[实用新型]用于处理工件的等离子体反应装置

权利要求书

1.一种用于处理工件的等离子体反应装置，其特征在于，包括电子束产生腔、过滤装置和工艺腔，其中，

所述电子束产生腔位于所述工艺腔的外部，且通过所述过滤装置与所述工艺腔相连通，并且所述电子束产生腔包括电感耦合等离子体源，所述电感耦合等离子体源用于产生第一等离子体；

所述过滤装置用于使所述第一等离子体在经过所述过滤装置进入所述工艺腔时，形成电子束；所述电子束用于激励所述工艺腔内的工艺气体产生第二等离子体，所述第二等离子体用于处理工件。

2.根据权利要求1所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述电感耦合等离子体源包括感应线圈、第一匹配器和第一射频电源，所述电子束产生腔还包括介质筒和第一进气装置，其中，

所述介质筒设置在所述工艺腔的外侧，且具有与所述工艺腔相连通的开口；

所述第一进气装置用于向所述介质筒内输送不与所述工艺气体反应的第一气体；

所述感应线圈环绕在所述介质筒的筒壁周围，且所述感应线圈的轴线水平设置；

所述第一射频电源通过所述第一匹配器与所述感应线圈电连接，用于激励所述第一气体产生所述第一等离子体。

3.根据权利要求2所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述第一气体包括惰性气体或者氮气。

4.根据权利要求1所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述过滤装置包括电极板和第一直流电源，其中，

所述电极板设置在所述电子束产生腔与所述工艺腔的连通处，并且在所述电极板上设置有多个通孔，所述多个通孔相对于所述连通处的径向截面均匀分布，且每个通孔的直径小于所述第一等离子体的鞘层厚度的2倍；所述第一直流电源与所述电极板电连接，用于向所述电极板加载直流正偏压。

5.根据权利要求4所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述直流正偏压的取值范围在500～3000V。

6.根据权利要求4所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述电极板所采用的材料包括钼或者钨。

7.根据权利要求1所述的等离子体反应装置，其特征在于，还包括电子收集装置，所述电子收集装置设置在所述工艺腔的腔室壁上，且位于所述电子束产生腔的对侧，用于收集所述电子束中运动至所述电子收集装置处的电子。

8.根据权利要求7所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述电子收集装置包括金属件、电阻元件和介质隔离件，其中，

所述金属件设置在所述工艺腔的腔室壁中，且贯穿该腔室壁的厚度，并通过位于所述工艺腔之外的所述电阻元件电接地；

所述介质隔离件设置在所述金属件与所述工艺腔的所述腔室壁之间，用以对二者电绝缘。

9.根据权利要求8所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述金属件所采用的材料包括钼或者钨。

10.根据权利要求8所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述介质隔离件所采用的材料包括陶瓷或石英。

11.根据权利要求8所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述电阻元件的电阻值的取值范围在100～1000Ω。

12.根据权利要求1所述的等离子体反应装置，其特征在于，还包括约束装置，所述约束装置用于约束所述电子束的运动方向，使之沿水平方向运动。

13.根据权利要求12所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述约束装置包括第一电磁线圈、第二电磁线圈和第二直流电源，其中，

所述第一电磁线圈位于所述工艺腔的外部，且环绕在所述电子束产生腔与所述工艺腔的连通处的外围，所述第二电磁线圈位于所述工艺腔的外部，且环绕在所述电子束产生腔与所述工艺腔的连通处的外围，所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈均用于产生能够约束所述电子束的运动方向的磁场，使之沿水平方向运动；

所述第二直流电源分别与所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈电连接，用以分别向所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈通入直流电。

14.根据权利要求13所述的等离子体反应装置，其特征在于，所述磁场的强度的取值范围在0～1000G。