[发明专利]一种应用于离子束刻蚀溅射防护的装置和方法

说明书

本发明涉及一种应用于离子束刻蚀溅射防护的装置和方法，该装置主要包括正面支架上的圆柱形屏蔽筒和底座支架。该装置整体置于真空室舱门内，工件台的正前方，通过底座支架和正面支架可以调节圆柱形屏蔽筒的位置，使之与工件台止推板处于同一水平面。在止推板安装到工件台靶位之后，对止推板进行溅射防护，从而减小了离子束刻蚀过程中由离子溅射引起的刻蚀止推板槽深超差，满足了陀螺仪精度的要求。

技术领域

本发明涉及离子束刻蚀技术领域，尤其是一种应用于离子束刻蚀溅射防护的装置和方法，其主要目的在于减小离子束刻蚀过程中由离子溅射引起刻蚀的止推板槽深超差。

背景技术

陀螺仪采用动压气浮轴承电机，电机止推板是止推轴承的关键零件，其螺旋槽的槽深均匀性是实现有效气浮支承的重要参数，直接影响电机的支承性能和运行稳定性。目前，陀螺仪电机止推板螺旋槽采用离子束刻蚀的加工方式。

离子束刻蚀实质是高能离子流撞击零件表面，被撞击的原子脱离零件本体而实现的一种加工方式。离子刻蚀机的离子流产生于离子源部件。离子源主要由阴极灯丝、阳极筒、屏栅栅板和加速栅板组成。阴极灯丝通电后释放电子撞击Ar原子，使Ar原子由稳态变为激发态Ar+，无序的Ar+在离子源内积聚到一定数量后，由屏栅栅板引出，再经过加速栅板过滤后，形成高能离子流，射向工件台靶材。

如图1所示，现有止推板刻蚀方法是直接将止推板固定在真空室工件台2上，启动离子源1，对止推板进行离子刻蚀。离子流在进入真空室后，大部分是直接射向工件台靶材，对工件台上的止推板产生正面撞击，但是还有部分离子流会呈无序的状态在真空室内飞溅，最终从不同角度撞击到止推板上，由于其撞击的角度和速度无序不规则，是造成止推板刻蚀槽深超差、均匀性差的最大因素。

随着新的应用背景不断对陀螺仪精度提出更高的要求，使得原有的止推板槽深超差和陀螺仪精度之间的矛盾凸显，由此对电机止推板槽深均匀性提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种能够减小离子刻蚀过程中由离子溅射引起的刻蚀止推板槽深超差的应用于离子束刻蚀溅射防护的装置和方法。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种应用于离子束刻蚀溅射防护的装置，其特征在于：包括正面支架、底座支架和圆柱形屏蔽筒，正面支架竖直设置，正面支架的下部安装在底座支架上，正面支架的上部制出一个通孔，正面支架的背面安装一个圆柱形屏蔽筒，该圆柱形屏蔽筒与正面支架上部所制通孔同轴设置，且圆柱形屏蔽筒的轴孔与通孔相连通。

而且，所述的底座支架包括底板和立板，立板竖直安装在底板上，立板通过压板和螺钉与正面支架的下部固定连接。

而且，所述的正面支架和底座支架上均制有刻线。

一种应用于离子束刻蚀溅射防护的方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴.将止推板装入工件台上固定，再将正面支架上的刻线与底座支架刻线对齐，此时正面支架上的圆柱形屏蔽筒与工件台同轴，然后用压板和螺钉将正面支架与底座支架压紧，防止相对转动和轴向移动；

⑵.关闭真空室舱门，抽真空，使其达到刻蚀工作压强，充入氩气，待真空度稳定后，开始离子刻蚀。

本发明的优点和积极效果是：

1、止推板安装固定在工件台上，在离子束刻蚀溅射防护装置的保护下，在此状态可以防止飞溅的离子流从不同角度撞击到止推板上，最大限度的避免止推板遭受角度和速度无序不规则的离子流撞击，避免刻蚀槽深超差、均匀性差。

2、通过底座支架和正面支架下的限位设计可以调节圆柱形屏蔽筒的位置，使之与工件台始终保持水平，经过该设计装置的导流作用，屏蔽掉杂乱无章的离子流，最终使通过圆柱形屏蔽筒的离子流均匀正向的轰击工件台上的止推板，确保止推板刻蚀槽深的一致性，具备良好均匀性。