CN114164407B - 镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镀膜装置。该镀膜装置包括：腔体，腔体设有两个对应的开口端；靶材，靶材设置于腔体内，靶材用于生成靶材原子；基片，基片设置于腔体内，基片与靶材对应设置，基片与靶材形成间隙通道；多个阻挡件，多个阻挡件设置于间隙通道，多个阻挡件与靶材、基片对应设置；第一控制装置，第一控制装置设置于腔体内，第一控制装置用于控制基片在开口端的开口方向运动；检测装置，检测装置设置于腔体的开口端，检测装置用于检测基片的膜层厚度；第二控制装置，与检测装置连接，第二控制装置用于根据膜层厚度控制多个阻挡件运动，以调节基片上对应区域的膜层厚度。本发明能够对基片各区域进行及时、精确的镀膜调节。

Description

镀膜装置

技术领域

本发明涉及镀膜技术领域，尤其涉及一种镀膜装置。

背景技术

相关技术中，通过磁控溅射技术对基片进行镀膜。然而，在应用上述技术对基片进行批量处理的过程中，当基片膜厚出现变化时，不能对基片的镀膜情况进行及时调整，从而容易出现基片批量报废的现象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种镀膜装置，能够对基片各区域进行及时、精确的镀膜调节，以避免出现基片报废的现象。

根据本发明的第一方面实施例的镀膜装置，包括：

腔体，所述腔体设有两个对应的开口端；

靶材，所述靶材设置于所述腔体内，所述靶材用于生成靶材原子；

基片，所述基片设置于所述腔体内，所述基片与所述靶材对应设置，所述基片与所述靶材形成间隙通道；其中，所述靶材原子用于对所述基片进行镀膜；

多个阻挡件，多个所述阻挡件设置于所述间隙通道，多个所述阻挡件与所述靶材、所述基片对应设置；

第一控制装置，所述第一控制装置设置于所述腔体内，所述第一控制装置用于控制所述基片在所述开口端的开口方向运动；

检测装置，所述检测装置设置于所述腔体的开口端，所述检测装置用于检测所述基片的膜层厚度；

第二控制装置，与所述检测装置连接，所述第二控制装置用于根据所述膜层厚度控制多个所述阻挡件运动，以调节所述基片上对应位置的膜层厚度。

根据本发明实施例的镀膜装置，至少具有如下有益效果：通过检测装置检测基片的膜层厚度，第二控制装置根据该膜层厚度对多个阻挡件进行控制，以调节靶材与基片的对应关系，即对于膜层厚度较大的基片区域，第二控制装置控制与该区域对应的阻挡件运动至靶材和基片之间，使得靶材原子落在阻挡件上，以减小基片上该区域的膜层厚度；对于膜层厚度较小的基片区域，第二控制装置控制与该区域对应的阻挡件移位，使得靶材与基片直接对应，此时靶材原子直接落在基片上，以增加基片上该区域的膜层厚度，从而保证了基片各区域的镀膜均匀性，提高了镀膜调节精度，以及镀膜调节效率。

根据本发明的一些实施例，所述检测装置包括：

光谱检测模块，所述光谱检测模块设置于所述腔体的开口端，所述光谱检测模块用于对基片进行光谱检测，并生成光谱数据；

膜层计算模块，所述膜层计算模块与所述光谱检测模块连接，所述膜层计算模块用于根据所述光谱数据生成膜层厚度。

根据本发明的一些实施例，所述第一控制装置包括：

第一承载件，所述第一承载件用于承载所述基片；

第一磁性件，沿所述开口端的开口方向设置于所述腔体内；

第二磁性件，沿所述开口端的开口方向设置于所述腔体内；

传动件，所述传动件设置于所述腔体内，所述传动件分别与所述第一承载件、所述第二磁性件连接；

其中，所述第一磁性件和第二磁性件用于控制所述传动件运动，以控制所述第一承载件沿所述开口端的开口方向运动。

根据本发明的一些实施例，所述第二控制装置包括：

调节计算模块，用于根据所述膜层厚度生成调节数据；

多个第一驱动件，一个所述第一驱动件与一个所述阻挡件连接，所述第一驱动件用于根据所述调节数据驱动对应的所述阻挡件运动，以调节所述基片上对应位置的膜层厚度。

根据本发明的一些实施例，所述第一驱动件包括：

电机，所述电机与所述调节计算模块连接；

齿轮；其中，所述电机的旋转轴穿设于齿轮的内孔；

齿条，所述齿条与所述齿轮啮合；

其中，所述阻挡件设置于所述齿条上；所述电机用于根据所述调节数据驱动所述齿轮运动。

根据本发明的一些实施例，还包括：

第二驱动件，所述第二驱动件设置于所述腔体内，所述第二驱动件用于驱动所述靶材运动。

根据本发明的一些实施例，第一承载件设有多个固定槽，所述固定槽用于固定所述基片。

根据本发明的一些实施例，还包括：

第二承载件，所述第二承载件穿设于所述腔体的一侧，所述第二承载件用于承载所述靶材。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例镀膜装置的一结构示意图；

图2为本发明实施例镀膜装置的另一结构示意图；

图3为本发明实施例镀膜装置的另一结构示意图；

图4为本发明实施例第一驱动件的一结构示意图。

附图标记：

腔体110、靶材120、基片130、阻挡件140、第一承载件151、第一磁性件152、第二磁性件153、传动件154、固定槽155、光谱检测模块160、第一驱动件171、电机172、齿轮173、齿条174、旋转轴175、第二驱动件180、第二承载件190。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于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，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

磁控溅射是物理气相沉积的一种，其原理为：电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，从而电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，以在靶材表面溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)在基片表面沉积从而成膜。

目前，通过上述磁控溅射技术对基片进行镀膜处理时，容易出现基片镀膜不均匀的问题。相关技术中，通过以下三种方法来解决上述问题：第一种，通过调节气氛来调整基片镀膜的均匀性；第二种，采用六段式活动挡板进行人工调节；第三种，对镀膜后的基片进行人工取样测试，根据测试结果对镀膜装置进行调节。其中，第一种方法无法做到精确的定位调节；第二种方法因活动挡板跨度大，因此当基片出现局部均匀性问题时，该方法也无法做到精确的定位调节；第三种方法存在一定的滞后性。

基于此，本申请实施例提供了一种镀膜装置，能够进行及时、准确的定位调节，从而保证基片各部分的镀膜均匀性。

参照图1和图2，本申请实施例提供了一种镀膜装置。该镀膜装置包括腔体110、靶材120、基片130、多个阻挡件140、第一控制装置、检测装置和第二控制装置。其中，腔体110设有两个对应的开口端；靶材120设置于腔体110内，靶材120用于生成靶材原子，靶材原子用于对基片130进行镀膜；基片130设置于腔体110内，基片130与靶材120对应设置，基片130与靶材120形成间隙通道；多个阻挡件140设置于间隙通道，多个阻挡件140与靶材120、基片130对应设置；第一控制装置设置于腔体110内，第一控制装置用于控制基片130在开口端的开口方向运动；检测装置设置于腔体110的开口端，检测装置用于检测基片130的膜层厚度；第二控制装置与检测装置连接，第二控制装置用于根据膜层厚度控制多个阻挡件140运动，以调节基片130上对应区域的膜层厚度。

具体地，靶材120、多个阻挡件140、基片130成“三明治结构”设置，其中，将基片130“拆分”为多个区域，一个阻挡件140对应一个区域。当需要对基片130进行镀膜操作时，第二控制装置控制多个阻挡件140运动，以控制靶材120与基片130直接对应，此时，靶材120上溅射出的靶材原子直接落入基片130上，从而实现对基片130的镀膜操作。腔体110的两端分别设有一开口，检测装置设置于其中一个开口端。第一控制装置用于控制基片130在两个开口端的开口方向(如图2左右方向)运动，当第一控制装置控制基片130从其中一个开口端运动至腔体110外部时，检测装置对运动至外部的基片130的进行镀膜检测，并生成对应的膜层厚度。第二控制装置与检测装置有线连接或无线连接，第二控制装置接收检测装置发送的膜层厚度，并根据该膜层厚度控制阻挡件140运动，以在第一控制装置装置控制基片130运动回腔体110内部时，调节靶材120与基片130的对应关系，即对于膜层厚度较大的区域，第二控制装置控制阻挡件140设置于基片130与靶材120之间，使得靶材120的溅射出的靶材原子落在阻挡件140上；对于膜层厚度较小的区域，第二控制装置控制阻挡件140移位，使得靶材原子落在该区域上，以增加基片130上该区域的膜层厚度，从而保证了基片130各区域的膜层均匀性。可以理解的是，阻挡件140的数量可以根据调节精度进行适应性设置，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的镀膜装置通过检测装置检测基片130的膜层厚度，第二控制装置根据该膜层厚度对多个阻挡件140进行控制，以调节靶材120与基片130的对应关系，即对于膜层厚度较大的基片130区域，第二控制装置控制与该区域对应的阻挡件140运动至靶材120和基片130之间，使得靶材原子落在阻挡件140上，以减小基片130上该区域的膜层厚度；对于膜层厚度较小的基片130区域，第二控制装置控制与该区域对应的阻挡件140移位，使得靶材120与基片130直接对应，此时靶材原子直接落在基片130上，以增加基片130上该区域的膜层厚度，从而保证了基片130各区域的镀膜均匀性，提高了镀膜调节精度，以及镀膜调节效率，进而在一定程度上避免了基片报废的现象。

在一些实施例中，检测装置包括光谱检测模块160和膜层计算模块。光谱检测模块160设置于腔体110的开口端，用于对基片130进行光谱检测，并生成光谱数据。膜层计算模块与光谱检测模块160连接，用于根据光谱数据生成膜层厚度，具体地，光谱检测模块160设置于腔体110的其中一个开口端，光谱检测模块160用于对运动至腔体110外部的基片130进行光谱检测，并生成对应的光谱数据。膜层计算模块与光谱检测模块160有线连接或无线连接，膜层计算模块用于根据光谱数据计算得到对应基片130区域的膜层厚度，以使第二控制装置根据该膜层厚度控制对应的阻挡件140运动。

参照图1至图3，在一些实施例中，第一控制装置包括第一承载件151、第一磁性件152、第二磁性件153和传动件154。第一承载件151用于承载基片130；第一磁性件152沿开口端的开口方向设置于腔体110内；第二磁性件153沿开口端的开口方向设置于腔体110内；传动件154设置于腔体110内，传动件154分别与第一承载件151、第二磁性件153连接。其中，第一磁性件152和第二磁性件153用于控制传动件154运动，以控制第一承载件151沿开口端的开口方向运动。

具体地，基于磁力耦合原理，在腔体110内部的上方设置了第一磁性件152，并在腔体110内部的下方设置了第二磁性件153。传动件154为U型轮等传动结构，传动件154的一端与第二磁性件153连接，传动件154的另一端与第一承载件151连接。第一磁性件152和第二磁性件153带动传动件154在腔体110开口端的开口方向运动，从而带动设置于第一承载件151上的基片130在开口方向上运动，使得基片130能够运动至腔体110的外部，并能够运动回腔体110的内部。

参照图1至图4，在一些实施例中，第二控制装置包括调节计算模块和多个第一驱动件171。调节计算模块用于根据膜层厚度生成调节数据；一个第一驱动件171与一个阻挡件140连接，第一驱动件171用于根据调节数据驱动对应的阻挡件140运动，以调节基片130上对应区域的膜层厚度。

具体地，多个第一驱动件171与多个阻挡件140一一对应连接。调节计算模块用于根据膜层厚度生成对应阻挡件140的调节数据，与该阻挡件140连接的第一驱动件171根据该调节数据控制阻挡件140运动，以调节该阻挡件140设置于靶位和基片130之间，或调节该阻挡件140移位，从而实现了对基片130各区域对应阻挡件140的独立调节，进而保证了基片130各区域膜层厚度的均匀性。

参照图4，在一些实施例中，第一驱动件171包括电机172、齿轮173和齿条174。电机172与调节计算模块连接，电机172的旋转轴175穿设于齿轮173的内孔；齿条174与齿轮173啮合。其中，阻挡件140设置于齿条174上，电机172用于根据调节数据驱动齿轮173运动。

具体地，齿轮173和齿条174形成一个传动机构，阻挡件140设置于齿条174的一端。齿轮173上至少设有一个内孔，电机172的旋转轴175穿设该内孔，以控制齿轮173和齿条174的相对运动，从而控制阻挡件140设置于靶材120和基片130之间，或控制阻挡件140移位。

参照图1，在一些实施例中，镀膜装置还包括第二驱动件180。第二驱动件180设置于腔体110内，第二驱动件180用于驱动靶材120运动，以生成靶材原子。具体地，第二驱动件180用于驱动靶材120在腔体110内运动，以使氩离子在电场作用下加速轰击靶材120时，能够在靶材120表面溅射出靶材原子。

参照图1至图3，在一些实施例中，第一承载件151设有多个固定槽155，固定槽155用于固定基片130。具体地，为了实现对基片130的批量镀膜，可以在承载件上开设多个固定槽155，每一固定槽155用于固定一片基片130。

在一些实施例中，镀膜装置还包括第二承载件190。第二承载件190穿设与腔体110的一侧，第二承载件190用于承载靶材120。具体地，当腔体110内部空间较小时，可设置用于承载靶材120的第二承载件190，该第二承载件190穿设于腔体110内与基片130对应的一侧。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (7)

1.镀膜装置，其特征在于，包括：

腔体，所述腔体设有两个对应的开口端；

靶材，所述靶材设置于所述腔体内，所述靶材用于生成靶材原子；

基片，所述基片设置于所述腔体内，所述基片与所述靶材对应设置，所述基片与所述靶材形成间隙通道；其中，所述靶材原子用于对所述基片进行镀膜；

多个阻挡件，多个所述阻挡件设置于所述间隙通道，多个所述阻挡件与所述靶材、所述基片对应设置；

第一控制装置，所述第一控制装置设置于所述腔体内，所述第一控制装置用于控制所述基片在所述开口端的开口方向运动；

所述第一控制装置包括：

第一承载件，所述第一承载件用于承载所述基片；

第一磁性件，沿所述开口端的开口方向设置于所述腔体内；

第二磁性件，沿所述开口端的开口方向设置于所述腔体内；

传动件，所述传动件设置于所述腔体内，所述传动件分别与所述第一承载件、所述第二磁性件连接；

其中，所述第一磁性件和第二磁性件用于控制所述传动件运动，以控制所述第一承载件沿所述开口端的开口方向运动；

检测装置，所述检测装置设置于所述腔体的开口端，所述检测装置用于检测所述基片的膜层厚度；

第二控制装置，与所述检测装置连接，所述第二控制装置用于根据所述膜层厚度控制多个所述阻挡件运动，以调节所述基片上对应位置的膜层厚度。

2.根据权利要求1所述的镀膜装置，其特征在于，所述检测装置包括：

光谱检测模块，所述光谱检测模块设置于所述腔体的开口端，所述光谱检测模块用于对基片进行光谱检测，并生成光谱数据；

膜层计算模块，所述膜层计算模块与所述光谱检测模块连接，所述膜层计算模块用于根据所述光谱数据生成膜层厚度。

3.根据权利要求2所述的镀膜装置，其特征在于，所述第二控制装置包括：

调节计算模块，用于根据所述膜层厚度生成调节数据；

多个第一驱动件，一个所述第一驱动件与一个所述阻挡件连接，所述第一驱动件用于根据所述调节数据驱动对应的所述阻挡件运动，以调节所述基片上对应位置的膜层厚度。

4.根据权利要求3所述的镀膜装置，其特征在于，所述第一驱动件包括：

电机，所述电机与所述调节计算模块连接；

齿轮；其中，所述电机的旋转轴穿设于齿轮的内孔；

齿条，所述齿条与所述齿轮啮合；

其中，所述阻挡件设置于所述齿条上；所述电机用于根据所述调节数据驱动所述齿轮运动。

5.根据权利要求1至4任一项所述的镀膜装置，其特征在于，还包括：

第二驱动件，所述第二驱动件设置于所述腔体内，所述第二驱动件用于驱动所述靶材运动。

6.根据权利要求5所述的镀膜装置，其特征在于，第一承载件设有多个固定槽，所述固定槽用于固定所述基片。

7.根据权利要求6所述的镀膜装置，其特征在于，还包括：

第二承载件，所述第二承载件穿设于所述腔体的一侧，所述第二承载件用于承载所述靶材。