CN113061867A - 一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，包括舱体和溅射靶，溅射靶设于舱体内；舱体外还设有：门框、舱门和锁紧装置，舱体上设有开口，门框安装于开口上，舱门与门框相配合实现对舱体的关闭与打开；溅射靶朝向舱门的方向设置；锁紧装置作用于舱门，将舱门锁紧于门框上或将舱门从门框上解锁，舱门锁紧于门框上时，舱体形成一密闭容器。本发明通过将溅射靶置于舱体内，并对舱体设置舱门和锁紧装置，当达到溅射的真空要求时将舱门打开，进行溅射镀膜操作，操作完成后在真空环境下将舱门关闭并锁紧，使溅射靶真空密封于舱体内，大大减少了被氧化的情况，实现了溅射靶的免洗靶功能，且大大提高了溅射膜的纯度和反射率。

Description

一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备

技术领域

本发明涉及磁控溅射镀膜工艺及磁控溅射镀膜设备制造技术领域，尤其涉及一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备。

背景技术

现有的单腔室溅射镀膜机，其溅射靶基本上都没有密封保护。当镀膜机开门之后，溅射靶便裸露在大气中，大气中的氧气、水蒸气及众多有机分子会吸附在溅射靶靶材的表面，将靶材氧化、污染。被氧化和污染的靶材会严重影响溅射膜层的品质，镀膜之前通常要先把它们溅射掉，此过程通常被称为洗靶。洗靶既浪费时间，又消耗靶材，甚至带来待镀工件被污染的风险。另外，溅射成膜质量也因靶材被氧化而受影响，具体表现在：溅射膜纯度低，反射率不够高；以及化合物反应不充分，化学计量比不够高，溅射膜的折射率不够高等。

因此，如何使溅射靶表面不被氧化以提高溅射膜的产品质量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备。该封闭靶仓设备将溅射靶进行密封保存，使其始终处于真空环境中，避免在镀膜机破真空后溅射靶被大气污染而产生氧化，大大提高了溅射膜的产品质量，同时省去了洗靶的工序，提高了镀膜机的工作效率。

本发明的技术方案如下：本发明提供一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，包括舱体和溅射靶，所述溅射靶设于所述舱体的腔体内；所述舱体外还设有：门框、舱门和锁紧装置，所述舱体上设有开口，所述门框安装于所述开口上，所述舱门与所述门框相配合实现对所述舱体的关闭与打开；所述溅射靶朝向所述舱门的方向设置；所述锁紧装置作用于所述舱门，将所述舱门锁紧于所述门框上或将所述舱门从所述门框上解锁，所述舱门锁紧于所述门框上时，所述舱体形成一密闭容器。

进一步地，还包括一第一驱动装置，所述第一驱动装置设于所述舱体外，其动力输出端连接于所述锁紧装置。

进一步地，所述锁紧装置包括：一伸缩杆和一拉手，所述伸缩杆一端连接于所述第一驱动装置的动力输出端，另一端连接于所述拉手，所述拉手随所述伸缩杆前后移动，并随所述伸缩杆转动以抵触于所述舱门上实现锁紧操作，或与所述舱门相脱离实现解锁操作。

进一步地，所述锁紧装置和所述第一驱动装置的数量均为4，4个所述锁紧装置分别作用于所述舱门的左上侧、左下侧、右上侧和右下侧。

进一步地，所述舱门为一平移门，所述舱体还包括一第二驱动装置，所述第二驱动装置的动力输出端连接于所述舱门上，控制所述舱门移动。

进一步地，所述舱体还包括若干弹性拉杆，每一所述弹性拉杆一端连接于所述门框上，另一端连接于所述舱门上。

进一步地，所述门框的与所述舱门相对的一面上和/或所述舱门的与所述门框相对的一面上还设有密封槽，所述密封槽内设有密封胶圈。

进一步地，所述溅射靶为一平面靶或圆柱靶。

在另一实施例中，所述舱门为一转动门，所述舱门转动连接于所述门框上。

进一步地，还包括一第三驱动装置，所述第三驱动装置的动力输出端连接于所述舱门上。

采用上述方案，本发明的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备具有以下有益效果：

(1)省去了溅射镀膜工艺中的洗靶流程，节约靶材，节省时间，提高了镀膜机的工作效率；

(2)有益于提高单质金属溅射膜的质量。真空封闭在靶舱里的溅射靶由于减少了表面的氧化，溅射膜更纯，反射率更高；

(3)对于采用单质溅射与化合反应分区进行的反应溅射工艺，洁净的靶材反应成膜时，无论是氧化、氮化还是碳化，反应进行得更充分，表现在化学计量比更高，化合物的折射率更高。

附图说明

图1为本发明的实施例1的立体示意图。

图2为本发明的实施例1的侧面透视图。

图3为本发明的实施例1的舱门处于不同位置的俯视图。

图4为本发明的实施例2的立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实施例进行详细说明。

实施例1

请参阅图1-3，本实施例提供一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，该封闭靶仓设备安装于进行溅射镀膜的镀膜机中进行使用。该封闭靶仓设备包括舱体10，所述舱体10内设有腔体11，所述腔体11内设置溅射靶20，所述舱体10还设有：门框12、舱门13和锁紧装置14，所述舱体10上设有开口，所述门框12安装于所述开口上，所述舱门13与所述门框12相配合实现对所述舱体10的关闭与打开。优选的，所述门框12采用焊接的方式安装于所述开口上，密封性能好。所述溅射靶20朝向所述舱门13的方向设置；所述锁紧装置14作用于所述舱门13，将舱门13锁紧与门框12上或将舱门13从门框12上解锁。当所述舱门13锁紧于所述门框12上时，所述舱体10形成一密闭容器。当周围的真空度达到溅射要求时，舱门13打开，所述溅射靶20从舱体10内露出，可进行溅射镀膜操作，当溅射镀膜操作完成后，舱体10内仍为真空环境，舱门13关闭，将溅射靶20密封于腔体11内，再通过锁紧装置14对舱门进行锁紧操作，保证了舱体10内的密封性，到下一溅射周期时，再重复以上操作。由此，溅射靶20始终处于真空环境中，避免了镀膜机的真空度被破坏时，其表面易被氧化而需要在下次溅射镀膜操作前进行洗靶的工序，提高了溅射膜的质量，省去了洗靶的工作，提高了工作效率。

具体的，本实施例的封闭靶仓设备还包括第一驱动装置31，所述第一驱动装置31设于所述舱体10外，其动力输出端连接于所述锁紧装置14，在所述第一驱动装置31的控制下，实现对舱门13的锁紧及松开操作。如图1所示，本实施例中设有4个第一驱动装置31和4套锁紧装置14，作用于舱门13的左上侧、左下侧、右上侧、右下侧，保证舱门13的密闭性。进一步的，所述锁紧装置14包括：一伸缩杆141和一拉手142，所述伸缩杆141一端连接于所述第一驱动装置31的动力输出端，另一端连接于所述拉手142。其中所述第一驱动装置31包括一伸缩气缸和一旋转气缸，所述拉手142在所述伸缩气缸的作用下随所述伸缩杆141前后移动，并在所述旋转气缸的作用下随所述伸缩杆141转动，以作用于所述舱门13或与所述舱门13相脱离。当舱门13到达门框位置时，四个拉手142在所述旋转气缸的作用下均朝内转动90度，将舱门13锁紧于门框上。当舱门需要打开时，则四个拉手142在旋转气缸的作用下均朝外转动90度，将舱门13打开。本实施例中，所述舱门13为一平移门，所述舱体10还包括一第二驱动装置152，所述第二驱动装置152的动力输出端连接于所述舱门13上，控制所述舱门13左右移动。另外，所述舱体10还包括若干弹性拉杆151，每一所述弹性拉杆151一端连接于所述门框12上，另一端连接于所述舱门13上。所述若干弹性拉杆151为若干弹簧件，所述舱门13在拉手142的作用下关闭时，其处于压缩状态，当拉手142脱离舱门13时，若干弹性拉杆151弹性恢复，带动舱门13向前移动一段距离，使其脱离门框12。本实施例中，所述第二驱动装置152为一气缸或一电机。优选的，所述门框12的与所述舱门13相对的一面上和/或所述舱门13的与所述门框12相对的一面上还设有密封槽(未标示)，所述密封槽内设有密封胶圈(未标示)，提高所述门框12与所述舱门13间的密闭性，进一步保证了舱体10内的真空度。值得一提的是，本实施例中所使用到的溅射靶20为一平面靶，其也可以适用于圆柱靶。可以预见的，在较高的镀膜机内也可以将舱门13设计为上下移动的模式，实现对所述舱体10的开启和密封，也应属于本发明的保护范围内。

本实施例中的一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，对其操作的步骤如下：

步骤1、当镀膜机内的真空度达到溅射要求时，所述锁紧装置14的伸缩杆141在所述第一驱动装置31的伸缩气缸的作用下带动拉手142向前伸出，从位置S处离开，至位置L处；

步骤2、所述舱门13在若干弹性拉杆151的作用下向前移动，使舱门13脱离门框12，并受锁紧装置14的拉手142的约束，静止在位置L处；

步骤3、4个拉手142在所述第一驱动装置31的伸缩气缸的作用下继续向前移动一定距离与所述舱门13分离，并在所述第一驱动装置31的旋转气缸的作用下均向外旋转90度，再后退至所述门框12后；

步骤4、所述第二驱动装置152驱动所述舱门13向右移动，至位置K，此时舱门13完全打开，所述溅射靶20裸露于溅射环境中，可开始溅射镀膜操作；

步骤5、溅射镀膜操作结束后，所述舱门13由所述第二驱动装置152带动左移回到位置L；

步骤6、4个拉手142在所述第一驱动装置31的伸缩气缸的作用下向前移动至舱门13的前方，然后在所述第一驱动装置31的旋转气缸的作用下均向内旋转90度，再由伸缩气缸带动后退，将舱门13由位置L处拉回至位置S处，将舱门13锁紧于舱体10上，实现对舱体的密封操作。此后，无论镀膜机是否破真空都不会对溅射靶20造成影响。直至下一溅射周期开始时，再重复以上操作。

实施例2

请参阅图4，本实施例提供一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，本实施例中的舱门13’为一转动门，其通过一转轴转动连接于门框上，也可通过铰链转动安装于门框上。一第三驱动装置(未标示)作用于所述舱门13’上，使其绕所述转动轴转动，实现开关门的操作。本实施例中所述第三驱动装置为一电机或一气缸，只要能实现对舱门13’的开关门操作即可满足需求。本实施例中，也设有4个第一驱动装置31’和4套锁紧装置14’，作用于舱门13’的左上侧、左下侧、右上侧、右下侧，保证舱门13’的密闭性。进一步的，所述锁紧装置14’包括：一伸缩杆141’和一拉手142’，所述伸缩杆141’一端连接于所述第一驱动装置31’的动力输出端，另一端连接于所述拉手142’。其中所述第一驱动装置31’包括一伸缩气缸和一旋转气缸，所述拉手142’在所述伸缩气缸的作用下随所述伸缩杆141’前后移动，并在所述旋转气缸的作用下随所述伸缩杆141’转动，以作用于所述舱门13’或与所述舱门13’相脱离。当舱门13’到达门框位置时，四个拉手142’在所述旋转气缸的作用下均朝内转动90度，将舱门13锁紧于门框上。当舱门需要打开时，则四个拉手142’在旋转气缸的作用下均朝外转动90度，将舱门13’打开。

与实施例1相同的，优选的，所述门框12’的与所述舱门13’相对的一面上和/或所述舱门13’的与所述门框12’相对的一面上还设有密封槽(未标示)，所述密封槽内设有密封胶圈(未标示)，提高所述门框12’与所述舱门13’间的密闭性，进一步保证了舱体内的真空度。

本实施例中的一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，对其操作的步骤如下：

步骤1、当镀膜机内的真空度达到溅射要求时，所述锁紧装置14’的伸缩杆141’在所述第一驱动装置31’的伸缩气缸的作用下带动拉手142’向前伸出，脱离舱门，4个拉手142’在所述第一驱动装置31’的旋转气缸的作用下均向外旋转90度，再后退至舱门后方；

步骤2、所述舱门13’在第三驱动装置的作用下绕转动轴转动90-180度，舱门13’打开，使所述溅射靶裸露于溅射环境中，可开始溅射镀膜操作；

步骤3、溅射镀膜操作结束后，所述舱门13’由所述第三驱动装置带动反方向转动，使舱门关闭；

步骤5、4个拉手142’在所述第一驱动装置31’的伸缩气缸的作用下向前移动至舱门13’的前方，然后在所述第一驱动装置31’的旋转气缸的作用下均向内旋转90度，再由伸缩气缸带动后退，将舱门13’锁紧于舱体上，实现对舱体的密封操作。此后，无论镀膜机是否破真空都不会对溅射靶20造成影响。直至下一溅射周期开始时，再重复以上操作。

可以预见的，除了实施例1和实施例2两种实施例中的舱门形式，还可以采用现有技术中可以实现的其他的舱门形式，如设有轨道的推拉门等，只要具有密封条件，并可开关舱门使溅射靶正常工作，即可满足需求。均应属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位为基于本发明附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是指一个或多个。

综上所述，本发明提供一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，通过将溅射靶置于舱体内，并对舱体设置舱门和锁紧装置，当达到溅射的真空要求时将舱门打开，进行溅射镀膜操作，操作完成后在真空环境下将舱门关闭，使溅射靶密封于舱体的真空环境中，而大大减少了被氧化的情况，实现了溅射靶的免洗靶功能，且大大提高了溅射膜的纯度和反射率。本发明易于实现，设备成本低，却节省了洗靶的生产工序，节约了生产成本，同时提高了产品质量，其具有较大的应用市场，值得大力推广使用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，包括舱体和溅射靶，所述溅射靶设于所述舱体内；所述舱体外还设有：门框、舱门和锁紧装置，所述舱体上设有开口，所述门框安装于所述开口上，所述舱门与所述门框相配合实现对所述舱体的关闭与打开；所述溅射靶朝向所述舱门的方向设置；所述锁紧装置作用于所述舱门，将所述舱门锁紧于所述门框上或将所述舱门从所述门框上解锁，所述舱门锁紧于所述门框上时，所述舱体形成一密闭容器。

2.根据权利要求1所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置设于所述舱体外，其动力输出端连接于所述锁紧装置。

3.根据权利要求2所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，所述锁紧装置包括：一伸缩杆和一拉手，所述伸缩杆一端连接于所述第一驱动装置的动力输出端，另一端连接于所述拉手，所述拉手随所述伸缩杆前后移动，并随所述伸缩杆转动以抵触于所述舱门上实现锁紧操作，或与所述舱门相脱离实现解锁操作。

4.根据权利要求3所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，所述锁紧装置和所述第一驱动装置的数量均为4，4个所述锁紧装置分别作用于所述舱门的左上侧、左下侧、右上侧和右下侧。

5.根据权利要求4所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，所述舱门为一平移门，所述舱体还包括一第二驱动装置，所述第二驱动装置的动力输出端连接于所述舱门上，控制所述舱门移动。

6.根据权利要求5所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，所述舱体还包括若干弹性拉杆，每一所述弹性拉杆一端连接于所述门框上，另一端连接于所述舱门上。

7.根据权利要求1所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，所述门框的与所述舱门相对的一面上和/或所述舱门的与所述门框相对的一面上还设有密封槽，所述密封槽内设有密封胶圈。

8.根据权利要求1所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，所述溅射靶为一平面靶或圆柱靶。

9.根据权利要求1-4、7、8任一项所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，所述舱门为一转动门，所述舱门转动连接于所述门框上。

10.根据权利要求9所述的实现免洗靶功能的封闭靶仓设备，其特征在于，还包括一第三驱动装置，所述第三驱动装置的动力输出端连接于所述舱门上。

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