等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置的制作方法

文档序号:12473768阅读:来源:国知局

技术特征:

1.等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,该ICP发生装置包括喷嘴、等离子体炬管、套设于等离子体炬管外的感应线圈、高压特斯拉点火线圈、射频电源和匹配器,射频电源和匹配器为感应线圈供电,高压特斯拉点火线圈由外部电源进行供电;其特征在于,所述喷嘴与ICP发生装置中等离子体矩管的前端为可拆卸的固定连接,通过更换不同内径的喷嘴来实现对去除函数的尺寸进行调节。

2.如权利要求1所述的等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,其特征在于,所述ICP发生装置上的喷嘴采用水冷结构。

3.如权利要求1或2所述的等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,其特征在于,所述喷嘴包括喷嘴内芯、水冷外壳顶盖、水冷外壳和导流槽,喷嘴内芯、水冷外壳顶盖和水冷外壳装配后形成一个封闭的空腔,导流槽固定连接在喷嘴内芯上对应空腔部分的外表面,水冷外壳对应空腔的上下两端对应加工有水冷液入口和水冷液出口,喷嘴通过水冷外壳顶盖与等离子体炬管下端的安装板固定连接。

4.如权利要求3所述的等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,其特征在于,还包括一个屏蔽罩,所述屏蔽罩将等离子体炬管和感应线圈套装在其内部。

5.如权利要求3所述的等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,其特征在于,所述等离子体炬管的外径为20mm,所述喷嘴内芯的外径与等离子体炬管的外径一致,喷嘴内芯内部由圆柱段、收缩段和扩张段组成,喷嘴内芯的总长度为35mm,圆柱段长度为10mm,收缩段长度为8mm,扩张段长度17mm,圆柱段用于与等离子体矩管下端的安装板实现配合和安装,收缩段和扩张段之间的直径为加工所需的最小直径,扩张段扩张后的直径为15mm。

6.如权利要求1所述的等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,其特征在于,所述等离子体化学刻蚀设备包括ICP发生装置、运动机构、气体供给装置和尾气处理装置;所述ICP发生装置整体架设于运动机构上方,气体供给装置经由气体质量流量控制器与等离子体炬管相连,气体供给装置为等离子体炬管提供反应所需的气体,ICP发生装置通过射频电源和匹配器调节设定的点火功率并加载在感应线圈上,同时接通高压特斯拉点火线圈使其放电产生高压电火花,高压电火花在石英炬管内部感生出电子并击穿中间管和外管中的高纯氩气,在射频线圈产生的电磁场激励下进一步击穿高纯氩气,最终点燃等离子体形成稳定的等离子体炬焰;运动机构带动ICP发生装置在工件表面一定距离处按照确定的运动轨迹移动,气流将活性基团喷射到工件表面,发生化学反应生成挥发性气态物质,实现特定位置定量去除材料的目的;尾气处理装置对加工室内反应后的尾气进行处理。

7.如权利要求6所述的等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,其特征在于,所述运动机构采用五轴联动数控中心,该数控中心包括x轴、y轴、z轴、u轴和v轴,其中x轴和y轴采用直线电机驱动,直线电机驱动比伺服电机加速度更大运行速度更快,可及时到达指定加工位置,适合加工大口径工件。

8.如权利要求3所述的等离子体化学刻蚀设备中的可更换喷嘴ICP发生装置,其特征在于,所述喷嘴内芯的材料为铜、银、铂金或陶瓷,喷嘴内芯与屏蔽罩联通且接地。

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