本公开提供了一种射频离子源，其特征在于，包括：射频激励装置，用于产生射频电场；离子发生装置，用于在射频电场的作用下产生等离子；延长管，包括：管体，用于容纳射频激励装置的至少一部分和离子发生装置的至少一部分，管体与离子发生装置真空密封连接；真空密封件，设置在管体上，用于将管体的至少一部分与离子发生装置密封在真空环境中。发生装置密封在真空环境中。发生装置密封在真空环境中。
【技术实现步骤摘要】
内嵌式射频等离子体源发生装置及真空处理系统
[0001]本公开涉及射频离子源
，特别涉及一种内嵌式射频等离子体源发生装置及真空处理系统。
技术介绍
[0002]随着薄膜技术的迅速发展，薄膜材料的使用得越来越广泛。例如，光学薄膜(包括多层光学薄膜)、半导体器件应用薄膜以及金属材料薄膜等。然而，在薄膜技术广泛的应用中也需要发展新工艺、研制新设备。等离子体增强沉积薄膜技术正是在这种形势下迅速地发展起来。等离子体源在材料改性、刻蚀以及薄膜沉积领域发挥越来越重要的作用，同时，随着薄膜工业的发展对等离子体源技术也提出了更高的要求。
[0003]气体放电等离子体是离子源技术的重要基础，因而离子源技术也成为等离子体应用与发展的一个重要方向。目前用于离子源技术的各种等离子体源有:热丝电子束辅助、真空电弧、射频、微波电子回旋共振等，发展形成了适应于各应用领域的离子源，如宽束强流、高能量、微米束、高亮度、负离子、重离子、多电荷态、极化离子源等。它们在离子束辅助沉积、离子团簇沉积、表面改性、离子束制版、刻蚀、注入掺杂及高能物理研究领域发挥了重要作用。它的应用特点是:几乎所有的离子束均可用来对不同材料进行注入，形成一般方法难以得到的非平衡合金相，通过控制原子种类和能量大小可以影响薄膜的晶型、形貌、致密度、残存应力、气相掺杂、化学配比等，改变材料表面的物理、化学特性。离子源技术为新材料镀膜合成提供了新的途径。
[0004]用传统的方法制备薄膜，没有离子与薄膜表面发生相互作用，例如：CVD(化学气相沉积)是在高温的环境中沉积薄膜，采用热蒸发(直接加热、感应加热以及激光束)的PVD(物理气相沉积)都没有等离子体参与；采用电子束和离子束蒸发或离子束溅射的PVD，电子和离子仅仅与靶表面相互作用，不与薄膜相互作用。这些传统产生离子源方法的缺点是：沉积薄膜的致密性差、机械性能不稳定和速率慢等。
[0005]用于辅助沉积的离子源属于低能离子束，能量为5
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10KeV。它的作用主要是对基底表面进行在线气清洗，同时改善被镀表面能量分布和调制增加反应气体能量。离子源可以大大改善膜与基体的结合强度，同时膜本身的硬度与耐磨耐蚀特性也会改善。
[0006]离子源的产生种类很多，大体上可分为有极放电和无极放电两大类。有极放电法主要使用足够高的交流或直流电加在充气容器的两电极上，能产生辉光和电弧放电。这种放电，杂质较多，使用寿命短，束流不稳定，但价格便宜。无极放电法主要使用射频感应耦合法(ICP)和微波电子回旋共振(ECR)产生浓密的等离子体，但装置结构复杂，工作时会有电磁泄露的风险，价格昂贵，长时间工作束流和使用寿命都会有影响。
[0007]另外，传统射频离子源由于结构限制，在将设备产生的等离子体传输至真空腔体的过程中，会不可避免地产生大量的传输损失，降低离子源工作效率。
技术实现思路
[0008]本公开提供了一种射频离子源，其特征在于，包括：射频激励装置，用于产生射频电场；离子发生装置，用于在射频电场的作用下产生等离子；延长管，包括：管体，用于容纳射频激励装置的至少一部分和离子发生装置的至少一部分，管体与离子发生装置真空密封连接；真空密封件，设置在管体上，用于将管体的至少一部分与离子发生装置密封在真空环境中。
[0009]在一些实施例中，本公开的射频离子源还包括：驱动装置，用于驱动射频激励装置在延长管内移动。
[0010]在一些实施例中，驱动装置包括：丝杆，与射频激励装置连接，以驱动射频激励装置运动；以及套筒，套设在丝杆外，用于容纳和驱动丝杆。
[0011]在一些实施例中，驱动装置包括：丝杆，与射频激励装置连接，以驱动射频激励装置运动；套筒，套设在丝杆外，用于容纳丝杆；以及螺母，设置在套筒末端并且与丝杆连接，用于驱动丝杆。
[0012]在一些实施例中，套筒包括通槽以及设置在通槽侧边处的刻度，并且丝杆包括标记，标记从通槽露出。
[0013]在一些实施例中，驱动装置包括：蜗杆，与射频激励装置连接；涡轮，与蜗杆相配合以驱动射频激励装置运动。
[0014]在一些实施例中，本公开的射频离子源还包括：水冷组件，水冷组件包括：进水管、出水管和循环腔，循环腔设置在离子发生装置上，进水管的一端与循环腔连通，出水管的一端与循环腔连通。
[0015]在一些实施例中，水冷组件还包括：支撑件，用于支撑进水管和出水管。
[0016]在一些实施例中，真空密封件设置在管体的一端，离子发生装置设置在管体的另一端。
[0017]在一些实施例中，真空密封件包括：法兰，支撑架，安装在法兰上。
[0018]在一些实施例中，支撑架包括：环形架，至少三个连接杆，用于将环形架连接在法兰上。
[0019]在一些实施例中，本公开的射频离子源还包括：进气管，离子发生装置包括发生腔，进气管穿设在延长管内且与发生腔连通，用于向发生腔内输送工作气体。
[0020]在一些实施例中，本公开的射频离子源还包括：离子过滤器，设置在发生腔的开口处。
[0021]在一些实施例中，离子过滤器包括板体以及开设在板体上的多个孔。
[0022]在一些实施例中，板体包括石英板和热解氮化硼板。
[0023]本公开提供了一种真空处理系统，包括：真空腔，射频离子源，通过真空密封件与真空腔密封连接，其中，射频离子源为根据本公开一些实施例的射频离子源。
[0024]根据本公开一些实施例的射频离子源能够带来有益的技术效果。例如，本公开一些实施例的射频离子源能够解决常规技术中沉积薄膜的致密性差、机械性能不稳定、速率慢、装置结构复杂、工作时会有电磁泄露的风险、价格昂贵以及使用寿命低等问题，能够实现改善薄膜致密性、持久性和稳定性、降低沉积温度、提高生产效率的技术效果。同时本公开一些实施例的射频离子源还具有结构简单、适用多种工作气体、能够长时间稳定运行且
设备使用寿命较长的技术效果。
[0025]根据本公开一些实施例的真空处理系统能够带来有益的技术效果。例如，本公开一些实施例的真空处理系统能够解决常规技术中由于结构限制，在将设备产生的等离子体传输至真空腔体的过程中会不可避免地产生大量的传输损失，降低离子源工作效率等问题，能够实现成本低廉、传输过程损耗小、离子源开启快速稳定、操作简单方便且高效的技术效果。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1示出根据本公开一些实施例的射频离子源的剖面结构示意图；
[0028]图2示出根据本公开一些实施例的射频离子源的结构爆炸图；
[0029]图3示出根据本公开一些实施例的离子过滤器的结构示意图；
[0030]图4示出根据本公开另一些实施例的离子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种射频离子源，其特征在于，包括：射频激励装置，用于产生射频电场；离子发生装置，用于在所述射频电场的作用下产生等离子；延长管，包括：管体，用于容纳所述射频激励装置的至少一部分和所述离子发生装置的至少一部分，所述管体与所述离子发生装置真空密封连接；真空密封件，设置在所述管体上，用于将所述管体的至少一部分与所述离子发生装置密封在真空环境中。2.根据权利要求1所述的射频离子源，其特征在于，还包括：驱动装置，用于驱动所述射频激励装置在所述延长管内移动。3.根据权利要求2所述的射频离子源，其特征在于，所述驱动装置包括：丝杆，与所述射频激励装置连接，以驱动所述射频激励装置运动；以及套筒，套设在所述丝杆外，用于容纳和驱动所述丝杆。4.根据权利要求2所述的射频离子源，其特征在于，所述驱动装置包括：丝杆，与所述射频激励装置连接，以驱动所述射频激励装置运动；套筒，套设在所述丝杆外，用于容纳所述丝杆；以及螺母，设置在所述套筒末端并且与所述丝杆连接，用于驱动所述丝杆。5.根据权利要求3或4所述的射频离子源，其特征在于，所述套筒包括通槽以及设置在所述通槽侧边处的刻度，并且所述丝杆包括标记，所述标记从所述通槽露出。6.根据权利要求2所述的射频离子源，其特征在于，所述驱动装置包括：蜗杆，与所述射频激励装置连接；涡轮，与所述蜗杆相配合以驱动所述射频激励装置运动。7.根据权利要求1
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4、6中任一项所述的射频离子源，其特征在于，还包括水冷组件，所述水冷组件包括：进水管、出水管和循环腔，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳会，赵子淳，叶雨城，鹿建，谢斌平，
申请(专利权)人：费勉仪器科技南京有限公司，
类型：新型
国别省市：
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