CN106086805A - 一种复合扫描磁场镀膜机 - Google Patents

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CN106086805A CN201610632264.8A CN201610632264A CN106086805A CN 106086805 A CN106086805 A CN 106086805A CN 201610632264 A CN201610632264 A CN 201610632264A CN 106086805 A CN106086805 A CN 106086805A
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周毅
李国强
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Abstract

一种复合扫描磁场镀膜机，它主要是解决现有阴极靶材的利用率低，靶材采购量大，人工投入大等技术问题。其技术方案要点是：包括真空室体、阴极腔体（1）、磁钢部件（2）、横向驱动部件（3）和纵向驱动部件（4），所述阴极腔体（1）和真空室体密封构成溅镀室，所述阴极腔体（1）底部设有靶材槽，磁钢部件（2）安装在阴极腔体（1）内，形成封闭环形磁场，所述阴极腔体（1）上端设有纵向驱动部件（4），纵向驱动部件（4）上端连接横向驱动部件（3），所述磁钢部件（2）连接横向驱动部件（3）。它主要是应用于真空溅射镀膜。

Description

一种复合扫描磁场镀膜机
技术领域
本发明涉及一种真空溅射镀膜机，特别是一种复合扫描磁场镀膜机。
背景技术
目前，普通平面阴极镀膜功能，都是利用气体辉光放电过程中产生的正离子与靶材的表面原子之间的能量交换，把物质从原材料移向衬底，实现薄膜的淀积，即完成镀膜的工序, 平面阴极的靶材利用率仅仅只有15%～25%。
发明内容
本发明的目的是提供一种大大提高了阴极靶材的利用率，减少了靶材采购量，延长更换靶材的时间，增加了生产线持续生产的时间，减少人工投入的一种复合扫描磁场镀膜机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括真空室体、阴极腔体1、磁钢部件2、横向驱动部件3和纵向驱动部件4，所述阴极腔体1和真空室体密封构成溅镀室，所述阴极腔体1底部设有靶材槽，磁钢部件2安装在阴极腔体1内，形成封闭环形磁场，所述阴极腔体1上端设有纵向驱动部件4，纵向驱动部件4上端连接横向驱动部件3，所述磁钢部件2连接横向驱动部件3。
本发明的阴极腔体1底部设有靶材槽，靶材槽内安装靶材5。
本发明的磁钢部件2磁力线可穿透靶材5。
本发明的横向驱动部件3和纵向驱动部件4上设有电控设备，执行磁钢部件的往复运动。
本发明的阴极腔体1上设有冷却循环水道6。
本发明的特点：
1）、本发明的磁钢部件横向安装有伺服电机驱动装置，靶材的上方控制平面做横向扫描运动，带动整个阴极磁场在固定的靶材平面做横向扫描运动，加宽了靶材刻蚀区的面积的宽度，从而大大的提高了阴极靶材的利用率；
2）、本发明的磁钢部件纵向安装有伺服电机驱动装置，靶材的上控制方平面做纵向扫描运动，带动整个阴极磁场在固定的靶材平面做纵向扫描运动，分散了磁场两端头的最高磁力线集聚点，避免普通阴极的靶材过早的被两端头的磁场聚集点击穿，从而提高了阴极靶材的利用率；
3）、磁钢部件在大气状态下，不用浸泡在水里，不会因水的长期浸蚀产生磁力逐渐衰退现象；磁钢部件和靶材也完全隔离，一个在真空腔体内，一个在腔体外，也不会被溅射时离子轰击靶材所产生的热导致磁铁因高温而消磁；
4）、传动和磁钢部件都在真空腔体外，方便检修维护。
主体结构由一下几个部分组成：
1）、阴极腔体：和真空室体密封构成溅镀室，紧固靶材、磁钢部件安装为一个整体，支撑复合扫描阴极整体结构；
2）、磁钢部件：是组成阴极磁场的主要部件，形成封闭环形磁场，磁力线穿透靶材；
3）、横向驱动部件：通过电控指示，执行磁钢部件的横向往复运动；
4）、纵向驱动部件：通过电控指示，执行磁钢部件的纵向往复运动；
5)、靶材：作为薄膜溅镀源材料；
6)、阴极体特制凹槽和密封铜板装配构成冷却循环水道，对溅镀过程中发热的靶材进行冷却。
本发明的有益效果是：本发明主要用于真空溅射镀膜机，配装在镀膜机的工艺段腔室上，可制备多种材料的薄膜，包括导体、半导体，化合物等。通过阴极磁场在固定的靶材平面复合扫描，拓宽了靶材刻蚀区域的面积，消除了传统磁棒端头磁场恒定聚合点的情况，大大提高了阴极靶材的利用率，减少了靶材采购量，延长了换靶的时间，增加了生产线持续生产的时间，减少人工投入，是控制产品成本的有效手段，同时，本发明扫描平面溅射阴极可以做到靶材利用率＞60%。它主要是应用于导体、半导体，化合物等多种材料的制备。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的产品效果图；
图3是现有的产品效果图。
图中：1-阴极腔体、2-磁钢部件、3-横向驱动部件、4-纵向驱动部件、5-靶材、6-冷却循环水道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，参阅图1至图3，本发明包括真空室体、阴极腔体1、磁钢部件2、横向驱动部件3和纵向驱动部件4，所述阴极腔体1和真空室体密封构成溅镀室，所述阴极腔体1底部设有靶材槽，磁钢部件2安装在阴极腔体1内，形成封闭环形磁场，所述阴极腔体1上端设有纵向驱动部件4，纵向驱动部件4上端连接横向驱动部件3，所述磁钢部件2连接横向驱动部件3。
实施例2，参阅图1至图3，本发明也可在阴极腔体1底部设有靶材槽，靶材槽内安装靶材5。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例3，参阅图1至图3，本发明还可在磁钢部件2磁力线可穿透靶材5。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例4，参阅图1至图3，本发明的横向驱动部件3和纵向驱动部件4上设有电控设备，执行磁钢部件的往复运动。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例5，参阅图1至图3，本发明的阴极腔体1上设有冷却循环水道6。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例6，参阅图1至图3，本发明的靶材固定在阴极体上,玻璃基板在靶材下沿磁钢部件横向滚动传输,靶材外形为矩形,基片与靶材之间的距离为70～100mm,工作压强约为0.5Pa。
磁钢部件的磁场控制电场中的电子运动轨迹，被束缚在靠近靶面的等离子体在磁场的作用下随此扫描轨迹围绕靶面作圆周运动，电子在电场的作用下飞向基片的过程中与Ar原子发生碰撞，电离出大量的Ar离子和二次电子，电子飞向基片过程中不断和Ar原子碰撞，产生更多的Ar离子和电子。Ar离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上淀积成膜。磁钢部件复合扫描部分的靶材面会均匀的被刻蚀，而普通平面阴极靶材面只是沿固定的磁钢部件的磁力线长环形线区域被刻蚀。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

Claims (5)

1.一种复合扫描磁场镀膜机，其特征是：它包括真空室体、阴极腔体（1）、磁钢部件（2）、横向驱动部件（3）和纵向驱动部件（4），所述阴极腔体（1）和真空室体密封构成溅镀室，所述阴极腔体（1）底部设有靶材槽，磁钢部件（2）安装在阴极腔体（1）内，形成封闭环形磁场，所述阴极腔体（1）上端设有纵向驱动部件（4），纵向驱动部件（4）上端连接横向驱动部件（3），所述磁钢部件（2）连接横向驱动部件（3）。
2.根据权利要求1所述的一种复合扫描磁场镀膜机，其特征是：所述阴极腔体（1）底部设有靶材槽，靶材槽内安装靶材（5）。
3.根据权利要求1所述的一种复合扫描磁场镀膜机，其特征是：所述磁钢部件（2）磁力线可穿透靶材（5）。
4.根据权利要求1所述的一种复合扫描磁场镀膜机，其特征是：所述横向驱动部件（3）和纵向驱动部件（4）上设有电控设备，执行磁钢部件的往复运动。
5.根据权利要求1所述的一种复合扫描磁场镀膜机，其特征是：所述阴极腔体（1）上设有冷却循环水道（6）。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2255105A (en) * 1991-04-22 1992-10-28 Ion Coat Ltd Dual magnetron/cathodic arc vapour source
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