一種用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離子束刻蝕技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源。
【背景技術(shù)】
[0002]離子束刻蝕是利用低能量平行Ar+離子束對(duì)基片表面進(jìn)行轟擊，將基片表面未覆蓋掩膜的部分濺射出，從而達(dá)到選擇刻蝕的目的。離子束刻蝕是純物理刻蝕過程，在各種常規(guī)刻蝕方法中具有分辨率最高、陡直性最好的特點(diǎn)，并且可以對(duì)絕大部分材料進(jìn)行刻蝕，例如:金屬、合金、氧化物、化合物、混合材料、半導(dǎo)體、絕緣體、超導(dǎo)體等材料。
[0003]常規(guī)離子束刻蝕機(jī)采用圓形離子源，但隨著刻蝕基片尺寸的增大，圓形離子源部件的加工難度顯著增大，大尺寸柵網(wǎng)也變形嚴(yán)重，造成束流均勻性呈下降趨勢(shì)，圓形離子源不適應(yīng)大尺寸基片的刻蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可適應(yīng)大尺寸基片刻蝕的用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源，包括安裝法蘭和放電室，所述放電室通過安裝支架固定安裝于安裝法蘭上方，所述放電室為具有磁場(chǎng)和電場(chǎng)的腔室，所述放電室內(nèi)設(shè)置多組放電燈絲，每一組放電燈絲均可單獨(dú)調(diào)節(jié)放電電流，多組所述放電燈絲沿放電室的長(zhǎng)度方向一整列布置且間隔均勻。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
還包括為放電室提供一均勻磁場(chǎng)的磁場(chǎng)組件，所述磁場(chǎng)組件產(chǎn)生垂直于放電燈絲排布方向的磁場(chǎng)。
[0007]所述放電室為矩形腔室，所述磁場(chǎng)組件套設(shè)于放電室的外周，所述磁場(chǎng)組件包括兩相對(duì)設(shè)置的永磁體和兩相對(duì)設(shè)置的導(dǎo)磁板，所述永磁體和導(dǎo)磁板首尾相接形成矩形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)永磁體分別安裝于放電室的兩側(cè)，導(dǎo)磁板沿放電燈絲的排布方向設(shè)置，所述放電燈絲位于兩個(gè)導(dǎo)磁板之間。
[0008]還包括安裝于放電室內(nèi)的陽極板，所述陽極板沿放電室的長(zhǎng)度方向布置于放電燈絲的前方，所述陽極板為長(zhǎng)條形的多孔網(wǎng)板。
[0009]所述陽極板位于放電室的中部，多組所述放電燈絲靠近放電室的內(nèi)壁。
[0010]所述放電室頂端罩出口設(shè)利于形成條形離子源的多級(jí)柵網(wǎng)組件，相鄰兩級(jí)柵網(wǎng)組件層疊間隔設(shè)置，每一級(jí)所述柵網(wǎng)組件包括一柵網(wǎng)，所述柵網(wǎng)上設(shè)有若干個(gè)束流引出孔，各級(jí)柵網(wǎng)的束流引出孔均一一對(duì)齊。
[0011]每一級(jí)所述柵網(wǎng)組件還包括將柵網(wǎng)固定安裝于放電室上的柵網(wǎng)法蘭，各柵網(wǎng)法蘭之間、柵網(wǎng)法蘭與放電室之間均絕緣設(shè)置。
[0012]所述放電室包括上法蘭和下法蘭，所述下法蘭位于放電室腔室的底部，所述上法蘭位于放電室腔室的頂部，所述柵網(wǎng)組件固定安裝于上法蘭上。
[0013]所述放電燈絲、磁場(chǎng)組件、陽極板均通過絕緣件固定安裝于下法蘭上，所述下法蘭的內(nèi)部設(shè)有水冷通道，所述安裝法蘭上設(shè)有冷卻水接頭，所述冷卻水接頭與所述水冷通道之間通過管道連通。
[0014]所述安裝法蘭上還設(shè)有進(jìn)氣接頭和多路真空電極，所述進(jìn)氣接頭與放電室腔室之間通過管道連通，所述真空電極與放電燈絲、陽極板以及柵網(wǎng)組件的柵網(wǎng)之間均電連接。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的一種用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源，其放電燈絲設(shè)置的組數(shù)可根據(jù)刻蝕基片尺寸的大小而定，隨著刻蝕基片尺寸的增大，可增加放電燈絲的組數(shù)來適應(yīng)離子源刻蝕加工要求，且每一組放電燈絲可通過測(cè)試引出束流沿放電室長(zhǎng)度方向的分布，通過調(diào)節(jié)各組放電燈絲的電流，可提高離子源引出的離子束流均勻性，提高離子源性能。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的磁場(chǎng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的放電室的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的上法蘭與柵網(wǎng)組件的安裝示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源的外形示意圖。
[0021]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
1、安裝法蘭；11、冷卻水接頭；12、進(jìn)氣接頭；13、真空電極；2、安裝支架；3、放電室；31、上法蘭；32、下法蘭；4、磁場(chǎng)組件；41、永磁體；42、導(dǎo)磁板；5、柵網(wǎng)組件；7、陽極板；8、放電燈絲；9、絕緣件；14、外罩；15、內(nèi)罩。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]圖1至圖5示出了本發(fā)明一種用于離子束刻蝕機(jī)的條形離子源的實(shí)施例，其包括安裝法蘭1和放電室3，放電室3通過安裝支架2固定安裝于安裝法蘭1上方，放電室3為具有磁場(chǎng)和電場(chǎng)的腔室，放電室3內(nèi)設(shè)置多組放電燈絲8，每一組放電燈絲8均可單獨(dú)調(diào)節(jié)放電電流，多組放電燈絲8沿放電室3的長(zhǎng)度方向一整列布置且間隔均勻。放電燈絲8設(shè)置的組數(shù)可根據(jù)刻蝕基片尺寸的大小而定，隨著刻蝕基片尺寸的增大，可增加放電燈絲8的組數(shù)來適應(yīng)離子源刻蝕加工要求，且每一組放電燈絲8可通過測(cè)試引出束流沿放電室3長(zhǎng)度方向的分布，通過調(diào)節(jié)各組放電燈絲8的電流，可提高離子源引出的離子束流均勻性，提高離子源性能。
[0024]本實(shí)施例中，還包括為放電室3提供一均勻磁場(chǎng)的磁場(chǎng)組件4，磁場(chǎng)組件4產(chǎn)生垂直于放電燈絲8排布方向的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)組件4可調(diào)節(jié)束流長(zhǎng)度方向的均勻性，實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺寸基片的均勻刻蝕要求。
[0025]本實(shí)施例中，放電室3為矩形腔室，磁場(chǎng)組件4套設(shè)于放電室3的外周，磁場(chǎng)組件4包括兩相對(duì)設(shè)置的永磁體41和兩相對(duì)設(shè)置的導(dǎo)磁板42，永磁體41和導(dǎo)磁板42首尾相接形成矩形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)永磁體41分別安裝于放電室3的兩側(cè)，導(dǎo)磁板42沿放電燈絲8的排布方向設(shè)置，放電燈絲8位于兩個(gè)導(dǎo)磁板42之間。此磁場(chǎng)組件4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
[0026]本實(shí)施例中，還包括安裝于放電室3內(nèi)的陽極板7，陽極板7沿放電室3的長(zhǎng)度方向布置于放電燈絲8的前方，陽極板7為長(zhǎng)條形的多孔網(wǎng)板，可提高離子源引出的離子束流均勻性，提高離子源性能，適應(yīng)大尺寸的基片刻蝕加工。
[0027]本實(shí)施例中，陽極板7位于放電室3的中部，多組放電燈絲8靠近放電室3的內(nèi)壁。本實(shí)施例中，多個(gè)放電燈絲8通過絕緣件9與放電室3的內(nèi)壁絕緣安裝。
[0028]本實(shí)施例中，放電室3頂端出口罩設(shè)利于形成條形離子源的多級(jí)柵網(wǎng)組件5，相鄰兩級(jí)柵網(wǎng)組件5層疊間隔設(shè)置，每一級(jí)柵網(wǎng)組件5包括一柵網(wǎng)，柵網(wǎng)上設(shè)有若干個(gè)束流引出孔，各級(jí)柵網(wǎng)的束流引出孔均一一對(duì)齊。本實(shí)施例中，柵網(wǎng)組件5為兩級(jí)或三級(jí)，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，可以為三級(jí)以上。
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