[实用新型]一种具有磁控溅射组件的离子注入设备

说明书

本实用新型提供一种具有磁控溅射组件的离子注入设备，属于离子注入技术领域，其包括设有反应腔室的磁控溅射离子发生腔室壳体、金属靶材、与金属靶材电连接的溅射电源，所述反应腔室内设有溅射区，其一侧设有电子发生装置，另一侧设有离子引出组件，所述金属靶材设有两个，所述金属靶材固定在所述溅射区中的磁控溅射离子发生腔室壳体的两侧内壁上且两个相对设置，所述磁控溅射离子发生腔室壳体的两侧外壁上对应金属靶材设有磁控线圈，所述反应腔室靠近离子引出组件一端依次设有质量分析装置、加速管与工艺室，所述工艺室有扫描盘，本实用新型通过双重筛选大大减少注入区域的颗粒数量，同时不影响注入速度，而且结构布局合理。

技术领域

本实用新型涉及离子注入技术领域，特别涉及一种具有磁控溅射组件的离子注入设备。

背景技术

离子注入设备是高压小型加速器中的一种，应用数量最多。它是由离子源得到所需要的离子，经过加速得到几百千电子伏能量的离子束流，用做半导体材料、大规模集成电路和器件的离子注入，还用于金属材料表面改性和制膜等。

现有离子注入设备一般采用离子源来提供离子，其工作原理为在一定真空度低压下采用由热钨丝灯丝源产生的电子轰击杂质分子或者原子，粒子离化产生正离子，外部磁铁施加磁场使电子螺旋形旋转，提高离子获取数量，但是一般离子离化不彻底往往还会存在一些杂质颗粒，导致离化率低，而且结构较为复杂、布局不合理。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种具有磁控溅射组件的离子注入设备。

本实用新型所采取的技术方案如下：一种具有磁控溅射组件的离子注入设备，其包括设有反应腔室的磁控溅射离子发生腔室壳体、金属靶材、与金属靶材电连接的溅射电源，所述反应腔室内设有溅射区、磁场导向区与离子引出组件，所述离子引出组件对立一侧设有电子发生装置，所述金属靶材设有两个，所述金属靶材固定在所述溅射区中的磁控溅射离子发生腔室壳体的两侧内壁上且两个相对设置，所述磁控溅射离子发生腔室壳体的两侧外壁上对应金属靶材设有磁控线圈，所述磁场导向区内设有用于对金属靶材溅射形成的离子导引使其从离子引出组件离开反应腔室的磁场；

所述反应腔室靠近离子引出组件一端依次设有质量分析装置、加速管与工艺室，所述工艺室有扫描盘，所述电子发生装置产生的电子与通入气体碰撞，产生气体离子轰击金属靶材产生金属靶材原子和离子，原子在电子碰撞下可进一步离化，而金属离子经过离子引出组件形成离子束进入质量分析装置，再通过质量分析装置筛选出所需离子由加速管加速后进入工艺室。

进一步的，在所述溅射区的磁控溅射离子发生腔室壳体的内壁和/或外壁上固定有两个相对设置的用于形成封闭磁场的第一线圈；在所述磁场导向区的磁控溅射离子发生腔室壳体的内壁和/或外壁上固定有用于形成对离子形成加速离子离开反应腔室的磁场的第二线圈。

进一步的，所述电子发生装置包括灯丝、交流灯丝加热电源与进气管，所述交流灯丝加热电源与灯丝电连接用于提供电能产生电子，所述进气管用于通入气体与交流灯丝产生的电子发生电离产生带正电的气体离子。

进一步的，所述加速管由多组被介质隔离的电极组成，电极上的电压依次累加，用于加速离子。

进一步的，所述质量分析装置为磁分析器用于将所需要的离子从混合的离子束中分离出来。

进一步的，所述离子引出组件为负极吸出用于形成正离子组成的离子束。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型中电子发生装置产生的电子与通入气体碰撞，产生气体离子轰击曲面靶材产生金属靶材原子和离子，带正电的金属离子在电磁场的作用下，离开溅射区，进入到磁场导向区，由离子引出组件导向质量分析装置，再通过加速管进入工艺室，而绝大多数不带电的颗粒保留在溅射区，进一步与气体离子碰撞形成带正电的金属离子，同时其中的质量分析装置也具有筛选离子的功能，本实用新型通过双重筛选大大减少注入区域的颗粒数量，同时不影响注入速度，而且结构布局合理。

附图说明