[实用新型]金属离子电物理清洗系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在物理气相沉积领域的电物理清洗系统，尤其是一种具有离子导向功能和使用了金属离子作为清洗介质的电物理清洗系统。

背景技术

在PVD镀膜工艺中，通常要先对被镀膜工件表面进行清洗，去除工件表面杂质，以达到一个好的镀膜效果。现有的电物理清洗技术如下：在真空状态下，将氩气电离化，同时给待镀膜工件加上负偏压，带正电的氩气离子受偏压电场力的作用向偏压电源的负极快速移动。当氩气离子高速移动到工件表面时对工件表面微小杂质进行轰击，达到对工件表面的物理清洗效果。这种电物理清洗方法主要存在着以下不足之处：首先，单一的氩气离子对工件表面的轰击清洗强度不足；其次，氩气离子在所述真空环境中分布不均，而且运动轨迹不好控制，其形成的氩气离子电流会选择偏压电场中最近的移动路径进行运动，所以不能对工件表面每个部位都进行有效的清洗。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有离子导向功能和使用了金属离子作为清洗介质的金属离子电物理清洗系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种金属离子电物理清洗系统，所述系统主要包括真空室、工件夹具、偏压电源、压差电阻、电弧电源、导向板装置和蒸发源；所述真空室的室壁接地；所述偏压电源的正极与压差电阻的一端电性连接，压差电阻的另一端与导向板装置电性连接；偏压电源的正极接地；偏压电源的负极与工件夹具之间电性连接；所述电弧电源的正极与导向板装置电性连接；所述导向板装置能根据清洗工作的需要调节其与工件夹具之间的相对位置和角度。

所述偏压电源工作时的输出电压为1000V。

所述电弧电源工作时输出电压为50V，流经电流为200A。

优选的，所述导向板装置采用0Cr18Ni9Ti材料制成。

优选的，所述蒸发源为坩埚，所述坩埚内放置固体钛金属，固体钛金属在所述坩埚内被加热直到产生自由活动的带正电钛离子。

使用本实用新型所述的金属离子电物理清洗系统，在清洗工件表面时的离子清洗介质由单一的氩气离子变为氩气离子与钛金属离子的混合清洗介质，二者共同作用于被镀膜工件的表面能达到更好的清洗效果；系统中的导向板装置和可调节的偏压电源能控制清洗过程中离子电流的大小和运行方向，能使被镀膜工件表面的每个部位进行有效的清洗。

附图说明

图1为本实用新型实施例的金属离子电物理清洗系统结构原理图。

图2为本实用新型实施例的金属离子电物理清洗系统工作示意图

图中1真空室，2工件夹具，3电弧电源，4偏压电源，5压差电阻，6导向板装置，7蒸发源，8引弧板，9带正电钛离子，10带正电氩离子，11待镀膜工件。

具体实施方式

以下结合附图1对本实用新型的具体实施方式进行说明。

根据图1所示，本实用新型实施例的金属离子电物理清洗系统包括真空室1、工件夹具2、电弧电源3、偏压电源4、压差电阻5、导向板装置6和蒸发源7。所述真空室1内主要安装有工件夹具2、导向板装置6、蒸发源7和引弧板8；其中蒸发源7为坩埚，导向板装置6用0Cr18Ni9Ti材料制成，真空室1的室壁接地。清洗系统中的电弧电源3的正极和导向板装置6之间电性连接，电弧电源3的负极和引弧板8之间电性连接。偏压电源4的正极接地，偏压电源4的负极和工件夹具2之间电性连接。待镀膜工件11安装在工件夹具2上面，待镀膜工件11通过工件夹具2与偏压电源4之间电性连接。压差电阻5的一端接地，其另一端和导向板装置6之间电性连接。

根据图2所示，本实用新型实施例的金属离子电物理清洗系统的具体工作方式如下：

首先降低真空室1中的气压至2.0×10^-2Pa-6.0×10^-3Pa，充入氩气，在蒸发源7中放入固体金属钛。电弧电源3工作时输出电压为50V，其开始工作后，导向板装置6和引弧板8之间产生压差，真空室1中充入的氩气受电场的影响自持放电，发生电弧电离现象，生成可自由移动的带正电氩离子10和电子。产生的带电离子继续冲击氩气原子，形成更多的带正电氩离子10和电子，大量的带正电氩离子10和电子在电弧电源3的真空电弧电场中形成稳定的电弧电流回路。此时的等效电路中的电流值达到200A，该电流从电弧电源3的正极出发流经导向板装置6，再通过真空电场到达引弧板8并最终回到电弧电源3的负极。