一種平面等離子發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平面等離子發(fā)生器，包括工作架，其中，還包括真空室、電感線圈、絕緣體、屏蔽筒、真空隔離裝置、射頻匹配器、射頻源及電源地；所述工作架置于所述真空室中，將所述電感線圈設(shè)置于所述絕緣體中，同時(shí)將所述絕緣體設(shè)置于所述真空室中，所述電感線圈通過所述屏蔽筒及所述真空隔離裝置與所述真空室外部的所述射頻匹配器相連接，所述射頻匹配器還設(shè)置依次與所述射頻源及所述電源地相連接。采用上述方案，能夠產(chǎn)生大面積、高密度、單向放電、相對(duì)均勻的等離子體發(fā)生器，使等離子體分布均勻、效率高，對(duì)基片表面損傷小，適合大面積等離子輔助薄膜沉積、刻蝕、表面清洗以及表面處理。
【專利說明】一種平面等離子發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于平面等離子發(fā)生器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種平面等離子發(fā)生器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的平面等離子發(fā)生器廣泛應(yīng)用于車燈鍍膜、裝飾鍍膜、光學(xué)鍍膜的鍍膜機(jī)一般在鍍介質(zhì)膜時(shí)采用中頻電源鍍膜。缺點(diǎn)產(chǎn)生的等離子體密度較低，離子密度相對(duì)較低，對(duì)于靠反應(yīng)鍍膜的應(yīng)用，不利于真空室內(nèi)離子反應(yīng)的發(fā)生。為提高真空室內(nèi)離子密度，可以外加由射頻驅(qū)動(dòng)的等離子發(fā)生器產(chǎn)生密度相對(duì)較高的等離子體。由于鍍膜工件一般處于真空室中間，需要的等離子體最好只在發(fā)生器正面，背面由于只有腔體內(nèi)壁，沒有工件，不希望產(chǎn)生等離子體。要求平面等離子體最好只在發(fā)生器的正面產(chǎn)生。背面不產(chǎn)生等離子，即等離子發(fā)生器具有單向性。因此需要產(chǎn)生的等離子體最好滿足:等離子體面積大，密度高，單向放電特性、相對(duì)均勻。
[0003]市面上應(yīng)用的等離子發(fā)生器主要采用容性耦合方式和電感耦合方式，容性耦合方式為極板在真空里，缺點(diǎn)是等離子體密度較低，并且極板前后均放電，在大面積等離子體應(yīng)用中一般只需要極板單面放電，雙面放電造成極板浪費(fèi)射頻能量。
[0004]平面電感耦合等離子體一般放在真空外部，通過絕緣材料做成的窗口耦合到真空內(nèi)部產(chǎn)生等離子體。缺點(diǎn):由于絕緣窗口的面積不能做大，只能產(chǎn)生小面積高密度等離子體，造成等離子體主要集中于絕緣窗口附件。不能產(chǎn)生大面積、平面均勻等離子體。由于電極裸露在真空室外部，會(huì)造成射頻輻射和對(duì)其它電極的干擾，需要額外的屏蔽腔。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種平面等離子發(fā)生器。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種平面等離子發(fā)生器，包括工作架，其中，還包括真空室、電感線圈、絕緣體、屏蔽筒、真空隔離裝置、射頻匹配器、射頻源及電源地；所述工作架置于所述真空室中，將所述電感線圈設(shè)置于所述絕緣體中，同時(shí)將所述絕緣體設(shè)置于所述真空室中，所述電感線圈通過所述屏蔽筒及所述真空隔離裝置與所述真空室外部的所述射頻匹配器相連接，所述射頻匹配器還設(shè)置依次與所述射頻源及所述電源地相連接。
[0009]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，所述電感線圈為平面電感耦合線圈，所述平面電感耦合線圈的結(jié)構(gòu)為盤香形、U形或啞鈴形，所述平面電感耦合線圈由空心銅管繞制而成，內(nèi)部通水冷卻或通氣冷卻。
[0010]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，所述空心銅管的外徑為4毫米-15毫米。
[0011]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，所述絕緣體材料為四氟板、玻璃、石英或陶瓷。
[0012]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，還包括屏蔽板，設(shè)置于所述絕緣體的背面，所述屏蔽板的面積大于所述電感線圈的面積并與所述屏蔽筒連接，形成屏蔽電極。
[0013]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，所述屏蔽板的材料為鋁板、銅板、不銹鋼板。
[0014]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，所述電感線圈及所述絕緣體的背面由所述屏蔽板屏蔽或直接靠著所述真空室內(nèi)壁。
[0015]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，所述屏蔽筒為鋁筒、不銹鋼或銅筒，所述屏蔽筒一端與所述屏蔽板相連接，另一端與所述真空室外部的真空隔離裝置相連接。
[0016]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，還包括一絕緣平板，所述絕緣平板包圍所述屏蔽板。
[0017]所述的平面等離子發(fā)生器，其中，所述平面電感耦合線圈穿過所述屏蔽筒和所述真空隔離裝置，與所述真空室外部的所述射頻匹配器相連接，形成射頻耦合通路。
[0018]采用上述方案，能夠產(chǎn)生大面積、高密度、單向放電、相對(duì)均勻的等離子體發(fā)生器，使等離子體分布均勻、效率高，對(duì)基片表面損傷小，適合大面積等離子輔助薄膜沉積、刻蝕、表面清洗以及表面處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明平面等離子發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明中屏蔽筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明中電感線圈一實(shí)施例示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明中電感線圈另一實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供一種平面等離子發(fā)生器，包括工作架1，其中，還包括真空室2、電感線圈3、絕緣體6、屏蔽筒7、真空隔離裝置8、射頻匹配器9、射頻源10及電源地11 ；所述工作架1置于所述真空室2中，將所述電感線圈3設(shè)置于所述絕緣體6中，同時(shí)將所述絕緣體6設(shè)置于所述真空室2中，所述電感線圈3通過所述屏蔽筒7及所述真空隔離裝置8與所述真空室2外部的所述射頻匹配器9相連接，所述射頻匹配器9還設(shè)置依次與所述射頻源10及所述電源地11相連接。電感線圈3通過所述屏蔽筒7，此時(shí)可以是電感線圈3設(shè)置通過一個(gè)屏蔽筒7或通過兩個(gè)屏蔽筒7，設(shè)置通過兩個(gè)屏蔽筒7時(shí)的屏蔽效果更好。
[0026]上述中的電感線圈3為平面電感耦合線圈，所述平面電感耦合線圈的結(jié)構(gòu)如圖4所示可以為盤香形、U形或如圖3所示的啞鈴形，設(shè)置不同形狀以適應(yīng)不同的需要，所述平面電感耦合線圈3由空心銅管繞制而成，內(nèi)部通水冷卻或通氣冷卻。
[0027]優(yōu)選的，所述空心銅管的外徑為4毫米-15毫米，最佳為9.5毫米，此時(shí)形成的平面電感耦合線圈，屏蔽效果最好。
[0028]上述中，所述絕緣體材料為四氟板、玻璃、石英或陶瓷。
[0029]上述中，還包括屏蔽板4，設(shè)置于所述絕緣體6的背面，所述屏蔽板4的面積大于所述電感線圈3的面積并與所述屏蔽筒7連接，形成屏蔽電極。
[0030]上述中，所述屏蔽板4的材料為鋁板、銅板、不銹鋼板。[0031]上述中，所述電感線圈3及所述絕緣體6的背面由所述屏蔽板4屏蔽或直接靠著所述真空室2的內(nèi)壁上。
[0032]上述中，所述屏蔽筒7為鋁筒、不銹鋼或銅筒，所述屏蔽筒7 —端與所述屏蔽板4相連接，另一端與所述真空室2外部的真空隔離裝置8相連接。如圖2所示，屏蔽筒7的結(jié)構(gòu)為包括絕緣體6并在絕緣體6中設(shè)置兩個(gè)水管13。
[0033]上述中，還包括一絕緣平板5，所述絕緣平板5設(shè)置包圍所述屏蔽板4，以增加絕緣效果。
[0034]上述中，所述平面電感耦合線圈3穿過所述屏蔽筒7和所述真空隔離裝置8，與所述真空室2外部的所述射頻匹配器9相連接，形成射頻耦合通路。
[0035]采用上述方案，能夠產(chǎn)生大面積、高密度、單向放電、相對(duì)均勻的等離子體發(fā)生器，使等離子體分布均勻、效率高，對(duì)基片表面損傷小，適合大面積等離子輔助薄膜沉積、刻蝕、表面清洗以及表面處理。
[0036]實(shí)施例2
[0037]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明采用平面電感耦合線圈3并置于真空室2的內(nèi)部，通過絕緣體6和屏蔽板4，使之只在正面產(chǎn)生高密度等離子體12，背面則不產(chǎn)生任何等離子體，能夠制作大面積、平面均勻等離子體，并且本發(fā)明產(chǎn)生的等離子體12只在正面產(chǎn)生等離子體，使所有的等離子體都處于有效工作空間中。另外，由于本發(fā)明整個(gè)處于真空腔室2的內(nèi)部，真空腔室同時(shí)做為射頻屏蔽腔室，節(jié)省空間及制作費(fèi)用。
[0038]本發(fā)明的等離子體12分布均勻、效率高，對(duì)基片表面損傷小，適合大面積等離子輔助薄膜沉積、刻蝕、表面清洗以及表面處理。
[0039]在本發(fā)明中屏蔽板4可以不包圍絕緣平板5，屏蔽板4也可以包圍絕緣平板5，也可以不設(shè)置屏蔽板4，將真空室的腔體做為屏蔽板4 ；電感線圈3引出由屏蔽筒7屏蔽，電感線圈3的兩級(jí)可以由一個(gè)屏蔽筒7或分別由兩個(gè)屏蔽筒7連接。
[0040]通過上述方案可知，本發(fā)明主要應(yīng)用于鍍膜機(jī)、半導(dǎo)體刻蝕機(jī)，等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中，作為等離子體發(fā)生裝置和等離子密度增強(qiáng)裝置。特別在鍍膜機(jī)中，可以有效提高真空腔室中的等離子體密度，增強(qiáng)反應(yīng)鍍膜和沉積的離子密度，使鍍的膜更加致密。
[0041]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種平面等離子發(fā)生器，包括工作架，其特征在于，還包括真空室、電感線圈、絕緣體、屏蔽筒、真空隔離裝置、射頻匹配器、射頻源及電源地；所述工作架置于所述真空室中，將所述電感線圈設(shè)置于所述絕緣體中，同時(shí)將所述絕緣體設(shè)置于所述真空室中，所述電感線圈通過所述屏蔽筒及所述真空隔離裝置與所述真空室外部的所述射頻匹配器相連接，所述射頻匹配器還設(shè)置依次與所述射頻源及所述電源地相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，所述電感線圈為平面電感耦合線圈，所述平面電感耦合線圈的結(jié)構(gòu)為盤香形、U形或啞鈴形，所述平面電感耦合線圈由空心銅管繞制而成，內(nèi)部通水冷卻或通氣冷卻。
3.如權(quán)利要求2所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，所述空心銅管的外徑為4毫米-15毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，所述絕緣體材料為四氟板、玻璃、石英或陶瓷。
5.如權(quán)利要求1所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，還包括屏蔽板，設(shè)置于所述絕緣體的背面，所述屏蔽板的面積大于所述電感線圈的面積并與所述屏蔽筒連接，形成屏蔽電極。
6.如權(quán)利要求5所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，所述屏蔽板的材料為鋁板、銅板、不銹鋼板。
7.如權(quán)利要求6所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，所述電感線圈及所述絕緣體的背面由所述屏蔽板屏蔽或直接靠著所述真空室內(nèi)壁。
8.如權(quán)利要求5所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，所述屏蔽筒為鋁筒、不銹鋼或銅筒，所述屏蔽筒一端與所述屏蔽板相連接，另一端與所述真空室外部的真空隔離裝置相連接。
9.如權(quán)利要求5所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，還包括一絕緣平板，所述絕緣平板包圍所述屏蔽板。
10.如權(quán)利要求2所述的平面等離子發(fā)生器，其特征在于，所述平面電感耦合線圈穿過所述屏蔽筒和所述真空隔離裝置，與所述真空室外部的所述射頻匹配器相連接，形成射頻奉禹合通路。
【文檔編號(hào)】H05H1/24GK103702504SQ201410016499
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】李樹瑜 申請(qǐng)人:北京吉兆源科技有限公司