本发明专利技术公开了一种栅组件及离子源装置，该栅组件至少包括两个栅极单元，每一栅极单元包括栅格部以及支撑部，相邻栅极单元的支撑部之间设置有绝缘体，以隔离两相邻栅格部；绝缘体包括第一接触面和第二接触面，分别用于与相邻栅极单元的支撑部接触连接，相邻栅极单元至少一者其支撑部具有位于栅格部外围的遮挡环，遮挡环位于绝缘体的环形腔内部，并且遮挡环与环形腔内壁具有径向间距；本发明专利技术在栅格部与环形腔内壁之间设置有遮挡环，这样遮挡环可以将该栅格部与环形腔内壁进行隔离，栅格部工作时即使会产生材料溅射也不会溅射到遮挡环外侧的环形腔内壁上，这样相邻栅格部不会通过绝缘体导通，保障了栅组件正常工作，提高了栅组件工作的可靠性。
1、离子源是离子束刻蚀的关键部件，离子源的优劣直接影响刻蚀性能。射频感性耦合离子源由于具有高密度、无污染、易维护和长寿命等优点被广泛用于离子束刻蚀、材料表面改性和薄膜加工等领域。离子束加工是当代微纳米精密加工的重要工艺之一。它是通过有机气体及它们的混合物辉光放电产生的等离子体，经抽取、成束、加速、中和形成高能高速的中性离子束，在常温或高温超真空环境中对金属、合金、氧化物、化合物、混合材料、半导体、绝缘体、超导体等材料的工件进行抛光、清洗、刻蚀、溅射、沉积、镀膜、注入等微纳米级的超精细加工。
2、当需要刻蚀时，在螺旋线圈作用下，对放电腔内的气体进行电离，放电腔内的电子被电场加速,产生密集的等离子体。为获得所需的离子束，需将离子束流从放电室拔出，而离子栅网系统是将离子束流从放电室拔出的主要装置。栅网是离子源中用于束流引出及修形的装置，利用石墨或钼制成网状电极，位于离子源出口的前端，通过改变栅网的几何特征、相对位置以及控制栅网上的电势分布，可以将离子束流由离子源放电室中引出，并使其具有一定的空间浓度及空间分布形状。
3、请参考图1，现有设计中，加速栅2’与屏栅1’、减速栅之间的连接多采用绝缘珠、绝缘环3’(如陶瓷珠、陶瓷环)等方式，可有效对栅极之间进行绝缘，避免栅极之间互相导电、短路等风险。
>5、如何提高栅组件的使用可靠性，是本领域内技术人员始终关注的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的为提供一种使用可靠的栅组件及离子源装置。
2、本专利技术提供一种栅组件，至少包括两个栅极单元，每一所述栅极单元包括栅格部以及支撑部，相邻所述栅极单元的支撑部之间设置有绝缘体，以隔离两相邻所述栅格部；所述绝缘体包括第一接触面和第二接触面，分别用于与相邻所述栅极单元的支撑部接触连接，相邻所述栅极单元至少一者其支撑部具有位于栅格部外围的遮挡环，所述遮挡环位于所述绝缘体的环形腔内部，并且所述遮挡环与所述环形腔内壁具有径向间距。
3、本专利技术在栅格部与环形腔内壁之间设置有遮挡环，这样遮挡环可以将该栅格部与环形腔内壁进行隔离，栅格部工作时即使会产生材料溅射也不会溅射到遮挡环外侧的环形腔内壁上，这样相邻栅格部不会通过绝缘体导通，保障了栅组件正常工作，提高了栅组件工作的可靠性。
4、可选的，每一个所述支撑部均为导电体，每一所述支撑部都连接有导电件，用于与外部电源连接。
5、可选的，还包括安装体，所述安装体具有与离子源装置的筒体支撑配合的结构；各所述栅极单元和绝缘体通过固定件安装固定于所述安装体，所述固定件与各所述支撑部绝缘，所述导电件包括导电螺柱，所述支撑部设置有与所述导电螺柱连接的螺纹孔，所述导电螺柱的另一端连接安装于所述安装体远离所述栅极单元一侧的导电片，所述导电片与所述导电螺柱一一对应，并且一个所述导电螺柱仅与一个所述支撑部导通，与其他支撑部绝缘。
6、可选的，还包括嵌套于所述导电螺柱的绝缘套，用于与所述安装体或者其他所述支撑部绝缘隔离。
7、可选的，还包括密封盖，所述密封盖与所述安装体局部位置形成密封腔，所述导电片安装于所述密封腔。
8、可选的，所述栅极单元的数量为两个，包括加速栅单元和屏栅单元，所述加速栅单元和所述屏栅单元分居于所述绝缘体的上下两侧，所述加速栅单元包括加速栅和环状的加速栅支撑，所述屏栅单元包括屏栅和环状的屏栅支撑，所述加速栅支撑和所述屏栅支撑分别固定连接所述第一接触面和所述第二接触面。
9、可选的，沿径向自内向外，所述加速栅支撑包括环形安装部和环形支撑部，所述环形安装部的厚度大于所述环形支撑部，所述环形安装部相对所述环形支撑部朝向所述绝缘体凸出，所述绝缘体具有避让所述环形安装部的环形凹陷部，所述加速栅通过连接件固定连接于所述环形安装部；所述加速栅支撑通过所述环形支撑部支撑于所述第一接触面。
10、可选的，所述环形支撑部与所述第一接触面面面抵靠。
11、可选的，所述凹陷部的底壁与所述环形安装部之间具有间隙。
12、可选的，所述连接件包括螺钉，所述凹陷部的底壁还具有开口朝向所述环形安装部的凹槽，所述螺钉包括连接的头端和螺纹柱，所述头端至少部分位于所述凹槽内部。
13、可选的，所述绝缘体背离所述加速栅支撑的端面设置有环形凸起，所述第二接触面包括所述环形凸起的端面，所述屏栅支撑通过固定件固定于所述环形凸起。
14、可选的，所述屏栅支撑还包括插入绝缘体的环形腔的环形凸台，所述屏栅支撑于所述环形凸台朝向所述加速栅的表面。
15、可选的，所述栅极单元的数量为三个，依次为第一栅极单元、第二栅极单元和第三栅极单元，所述第一栅极单元和所述第三栅极单元的支撑部分别具有第一遮挡环和第二遮挡环，所述第一遮挡环位于所述第一栅极单元的栅格部外侧，所述第二遮挡环位于所述第三栅极单元的栅格部外围。
16、可选的，所述第一栅极单元为加速栅单元，第二栅极单元位屏栅单元，所述第三栅极单元为减速栅单元。
17、可选的，所述栅格部通过可拆卸件可拆卸连接相应所述支撑部。
18、可选的，所述连接件包括螺钉，所述栅格部通过所述螺钉与所述支撑部可拆卸连接。此外，本专利技术还提供了一种离子源装置，包括放电腔组件、筒体和栅组件，所述栅组件位于所述放电腔组件的腔体出口，并且支撑于所述筒体，所述栅组件为上述任一项所述的栅组件。
19、可选的，还包括与所述栅极单元一一对应的导电柱组件，所述导电柱组件包括设置于所述筒体的周壁内部的导电柱，所述导电柱至少与所述筒体内设置的线圈相对应的轴段上设置有隔离套，所述导电柱的下端连接外部直流电源，所述导电柱的上端通过位于所述筒体上端的导电片连通所述栅极单元的支撑部。
20、可选的，所述导电柱通过螺钉与所述导电片电连接。
21、可选的，包括支撑于所述筒体且与所述筒体内壁周向密封的支撑件，所述放电腔组件包括开口朝上的放电腔，所述放电腔具有折弯边，所述折弯边通过压环压紧于所述筒体内部的支撑件，所述折弯边与所述压环、所述折弯边与所述支撑件之间均设置有密封圈。
22、本专利技术所提供的离子源装置包括上述栅组件，故该离子源装置包括栅组件的上述技术效果。
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【技术保护点】
1.一种栅组件，其特征在于，至少包括两个栅极单元，每一所述栅极单元包括栅格部以及支撑部，相邻所述栅极单元的支撑部之间设置有绝缘体，以隔离两相邻所述栅格部；所述绝缘体包括第一接触面和第二接触面，分别用于与相邻所述栅极单元的支撑部接触连接，相邻所述栅极单元至少一者其支撑部具有位于栅格部外围的遮挡环，所述遮挡环位于所述绝缘体的环形腔内部，并且所述遮挡环与所述环形腔内壁具有径向间距。
2.如权利要求1所述的栅组件，其特征在于，每一个所述支撑部均为导电体，每一所述支撑部都连接有导电件，用于与外部电源连接。
3.如权利要求2所述的栅组件，其特征在于，还包括安装体，所述安装体具有与离子源装置的筒体支撑配合的结构；各所述栅极单元和绝缘体通过固定件安装固定于所述安装体，所述固定件与各所述支撑部绝缘，所述导电件包括导电螺柱，所述支撑部设置有与所述导电螺柱连接的螺纹孔，所述导电螺柱的另一端连接安装于所述安装体远离所述栅极单元一侧的导电片，所述导电片与所述导电螺柱一一对应，并且一个所述导电螺柱仅与一个所述支撑部导通，与其他支撑部绝缘。
4.如权利要求3所述的栅组件，其特征在于，还包括嵌套于所述导电螺柱的绝缘套，用于与所述安装体或者其他所述支撑部绝缘隔离。
5.如权利要求3所述的栅组件，其特征在于，还包括密封盖，所述密封盖与所述安装体局部位置形成密封腔，所述导电片安装于所述密封腔。
6.如权利要求1至5任一项所述的栅组件，其特征在于，所述栅极单元的数量为两个，包括加速栅单元和屏栅单元，所述加速栅单元和所述屏栅单元分居于所述绝缘体的上下两侧，所述加速栅单元包括加速栅和环状的加速栅支撑，所述屏栅单元包括屏栅和环状的屏栅支撑，所述加速栅支撑和所述屏栅支撑分别固定连接所述第一接触面和所述第二接触面。
7.如权利要求6所述的栅组件，其特征在于，沿径向自内向外，所述加速栅支撑包括环形安装部和环形支撑部，所述环形安装部的厚度大于所述环形支撑部，所述环形安装部相对所述环形支撑部朝向所述绝缘体凸出，所述绝缘体具有避让所述环形安装部的环形凹陷部，所述加速栅通过连接件固定连接于所述环形安装部；所述加速栅支撑通过所述环形支撑部支撑于所述第一接触面。
8.如权利要求7所述的栅组件，其特征在于，所述环形支撑部与所述第一接触面面面抵靠。
9.如权利要求7或8所述的栅组件，其特征在于，所述凹陷部的底壁与所述环形安装部之间具有间隙。
10.如权利要求7所述的栅组件，其特征在于，所述连接件包括螺钉，所述凹陷部的底壁还具有开口朝向所述环形安装部的凹槽，所述螺钉包括连接的头端和螺纹柱，所述头端至少部分位于所述凹槽内部。
11.如权利要求6所述的栅组件，其特征在于，所述绝缘体背离所述加速栅支撑的端面设置有环形凸起，所述第二接触面包括所述环形凸起的端面，所述屏栅支撑通过固定件固定于所述环形凸起。
12.如权利要求11所述的栅组件，其特征在于，所述屏栅支撑还包括插入绝缘体的环形腔的环形凸台，所述屏栅支撑于所述环形凸台朝向所述加速栅的表面。
13.如权利要求1至5任一项所述的栅组件，其特征在于，所述栅极单元的数量为三个，自上而下依次为第一栅极单元、第二栅极单元和第三栅极单元，所述第一栅极单元和所述第三栅极单元的支撑部分别具有第一遮挡环和第二遮挡环，所述第一遮挡环位于所述第一栅极单元的栅格部外侧，所述第二遮挡环位于所述第三栅极单元的栅格部外围。
14.如权利要求13所述的栅组件，其特征在于，所述第一栅极单元为加速栅单元，第二栅极单元位屏栅单元，所述第三栅极单元为减速栅单元。
15.如权利要求1至5任一项所述的栅组件，其特征在于，所述栅格部通过可拆卸式的连接件可拆卸连接相应所述支撑部。
16.如权利要求15所述的栅组件，其特征在于，所述连接件包括螺钉，所述栅格部通过所述螺钉与所述支撑部可拆卸连接。
17.离子源装置，包括放电腔组件、筒体和栅组件，其特征在于，所述栅组件位于所述放电腔组件的腔体出口，并且支撑于所述筒体，所述栅组件为权利要求1至16任一项所述的栅组件。
18.如权利要求17所述的离子源装置，其特征在于，还包括与所述栅极单元一一对应的导电柱组件，所述导电柱组件包括设置于所述筒体的周壁内部的导电柱，所述导电柱至少与所述筒体内设置的线圈相对应的轴段上设置有隔离套，所述导电柱的下端连接外部直流电源，所述导电柱的上端通过位于所述筒体上端的导电片连通所述栅极单元的支撑部。
19.如权利要求18所述的离子源装置，其特征在于，所述导电柱通过螺钉与所述导电片电连接。
20.如权利...
【技术特征摘要】
1.一种栅组件，其特征在于，至少包括两个栅极单元，每一所述栅极单元包括栅格部以及支撑部，相邻所述栅极单元的支撑部之间设置有绝缘体，以隔离两相邻所述栅格部；所述绝缘体包括第一接触面和第二接触面，分别用于与相邻所述栅极单元的支撑部接触连接，相邻所述栅极单元至少一者其支撑部具有位于栅格部外围的遮挡环，所述遮挡环位于所述绝缘体的环形腔内部，并且所述遮挡环与所述环形腔内壁具有径向间距。
2.如权利要求1所述的栅组件，其特征在于，每一个所述支撑部均为导电体，每一所述支撑部都连接有导电件，用于与外部电源连接。
3.如权利要求2所述的栅组件，其特征在于，还包括安装体，所述安装体具有与离子源装置的筒体支撑配合的结构；各所述栅极单元和绝缘体通过固定件安装固定于所述安装体，所述固定件与各所述支撑部绝缘，所述导电件包括导电螺柱，所述支撑部设置有与所述导电螺柱连接的螺纹孔，所述导电螺柱的另一端连接安装于所述安装体远离所述栅极单元一侧的导电片，所述导电片与所述导电螺柱一一对应，并且一个所述导电螺柱仅与一个所述支撑部导通，与其他支撑部绝缘。
4.如权利要求3所述的栅组件，其特征在于，还包括嵌套于所述导电螺柱的绝缘套，用于与所述安装体或者其他所述支撑部绝缘隔离。
5.如权利要求3所述的栅组件，其特征在于，还包括密封盖，所述密封盖与所述安装体局部位置形成密封腔，所述导电片安装于所述密封腔。
6.如权利要求1至5任一项所述的栅组件，其特征在于，所述栅极单元的数量为两个，包括加速栅单元和屏栅单元，所述加速栅单元和所述屏栅单元分居于所述绝缘体的上下两侧，所述加速栅单元包括加速栅和环状的加速栅支撑，所述屏栅单元包括屏栅和环状的屏栅支撑，所述加速栅支撑和所述屏栅支撑分别固定连接所述第一接触面和所述第二接触面。
7.如权利要求6所述的栅组件，其特征在于，沿径向自内向外，所述加速栅支撑包括环形安装部和环形支撑部，所述环形安装部的厚度大于所述环形支撑部，所述环形安装部相对所述环形支撑部朝向所述绝缘体凸出，所述绝缘体具有避让所述环形安装部的环形凹陷部，所述加速栅通过连接件固定连接于所述环形安装部；所述加速栅支撑通过所述环形支撑部支撑于所述第一接触面。
8.如权利要求7所述的栅组件，其特征在于，所述环形支撑部与所述第一接触面面面抵靠。
9.如权利要求7或8所述的栅组件，其特征在于，所述凹陷部的底壁与所述环形安装部之间具有间隙。
10.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑶瑶，闫奎呈，胡冬冬，杨超全，刘海洋，程实然，石小丽，许开东，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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