离子发射装置及离子注入设备的制作方法

本公开涉及半导体生产设备领域，尤其涉及一种离子发射装置及离子注入设备。

背景技术：

1、绝缘套是离子注入机的离子发射装置的重要部件，绝缘套使离子源与放电腔之间绝缘，绝缘套作为高压隔离器件，在工作中承受60kv以上高压，绝缘套的稳定工作对发射的离子稳定性起了决定性作用。在离子注入时，离子源发射离子，放电腔中大量的离子碰撞发射会产生高温，高温对绝缘套的绝缘性产生影响，绝缘套与其他部件通过并联，共用一个冷却系统，不能及时掌握并调整绝缘套的冷却温度，使绝缘套内部损伤，甚至使绝缘套击穿，造成离子束不稳定。

技术实现思路

1、本公开提供了一种离子发射装置及离子注入设备，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种离子发射装置，包括离子源、放电腔和设于所述离子源和所述放电腔之间的绝缘套，所述绝缘套靠近所述离子源一端设有第一连接盘，所述绝缘套靠近所述放电腔一端设有第二连接盘，还包括绝缘套冷却系统，所述绝缘套冷却系统包括：

3、冷却液通道，设于所述第一连接盘和/或所述第二连接盘内；

4、制冷组件，连接所述第一连接盘和/或所述第二连接盘的冷却液通道；

5、第一温度传感器，设于所述冷却液通道的入口一侧，用于检测进入所述冷却液通道的冷却液的第一温度；

6、第二温度传感器，设于所述冷却液通道的出口一侧，用于检测所述冷却液通道输出的冷却液的第二温度；

7、控制电路，分别连接所述制冷组件、第一温度传感器和第二温度传感器，所述控制电路接收所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号，并在所述第二温度与所述第一温度的差大于温度阈值时，向所述制冷组件发送压力调整信号，以使所述制冷组件增加工作压力。

8、在一可实施方式中，离子发射装置还包括：

9、流量传感器，设于所述冷却液通道的出口一侧，用于检测所述冷却液的流量，所述流量传感器与所述控制电路连接。

10、在一可实施方式中，所述控制电路还用于在所述第二温度与所述第一温度的差大于所述温度阈值，且所述冷却液的流量达到设定的安全流量阈值时，发出报警信号。

11、在一可实施方式中，所述绝缘套冷却系统还包括：

12、数模转换电路，所述数模转换电路用于将所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号转换，并发送给所述控制电路。

13、在一可实施方式中，所述控制电路和所述制冷组件通过所述数模转换电路连接，所述数模转换电路用于将所述压力调整信号转换，并发送给所述制冷组件。

14、在一可实施方式中，所述绝缘套冷却系统还包括：

15、检修阀门，所述检修阀门靠近所述制冷组件的出口设置。

16、在一可实施方式中，所述制冷组件包括制冷压缩机。

17、在一可实施方式中，所述第一连接盘和所述第二连接盘均设有所述冷却液通道，所述第一连接盘和所述第二连接盘的所述冷却液通道串联或并联。

18、在一可实施方式中，第一连接盘或第二连接盘上的至少一个第一通道、至少两个第二通道和封块，第一通道和第二通道为盲孔或通孔，第一通道和第二通道相互交叉连通，封块用于封堵第一通道的开口和第二通道的部分开口，以及截断第一通道，以使第一通道将第二通道串联构成冷却液通道。

19、根据本公开的第二方面，提供了一种离子注入设备，包括机台冷却系统，其特征在于，还包括本公开的离子发射装置。

20、本公开的离子发射装置中，设于第一连接盘和/或第二连接盘内冷却液通道与制冷组件连接，构成绝缘套的冷却循环系统，设于所述冷却液通道的入口一侧的第一温度传感器，用于检测进入所述冷却液通道的冷却液的第一温度；设于所述冷却液通道的出口一侧的第二温度传感器，用于检测所述冷却液通道输出的冷却液的第二温度；通过独立的冷却循环系统对绝缘套降温，能够准确监测冷却循环系统冷却绝缘套前后的温度变化，并通过与所述制冷组件、第一温度传感器和第二温度传感器分别连接的控制电路接收所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号，并在所述第二温度与所述第一温度的差大于温度阈值时，向所述制冷组件发送压力调整信号，以使所述制冷组件增加工作压力。通过增加制冷组件的工作压力，提高冷却液的流量，增加对绝缘套的冷却效果，避免绝缘套温度过高而损坏。

21、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种离子发射装置，其特征在于，包括离子源(1)、放电腔(2)和设于所述离子源(1)和所述放电腔(2)之间的绝缘套(3)，所述绝缘套(3)靠近所述离子源(1)一端设有第一连接盘(4)，所述绝缘套(3)靠近所述放电腔(2)一端设有第二连接盘(5)，还包括绝缘套冷却系统，所述绝缘套冷却系统包括：

2.根据权利要求1所述的离子发射装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的离子发射装置，其特征在于，所述控制电路还用于在所述第二温度与所述第一温度的差大于所述温度阈值，且所述冷却液的流量达到设定的安全流量阈值时，发出报警信号。

4.根据权利要求1所述的离子发射装置，其特征在于，所述绝缘套冷却系统还包括：

5.根据权利要求4所述的离子发射装置，其特征在于，所述控制电路和所述制冷组件通过所述数模转换电路连接，所述数模转换电路用于将所述压力调整信号转换，并发送给所述制冷组件。

6.根据权利要求1所述的离子发射装置，其特征在于，所述绝缘套冷却系统还包括：

7.根据权利要求1所述的离子发射装置，其特征在于，所述制冷组件包括制冷压缩机。

8.根据权利要求1所述的离子发射装置，其特征在于，所述第一连接盘(4)和所述第二连接盘(5)均设有所述冷却液通道，所述第一连接盘(4)和所述第二连接盘(5)的所述冷却液通道串联或并联。

9.根据权利要求1所述的离子发射装置，其特征在于，所述冷却液通道包括：第一连接盘(4)或第二连接盘(5)上的至少一个第一通道(6)、至少两个第二通道(7)和封块(8)，第一通道(6)和第二通道(7)为盲孔或通孔，第一通道(6)和第二通道(7)相互交叉连通，封块(8)用于封堵第一通道(6)的开口和第二通道(7)的部分开口，以及截断第一通道(6)，以使第一通道(6)将第二通道(7)串联构成冷却液通道。

10.一种离子注入设备，包括机台冷却系统，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的离子发射装置。

技术总结
本公开提供了一种离子发射装置及离子注入设备，离子发射装置包括离子源、放电腔和设于离子源和放电腔之间的绝缘套，绝缘套两端分别设有第一连接盘和第二连接盘，还包括绝缘套冷却系统，绝缘套冷却系统包括：冷却液通道，设于第一连接盘和/或第二连接盘内；制冷组件，连接冷却液通道；第一温度传感器和第二温度传感器分别设于冷却液通道的入口一侧和冷却液通道的出口一侧，用于检测进入冷却液通道的冷却液的第一温度和冷却液通道输出的冷却液的第二温度；控制电路，控制电路接收第一温度传感器和第二温度传感器的信号，并在第二温度与第一温度的差大于温度阈值时，使制冷组件增加工作压力。本公开能够改善绝缘套的冷却效果。

技术研发人员：苏文华
受保护的技术使用者：杭州富芯半导体有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/13