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。

本申请提供一种电离腔室，该电离腔室10可以应用于射频离子源中，改善射频离子源的等离子体在电离腔室10内的空间密度分布；参考图1所示，图1是一个实施例的电离腔室的结构示意图，图中所示为截面图，该电离腔室10包括底部11和侧壁12，底部11连接供气管道20，前端设置为射频离子源的栅网30，供气管道20通入的气体在射频电作用下在电离腔室10内进行电离产生等离子体；在侧壁12上还设置有导电材料制成的屏蔽罩13(图示为侧壁12外侧)，屏蔽罩13连接电源131的正极端，屏蔽罩13在电离腔室10中产生由侧壁12向中心方向的电场，等离子体在电场作用下偏移，控制等离子体从所述栅网30的出射位置。进一步的，电源131还连接控制器132，用于根据监控参数调整控制所述电源131的输出电压，调整所述屏蔽罩13电场分布。

上述技术方案中，由于等离子体带正电，等离子体在穿过栅网30前就会靠近中心集结，从而使得电离腔室10内的等离子体分布更加均匀，避免大量的等离子体从栅网30周边冲击栅网30，减少对栅网30的刻蚀。

进一步的，通过控制器132控制接收镀膜机的工控机下发的控制参数来控制屏蔽罩13产生相应的电场作用于电离腔室10内的等离子体，控制等离子体的出射方向，从而达到以控制射频离子源的覆盖范围的目的。

参考图2-3，图2是常规的电离腔室内部的等离子体分布示意图，图3是本申请的电离腔室内部的等离子体分布示意图；通过图2可以看出，大量等离子体集中在电离腔室10周边位置，密集穿过栅网30边缘；而图3中，在屏蔽罩13作用下，部分等离子体向中心方向偏移，从而使得整个电离腔室10内的等离子体分别更加均匀，从而使得等离子体能够以相对均匀状态穿过栅网30，降低对栅网30边缘的刻蚀，延迟栅网30使用寿命。

在一个实施例中，如图4所示，图4是一个实施例的屏蔽罩结构示意图；屏蔽罩13可以由多个罩圈组成，如图中以两个罩圈为例，每个子罩圈分别连接一个电源131，构成一个独立单元；对于电源131可以由不同电源131来对各个罩圈进行供电，也可以由一个电源131的不同输出通道来进行供电；如图示，罩圈A和罩圈B分别连接电源a和电源b，控制器132连接电源a和电源b，分别控制其向罩圈A和罩圈B的输出电压，从而可以根据相应的控制方案，精准地控制电离腔室10内的等离子体分布状态，控制射频离子源的覆盖范围。

参考图5，图5是另一个实施例的电离腔室的结构示意图，如图中所述的屏蔽罩13可以设置在电离腔室10的内部；参考图6，图6是又一个实施例的电离腔室的结构示意图，如图中所述的屏蔽罩13可以嵌入在电离腔室10的侧壁12内部。

如上所述，本申请电离腔室10的结构，可以设计成由石英材料制成的底部11和侧壁12构成的一体化腔体结构；屏蔽罩13可以套设在侧壁12外部(如图1)，也可以包裹在侧壁12内(如图4)，或者内嵌在侧面内部(如图5)，其设计结构可以根据实际需求进行选择。

为了降低射频离子源的设备成本，在一个实施例中，参考图7所示，图7是再一个实施例的电离腔室结构示意图，电离腔室10可以直接由屏蔽罩13构成侧壁12，据此，电离腔室10由底部11和屏蔽罩13构成，底部11和屏蔽罩13固定连接，屏蔽罩13与栅网30之间绝缘连接；优选的，电离腔室10的底部11可以包括石英材料制成的圆板，屏蔽罩13包括一圆柱形的钣金件，圆板与钣金件粘合固定；对于电离腔室10形状，参考图8，图8是一个示例的电离腔室实物示意图，底部11和金属屏蔽罩13设计成一体化整体。优选的，圆板与钣金件可以采用钎焊或者螺丝紧固连接在一起，屏蔽罩13与栅网30之间通过绝缘陶瓷14进行绝缘隔离，电源131通过设置在屏蔽罩13上的接线柱15进行连接。

上述实施例的方案中，电离腔室由石英底部和金属屏蔽罩一体化设计构成，减少石英腔室复杂的加工工序，降低离子源的设备成本。另外，电离腔室采用一个钣金件和一张圆形石英板组成，两者之间的配合可以采用钎焊或者螺丝紧固连接在一起，这样既解决了多面体石英加工难的问题，又解决了离子束屏蔽的问题；而且用陶瓷绝缘件把屏蔽罩和栅网隔开，可以对屏蔽罩的单独控制，不影响射频离子源的参数设置，更加灵活。

下面提供射频离子源的实施例。

本申请提供的射频离子源，参考图9，图9是射频离子源结构示意图，该射频离子源包括上述任意实施例的电离腔室10，外壳50，连接电离腔室10的底部11的供气管道20，设于电离腔室10前端的栅网30，以及设于电离腔室10外部的射频线圈40；其中射频线圈40通过匹配网络41连接射频电源42。

基于电离腔室的结构设计，本实施例的射频离子源，可以改善等离子体在电离腔室内的分布情况，减少等离子体分布不均匀而造成栅网位置刻蚀严重的情况，延长栅网的使用寿命。通过调节屏蔽罩输入不同的参数电位，从而得到用户需要的等离子体覆盖直径的大小，从而实现了覆盖范围可控，提高离子源的使用效率，沉积均匀性更佳。电离腔室由石英底部和金属屏蔽罩一体化设计构成，减少石英腔室复杂的加工工序，降低了设备成本。

下面阐述射频离子源的控制方法的实施例。

本申请的射频离子源的控制方法，可以用于控制上述实施例的射频离子源，参考图10所示，图10是射频离子源的控制方法流程图，该方法主要包括如下步骤：

S1，控制器接收镀膜机的工控机下发的控制参数；例如，控制参数为工控机通过真空镀膜机的膜厚监测系统检测的膜厚数据，其中，膜厚监测系统可以是晶控系统或者光控系统。

S2，根据控制参数计算出目标电压；具体的，根据控制参数需求可以计算施加的目标电压，以产生所需的电场。

S3，控制所述电源输出所述目标电压。

S4，通过所述目标电压使得屏蔽罩产生相应的电场作用于电离腔室内的等离子体，控制等离子体的出射方向，以控制所述射频离子源的覆盖范围。

对于覆盖范围调整情况，参考图11所示，图11是覆盖范围直径与电压关系示意图；如图示，低电压下覆盖直径越大，高电压下覆盖直径越小；而实际的覆盖范围，可以根据需求来设定，并计算对应的目标电压，从而实现精准控制。

上述实施例的技术方案，一方面可以改善等离子体在电离腔室内的分布情况，减少等离子体分布不均匀对栅网的刻蚀，延长栅网的使用寿命，同时，实现了射频离子源的覆盖范围可控，根据镀膜过程来实时调整，极大地提高了离子源的镀膜效率。

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发明专利范围的限制。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。