CN102002675B - 真空溅镀设备的进气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种真空溅镀设备的进气装置，所述进气装置包括至少一个锥形管，所述锥形管包括小端、与小端相对的大端、及位于所述小端与大端之间的锥面，气体由所述小端通入所述锥形管，所述大端封闭，沿所述锥形管的中心轴从所述小端至大端依次在所述锥面上等间距设置有多个尺寸相同的出气通孔。本发明提供的真空溅镀设备的进气装置利用锥形管设计可以提高各出气通孔之间输出气体浓度的均匀性。

Description

真空溅镀设备的进气装置
技术领域
本发明涉及真空溅镀设备，特别涉及真空溅镀设备中的进气装置。
背景技术
真空镀膜技术中的溅镀法(Sputtering)，其原理是在一真空腔体中通入工作气体(通常为Ar或N2等惰性气体)，并以基材为阳极，以靶材为阴极，使得工作气体在高压电场作用下，会被解离成离子与电子，即形成等离子(Plasma)，而等离子中的正离子在高压电场中会加速移动并轰击靶材(Target)的表面，使靶材原子或团簇(Cluster)溅飞出并沉积、附着在目标基材(Substrate)的表面上，以形成薄膜。
现用于通入工作气体的装置是由多条长度不一的圆管组成。各圆管直立设置在真空腔体中，且各圆管的起始端接在同一个气体输出管，并通过圆管的末端向真空腔体的不同高度处输出工作气体。
然而这种装置由于各圆管长度不同，导致由同一气体输出管通入的气体在经过不同长度的圆管后，在长度短的圆管末端气压大一些，将输出多一些的工作气体；而长度长的圆管末端气压小一些，将输出少一些的工作气体。从而使得真空腔体从上到下的气体浓度不均匀，并影响了镀膜的效果。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可以提高工作气体浓度的均匀性的真空溅镀设备的进气装置。
一种真空溅镀设备的进气装置，所述进气装置包括至少一个锥形管，所述锥形管包括小端、与小端相对的大端、及位于所述小端与大端之间的锥面，气体由所述小端通入所述锥形管，所述大端封闭，沿所述锥形管的中心轴从所述小端至大端依次在所述锥面上等间距设置有多个尺寸相同的出气通孔。
本发明提供的真空溅镀设备的进气装置利用锥形管设计可以提高各出气通孔之间输出气体浓度的均匀性。
附图说明
图1为本发明提供的真空溅镀设备的进气装置的分解图。
图2为图1中真空溅镀设备的进气装置的组合图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，为本发明提供的真空溅镀设备的进气装置100。所述真空溅镀设备的进气装置100包括矩形壳10、气体输出管20及叉形管30。
所述叉形管30包括入气端31、第一锥形管32及第二锥形管33。所述入气端31与所述气体输出管20连通。工作气体可以由所述入气端31通入所述叉形管30。
所述第一锥形管32可以是圆锥形管，也可以是棱锥形管。本实施方式中，所述第一锥形管32是总长为600毫米的圆锥形管。所述第一锥形管32包括第一小端320、第一大端321、位于第一小端320与第一大端321之间的第一锥面323及分布在第一锥面323上的多个出气通孔322。
所述第一小端320与所述第一大端321相对。所述第一小端320与所述入气端31相连通，所述第一大端321封闭。本实施方式中，所述第一小端320的直径是3.2毫米，第一大端321的直径是5.6毫米。
所述多个第一出气通孔322尺寸相同。所述多个第一出气通孔322沿所述第一锥形管32的中心轴OO’从第一小端320至第一大端321等间距设置。本实施方式中，所述第一锥形管32包括15个圆形的第一出气通孔322，所述第一出气通孔322的直径是0.8毫米，各第一出气通孔322之间的距离是40毫米。所述第一出气通孔322与第一小端320及第一大端321的间距均是20毫米。所述多个第一出气通孔322位于所述第一锥面323的同一条母线上。当然，所述第一出气通孔322也可以采用其他形状，所述第一出气通孔322也可以沿所述第一锥形管32中心轴OO’等间距，但在第一锥面323的多条母线上交错排列，例如螺旋形排列。
所述第二锥形管33与所述第一锥形管32的结构及尺寸相同。同样的，所述第二锥形管33包括第二小端330、第二大端331、位于第二小端330与第二大端331之间的第二锥面333及分布在第二锥面333上的多个第二出气通孔332。
所述第二锥形管33的第二小端330与所述第一锥形管33的第一小端320、入气端31连通。所述第二锥形管33与所述第一锥形管32平行排列。本实施方式中，所述第二锥形管33的中心轴MM’与所述第一锥形管32的中心轴OO’的间距是200毫米。所述多个第二出气通孔332沿所述第二锥形管33的中心轴MM’从第二小端330至第二大端331等间距设置。本实施方式中，所述第二锥形管33包括15个圆形的所述第二出气通孔332。
当工作气体从所述第一小端320向第一大端321扩散时，由于第一小端320的管径较小，所以流动速度较快，从而工作气体来不及从形成在所述第一锥形管33侧面的第一出气通孔322溢出，因此虽然靠近第一小端320的气压稍大，但气体较难溢出，从而不至于溢出较多的气体。而越向第一大端321移动时，随着第一锥形管32的管径越来越大，工作气体的流动速度越来越慢，此时虽然气体的压力有所降低，但由于流动速度慢了，所以工作气体较容易从形成在所述第一锥形管33侧面的第一出气通孔322溢出，从而不至于溢出过少的气体。通过第一锥形管33使得从所述第一小端320至第一大端321的各第一出气通孔322能够溢出接近等量的气体，从而提高各第一出气通孔322之间气体的均匀性，有利于提高溅镀的质量。所述第二锥形管33工作过程与所述一个锥形管32工作过程相同。
当然，所述叉形管30也可以根据需要只包括一个锥形管或包括多于两个的锥形管。
所述矩形壳10包括本体11及盖板12。所述本体11的顶部110包括通孔111，所述叉形管30的入气端31穿过所述通孔111与所述气体输出管20连通。所述叉形管30沿所述矩形壳10长边方向容置在所述本体11内。
所述盖板12上沿所述本体11的长边方向开设有多个盖板气孔120。所述多个盖板气孔120分布在所述盖板12两侧。本实施方式中，所述盖板12包括30个圆形的盖板气孔。所述盖板气孔120与所述第一出气通孔322及第二出气通孔332对应。所述盖板气孔120与所述第一出气通孔322及第二出气通孔332之间利用短管90连通。
本发明提供的真空溅镀设备的进气装置利用锥形管设计可以提高各出气通孔之间输出气体浓度的均匀性。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种真空溅镀设备的进气装置，所述进气装置包括一叉形管及一气体输出管，所述叉形管包括两个锥形管及一入气端，两个所述锥形管均包括小端、与小端相对的大端、及位于所述小端与大端之间的锥面，所述小端与所述入气端相连通，气体由所述小端通入所述锥形管，所述大端封闭，沿所述锥形管的中心轴从所述小端至大端依次在所述锥面上等间距设置有多个尺寸相同的出气通孔，两个所述锥形管的小端与均与所述入气端连通，所述真空溅镀设备的进气装置还包括一矩形壳，所述矩形壳包括本体及盖板，所述锥形管沿所述矩形壳长边方向容置在所述矩形壳内，沿所述盖板上沿所述本体的长边方向等间距设置多个与所述出气通孔对应的形状相同的气孔，所述气孔与所述出气通孔对应，所述气孔与所述对应的出气通孔利用短管连通，所述本体的顶部包括通孔，所述叉形管的入气端穿过所述通孔与所述气体输出管连通。
2.如权利要求1所述的真空溅镀设备的进气装置，其特征在于，所述锥形管是圆锥形管。
3.如权利要求1所述的真空溅镀设备的进气装置，其特征在于，所述锥形管是棱锥形管。
4.如权利要求1所述的真空溅镀设备的进气装置，其特征在于，所述等间距为沿所述锥形管中心轴等间距。
5.如权利要求1所述的真空溅镀设备的进气装置，其特征在于，所述多个出气通孔位于所述锥形管的同一条母线上。
6.如权利要求5所述的真空溅镀设备的进气装置，其特征在于，所述等间距为沿所述母线等间距。
7.如权利要求1所述的真空溅镀设备的进气装置，其特征在于，所述多个出气通孔是圆孔。
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