离子沉积设备制造技术

本发明专利技术涉及一种宽离子束沉积设备（１００），该设备包括一离子源（１０１），一目标物体（１０２），一可倾斜的基底台子（１０３）和一辅助出口（１０４）。目标物体（１０２）是卡盘的形式，它携带了多个目标物体，离子源（１０１）被设置成产生基本长方形断面的离子束（１０５）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于宽离子束沉积(broad ion beam d印osition， BIBD) i殳备及其应用。
技术介绍
众所周知，BIBD设备具有离子源，该离子源通过平行栅极提供离子 束而形成了准直束，该准直束投射到目标物体上以将材料喷镀到基底上。 通常目标物体放置在与离子束主轴成大约45°的位置，因而产生的溅镀 在相当宽的弧线范围内出现而且高度地不均匀。这样产生的离子束在横 截面上大体是圆形的，因此目标物体的相当多的部分不能利用，或者一 些离子束很容易从目标物体边缘通过，导致散落的材料是可能受溅镀。 两种方式效率都很低下，到目前为止大部分离子束沉积被作为一个研究 工具或者在制备必须有特别薄膜性能和只能通过这种技术获得的部件中 使用。这是因为到目前为止生产量是非常的低，因此只能高价值物品才 能够承受如此操作的费用。众所周知，为了能够进行连续的沉积，将多于一种不同材料的目标 物体例如以六边形的形式装于卡盘上，但是这种情况意味着为了避免散 落对前面的和随后的目标物体影响，在目标物体上的离子束面积不得不 进一步减少。
技术实现思路
从一方面来讲，本专利技术为宽离子束沉积设备，其包括(a) —用于产生离子束的离子源；和(b) —用于顺利地对齐目标物体和离子束的可转动目标支架，其特 征在于目标物体大体是长方形而离子源是被设置用于产生横截面是长方形的离子束。从另一方面来讲，该设备存在于宽离子束沉积设备中，该宽离子束 沉积设备包括用于产生离子束的离子源和可转动目标支架，该可转动目 标支架限定了多个目标位置，其特征在于第一位置位于的方位，在使用 时，该方位是位于在随后位置上撞击的离子束的阴影中。优选地，所述目标位置是在空间上分离且向各自的面弯曲，各自的 面是一种有多个面的理论上有规律的几何图形，面的数目等于位置数貝。 例如，有可能有8个位置。从又一方面来讲，本专利技术包括离子束沉积设备，该离子束沉积i殳备 包括一沿着路径用于产生一离子束的离子源， 一在路径上的目标位置， 一到路径一边的基底支架和一到路径另一边的辅助工艺通道。在许多情形下，离子源可以包括一用于包含等离子体并带有离子出口的腔室；和一装在出口用于从等离子体中抽取离子流并将它们在一方 向上变成离子束的加速器，其中，加速器包括四个分隔开的大致平行的栅极，在该方向上的第二到第四栅极:帔两组支架定位，其中一组支撑第 二和第四栅极，另外一组支撑第三栅极。第二栅极不需要在第 一栅极上支撑，而它的支架能穿过第 一个栅极 的孔，使其与腔壁或其延长部分接合，真正地能坐落于这样壁或延长部 分的壁凹中。绝缘体长度为此能显著地延长。用于第三栅极的支架类似 地穿过第一栅极。在一优选实施例中，第一组支架中至少一个支架包括一个从第二栅 极延伸到第四个栅极的绝缘体，和另外或选^^地第二组支架中至少 一个 支架包括一个从腔壁延伸到第三栅极的绝缘体，所述腔壁限定了出口或 其延伸部分。可选择地，另一组支架中的至少一个支架包括从第三栅极 延伸到第四栅极的绝缘体。特别优选地是，上述所提到的绝缘体在所有 的各个支架上存在。也优选地，至少一些绝缘体中包括结构，所述结构会产生喷濺阴影 从而阻止了反向的喷溅在绝缘体整个长度上产生导电通路。这样的结构 同时也能通过增加绝缘体表面的寻迹长度的方式而形成。在以上任一情形中，第一栅极可机械地预加应力，以在大致单轴方 向上显示凹或凸的外形。申请人已经充分地意识到机械的预应力使得一 种精确设计构造能够被实现，它将在高温下不会变形，且不需要昂贵的 预热处理。虽然预应力处理是在一维上的，但是它能够被机器加工成腔 壁或者其它部件，第一栅极可以被夹紧在所述腔壁或者其它部件上，因此从而避免了昂贵的预热处理。申请人进一步意识到，与6346768中所 教导的相反，凸曲线是可取的，因为这将在一定程度上解决等离子体不 均一性或允许等离子体密度与一特定设计的构造相匹配的可能性，因为 当预加应力时，第一栅极被将会停留在被预先设计的地方。凹的外形能 够被用于提供"空"离子束。栅极大体上是长方形，轴线是纵向轴线。在邻近周围的栅极中至少一些开口在横截面可能比那些位于中心区 域的要小。以前认为，为了增加邻近等离子体腔壁处的电流流动，外面 的洞或者开口应当比较大，在该位置等离子体的密度减少。专利技术人出人 意料地发现这是一种错误的认识，他们的建议将引起离子束减少的发散。 通常，开口的横截面是与预期的局部等离子密度成比例的。离子源可包 括多个等离子体发生器，当离子源是长方形或狭长时，多个等离子体发 生器可以沿着它长度上分隔开。离子源可以包括一个等离子体发生器、 一个有用于等离子体容积的 腔室、 一个位于容积中的主体，该主体用于产生局部损失并因而减少局 部等离子体密度，以限定穿越容积的等离子体密度。在一优选的安排中，穿越腔室的等离子体密度被设计得更加均一。 申请人:已经意识到，有一个令人惊奇的、完全不同的方式去解决等 离子体均 一性问题或者取得优选的等离子体梯度，它是可以减少较高等 离子密度，该问题通常是在朝向等离子体中心出现，因此穿过整个等离 子体的密度显著地更加均一或者按要求分级。这是能够同传统的磁场方 式结合起来应用或者选择性地单独应用。便利地，主体大体是平面的，可以位于在腔室中大致侧面。主体能 有一个或多个开孔或者开口，以及实际可够有不止一个主体。这些主体8能是共平面的或着分隔并大体平行的。一种可选择的安排，主体可以在腔室中被安排为大体上是轴向的， 并且有多个分隔开的平行主体。当主体在射频场内时，它应当由绝缘体形成。否则，主体可能是一 导体。主体可以是任何合适的形状，但是为了制造的原因，常规的几何 形状例如三角形、圆形、菱形形状、正方形或长方形的主体是特别合适 的。三维和/或不MJ'j形状也可以应用。等离子体源能是离子源的一部分。同样地，它可以用天线构造或其 它等离子体源所替代。任何产生等离子体的合适模式都可以使用。从又一方面来讲，本专利技术包含一用于产生IOOV的低功率离子束的离子源，所述离子源包括一个有输入功率在大约ioow以上的等离子体发生 器， 一个等离子体腔室和至少一个在等离子体腔室中的主体，主体从包 含于腔室中的等离子体吸收功率。使用这种安排，伴随着使用非常低输入功率运转离子源去产生低功 率光束出现的问题，是能够通过以较高功率去运转离子源以及随后使用 主体去吸收足够功率以将离子束减少到理想的水平来克服的。虽然本专利技术已经在以上进行了说明，但是可以理解，本专利技术包括结 合了以上任何阐述或以下所描述特点的任何创意。附图说明本专利技术可以以多种方式实施，下面参照附图，以示例的方式描述具体实施方式图l是一个离子沉积设备的示意图； 图2是一个离子枪的示意图3是一个图2中离子枪的加速器栅极放大比例示意图； 图4是一个和图2中离子枪使用的栅极组件前侧方的视图； 图5是一个和图2中离子枪使用的第 一栅极的主视图； 图6是一个图5中栅极弯曲部放大的沿着A-A线截面图； 图7是图5中栅极端视9图8是表示第一组支架中一个通过加速器的栅极的剖视图9是通过第二组支架中 一个的与图8相应的视图10和图1 l是可选择的具体实施方式，分别各自对应于图8和图9;图12是一个多天线源的示意图13是一个通过离子源的第一具体实施方式的剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽离子束沉积设备，包括：　（ａ）一沿着一路径提供一离子束的离子源；和　（ｂ）一用于依次地使目标物体与离子束成一条直线的旋转支架，其特征在于，目标物体基本上是长方形的且离子源是被设置为产生一长方形横截面的离子束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里普劳德富特，克里斯托弗戴维乔治，保罗埃杜拉多利马，戈登罗伯特格林，罗伯特肯尼思特罗韦尔，
申请(专利权)人：阿维扎技术有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]