一種用于離子束刻蝕機的條形離子源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及離子束刻蝕技術領域，尤其涉及一種用于離子束刻蝕機的條形離子源。
【背景技術】
[0002]離子束刻蝕是利用低能量平行Ar+離子束對基片表面進行轟擊，將基片表面未覆蓋掩膜的部分濺射出，從而達到選擇刻蝕的目的。離子束刻蝕是純物理刻蝕過程，在各種常規刻蝕方法中具有分辨率最高、陡直性最好的特點，并且可以對絕大部分材料進行刻蝕，例如:金屬、合金、氧化物、化合物、混合材料、半導體、絕緣體、超導體等材料。
[0003]常規離子束刻蝕機采用圓形離子源，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，大尺寸柵網也變形嚴重，造成束流均勻性呈下降趨勢，圓形離子源不適應大尺寸基片的刻蝕。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種可適應大尺寸基片刻蝕的用于離子束刻蝕機的條形離子源。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種用于離子束刻蝕機的條形離子源，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和電場的腔室，所述放電室內設置多組放電燈絲，每一組放電燈絲均可單獨調節放電電流，多組所述放電燈絲沿放電室的長度方向一整列布置且間隔均勻。
[0006]作為上述技術方案的進一步改進:
還包括為放電室提供一均勻磁場的磁場組件，所述磁場組件產生垂直于放電燈絲排布方向的磁場。
[0007]所述放電室為矩形腔室，所述磁場組件套設于放電室的外周，所述磁場組件包括兩相對設置的永磁體和兩相對設置的導磁板，所述永磁體和導磁板首尾相接形成矩形結構，兩個永磁體分別安裝于放電室的兩側，導磁板沿放電燈絲的排布方向設置，所述放電燈絲位于兩個導磁板之間。
[0008]還包括安裝于放電室內的陽極板，所述陽極板沿放電室的長度方向布置于放電燈絲的前方，所述陽極板為長條形的多孔網板。
[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壁。
[0010]所述放電室頂端罩出口設利于形成條形離子源的多級柵網組件，相鄰兩級柵網組件層疊間隔設置，每一級所述柵網組件包括一柵網，所述柵網上設有若干個束流引出孔，各級柵網的束流引出孔均一一對齊。
[0011]每一級所述柵網組件還包括將柵網固定安裝于放電室上的柵網法蘭，各柵網法蘭之間、柵網法蘭與放電室之間均絕緣設置。
[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，所述柵網組件固定安裝于上法蘭上。
[0013]所述放電燈絲、磁場組件、陽極板均通過絕緣件固定安裝于下法蘭上，所述下法蘭的內部設有水冷通道，所述安裝法蘭上設有冷卻水接頭，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有進氣接頭和多路真空電極，所述進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、陽極板以及柵網組件的柵網之間均電連接。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點在于:
本發明的一種用于離子束刻蝕機的條形離子源，其放電燈絲設置的組數可根據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來適應離子源刻蝕加工要求，且每一組放電燈絲可通過測試引出束流沿放電室長度方向的分布，通過調節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是本發明的用于離子束刻蝕機的條形離子源的結構示意圖。
[0017]圖2是本發明的磁場組件的結構示意圖。
[0018]圖3是本發明的放電室的俯視結構示意圖。
[0019]圖4是本發明的上法蘭與柵網組件的安裝示意圖。
[0020]圖5是本發明的用于離子束刻蝕機的條形離子源的外形示意圖。
[0021]圖中各標號表不:
1、安裝法蘭；11、冷卻水接頭；12、進氣接頭；13、真空電極；2、安裝支架；3、放電室；31、上法蘭；32、下法蘭；4、磁場組件；41、永磁體；42、導磁板；5、柵網組件；7、陽極板；8、放電燈絲；9、絕緣件；14、外罩；15、內罩。
【具體實施方式】
[0022]以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0023]圖1至圖5示出了本發明一種用于離子束刻蝕機的條形離子源的實施例，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為具有磁場和電場的腔室，放電室3內設置多組放電燈絲8，每一組放電燈絲8均可單獨調節放電電流，多組放電燈絲8沿放電室3的長度方向一整列布置且間隔均勻。放電燈絲8設置的組數可根據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的組數來適應離子源刻蝕加工要求，且每一組放電燈絲8可通過測試引出束流沿放電室3長度方向的分布，通過調節各組放電燈絲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]本實施例中，還包括為放電室3提供一均勻磁場的磁場組件4，磁場組件4產生垂直于放電燈絲8排布方向的磁場，磁場組件4可調節束流長度方向的均勻性，實現對大尺寸基片的均勻刻蝕要求。
[0025]本實施例中，放電室3為矩形腔室，磁場組件4套設于放電室3的外周，磁場組件4包括兩相對設置的永磁體41和兩相對設置的導磁板42，永磁體41和導磁板42首尾相接形成矩形結構，兩個永磁體41分別安裝于放電室3的兩側，導磁板42沿放電燈絲8的排布方向設置，放電燈絲8位于兩個導磁板42之間。此磁場組件4結構簡單，安裝方便。
[0026]本實施例中，還包括安裝于放電室3內的陽極板7，陽極板7沿放電室3的長度方向布置于放電燈絲8的前方，陽極板7為長條形的多孔網板，可提高離子源引出的離子束流均勻性，提高離子源性能，適應大尺寸的基片刻蝕加工。
[0027]本實施例中，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的內壁。本實施例中，多個放電燈絲8通過絕緣件9與放電室3的內壁絕緣安裝。
[0028]本實施例中，放電室3頂端出口罩設利于形成條形離子源的多級柵網組件5，相鄰兩級柵網組件5層疊間隔設置，每一級柵網組件5包括一柵網，柵網上設有若干個束流引出孔，各級柵網的束流引出孔均一一對齊。本實施例中，柵網組件5為兩級或三級，當然在其他實施例中，可以為三級以上。
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