CN110592547A - 一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，包括箱体和底板，底板的顶部固定连接有支撑块，并且支撑块的顶部与箱体的底部固定连接，箱体背面的顶部固定连接有电机，电机输出轴的一端固定连接有转动杆，转动杆远离电机的一端贯穿箱体并延伸至箱体的内部，本发明涉及镀膜装置技术领域。该方向性可控的磁控溅射镀膜装置，通过电机工作能够带动转动板转动，从而调整靶材的倾斜角度，使靶材原子的运动方向能够来回变换，靶材原子能够均匀的附着在工件的表面，不会堆积在同一个地方，使镀膜更均匀，提高加工质量，且该装置能够适用于不同厚度的靶材，提高了实用性，限位板能够对靶材起到保护作用，安全性更高。

Description

一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置

技术领域

本发明涉及镀膜装置技术领域，具体为一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置。

背景技术

“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面(靶)，使固体原子或分子从表面射出的现象，磁控溅射是物理气相沉积的一种，可用于制备金属、半导体、绝缘体等多种材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点，磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来，磁控溅射的工作原理是电子在电场的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出氩正离子和新的电子；新电子飞向基片，氩离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射，在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用发生运动，磁控溅射镀膜就是利用磁控溅射技术在材料表面进行镀膜。

在光芯片电极制作过程中，会经常使用磁控溅射的方式进行镀膜，但是现有的磁控溅射镀膜装置在溅射过程中靶材原子的运动方向始终一致，因此无法控制溅射镀膜的方向，使靶材原子容易堆积在同一个地方，导致成膜不均匀，降低产品的加工质量，实用性较低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，解决了靶材原子容易堆积在同一个地方，导致成膜不均匀，降低产品的加工质量，实用性较低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，包括箱体和底板，所述底板的顶部固定连接有支撑块，并且支撑块的顶部与箱体的底部固定连接，所述箱体背面的顶部固定连接有电机，所述电机输出轴的一端固定连接有转动杆，所述转动杆远离电机的一端贯穿箱体并延伸至箱体的内部，所述转动杆位于箱体内部的一端通过轴承与箱体内壁的正面转动连接，所述转动杆的表面且位于箱体的内部固定连接有扇形齿牙板，所述箱体内壁的正面与背面之间且位于转动杆的正下方转动连接有活动杆，所述活动杆的表面固定连接有与扇形齿牙板相啮合的齿轮，所述活动杆表面的前后均固定连接有连接块，并且两个连接块的两侧均固定连接有转动板，所述箱体内壁两侧的顶部均固定连接有弧形滑轨，所述转动板的正面与背面均固定连接有与弧形滑轨相适配的T形块。

优选的，所述转动板的底部固定连接有固定框，并且固定框的两侧均固定连接有限位框，两个所述限位框内壁的顶部均固定连接有第一伸缩杆。

优选的，所述第一伸缩杆的输出端固定连接有活动板，所述活动板的两侧分别通过直滑轨与限位框内壁的两侧滑动连接，所述活动板的底部固定连接有L形板，所述L形板的底部贯穿限位框并延伸至限位框的外部。

优选的，所述固定框内壁的两侧均固定连接有固定座，并且两个固定座相对的一侧之间固定连接有磁板，所述固定框内壁两侧之间的顶部固定连接有放电阳极。

优选的，所述固定框的内部开设有限位槽，并且限位槽内壁的顶部固定连接有弹簧，所述弹簧的底端固定连接有挡板，并且挡板底部的两侧均固定连接有连接杆，两个所述连接杆的底端均贯穿限位槽和固定框并延伸至固定框的外部，两个所述连接杆位于固定框外部的一端均固定连接有限位板。

优选的，所述转动板的内部开设有固定槽，所述箱体顶部的左侧固定连接有冷水管，所述冷水管的底端依次贯穿箱体、转动板和固定槽并延伸至固定槽的内部。

优选的，所述箱体底部的两侧均固定连接有第二伸缩杆，两个所述第二伸缩杆的输出端且位于箱体的内部固定连接有活动框，所述活动框内壁的两侧之间固定连接有隔板，所述活动框内壁的底部固定连接有溅射阴极。

优选的，所述箱体左侧的底部固定连接有轰击器，并且箱体顶部的左侧连通有抽气管，所述箱体的两侧均连通有进气管。

(三)有益效果

本发明提供了一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该方向性可控的磁控溅射镀膜装置，通过箱体背面的顶部固定连接有电机，电机输出轴的一端固定连接有转动杆，转动杆位于箱体内部的一端通过轴承与箱体内壁的正面转动连接，转动杆的表面且位于箱体的内部固定连接有扇形齿牙板，箱体内壁的正面与背面之间且位于转动杆的正下方转动连接有活动杆，活动杆的表面固定连接有与扇形齿牙板相啮合的齿轮，活动杆表面的前后均固定连接有连接块，并且两个连接块的两侧均固定连接有转动板，箱体内壁两侧的顶部均固定连接有弧形滑轨，转动板的正面与背面均固定连接有与弧形滑轨相适配的T形块，电机工作能够带动转动板转动，从而调整靶材的倾斜角度，使靶材原子的运动方向能够来回变换，靶材原子能够均匀的附着在工件的表面，不会堆积在同一个地方，使镀膜更均匀，提高加工质量。

(2)、该方向性可控的磁控溅射镀膜装置，通过转动板的底部固定连接有固定框，并且固定框的两侧均固定连接有限位框，两个限位框内壁的顶部均固定连接有第一伸缩杆，活动板的底部固定连接有L形板，L形板的底部贯穿限位框并延伸至限位框的外部，限位槽内壁的顶部固定连接有弹簧，弹簧的底端固定连接有挡板，两个连接杆位于固定框外部的一端均固定连接有限位板，第一伸缩杆工作能够调整L形板与限位板之间的距离，使该装置能够适用于不同厚度的靶材溅射，提高了实用性，且限位板能够对靶材起到保护作用，安全性更高。

(3)、该方向性可控的磁控溅射镀膜装置，通过箱体底部的两侧均固定连接有第二伸缩杆，两个第二伸缩杆的输出端且位于箱体的内部固定连接有活动框，活动框内壁的两侧之间固定连接有隔板，第二伸缩杆工作能够调整靶材与工件之间的距离，使该装置能够适用于不同材质的靶材溅射，适用性更强。

附图说明

图1为本发明结构的立体图；

图2为本发明结构的剖视图；

图3为本发明图2中A处的局部放大图；

图4为本发明内部结构的局部左视图；

图5为本发明转动板内部结构的俯视图；

图6为本发明固定框结构的剖视图。

图中，1箱体、2底板、3支撑块、4电机、5转动杆、6扇形齿牙板、7活动杆、8齿轮、9转动板、10弧形滑轨、11连接块、12 T形块、13固定框、14限位框、15第一伸缩杆、16活动板、17直滑轨、18 L形板、19固定座、20磁板、21放电阳极、22限位槽、23弹簧、24挡板、25连接杆、26固定槽、27冷水管、28第二伸缩杆、29活动框、30隔板、31溅射阴极、32轰击器、33抽气管、34进气管、35限位板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，包括箱体1和底板2，箱体1的正面通过合页铰接有箱门，并且箱门与箱体1的连接处设置有密封圈，箱体1左侧的底部固定连接有轰击器32，并且箱体1顶部的左侧连通有抽气管33，抽气管33与外部抽气装置相连通，能够将箱体1内部抽成真空状态，箱体1的两侧均连通有进气管34，进气管34用来向箱体内充入氩气，箱体1底部的两侧均固定连接有第二伸缩杆28，第二伸缩杆28通过导线与控制系统及外部电源连接，两个第二伸缩杆28的输出端且位于箱体1的内部固定连接有活动框29，活动框29的两侧通过滑轨与箱体1内壁的两侧滑动连接，活动框29内壁的两侧之间固定连接有隔板30，活动框29内壁的底部固定连接有溅射阴极31，底板2的顶部固定连接有支撑块3，并且支撑块3的顶部与箱体1的底部固定连接，箱体1背面的顶部固定连接有电机4，电机4为三相异步交流电机，具有正反转功能，并且电机4通过导线与控制系统及外部电源连接，电机4输出轴的一端固定连接有转动杆5，转动杆5远离电机4的一端贯穿箱体1并延伸至箱体1的内部，转动杆5位于箱体1内部的一端通过轴承与箱体1内壁的正面转动连接，转动杆5的表面且位于箱体1的内部固定连接有扇形齿牙板6，箱体1内壁的正面与背面之间且位于转动杆5的正下方转动连接有活动杆7，活动杆7的表面固定连接有与扇形齿牙板6相啮合的齿轮8，活动杆7表面的前后均固定连接有连接块11，并且两个连接块11的两侧均固定连接有转动板9，转动板9的内部开设有固定槽26，箱体1顶部的左侧固定连接有冷水管27，冷水管27的一端从箱体1和转动板9的左侧进入固定槽26，在固定槽26内呈“S”形设置，然后从转动板9和箱体1的右侧穿出，冷水管27的底端依次贯穿箱体1、转动板9和固定槽26并延伸至固定槽26的内部，转动板9的底部固定连接有固定框13，固定框13的内部开设有限位槽22，并且限位槽22内壁的顶部固定连接有弹簧23，弹簧23的底端固定连接有挡板24，并且挡板24底部的两侧均固定连接有连接杆25，两个连接杆25的底端均贯穿限位槽22和固定框13并延伸至固定框13的外部，两个连接杆25位于固定框13外部的一端均固定连接有限位板35，固定框13内壁的两侧均固定连接有固定座19，并且两个固定座19相对的一侧之间固定连接有磁板20，固定框13内壁两侧之间的顶部固定连接有放电阳极21，并且固定框13的两侧均固定连接有限位框14，两个限位框14内壁的顶部均固定连接有第一伸缩杆15，有第一伸缩杆15通过导线与控制开关及外部电源连接，第一伸缩杆15的输出端固定连接有活动板16，活动板16的两侧分别通过直滑轨17与限位框14内壁的两侧滑动连接，活动板16的底部固定连接有L形板18，L形板18的底部贯穿限位框14并延伸至限位框14的外部，箱体1内壁两侧的顶部均固定连接有弧形滑轨10，转动板9的正面与背面均固定连接有与弧形滑轨10相适配的T形块12。

工作时，打开箱门，将待镀膜工件放置在活动框29内部的隔板30上，然后通过控制开关使第一伸缩杆15工作，带动L形板18向下运动，然后将靶材放置在两个L形板18之间，通过控制开关控制第一伸缩杆15收缩，使L形板18带动靶材向上运动，与限位板35相互配合将靶材夹紧，此过程中限位板35通过连接杆25推动挡板24发生运动，将弹簧23压缩，能够对靶材起到一定的保护作用，放置好靶材和待镀膜工件后，关闭箱门，打开该装置的控制开关，控制系统控制外部抽气装置将箱体1内部抽成真空状态，然后向箱体1内充入氩气，系统控制红机器32工作轰击氩气形成等离子电荷，进行溅射镀膜，此过程中系统会控制电机4工作，是转动杆5转动，通过善行齿牙板6和齿轮8相互配合带动活动杆7转动，从而使转动板9带动靶材转动，能够调整靶材原子溅射的方向，从而使镀膜更均匀。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，包括箱体(1)和底板(2)，所述底板(2)的顶部固定连接有支撑块(3)，并且支撑块(3)的顶部与箱体(1)的底部固定连接，其特征在于：所述箱体(1)背面的顶部固定连接有电机(4)，所述电机(4)输出轴的一端固定连接有转动杆(5)，所述转动杆(5)远离电机(4)的一端贯穿箱体(1)并延伸至箱体(1)的内部，所述转动杆(5)位于箱体(1)内部的一端通过轴承与箱体(1)内壁的正面转动连接，所述转动杆(5)的表面且位于箱体(1)的内部固定连接有扇形齿牙板(6)，所述箱体(1)内壁的正面与背面之间且位于转动杆(5)的正下方转动连接有活动杆(7)，所述活动杆(7)的表面固定连接有与扇形齿牙板(6)相啮合的齿轮(8)，所述活动杆(7)表面的前后均固定连接有连接块(11)，并且两个连接块(11)的两侧均固定连接有转动板(9)，所述箱体(1)内壁两侧的顶部均固定连接有弧形滑轨(10)，所述转动板(9)的正面与背面均固定连接有与弧形滑轨(10)相适配的T形块(12)。

2.根据权利要求1所述的一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，其特征在于：所述转动板(9)的底部固定连接有固定框(13)，并且固定框(13)的两侧均固定连接有限位框(14)，两个所述限位框(14)内壁的顶部均固定连接有第一伸缩杆(15)。

3.根据权利要求2所述的一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，其特征在于：所述第一伸缩杆(15)的输出端固定连接有活动板(16)，所述活动板(16)的两侧分别通过直滑轨(17)与限位框(14)内壁的两侧滑动连接，所述活动板(16)的底部固定连接有L形板(18)，所述L形板(18)的底部贯穿限位框(14)并延伸至限位框(14)的外部。

4.根据权利要求2所述的一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，其特征在于：所述固定框(13)内壁的两侧均固定连接有固定座(19)，并且两个固定座(19)相对的一侧之间固定连接有磁板(20)，所述固定框(13)内壁两侧之间的顶部固定连接有放电阳极(21)。

5.根据权利要求2所述的一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，其特征在于：所述固定框(13)的内部开设有限位槽(22)，并且限位槽(22)内壁的顶部固定连接有弹簧(23)，所述弹簧(23)的底端固定连接有挡板(24)，并且挡板(24)底部的两侧均固定连接有连接杆(25)，两个所述连接杆(25)的底端均贯穿限位槽(22)和固定框(13)并延伸至固定框(13)的外部，两个所述连接杆(25)位于固定框(13)外部的一端均固定连接有限位板(35)。

6.根据权利要求1所述的一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，其特征在于：所述转动板(9)的内部开设有固定槽(26)，所述箱体(1)顶部的左侧固定连接有冷水管(27)，所述冷水管(27)的底端依次贯穿箱体(1)、转动板(9)和固定槽(26)并延伸至固定槽(26)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，其特征在于：所述箱体(1)底部的两侧均固定连接有第二伸缩杆(28)，两个所述第二伸缩杆(28)的输出端且位于箱体(1)的内部固定连接有活动框(29)，所述活动框(29)内壁的两侧之间固定连接有隔板(30)，所述活动框(29)内壁的底部固定连接有溅射阴极(31)。

8.根据权利要求1所述的一种方向性可控的磁控溅射镀膜装置，其特征在于：所述箱体(1)左侧的底部固定连接有轰击器(32)，并且箱体(1)顶部的左侧连通有抽气管(33)，所述箱体(1)的两侧均连通有进气管(34)。