CN102978577A - 中频磁控溅射镀膜装置 - Google Patents

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Abstract

一种中频磁控溅射镀膜装置,其包括一反应室、位于反应室中央的一转架及设置于反应室腔壁与转架之间的至少一对靶材,每对靶材于反应室内均相应配置有一内衬板及至少一外挡板,该至少一外挡板为可移动的,当该至少一外挡板移动至靶材与转架之间时,所述一对靶材容置于该至少一外挡板和该内衬板所形成的空间内,以防止靶材原子于洗靶时溅射至转架上。本发明中频磁控溅射镀膜装置可使洗靶与真空镀膜能同炉完成,大幅提高了生产效率。

Description

中频磁控溅射镀膜装置

技术领域

[0001 ] 本发明涉及一种中频磁控溅射镀膜装置。

背景技术

[0002] 物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)镀膜过程中,需向镀膜装置的镀膜室内通入溅射气体(如氩气),有时还需向镀膜室内通入反应气体(如氮气,甲烷等),以使反应气体与被溅射出来的靶材原子反应生成化合物沉积于基材上。为了获得特定颜色·(如极度黑色,极度白色)等,通入镀膜室的反应气体的量往往很大,超出正常反应所需要的量。此时由于反应气体的量较大,会在靶材表面反应生成化合物,影响靶材的正常溅射,造成靶材溅射率大幅下降,这就是靶材的“中毒”。针对靶材“中毒”现象,通常做法是在下一次镀膜之前,对靶材进行“洗靶”,也就是在真空状态下,通入氩气将靶材表面的化合物溅射掉。

[0003] 对于中频磁控溅射镀膜装置,靶材必须为对靶设置,当靶材电源开启后两个靶材互为阴阳极。请参阅图1,现有的中频磁控溅射镀膜装置200包括一镀膜室201,该镀膜室内设置有相对设置的二靶材203,所述靶材203为圆柱靶。二靶材203靠近镀膜室201腔壁的一侧分别设置有一第一挡板205,二靶材203远离镀膜室201腔壁的一侧分别设置有一第二挡板207,第一挡板205为固定的,第二挡板207为可移动的。关闭二第二挡板207,所述每一靶材203就被封闭于第一挡板205和第二挡板207围成的空间内。

[0004] 洗靶时,需先关闭镀膜室201并对镀膜室201进行抽真空,此时镀膜室201内未放置有基材(未图示);达到一定的真空度后,向镀膜室201通入氩气并开启二靶材203的电源,此时二靶材203的第二挡板207必须打开以使二靶材203的电源能导通互为阴阳极,氩气等离子体轰击二靶材203,使二靶材203表面的物质被溅射掉,达到洗靶的目的;洗靶完成后,打开镀膜室201并将基材放入镀膜室201,再对镀膜室201进行抽真空以及镀膜。如此,洗靶与镀膜不能同炉完成,需对镀膜室201进行两次抽真空,大幅降低了生产效率。

发明内容

[0005] 有鉴于此,提供一种洗靶与镀膜能同炉完成的中频磁控溅射镀膜装置。

[0006] 一种中频磁控溅射镀膜装置,其包括一反应室、位于反应室中央的一转架及设置于反应室腔壁与转架之间的至少一对靶材,每对靶材于反应室内均相应配置有一内衬板及至少一外挡板,该内衬板邻近反应室的部分腔壁设置,该至少一外挡板为可移动的,当该至少一外挡板移动至祀材与转架之间时,所述一对祀材容置于该至少一外挡板和该内衬板所形成的空间内,以防止靶材原子于洗靶时溅射至转架上。

[0007] —种中频磁控溅射镀膜装置,其包括一反应室、位于反应室中央的一转架,该中频磁控溅射镀膜装置还包括一内衬板及至少一外挡板,该内衬板邻近反应室的部分腔壁设置,该至少一外挡板可移动地设置于反应室内,当每一外挡板移动至靠近所述转架时,该至少一外挡板与内衬板之间对应形成一容纳空间,用以容纳一对靶材防止靶材原子于洗靶时溅射至转架上。

[0008] 本发明中频磁控溅射镀膜装置通过设置内衬板及与内衬板相配合设置的可移动的外挡板,使洗靶与真空镀膜能同炉完成,大幅提高了生产效率。

附图说明

[0009] 图I为现有的镀膜装置的中频磁控溅射镀膜装置的剖面示意图;

图2为本发明第一较佳实施例的中频磁控溅射镀膜装置的剖面示意图;

图3为本发明第一较佳实施例的中频磁控溅射镀膜装置的另一状态的剖面示意图;

图4为本发明第二较佳实施例的中频磁控溅射镀膜装置的剖面示意图;

图5为本发明第二较佳实施例的中频磁控溅射镀膜装置的另一状态的剖面示意图。

[0010] 主要元件符号说明

Figure CN102978577AD00041

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

[0011] 请参阅图2,本发明一较佳实施方式的中频磁控溅射镀膜装置100包括一反应室

10、设置于反应室10内的一转架30、相对设置的二靶材20、一内衬板21及二外挡板23。

[0012] 所述转架30位于反应室10的中央。反应室10的内部具有腔壁11。该二靶材20均邻近腔壁11设置,且位于腔壁11与转架30之间。所述二靶材20均为圆柱靶。

[0013] 该内衬板21邻近反应室10的部分腔壁11设置。该内衬板21位于腔壁11与二靶材20之间且正对二靶材20。该内衬板21可以防止靶材20溅射时,靶材原子直接溅射到腔壁11而污染腔壁11。

[0014] 该二外挡板23分别邻近二靶材20的周缘设置。每一外挡板23包括一主体部231及与主体部231的一端一体延伸的一连接部233。该主体部231为拱形,且该主体部231的截面为半圆弧,并且该主体部231的截面与靶材20的截面同圆心,此外,主体部231截面的弧长大于所述靶材20截面的半圆弧长。该连接部233呈平板状。每一外挡板23可绕一靶材20的周缘方向移动。每一外挡板23分别连接有动力源以驱使其沿靶材20的周缘方向移动。

[0015] 图2显示的状态为二靶材20的二外挡板23同时关闭的状态,此时二外挡板23的二连接部233对应接合于一起,使二靶材20邻近转架30的一侧被该二外挡板23所遮蔽。

[0016] 该内衬板21大致呈板状。由图2可以看出,所述内衬板21沿着腔壁11周向方向的二端部连线的长度不小于二外挡板23同时关闭时该二外挡板23的二端部连线的长度。

[0017] 纵向方向上,所述内衬板21和二外挡板23的纵向高度均应等于或大于所述靶材20的纵向高度。

[0018] 应用该中频磁控溅射镀膜装置100镀膜时,首先将基材(未图示)装入转架30上;关闭所述反应室10并对反应室10进行抽真空;真空度达到后,关闭二外挡板23,此时二靶材20被封闭在内衬板21与外挡板23之间,开启二靶材20的电源,二靶材20导通互为阴 阳极,同时向反应室10内通入氩气以进行洗靶。洗靶过程中,靶材原子溅射到外挡板23和内衬板21上,而不会越过外挡板23沉积到基材上污染基材,也不会沉积到反应室10的腔壁11上污染腔壁11 ;洗靶结束后,可打开二外挡板23,请参阅图3,图3显示的状态为二靶材20的二外挡板23同时开启的状态。二外挡板23移动至如图3所示靠近内衬板21的一侦牝即可开始在基材上进行镀膜。

[0019] 洗靶过程中,虽然内衬板21与二外挡板23之间不是完全封闭所述靶材20,但由于溅射角度的问题,靶材原子较难从内衬板21与二外挡板23之间的缝隙处越过而沉积于基材上。

[0020] 可以理解的,靶材20的对数也可根据实际镀膜的需要增加,内衬板21与外挡板23根据所述靶材20的设置情况相应设置。

[0021] 可以理解的,二靶材20周缘也可仅设置一外挡板80,如图4所示,该外挡板80包括一主体板81和二侧板83,主体板81为平板状,二侧板83分别连接于主体板81的两端,且每一侧板83呈拱形。该外挡板80配置有一动力源驱动其移动。洗靶时,如图4所示,该外挡板80移动到二靶材20与转架30之间,使二靶材20与转架30被该外挡板80所隔离;镀膜时,如图5所示,该外挡板80移动到邻近腔壁11且不正对二靶材20的位置。可以理解的,该外挡板80的结构也不限于图4和图5所示的结构。

[0022] 本发明中频磁控溅射镀膜装置100通过设置内衬板21及与内衬板21相配合设置的可移动的外挡板23,使洗靶与真空镀膜能同炉完成,大幅提高了生产效率。

Claims (11)

1. 一种中频磁控溅射镀膜装置,其包括一反应室、位于反应室中央的一转架及设置于反应室腔壁与转架之间的至少一对靶材,其特征在于:每对靶材于反应室内均相应配置有一内衬板及至少一外挡板,该内衬板邻近反应室的部分腔壁设置,该至少一外挡板为可移动的,当该至少一外挡板移动至靶材与转架之间时,所述一对靶材容置于该至少一外挡板和该内衬板所形成的空间内,以防止靶材原子于洗靶时溅射至转架上。
2.如权利要求I所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:所述靶材为圆柱靶。
3.如权利要求2所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:所述至少一外挡板包括有二外挡板,每一外挡板邻近每对靶材中的一靶材的周缘设置且可绕靶材的周缘方向移动,且每一外挡板包括一主体部及与主体部的一端一体延伸的一连接部。
4.如权利要求3所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:该主体部为拱形,主体部的截面为半圆弧,且主体部的截面与靶材的截面同圆心,并且主体部截面的弧长大于所述靶材截面的半圆弧长。
5.如权利要求3所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:该连接部为平板状,当该二外挡板移动至靶材与转架之间时,二外挡板的二连接部接合于一起。
6.如权利要求5所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:所述内衬板的沿着腔壁周向方向的二端部连线的长度不小于二外挡板对应接合时该二外挡板的二端部连线的长度。
7.如权利要求I所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:所述至少一外挡板包括一外挡板,该外挡板包括一主体板和分别连接于主体板两端的二侧板,每一侧板呈拱形。
8.如权利要求I所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:所述内衬板和外挡板的纵向高度均等于或大于所述靶材的纵向高度。
9. 一种中频磁控溅射镀膜装置,其包括一反应室、位于反应室中央的一转架,其特征在于:该中频磁控溅射镀膜装置还包括一内衬板及至少一外挡板,该内衬板邻近反应室的部分腔壁设置,该至少一外挡板可移动地设置于反应室内,当每一外挡板移动至靠近所述转架时,该至少一外挡板与内衬板之间对应形成一容纳空间,用以容纳一对靶材防止靶材原子于洗靶时溅射至转架上。
10.如权利要求9所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:所述至少一外挡板包括有二外挡板,每一外挡板邻近一靶材的周缘设置且可绕靶材的周缘方向移动,每一外挡板包括一主体部及与主体部的一端一体延伸的一连接部,该主体部为拱形,该连接部为平板状,当每一外挡板移动至靠近所述转架时,每对靶材的二外挡板的二连接部为对应接合于一起,以隔离所述一对靶材与转架。
11.如权利要求10所述的中频磁控溅射镀膜装置,其特征在于:所述内衬板沿着腔壁周向方向的二端部连线的长度不小于二外挡板对应接合时该二外挡板的二端部连线的长度。
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