[发明专利]纳米刻蚀精度多次离子切割装置

权利要求书

1.一种纳米刻蚀精度多次离子切割装置，其特征在于，该装置包括总控中心、真空系统、宽离子束源、恒温系统和样品传输台，所述真空系统、所述宽离子束源、所述恒温系统、所述样品传输台均与所述总控中心信号连接；

所述真空系统用于提供真空环境；所述真空系统包括样品刻蚀真空舱、宽离子束源真空舱、真空泵和真空规，所述真空泵与所述真空规与所述宽离子束源真空舱连接，所述宽离子束源真空舱与所述样品刻蚀真空舱通过滑轨组件连接，所述宽离子束源真空舱与所述样品刻蚀真空舱构成一密闭舱体；所述宽离子束源真空舱的顶部装设有真空舱盖板，所述真空舱盖板上开设有透明观察窗，所述透明观察窗位于离子束汇聚点的正上方；

所述宽离子束源包括一个或者多个离子枪，用于产生宽离子束对样品切片；当所述离子枪为多个时，多个所述离子枪产生的多个宽离子束汇聚于一点；

所述恒温系统用于保持样品温度恒定；

所述样品传输台用于装载校准样品以及样品传输过程的重定位；所述样品传输台包括样品位置调节机构、样品固定机构、离子束遮挡机构和定位机构；所述样品位置调节机构包括压电陶瓷块、角度调节装置、底板和平移调节装置，所述压电陶瓷块用于通过控制施加的不同强度的电场以产生纳米精度的变形量；所述角度调节装置设置于所述压电陶瓷块的底部，以调节所述压电陶瓷块的水平面的旋转角度；所述平移调节装置设置于所述角度调节装置与所述底板之间，以调节所述压电陶瓷块的水平位移；所述定位机构设置于所述压电陶瓷块的顶部，用于实时检测所述压电陶瓷块的空间位置并传输至所述总控中心；所述样品固定机构设置于所述离子束遮挡机构与所述压电陶瓷块的侧壁之间，以夹持样品；所述离子束遮挡机构用于控制待刻蚀样品区域。

2.根据权利要求1所述的纳米刻蚀精度多次离子切割装置，其特征在于，所述恒温系统包含半导体制冷片、热量传递机构、散热风扇、隔热基座和温度传感器；

所述半导体制冷片的散热端与所述样品刻蚀真空舱的侧壁抵触设置，所述半导体制冷片的制冷端与所述热量传递机构接触；

所述热量传递机构用于传递所述半导体制冷片的冷量；所述热量传递机构包括导热夹板、隔热夹板、导热带、第一导热转接板、第二导热转接板、导热转接板连接轴和弹簧，所述导热带包括直板段和C型段，所述C型段设置于所述直板段的顶部，用于与所述第一导热转接板固定连接，所述直板段设置于所述导热夹板与所述隔热夹板之间；所述导热夹板的外侧与所述半导体制冷片的制冷端抵触设置；所述隔热夹板的侧壁设置有与所述样品刻蚀真空舱固定连接的连接凸起；所述弹簧贯穿所述导热转接板连接轴设置，所述导热转接板连接轴设置于所述第二导热转接板与所述第一导热转接板之间；所述第二导热转接板与所述样品传输台固定连接；

所述散热风扇设置于所述样品刻蚀真空舱的外侧并与所述半导体制冷片相对设置；所述隔热基座固设于所述样品刻蚀真空舱的内壁，所述样品传输台设置于所述隔热基座的顶部；所述温度传感器用于检测样品传输台的温度信息。

3.根据权利要求2所述的纳米刻蚀精度多次离子切割装置，其特征在于，所述样品固定机构包括平行设置的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板远离所述压电陶瓷块的侧壁设置，所述第二夹板设置于远离所述宽离子束源装置的一侧；

所述第一夹板的高度低于所述第二夹板的高度；

所述第一夹板的顶部设置为与所述离子束遮挡机构匹配的楔形结构；

所述第二夹板远离所述第一夹板的一侧通过样品高度粗调节结构与所述压电陶瓷块连接；所述样品高度粗调节结构用于调节样品高度。

4.根据权利要求3所述的纳米刻蚀精度多次离子切割装置，其特征在于,所述离子束遮挡机构包括离子束遮挡板和遮挡板支架，所述遮挡板支架的一端与所述底板可拆卸连接，另一端与所述离子束遮挡板连接；所述离子束遮挡板远离所述遮挡板支架的一侧与所述楔形结构平行设置；

所述离子束遮挡板的顶部设置有成像校准标签，用于图像采集时的校准；所述成像校准标签包括第一标签、第二标签，所述离子束遮挡板上开设有容纳所述第一标签的第一凹槽以及容纳所述第二标签的第二凹槽，所述第一标签、所述第二标签的顶面与所述离子束挡板的顶面平齐设置。