用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。該高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)具備：絕緣體（126），具備露出表面（128）；及導(dǎo)體部（130），具備與絕緣體（126）相接的接合區(qū)域（138）、及以與絕緣體（126）的露出表面（128）相鄰的方式沿接合區(qū)域（138）的邊緣部（142）的至少一部分而設(shè)的耐熱部（150）。耐熱部（150）由熔點高于導(dǎo)體部（130）的導(dǎo)電材料形成。耐熱部（150）可以以與絕緣體（126）的露出表面（128）之間留有間隙的方式配置。
【專利說明】用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請主張基于2013年3月29日申請的日本專利申請第2013-070963號的優(yōu)先權(quán)。其申請的全部內(nèi)容通過參考援用于本說明書中。
[0002]本發(fā)明涉及一種適合離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0003]已知有一種具備第I金屬電極、第2金屬電極及配設(shè)于第I金屬電極與第2金屬電極之間的絕緣體的裝置。絕緣體在第I金屬電極與第2金屬電極之間至少具有一個露出在真空的面。該裝置具備配設(shè)于第I金屬電極與絕緣體之間的第I傳導(dǎo)層、及配設(shè)于第2金屬電極與絕緣體的與第I傳導(dǎo)層相反的一側(cè)之間的第2傳導(dǎo)層。第I傳導(dǎo)層防止在第I電極、絕緣體及真空界面中產(chǎn)生三聯(lián)點破壞。第2傳導(dǎo)層防止在第2電極、絕緣體及真空界面中產(chǎn)生三聯(lián)點破壞。
[0004]第I傳導(dǎo)層及第2傳導(dǎo)層不形成微小間隙而以原子能級結(jié)合于絕緣體。例如，傳導(dǎo)層通過在絕緣體中摻雜鋁等金屬顆粒而形成。
[0005]專利文獻1:日本特表2010-531529號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一方式的例示性目的之一在于提供一種適合離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方式，一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其具備作為電極的兩個導(dǎo)體部及介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體。所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接。所述絕緣體具備向真空空間露出的露出表面。所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述真空空間露出的露出區(qū)域、及位于所述接合區(qū)域與所述露出區(qū)域之間的邊界區(qū)。所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上，以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方式，一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其具備:絕緣體，其具備露出表面；及導(dǎo)體部，其具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、及以與所述絕緣體的所述露出表面相鄰的方式沿所述接合區(qū)域的邊緣部的至少一部分而設(shè)的耐熱部。所述耐熱部以與所述絕緣體的所述露出表面之間留有間隙的方式配置。所述耐熱部由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方式，一種用于離子注入裝置的高電壓絕緣方法，其具備:在被具有露出表面的絕緣體支承的導(dǎo)體部形成有耐熱部，以便與所述露出表面相鄰的工序；及向所述導(dǎo)體部施加高電壓的工序。所述耐熱部由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方式，一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其具備作為電極的兩個導(dǎo)體部及介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體。所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接。所述絕緣體具備向大氣空間露出的露出表面。所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述大氣空間露出的露出區(qū)域、及位于所述接合區(qū)域與所述露出區(qū)域之間的邊界區(qū)。所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上，以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方式，一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其具備作為電極的兩個導(dǎo)體部及介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體。所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接。所述絕緣體具備向真空空間露出的第I露出表面及向大氣空間露出的第2露出表面。所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述真空空間露出的第I露出區(qū)域、向所述大氣空間露出的第2露出區(qū)域、位于所述接合區(qū)域與所述第I露出區(qū)域之間的第I邊界區(qū)、及位于所述接合區(qū)域與所述第2露出區(qū)域之間的第2邊界區(qū)。所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述第I邊界區(qū)和/或所述第2邊界區(qū)的至少一部分上，以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方式，一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其具備作為電極的兩個導(dǎo)體部及介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體。所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接。所述絕緣體具備向流體空間露出的露出表面。所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述流體空間露出的露出區(qū)域、及位于所述接合區(qū)域與所述露出區(qū)域之間的邊界區(qū)。所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上，以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0013]另外，在方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互置換以上構(gòu)成要件的任意組合或本發(fā)明的構(gòu)成要件和表現(xiàn)形式，作為本發(fā)明的方式同樣有效。
[0014]發(fā)明效果:
[0015]根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種適合離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的離子注入裝置的圖。
[0017]圖2 Ca)為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的離子源裝置的圖，圖2 (b)為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖3 (a)為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖3 (b)為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的頂視圖。
[0019]圖4 (a)為概略表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖4 (b)為概略表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0020]圖5為概略表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0021]圖6為概略表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0022]圖7為概略表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0023]圖8為概略表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0024]圖9為概略表示本發(fā)明的另一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的頂視圖。
[0025]圖中:100-離子注入裝置，102-離子源裝置，112-離子源，118-內(nèi)部空間，126-絕緣管，128-絕緣管內(nèi)壁面，130-第I導(dǎo)體凸緣，132-第2導(dǎo)體凸緣，134-第I三重點區(qū)域，136-第2三重點區(qū)域，138-第I接合區(qū)域，140-第I露出區(qū)域，142-第I邊界區(qū)，144-第2接合區(qū)域，146-第2露出區(qū)域，148-第2邊界區(qū)，150-導(dǎo)體要件，152-凹部，154-對置部分，156-上表面，158-舊三重點，160-新三重點，172-基部，178-保持部件，180-真空密封部件。

【具體實施方式】
[0026]以下，參考附圖對用于實施本發(fā)明的方式進行詳細說明。另外，在【專利附圖】

【附圖說明】中，對于相同的要件附加相同的符號，并適當(dāng)省略重復(fù)說明。并且，以下所述結(jié)構(gòu)為示例，并不對本發(fā)明的范圍做任何限定。
[0027]圖1為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的離子注入裝置100的圖。離子注入裝置100以對被處理物W的表面進行離子注入處理的方式構(gòu)成。被處理物W例如為基板，例如為晶圓。因此，以下，為便于說明有時將被處理物W稱為基板W，這并非將注入處理對象限定在特定物體上。
[0028]離子注入裝置100具備離子源裝置102、射束線裝置104及注入處理室106。離子注入裝置100以通過射束掃描及機械掃描中的至少一種方式來對整個基板W照射離子束B的方式構(gòu)成。
[0029]離子源裝置102以對射束線裝置104賦予離子束B的方式構(gòu)成。對于離子源裝置102參考圖2 (a)進行后述。
[0030]射束線裝置104以從離子源裝置102向注入處理室106輸送離子的方式構(gòu)成。離子源裝置102的下游設(shè)有質(zhì)譜分析裝置108，并以從離子束B篩選所需離子的方式構(gòu)成。
[0031]射束線裝置104對通過質(zhì)譜分析裝置108的離子束B進行包含例如偏轉(zhuǎn)、加速、減速、整形、掃描等在內(nèi)的操作。射束線裝置104例如可以具備射束掃描裝置110，該射束掃描裝置通過對離子束B施加電場或磁場(或這兩者)來掃描離子束B。以此，射束線裝置104向注入處理室106供給應(yīng)照射到基板W的離子束B。
[0032]注入處理室106具備保持一片或多片基板W的物體保持部107。物體保持部107以根據(jù)需要向基板W提供相對于離子束B的相對移動(所謂機械掃描)的方式構(gòu)成。
[0033]并且，離子注入裝置100具備離子源裝置102、射束線裝置104及用于向注入處理室106提供所希望的真空環(huán)境的真空排氣系統(tǒng)(未圖示)。真空排氣系統(tǒng)為用于將后述離子源室116的內(nèi)部空間118 (參考圖2 (a)及圖2 (b))排氣至真空。
[0034]離子注入裝置100具備離子源裝置102及用于其它構(gòu)成要件的電源裝置111。電源裝置111以對電極施加例如IkV以上(例如幾kV至幾百kV)的直流電壓的方式構(gòu)成。電源裝置111為了向離子源室116及離子源支承部120 (參考圖2 (a))分別施加不同電位的高電壓而使用。并且，根據(jù)需要，電源裝置111還可以以對電極施加以有效值計例如為IkV以上的交流電壓的方式構(gòu)成。
[0035]圖2 (a)為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的離子源裝置102的圖。離子源裝置102具備離子源112、用于從離子源112引出離子束B的引出電極部114、及用于容納離子源112與引出電極部114的離子源室116。離子源室116為包圍排氣成真空的內(nèi)部空間118的真空容器。
[0036]離子源裝置102具備以將離子源112配置于內(nèi)部空間118的方式支承離子源112的離子源支承部120。離子源支承部120具備支承板122及支承體124。支承板122的一側(cè)面向內(nèi)部空間118，其相反側(cè)面向大氣壓環(huán)境或外部環(huán)境。支承體124被容納于內(nèi)部空間118，并將離子源112連接于支承板122。
[0037]離子源裝置102具備用于連接離子源室116與離子源支承部120的絕緣管126。絕緣管126為例如由陶瓷或樹脂等絕緣材料形成的絕緣體。絕緣管126為具備包圍內(nèi)部空間118的絕緣管內(nèi)壁面128的空心筒狀部件。絕緣管內(nèi)壁面128暴露于內(nèi)部空間118。并且，絕緣管126具備暴露于外部空間119的絕緣管外壁面129。絕緣管外壁面129面向大氣壓環(huán)境或外部環(huán)境。
[0038]絕緣管126的一端固定于第I導(dǎo)體凸緣130，絕緣管126的另一端固定于第2導(dǎo)體凸緣132。第I導(dǎo)體凸緣130為離子源室116的一部分，形成于與支持板122對置的離子源室116的部位。當(dāng)離子源室116的壁部具有外壁和內(nèi)壁(所謂襯墊)時，第I導(dǎo)體凸緣130可以緊挨著內(nèi)壁形成。第2導(dǎo)體凸緣132形成于支承板122的外周部。以此，第I導(dǎo)體凸緣130與第2導(dǎo)體凸緣132隔著絕緣管126對置。
[0039]離子源室116及離子源支承部120由金屬(例如鋁或鋁合金)等導(dǎo)電材料形成。通過上述電源裝置111 (參考圖1)，離子源室116被施加第I直流電壓，離子源支承部120被施加高于第I直流電壓的第2直流電壓。離子源室116及離子源支承部120分別被施加正高電壓。亦或，離子源室116及離子源支承部120也可以分別被施加負高電壓。能夠?qū)㈦x子源116 (或第I導(dǎo)體凸緣130)稱為施加有低電壓的第I導(dǎo)體部或第I電極體，將離子源支承部120 (或第2導(dǎo)體凸緣132)稱為施加有高電壓的第2導(dǎo)體部或第2電極體。
[0040]以此，在絕緣管126的一側(cè)安裝有離子源室116 (或第I導(dǎo)體凸緣130)。離子源室116與絕緣管126 (絕緣管內(nèi)壁面128)的連接部面向真空的內(nèi)部空間118。并且，在絕緣管126的另一側(cè)安裝有離子源支承部120 (或第2導(dǎo)體凸緣132)。離子源支承部120與絕緣管126 (絕緣管內(nèi)壁面128)的連接部同樣也面向內(nèi)部空間118。
[0041]因此,在離子源室116與絕緣管126 (絕緣管內(nèi)壁面128)的連接部形成導(dǎo)體、絕緣體及真空的邊界線(所謂三重點，也被稱為三聯(lián)點)。以下為方便說明，有時將該邊界線附近稱為第I三重點區(qū)域134。并且，在離子源支承部120與絕緣管126(絕緣管內(nèi)壁面128)的連接部上同樣也形成導(dǎo)體、絕緣體及真空的邊界線，以下，有時將該邊界線附近稱為第2三重點區(qū)域136。第I三重點區(qū)域134及第2三重點區(qū)域136分別沿絕緣管內(nèi)壁面128的端部形成為環(huán)形。在圖2 (a)及圖2 (b)中以虛線圓表示第I三重點區(qū)域134及第2三重點區(qū)域136。
[0042]第I導(dǎo)體凸緣130以第I三重點區(qū)域134為界在一側(cè)(外側(cè))具備與絕緣管126相接的第I接合區(qū)域138。第I導(dǎo)體凸緣130以第I三重點區(qū)域134為界在與第I接合區(qū)域138相反的一側(cè)(內(nèi)側(cè))具備在內(nèi)部空間118露出的第I露出區(qū)域140。第I導(dǎo)體凸緣130在第I接合區(qū)域138與第I露出區(qū)域140之間具備第I邊界區(qū)142。第I邊界區(qū)142沿第I露出區(qū)域140與絕緣管內(nèi)壁面128之間的邊界部分延伸。
[0043]同樣，第2導(dǎo)體凸緣132以第2三重點區(qū)域136為界在一側(cè)(外側(cè))具備與絕緣管126相接的第2接合區(qū)域144。第2導(dǎo)體凸緣132以第2三重點區(qū)域136為界在與第2接合區(qū)域144相反的一側(cè)(內(nèi)側(cè))具備暴露于內(nèi)部空間118的第2露出區(qū)域146。第2導(dǎo)體凸緣132在第2接合區(qū)域144與第2露出區(qū)域146之間具備第2邊界區(qū)148。第2邊界區(qū)148沿第2露出區(qū)域146與絕緣管內(nèi)壁面128之間的邊界部分延伸。
[0044]另外，在大氣側(cè)也形成有三重點。第I導(dǎo)體凸緣130 (或第2導(dǎo)體凸緣132)具備向外部空間119露出的露出區(qū)域。并且，第I導(dǎo)體凸緣130 (或第2導(dǎo)體凸緣132)在向外部空間119露出的露出區(qū)域與第I接合區(qū)域138 (或第2接合區(qū)域144)之間具備另一邊界區(qū)。在該邊界區(qū)與絕緣管外壁面129之間形成有導(dǎo)體、絕緣體及大氣空間的邊界線。
[0045]圖2 (b)為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的圖。另外，圖2(b)為概略表示第I導(dǎo)體凸緣130、第2導(dǎo)體凸緣132、絕緣管126及導(dǎo)體要件150的位置關(guān)系的圖，為便于簡化，省略其他構(gòu)成要件(例如離子源112等)的圖示。圖3 (a)涉及本發(fā)明的一實施方式，且為概略表示形成于第I三重點區(qū)域134的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖3 (b)為概略表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的頂視圖。
[0046]詳細內(nèi)容將后述，該高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)中，與絕緣管內(nèi)壁面128相鄰的耐熱部形成于第I導(dǎo)體凸緣130。耐熱部沿絕緣管126與第I導(dǎo)體凸緣130之間的接合區(qū)域的邊緣部而設(shè)。耐熱部為具有耐熱性的導(dǎo)電區(qū)域。
[0047]如圖2 (b)及圖3 (a)所示，第I導(dǎo)體凸緣130具備導(dǎo)體要件150。第I導(dǎo)體凸緣130為在其表面支承導(dǎo)體要件150的導(dǎo)體主體。導(dǎo)體要件150為與第I導(dǎo)體凸緣130分體的追加的環(huán)形部件。導(dǎo)體要件150被第I導(dǎo)體凸緣130支承，因此導(dǎo)體要件150具有與第I導(dǎo)體凸緣130相等的電位。
[0048]導(dǎo)體要件150以與第I接合區(qū)域138相鄰且與絕緣管內(nèi)壁面128相鄰的方式配置于第I邊界區(qū)142上。導(dǎo)體要件150也與第I露出區(qū)域140相鄰。第I邊界區(qū)142為被導(dǎo)體要件150覆蓋的第I導(dǎo)體凸緣130表面的一部分。圖中，在導(dǎo)體要件150的上方與絕緣管內(nèi)壁面128相鄰，在導(dǎo)體要件150的左側(cè)與第I接合區(qū)域138相鄰，在導(dǎo)體要件150的右側(cè)與第I露出區(qū)域140相鄰。導(dǎo)體要件150沿第I露出區(qū)域140與絕緣管內(nèi)壁面128的邊界部分而設(shè)。
[0049]圖3 (b)中示出與第I導(dǎo)體凸緣130相接的絕緣管126的端面。該端面為將絕緣管126連接到第I導(dǎo)體凸緣130的絕緣管126的電極接合表面。圖3 (b)中以虛線表示相當(dāng)于導(dǎo)體要件150的部分。如圖所示,導(dǎo)體要件150沿絕緣管內(nèi)壁面128的整周而設(shè)。
[0050]整個導(dǎo)體要件150被容納于第I導(dǎo)體凸緣130的凹部152中。凹部152形成于第I導(dǎo)體凸緣130，且位于第I邊界區(qū)142和與其對置的對置部分154之間。對置部分154為與第I邊界區(qū)142對置的絕緣管126的部分。
[0051]以絕緣管內(nèi)壁面128為界，導(dǎo)體要件150的上表面156的一部分(例如一半)暴露于內(nèi)部空間118。為了在導(dǎo)體要件150上形成三重點，在實際應(yīng)用中，暴露于內(nèi)部空間118的上表面156的一部分的寬度例如在約5mm至約1mm以內(nèi)，還可以大于此范圍。上表面156的另一部分(例如剩余的一半)被絕緣管126的對置部分154覆蓋。同樣，被對置部分154覆蓋的上表面156的另一部分的寬度例如在約5mm至約1mm以內(nèi)，還可以大于此范圍。對置部分154沒有暴露于內(nèi)部空間118。
[0052]并且，凹部152的深度基本上等于導(dǎo)體要件150的厚度D。因此，與絕緣管內(nèi)壁面128相鄰的導(dǎo)體要件150的上表面156形成基本上與第I導(dǎo)體凸緣130的第I接合區(qū)域138(及第I露出區(qū)域140)相同的平面。
[0053]可以將導(dǎo)體要件150的厚度D (或凹部152的深度)設(shè)定為，上表面156比第I接合區(qū)域138 (及第I露出區(qū)域140)稍靠(例如尺寸公差左右)下方位置。上表面156與第I接合區(qū)域138 (及第I露出區(qū)域140)之間的高度差可以在約Imm以內(nèi)或約0.5mm以內(nèi)。此時，在導(dǎo)體要件150的上表面156與絕緣管內(nèi)壁面128之間形成有間隙。該間隙有利于避免導(dǎo)體要件150與絕緣管126之間的干涉。
[0054]相反，也可將導(dǎo)體要件150的厚度D (或凹部152的深度)設(shè)定為，上表面156比第I接合區(qū)域138 (及第I露出區(qū)域140)稍靠上方位置。此時，導(dǎo)體要件150可以具有柔韌性和/或彈性，以使導(dǎo)體要件150的上表面156被絕緣管126的對置部分154按壓而使得上表面156與第I接合區(qū)域138基本形成同一平面。
[0055]導(dǎo)體要件150由不同于第I導(dǎo)體凸緣130的材料具體而言由熔點高于第I導(dǎo)體凸緣130的導(dǎo)電材料形成。導(dǎo)體要件150的整體形成耐熱部。該導(dǎo)電材料例如具有低于第I導(dǎo)體凸緣130的導(dǎo)電率。
[0056]導(dǎo)體要件150例如為由石墨制成的板或片。從成本及處理的簡便性考慮，將石墨板或石墨片用作導(dǎo)體要件150很有利。
[0057]然而，實際上第I接合區(qū)域138 (或第2接合區(qū)域144)及與其相接的絕緣管126的表面(電極接合表面)分別具有微細的凹凸(例如微小突起)。這種凹凸例如通過用于制造絕緣管126及第I導(dǎo)體凸緣130 (或第2導(dǎo)體凸緣132)而進行的機械加工來形成。其結(jié)果，可能在第I接合區(qū)域138 (或第2接合區(qū)域144)與絕緣管126之間產(chǎn)生微小間隙。微小間隙中可能存在殘留氣體。并且第I導(dǎo)體凸緣130 (或第2導(dǎo)體凸緣132)被施加高電壓時，有可能在第I三重點區(qū)域134 (或第2三重點區(qū)域136)附近產(chǎn)生比周圍的電場更強的電場。電子有可能從微小突起向微小間隙放出。
[0058]因這種原因，與其他部位相比在第I三重點區(qū)域134 (或第2三重點區(qū)域136)更容易產(chǎn)生電子供給或氣體離子化等放電初期現(xiàn)象。若初期現(xiàn)象產(chǎn)生部位附近存在類似鋁的低熔點材料，則有可能使材料的氣化、氣體的離子化、離子的靜電加速及向周邊部件的離子的沖突相互促進。
[0059]假設(shè)絕緣管內(nèi)壁面128直接接觸第I導(dǎo)體凸緣130的表面(例如第I露出區(qū)域140)，則在其接觸部分形成低熔點的導(dǎo)電材料、絕緣材料及真空的三重點，因此可能頻繁出現(xiàn)初期現(xiàn)象甚至放電。或者，初期現(xiàn)象會演變成大規(guī)模的放電。
[0060]若放電電流過大，則有可能使第I導(dǎo)體凸緣130 (或第2導(dǎo)體凸緣132)的電源(例如電源裝置111)的電壓瞬間下降。這種電壓的變動可能會影響通過離子源裝置102生成的離子束B的質(zhì)量。極個別情況下，會因放電在第I三重點區(qū)域134 (或第2三重點區(qū)域136)的周邊的部件上引起碳化等損傷。長期來看，這種損傷會越來越嚴(yán)重，例如會在絕緣體表面形成大規(guī)模的碳化徑跡。
[0061]假設(shè)未設(shè)置導(dǎo)體要件150，則凹部152向內(nèi)部空間118開放，因此使得絕緣管126、第I導(dǎo)體凸緣130 (或第2導(dǎo)體凸緣132)及內(nèi)部空間118的邊界形成于第I接合區(qū)域138(或第2接合區(qū)域144)的邊緣部。以下，為便于說明，有時將這種未設(shè)置導(dǎo)體要件150時形成的三重點稱為舊三重點158。而有時將在設(shè)有導(dǎo)體要件150時形成的三重點稱為新三重點 160。
[0062]根據(jù)本實施方式，舊三重點158被導(dǎo)體要件150遮蓋,導(dǎo)體要件150的上表面156上形成有新三重點160。新三重點160為高熔點的導(dǎo)電材料、絕緣材料及真空的邊界。因此，新三重點160中的導(dǎo)電材料的氣化得到抑制。因此，能夠抑制放電的產(chǎn)生頻率?；蚰軌蚩s小放電的規(guī)模。
[0063]其結(jié)果，根據(jù)本實施方式，因施加在第I導(dǎo)體凸緣130 (或第2導(dǎo)體凸緣132)的高電壓的放電引起的變動得到抑制，通過離子源裝置102生成的離子束B的質(zhì)量得以穩(wěn)定。因此，本實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)有助于提高離子注入裝置100的生產(chǎn)率。
[0064]上述實施方式中，在第I導(dǎo)體凸緣130上形成有絕緣結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)之所以在實用方面有用是因為，第I導(dǎo)體凸緣130相對于第2導(dǎo)體凸緣132成為陰極，因而第I導(dǎo)體凸緣130會成為電子發(fā)射源。然而，本實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)不僅可以設(shè)置在第I導(dǎo)體凸緣130上，同樣也可以設(shè)置在第2導(dǎo)體凸緣132上(參考圖2 (b))?；蛘?，可根據(jù)情況僅在第2導(dǎo)體凸緣132上設(shè)置絕緣結(jié)構(gòu)。
[0065]上述實施方式中，導(dǎo)體要件150為由石墨制成的板或片。然而，導(dǎo)體要件150的材料可以不是純石墨。導(dǎo)體要件150可以由以石墨為主成分(例如純度為80%以上，下同)的材料形成。
[0066]并且，導(dǎo)體要件150也可以由鎢、鉭或鑰等高熔點金屬或以這種高熔點金屬為主成分的材料形成。導(dǎo)體要件150也可以由以碳化硅、碳化鉭或碳化鎢為主成分的材料形成。導(dǎo)體要件150也可以由以鐵或鐵合金(例如純鐵、鋼鐵、不銹鋼等)為主成分的材料形成。
[0067]另外，形成導(dǎo)體要件150的材料的導(dǎo)電率可以等于或大于第I導(dǎo)體凸緣130的導(dǎo)電率。并且，導(dǎo)體要件150的一部分可以由與第I導(dǎo)體凸緣130相同的材料形成。
[0068]上述實施方式中，整個導(dǎo)體要件150容納于第I導(dǎo)體凸緣130的凹部152中。凹部152僅形成于第I導(dǎo)體凸緣130。然而，凹部152也可以同時形成于第I導(dǎo)體凸緣130及絕緣管126。
[0069]如圖4 (a)所示，導(dǎo)體要件150可以容納于由上側(cè)凹部162與下側(cè)凹部164構(gòu)成的凹部153中。下側(cè)凹部164形成于第I導(dǎo)體凸緣130，上側(cè)凹部162以與下側(cè)凹部164對置的方式形成于絕緣管126。此時，導(dǎo)體要件150具有從凹部153向內(nèi)部空間118探出的露出部分166。即便如此，也如同圖3 (a)及圖3 (b)所示的實施方式，能夠以導(dǎo)體要件150覆蓋舊三重點158，并在導(dǎo)體要件150的上表面156形成新三重點160。
[0070]若長時間連續(xù)運行離子源裝置102，則會使導(dǎo)體要件150的材料在新三重點160的附近慢慢消耗。為確保導(dǎo)體要件150具有充分的壽命，優(yōu)選新三重點160中的導(dǎo)體要件150的厚度D例如約為30 μ m以上或50 μ m以上。厚度D例如可以在約0.1mm至約5mm范圍內(nèi)。
[0071]并且，為了以高熔點導(dǎo)電材料形成新三重點160，優(yōu)選新三重點160至第I接合區(qū)域138 (即舊三重點158)的沿面距離(以虛線箭頭E圖示)約為0.5mm以上，和/或約5mm以下(或約1mm以下)。優(yōu)選新三重點160至第I露出區(qū)域140的沿面距離(以虛線箭頭F圖示)約為0.5mm以上，和/或約5mm以下(或約1mm以下)。
[0072]并且，如圖4 (b)所示，導(dǎo)體要件150可以容納于形成在絕緣管126的絕緣管凹部168中，以代替第I導(dǎo)體凸緣130具有容納導(dǎo)體要件150的凹部。與導(dǎo)體要件150的寬度G相比絕緣管凹部168的深度H更小，因此導(dǎo)體要件150具有從絕緣管168向內(nèi)部空間118探出的露出部分170。即便如此，也如同圖3 (a)及圖3 (b)所示的實施方式，能夠以導(dǎo)體要件150覆蓋舊三重點158，并在導(dǎo)體要件150的上表面156形成新三重點160。
[0073]絕緣管凹部168的深度H可以等于或大于導(dǎo)體要件150的寬度G，以使得不具有露出部分170就將整個導(dǎo)體要件150容納于絕緣管凹部168中。即便如此，也能夠以導(dǎo)體要件150覆蓋舊三重點158，并在導(dǎo)體要件150的上表面156形成新三重點160。
[0074]或者，容納導(dǎo)體要件150的凹部也可以不形成在第I導(dǎo)體凸緣130及絕緣管126中的任一個上。如圖5所示，導(dǎo)體要件150以與和第I接合區(qū)域138相接的絕緣管126的基部172相鄰的方式配置。如此一來，能夠?qū)?dǎo)體要件150設(shè)置成遮蓋通過已有的第I導(dǎo)體凸緣130及絕緣管126形成的舊三重點158。導(dǎo)體要件150是覆蓋舊三重點158的所謂的罩。
[0075]導(dǎo)體要件150可以不與絕緣管126的基部172接觸。為方便安裝或拆卸導(dǎo)體要件150，導(dǎo)體要件150與絕緣管126的基部172之間的間隙J例如可以在約Imm以內(nèi)或在約
0.5mm以內(nèi)。即便如此，也能夠在導(dǎo)體要件150上形成新三重點160。
[0076]如圖6所示，導(dǎo)體要件150可以具備多個部件。例如導(dǎo)體要件150可以具備容納于凹部152的第I導(dǎo)體部件174及與絕緣管126的基部172相鄰的第2導(dǎo)體部件176。第2導(dǎo)體部件176以覆蓋第I導(dǎo)體部件174所露出的表面的方式配置在第I導(dǎo)體部件174上。
[0077]整體來看，圖6所示的導(dǎo)體要件150為具有L字形形狀的截面的環(huán)形部件。另一方面，圖3 (a)、圖4 (a)、圖4 (b)及圖5所示的導(dǎo)體要件150具有矩形截面。然而，導(dǎo)體要件150的截面不限于L字形和矩形，可以是其他任意形狀。
[0078]上述實施方式中，如圖3(b)所示，導(dǎo)體要件150沿絕緣管內(nèi)壁面128的整周而設(shè)。導(dǎo)體要件150為沿周方向連續(xù)的部件。而在一實施方式中，導(dǎo)體要件150沿周方向可以被分割成多個扇形體型。另外，被分割成多個的導(dǎo)體要件之間的間隙優(yōu)選在0.5_以內(nèi)。
[0079]并且，如圖7所示，本發(fā)明的一實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)可以具備保持導(dǎo)體要件150的I個或多個保持部件178。保持部件178以與導(dǎo)體要件150相鄰的方式配置于第I導(dǎo)體凸緣130上。保持部件178可以為了結(jié)構(gòu)上支承導(dǎo)體要件150而設(shè)。保持部件178也可以為了便于進行導(dǎo)體要件150的安裝作業(yè)而設(shè)。
[0080]保持部件178由不同于導(dǎo)體要件150的材料形成。因此，保持部件178具有不同于導(dǎo)體要件150的熔點和/或?qū)щ娐省１３植考?78可以由與第I導(dǎo)體凸緣130相同的導(dǎo)電材料或其它導(dǎo)電材料形成。保持部件178可以由絕緣材料形成。
[0081]導(dǎo)體要件150可以以與保持部件178—同構(gòu)成單一組件的方式固定于保持部件178。例如導(dǎo)體要件150可以以原子能級結(jié)合于保持部件178。導(dǎo)體要件150可以是形成于保持部件178表面上的層或膜。或者,導(dǎo)體部件150也可從保持部件178拆卸。
[0082]如圖8所示，可以在第I接合區(qū)域138和與其相接的絕緣管126的部分之間設(shè)置真空密封部件180 (例如O型環(huán))。真空密封部件180作為獨立于導(dǎo)體要件150的部件與導(dǎo)體要件150相隔設(shè)置。真空密封部件180容納于第I導(dǎo)體凸緣130的第I接合區(qū)域138上所形成的溝槽182中。另外，溝槽182也可以形成于絕緣管126中。
[0083]如同圖3 (b)，圖9中示出與第I導(dǎo)體凸緣130相接的絕緣管126的端面。如圖9所示，導(dǎo)體要件150可以沿絕緣管內(nèi)壁面128的一部分(例如半周)形成。在周方向特定部位處容易產(chǎn)生放電時，在該部位配置導(dǎo)體要件150，而在相對不易產(chǎn)生放電的部位可以不設(shè)置導(dǎo)體要件150。另外，若充分保持與和導(dǎo)體要件150相接的其他部件之間的沿面距離，則導(dǎo)體要件150的周方向的形狀不限于圖所示的圓弧形狀。
[0084]以上根據(jù)實施例對本發(fā)明進行了說明。本發(fā)明并不限于上述實施方式而能夠進行各種設(shè)計變更，且有各種變形例，并且這種變形例同樣屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)的事實是本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)同的。
[0085]上述實施方式中，第I導(dǎo)體凸緣130中與絕緣管126對置的表面形成為平面形狀。例如在圖3 Ca)所示的實施方式中，第I導(dǎo)體凸緣130的第I接合區(qū)域138及第I露出區(qū)域140與導(dǎo)體要件150的上表面156呈同一平面，該平面與第I邊界區(qū)142平行。而這些各部分的相對位置關(guān)系并不限于這種具體結(jié)構(gòu)。
[0086]例如，第I邊界區(qū)142可以具有臺階，以在第I接合區(qū)域138與第I露出區(qū)域140之間形成高低差。此時，第I露出區(qū)域140可相對于第I接合區(qū)域138位于上方，也可位于下方。并且，第I邊界區(qū)142可以具有角部，以使第I接合區(qū)域138與第I露出區(qū)域140交叉。第I露出區(qū)域140相對于第I接合區(qū)域138朝上方傾斜，也可以朝下方傾斜。例如，第I露出區(qū)域140相對于第I接合區(qū)域138也可以垂直。
[0087]此外，第I接合區(qū)域138、第I露出區(qū)域140及第I邊界區(qū)142中的至少一個可以不平坦，例如可以具有凸部或凹部。例如第I露出區(qū)域140的凸部對于內(nèi)部空間118而言可以是用于覆蓋第I接合區(qū)域138和/或第I邊界區(qū)142的罩或罩的一部分。
[0088]并且，導(dǎo)體要件150可以覆蓋第I露出區(qū)域140的至少一部分。即，在內(nèi)部空間118露出的第I導(dǎo)體部的表面可以被導(dǎo)體要件150覆蓋?；蛘撸瑢?dǎo)體要件150可以覆蓋第I接合區(qū)域138的至少一部分。此時，導(dǎo)體要件150的表面可以與絕緣管126接合。
[0089]上述實施方式中，導(dǎo)體要件150是與第I導(dǎo)體凸緣130獨立的部件。然而，一種實施方式中，導(dǎo)體要件150與第I導(dǎo)體凸緣130 —體形成，第I導(dǎo)體凸緣130上可以設(shè)有與其緊靠的耐熱部。
[0090]上述實施方式中，導(dǎo)體要件150由具有耐熱性的材料形成。然而，對于導(dǎo)體要件150的材料性質(zhì)可以做其他解釋。例如，導(dǎo)體要件150可以由傳導(dǎo)電子密度較小的材料形成。如石墨(黑鉛)等傳導(dǎo)電子密度較低的物質(zhì)更不易產(chǎn)生因濺射引起的電子。導(dǎo)體要件150可以由功函數(shù)較大的材料形成。因為功函數(shù)越大越難以引起電場發(fā)射。石墨或鎢的功函數(shù)大于鋁的功函數(shù)。如此，導(dǎo)體要件150可以由與第I導(dǎo)體凸緣130相比不易發(fā)射電子的非放電材料形成。其中，非放電材料表示與配置有導(dǎo)體要件150的導(dǎo)體部相比不易發(fā)射電子的材料。由于能夠抑制在三重點區(qū)域中向空間發(fā)射電子，而能夠減小放電的頻率或規(guī)模。
[0091]本發(fā)明的實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)形成于第I導(dǎo)體凸緣130及第2導(dǎo)體凸緣132雙方時，這些導(dǎo)體凸緣可以具有彼此不同的結(jié)構(gòu)?？梢詫Φ贗導(dǎo)體凸緣130采用上述實施方式中的任一個實施方式，且對第2導(dǎo)體凸緣132采用上述實施方式的另一個實施方式。
[0092]本發(fā)明的實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)能夠適用于離子源裝置102的任一個導(dǎo)體部或電極體。并且，本發(fā)明的實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)能夠適用于離子注入裝置100的任一個導(dǎo)體部或電極體。
[0093]并且，本發(fā)明的實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)能夠適用于施加有交流高電壓的兩個導(dǎo)體部或電極體。此時，導(dǎo)體要件150可以分別設(shè)置于兩個導(dǎo)體部或電極體上。例如，導(dǎo)體要件150可以設(shè)置于射束掃描裝置110的掃描電極與支持該掃描電極的絕緣體之間。
[0094]并且，絕緣體的露出表面可以暴露于真空空間，也可以在大氣空間露出?；蛘?，絕緣體的露出表面例如可以在被絕緣油等流體充滿的流體空間露出。同樣,導(dǎo)體主體的露出區(qū)域可以在真空空間露出，也可以在大氣空間露出，還可以在流體空間露出。因此，三重點可以形成于導(dǎo)體部與絕緣體及真空空間之間，也可以形成于導(dǎo)體部與絕緣體及大氣空間之間，還可以形成于導(dǎo)體部與絕緣體及流體空間之間。本實施方式所涉及的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)能夠適用于這種三重點。
[0095]以下，舉出幾個本發(fā)明的方式。
[0096]A0.一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)具備:
[0097]絕緣體，具備向空間露出的露出表面；及
[0098]導(dǎo)體部，該導(dǎo)體部具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述空間露出的露出區(qū)域、及在所述接合區(qū)域和所述露出區(qū)域之間沿所述絕緣體的所述露出表面延伸的邊界區(qū)，
[0099]所述導(dǎo)體具備:導(dǎo)體主體，具備所述邊界區(qū)；及至少一個導(dǎo)體要件，配置于所述導(dǎo)體主體，
[0100]所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上，以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰,且由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0101]Al.一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)具備:
[0102]作為電極的兩個導(dǎo)體部；及
[0103]介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體，
[0104]所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接，
[0105]所述絕緣體具備向真空空間露出的露出表面，
[0106]所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述真空空間露出的露出區(qū)域、及位于所述接合區(qū)域與所述露出區(qū)域之間的邊界區(qū)，
[0107]所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，
[0108]所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上，以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0109]A2.實施方式AO或Al所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體要件以與所述絕緣體的所述露出表面之間留有間隙的方式配設(shè)。
[0110]A3.實施方式AO?A2中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣體具備與所述邊界區(qū)對置的對置部分，在所述對置部分及所述邊界區(qū)中的至少一個上形成有凹部，并將所述導(dǎo)體要件的至少一部分容納于所述凹部。
[0111]A4.實施方式AO?A3中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體元件與所述絕緣體的基部相鄰，所述絕緣體與所述接合區(qū)域相接。
[0112]A5.實施方式AO?A4中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)還具備保持所述導(dǎo)體要件的保持部件，所述保持部件由不同于所述導(dǎo)體要件的材料形成。
[0113]A6.實施方式AO?A5中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體要件在所述絕緣體的所述露出表面與所述接合區(qū)域之間具有0.5mm以上的沿面距離。
[0114]A7.實施方式AO?A6中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體要件在所述絕緣體的所述露出表面與所述露出區(qū)域之間具有0.5mm以上的沿面距離。
[0115]A8.實施方式AO?A7中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體要件在所述絕緣體的所述露出表面與所述導(dǎo)體主體之間具有30 μ m以上的厚度。
[0116]A9.實施方式AO?A8中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述空間為排氣至真空的空間，所述接合區(qū)域與所述絕緣體之間設(shè)有真空密封部件。
[0117]A10.實施方式AO?A9中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣體的所述露出表面為包圍所述空間的所述絕緣體的內(nèi)壁面，所述導(dǎo)體要件沿所述內(nèi)壁面的整周形成。
[0118]All.實施方式AO?A9中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣體的所述露出表面為包圍所述空間的所述絕緣體的內(nèi)壁面，所述導(dǎo)體要件沿所述內(nèi)壁面的一部分形成。
[0119]A12.實施方式AO?All中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，第I導(dǎo)體部被施加第I直流電壓，
[0120]在所述絕緣體上安裝有被施加不同于所述第I直流電壓的第2直流電壓的第2導(dǎo)體部。
[0121]A13.實施方式AO?All中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣體上安裝有不同于第I導(dǎo)體部的第2導(dǎo)體部，兩個導(dǎo)體部之間施加有交流電壓，所述第2導(dǎo)體部具備第2導(dǎo)體要件。
[0122]A14.實施方式AO?A13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電材料包含石墨。
[0123]A15.實施方式AO?A13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電材料包含鎢、鉭或鑰。
[0124]A16.實施方式AO?A13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電材料包含碳化硅、碳化鉭或碳化鎢。
[0125]A17.實施方式AO?A13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電材料包含鐵。
[0126]A18.實施方式AO?A17中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體要件由非放電材料形成，以替代所述導(dǎo)電材料。
[0127]A19.一種離子源裝置，其具備實施方式AO?A18中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。
[0128]A20.一種離子注入裝置，其具備實施方式AO?A18中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。
[0129]B1.一種用于離子注入裝置的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)具備:
[0130]絕緣體,具備露出表面；及
[0131]導(dǎo)體部，該導(dǎo)體部具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、及以與所述絕緣體的所述露出表面相鄰的方式沿所述接合區(qū)域的邊緣部的至少一部分而設(shè)的耐熱部，
[0132]所述耐熱部以與所述絕緣體的所述露出表面之間留有間隙的方式配置，且由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
[0133]B2.實施方式BI所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體部具備至少一個導(dǎo)體要件，該導(dǎo)體要件具備所述耐熱部且配置于所述邊緣部。
[0134]B3.實施方式BI或B2中所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣體具備與所述接合區(qū)域的所述邊緣部對置的對置部分，在所述對置部分及所述邊緣部中的至少一個上形成有凹部，所述耐熱部的至少一部分容納于所述凹部。
[0135]B4.實施方式BI?B3中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述耐熱部與所述絕緣體的基部相鄰，所述絕緣體與所述接合區(qū)域相接。
[0136]B5.實施方式BI?B4中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)還具備保持所述耐熱部的保持部件，所述保持部件由不同于所述耐熱部的材料形成。
[0137]B6.實施方式BI?B5中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述耐熱部在所述絕緣體的所述露出表面與所述接合區(qū)域之間具有0.5mm以上的沿面距離。
[0138]B7.實施方式BI?B6中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述耐熱部在所述絕緣體的所述露出表面與所述露出區(qū)域之間具有0.5mm以上的沿面距離。
[0139]B8.實施方式BI?B7中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述耐熱部在所述絕緣體的所述露出表面與所述導(dǎo)體主體之間具有30 μ m以上的厚度。
[0140]B9.實施方式BI?B8中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述露出表面為在排氣至真空的空間中露出的表面，所述接合區(qū)域與所述絕緣體之間設(shè)有真空密封部件。
[0141]B10.實施方式BI?B9中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣體的所述露出表面為所述絕緣體的內(nèi)壁面，所述耐熱部沿所述內(nèi)壁面的整周形成。
[0142]Bll.實施方式BI?B9中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣體的所述露出表面為所述絕緣體的內(nèi)壁面，所述耐熱部沿所述內(nèi)壁面的一部分形成。
[0143]B12.實施方式BI?Bll中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，對所述導(dǎo)體部施加第I直流電壓，
[0144]在所述絕緣體上安裝有被施加不同于所述第I直流電壓的第2直流電壓的第2導(dǎo)體部。
[0145]B13.實施方式BI?Bll中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，
[0146]所述絕緣體上安裝有不同于所述導(dǎo)體部的第2導(dǎo)體部，兩個導(dǎo)體部之間施加有交流電壓，所述第2導(dǎo)體部具備第2耐熱部。
[0147]B14.實施方式BI?B13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電材料包含石墨。
[0148]B15.實施方式BI?B13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電材料包含鶴、鉭或鑰。
[0149]B16.實施方式BI?B13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電材料包含碳化硅、碳化鉭或碳化鎢。
[0150]B17.實施方式BI?B13中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電材料包含鐵。
[0151]B18.實施方式BI?B17中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)體要件由非放電材料形成，以替代所述導(dǎo)電材料。
[0152]B19.一種離子源裝置中，具備實施方式BI?B18中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。
[0153]B20.一種離子注入裝置中，具備實施方式BI?B18中任一個所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。
[0154]C.一種真空用電極體結(jié)構(gòu)，其中，
[0155]至少兩個以上的電極體以經(jīng)由絕緣物接合的方式配置，
[0156]對各電極體之間施加有以實效值計為IkV以上的直流電壓或交流電壓，
[0157]每個電極體與絕緣物的接合部中的至少一部分與真空相接，并且形成有各電極體與絕緣物及真空的邊界線(所謂三重點)，
[0158]將由高熔點物質(zhì)構(gòu)成且為導(dǎo)電性的追加部件配置于絕緣物與電極體的附近，以遮蓋原來的二重點，
[0159]將該追加部件的電位設(shè)成等于該電極體的電位，
[0160]在安裝該追加部件的部分，將三重點(將絕緣物、導(dǎo)體及真空相接的邊界線)形成在該追加部件上。
【權(quán)利要求】
1.一種高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其用于離子注入裝置，該高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的特征在于，具備: 作為電極的兩個導(dǎo)體部；及 介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體， 所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接， 所述絕緣體具備向真空空間露出的露出表面， 所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述真空空間露出的露出區(qū)域、及位于所述接合區(qū)域與所述露出區(qū)域之間的邊界區(qū)， 所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上，以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)體要件以與所述絕緣體的所述露出表面之間留有間隙的方式配設(shè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述絕緣體具備與所述邊界區(qū)對置的對置部分，在所述對置部分及所述邊界區(qū)中的至少一個上形成有凹部，所述導(dǎo)體要件的至少一部分容納于所述凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)體要件與所述絕緣體的基部相鄰，所述絕緣體的基部與所述接合區(qū)域相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)還具備保持所述導(dǎo)體要件的保持部件，所述保持部件由不同于所述導(dǎo)體要件的材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)體要件在所述絕緣體的所述露出表面與所述接合區(qū)域之間具有0.5mm以上的沿面距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)體要件在所述絕緣體的所述露出表面與所述露出區(qū)域之間具有0.5mm以上的沿面距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)體要件在所述絕緣體的所述露出表面與所述導(dǎo)體主體之間具有30 μ m以上的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述接合區(qū)域與所述絕緣體之間設(shè)有真空密封部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述絕緣體的所述露出表面為包圍所述真空空間的所述絕緣體的內(nèi)壁面，所述導(dǎo)體要件沿所述內(nèi)壁面的整周形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述絕緣體的所述露出表面為包圍所述真空空間的所述絕緣體的內(nèi)壁面，所述導(dǎo)體要件沿所述內(nèi)壁面的一部分形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于，對所述兩個導(dǎo)體部中的一個導(dǎo)體部施加第I直流電壓，對所述兩個導(dǎo)體部中的另一個導(dǎo)體部施加不同于所述第I直流電壓的第2直流電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 對所述兩個導(dǎo)體部之間施加交流電壓，所述兩個導(dǎo)體部分別具備所述導(dǎo)體要件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~13中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)電材料包含石墨。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~13中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)電材料包含鎢、鉭或鑰。
16.根據(jù)權(quán)利要求1~13中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)電材料包含碳化硅、碳化鉭或碳化鎢。
17.根據(jù)權(quán)利要求1~13中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)電材料包含鐵。
18.根據(jù)權(quán)利要求1~17中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述導(dǎo)電要件由非放電材料形成，以替代所述導(dǎo)電材料。
19.一種離子源裝置，其中， 所述離子源裝置具備權(quán)利要求1~18中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。
20.一種離子注入裝置，其中， 所述離子注入裝置具備權(quán)利要求1~18中任一項所述的高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)。
21.一種高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其用于離子注入裝置，該高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的特征在于，具備: 絕緣體，具備露出表面；及 導(dǎo)體部，具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、及以與所述絕緣體的所述露出表面相鄰的方式沿所述接合區(qū)域的邊緣部的至少一部分而設(shè)的耐熱部， 所述耐熱部以與所述絕緣體的所述露出表面之間留有間隙的方式配置，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
22.一種用于離子注入裝置的高電壓絕緣方法，其特征在于，具備: 在被具有露出表面的絕緣體支承的導(dǎo)體部上，以與所述露出表面相鄰的方式形成耐熱部的工序；及 對所述導(dǎo)體部施加高電壓的工序， 所述耐熱部由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
23.一種高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其用于離子注入裝置，該高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的特征在于，具備: 作為電極的兩個導(dǎo)體部；及 介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體， 所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接， 所述絕緣體具備向大氣空間露出的露出表面， 所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述大氣空間露出的露出區(qū)域、及位于所述接合區(qū)域與所述露出區(qū)域之間的邊界區(qū)， 所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
24.一種高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其用于離子注入裝置，該高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的特征在于，具備: 作為電極的兩個導(dǎo)體部；及 介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體， 所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接，所述絕緣體具備向真空空間露出的第I露出表面及向大氣空間露出的第2露出表面，所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述真空空間露出的第I露出區(qū)域、向所述大氣空間露出的第2露出區(qū)域、位于所述接合區(qū)域與所述第I露出區(qū)域之間的第I邊界區(qū)、及位于所述接合區(qū)域與所述第2露出區(qū)域之間的第2邊界區(qū)， 所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述第I邊界區(qū)和/或所述第2邊界區(qū)的至少一部分上以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
25.一種高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)，其用于離子注入裝置，該高電壓電極的絕緣結(jié)構(gòu)的特征在于，具備: 作為電極的兩個導(dǎo)體部；及 介于所述兩個導(dǎo)體部之間的絕緣體， 所述兩個導(dǎo)體部分別與所述絕緣體連接， 所述絕緣體具備向流體空間露出的露出表面， 所述兩個導(dǎo)體部分別具備導(dǎo)體主體，該導(dǎo)體主體具備與所述絕緣體相接的接合區(qū)域、向所述流體空間露出的露出區(qū)域、及位于所述接合區(qū)域與所述露出區(qū)域之間的邊界區(qū)， 所述兩個導(dǎo)體部中的至少一個導(dǎo)體部具備配置于所述導(dǎo)體主體的至少一個導(dǎo)體要件，所述導(dǎo)體要件設(shè)于所述邊界區(qū)的至少一部分上以便與所述絕緣體的所述露出表面相鄰，并由熔點高于所述導(dǎo)體部的導(dǎo)電材料形成。
【文檔編號】H01B17/64GK104078299SQ201310684864
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
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