[实用新型]离子源和离子布植机

说明书

一种离子源和离子布植机，涉及半导体器件制备技术领域，该离子源包括用于源气体电离的腔室和用于发射热电子的阴极，所述腔室上开设有用于容置所述阴极的开口部，所述阴极的表面与所述开口部的内缘相对应的部分为缩进的弧面结构，所述弧面结构与所述开口部的内缘之间具有间隙。相较于现有技术，本实用新型通过将阴极上与开口部的内缘相对的部分设置成弧面结构，使得阴极与开口部的内缘之间的间隙得以相对增大，保证了阴极与腔室绝缘设置，同时也使得阴极周围的生成物不易与开口部短接而造成短路现象，增长了离子源的更换周期，提高了离子源的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件制备技术领域，具体而言，涉及一种离子源和离子布植机。

背景技术

离子注入基本的需求为离子源的解离，需要利用热电子撞击腔体内的注入的气体分子以利其进行解离，而热电子利用灯丝加热而产生，并由阴极发射，以达到撞击气体分子进行解离后产生离子云。

为了保证出射的表面积要求，目前的阴极通常采用圆柱形结构，且采用直角边缘，在特定气源(BF3)下阴极周边容易有薄膜生成物形成，薄膜生成物为通常为离子撞击腔体后沉积生成，具有一定的导电性能，当薄膜生成物沉积达到一定厚度时，即可能与阴极发生接触，严重时容易导致阴极与电离室形成短路，此时即需要拆下离子源结构进行清理，同时需要更换阴极，从而导致离子源的使用寿命大大缩短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种离子源和离子布植机，其能够增大阴极与电离室的侧壁之间的间隙，使得阴极与电离室之间不易发生短路，提高离子源的使用寿命。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种离子源，包括用于源气体电离的腔室和用于发射热电子的阴极，所述腔室上开设有用于容置所述阴极的开口部，所述阴极的表面与所述开口部的内缘相对应的部分限定为缩进的弧面结构，所述弧面结构与所述开口部的内缘之间具有间隙。

在可选的实施方式中，所述阴极包括灯丝和阴极罩，所述开口部贯穿所述的腔室的侧壁形成，所述弧面结构位于所述阴极罩与所述开口部的内缘相对应的部位，所述灯丝容置在所述阴极罩内。

在可选的实施方式中，所述阴极罩具有相对的头部和尾部，所述头部容置在所述开口部内，所述尾部设置在所述腔室外，且所述头部的端面与所述腔室的内壁面相平齐，所述弧面结构位于所述头部的边缘。

在可选的实施方式中，所述弧面结构为外凸弧面。

在可选的实施方式中，所述阴极罩具有相对的头部和尾部，所述尾部容置在所述开口部内，所述头部设置在所述腔室内，且所述尾部的端面与所述腔室的外壁面相平齐，所述弧面结构位于所述尾部的边缘。

在可选的实施方式中，所述弧面结构为内凹弧面。

在可选的实施方式中，所述开口部的口径由所述腔室外向所述腔室内的方向逐渐增大。

在可选的实施方式中，所述腔室内还设置有反射极，所述反射极与所述阴极相对设置。

在可选的实施方式中，所述腔室上还开设有用于提供源气体的气体入口和用于导出离子的提取出口。

第二方面，本实用新型实施例提供一种离子布植机，包括气体源和如前述实施方式任一项所述的离子源，所述气体源与所述腔室连接，用于向所述腔室内供入源气体。

本实用新型实施例的有益效果包括：