离子源供气结构及离子源装置制造方法及图纸

本申请涉及一种离子源供气结构及离子源装置，包括：设置在阳极部件周围的气流回路，以及设于所述阳极部件上且与所述气流回路连通的出气口；其中，所述出气口沿所述阳极部件的中部分布；所述气流回路接入外部的工艺气体，将所述工艺气体输送至各个所述出气口，并通过所述出气口从阳极部件中部导出。该技术方案，将工艺气体输送至各个所述出气口并从阳极部件中部导出，使得工艺气体在电离腔中能够得到更加充分的反应，提高了离子源的电离效率，而且避免了工艺气体沉积，减少对磁铁上部的保护器件的腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
离子源供气结构及离子源装置
本申请涉及离子源
，尤其是一种离子源供气结构及离子源装置。
技术介绍
离子离子源是一门用途广，类型多、涉及科学多、工艺技术性强、发展十分迅速的应用科学技术。霍尔离子源作为一种十分常用的离子源类型，多应用于薄膜沉积领域，作为沉积辅助部件，提高薄膜物理特性。霍尔离子源是阳极在一个强轴向磁场的协作下将工艺气体等离子化，等离子化后的气体通过阳极的加速，将气体离子分离并形成离子束。在传统的离子源中，参考图1，图1是一种传统离子源的供气结构示意图，工艺气体一般都是通过进气管道210从离子源的阳极部件10的底部，通过气体分配片201分配进入离子源内部的电离腔，气体分配片201阻碍了气体的流动性，导致工艺气体反应效率较低，且工艺气体具有腐蚀性，阳极部件10的底部长期存在腐蚀性气体，容易对磁铁20上部的部件造成腐蚀性破坏。
技术实现思路
本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一，特别是工艺气体反应效率较低、工艺气体腐蚀部件的缺陷，提供一种离子源供气结构及离子源装置。本申请提供一种离子源供气结构，包括：设置在阳极部件周围的气流回路，以及设于所述阳极部件上且与所述气流回路连通的出气口；其中，所述出气口沿所述阳极部件的中部分布；所述气流回路接入外部的工艺气体，将所述工艺气体输送至各个所述出气口，并通过所述出气口从阳极部件中部导出。在一个实施例中，所述出气口沿着阳极部件内部均匀分布，每个出气口通过气路连接至所述气流回路；其中，所述工艺气体进入所述气流回路，并通过各个出气口导出进入电离腔。在一个实施例中，所述出气口与气流回路之间的气路为非垂直设计，所述出气口方向具有倾斜角度，所述工艺气体通过出气口后在电离腔内形成气旋。在一个实施例中，所述阳极部件中部沿出气口平面上设有向内凹陷的台阶，其中，所述工艺气体通过出气口从所述台阶内向外流出。在一个实施例中，所述阳极部件沿所述出气口平面分为上层部件和下层部件，所述气流回路为在所述上层部件和/或下层部件上开设的铣槽。在一个实施例中，所述的离子源供气结构还包括：气体隔离部件；其中，所述气体隔离部件一端连接进气口，另一端连接所述气流回路。在一个实施例中，所述气体隔离部件安装在所述阳极部件的外侧，所述气体隔离部件一端通过管道设有进气口，另一端通过管道连通所述气流回路。在一个实施例中，所述气体隔离部件内设有螺旋管路；所述工艺气体通过所述进气口进入到隔离器的螺旋管路，以螺旋流动方式输送至所述气流回路。在一个实施例中，所述气体隔离部件包括一密封的圆筒外壳以及内部插入组件；其中，所述内部插入组件为圆柱形设计，外部刻蚀有螺旋槽；所述内部插入组件插入所述圆筒外壳内，内部插入组件的外侧与圆筒外壳内壁密封贴合。本申请还提供一种离子源装置，包括：如上述的离子源供气结构。上述离子源供气结构及离子源装置，通过阳极部件周围设置在气流回路，以及在阳极部件中部位置设置出气口；通过气流回路接入外部的工艺气体，将工艺气体输送至各个所述出气口并从阳极部件中部位置导出；使得工艺气体在电离腔中能够得到更加充分的反应，提高了离子源的电离效率，而且避免了工艺气体沉积，减少对磁铁上部的保护器件的腐蚀。进一步的，出气口与气流回路之间的气路采用非垂直设计，出气口与切面设计有倾斜角度，使得工艺气体通过出气口后在电离腔内形成气旋，能够使得工艺气体长时间保持在阳极部件面上流动，充分反应，进一步提升了使用效率。另外，阳极部件中部沿出气口平面上设有向内凹陷的台阶，工艺气体通过出气口从台阶内向外流出，由此可以确保工艺气体输出顺畅，并且通过台阶，可以放置阳极部件表面使用氧气的反应气体的时候，避免在在整个阳极部件表面生成绝缘层，确保台阶部位也具有导电效果。再者，离子源供气结构还设计了气体隔离部件，气体隔离部件内设有螺旋管路，工艺气体通过所述进气口进入到隔离器的螺旋管路，以螺旋流动方式输送至气流回路中，由于工艺气体的气路通过螺旋方式传输，增加了传输路径的距离，有效防止气体打火拉弧现象。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为离子源结构示意图；图2所示为离子源供气结构的切面图；图3为离子源供气结构的立体剖面图；图4是出气口结构俯视图；图5为气体隔离部件的安装位置示意图；图6为安装气体隔离部件的离子源的切面图；图7为安装气体隔离部件的离子源立体剖面图；图8为气体隔离部件的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。本申请提供一种离子源供气结构，参考图2和3，图2所示为离子源供气结构的切面图，图3为离子源供气结构的立体剖面图，该离子源供气结构主要包括设置在阳极部件10周围的气流回路110(图2中阴影线部分)以及设于阳极部件10上且与气流回路110连通的出气口101；其中，出气口101沿阳极部件10的中部分布，实际应用中，气流回路110接入外部的工艺气体，再将工艺气体输送至各个出气口101，并通过出气口101从阳极部件10中部位置导出。结合图1-3分析，如图1的传统离子源的供气结构，进气管道210穿过底部的磁铁20后进入电离腔，在出气口101上设置气体分配片201(分配气体和保护底部的磁铁20的作用)，将导入的工艺气体往周围导流，然后流向阳极部件10的进行反应，工艺气体经过长距离传输，电离效率低；而且当工艺气体从底部进入后，会在底部形成长期的气体沉积，工艺气体对气体分配片201产生腐蚀。而如图2和3所示的本申请提供的供气结构，改进了工艺气体从阳极部件10底部进气的结构，通过阳极部件10周围设置在气流回路110，以及在阳极部件10中部位置设置出气口101，通过设计工艺气体从阳极中部通入将进入电离腔，由于阳极中间电场和磁场分布是最有效的位置，因此工艺气体能够被快速电离，提高了电离效率；同时使得气体分配片201周围的气体含量减少，气体分配片201可以直接用保护磁铁20的器件替换，降低了对磁铁20的保护器件的腐蚀现象。在一个实施例中，参考图4，图4是出气口结构俯视图；所述出气口101沿着阳极部件10内部均匀分布，如图中所示有8个出气口101，每个出气口101通过气路连接至气流回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子源供气结构，其特征在于，包括：/n设置在阳极部件周围的气流回路，以及设于所述阳极部件上且与所述气流回路连通的出气口；其中，所述出气口沿所述阳极部件的中部分布；/n所述气流回路接入外部的工艺气体，将所述工艺气体输送至各个所述出气口，并通过所述出气口从阳极部件中部导出。/n

【技术特征摘要】
1.一种离子源供气结构，其特征在于，包括：
设置在阳极部件周围的气流回路，以及设于所述阳极部件上且与所述气流回路连通的出气口；其中，所述出气口沿所述阳极部件的中部分布；
所述气流回路接入外部的工艺气体，将所述工艺气体输送至各个所述出气口，并通过所述出气口从阳极部件中部导出。


2.根据权利要求1所述的离子源供气结构，其特征在于，所述出气口沿着阳极部件内部均匀分布，每个出气口通过气路连接至所述气流回路；其中，所述工艺气体进入所述气流回路，并通过各个出气口导出进入电离腔。


3.根据权利要求2所述的离子源供气结构，其特征在于，所述出气口与气流回路之间的气路为非垂直设计，所述出气口方向具有倾斜角度，所述工艺气体通过出气口后在电离腔内形成气旋。


4.根据权利要求1所述的离子源供气结构，其特征在于，所述阳极部件中部沿出气口平面上设有向内凹陷的台阶，其中，所述工艺气体通过出气口从所述台阶内向外流出。


5.根据权利要求1所述的离子源供气结构，其特征在于，所述阳极部件沿所述出气口平面分为上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟基，冀鸣，赵刚，易洪波，吴秋生，刘运鸿，
申请(专利权)人：中山市博顿光电科技有限公司，佛山市博顿光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44