[实用新型]一种霍尔离子源

说明书

本实用新型属于离子源技术领域，公开一种霍尔离子源，包括反应室，所述反应室包括第一反应室、第二反应室、第三反应室，所述第二反应室分别与所述第一反应室、第三反应室相连；所述第一反应室包括磁钢模块，所述磁钢模块包括多块同轴设置的磁钢元件；所述第二反应室包括阳极模块；所述第三反应室包括阴极元件；所述磁钢模块、所述阳极模块、所述阴极元件相对设置。本实用新型提供的一种霍尔离子源，磁钢组件设置为可叠加的结构，可以通过增减磁钢元件的个数实现调节磁场大小。

技术领域

本实用新型涉及离子源技术领域，尤其涉及一种霍尔离子源。

背景技术

霍尔离子源是广泛应用于光学镀膜、溅射镀膜、阴极弧离子镀等真空镀膜过程中的离子束辅助镀膜工艺，其主要组成部分是：阴极，钨丝发射电子；阳极，产离子；气路，提供离化的气体；电源等。

工作原理是，工作气体或反应气体由阳极底部进入放电区内参与放电，放电区内由磁铁产生锥形磁场，在放电区的上部安装有补偿或中和阴极。根据工作要求该型号离子源的工作气体为氩气，反应气体可以使用氧气、氮气和碳氢等多种气体。放电区上部阴极灯丝加热后产生热电子，当离子源的阳极施以正电位+U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。离子在霍尔电场的作用下被加速获得相应的能量，与灯丝阴极发射的部分热电子形成近等离子体，由等离子体源发射出来与基板发生作用达到清洗和辅助镀膜的目的。

但是，现有的霍尔离子源具有以下缺陷：其磁场大小往往不易调节。

基于上述情况，我们有必要设计一种能够解决上述问题的霍尔离子源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种容易调节磁场大小的霍尔离子源。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种霍尔离子源，包括反应室，所述反应室包括第一反应室、第二反应室、第三反应室，所述第二反应室分别与所述第一反应室、第三反应室相连；

所述第一反应室包括磁钢模块，所述磁钢模块包括多块同轴设置的磁钢元件；

所述第二反应室包括阳极模块；

所述第三反应室包括阴极元件；

所述磁钢模块、所述阳极模块、所述阴极元件相对设置。

进一步的，所述阳极模块包括多块同轴设置的阳极元件。

进一步的，相邻的所述磁钢元件之间设置有相互配合的第一凸起部、第一凹槽部。

进一步的，相邻的所述阳极元件之间设置有相互配合的第二凸起部、第二凹槽部。

进一步的，所述第一反应室还包括第一壳体、盖体、基座、气体分配器，所述第一壳体的两端分别与所述基座、所述盖体固定连接，所述基座上开设有第一气孔，所述盖体上设置有第二气孔，所述气体分配器设置在所述盖体上并与所述第二气孔连通，所述磁钢模块设置在所述基座上。

进一步的，所述气体分配器由导磁材料制成。

进一步的，所述盖体与所述第一壳体之间设置有绝缘密封环。

进一步的，所述第二反应室还包括第二壳体、扩张杯，所述扩张杯与所述第二壳体固定连接，所述扩张杯与所述阳极模块相对设置。

进一步的，所述第三反应室还包括第三壳体、进气过滤泵、出气过滤泵、基板，所述进气过滤泵、所述出气过滤泵、所述基板均安装在所述第三壳体上，所述基板与所述阴极元件相对设置。

进一步的，所述阴极元件包括钨丝、阴极接线柱，所述钨丝固定在所述阴极接线柱上。