[发明专利]一种新型的用于离子注入机的离子源的阴极固定装置

说明书

本发明涉及一种用于离子注入机的离子源的阴极固定装置，包括：紧固件；卡具，所述卡具设置在阴极外围，其上设置有凸块，所述凸块上设置有连接孔，所述连接孔用于配合紧固件将所述卡具固定在阴极上；以及支撑结构，所述支撑结构通过紧固件与所述凸块连接。本发明的阴极固定装置取消阴极杯体底部的中间杆，由设置在阴极外围的卡具和与卡具连接的支撑结构来固定阴极，将承重部位由中间杆变成整体外圈受力，可以有效避免因中间杆变形而引起的短路，提高离子注入机的利用率，节约人力和物力。本发明还涉及包括所述阴极固定装置的离子源，以及利用上述阴极固定装置固定阴极的方法。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种新型的用于离子注入机的离子源的阴极固定装置。

背景技术

离子注入是一种将杂质材料选择性地注入到半导体材料中的技术。杂质材料在电离腔中被离子化后，这些离子被加速形成具有设定能量的离子束，离子束轰击晶圆表面，并进入晶圆中，到达与能量相关的深度处。

离子注入工艺制程在离子注入机中进行。离子注入机一般包括离子源、质谱仪、加速器及处理室。离子源包括阴极和灯丝，位于阴极杯体中的灯丝所产生的热电子在电场作用下轰击离子源气体，使其离子化为等离子体。现有的阴极杯体的底部中心设有一个中间杆，该中间杆的长度大于杯体高度，其一端与杯体连接，另一端被夹具固定，如图1所示。该中间杆长期在阴极杯体的重力作用下会发生变形，从而导致灯丝与阴极杯体或中间杆接触，引起短路。

因此，需要开发一种新的阴极固定装置，以避免发生短路。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种新型的用于离子注入机的离子源的阴极固定装置，该固定装置取消阴极杯体底部的中间杆，由设置在阴极外围的卡具和与卡具连接的支撑结构来固定阴极，将承重部位由中间杆变成整体外圈受力，可以有效避免因中间杆变形而引起的短路，提高离子注入机的利用率，节约人力和物力。

本发明的另一目的是提供一种用于离子注入机的离子源，包括所述阴极固定装置。

本发明的又一目的是提供一种利用上述固定装置固定阴极的方法，该方法摒弃了现有技术中使用中间杆和夹具固定阴极的思路，选择了采用卡环、紧固件和夹具来固定阴极，步骤简单，易操作。

为了实现以上目的，本发明提供如下技术方案。

一种用于离子注入机的离子源的阴极固定装置，包括：

紧固件；

卡具，所述卡具设置在阴极外围，其上设置有凸块，所述凸块上设置有连接孔，所述连接孔用于配合紧固件将所述卡具固定在阴极上；以及

支撑结构，所述支撑结构通过紧固件与所述凸块连接。

本发明还提供一种用于离子注入机的离子源，包括：

阴极，所述阴极具有杯状结构；

灯丝，设置在所述阴极中；

灯丝夹具，用于固定灯丝；以及

上述阴极固定装置。

本发明还提供一种利用上述固定装置固定阴极的方法，包括：

将卡具套装在阴极外围，再通过紧固件和连接孔将所述卡具固定在阴极上；以及

通过紧固件将支撑结构与所述卡具的凸块连接。

相比现有技术，本发明的有益效果：

本发明提供了一种新型的用于离子注入机的离子源的阴极固定装置，该固定装置取消了阴极杯体底部的中间杆，由设置在阴极外围的卡具和与卡具连接的支撑结构来固定阴极，将承重部位由中间杆变成整体外圈受力，可以有效避免因中间杆变形而引起的短路，提高离子注入机的利用率，节约人力和物力。