離子束清洗刻蝕設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子束清洗刻蝕設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的離子束清洗刻蝕源如圖1所示，主要由氬氣室a、氬氣通道b、磁鐵C、陰極d和陽極e構(gòu)成，是一種提供清洗氣體離子的設(shè)備，清洗氣體通常是氬氣。它的工作原理是:如圖1箭頭方向所示，氬氣通過設(shè)定的氬氣通道b到達(dá)磁場區(qū)域；在特定的真空環(huán)境，在陰極d、陽極e和磁場的綜合作用下，氬氣由原子狀態(tài)被離化成高能氬離子；氬離子飛向并轟擊基片f表面，清除基片f表面黏附的氣體分子、雜質(zhì)顆粒和氧化物等。工藝氣體氬氣的氣路設(shè)計(jì)方面，現(xiàn)行的離子束清洗刻蝕源采用的是均勻的氣孔分布方式，從兩端到中心的范圍內(nèi)保證了氣壓分布均勻，這種設(shè)計(jì)存在著較大的缺陷:如圖2所示，由于均勻分布的氬氣密度，在基片長度方向上，使得氬離子被均勻的噴發(fā)出來，大量的被噴發(fā)的氬離子在飛向基片的過程中，飛行方向遵從余弦分布，使得正對著靶材中心的位置有較高的幾率被氬離子轟擊、清洗、刻蝕，使得中心部位的清洗刻蝕速率大于兩端部位，無法實(shí)現(xiàn)大面積均勻的清洗刻蝕。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種清洗、刻蝕厚度均勻的離子束清洗刻蝕設(shè)備。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:一種離子束清洗刻蝕設(shè)備，包括用于供應(yīng)惰性氣體的供氣單元，以及用于將惰性氣體從原子狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣茈x子狀態(tài)的電離室，所述電離室置于真空環(huán)境中；所述供氣單元通過氣孔與電離室連通，所述電離室上設(shè)有供高能離子噴出的噴射口，所述噴射口正對基片設(shè)置，且噴射口沿基片的長度方向連續(xù)布置，所述氣孔為多個(gè)沿基片長度方向間隔布置，且在基片長度方向上，電離室中段的氣孔布設(shè)密度小于兩端的氣孔布設(shè)密度；
[0005]所述電離室包括由磁鐵構(gòu)成的磁場區(qū)域以及陰、陽極構(gòu)成的電場區(qū)域，所述磁場區(qū)域和電場區(qū)域鄰近布置形成電離區(qū)域；所述磁鐵和陰、陽極之間彼此間隔，形成供氣體穿過的間隙；所述氣孔與該間隙連通，所述間隙與噴射口連通，所述間隙沿基片長度方向連續(xù)布置；
[0006]所述供氣單元還包括一個(gè)氣室，所述氣室設(shè)有與氣源連通的進(jìn)氣口，所述氣室與電離室存在一個(gè)共用壁，所述氣孔開設(shè)在該共用壁上；
[0007]所述電離室包括一個(gè)一端設(shè)有開口的殼體圍合而成的主體腔室，所述陰極設(shè)置在所述開口處且與該開口處的殼壁平齊，陰極的邊緣與所述開口的邊緣之間存在環(huán)形縫隙，該環(huán)形縫隙即構(gòu)成所述噴射口 ；所述磁鐵設(shè)置在陰極內(nèi)側(cè)，所述磁鐵為多個(gè)沿陰極的縱向中心線間隔布置，所述陽極為橢圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且陽極環(huán)繞磁鐵設(shè)置，所述陽極的其中一側(cè)端面對應(yīng)噴射口設(shè)置；
[0008]所述氣孔呈橢圓環(huán)狀布置，所述各氣孔均對應(yīng)磁鐵與陽極之間的橢圓環(huán)型夾縫設(shè)置。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:本實(shí)用新型采用了補(bǔ)償式氣路設(shè)計(jì)兩端氣孔的密度大于中心氣孔密度，使兩端的氣壓大于中心位置的氣壓，更多的高能離子分布在兩端的位置，以提高基片兩端部位被離子撞擊清洗的幾率，有效地補(bǔ)償了清洗速率不均，解決了中間快，兩端慢的問題。
【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中離子束清洗刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中離子束清洗刻蝕設(shè)備的刻蝕厚度隨基片長度方向變化曲線圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型的剖視圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型的側(cè)面剖視圖；
[0014]圖5是本實(shí)用新型的離子束清洗刻蝕設(shè)備的刻蝕厚度隨基片長度方向變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖3、4所示，一種離子束清洗刻蝕設(shè)備，包括用于供應(yīng)惰性氣體的供氣單元，以及用于將惰性氣體從原子狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣茈x子狀態(tài)的電離室10，所述電離室10置于真空環(huán)境中；所述供氣單元通過氣孔21與電離室10連通，所述電離室10上設(shè)有供高能離子噴出的噴射口，所述噴射口正對基片30設(shè)置，且噴射口沿基片30的長度方向連續(xù)布置，所述氣孔21為多個(gè)沿基片30長度方向間隔布置，且在基片30長度方向上，電離室10中段的氣孔21布設(shè)密度小于兩端的氣孔21布設(shè)密度。
[0016]針對現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中，中心部位的清洗刻蝕速率大于兩端部位，無法實(shí)現(xiàn)大面積的均勻的清洗的缺陷，本實(shí)用新型采用了補(bǔ)償式氣路設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型采用氬氣作為工藝氣體，補(bǔ)償式氣路設(shè)計(jì)中，兩端的氣孔21的密度大于中心的氣孔21密度，使兩端的氣壓大于中心位置的氣壓，更多的氬氣離子分布在兩端的位置，以提高基片30兩端部位被氬離子撞擊清洗的幾率，如圖5所示，有效地補(bǔ)償了清洗速率不均，解決了中間快，兩端慢的問題。
[0017]優(yōu)選的，所述電離室10包括由磁鐵14構(gòu)成的磁場區(qū)域以及陰、陽極12、13構(gòu)成的電場區(qū)域，所述磁場區(qū)域和電場區(qū)域鄰近布置形成電離區(qū)域；所述磁鐵14和陰、陽極12、13之間彼此間隔，形成供氣體穿過的間隙；所述氣孔21與該間隙連通，所述間隙與噴射口連通，所述間隙沿基片30長度方向連續(xù)布置。
[0018]進(jìn)一步的，所述供氣單元還包括一個(gè)氣室20，所述氣室20設(shè)有與氣源連通的進(jìn)氣口 22，所述氣室20與電離室10存在一個(gè)共用壁，所述氣孔21開設(shè)在該共用壁上。氣室20能夠?qū)鍤膺M(jìn)行緩沖，使氣體在氣室內(nèi)分布均勻，然后使氬氣按照氣孔21的分布規(guī)律進(jìn)入電離室內(nèi)。
[0019]優(yōu)選的，所述電離室10包括一個(gè)一端設(shè)有開口的殼體圍合而成的主體腔室11，所述陰極12設(shè)置在所述開口處且與該開口處的殼壁平齊，陰極12的邊緣與所述開口的邊緣之間存在環(huán)形縫隙，該環(huán)形縫隙即構(gòu)成所述噴射口 ；所述磁鐵14設(shè)置在陰極12內(nèi)側(cè)，所述磁鐵14為多個(gè)沿陰極12的縱向中心線間隔布置，所述陽極13為橢圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且陽極
(13)環(huán)繞磁鐵設(shè)置，所述陽極13的其中一側(cè)端面對應(yīng)噴射口設(shè)置。
[0020]優(yōu)選的，所述氣孔21呈橢圓環(huán)狀布置，所述各氣孔21均對應(yīng)磁鐵14與陽極13之間的橢圓環(huán)型夾縫設(shè)置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種離子束清洗刻蝕設(shè)備，包括用于供應(yīng)惰性氣體的供氣單元，以及用于將惰性氣體從原子狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣茈x子狀態(tài)的電離室(10)，所述電離室(10)置于真空環(huán)境中；所述供氣單元通過氣孔(21)與電離室(10)連通，所述電離室(10)上設(shè)有供高能離子噴出的噴射口，所述噴射口正對基片(30)設(shè)置，且噴射口沿基片(30)的長度方向連續(xù)布置，其特征在于:所述氣孔(21)為多個(gè)沿基片(30)長度方向間隔布置，且在基片(30)長度方向上，電離室(10)中段的氣孔(21)布設(shè)密度小于兩端的氣孔(21)布設(shè)密度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子束清洗刻蝕設(shè)備，其特征在于:所述電離室(10)包括由磁鐵(14)構(gòu)成的磁場區(qū)域以及陰極(12)、陽極(13)構(gòu)成的電場區(qū)域，所述磁場區(qū)域和電場區(qū)域鄰近布置形成電離區(qū)域；所述磁鐵(14)和陰極(12)、陽極(13)之間彼此間隔，形成供氣體穿過的間隙；所述氣孔(21)與該間隙連通，所述間隙與噴射口連通，所述間隙沿基片(30)長度方向連續(xù)布置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子束清洗刻蝕設(shè)備，其特征在于:所述供氣單元還包括一個(gè)氣室(20)，所述氣室(20)設(shè)有與氣源連通的進(jìn)氣口(22)，所述氣室(20)與電離室(10)存在一個(gè)共用壁，所述氣孔(21)開設(shè)在該共用壁上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子束清洗刻蝕設(shè)備，其特征在于:所述電離室(10)包括一個(gè)一端設(shè)有開口的殼體圍合而成的主體腔室(11)，所述陰極(12)設(shè)置在所述開口處且與該開口處的殼壁平齊，陰極(12)的邊緣與所述開口的邊緣之間存在環(huán)形縫隙，該環(huán)形縫隙即構(gòu)成所述噴射口 ；所述磁鐵(14)設(shè)置在陰極(12)內(nèi)側(cè)，所述磁鐵(14)為多個(gè)沿陰極(12)的縱向中心線間隔布置，所述陽極(13)為橢圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且陽極(13)環(huán)繞磁鐵設(shè)置，所述陽極(13)的其中一側(cè)端面對應(yīng)噴射口設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子束清洗刻蝕設(shè)備，其特征在于:所述氣孔(21)呈橢圓環(huán)狀布置，所述各氣孔(21)均對應(yīng)磁鐵(14)與陽極(13)之間的橢圓環(huán)型夾縫設(shè)置。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子束清洗刻蝕設(shè)備，包括用供氣單元，以及電離室，所述供氣單元通過氣孔與電離室連通，所述氣孔為多個(gè)沿基片長度方向間隔布置，電離室中段的氣孔布設(shè)密度小于兩端的氣孔布設(shè)密度；本實(shí)用新型采用了補(bǔ)償式氣路設(shè)計(jì)兩端氣孔的密度大于中心氣孔密度，使兩端的氣壓大于中心位置的氣壓，更多的高能離子分布在兩端的位置，以提高基片兩端部位被離子撞擊清洗的幾率，有效地補(bǔ)償了清洗速率不均，解決了中間快，兩端慢的問題。
【IPC分類】C23F4/00, H01L21/67
【公開號】CN204874748
【申請?zhí)枴緾N201520435247
【發(fā)明人】張心鳳, 鄭杰, 尹輝
【申請人】安徽純源鍍膜科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月24日