294a及內側凸部294b。包圍部288為從第1端部282朝向第2端部284沿軸向延伸之圓筒狀構件。外側凸部296a及外側凹部296b在包圍部288的內表面296以螺旋狀延伸。外側凸部296a設置於與內側凹部294a對應之位置，外側凹部296b設置於與內側凸部294b對應之位置。包圍部288的外表面298由圓筒面形成，構成為實質上成為沒有凹凸之平滑面。在軸部286與包圍部288之間形成以螺旋狀延伸之間隙290。在包圍部288與第2端部284之間形成開口292。絕緣體280整體為圓柱形狀。絕緣體280的外觀與圖5所示之絕緣體80的外觀相同。
第1零件280a包含第2端部284和軸部286的第1部分286a。第2零件280b包含第1端部282、軸部286的第2部分286b及包圍部288。在第1零件280a及第2零件280b設置有用以連接兩者之卡合部300。卡合部300具有設置於第1零件280a之卡合凹部300a和設置於第2零件280b之卡合凸部300b。另外，亦可以在第1零件280a設置卡合凸部，在第2零件280b設置卡合凹部。卡合部300亦可以具有螺紋切削結構。本變形例的第1零件280a及第2零件280b能夠與圖9的第1零件180a及第2零件180b同樣地成形。
圖11係表示圖10的第1零件280a的外觀之側視圖。如圖所示，在軸部286的第1部分286a的外表面294設置有以螺旋狀延伸之內側凹部294a及內側凸部294b。另外，在第2零件280b的包圍部288的內表面296設置有以與內側凹部294a及內側凸部294b對應之方式以螺旋狀延伸之外側凸部296a及外側凹部296b。藉由將構成絕緣體280的間隙290之凹部及凸部形成為螺旋狀，能夠使第1零件280a相對於第2零件280b一邊旋轉一邊插入而使卡合部300彼此卡合。然後，利用與圖9的絕緣體180相同的方法，能夠使第1零件280a及第2零件280b一體化來製造絕緣體280。
在本變形例中，絕緣體280的間隙290亦構成為具有無法從外部直接目視確認之部分。因此，在本變形例中亦能夠發揮與上述實施方式相同的效果。
圖12係詳細地表示又一變形例之絕緣體380的構成之剖視圖。本變形例之絕緣體380包含第1端部82、第2端部84、軸部86、第1包圍部388a及第2包圍部388b。第1端部82、第2端部84及軸部86與上述實施方式同樣地構成。第1包圍部388a與第1端部82連接，從第1端部82朝向第2端部84沿軸向延伸。第2包圍部388b與第2端部84連接，從第2端部84朝向第1端部82沿軸向延伸。在軸部86與第1包圍部388a之間形成第1間隙390a，在軸部86與第2包圍部388b之間形成第2間隙390b。在第1包圍部388a與第2包圍部388b之間設置有開口392。第1間隙390a及第2間隙390b通過開口392與絕緣體380的外部連通。絕緣體380可以使用三維印刷技術一體地形成，亦可以接合複數個零件而形成。
在本變形例中，絕緣體380的間隙390a、390b亦構成為具有無法從外部直接目視確認之部分。因此，在本變形例中亦能夠發揮與上述實施方式相同的效果。
在上述實施方式及變形例中，示出了絕緣體80、180、280、380整體由相同材料構成之情況。在另一實施方式中，構成絕緣體之複數個零件亦可以由不同的材料構成。在另一實施方式中，亦可以使用用以接合複數個零件之接合零件。接合零件亦可以由與構成絕緣體之材料不同的材料構成。接合零件亦可以由金屬、樹脂或陶瓷等構成。
在上述實施方式中，示出了將包含絕緣體80、180、280、380之絕緣構造74用於離子生成裝置12的引出電極之情況。在另一實施方式中，亦可以在離子注入裝置10的任意部位使用絕緣構造74。例如，亦可以使用絕緣構造74作為設置於射束停駐裝置24、射束掃描部32、射束平行化部34、角能量過濾器36等中用以支撐被施加高電壓之電極之結構。
以上，參閱上述各實施方式對本發明進行了說明，但本發明係不限定於上述各實施方式，將各實施方式的構成適當進行組合和置換者亦包含於本發明者。又，亦可以依據本領域具有通常知識者的知識對實施方式中之組合和處理的順序適當進行改變，或對實施方式施加各種設計變更等變形，施加有這樣的變形之實施方式亦能夠包含於本發明的範圍內。
74:絕緣構造 80:絕緣體 82:第1端部 84:第2端部 86:軸部 88:包圍部 90:間隙 92:開口 94:外表面 94a:內側凹部 94b:內側凸部 96:內表面 96a:外側凸部 96b:外側凹部 120:中間體 122:本體構件 124:支撐構件
[圖1]係表示實施方式之離子注入裝置的概略構成之俯視圖。 [圖2]係表示圖1的離子注入裝置的概略構成之側視圖。 [圖3]係概略地表示實施方式之離子生成裝置的構成之圖。 [圖4]係詳細地表示實施方式之絕緣構造的構成之剖視圖。 [圖5]係表示圖4所示之絕緣體的外觀之立體圖。 [圖6]係示意地表示利用積層造型法來形成中間體之製程之圖。 [圖7]係示意地表示圖4所示之絕緣體的另一構成例之剖視圖。 [圖8]係示意地表示接合圖7的複數個零件之製程之立體圖。 [圖9]係詳細地表示變形例之絕緣體的構成之剖視圖。 [圖10]係詳細地表示另一變形例之絕緣體的構成之剖視圖。 [圖11]係表示圖10的第1零件的外觀之側視圖。 [圖12]係詳細地表示又一變形例之絕緣體的構成之剖視圖。
70:第1引出電極
72:第2引出電極
74:絕緣構造
76:第1蓋殼
76a:第1底部
76b:第1側壁部
78:第2蓋殼
78a:第2底部
78b:第2側壁部
80:絕緣體
82:第1端部
84:第2端部
86:軸部
88:包圍部
90:間隙
92:開口
94:外表面
94a:內側凹部
94b:內側凸部
96:內表面
96a:外側凸部
96b:外側凹部
98:外表面
100:第1安裝孔
102:第2安裝孔
104:第1螺絲
106:第2螺絲

Claims (24)

  1. 一種絕緣構造，係具備： 第1端部； 第2端部； 軸部，係連接前述第1端部與前述第2端部之間；以及 包圍部，係具有與前述軸部的外表面相對向之內表面，並從前述第1端部朝向前述第2端部延伸， 前述軸部的前述外表面與前述包圍部的前述內表面之間的間隙構成為與外部連通， 前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部由電絕緣材料構成。
  2. 如請求項1所述之絕緣構造，其中， 前述間隙構成為具有無法從外部直接目視確認之部分。
  3. 如請求項1或請求項2所述之絕緣構造，其中， 前述軸部的前述外表面及前述包圍部的前述內表面的至少一者具有凹部或凸部。
  4. 如請求項3所述之絕緣構造，其中， 前述軸部的前述外表面具有凹部或凸部，前述包圍部的前述內表面具有凹部或凸部。
  5. 如請求項3所述之絕緣構造，其中， 前述包圍部的前述內表面具有凸部及凹部的至少一者，前述凸部設置於與前述軸部的前述外表面的凹部對應之位置，前述凹部設置於與前述軸部的前述外表面的凸部對應之位置。
  6. 如請求項3所述之絕緣構造，其中， 前述凹部或前述凸部沿周圍方向或以螺旋狀延伸。
  7. 如請求項1或請求項2所述之絕緣構造，其中， 前述包圍部的外表面為圓筒面。
  8. 如請求項1或請求項2所述之絕緣構造，其中， 前述絕緣構造具有沿徑向延伸之開口，前述間隙通過前述開口與外部連通。
  9. 如請求項1或請求項2所述之絕緣構造，其中， 前述包圍部與前述第1端部連接，在前述包圍部與前述第2端部之間設置有開口，前述間隙通過前述開口與外部連通。
  10. 如請求項8所述之絕緣構造，其中， 前述開口構成為，開口寬度隨著在徑向上遠離前述軸部而變大。
  11. 如請求項8所述之絕緣構造，其中， 前述間隙構成為，隨著遠離前述開口，前述軸部的前述外表面與前述包圍部的前述內表面之間的距離變小。
  12. 如請求項1或請求項2所述之絕緣構造，其中， 前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部由相同材料構成。
  13. 如請求項1或請求項2所述之絕緣構造，其中， 前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部由陶瓷材料或樹脂材料構成。
  14. 一種絕緣構造的製造方法， 前述絕緣構造係具備：第1端部；第2端部；軸部，係連接前述第1端部與前述第2端部之間；以及包圍部，係具有與前述軸部的外表面相對向之內表面，並從前述第1端部朝向前述第2端部延伸，前述軸部的前述外表面與前述包圍部的前述內表面之間的間隙構成為與外部連通， 由電絕緣材料形成前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部。
  15. 如請求項14所述之絕緣構造的製造方法，其中， 利用積層造型法來形成前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部的至少一部分。
  16. 如請求項14或請求項15所述之絕緣構造的製造方法，其中， 藉由機械切削來形成前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部的至少一部分。
  17. 如請求項14或請求項15所述之絕緣構造的製造方法，其中，具備： 形成複數個零件之製程，前述複數個零件具備包含前述軸部的至少一部分之第1零件和包含前述包圍部的至少一部分之第2零件；以及 接合前述複數個零件之製程。
  18. 如請求項17所述之絕緣構造的製造方法，其中， 接合前述複數個零件之製程包括使形成於各零件之卡合部彼此卡合之製程。
  19. 如請求項17所述之絕緣構造的製造方法，其中， 接合前述複數個零件之製程包括：臨時接合前述複數個零件之製程；以及使前述複數個零件的臨時接合部分固化而使前述複數個零件固著之製程。
  20. 如請求項14或請求項15所述之絕緣構造的製造方法，其包括： 一邊在前述間隙配置支撐構件，一邊形成構成前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部的至少一部分之中間體之製程；以及 從前述中間體去除前述支撐構件之製程。
  21. 如請求項20所述之絕緣構造的製造方法，其中， 前述支撐構件由樹脂材料構成，去除前述支撐構件之製程包括對前述支撐構件進行加熱使其熔融、蒸發或熱分解之製程或使用溶劑使前述支撐構件溶解之製程。
  22. 如請求項14或請求項15所述之絕緣構造的製造方法，其中， 前述絕緣構造由陶瓷材料或樹脂材料構成。
  23. 一種離子生成裝置，係具有： 電弧室，係具有可生成電漿的電漿生成室、及前狹縫；以及 引出電極系統，係經由前述前狹縫將在前述電漿生成室生成的離子引出至電弧室外部， 前述引出電極系統包含： 第1引出電極，位於前述前狹縫的下游，係抑制電極，以相對於接地電位成為負電位的方式施加抑制電壓； 第2引出電極，位於前述第1引出電極的下游，係接地電極，且連接於接地電位；以及 絕緣構造，係在前述第1引出電極與前述第2引出電極之間支撐前述第1引出電極及前述第2引出電極，並將前述第1引出電極與前述第2引出電極之間電絕緣， 前述絕緣構造係具備：第1端部；第2端部；軸部，係連接前述第1端部與前述第2端部之間；以及包圍部，係具有與前述軸部的外表面相對向的內表面，並從前述第1端部朝向前述第2端部延伸，前述軸部的前述外表面與前述包圍部的前述內表面之間的間隙構成為與外部連通，前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部由電絕緣材料構成。
  24. 一種離子注入裝置，係具有：離子生成裝置；射束線裝置，係輸送從前述離子生成裝置引出的離子束；及注入處理室，係使從前述射束線裝置輸出的離子束注入至工件， 前述離子生成裝置係具有： 電弧室，係具有可生成電漿的電漿生成室、及前狹縫；以及 引出電極系統，係經由前述前狹縫將在前述電漿生成室生成的離子引出至電弧室外部， 前述引出電極系統包含： 第1引出電極，位於前述前狹縫的下游，係抑制電極，以相對於接地電位成為負電位的方式施加抑制電壓； 第2引出電極，位於前述第1引出電極的下游，係接地電極，且連接於接地電位；以及 絕緣構造，係在前述第1引出電極與前述第2引出電極之間支撐前述第1引出電極及前述第2引出電極，並將前述第1引出電極與前述第2引出電極之間電絕緣， 前述絕緣構造係具備：第1端部；第2端部；軸部，係連接前述第1端部與前述第2端部之間；以及包圍部，係具有與前述軸部的外表面相對向的內表面，並從前述第1端部朝向前述第2端部延伸，前述軸部的前述外表面與前述包圍部的前述內表面之間的間隙構成為與外部連通，前述第1端部、前述第2端部、前述軸部及前述包圍部由電絕緣材料構成。
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