[发明专利]一种电感耦合式射频等离子体源

摘要

本发明公开了一种电感耦合式射频等离子体源，包括反应气体导入机构、等离子体发生机构、水冷机构、屏蔽机构和支撑连接机构，所述反应气体导入机构、等离子体发生机构、水冷机构和屏蔽机构通过支撑连接机构连接。该装置中的电感线圈在射频电流的驱动下，激发变化的磁场感生回旋电场。电子在有旋电场的加速下作回旋运动，与反应源气体分子碰撞将其电离。由于电子的回旋运动增加了与气体分子的碰撞，射频等离子体源可产生密度较高的等离子体，而且设备结构简单，能独立控制离子能量和等离子体密度。 1

主权项

1.一种电感耦合式射频等离子体源，其特征在于：包括反应气体导入机构、等离子体发生机构、水冷机构、屏蔽机构和支撑连接机构，所述反应气体导入机构、等离子体发生机构、水冷机构和屏蔽机构通过支撑连接机构连接；所述支撑连接机构包括法兰组件(19‑17)、以及穿过法兰组件(19‑17)的双层管件(9‑11)；所述反应气体导入机构与法兰组件(19‑17)相连接、包括控制导入气体的开启与关闭的角阀(25)，所述角阀(25)的一端与导气管接头(27)相连接，所述角阀(25)的另一端与三通连接件(29)相连接，所述三通连接件(29)与容纳反应气体的双层管件(9‑11)相连接；所述等离子体发生机构包括电极(16)、导波片(13)、绝缘管(12)、电感线圈(3)和真空介电窗(4)，所述电极(16)设置在法兰组件(19‑17)上，所述电感线圈(3)缠绕于真空介电窗(4)上，所述导波片(13)与电感线圈(3)相连接，所述绝缘管(12)套接在导波片(13)上；所述水冷机构包括设置在法兰组件(19‑17)上的进水管接头(18.1)、冷水管组件(20‑1)和出水管接头(18.2)，所述进水管接头(18.1)、冷水管组件(20‑1)和出水管接头(18.2)形成一闭合回路；所述电感线圈在射频电流的驱动下，激发变化的磁场感生回旋电场，电子在有旋电场的加速下作回旋运动，与反应源气体分子碰撞将其电离；所述冷水管组件(20‑1)包括第一水管(21)、沿双层管件(9‑11)设置的第二水管(24)、在法兰组件(19‑17)上方盘旋设置的第三水管(31)、放置于双层管件(9‑11)之间的第四水管(10)，所述第一水管(21)焊接在法兰组件(19‑17)上一端与进水管接头(18.1)相连通另一端与焊接在法兰组件(19‑17)另一侧的电感线圈(3)相连通，所述电感线圈(3)与焊接在法兰组件(19‑17)上的第三水管(31)的一端相连通，所述第三水管(31)的另一端焊接在双层管外管(11)上与第四水管(10)相连通，所述第四水管(10)延伸到双层管件(9‑11)的前端，所述第二水管(24)一端焊接在双层管外管(11)上一端与第四水管(10)相连通另一端焊接在法兰组件(19‑17)上与出水管接头(18.2)相通；所述第四水管(10)焊接于双层管内管(9)和双层管外管(11)之间的空间内、与双层管外管(11)相连接、延伸至双层管件(9‑11)的底部；所述反应气体导入机构还包括密封圈(34)和密封件(35)，所述双层管件(9‑11)包括同轴设置的双层管内管(9)和双层管外管(11)，所述双层管件(9‑11)与双层管接头(7)相连接，所述密封圈(34)和密封件(35)放置于密封螺母(6)与双层管接头(7)之间，所述密封螺母(6)、密封圈(34)、密封件(35)、双层管接头(7)将真空介电窗(4)密封。