本发明主要涉及半导体,具体涉及一种浪涌电流泄放装置、离子注入机注入系统及其应用方法。
背景技术:
1、离子注入掺杂是半导体制造技术中必不可少的关键工艺,离子产生是在高真空磁场环境,弧室中电子与原子碰撞,产生离子。离子束引出过程是需要在高压环境当中完成,通过静电场将弧室中正电荷离子受力、加速,形成一定速度离子束。高压给定过程,电源由零快速升压到设定值,时间比较短,工作回路中容性负载产生比较高的浪涌电流,易造成电源损坏,直接导致机台维护成本增加,同时会损失机台up time(机台正常运行有效时间)。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种结构简单可靠的浪涌电流泄放装置、离子注入机注入系统及其应用方法。
2、为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
3、一种浪涌电流泄放装置,包括固定座、绝缘管、绝缘板和高压电阻单元;所述绝缘管的一端固定于所述固定座上,所述绝缘管的中部设有腔体且两端开口,所述绝缘板安装于绝缘管的内部且一端紧固在固定座上;所述高压电阻单元包括高压电阻和安装组件,所述高压电阻通过安装组件安装于所述绝缘板上,所述高压电阻的一端通过第一电连接单元与高压电源相连;所述高压电阻的另一端通过第二电连接单元与离子产生单元相连。
4、作为上述技术方案的进一步改进:
5、所述高压电阻的两端均套设有电阻接头,所述电阻接头与所述高压电阻之间设有弹片。
6、所述弹片为铜材料制成的环形弹片。
7、所述安装组件为几字形安装架,所述电阻接头则紧固于几字形安装架的凹槽内,几字形安装架的两端则紧固在绝缘板上。
8、所述第一电连接单元包括电连接器插针和电连接器插孔,所述电连接器插针插设于电连接器插孔内且与高压电源相连,所述电连接器插孔通过第一电缆与高压电阻的一端电连接。
9、所述第二电连接单元包括压缩弹簧,所述压缩弹簧的一端通过第二电缆与高压电阻的另一端电连接,压缩弹簧的另一端则通过连接电缆与离子产生单元相连。
10、所述连接电缆上套设有绝缘管,所述绝缘管固定于绝缘板上。
11、所述固定座上设有接地端以用于接地。
12、本发明还公开了一种离子注入机注入系统,包括高压电源、离子产生单元和引出电极,还包括如上所述的浪涌电流泄放装置,所述高压电源的正极通过第一电连接单元与高压电阻的一端相连,高压电源的负极连接到等效地,所述离子产生单元通过第二电连接单元与高压电阻的另一端相连,所述引出电极连接到等效地,用于产生电场力以从离子产生单元中引出离子并加速形成离子束流。
13、本发明进一步公开了一种如上所述的离子注入机注入系统的应用方法,所述离子注入机注入系统的状态包括高压电源启动、高压电源带载输出和高压电源关闭三个状态;
14、在高压电源启动时,离子产生单元的电位瞬间升高的同时产生反向浪涌电流;此时高压电阻减缓离子产生单元的升压速度以降低产生的浪涌电流值,并消耗产生浪涌电流;
15、在高压电源带载输出时,高压电源持续输出功率,离子束流从离子产生单元流向引出电极;回路电流从高压电源正极流向离子产生单元;
16、在高压电源关闭时,离子产生单元与引出电极之间的电势差瞬间消失,此过程离子产生单元存在一定量离子,呈现正电位,回路电流从离子产生单元流向高压电阻,将电能转化成热能。
17、与现有技术相比,本发明的优点在于:
18、本发明的浪涌电流泄放装置,将高压电阻通过绝缘板固定于绝缘管内部,其安装结构简单可靠;其中绝缘管的两端开口,敞开无封盖,采用上下空气对流的散热方式,散热效果优;通过第一电连接单元和第二电连接单元分别与高压电源和离子产生单元相连,连接简单可靠。其中浪涌电流泄放装置的高压电阻能够减缓离子弧室及引出电极升压速度,降低产生的浪涌电流,并消耗浪涌电流,起到保护高压电源和负载作用,降低负载端放电风险。通过上述浪涌电流泄放装置的作用,使得工作回路可靠性更高,降低了机台维护成本,提高了机台up time。
1.一种浪涌电流泄放装置,其特征在于,包括固定座(1)、绝缘管(2)、绝缘板(3)和高压电阻(401)单元(4);所述绝缘管(2)的一端固定于所述固定座(1)上,所述绝缘管(2)的中部设有腔体且两端开口,所述绝缘板(3)安装于绝缘管(2)的内部且一端紧固在固定座(1)上;所述高压电阻(401)单元(4)包括高压电阻(401)和安装组件(404),所述高压电阻(401)通过安装组件(404)安装于所述绝缘板(3)上,所述高压电阻(401)的一端通过第一电连接单元(5)与高压电源(10)相连;所述高压电阻(401)的另一端通过第二电连接单元(6)与离子产生单元(11)相连。
2.根据权利要求1所述的浪涌电流泄放装置,其特征在于,所述高压电阻(401)的两端均套设有电阻接头(402),所述电阻接头(402)与所述高压电阻(401)之间设有弹片(403)。
3.根据权利要求2所述的浪涌电流泄放装置,其特征在于,所述弹片(403)为铜材料制成的环形弹片(403)。
4.根据权利要求2或3所述的浪涌电流泄放装置,其特征在于,所述安装组件(404)为几字形安装架(4041),所述电阻接头(402)则紧固于几字形安装架(4041)的凹槽内,几字形安装架(4041)的两端则紧固在绝缘板(3)上。
5.根据权利要求1或2或3所述的浪涌电流泄放装置,其特征在于,所述第一电连接单元(5)包括电连接器插针(501)和电连接器插孔,所述电连接器插针(501)插设于电连接器插孔内且与高压电源(10)相连,所述电连接器插孔通过第一电缆(503)与高压电阻(401)的一端电连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的浪涌电流泄放装置,其特征在于,所述第二电连接单元(6)包括压缩弹簧(601),所述压缩弹簧(601)的一端通过第二电缆(602)与高压电阻(401)的另一端电连接,压缩弹簧(601)的另一端则通过连接电缆(603)与离子产生单元(11)相连。
7.根据权利要求6所述的浪涌电流泄放装置,其特征在于,所述连接电缆上套设有绝缘管(2),所述绝缘管(2)固定于绝缘板(3)上。
8.根据权利要求1或2或3所述的浪涌电流泄放装置,其特征在于,所述固定座(1)上设有接地端以用于接地。
9.一种离子注入机注入系统,包括高压电源(10)、离子产生单元(11)和引出电极(12),其特征在于,还包括如权利要求1-8中任意一项所述的浪涌电流泄放装置,所述高压电源(10)的正极通过第一电连接单元(5)与高压电阻(401)的一端相连,高压电源(10)的负极连接到等效地,所述离子产生单元(11)通过第二电连接单元(6)与高压电阻(401)的另一端相连,所述引出电极(12)连接到等效地,用于产生电场力以从离子产生单元(11)中引出离子并加速形成离子束流。
10.一种如权利要求9所述的离子注入机注入系统的应用方法,其特征在于,所述离子注入机注入系统的状态包括高压电源(10)启动、高压电源(10)带载输出和高压电源(10)关闭三个状态;