离子束设备、离子源装置及其栅极结构制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种离子束设备、离子源装置及其栅极结构，该栅极结构包括屏栅和加速栅，两者平行设置；还包括第一支撑环、第二支撑环以及支撑柱；所述第一支撑环和所述第二支撑环平行布置，所述屏栅和所述加速栅位于所述第一支撑环和所述第二支撑环之间；所述支撑柱为绝缘柱，所述支撑柱的两端分别与所述第一支撑环和所述第二支撑环抵接，所述屏栅和所述加速栅间隔套设于所述支撑柱；所述第一支撑环和所述第二支撑环通过若干紧固件固定连接。通过对栅极结构的优化，方便栅极结构的拆卸更换，降低了维护成本。低了维护成本。低了维护成本。

【技术实现步骤摘要】
离子束设备、离子源装置及其栅极结构


[0001]本技术涉及离子束设备
，特别是涉及一种离子束设备、离子源装置及其栅极结构。

技术介绍

[0002]离子束加工是当代微纳米精密加工的重要工艺之一。离子源装置是离子束加工的关键部件，其中，离子栅极结构又是离子源装置的关键部件之一，在加工时，为了获得所需要的离子束，需要将离子从放电室内拔出，栅极结构是将离子从放电室拔出的主要装置。
[0003]其中，栅极结构是离子源装置中用于束流引出及修形的装置，一般利用石墨或钼等制成网状电极，位于离子源出口的前端，通过改变栅网的几何特征、相对位置以及控制栅网上的电势分布，可以将离子由离子源放电室中引出，并使其具有一定的空间浓度及空间分布形状。
[0004]栅极结构具有2层或3层结构，其中的屏栅和加速栅是引出并加速离子的必要部件，还可以设置减速栅，用于保护加速栅，减小发散角，调整离子束束流轨迹。
[0005]在相关设计中，加速栅和屏栅、减速栅之间的连接的采用绝缘珠或绝缘环等方式，可对栅极之间进行绝缘，避免栅极之间相互导电、短路等风险。实际应用中，栅极结构使用时间较长时，栅极材料会溅射到绝缘珠等绝缘材料上，在绝缘材料上镀上一层导电介质，使得栅极之间相互导通，影响栅极结构的正常运行，所以，需要定期更换栅极结构的绝缘材料，以保证离子源装置的正常工作。但前述绝缘珠或绝缘环连接栅极结构的方式存在拆卸不便且无法精确控制栅极之间距离的问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种离子束设备、离子源装置及其栅极结构，通过对栅极结构的优化，方便栅极结构的拆卸更换，降低了维护成本。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供一种离子源装置的栅极结构，包括屏栅和加速栅，两者平行设置；还包括第一支撑环、第二支撑环以及支撑柱；
[0008]所述第一支撑环和所述第二支撑环平行布置，所述屏栅和所述加速栅位于所述第一支撑环和所述第二支撑环之间；
[0009]所述支撑柱为绝缘柱，所述支撑柱的两端分别与所述第一支撑环和所述第二支撑环抵接，所述屏栅和所述加速栅间隔套设于所述支撑柱；
[0010]所述第一支撑环和所述第二支撑环通过若干紧固件固定连接。
[0011]如上所述的离子源装置的栅极结构，还包括限位结构，用于限定所述加速栅和所述屏栅之间的相对位置。
[0012]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱；
[0013]所述第一支撑柱具有朝向所述第一支撑环的第一台阶面，所述第一台阶面将所述屏栅压抵在所述第一支撑环上；
[0014]所述第二支撑柱具有朝向所述第二支撑环的第二台阶面，所述第二台阶面将所述加速栅压抵在所述第二支撑环上。
[0015]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱，两者均呈圆台状结构；
[0016]所述第一支撑柱的小径端与所述第一支撑环抵接，所述屏栅具有第一限位孔，所述屏栅通过所述第一限位孔与所述第一支撑柱的侧面相切限位；
[0017]所述第二支撑柱的小径端与所述第二支撑环抵接，所述加速栅具有第一定位孔，所述加速栅通过所述第一定位孔与所述第二支撑柱的侧面相切限位。
[0018]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述屏栅还具有第二限位孔，所述屏栅还通过所述第二限位孔与所述第二支撑柱的侧面相切限位。
[0019]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述加速栅还具有第二定位孔，所述加速栅还通过所述第二定位孔与所述第一支撑柱的侧面相切限位。
[0020]如上所述的离子源装置的栅极结构，还包括减速栅，所述减速栅位于所述加速栅远离所述屏栅的一侧，所述减速栅也套设在所述支撑柱。
[0021]如上所述的离子源装置的栅极结构，还包括限位结构，所述限位结构用于限定所述加速栅和所述屏栅之间的相对位置，以及限定所述加速栅和所述减速栅之间的相对位置。
[0022]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱；
[0023]所述第一支撑柱具有朝向所述第一支撑环的台阶面一和台阶面二，所述台阶面一相对所述台阶面二靠近所述第一支撑环；
[0024]所述第二支撑柱具有朝向所述第二支撑环的台阶面三和台阶面四，所述台阶面三相对所述台阶面四靠近所述第二支撑环；
[0025]所述台阶面一将所述屏栅压抵在所述第一支撑环上；
[0026]所述台阶面二和所述台阶面四夹持所述加速栅的两侧面；
[0027]所述台阶面三将所述减速栅压抵在所述第二支撑环上。
[0028]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱，两者均呈圆台状结构；
[0029]所述第一支撑柱的小径端与所述第一支撑环抵接，所述屏栅具有第一限位孔，所述屏栅通过所述第一限位孔与所述第一支撑柱的侧面相切限位；
[0030]所述第二支撑柱的小径端与所述第二支撑环抵接，所述减速栅具有第一限定孔，所述减速栅通过所述第一限定孔与所述第二支撑柱的侧面相切限位；
[0031]所述加速栅具有两个定位孔，分别与所述第一支撑柱和所述第二支撑柱相切限位。
[0032]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述屏栅还具有第二限位孔，所述屏栅还通过所述第二限位孔与所述第二支撑柱的侧面相切限位。
[0033]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述减速栅还具有第二限定孔，所述减速栅还通过所述第二限定孔与所述第一支撑柱的侧面相切限位。
[0034]如上所述的离子源装置的栅极结构，每个所述紧固件的两侧都设有一个所述第一支撑柱和一个所述第二支撑柱。
[0035]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述第一支撑环和所述第二支撑环中的至少一者具有限位槽，所述支撑柱限位插装于所述限位槽。
[0036]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述第一支撑环和所述第二支撑环均具有限位槽。
[0037]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述支撑柱为陶瓷支撑柱。
[0038]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述第一支撑环和所述第二支撑环均为导电支撑环，且所述第一支撑环和所述第二支撑环之间绝缘。
[0039]如上所述的离子源装置的栅极结构，所述紧固件包括螺钉和螺母，所述螺钉穿过所述第一支撑环和所述第二支撑环并通过所述螺母旋紧固定；
[0040]所述螺母位于所述第一支撑环远离所述第二支撑环的一侧，所述螺母和所述第一支撑环之间设有绝缘帽，所述绝缘帽外套于所述螺钉；或者，所述螺母位于所述第二支撑环远离所述第一支撑环的一侧，所述螺母和所述第二支撑环之间设有绝缘帽，所述绝缘帽外套于所述螺钉。
[0041]本技术还提供一种离子源装置，包括栅极结构，所述栅极结构位于离子源出口的前端，所述栅极结构为上述任一项所述的栅极结构。
[0042]本技术还提供一种离子束设备，包括上述所述的离子源装置。
[0043]针本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.离子源装置的栅极结构，包括屏栅和加速栅，两者平行设置；其特征在于，还包括第一支撑环、第二支撑环以及支撑柱；所述第一支撑环和所述第二支撑环平行布置，所述屏栅和所述加速栅位于所述第一支撑环和所述第二支撑环之间；所述支撑柱为绝缘柱，所述支撑柱的两端分别与所述第一支撑环和所述第二支撑环抵接，所述屏栅和所述加速栅间隔套设于所述支撑柱；所述第一支撑环和所述第二支撑环通过若干紧固件固定连接。2.根据权利要求1所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，还包括限位结构，用于限定所述加速栅和所述屏栅之间的相对位置。3.根据权利要求2所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，所述支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱；所述第一支撑柱具有朝向所述第一支撑环的第一台阶面，所述第一台阶面将所述屏栅压抵在所述第一支撑环上；所述第二支撑柱具有朝向所述第二支撑环的第二台阶面，所述第二台阶面将所述加速栅压抵在所述第二支撑环上。4.根据权利要求2所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，所述支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱，两者均呈圆台状结构；所述第一支撑柱的小径端与所述第一支撑环抵接，所述屏栅具有第一限位孔，所述屏栅通过所述第一限位孔与所述第一支撑柱的侧面相切限位；所述第二支撑柱的小径端与所述第二支撑环抵接，所述加速栅具有第一定位孔，所述加速栅通过所述第一定位孔与所述第二支撑柱的侧面相切限位。5.根据权利要求4所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，所述屏栅还具有第二限位孔，所述屏栅还通过所述第二限位孔与所述第二支撑柱的侧面相切限位。6.根据权利要求4所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，所述加速栅还具有第二定位孔，所述加速栅还通过所述第二定位孔与所述第一支撑柱的侧面相切限位。7.根据权利要求1所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，还包括减速栅，所述减速栅位于所述加速栅远离所述屏栅的一侧，所述减速栅也套设在所述支撑柱。8.根据权利要求7所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，还包括限位结构，所述限位结构用于限定所述加速栅和所述屏栅之间的相对位置，以及限定所述加速栅和所述减速栅之间的相对位置。9.根据权利要求8所述的离子源装置的栅极结构，其特征在于，所述支撑柱包括第一支撑柱和第二支撑柱；所述第一支撑柱具有朝向所述第一支撑环的台阶面一和台阶面二，所述台阶面一相对所述台阶面二靠近所述第一支撑环；所述第二支撑柱具有朝向所述第二支撑环的台阶面三和台阶面四，所述台阶面三相对所述台阶面四靠近所述第二支撑环；所述台阶面一将所述屏栅压抵在所述第一支撑环上；所述台阶面二和所述台阶面四夹持所述加速栅的两侧面；所述台阶面三将所述减速栅压抵在...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫奎呈，杨振，陈龙保，刘海洋，郭颂，胡冬冬，石小丽，许开东，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：