CN117385329A - 磁控溅射镀膜装置 - Google Patents

磁控溅射镀膜装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117385329A
CN117385329A CN202311253375.4A CN202311253375A CN117385329A CN 117385329 A CN117385329 A CN 117385329A CN 202311253375 A CN202311253375 A CN 202311253375A CN 117385329 A CN117385329 A CN 117385329A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetron sputtering
workpiece
electromagnetic
sputtering coating
cathode plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311253375.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨恺
刘贵
林海天
李立升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Huasheng Nanotechnology Co ltd
Original Assignee
Guangdong Huasheng Nanotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Huasheng Nanotechnology Co ltd filed Critical Guangdong Huasheng Nanotechnology Co ltd
Priority to CN202311253375.4A priority Critical patent/CN117385329A/zh
Publication of CN117385329A publication Critical patent/CN117385329A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0605Carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本申请涉及一种磁控溅射镀膜装置。该装置包括:真空腔室;多个阴极板,多个阴极板间隔设置在真空腔室的侧壁上,其中,阴极板内部嵌入有用于形成永磁磁场的永磁体;多个电磁线圈,多个电磁线圈与多个阴极板一一对应设置,其中,电磁线圈设置在对应的阴极板上,用于与对应的阴极板上的永磁体相互作用,以使相邻设置的两个阴极板之间产生电磁磁场,其中,永磁磁场与电磁磁场共同围合形成环形的等离子区域;工件架,设置在环形的等离子区域内,工件架用于固定待镀工件。采用本装置提高了镀膜的速度和镀膜的均匀性。

Description

磁控溅射镀膜装置
技术领域
本申请涉及磁控溅射技术领域,特别是涉及一种磁控溅射镀膜装置。
背景技术
磁控溅射是一种极具优势的物理气相沉积技术,在微电子、光学薄膜及材料表面处理等多个领域获得了广泛应用,具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点,磁控溅射装置能够在工件表面形成类金刚石(diamond like carbon,简称DLC)镀膜。DLC膜具有抗粘性、耐磨性好、摩擦系数低等特点,具有重要的实用意义。
传统技术中,镀膜设备中采用阳极层离子源辅助进行DLC镀膜。
然而,采用传统技术的镀膜设备,沉积得到DLC膜层的效率低且膜层厚度的均匀性差。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够高效且均匀的实现镀膜的磁控溅射镀膜装置。
一种磁控溅射镀膜装置,包括:真空腔室;多个阴极板,所述多个阴极板间隔设置在所述真空腔室的侧壁上,其中,所述阴极板内部嵌入有用于形成永磁磁场的永磁体;多个电磁线圈,所述多个电磁线圈与所述多个阴极板一一对应设置,其中,所述电磁线圈设置在对应的所述阴极板上,用于与对应的所述阴极板上的所述永磁体相互作用,以使相邻设置的两个所述阴极板之间产生电磁磁场,其中,所述永磁磁场与所述电磁磁场共同围合形成环形的等离子区域;工件架,设置在所述环形的等离子区域内,所述工件架用于固定待镀工件。
在其中一个实施例中,同一阴极板的所述电磁线圈产生的电磁磁场的极性与所述永磁体产生的永磁磁场的极性相对应,以使所述同一阴极板的所述电磁线圈产生的电磁磁场和所述永磁体产生的永磁磁场耦合叠加。
在其中一个实施例中,所述永磁体包括:中心磁体以及设置在所述中心磁体两侧的边缘磁体,其中,所述中心磁体和所述边缘磁体的极性相反,所述边缘磁体设置在所述中心磁体靠近相邻的阴极板的一侧。
在其中一个实施例中,相邻的阴极板的永磁体的中心磁体的极性相反。
在其中一个实施例中,所述磁控溅射镀膜装置还包括:电源,所述电源与各所述电磁线圈电连接,用于为所述电磁线圈供电以使所述电磁线圈产生所述电磁磁场,其中,所述电磁磁场的强度与所述电源向所述电磁线圈提供的电流的大小相关。
在其中一个实施例中,所述电磁线圈设置在所述阴极板背离所述工件架的一侧;所述磁控溅射镀膜装置还包括:与所述多个阴极板一一对应的多个靶材,所述靶材设置在所述阴极板靠近所述工件架的一侧上。
在其中一个实施例中,所述磁控溅射镀膜装置还包括:离子源,所述离子源设置在所述真空腔室的侧壁上,且所述离子源设置在两个所述阴极板之间,所述离子源用于将所述真空腔室内的气体电离以对所述待镀工件的表面进行清洁。
在其中一个实施例中,所述磁控溅射镀膜装置还包括:加热器,所述加热器设置在所述真空腔室的侧壁上,且所述加热器设置在两个所述阴极板之间。
在其中一个实施例中,所述工件架用于在所述等离子区域内旋转,以带动所述待镀工件旋转,其中,旋转方式包括自转、公转、翻转中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述电磁线圈为中空的铜管线圈,所述中空的铜管线圈的内部管路用于通入冷却水以对所述阴极板降温。
上述磁控溅射镀膜装置,通过设置真空腔室,便于在真空腔室内通入工艺气体,从而为后续的镀膜提供了环境条件。通过设置多个阴极板,多个阴极板间隔设置在真空腔室的侧壁上,并且阴极板内部嵌入有用于形成永磁磁场的永磁体,从而可以形成多个永磁磁场,然后再设置多个电磁线圈,电磁线圈可以与永磁体相互作用,使得相邻设置的两个所述阴极板之间产生电磁磁场,电磁场和永磁磁场耦合起来共同围合形成环形的等离子区域,在环形的等离子区域内设置有用于固定待镀工件的工件架。从而待镀工件在进行镀膜时,等离子区域内工艺气体离化后形成的电子能够被环形的等离子区域束缚住,使得电子的运动行程更大,围绕待镀工件运动,而不是直接到达阳极,所以提高了待镀工件周围的电子的密度,并且由于是环形的等离子区域,所以待镀工件周围的电子分布是较为均匀的,从而工艺气体电离出的等离子体的分布也较为均匀,均匀的分布在待镀工件周围,使得待镀工件近似于浸泡在等离子体中,可以在待镀工件表面沉积出均匀的膜层,其次,由于待镀工件周围的电子密度更大,所以工艺气体的离化率也更高,沉积膜层的速度也更快,所以提高了镀膜的速度和镀膜的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中磁控溅射镀膜装置的结构示意图;
图2为一个实施例中磁控溅射镀膜装置的磁力线示意图;
图3为一个实施例中阴极板内的永磁体的结构图;
图4为一个实施例中阴极板永磁磁场的示意图;
图5为一个实施例中多个阴极板内的永磁体的结构图;
图6为一个实施例中多个阴极板永磁磁场的示意图;
图7为另一个实施例中磁控溅射镀膜装置的结构示意图;
图8为又一个实施例中磁控溅射镀膜装置的结构示意图;
图9为又一个实施例中磁控溅射镀膜装置的结构示意图之二;
图10为又一个实施例中磁控溅射镀膜装置的结构示意图之三。
附图标记说明:
10-真空腔室,20-阴极板,30-电磁线圈,40-工件架,50-待镀工件,100-等离子区域,21-中心磁体,22-边缘磁体,60-电源,70-靶材,81-离子源,82-加热器。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种磁控溅射镀膜装置,包括:真空腔室10、多个阴极板20、多个电磁线圈30、工件架40。其中:
多个阴极板20间隔设置在真空腔室10的侧壁上。
其中,阴极板20内部嵌入有用于形成永磁磁场的永磁体。
其中,真空腔室10是指可以提供真空环境的器件,真空腔室10内形成封闭空间,通常真空腔室10连接有抽气系统和充气系统,通过抽气系统将真空腔室10内封闭空间的空气抽走,达到预设真空度,从而确保真空腔室10内处于真空状态。为了调整封闭空间的气体的组成,通过充气系统充入所需的气体。真空腔室10通常接地放置,从而确保其使用安全性。真空腔室10可以采用圆筒形真空室,真空腔室10的尺寸可以根据需要进行设置,例如,真空腔室10的直径设置为1米,高度设置为1.2米。
示例性地,在工作过程中,可以首先将真空腔室10内的气压通过抽气进行调整,调整至10-2~10-3Pa,然后通入溅射工作气体(氩气),当气压升至1~10Pa时,在阴极板20和待镀工件50之间施加数千伏直流电压,引起气体“击穿着火”,从而在此期间气体发生辉光放电形成等离子体,其中的正离子在电场的作用下,加速飞向阴极板20,并轰击阴极板20上的靶材70产生溅射。从而产生靶材70原子或分子,在待镀工件50上沉积为膜层结构。
示例性地,阴极板20的数量可以为双数,多个阴极板20对称设置,数量可以为2、4、6、8。
多个电磁线圈30与多个阴极板20一一对应设置,其中,电磁线圈30设置在对应的阴极板20上,用于与对应的阴极板20上的永磁体相互作用,以使相邻设置的两个阴极板20之间产生电磁磁场。
其中,永磁磁场与电磁磁场共同围合形成环形的等离子区域100。
具体地,在阴极板20上设置电磁线圈30,电磁线圈30通电之后会产生感应磁场,通过调节感应磁场的大小,使得相邻阴极板20之间的感应磁场能够耦合,从而在相邻设置的两个阴极板20之间产生电磁磁场,即,在两个阴极板20之间的区域存在电磁磁场,而阴极板20所在的区域存在永磁磁场,所以永磁磁场和电磁磁场耦合起来共同围合可以形成环形的等离子区域100,永磁磁场和电磁磁场耦合形成的磁场也叫做非平衡磁场。
示例性地,如图2所示,在两个阴极板20之间的区域存在电磁磁场,而阴极板20所在的区域存在永磁磁场,非平衡磁场的磁力线如图2所示,围合成等离子区域100。
示例性地,电磁线圈30的铜线为中空的,其为中空的铜管线圈,中空的铜管线圈的内部管路中可以通入冷却水,作为冷却水管使用,对阴极板20降温,通过散热降低了阴极板20内的永磁体的阻抗以及线圈的阻抗,从而避免阴极板20的温度过高而影响磁场的强度,提高了磁控溅射的效率。。并且设计空心的铜线也可以减小电阻,保证线圈在有效的空间里通入较大的电流,增强电磁磁场的强度,使得相邻的两个阴极板之间的磁场更容易闭合。
工件架40,设置在环形的等离子区域100内,工件架40用于固定待镀工件50。
具体地,工件架40设置在环形的等离子区域100内。当阴极板20和待镀工件50之间施加数千伏直流电压,引起气体“击穿着火”之后,气体发生辉光放电形成等离子体,其中的正离子在电场的作用下,加速飞向阴极板20。而电子就会受到等离子区域100内的磁场的影响,围绕待镀工件50运动,而不是直接到达阳极,所以提高了待镀工件50周围的电子的密度,并且由于是环形的等离子区域100,所以待镀工件50周围的电子分布是较为均匀的,均匀分布在等离子区域100内,从而工艺气体电离出的等离子体的分布也较为均匀,均匀的围绕分布在待镀工件50周围,使得待镀工件50近似于浸泡在等离子体中。而待镀工件50周围的电子密度变高,则就有更多的电子与工艺气体进行碰撞,工艺气体也就能够电离出更多的原子来轰击靶材70,从而可以提高工艺气体的离化率,提高镀膜的效率。
示例性地,在进行DLC镀膜时,在腔体和工件之间施加一个500~1000V的高偏压,工艺气体产生辉光放电,由于磁场耦合区域(等离子区域100)内的电子较多,使工艺气体CH4或者C2H2电离的更加完全,碳离子在偏压的作用下沉积在工件上,形成DLC膜,并且由于待镀工件50周围的电子密度较高且分布均匀,所以形成DLC膜的速度较快,且形成的DLC膜均匀。
具体地,在传统技术中,是采用阳极层离子源81来实现电子的迁移,阳极层离子源81是能够将中性原子或分子电离,并从中引出离子束流的器件,通过阳极层离子源81可以对待镀工件50进行清洗或进行气相等离子的沉积。但是一方面阳极层离子源81结构复杂,内部的阳极和阴极之间是一条线性的狭窄的缝隙结构,而DLC镀膜过程会产生大量的碳离子,很容易进入到阳极层离子源81内部,造成短路,需要经常维护,阳极层离子源81内部有强磁铁,拆装极为不便。另一方面通过阳极层离子源81来辅助沉积DLC膜的速率很低(因为阳极层离子源81只能设置在待镀工件50的一个方向上,只能在一个方向的区域内产生等离子体,需要待镀工件50缓慢旋转才能够在待镀工件50整个表面上镀膜),如果要提高效率,需要增加很多组阳极层离子源81(多组阳极层离子源81遍布待镀工件50的各个方向,一起进行镀膜)。而采用本申请的方案,可以无需采用阳极层离子源81产生电子,而是可以直接通过等离子区域100对电子的分布情况进行调节,从而一方面可以舍弃传统技术中的阳极层离子源81,另一方面,也提高镀膜的速度和均匀性。
在本实施例中,通过设置真空腔室10,便于在真空腔室10内通入工艺气体,从而为后续的镀膜提供了环境条件。通过设置多个阴极板20,多个阴极板20间隔设置在真空腔室10的侧壁上,并且阴极板20内部嵌入有用于形成永磁磁场的永磁体,从而可以形成多个永磁磁场,然后再设置多个电磁线圈30,电磁线圈30可以与永磁体相互作用,使得相邻设置的两个阴极板20之间产生电磁磁场,电磁场和永磁磁场耦合起来共同围合形成环形的等离子区域100,在环形的等离子区域100内设置有用于固定待镀工件50的工件架40。从而待镀工件50在进行镀膜时,等离子区域100内工艺气体离化后形成的电子能够被环形的等离子区域100束缚住,使得电子的运动行程更大,围绕待镀工件50运动,而不是直接到达阳极,所以提高了待镀工件50周围的电子的密度,并且由于是环形的等离子区域100,所以待镀工件50周围的电子分布是较为均匀的,从而工艺气体电离出的等离子体的分布也较为均匀,均匀的分布在待镀工件50周围,使得待镀工件50近似于浸泡在等离子体中,可以在待镀工件50表面沉积出均匀的膜层,其次,由于待镀工件50周围的电子密度更大,所以工艺气体的离化率也更高,沉积膜层的速度也更快,所以提高了镀膜的速度和镀膜的均匀性。
在一个实施例中,同一阴极板的电磁线圈产生的电磁磁场的极性与永磁体产生的永磁磁场的极性相对应,以使同一阴极板的电磁线圈产生的电磁磁场和永磁体产生的永磁磁场耦合叠加。
具体地,电磁线圈产生的电磁磁场的极性与永磁体产生的永磁磁场的极性相对应,即同一阴极板上,永磁体的N极与电磁线圈通电后的等效N极的位置相对应,永磁体的S极与电磁线圈通电后的等效S极的位置相对应,从而使得永磁体产生的永磁磁场和电磁线圈产生的电磁磁场之间是耦合叠加的关系,避免永磁磁场和电磁磁场相互抵消。
在本实施例中,通过设置同一阴极板的电磁线圈产生的电磁磁场的极性与永磁体产生的永磁磁场的极性相对应,使得永磁体产生的永磁磁场和电磁线圈产生的电磁磁场能够耦合叠加,从而提高了磁场的强度,一方面能够更好的将电子约束在等离子区域内,另一方面也便于实现相邻两个阴极板之间的电磁磁场的耦合(即在两个阴极板之间产生电磁磁场,两个阴极板分别作为该电磁磁场的两极)。
在一个实施例中,如图3所示,永磁体包括:中心磁体21以及设置在中心磁体21两侧的边缘磁体22,其中,中心磁体21和边缘磁体22的极性相反,边缘磁体22设置在中心磁体21靠近相邻的阴极板20的一侧。
示例性地,永磁磁场如图4所示。
在本实施例中,永磁体包括中心磁体21以及设置在中心磁体21两侧的边缘磁体22,设置中心磁体21和边缘磁体22的极性相反,使得永磁体能够在阴极板20的所在区域形成永磁磁场,并且边缘磁体22设置在中心磁体21靠近相邻的阴极板20的一侧,从而便于边缘磁体22的磁力线与相邻的阴极板20的磁场耦合。
在一个实施例中,如图5所示,相邻的阴极板20的永磁体的中心磁体21的极性相反。
示例性地,相邻的阴极板20的永磁体产生的永磁磁场如图6所示。
具体地,相邻的阴极板20的永磁体的中心磁体21的极性相反,则意味着相邻的阴极板20的永磁体的边缘磁体22的极性也相反,从而便于在相邻的阴极板20的永磁体之间形成磁场。
具体地,永磁体的磁性大小能够影响产生的永磁磁场的强度,可以将永磁体的磁性设计的较大,从而便于实现相邻两个阴极板20上的永磁体之间的磁场。
在本实施例中,通过设计相邻的阴极板20的永磁体的中心磁体21的极性相反,便于在相邻的阴极板20的永磁体之间形成磁场。
在一个实施例中,如图7所示,磁控溅射镀膜装置还包括:电源60。电源60与各电磁线圈30电连接,用于为电磁线圈30供电以使电磁线圈30产生电磁磁场。
其中,电磁磁场的强度与电源60向电磁线圈30提供的电流的大小相关。可以通过调节电源60向电磁线圈30提供的电流的大小,来调节等离子区域100的范围以及等离子区域100对电子的约束力度。
在本实施例中,通过设置电源60,能够为电磁线圈30供电以使电磁线圈30产生电磁磁场。
在一个实施例中,如图8所示,电磁线圈30设置在阴极板20背离工件架40的一侧。
磁控溅射镀膜装置还包括:多个靶材70。多个靶材70与多个阴极板20一一对应,靶材70设置在阴极板20靠近工件架40的一侧上。
具体地,靶材70的材质可以根据需要进行设计,在磁控溅射过程中,正离子轰击靶材70,溅射出靶材70原子或分子,在待镀工件50上沉积为膜层。
在本实施例中,通过设置靶材70,从而可以在待镀工件50上镀上预设材质的膜层。
在一个实施例中,如图9所示,磁控溅射镀膜装置还包括:离子源81。离子源81设置在真空腔室10的侧壁上,且离子源81设置在两个阴极板20之间,离子源81用于将真空腔室10内的气体电离以对待镀工件50的表面进行清洁。
具体地,离子源81是指使中性原子或分子电离,并从中引出离子束流的器件,通过离子源81可以对待镀工件50进行清洗,即将真空腔室10内的气体电离,利用等离子体对待镀工件50进行清洗。
示例性地,可以在磁控溅射镀膜正式开始之前,先向真空腔室10内通入氩气,然后保持镀膜腔室内压力为2.0Pa,开启偏压,设定偏压为-900V,进行等离子体清洗20min,利用等离子体刻蚀去除待镀工件50表面的微小杂质。
在本实施例中,通过设置离子源81,能够对待镀工件50进行清洗,提高镀膜的效果。
在一个实施例中,如图10所示,磁控溅射镀膜装置还包括:加热器82。加热器82设置在真空腔室10的侧壁上,且加热器82设置在两个阴极板20之间。
具体地,对真空腔室10进行加热,有利于将真空腔室10内的水蒸气以及其他挥发性气体尽可能排除,避免水蒸气以及其他挥发性气体影响镀膜。
在本实施例中,通过设置加热器82,能够对真空腔室10进行加热,有利于提高镀膜的效果。
在一个实施例中,工件架用于在等离子区域内旋转,以带动待镀工件旋转。
其中,旋转方式包括自转、公转、翻转中的至少一种。
在本实施例中,通过设置工件架带动待镀工件旋转,使得待镀工件表面镀上的膜层更加均匀。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征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描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁控溅射镀膜装置,其特征在于,包括:
真空腔室;
多个阴极板,所述多个阴极板间隔设置在所述真空腔室的侧壁上,其中,所述阴极板内部嵌入有用于形成永磁磁场的永磁体;
多个电磁线圈,所述多个电磁线圈与所述多个阴极板一一对应设置,其中,所述电磁线圈设置在对应的所述阴极板上,用于与对应的所述阴极板上的所述永磁体相互作用,以使相邻设置的两个所述阴极板之间产生电磁磁场,其中,所述永磁磁场与所述电磁磁场共同围合形成环形的等离子区域;
工件架,设置在所述环形的等离子区域内,所述工件架用于固定待镀工件。
2.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,同一阴极板的所述电磁线圈产生的电磁磁场的极性与所述永磁体产生的永磁磁场的极性相对应,以使所述同一阴极板的所述电磁线圈产生的电磁磁场和所述永磁体产生的永磁磁场耦合叠加。
3.根据权利要求2所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,所述永磁体包括:中心磁体以及设置在所述中心磁体两侧的边缘磁体,其中,所述中心磁体和所述边缘磁体的极性相反,所述边缘磁体设置在所述中心磁体靠近相邻的阴极板的一侧。
4.根据权利要求3所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,相邻的阴极板的永磁体的中心磁体的极性相反。
5.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,所述磁控溅射镀膜装置还包括:
电源,所述电源与各所述电磁线圈电连接,用于为所述电磁线圈供电以使所述电磁线圈产生所述电磁磁场,其中,所述电磁磁场的强度与所述电源向所述电磁线圈提供的电流的大小相关。
6.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,所述电磁线圈设置在所述阴极板背离所述工件架的一侧;
所述磁控溅射镀膜装置还包括:与所述多个阴极板一一对应的多个靶材,所述靶材设置在所述阴极板靠近所述工件架的一侧上。
7.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,所述磁控溅射镀膜装置还包括:
离子源,所述离子源设置在所述真空腔室的侧壁上,且所述离子源设置在两个所述阴极板之间,所述离子源用于将所述真空腔室内的气体电离以对所述待镀工件的表面进行清洁。
8.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,所述磁控溅射镀膜装置还包括:
加热器,所述加热器设置在所述真空腔室的侧壁上,且所述加热器设置在两个所述阴极板之间。
9.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,所述工件架用于在所述等离子区域内旋转,以带动所述待镀工件旋转,其中,旋转方式包括自转、公转、翻转中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜装置,其特征在于,所述电磁线圈为中空的铜管线圈,所述中空的铜管线圈的内部管路用于通入冷却水以对所述阴极板降温。
CN202311253375.4A 2023-09-26 2023-09-26 磁控溅射镀膜装置 Pending CN117385329A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311253375.4A CN117385329A (zh) 2023-09-26 2023-09-26 磁控溅射镀膜装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311253375.4A CN117385329A (zh) 2023-09-26 2023-09-26 磁控溅射镀膜装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117385329A true CN117385329A (zh) 2024-01-12

Family

ID=89436450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311253375.4A Pending CN117385329A (zh) 2023-09-26 2023-09-26 磁控溅射镀膜装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117385329A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4179351A (en) Cylindrical magnetron sputtering source
US5417834A (en) Arrangement for generating a plasma by means of cathode sputtering
JP7206286B2 (ja) 線形化されたエネルギーの無線周波数プラズマイオン供給源、薄膜堆積装置、およびプラズマイオンビーム発生方法
AU746645C (en) Method and apparatus for deposition of biaxially textured coatings
US4810347A (en) Penning type cathode for sputter coating
US3305473A (en) Triode sputtering apparatus for depositing uniform coatings
US3669860A (en) Method and apparatus for applying a film to a substrate surface by diode sputtering
JPH05507963A (ja) 高アスペクト比の穴に材料を付着させる装置
CN213203180U (zh) 溅射镀膜设备
US20090314631A1 (en) Magnetron With Electromagnets And Permanent Magnets
JP3315114B2 (ja) スパッター被覆処理を実施する方法及びスパッター被覆装置
KR102533881B1 (ko) 단일 빔 플라즈마 소스
CN117385329A (zh) 磁控溅射镀膜装置
CN109576663A (zh) 磁控溅射装置以及磁控溅射方法
JP2003313662A (ja) スパッタリング装置
CN111394707B (zh) 一种等离子体源及其用于镀膜的装置、系统和方法
CN101646799A (zh) 用于大基片上沉积的磁控管源
CN114645255A (zh) 磁化电子串联共振方法及其装置
JPS6372875A (ja) スパツタリング装置
CN107447195B (zh) 磁控管及磁控溅射系统
KR100963413B1 (ko) 마그네트론 스퍼터링 장치
JP3784203B2 (ja) マグネトロンスパッタ方法と装置
JP7369411B1 (ja) スパッタリング成膜源および成膜装置
JP7114401B2 (ja) スパッタリング装置
KR20110029500A (ko) 플라즈마 성막 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination