专利名称：网格式射频等离子体发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种等离子发生装置，特别是一种射频等离子发生装置。
射频等离子体发生装置主要用于镀膜玻璃的前处理中清洁玻璃表面，还用于半导体器件的刻蚀、去胶等工艺中。
经过洗涤的玻璃表面，在真空镀膜前，必须在真空状态下再次进行在线表面清洗。即在真空室中布置与匹配网络和射频电源连接的两个电极一个电极为接地的平板或真空壁，另一个电极为悬浮电极，玻璃基片置于其间。抽成真空后，充入几帕到几百帕压强的工作气体，接通射频电源后，两极间即产生辉光放电，从而使玻璃表面得到清洗。该装置由于存在边缘效应和高频集肤效应，使辉光放电边沿强中间弱，这影响清洗玻璃表面的均匀性。同时这样的辉光放电会弥漫到真空腔壁及其它电极上，很容易损坏电极和电源，还会使真空腔壁上的污染物二次污染玻璃基片的表面。再一个玻璃基片处于射频电源的两电极之间，改变了它们之间的匹配阻抗，使其辉光放电不稳定，给匹配网络的调节带来困难，不利于真空设备的连续生产。
本实用新型的任务在于提供一种在固定区域中放电均匀、工作稳定、匹配调节容易的网格式等离子体发生装置。
本实用新型的任务是通过下述措施实现的设置一个接地的托盘状屏蔽罩，在该屏蔽罩内布置与它绝缘的栅极，该栅极由栅网置于底盘上方构成；在栅极上方布置位于屏蔽罩内的，并与屏蔽罩固定连接的网式加速极；在屏蔽罩底面外侧，设置一个与同轴电缆连接的同轴接头，同轴接头的外导体与屏蔽罩固定连接，内导体与底盘固定连接。
本实用新型具有下述优点1.辉光放电能在发生器的上方产生一个相当均匀的等离子体，对清洗玻璃基片十分有利；2.辉光放电仅局限于屏蔽罩的上方，不会漫延到真空室的其他地方，也不会产生污染玻璃基片表面的二次污染物；3.发生装置的屏蔽罩、栅极与加速极既含有电容性特性、又含有电感性特性，对射频电源来说，其负载阻抗呈R-L-C特性，因此，阻抗匹配比较容易，输出功率大；4.发生装置本身已构成一个完整的放电回路，玻璃基片仅一个表面对着等离子体，因此，不管玻璃基片有否存在，或者是否运动，都不会对射频电源的阻抗匹配产生大的影响，这样的装置特别适应于连续生产的场合。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的局部剖视示意图；图2是图1的俯视图。
参照图1、图2，在托盘状的屏蔽罩3内壁设置一个围框4，在屏蔽罩3的底面和围框4上的上下对应位置，分别开有4个作为固定用的螺栓孔。在屏蔽罩3内布置一个由栅网7四周焊接在底盘8上构成的栅极，底盘8与屏蔽罩3的间距控制在1.5mm以内，并互相绝缘。这样的间距能在很宽的高压强范围内抑制底盘8与屏蔽罩3之间产生无效的放电。在屏蔽罩3内位于栅网7上方，布置一个与屏蔽罩3同电位的网式加速极6，其孔径为5～30mm，与栅网7的间距控制在5mm以上，并相互绝缘。在加速极6上方位于屏蔽罩3内布置第二个栅网。在第二个栅网上方位于屏蔽罩3内布置第二个网式加速极。加速极6和栅极通过螺栓5固定连接在围框4和屏蔽罩3上。在屏蔽罩3的底面中心外侧，布置一个大功率的同轴接头，使其外导体9与屏蔽罩3固定连接成同电位，内导体12通过螺钉10与底盘8固定连接。同轴接头由外导体9、绝缘层11、内导体12构成，绝缘层11处于外导体9与内导体12之间。等离子体发生装置通过同轴接头的外导体9、内导体12，和一条大功率的同轴电缆13从绝缘密封的真空室中引出，与匹配网络14的输出端连接，匹配网络14的输入端与射频电源15的输出端连接。
当等离子体发生装置所在的真空室被抽成真空后，动态地充入零点几帕到几十帕的氩气或其它工作气体，接通射频电源15，并调节匹配网络14，在栅极与加速极6之间便产生辉光放电，由于栅网7与加速极6都是网络结构，电子被加速极6加速后，从加速极6的网孔中穿出冲向其上部空间，这些冲出加速极6的高速电子与气体分子碰撞，使加速极6上方的工作气体分子产生电离，形成一厚层均匀的等离子体2。布置在等离子体发生装置上方的玻璃基片1的下表面，受到等离子体2中粒子的频繁碰撞后，吸附在其表面的气体分子和污染物便产生脱附或分解，最后被真空泵抽走，从而实现了玻璃基片1的表面清洗。
本实用新型所用的射频电源15的频率为国际规定的13.56MHz或其倍频。不同频率时，栅网7与网式加速极6的孔径与它们的间距是不同的。等离子体发生装置的形状，根据玻璃基片1的形状与工艺需要做成方形、长方形或圆形。玻璃基片1可以静止地布置在等离子体发生装置的上方，也可以让玻璃基片1扫描式地通过它的上方。
实施例按照图1的发生装置，不锈钢屏蔽罩3的长、宽、高为500×500×30mm，栅网7的孔径为φ25mm，厚为1.5mm的不锈钢圆环焊接而成，网式加速极6的孔径为25×25mm的不锈钢成品丝网，栅网7与加速极6的间距为6mm，采用13.56MHz的射频电源15，氩气压强为5帕，匹配网络调节后，入射功率为1.8KW，反射功率为0.1KW。如将氩气压强充到30帕时，调节匹配网络后，入射功率为1.85KW，反射功率为0.1KW。上述两种工作状况下，当等离子体发生装置上方的玻璃基片1(500×500mm)与加速极6的间距从15mm变到30mm时，放电工况几乎不变。清洗效果为放电一分钟后，整个玻璃基片1被清洗的一面，用水渍法测试，全部产生浸润。
权利要求1.一种网格式射频等离子体发生器，包括同轴电缆[13]、匹配网络[14]、射频电源[15]，其特征在于设置一个托盘状屏蔽罩[3]，在其内布置与它绝缘的由栅网[7]和底盘[8]构成的栅极；在栅极上方布置位于屏蔽罩[3]内的，与它固定连接的网式加速极[6]；在屏蔽罩[3]底面外侧，设置一个与同轴电缆[13]连接的同轴接头，其外导体[9]与屏蔽罩[3]固定连接，内导体[12]与底盘固定连接。
2.根据权利要求1所述的网格式射频等离子体发生器，其特征在于加速极[6]上方位于屏蔽罩[3]内布置第二个栅网。
3.根据权利要求2所述的网格式射频等离子体发生器，其特征在于第二个栅网上方位于屏蔽罩[3]内布置第二个网式加速极。
专利摘要一种网格式射频等离子体发生器，有电缆、匹配网络、射频电源，是设置一个托盘状屏蔽罩，在其内布置一个与它绝缘的栅极，在栅极上方位于屏蔽罩内布置一个与它同电位的加速极，在屏蔽罩底面外侧布置一个与电缆连接的同轴接头，其外导体与屏蔽罩连接，内导体与栅极连接。本发生器产生的等离子体仅局限于其上方，不会产生二次污染物，对清洗玻璃基片十分有利，阻抗匹配较容易，输出功率大，适应于连续生产的场合。
文档编号H05H1/24GK2233660SQ95210418
公开日1996年8月21日 申请日期1995年5月5日 优先权日1995年5月5日
发明者王德苗, 任高潮 申请人:浙江大学