[发明专利]一种提高离子离化率的离子注入方法

权利要求书

1.一种提高离子离化率的离子注入方法，其特征在于，其采用的离子注入装置包括具有直筒方形状空腔的离子溅射壳体（2）、质量分析装置（6）、加速管（7）、聚焦系统、偏转扫描系统与具有真空腔体的工作靶室；

所述直筒方形状空腔一端封闭且另一端为开口形成离子出口（5），所述离子出口（5）处设有离子引出组件（4），所述离子溅射壳体（2）在封闭一端设有两个形成一定夹角的安装面（21），两个安装面（21）以直筒方形状空腔中心轴对称，所述两个安装面（21）上均有一组阴极弧源组件（1），在两个安装面上的阴极弧源组件（1）中金属靶材的靶面之间形成大于0以及小于等于135°的夹角且朝向离子出口（5）方向设置或形成平行的且相对设置的关系；

所述离子溅射壳体（1）外壁套设有矩形线圈（3），所述矩形线圈（3）用于形成对带正电粒子进行偏转、聚焦与加速作用的磁场；

所述阴极弧源组件（1）中设有金属靶材；

所述离子溅射壳体（2）通过离子引出组件（4）一侧依次连接质量分析装置（6）、加速管（7）、聚焦系统、偏转扫描系统与具有真空腔体的工作靶室；

所述方法包括如下步骤：

步骤一：将待处理工件置于具有真空腔体的工作靶室中；

步骤二：阴极弧源组件（1）通电，使金属靶材表面产生金属正离子和不带电的粒子，且产生的金属正离子和不带电的粒子以一定的初速度进入到直筒方形状空腔中；

步骤三：矩形线圈（3）通电在直筒方形状空腔中产生对带正电粒子进行偏转、聚焦与加速作用的磁场，金属靶材表面产生金属正离子在矩形线圈（3）产生的磁场作用下运动轨迹发生偏移并聚焦加速导向离子出口（5）；同时，其中不带电的粒子沿其本身的速度方向向前移动，沉积在另一个金属靶或离子溅射壳体（2）内壁上；

步骤四：金属正离子通过离子引出组件（4）形成正离子束进入质量分析装置（6）；

步骤五：质量分析装置（6）对离子束进行筛选提纯后导向加速管（7）；

步骤六：加速管（7）对离子束进行加速使其具有一定的离子能量，再导入聚焦系统；

步骤七：聚焦系统将加速后的离子聚集成一定直径的离子束，再导向偏转扫描系统；

步骤八：通过偏转扫描系统对工作靶室内存放的待处理工件进行均匀的离子注入。

2.根据权利要求1所述的一种提高离子离化率的离子注入方法，其特征在于，所述分别固定在两个安装面（21）上的阴极弧源组件（1）中金属靶靶面之间形成大于0以及小于等于90°的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种提高离子离化率的离子注入方法，其特征在于，所述离子溅射壳体（2）在接近封闭一端设有两个相平行的安装面，分别固定在两个安装面上的阴极弧源组件（2）中金属靶材的靶面之间形成平行的且相对设置的关系。

4.根据权利要求1所述的一种提高离子离化率的离子注入方法，其特征在于，所述加速管（7）包括多组被介质隔离的电极，电极上的电压依次累加，使离子加速。

5.根据权利要求1所述的一种提高离子离化率的离子注入方法，其特征在于，所述质量分析装置（6）为磁分析器，根据不同的离子具有不同的质量和与电荷，在磁场中偏转的角度不同，将所需要的离子从混合的离子束中分离出来。

6.根据权利要求1所述的一种提高离子离化率的离子注入方法，其特征在于，所述离子引出组件（4）为负极吸出使正离子形成离子束。