本申请涉及真空,尤其是一种隔离气针及射频离子源。
背景技术:
1、射频离子源由于其束流能量及密度大小可单独调控,具有优异的工艺灵活性,因此被广泛应用辅助沉积、表面处理、离子束溅射及刻蚀等领域,具有等离子体密度大,效率高,洁净无污染等优点。射频离子源的等离子体产生过程为射频线圈的高频交流电为放电室内部提供电磁场来电离工作气体,离子光学系统用于形成离子束,隔离气针则为放电室提供工作气体,其中隔离气针通常内部为螺旋管道及绝缘处理,以保证气体以层流形式平稳进入放电室。
2、目前,市面上的隔离气针通常基于单层结构,绝缘性及对等离子体的阻隔性较差,容易发生放电,气体螺旋流动路径距离不足,进入放电室的工作气体不稳定,严重影响射频离子源的稳定运行并容易熄灭,无法满足更高标准的隔离使用要求。
技术实现思路
1、本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一,提供一种隔离气针及射频离子源,以改善隔离气针的隔离性能,提升稳定性。
2、一种隔离气针,应用于射频离子源,包括:进气管、出气管以及气针本体;其中,所述气针本体包括多个串联连接的隔离本体,所述进气管以及出气管分别连接在气针本体的两端;
3、所述隔离本体包括:导气件、绝缘件、第一电极和第二电极;其中,所述导气件的两端分别连接有进气口和出气口;
4、所述绝缘件包裹在导气件的外侧;
5、所述第一电极设于导气件的进气口一端,所述第二电极设于导气件的出气口一端;
6、在工作状态下,工作气体从所述进气管进入,依次经过串联的各个隔离本体进行隔离,并由所述出气管输出到射频离子源的放电室中。
7、在一个实施例中,所述气针本体包括串联的第一隔离本体和第二隔离本体;
8、其中,所述第一隔离本体的进气口连接所述进气管,所述第二隔离本体的出气口连接出气管,所述第一隔离本体的出气口连接所述第二隔离本体的进气口。
9、在一个实施例中,所述第一隔离本体的第二电极与第二隔离本体的第一电极为一体化结构设计。
10、在一个实施例中,所述第一电极包括设于导气件的进气口一侧的第一金属帽;
11、所述第二电极包括设于导气件的出气口一侧的第二金属帽。
12、在一个实施例中,所述导气件包括外侧设有螺旋气道的柱状结构;其中,所述螺旋气道的两端分别连接所述进气口和出气口。
13、在一个实施例中,所述绝缘件包括绝缘陶瓷套筒;其中,所述绝缘陶瓷套筒密封套设在所述螺旋气道外侧。
14、在一个实施例中,所述第一隔离本体的第一电极接地,所述第二隔离本体的第二电极连接屏栅极电源或悬空。
15、一种射频离子源,包括:射频线圈,所述的隔离气针,以及放电室;
16、所述射频线圈设于放电室外,向放电室内部导入射频能量电离工作气体;所述隔离气针设于放电室底部。
17、在一个实施例中,所述出气管穿过放电室底部的密封接口插入到放电室内的电离区域,对进入放电室的工作气体进行绝缘隔离处理。
18、在一个实施例中,所述射频线圈设置在放电室的底部。
19、本申请具有如下有益效果:
20、采取多层隔离本体的隔离气针结构,绝缘性更好,可有效抑制放电;更有效的阻挡等离子体进入气针内部,将等离子体与外界分隔开;气道运行路径更长,供气更加平缓稳定,提高了防污能力。
21、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。
1.一种隔离气针(01),应用于射频离子源(100),其特征在于,包括:进气管(11)、出气管(12)以及气针本体(13);其中,所述气针本体(13)包括多个串联连接的隔离本体(30),所述进气管(11)以及出气管(12)分别连接在气针本体(13)的两端;
2.根据权利要求1所述的隔离气针(01),其特征在于,所述气针本体(13)包括串联的第一隔离本体(30a)和第二隔离本体(30b);
3.根据权利要求2所述的隔离气针(01),其特征在于,所述第一隔离本体(30a)的第二电极(34)与第二隔离本体(30b)的第一电极(33)为一体化结构设计。
4.根据权利要求1所述的隔离气针(01),其特征在于,所述第一电极(33)包括设于导气件(31)的进气口一侧的第一金属帽(330);
5.根据权利要求1所述的隔离气针(01),其特征在于,所述导气件(31)包括外侧设有螺旋气道(310)的柱状结构;其中,所述螺旋气道(310)的两端分别连接所述进气口和出气口。
6.根据权利要求5所述的隔离气针(01),其特征在于,所述绝缘件(32)包括绝缘陶瓷套筒(320);其中,所述绝缘陶瓷套筒(320)密封套设在所述螺旋气道(310)外侧。
7.根据权利要求2所述的隔离气针(01),其特征在于,所述第一隔离本体(30a)的第一电极(33)接地,所述第二隔离本体(30b)的第二电极(34)连接屏栅极电源或悬空。
8.一种射频离子源(100),其特征在于,包括:射频线圈(02),权利要求1-7任一项所述的隔离气针(01),以及放电室(03);
9.根据权利要求8所述的射频离子源(100),其特征在于,所述出气管(12)穿过放电室(03)底部的密封接口插入到放电室(03)内的电离区域,对进入放电室(03)的工作气体进行绝缘隔离处理。
10.根据权利要求9所述的射频离子源(100),其特征在于,所述射频线圈(02)设置在放电室(03)的底部。
