專利名稱：有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子源，這種離子源適用于離子注入機(jī)，特別涉及一種具有長壽命、提高多電荷離子產(chǎn)額陰極的離子源，屬于半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)中，要求離子注入機(jī)具有寬能量注入應(yīng)用范圍、生產(chǎn)效率高、整機(jī)可靠性好等功能和特征，而離子注入機(jī)這些性能與離子源多電荷離子產(chǎn)額密切相關(guān)。由于間熱式陰極離子源優(yōu)越的使用壽命及實(shí)用性特征，目前國際上各大離子注入機(jī)廠商所生產(chǎn)的先進(jìn)離子注入機(jī)產(chǎn)品均普遍采用間熱式陰極長壽命離子源，間熱式陰極離子源最主要特征是采用先進(jìn)的間熱式陰極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈絲發(fā)射電子，解決了一般氟里曼源、貝納斯源等熱陰極離子源需頻繁更換燈絲問題，離子源使用壽命可大大提高；同時(shí)，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求離子注入機(jī)具有寬能量注入應(yīng)用范圍實(shí)用性特征，在能滿足一般中束流注入機(jī)200-300KeV正常能量范圍應(yīng)用的同時(shí)，還可以進(jìn)行400_900KeV高能量注入應(yīng)用，并且在高能注入時(shí)多電荷離子束流大而且生產(chǎn)效率高，因此要求所使用的離子源多電荷離子產(chǎn)額高、多電荷離子束穩(wěn)定性好、束調(diào)整時(shí)間響應(yīng)快等實(shí)用性特征，以提高離子注入機(jī)的生產(chǎn)效率。為了提高離子源多電荷離子產(chǎn)額高及其束穩(wěn)定性，本發(fā)明采用新型結(jié)構(gòu)發(fā)射電子陰極，陰極電子發(fā)射面結(jié)構(gòu)采用凹型弧面代替一般的平面結(jié)構(gòu)，使陰極發(fā)射的電子在放電弧室中心區(qū)域相對(duì)更加集中，從而提高氣體分子電離效率而有效提高離子源多電荷離子產(chǎn)額。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)離子注入機(jī)的離子源多電荷離子產(chǎn)額更高的要求，采用新型發(fā)射電子陰極，陰極電子發(fā)射面結(jié)構(gòu)采用凹型弧面代替一般的平面結(jié)構(gòu)，使陰極發(fā)射的電子在放電弧室中心區(qū)域相對(duì)更加集中，從而提高氣體分子電離效率而有效提高離子源多電荷離子產(chǎn)額。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極為一圓柱屏蔽筒結(jié)構(gòu)，其中設(shè)計(jì)有一凹形發(fā)射面、一圓柱屏蔽筒及圓心處一中心固定桿。所述的凹形發(fā)射面為高純鎢材料，圓形片狀塊結(jié)構(gòu)，離子源通過它發(fā)射電子。所述的圓柱屏蔽筒為高純鎢材料，圓筒結(jié)構(gòu)，與凹形發(fā)射面連接在一起，對(duì)內(nèi)置燈絲起屏蔽保護(hù)作用。所述的圓心處中心固定桿，為鎢鉬材料，支撐固定凹形發(fā)射面及屏蔽圓筒。本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)1.陰極電子發(fā)射面結(jié)構(gòu)采用凹型弧面代替一般的平面結(jié)構(gòu)，使陰極發(fā)射的電子在放電弧室中心區(qū)域相對(duì)更加集中，從而提高氣體分子電離效率而有效提高離子源多電荷離子產(chǎn)額。2.陰極使用壽命長。3.結(jié)構(gòu)連接簡單、穩(wěn)定可靠，熱變形小。


圖1為本發(fā)明的有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型凹形結(jié)構(gòu)發(fā)射電子陰極；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步介紹，但不作為對(duì)本發(fā)明新型的限定。參考圖1，有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極為一圓柱屏蔽筒結(jié)構(gòu)，其中設(shè)計(jì)有一凹形發(fā)射面1、一圓柱屏蔽筒2及圓心處一中心固定桿3。其中凹形發(fā)射面為高純鎢材料，圓形片狀塊結(jié)構(gòu)，離子源通過它發(fā)射電子，與圓柱屏蔽筒2連接在一起，并通過圓心處一中心固定桿3支撐固定；圓柱屏蔽筒2為高純鎢材料，圓筒結(jié)構(gòu)，與凹形發(fā)射面 1連接在一起，對(duì)內(nèi)置燈絲起屏蔽保護(hù)作用；圓心處中心固定桿3，支撐固定凹形發(fā)射面1及圓柱屏蔽圓筒2。這樣設(shè)計(jì)的發(fā)射電子陰極結(jié)構(gòu)采用凹型弧面代替一般的平面結(jié)構(gòu)，使陰極發(fā)射的電子在放電弧室中心區(qū)域相對(duì)更加集中，從而提高氣體分子電離效率而有效提高離子源多電荷離子產(chǎn)額；同時(shí)連接簡單、穩(wěn)定可靠，熱變形小及使用壽命長特點(diǎn)，保證離子源長期工作的穩(wěn)定可靠性。本發(fā)明的特定實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做了詳盡說明。對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極，其特征在于一個(gè)凹形發(fā)射面、一個(gè)圓柱屏蔽筒及圓心處一個(gè)中心固定桿；所述的凹形發(fā)射面與圓柱屏蔽筒連接在一起，并由通過圓柱屏蔽筒中心的中心固定桿支撐固定。
2.如權(quán)利要求1所述的有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極，其特征在于 所述的陰極電子發(fā)射面結(jié)構(gòu)采用凹型弧面代替一般的平面結(jié)構(gòu)，使陰極發(fā)射的電子在放電弧室中心區(qū)域相對(duì)更加集中，從而提高氣體分子電離效率而有效提高離子源多電荷離子產(chǎn)額。
3.如權(quán)利要求1所述的有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極，其特征在于 所述的電子陰極采用凹形弧面結(jié)構(gòu)，增加了電子發(fā)射表面，延長了陰極的使用壽命。
4.如權(quán)利要求1所述的有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極，其特征在于所述的電子陰極結(jié)構(gòu)連接簡單、穩(wěn)定可靠，熱變形小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有效提高多電荷離子產(chǎn)額的新型發(fā)射電子陰極，涉及離子注入機(jī)，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)凹形發(fā)射面、一個(gè)圓柱屏蔽筒及圓心處一個(gè)中心固定桿；所述的凹形發(fā)射面為高純鎢材料，圓形片狀塊結(jié)構(gòu)，離子源通過它發(fā)射電子；所述的圓柱屏蔽筒為高純鎢材料，圓筒結(jié)構(gòu)，與凹形發(fā)射面連接在一起，對(duì)內(nèi)置燈絲起屏蔽保護(hù)作用；所述的中心固定桿通過圓柱屏蔽筒中心并支撐固定凹形發(fā)射面及圓柱屏蔽圓筒。本發(fā)明中所述的發(fā)射電子陰極結(jié)構(gòu)采用凹型弧面代替一般的平面結(jié)構(gòu)，使陰極發(fā)射的電子在放電弧室中心區(qū)域相對(duì)更加集中，從而提高氣體分子電離效率而有效提高離子源多電荷離子產(chǎn)額；同時(shí)連接簡單、穩(wěn)定可靠，熱變形小及使用壽命長特點(diǎn)，保證離子源長期工作的穩(wěn)定可靠性。
文檔編號(hào)H01J37/317GK102446680SQ201010514098
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者伍三忠, 劉世勇, 唐景庭, 孫勇, 戴習(xí)毛 申請(qǐng)人:北京中科信電子裝備有限公司