绝缘气针及射频离子源的制作方法

本申请涉及真空，尤其是一种绝缘气针及射频离子源。

背景技术：

1、射频离子源是一种应用领域十分广泛，在离子束溅射、离子束刻蚀、表面处理及辅助沉积等方面均可使用的离子源。射频离子源通过电感耦合原理在放电室中产生等离子体，并由离子光学系统形成离子束流。在向射频离子源的放电室导入工作气体时，通常会先经过绝缘气针处理，绝缘气针将工作气体以层流的形式，稳定均匀的进入放电室，以提高等离子体的均匀性。

2、目前，市面上的绝缘气针，射频线圈产生的电磁波容易在绝缘气针内部发生气体放电，导致供气不稳定，影响了射频离子源的工作稳定甚至熄灭。

技术实现思路

1、本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一，提供一种绝缘气针及射频离子源，提升绝缘气针抗干扰能力，实现稳定供气。

2、一种绝缘气针，应用于射频离子源，包括：串联连接的进气管、气针本体以及出气管；其中，所述进气管以及出气管分别连接在气针本体两端；

3、所述气针本体包括：导气件、绝缘件、第一电极、第二电极以及电磁屏蔽层；所述绝缘件包裹导气件，所述第一电极和第二电极分别设置在导气件的两端；所述电磁屏蔽层罩设在绝缘件外侧；所述第一电极和第二电极形成电场；

4、在工作状态下，工作气体从所述进气管进入导气件，并由所述出气管输出到射频离子源的放电室中。

5、在一个实施例中，所述第一电极包括设于导气件的进气管一端的第一金属帽；

6、所述第二电极包括设于导气件的出气管一端的第二金属帽；

7、所述电磁屏蔽层包括第一金属套筒；其中，所述第一金属套筒直径小的一端连接第一金属帽，直径大的一端延伸至所述第二金属帽的外侧，并与第二金属帽保持一定距离。

8、在一个实施例中，所述第一金属帽与第一金属套筒为一体化结构设计。

9、在一个实施例中，所述导气件包括柱状本体；其中，所述柱状本体外侧设有螺旋的气道；

10、所述柱状本体的气道两端分别连接所述进气管及出气管。

11、在一个实施例中，所述绝缘件包括绝缘陶瓷套筒；

12、所述绝缘陶瓷套筒长度与所述柱状本体一致，且密封套设在柱状本体的气道外侧。

13、在一个实施例中，所述第一金属帽接地，所述第二金属帽连接屏栅极电源。

14、在一个实施例中，所述气针本体为加长结构设计。

15、一种射频离子源，包括：射频线圈，绝缘气针，以及放电室；

16、所述射频线圈设于放电室外，向放电室内部导入射频能量电离工作气体；所述绝缘气针设于放电室底部。

17、在一个实施例中，所述出气管穿过放电室底部的密封接口插入到放电室内的电离区域，对进入放电室的工作气体进行绝缘隔离处理。

18、在一个实施例中，所述射频线圈设置在放电室的底部。

19、本申请具有如下有益效果：

20、可以阻挡射频线圈产生的电磁波经过气体流动区，避免工作气体在绝缘气针的内部发生气体放电，提升绝缘气针的抗干扰能力，保证供气稳定；进一步的，气针本体可以采用加长结构设计，从而更好的抑制放电室产生的等离子体扩散至绝缘气针内。

21、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种绝缘气针(01)，应用于射频离子源(100)，其特征在于，包括：串联连接的进气管(11)、气针本体(12)以及出气管(13)；其中，所述进气管(11)以及出气管(13)分别连接在气针本体(12)两端；

2.根据权利要求1所述的绝缘气针(01)，其特征在于，所述第一电极(123)包括设于导气件(121)的进气管(11)一端的第一金属帽(3a)；

3.根据权利要求2所述的绝缘气针(01)，其特征在于，所述第一金属帽(3a)与第一金属套筒(5c)为一体化结构设计。

4.根据权利要求2所述的绝缘气针(01)，其特征在于，所述导气件(121)包括柱状本体(210)；其中，所述柱状本体(210)外侧设有螺旋的气道(6d)；

5.根据权利要求4所述的绝缘气针(01)，其特征在于，所述绝缘件(122)包括绝缘陶瓷套筒；

6.根据权利要求2所述的绝缘气针(01)，其特征在于，所述第一金属帽(3a)接地，所述第二金属帽(4b)连接屏栅极电源。

7.根据权利要求1-6任一项所述的绝缘气针(01)，其特征在于，所述气针本体(12)为加长结构设计。

8.一种射频离子源(100)，其特征在于，包括：射频线圈(03)，权利要求1-6任一项所述的绝缘气针(01)，以及放电室(02)；

9.根据权利要求8所述的射频离子源(100)，其特征在于，所述出气管(13)穿过放电室(02)底部的密封接口插入到放电室(02)内的电离区域，对进入放电室(02)的工作气体进行绝缘隔离处理。

10.根据权利要求9所述的射频离子源(100)，其特征在于，所述射频线圈(03)设置在放电室(02)的底部。

技术总结
本申请涉及一种绝缘气针及射频离子源，应用于射频离子源，包括：串联连接的进气管、气针本体以及出气管；其中，所述进气管以及出气管分别连接在气针本体两端；所述气针本体包括：导气件、绝缘件、第一电极、第二电极以及电磁屏蔽层；所述绝缘件包裹导气件，所述第一电极和第二电极分别设置在导气件的两端；所述电磁屏蔽层罩设在绝缘件外侧；所述第一电极和第二电极形成电场；在工作状态下，工作气体从所述进气管进入导气件，并由所述出气管输出到射频离子源的放电室中；该技术方案，可以阻挡射频线圈产生的电磁波经过气体流动区，避免工作气体在绝缘气针的内部发生气体放电，提升绝缘气针的抗干扰能力，保证供气稳定。

技术研发人员：刘伟基,王宝坤,吴秋生,郑培鑫,冀鸣,易洪波,赵刚
受保护的技术使用者：中山市博顿光电科技有限公司
技术研发日：20230926
技术公布日：2024/5/16