[实用新型]一种电感耦合等离子体源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电感耦合等离子体源，该等离子体源可广泛应用于等离子体刻蚀、等离子体辅助沉积、等离子体清洗设备中。 

背景技术

传统的电感耦合等离子体源通常采用平面圆形电感耦合线圈和圆柱性电感耦合线圈，它们各自有其优缺点。平面圆形电感耦合线圈离子源等离子体均匀性好，但存在耦合效率低，等离子体密度低的问题；圆柱形电感耦合线圈离子源耦合效率高、等离子体密度较高，但均匀性较差。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种高密度，均匀性好的电感耦合等离子体源，解决当前等离子体加工工艺中刻蚀速率低，刻蚀均匀性差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种电感耦合等离子体源，包括源室，所述源室一侧的盖板与法兰固定连接；所述法兰外表面固定有多块磁极交错排列的永磁铁；所述盖板远离所述法兰的一面固定有平面环形电感耦合线圈；所述盖板远离所述法兰的一侧固定有防护罩；所述防护罩一侧与固定在所述源室内的匹配器固定连接；所述平面环形电感耦合线圈中心端通过导电带与所述匹配器的射频输出端电连接，所述平面环形电感耦合线圈另一端与所述匹配器金属外壳固定连接。

所述平面环形电感耦合线圈通过垫条与所述盖板连接，所述平面环形电感耦合线圈上固定有将所述平面环形电感耦合线圈压接固定在所述盖板上的压环；更好地固定平面环形电感耦合线圈。

所述防护罩上通过安装板安装有用于为所述平面环形电感耦合线圈散热的轴流风机。

所述匹配器上设有与所述防护罩固定连接的外罩，用于保护匹配器。

所述平面环形电感耦合线圈由直径4mm~ 8mm的空心镀银铝管绕制而成；其中心圆弧形的直径大小为16mm~ 24mm；平面环形电感耦合线圈相邻两圈之间的间距为16~ 24mm。

相邻两块永磁铁之间的间距为8mm~20mm。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型对平面环形电感耦合线圈的螺旋间距进行了合理优化设计，通过设置永磁铁，以形成多方向磁力线的磁场，这种磁场能减少等离子体源扩散腔壁对电子数量造成的损失，通过调节永久磁铁产生的磁场，很容易获得均匀的磁场，进而获得均匀的等离子体；本实用新型可以大大提高等离子体密度和均匀性，进而提高等离子体加工速率和均匀性，相应地提高了加工成品率和产能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例侧视图；

图2为本实用新型一实施例平面圆形电感耦合线圈示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例源室10，源室10一侧的盖板7与法兰9固定连接；所述法兰9外表面固定有多块磁极交错排列的永磁铁8；所述盖板7远离所述法兰9的一面固定有平面环形电感耦合线圈5；所述盖板7远离所述法兰9的一侧固定有防护罩13；所述防护罩13一侧与固定在所述源室10内的匹配器14固定连接；所述平面环形电感耦合线圈5中心端通过导电带3与所述匹配器14的射频输出端电连接，所述平面环形电感耦合线圈5另一端与所述匹配器14金属外壳固定连接。

所述平面环形电感耦合线圈5通过垫条6与所述盖板7连接，所述平面环形电感耦合线圈5上固定有将所述平面环形电感耦合线圈5压接固定在所述盖板7上的压环4。

所述防护罩13上通过安装板12安装有用于为所述平面环形电感耦合线圈5散热的轴流风机11；所述匹配器14上设有外罩1。

所述平面环形电感耦合线圈5由直径4mm~ 8mm的空心镀银铝管绕制而成，一共绕6圈，相邻两圈之间的间距为16~ 24mm；平面环形电感耦合线圈5中心圆弧形的直径大小为24mm。 

永磁铁8固定在磁铁固定环上，磁体固定环固定在法兰9上；相邻两块永磁铁8之间的间距为8mm~ 20mm。

匹配器通过连接板2与外罩1一侧固定连接。

外罩为2mm厚的良导体金属外壳，使用螺钉将外罩固定到防护罩上。由于整个等离子体源系统为全金属外壳，并且设备整体具有良好接地，使电感耦合线圈所产生的射频电磁干扰能得到有效地滤除。

匹配器安装在等离子体源源室里，这样，既缩短了匹配器和电感耦合线圈之间的距离，减小了线路损耗，又把强射频电磁干扰完全屏蔽在源室里，降低了对设备仪器特别是模拟量信号的干扰。

电感耦合线圈在大功率长时间的工作下，耦合线圈温度急剧升高，这样将使耦合线圈的电阻增大，引起线路损耗增加。轴流风机用来保证电感耦合线圈工作在常温下。

本实施例中，盖板7为陶瓷板，导电带3为薄铜带。