CN213752617U - 离子源的电源装置及离子源设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种离子源的电源装置及离子源设备，所示电源装置包括：连接阳极的阳极电源，以及连接气体分配片的气体分配片电源；所述阳极电源向阳极提供直流电压；所述气体分配片电源在阳极电源工作时向所述气体分配片提供额外的调节电压，用于调节所述阳极在气体分配片上产生的感应电压。该技术方案，可以避免气体分配片的感应电压过高或过低对气体分配片产生的影响，对气体分配片起到了有效的保护作用。
Description
技术领域
本申请涉及离子源技术领域，特别是一种离子源的电源装置及离子源设备。
背景技术
离子源是一门用途广，类型多、涉及科学多、工艺技术性强、发展十分迅速的应用科学技术；霍尔离子源作为一种十分常用的离子源类型，多应用于薄膜沉积领域，作为沉积辅助部件，提高薄膜物理特性，霍尔离子源是阳极在一个强轴向磁场的协作下将工艺气体等离子化，等离子化后的气体通过阳极的加速，将气体离子分离并形成离子束。
霍尔离子源工作过程中，中空阴极正常工作，工作气体或反应气体由阳极底部进入，通过气体分配片导流到放电区内参与放电，放电区内由磁铁产生锥形磁场，放电区上部中空阴极产生热电子，当离子源的阳极施以正电位(阳极电压)时，电子在电场的作用下向阳极运动；由于磁场的作存在电子绕磁力线以螺旋轨道前进，与工作或反应气体的原子发生碰撞使其离化。
在常用的霍尔离子源中，气体分配片为悬空结构，阳极在气体分配片上产生感应电压，由于该感应电压无法控制，当气体分配片的感应电压过高时，电子会大量轰击气体分配片，导致气体分配片发热烧坏；当气体分配片电压过低时，离子会轰击气体分配片，导致气体分配片溅射损坏，影响寿命。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述气体分配片的感应电压过高或过低对气体分配片产生的影响，提供一种离子源的电源装置及离子源设备。
一种离子源的电源装置，包括：连接阳极的阳极电源，以及连接气体分配片的气体分配片电源；
所述阳极电源向阳极提供直流电压；
所述气体分配片电源在阳极电源工作时向所述气体分配片提供额外的调节电压，用于调节所述阳极在气体分配片上产生的感应电压。
在一个实施例中，在所述气体分配片上产生的感应电压过低时，所述气体分配片电源输出调节电压控制所述感应电压。
在一个实施例中，所述气体分配片电源为直流电源；其中，通过所述直流电源读取流过气体分配片的电流参数，所述电流参数用于控制所述气体分配片电源输出一额外电压以控制气体分配片的感应电压。
在一个实施例中，所述气体分配片电源的正极连接气体分配片，负极接地。
在一个实施例中，所述气体分配片电源的负极连接气体分配片，正极连接阳极的正极。
在一个实施例中，在所述气体分配片上产生的感应电压过高时，所述气体分配片电源输出调节电压降低所述感应电压。
在一个实施例中，所述气体分配片电源包括连接在接地端和气体分配片之间的可调电阻；其中，通过调节可调电阻的阻值，控制气体分配片的感应电压。
在一个实施例中所述的离子源的电源装置还包括连接在可调电阻与气体分配片之间的电流表；其中，通过所述电流表读取流过气体分配片的电流参数，所述电流参数用于为调节可调电阻提供参数参考。
在一个实施例中，所述气体分配片电源输出一设定电压值的调节电压至所述气体分配片；或者，所述气体分配片电源输出一与所述阳极电源输出的直流电压成比例的调节电压至所述气体分配片。
一种离子源设备，包括上述的离子源的电源装置。
本申请的技术方案具有如下有益效果：
在阳极电源向阳极提供直流电压时，气体分配片电源向气体分配片提供额外的调节电压，用于调节阳极在气体分配片上产生的感应电压；该技术方案，可以避免气体分配片的感应电压过高或过低对气体分配片产生的影响，对气体分配片起到了有效的保护作用。
附图说明
图1是一个实施例的离子源的电源装置示意图；
图2是一个实施例的气体分配片电源的连接方式示意图；
图3是另一个实施例的气体分配片电源的连接方式示意图；
图4是又一个实施例的气体分配片电源的连接方式示意图；
图5是一个实施例的离子源设备结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例的术语“包括”以及其他任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
参考图1所示，图1是一个实施例的离子源的电源装置示意图；图1以一霍尔离子源为例，该霍尔离子源可以包括底座30、外壳40、磁铁50、气体分配片20、阳极10等。该电源装置包括连接阳极10的阳极电源110，以及连接气体分配片20的气体分配片电源210；其中，阳极电源110向阳极10提供直流电压，气体分配片电源210在阳极电源110工作时向气体分配片20提供额外的调节电压，用于调节阳极10在气体分配片20上产生的感应电压。
本实施例的技术方案，针对于霍尔离子源中阳极10在气体分配片20上产生感应电压的情况，通过引入了，气体分配片电源210在阳极电源110工作时向气体分配片20提供额外的调节电压，在气体分配片20的感应电压过高时，降低感应电压，避免电子大量轰击气体分配片20而发热烧坏；在气体分配片20电压过低时，提高感应电压，避免离子轰击气体分配片20而溅射损坏，从而对气体分配片20起到了有效的保护作用。
如上所述，本申请的电源装置，气体分配片电源210可以在气体分配片20上产生的感应电压过低时输出调节电压控制所述感应电压；也可以在气体分配片20上产生的感应电压过高时输出调节电压降低所述感应电压。
基于上述两种情况，下面提供相应的实施例进一步描述。
在一个实施例中，气体分配片电源210可以采用直流电源；其中，感应电压过低时，通过直流电源读取流过气体分配片20的电流参数，电流参数用于控制气体分配片电源210输出一额外电压以控制气体分配片20的感应电压。
参考图2所示，图2是一个实施例的气体分配片电源210的连接方式示意图，气体分配片电源210的正极连接气体分配片20，负极接地；具体的，当气体分配片20感应电压过低时，通过直流电源提供一个额外电压，控制气体分配片20的感应电压，同时可以通过气体分配片电源210读取通过气体分配片20的电流，从而为气体分配片电源210输出的电压进行调整。
参考图3所示，图3是另一个实施例的气体分配片电源210的连接方式示意图，气体分配片电源210的负极连接气体分配片20，正极连接阳极10的正极；具体的，当气体分配片20感应电压过低时，通过直流电源提供一个额外电压，控制气体分配片20的感应电压，同时可以通过气体分配片电源210读取通过气体分配片20的电流，从而为气体分配片电源210输出的电压进行调整。
在一个实施例，在气体分配片20上产生的感应电压过高时，气体分配片电源210输出调节电压降低所述感应电压；对于气体分配片电源210，可以采用电阻来实现，参考图4所示，图4是又一个实施例的气体分配片电源210的连接方式示意图，气体分配片电源210可以包括连接在接地端和气体分配片20之间的可调电阻220；其中，通过调节可调电阻220的阻值，控制气体分配片20的感应电压，并且在可调电阻220与气体分配片20之间还连接有电流表A，通过电流表A读取流过气体分配片20的电流参数，该电流参数可以为调节可调电阻220提供参数参考。
在一个实施例中，本申请的气体分配片电源210，可以设置为输出一设定电压值的调节电压至气体分配片20；另外，气体分配片电源210也可以设置为输出一与阳极电源110输出的直流电压成比例的调节电压至气体分配片20，例如按照与阳极10电压以百分比来设置气体分配片电源210的输出电压。
下面阐述离子源设备的实施例。
参考图5所示，图5是一个实施例的离子源设备结构示意图，本申请的离子源设备可以包括底座30、外壳40、磁铁50、气体分配片20、阳极10、阳极电源110、气体分配片电源210等，另外还可以包括阴极60，电源装置还可以包括阴极60对应的阴极电源610等。本申请的离子源设备，气体分配片电源210向气体分配片20提供额外的调节电压，用于调节阳极10在气体分配片20上产生的感应电压，从而可以避免气体分配片20的感应电压过高或过低对气体分配片20产生的影响，对气体分配片20起到了有效的保护作用。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种离子源的电源装置，其特征在于，包括：连接阳极的阳极电源，以及连接气体分配片的气体分配片电源；
所述阳极电源向阳极提供直流电压；
所述气体分配片电源在阳极电源工作时向所述气体分配片提供额外的调节电压，用于调节所述阳极在气体分配片上产生的感应电压。
2.根据权利要求1所述的离子源的电源装置，其特征在于，在所述气体分配片上产生的感应电压过低时，所述气体分配片电源输出调节电压控制所述感应电压。
3.根据权利要求2所述的离子源的电源装置，其特征在于，所述气体分配片电源为直流电源；其中，通过所述直流电源读取流过气体分配片的电流参数，所述电流参数用于控制所述气体分配片电源输出一额外电压以控制气体分配片的感应电压。
4.根据权利要求3所述的离子源的电源装置，其特征在于，所述气体分配片电源的正极连接气体分配片，负极接地。
5.根据权利要求3所述的离子源的电源装置，其特征在于，所述气体分配片电源的负极连接气体分配片，正极连接阳极的正极。
6.根据权利要求1所述的离子源的电源装置，其特征在于，在所述气体分配片上产生的感应电压过高时，所述气体分配片电源输出调节电压降低所述感应电压。
7.根据权利要求5所述的离子源的电源装置，其特征在于，所述气体分配片电源包括连接在接地端和气体分配片之间的可调电阻；其中，通过调节可调电阻的阻值，控制气体分配片的感应电压。
8.根据权利要求6所述的离子源的电源装置，其特征在于，还包括连接在可调电阻与气体分配片之间的电流表；其中，通过所述电流表读取流过气体分配片的电流参数，所述电流参数用于为调节可调电阻提供参数参考。
9.根据权利要求1所述的离子源的电源装置，其特征在于，所述气体分配片电源输出一设定电压值的调节电压至所述气体分配片；或者，所述气体分配片电源输出一与所述阳极电源输出的直流电压成比例的调节电压至所述气体分配片。
10.一种离子源设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的离子源的电源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120147993.0U CN213752617U (zh) | 2021-01-19 | 2021-01-19 | 离子源的电源装置及离子源设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120147993.0U CN213752617U (zh) | 2021-01-19 | 2021-01-19 | 离子源的电源装置及离子源设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213752617U true CN213752617U (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=76838223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120147993.0U Active CN213752617U (zh) | 2021-01-19 | 2021-01-19 | 离子源的电源装置及离子源设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213752617U (zh) |
-
2021
- 2021-01-19 CN CN202120147993.0U patent/CN213752617U/zh active Active
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