[发明专利]离子植入机及离子源发生装置

说明书

一种离子植入机及离子源发生装置，所述离子植入机中离子源发生装置包括：第一发生腔，第一发生腔内适于充入第一气体；位于第一发生腔周围的第一磁场源；天线，所述天线穿过第一发生腔的侧壁并延伸至第一发生腔内；位于所述第一发生腔外的电磁波源，所述电磁波源适于产生电磁波，所述电磁波源与所述天线连接，所述电磁波适于与第一气体发生共振而产生第一等离子体。所述离子植入机的性能得到提高。

技术领域

本发明涉及离子植入技术，尤其涉及一种离子植入机及离子源发生装置。

背景技术

离子植入法是一种用于将改变材料导电性的离子引入工件(work piece)中的标准技术。进行离子植入采用的设备称为离子植入机。

离子植入机包括离子源。离子源提供具有规定能量的离子束，且将离子束引导至工件的表面处。离子束中的高能离子注入工件材料主体中，且嵌进工件材料中以形成具有所需导电性的区域。

然而，现有离子植入机的性能较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种离子植入机及离子源发生装置，以提高离子植入机的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种离子源发生装置，包括：第一发生腔，第一发生腔内适于充入第一气体；位于第一发生腔周围的第一磁场源；天线，所述天线穿过第一发生腔的侧壁并延伸至第一发生腔内；位于所述第一发生腔外的电磁波源，所述电磁波源适于产生电磁波，所述电磁波源与所述天线连接，所述电磁波适于与第一气体发生共振而产生第一等离子体。

可选的，还包括：位于所述第一发生腔内的绝缘管套，所述绝缘管套包裹第一发生腔内的天线。

可选的，所述绝缘管套的材料包括陶瓷或石英。

可选的，所述电磁波源包括LC震荡器和交流电源，所述LC震荡器与天线连接，所述交流电源与LC震荡器连接。

可选的，所述电磁波源为微波发生源。

可选的，所述第一发生腔包括相对的第一腔壁和第二腔壁；所述天线在第一发生腔内的长度为第一腔壁至第二腔壁距离的4.5/5～3.5/5。

可选的，所述第一气体包括Ar或Xe；所述第一等离子体中具有电子；所述离子源发生装置还包括：第二发生腔，所述第二发生腔内适于充入第二气体；所述电子适于从第一发生腔引入第二发生腔中并与第二气体碰撞，以形成第二等离子体。

可选的，还包括：位于第二发生腔周围的第二磁场源。

可选的，所述第一发生腔包括第二腔壁，第二腔壁朝向所述第二发生腔，所述第二腔壁中具有贯穿第二腔壁的第一开口；所述第二发生腔包括第三腔壁，所述第三腔壁与所述第二腔壁相对设置，所述第三腔壁中具有贯穿第三腔壁的第二开口；所述离子源发生装置还包括：位于第一发生腔和第二发生腔之间的连接装置，所述连接装置分别与第二腔壁和第三腔壁连接固定；所述连接装置中具有贯穿连接装置的连接开口，所述连接开口分别与第一开口和第二开口贯通。

本发明还提供一种离子植入机，包括：工作腔；如上述任意一项所述的离子源发生装置，所述离子源发生装置位于所述工作腔中。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案提供的离子源发生装置中，所述电磁波源产生的电磁波通过天线引入至第一发生腔内，电磁波与第一发生腔内的第一气体共振，第一气体的分子失去电子被解离成第一等离子体，同时，第一磁场源适于束缚第一发生腔中电子的运动，这样使得第一气体的分子与电子之间的碰撞几率增加，提高了第一气体的离化率。综上，提高了离子源发生装置的性能。

其次，第一气体的离化率提高，使得无需经常更换电磁波源和天线等部件，离子源发生装置的寿命得到提高。