一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110429016A(43)申请公布日2019.11.08(21)申请号201910812338.X(22)申请日2019.08.30(71)申请人江苏鲁汶仪器有限公司地址221300江苏省徐州市邳州市经济开发区辽河西路8号(72)发明人郭颂刘海洋程实然李娜侯永刚王铖熠胡冬冬许开东(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人马严龙(51)Int.Cl.H01J37/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机(57)摘要本发明属于离子束刻蚀机技术领域，尤其是一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机，包括腔盖、伺服电机、下电极旋转轴、下电极，腔盖的中心位置设置有旋转轴定子，下电极旋转轴贯穿旋转轴定子，位于腔盖外侧的下电极旋转轴上设置有蜗轮，伺服电机的动力输出端上设有蜗杆，通过蜗轮和蜗杆的传动，带动下电极转动。本发明重量很轻，无需设置单独的支架支撑，且不需要配重辅助，减少了伺服电机的重量和所占空间，省掉了配重的重量及所占空间，省掉了支架的重量及其所占空间，且功率较小的伺服电机相对成本较低，且省掉了配重及支架的成本。CN110429016ACN110429016A权利要求书1/1页1.一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机，包括腔盖（003）、伺服电机（004）、下电极旋转轴（006）、下电极（007），下电极旋转轴（006）贯穿腔盖（003），下电极（007）固定于下电极旋转轴（006）上，伺服电机（004）安装于腔盖（003）上，下电极（007）位于腔盖（003）朝向腔室的一侧，伺服电机（004）位于腔盖（003）外侧，其特征在于：所述腔盖（003）的中心位置设置有旋转轴定子（014），下电极旋转轴（006）贯穿旋转轴定子（014），位于腔盖（003）外侧的下电极旋转轴（006）上设置有蜗轮（011），伺服电机（004）的动力输出端上设有蜗杆（012），蜗杆（012）与蜗轮（011）相互啮合。2.根据权利要求1所述的一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机，其特征在于：所述腔盖（003）外侧设置有蜗轮蜗杆盒（009）以及蜗轮蜗杆保护盒盖（010），所述下电极旋转轴（006）贯穿蜗轮蜗杆盒（009），所述伺服电机（004）的动力输出端位于蜗轮蜗杆盒（009）内，所述蜗轮（011）和蜗杆（012）位于蜗轮蜗杆盒（009）内。3.根据权利要求2所述的一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机，其特征在于：所述伺服电机（004）的动力输出端与蜗杆（012）之间设置有联轴器（013）。4.根据权利要求2或3所述的一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机，其特征在于：所述蜗轮蜗杆保护盒盖（010）的外侧设有编码器定子（015），所述腔盖（003）外侧的下电极旋转轴（006）上设有编码器转子（016），编码器转子（016）位于编码器定子（015）内。2CN110429016A说明书1/3页一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机技术领域[0001]本发明属于离子束刻蚀机技术领域，尤其是一种带有旋转电极驱动的离子束刻蚀机。背景技术[0002]离子束刻蚀也称为离子铣，是指当定向高能离子向固体靶撞击时,能量从入射离子转移到固体表面原子上，如果固体表面原子间结合能低于入射离子能量时，固体表面原子就会被移开或从表面上被除掉，即材料原子发生溅射，从而达到刻蚀目的。离子束刻蚀机的特点：1.方向性好，各向异性，陡直性高；2.分辨率高；3.不受刻蚀材料限制（金属和化合物、无机物和有机物、绝缘体和半导体等均可）；4.刻蚀过程中可以改变离子束入射角来控制图形轮廓。[0003]在刻蚀过程中，离子束刻蚀机的离子源位置一般为固定位置，通过旋转电极角度来满足对在电极上刻蚀材料的不同刻蚀角度的需求。但现有旋转电极一般较重，所需驱动的伺服电机转矩需要很大，且需要在电极关于转轴对称的另一侧增加配重来平衡重量以此减小电机转矩，但此法仍需要较大转矩的伺服电机，体积较为庞大，占地尺寸大，且增加配重带来整体重量过重，操作维护困难，浪费人力物力。[0004]举一个现有的离子束刻蚀机结构，目前市面有各种外形的离子束刻蚀机，但主要结构类似。图1为原有离子束刻蚀机的一个角度的轴测图，为腔盖分离状态,在工作中，腔内为真空状态，外侧为大气。图示离子束刻蚀机主要部件为腔室001，离子源002，腔盖003，伺服电机004，旋转轴配重组005，下电极旋转轴006，下电极007，伺服电机支架008，本稿中将腔盖003及组装在腔盖003上的伺服电机004、旋转轴配重005、下电极007、伺服电机支架008的组合称为腔盖组装总成。下电极007的重量一般在60~150公斤，体积大小约0.6×