图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation大束流阳极层离子源的阴极刻蚀现象及消除措施

编号：439 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-23 16:05:17 浏览：107次收藏取消收藏

2024-05-12 15:15

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[M] 论坛12：高技术装备表面工程A [M-2] 论坛12A下午

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摘要

摘要
阳极层离子源可输出高密度离子束流，广泛用于等离子体清洗和辅助沉积，但大束流下内部易发生放电击穿，且大量离子轰击内外阴极导致明显刻蚀，易造成样品污染。本文提出阳极环绕磁屏蔽罩和内外阴极溅射屏蔽板的设计方案，并仿真研究了其对离子源电磁场和等离子体放电输运的影响。发现阳极环绕磁屏蔽罩可切断离子源内部阴阳极间的磁场回路，消除打火条件。内外阴极溅射屏蔽板选择溅射产额低且绝缘性能好的氧化铝，既可阻挡离子溅射，又能屏蔽阴极外表面电场，使等离子体放电向阳极压缩，在抑制阴极刻蚀行为的同时提升离子输出效率。当距离阴极外表面9 mm时，溅射屏蔽板的作用效果最优，不仅能获得稳定放电和高效输出，还可大幅削弱阴极刻蚀行为并减少污染。实验结果显示，改进离子源无内部打火，输出高效且清洁，相同电流下离子输出效率是原离子源的1.36倍，玻璃基片在经过1 h清洗后，表面成分几乎不变，来自阴极溅射的Fe元素含量仅为0.03%，比原离子源低2个数量级。