一种基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置的制作方法

本技术涉及磁控溅射的真空腔室内部清洁，尤其涉及一种基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置。

背景技术：

1、在微纳加工领域，超高真空磁控溅射设备凭借能够精准控制薄膜成分与厚度的优势，成为沉积金属薄膜的常用手段，真空腔室内部的洁净度对产品质量起着决定性作用。然而，为维持设备的高真空环境，开腔频次不得不保持在较低水平，这使得设备在长期运行过程中积累的潜在问题逐渐凸显。

2、当高能粒子轰击靶材时，靶材表面的杂质、晶格缺陷区域成为“重灾区”，极易产生微米级颗粒飞溅。这些颗粒会在真空腔侧壁附着沉积，形成潜在的污染源。随着时间推移，因设备运行产生的振动、温度变化导致的热应力，会使侧壁和样品架周围附着的颗粒脱落，掉落在正在加工的样品表面。这些颗粒不仅会直接造成薄膜表面出现凸起缺陷，破坏薄膜的平整度和均匀性，还会影响薄膜的电学、光学等性能。例如，在半导体芯片制造中，颗粒可能导致电路短路或器件性能不稳定；在光学薄膜制备过程中，颗粒会增加光散射，降低薄膜的透光率和激光损伤阈值。颗粒数的增加直接导致样品良率显著降低，更棘手的是，由于开腔频次低，颗粒污染问题难以被及时发现和清理，随着设备运行时间的延长，颗粒污染呈非线性增长，进一步加剧了批次间样品质量的波动。

3、因此，解决超高真空磁控溅射设备中真空腔侧壁和样品架的颗粒污染问题，已成为保障微纳加工产品质量与生产效率的关键。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，以解决真空腔侧壁和样品架的颗粒污染的技术问题。

2、其中，基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，包括等离子发生器、供电电源、用于布置在真空腔室内侧壁上的第一静电集尘组件和用于布置在真空腔室的样品架附近的第二静电集尘组件，其中

3、所述第一静电集尘组件包括竖立间隔布置的第一电极板和第二电极板，以及横置在第一电极板和第二电极板之间的绝缘收集板，第一电极板和第二电极板分别与供电电源的正极和负极连通、以在第一电极板和第二电极板之间形成第一静电场；

4、所述第二静电集尘组件包括用于环向布置在样品架的内侧的第一电极环和用于环向布置在样品架的外侧的第二电极环，第一电极环和第二电极环的上端面上均开设有环向延伸的集尘槽，第一电极环和第二电极环分别与供电电源的正极和负极连通、以在第一电极环和第二电极环之间形成第二静电场。

5、作为其中一个实施方式，所述绝缘收集板为上端开设有u型收集槽，所述第一电极板和第二电极板竖立插设在u型收集槽内。

6、作为其中一个实施方式，所述第一电极板和第二电极板均具有两个以上，第一电极板和第二电极板沿横向方向顺次交错布置在绝缘收集板的u型收集槽内。

7、作为其中一个实施方式，所述u型收集槽的槽底面上开设有若干个横向间隔分布的插孔，所述第一电极和第二电极板顺次嵌装在各个插孔内。

8、作为其中一个实施方式，所述绝缘收集板有两个以上，沿竖向方向间隔布置。

9、作为其中一个实施方式，所述第一静电集尘组件包括上下两个横向延伸的电极安装板，所述第一电极板和第二电极板的上下两端分别固定在两个电极安装板上，所述电极安装板上对应第一电极板和第二电极板的连接处设有连接导柱。

10、作为其中一个实施方式，所述第一静电集尘组件有多个，用于贴附分布在真空腔室的各个内侧壁上。

11、作为其中一个实施方式，所述第一电极环和第二电极环的径截面均为弧形结构，弧形结构的开口朝上而使其内部构成所述集尘槽。

12、作为其中一个实施方式，所述第一电极环和第二电极环的顶面高度低于所述样品架的顶面高度。

13、作为其中一个实施方式，所述第一电极环和第二电极环的底部均连接有导线柱。

14、本实用新型与现有技术相比存在的有益效果是：通过在真空腔室内设计等离子发生器、第一静电集尘组件、第二静电集尘组件，通过双静电场协同作用实时吸附真空腔室内的颗粒污染物，能够在维持真空度的同事，持续清除侧壁和样品架周围的颗粒，具有显著提升薄膜加工质量及设备运行稳定性的优点。

15、进一步的，当真空腔室内产生微米级颗粒时，颗粒在带点离子的碰撞下带电荷，由于同性相斥、异性相吸的原理，带电颗粒在静电场的作用下，快速向绝缘收集板和集尘槽移动并被吸附，从而实现实时去除微米级颗粒的目的。采用真空环境下静电吸附方式，能欧精准捕捉小至微米级的颗粒，相比传统过滤方式，对微小颗粒去除效率更高。装置可与真空腔室同步运行，无需停机即可持续工作，极大提升了生产效率，有效保证了腔室内的洁净度，为精密加工过程提供稳定可靠的环境，对提升产品良品率，降低生产成本具有重要意义。

1.基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，包括等离子发生器、供电电源、用于布置在真空腔室内侧壁上的第一静电集尘组件和用于布置在真空腔室的样品架附近的第二静电集尘组件，其中

2.根据权利要求1所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述绝缘收集板为上端开设有u型收集槽，所述第一电极板和第二电极板竖立插设在u型收集槽内。

3.根据权利要求2所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述第一电极板和第二电极板均具有两个以上，第一电极板和第二电极板沿横向方向顺次交错布置在绝缘收集板的u型收集槽内。

4.根据权利要求3所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述u型收集槽的槽底面上开设有若干个横向间隔分布的插孔，所述第一电极和第二电极板顺次嵌装在各个插孔内。

5.根据权利要求3所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述绝缘收集板有两个以上，沿竖向方向间隔布置。

6.根据权利要求2所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述第一静电集尘组件包括上下两个横向延伸的电极安装板，所述第一电极板和第二电极板的上下两端分别固定在两个电极安装板上，所述电极安装板上对应第一电极板和第二电极板的连接处设有连接导柱。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述第一静电集尘组件有多个，用于贴附分布在真空腔室的各个内侧壁上。

8.根据权利要求1所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述第一电极环和第二电极环的径截面均为弧形结构，弧形结构的开口朝上而使其内部构成所述集尘槽。

9.根据权利要求8所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述第一电极环和第二电极环的顶面高度低于所述样品架的顶面高度。

10.根据权利要求9所述的基于静电吸附的真空腔室实时除颗粒装置，其特征在于，所述第一电极环和第二电极环的底部均连接有导线柱。