一种用于大束流离子注入机的吸出电极的制作方法

本发明涉及半导体工艺设备，尤其涉及一种用于大束流离子注入机的吸出电极。

背景技术：

1、现有大束流离子注入机吸极结构主要包含地极金属板与抑制极金属板两部分，而在地极金属板和抑制极金属板之间通常要加上几千伏的高压，以保证离子束在通过吸极狭缝时轰击石墨所产生的二次电子能够融入离子束中一同运动，使离子束呈电中性而不发散。为隔绝高压，通常在地极金属板和抑制极金属板之间还需要加装圆柱体陶瓷绝缘子。

2、然而，离子束在通过吸极的过程中会附带生成很多污染制程物，这些污染制程物具有导电特性且很容易附着在绝缘子表面，造成绝缘子的绝缘功能失效。必须定期将吸极从设备上拆下更换全新绝缘子，此过程不仅费时费力，降低注入机的生产效率，而且会对工艺的稳定性造成负面影响。

3、公告号为cn107808813a的中国发明专利，公开了“一种引出电极的绝缘装置”，其通过在地极金属板上焊接金属屏蔽筒的方式，将绝缘子包含在内，同时对绝缘子的结构进行了改造，增加绝缘路径长度。此种方式虽一定程度上延长了绝缘子的使用寿命，但仍存在着缺陷，屏蔽筒材质为金属，制程中仍会生成导电污染物附着在绝缘子表面，另外，绝缘子结构优化不足，虽绝缘路径的长度有所增加，但绝缘路径的曲折度还不高，这些都影响了吸极的使用寿命。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种用于大束流离子注入机的吸出电极。

2、本发明提出的一种用于大束流离子注入机的吸出电极，包括地极金属板和抑制极金属板以及设置在所述地极金属板和抑制极金属板之间的绝缘子，和现有技术不同的是，所述地极金属板上设有地极屏蔽筒，所述抑制极金属板上设有抑制极屏蔽筒，所述地极屏蔽筒和所述抑制极屏蔽筒均套设在所述绝缘子外；

3、所述地极屏蔽筒的一端具有封闭所述地极屏蔽筒的第一端板，具体地，第一端板固定在所述地极金属板与抑制极金属板相对的一面；

4、所述抑制极屏蔽筒的一端具有封闭所述抑制极屏蔽筒的第二端板，具体地，所述第二端板固定在抑制极金属板与所述地极金属板相对的一面；

5、所述绝缘子位于所述第一端板和所述第二端板之间。

6、在一些实施例中具体地，所述地极屏蔽筒具有套设在所述抑制极屏蔽筒外侧的部分，所述地极屏蔽筒的内侧壁与所述抑制极屏蔽筒的外侧壁之间形成第一间隔。

7、作为本发明进一步优化的方案，所述抑制极屏蔽筒远离所述抑制极金属板的一端到所述第一端板之间形成大于零的第一距离。

8、作为本发明进一步优化的方案，所述地极屏蔽筒远离所述地极金属板的一端到所述抑制极金属板之间形成大于零的第二距离，所述第一距离不大于所述第二距离。

9、作为本发明进一步优化的方案，所述抑制极屏蔽筒的内侧面与所述绝缘子的外侧壁之间形成第二间隔，所述第二间隔不小于所述第一间隔。

10、在一些实施例中具体地，所述抑制极屏蔽筒具有套设在所述地极屏蔽筒外侧的部分，所述抑制极屏蔽筒的内侧壁与所述地极屏蔽筒的外侧壁之间的距离大于零。

11、作为本发明进一步优化的方案，所述第一端板通过第一固定件安装在所述地极金属板上，所述第二端板通过第二固定件安装在所述抑制极金属板上。

12、作为本发明进一步优化的方案，所述绝缘子的外侧面开有第一环形凹槽。

13、作为本发明进一步优化的方案，所述绝缘子具有第一连接部、中部连接部和第二连接部，所述中部连接部位于所述第一连接部和所述第二连接部之间，所述第一连接部与所述地极金属板连接，所述第二连接部与所述抑制极金属板连接，所述中部连接部的外径大于所述所述第一连接部和所述第二连接部的外径，所述中部连接与所述第一连接部之间形成第一分阶面，所述中部连接与所述第二连接部之间形成第二分阶面，所述第一分阶面和/或所述第二分阶面上开有第二环形凹槽。

14、作为本发明进一步优化的方案，所述抑制极金属板上开有与所述第二端板匹配的抑制极定位槽，和/或：

15、所述地极金属板上开有与所述第一端板匹配的地极定位槽。

16、本发明中，所提出的用于大束流离子注入机的吸出电极，通过在地极金属板和抑制极金属板上分别加装屏蔽筒(包括地极屏蔽筒和抑制极屏蔽筒)的方式，实现对绝缘子的双层包覆，不仅有效地消除了来自屏蔽筒外部空间的导电污染物附着到绝缘子表面的可能性，同时还消除了来自于屏蔽筒本身所产生的导电污染物对绝缘子的不利影响。

17、进一步地，本发明还对绝缘子的构造进行了优化设计，不仅在两侧端面上都设有第二环形凹槽，而且在侧面上也增加多道第一环形凹槽，有效提高了绝缘子的绝缘路径长度和绝缘路径曲折度，极大降低了导电污染物对绝缘子本身的路径导通风险。本发明明显提高了吸极的使用寿命，延长了保养周期，节省了大量时间，提高了大束流离子注入机的生产利用率，减少了人工维护频次。

18、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种用于大束流离子注入机的吸出电极，包括地极金属板(1)和抑制极金属板(2)以及设置在所述地极金属板(1)和抑制极金属板(2)之间的绝缘子(3)，其特征在于，所述地极金属板(1)上设有地极屏蔽筒(4)，所述抑制极金属板(2)上设有抑制极屏蔽筒(5)，所述地极屏蔽筒(4)和所述抑制极屏蔽筒(5)均套设在所述绝缘子(3)外；

2.根据权利要求1所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在：

3.根据权利要求2所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述抑制极屏蔽筒(5)远离所述抑制极金属板(2)的一端到所述第一端板(40)之间形成大于零的第一距离。

4.根据权利要求3所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述地极屏蔽筒(4)远离所述地极金属板(1)的一端到所述抑制极金属板(2)之间形成大于零的第二距离，所述第一距离不大于所述第二距离。

5.根据权利要求2所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述抑制极屏蔽筒(5)的内侧面与所述绝缘子(3)的外侧壁之间形成第二间隔，所述第二间隔不小于所述第一间隔。

6.根据权利要求1所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述抑制极屏蔽筒(5)具有套设在所述地极屏蔽筒(4)外侧的部分，所述抑制极屏蔽筒(5)的内侧壁与所述地极屏蔽筒(4)的外侧壁之间的距离大于零。

7.根据权利要求1所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述第一端板(40)通过第一固定件(6)安装在所述地极金属板(1)上，所述第二端板(50)通过第二固定件(7)安装在所述抑制极金属板(2)上。

8.根据权利要求1所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述绝缘子(3)的外侧面开有第一环形凹槽(300)。

9.根据权利要求1所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述绝缘子(3)具有第一连接部(31)、中部连接部(30)和第二连接部(32)，所述中部连接部(30)位于所述第一连接部(31)和所述第二连接部(32)之间，所述第一连接部(31)与所述地极金属板(1)连接，所述第二连接部(32)与所述抑制极金属板(2)连接，所述中部连接部(30)的外径大于所述所述第一连接部(31)和所述第二连接部(32)的外径，所述中部连接与所述第一连接部(31)之间形成第一分阶面，所述中部连接与所述第二连接部(32)之间形成第二分阶面，所述第一分阶面和/或所述第二分阶面上开有第二环形凹槽(301)。

10.根据权利要求1所述的用于大束流离子注入机的吸出电极，其特征在于，所述抑制极金属板(2)上开有与所述第二端板(50)匹配的抑制极定位槽(20)；和/或：

技术总结
本发明涉及半导体工艺设备技术领域，公开了一种用于大束流离子注入机的吸出电极，包括地极金属板和抑制极金属板以及设置在所述地极金属板和抑制极金属板之间的绝缘子，地极金属板上设有地极屏蔽筒，抑制极金属板上设有抑制极屏蔽筒，地极屏蔽筒和所述抑制极屏蔽筒均套设在所述绝缘子外；所述地极屏蔽筒的一端具有封闭所述地极屏蔽筒的第一端板；所述抑制极屏蔽筒的一端具有封闭所述抑制极屏蔽筒的第二端板；所述绝缘子位于所述第一端板和所述第二端板之间。本发明中，实现对绝缘子的双层包覆，不仅有效地消除了来自屏蔽筒外部空间的导电污染物附着到绝缘子表面的可能性，同时还消除了来自于屏蔽筒本身所产生的导电污染物对绝缘子的不利影响。

技术研发人员：唐红跃,李克涛,张瑞朋
受保护的技术使用者：安徽华鑫微纳集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7