[實用新型]一種用于角度刻蝕的矩形離子源真空室內機構

有效

• 申請號: 201720482962.4
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN206834152U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 張少雷;關江敏;謝云
• 申請（專利權）人: 北京創世威納科技有限公司
• 主分類號: H01J37/305
• 分類號: H01J37/305;H01J37/08
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙)11378
• 代理人: 陳曉平

技術領域

本實用新型涉及離子刻蝕、全息光柵制作等領域，特別是關于實現角度刻蝕的矩形離子源真空室內機構。

背景技術

在離子束刻蝕、全息光柵制作等領域，離子束與刻蝕樣品間是需要有一定入射夾角的，這一方面是由于被刻蝕材料特性決定了必須有一最佳刻蝕入射角，另一方面對于諸如全息光柵刻蝕應用，其光柵夾角與光入射角度設計有關。

早期離子源角度刻蝕方案是采用工件臺旋轉加平移，離子源的出射方向始終保持同一方向不變的方式實現，即離子源固定不動，改變刻蝕工件的角度和位置，如圖1所示，先將刻蝕工件1旋轉到要求的刻蝕角度，然后在離子源2前方垂直于離子束出射方向平移樣品，使工件從離子源前方走過。采用工件臺角度調整加平移的方案控制離子束入射角，雖然可以達到希望的光柵夾角或材料入射角要求，但工件不同位置與離子源的距離會有較大差異，很顯然，在刻蝕的過程中，工件臺的傾角遠端及近端與離子源的距離差距很大(如圖中的L1和L2兩個尺寸)，這樣，工件臺的傾角遠端及近端位置的工件刻蝕均勻性差異就很大。在這樣一種方案下，通常解決的辦法是，采用在離子源與工件臺的刻蝕離子束入射通道上增加“修正板”方式進行均勻性修正，“修正板”雖然可以解決刻蝕均勻性問題，但又帶來兩個缺陷：一是增加“修正板”后，修正板遮擋了一部分離子束，使刻蝕效率下降，一般在刻蝕角度為30°時，刻蝕效率下降1/3；另一方面，“修正板”位于刻蝕通道上，并且通常距離離子源較近，修正板被刻蝕的顆粒會返進入離子源內，增大了離子源被顆粒污染的概率。

如果采用另一種離子源角度刻蝕方案，將工件臺移動方向改為與離子源成夾角的方式，也就是工件臺斜向平移，逐漸靠近離子源，這可以使工件受到同等距離的刻蝕，且在不使用修正板的情況下，保證均勻性，但由于工件尺寸大，且刻蝕角度要滿足不同角度的刻蝕，就需要使導軌可在各個角度上變化，這必然需要很大的真空室及復雜的機構才能實現。

實用新型內容

本實用新型著力于解決現有技術之不足，提供一種新型用于角度刻蝕的矩形離子源真空室內機構。其基本構思是，只讓工件臺做平移運動，不做角度調整，而對離子源的安裝角度進行調整，從而達到改變離子束入射角度的目的，同時保證了離子束的最佳射程，實現既呈角度入射，又保證了良好的刻蝕均勻性。

本實用新型采取的具體技術方案如下：

一種用于角度刻蝕的矩形離子源真空室內機構，包括工件臺和離子源，其特征在于：工件臺設置在真空室內，所述工件臺安裝在第一移動裝置上，第一移動裝置安裝在第二移動裝置上，所述第一移動裝置帶動工件臺相對于離子源前后移動，所述第二移動裝置帶動工件臺相對于離子源左右移動；

所述離子源安裝在第三移動裝置上，所述第三移動裝置帶動離子源相對于工件做出射角度變換；

所述第一移動裝置包括第一滑軌、第一絲杠、第一絲杠電機、滑塊；所述第一滑軌安裝在一工件臺支撐平臺上，所述工件臺支撐平臺安裝在所述第二移動裝置上；所述滑塊設置在第一滑軌中，滑塊上固定工件臺，同時滑塊上穿設第一絲杠，第一絲杠由第一絲杠電機驅動；

所述第二移動裝置包括第二滑軌、第二絲杠和第二絲杠電機；所述第一移動裝置通過一工件臺支撐平臺安裝在所述第二滑軌上，同時所述工件臺支撐平臺底部穿設第二絲杠，第二絲杠由第二絲杠電機驅動。

優選地，所述第三移動裝置包括一支架和弧形滑軌，所述支架滑動設置在弧形滑軌上，所述離子源固定在支架上。

優選地，所述離子源的外接管路通過真空室外接裝置接入真空室，所述真空室外接裝置上設置有一柔性連接件，所述柔性連接件連接離子源的外接管路。

優選地，所述真空室外接裝置在真空室外壁上，間隔一段距離設置一個。

優選地，所述柔性連接件為一段波紋管。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：

1.它改變了現有設計思路，將以前的工件旋轉調節角度，改為離子源旋轉調整角度，這樣可以解決刻蝕均勻性的問題。2.解決了現有技術中因其水電管路等困擾造成的旋轉離子源為不可能的難題，通過設置弧形移動裝置安裝離子源，一是可以保證離子束以最佳出射行程到達工件表面，二是可以變換調整與工件的角度。

3.為適應工程問題，將離子源的角度補償通過在外接管路上設置的波紋管來實現。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本實用新型的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

圖1為現有技術的角度刻蝕原理示意圖。