CN117888069A - 一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置 - Google Patents
一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117888069A CN117888069A CN202410222239.7A CN202410222239A CN117888069A CN 117888069 A CN117888069 A CN 117888069A CN 202410222239 A CN202410222239 A CN 202410222239A CN 117888069 A CN117888069 A CN 117888069A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sputtering
- magnetron sputtering
- power pulse
- ion magnetron
- target
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 171
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 54
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 18
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 35
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 36
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,涉及磁控溅射技术领域,包括离子磁控溅射镀膜装置主体,所述离子磁控溅射镀膜装置主体的顶部安装有高功率脉冲溅射电源。本发明通过连接有高功率脉冲溅射电源,高功率脉冲溅射电源是一种高功率密度的脉冲等离子体电源,高功率脉冲溅射电源使用矩形波电压的脉冲电源代替传统的直流电源进行后续的磁控溅射沉积,极大地改善了薄膜沉积工艺,可以有效地抑制电弧的产生,消除由此产生的薄膜缺陷,同时能够提高溅射沉积速度,并降低沉积温度,通过金属离子高能轰击可以杜绝弧源大颗粒粒子带来的光泽度不良和附着不良的情况出现,使得薄膜具备高度细腻光泽表面,装饰效果优异。
Description
技术领域
本发明涉及磁控溅射技术领域,具体为一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置。
背景技术
磁控溅射是将靶材置于阴极,电子与工作气体碰撞会分解出正离子,在电场的作用下,正离子会轰击靶材表面,靶材内原子获得能量且因此发生级联碰撞,最终发生溅射现象,完成镀膜工作,现有的磁控溅射装置采用传统的直流电源进行磁控溅射沉积,形成的覆膜会出现光泽度不良以及附着不良的问题。
现有的高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置存在的缺陷是:
1、专利文件JP2014237866A,主要考虑如何为待处理的基板提供均匀的沉积,并减少靶材中侵蚀的偏差,而没有考虑如何解决弧源大颗粒粒子带来的光泽度不良和附着不良的问题;
2、申请文件JP2023066486A,主要考虑了如何防止背板和磁体单元之间的干扰,同时不影响有效从靶材中获取热量,而没有考虑如何满足不同镀膜需求;
3、专利文件CN105543792B,主要考虑实现多层薄膜的连续溅射沉积,而没有考虑如何提高溅射成膜的工作效率;
4、申请文件CN114517287A,主要考虑如何有效提升脉冲磁控溅射装置的工作效率和产量,而没有考虑对覆膜的厚度进行检测,并根据检测结果调节磁控溅射的过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,包括离子磁控溅射镀膜装置主体,所述离子磁控溅射镀膜装置主体的顶部安装有高功率脉冲溅射电源,所述离子磁控溅射镀膜装置主体的顶部嵌入安装有溅射腔,且溅射腔位于高功率脉冲溅射电源的一侧,所述溅射腔的底壁安装有多组调控组件;
调控组件包括安装在溅射腔底壁的电推杆,所述电推杆的输出端安装有基台,所述基台的顶部安装有两组微型电动推杆,所述微型电动推杆的输出端安装有连接座,两组所述连接座的顶部通过轴件安装有极板,所述极板的顶部安装有磁铁,所述磁铁的顶部安装有三抓卡盘,所述三抓卡盘的顶部安装有靶材,且靶材与高功率脉冲溅射电源电性连接。
优选的,所述溅射腔的一侧内壁安装有膜厚计和气压检测器,且气压检测器位于膜厚计的下方,所述溅射腔的另一侧内壁安装有磁场控制器,且磁场控制器与气压检测器位于同一水平面上。
优选的,所述溅射腔的顶部安装有溅射腔室盖,所述溅射腔室盖的顶部安装有小型直线驱动器,所述小型直线驱动器的输出端安装有固定台,且固定台位于溅射腔的内部,所述固定台的底端安装有基板,且基板位于膜厚计的侧下方,基板与地线相连接。
优选的,所述固定台的一侧内壁安装有微型控制电机和引导杆,且引导杆位于微型控制电机的下方,所述微型控制电机的输出端安装有丝杆,所述丝杆和引导杆的外表面安装有两组连接件,所述连接件的底端安装有夹臂,且两组夹臂位于基板的两侧。
优选的,所述溅射腔的顶部安装有流量控制器,且流量控制器位于小型直线驱动器的一侧,所述离子磁控溅射镀膜装置主体的内部安装有储气室,且储气室位于溅射腔的斜下方,所述储气室的底壁安装有输气泵,所述输气泵的输出端安装有软管,且软管的一端与流量控制器的输入端相连接。
优选的,所述溅射腔的两侧均安装有气动推杆,且气动推杆的输出端通过连接件与溅射腔室盖的底部相连接,所述溅射腔的背部安装有连接管,所述连接管的一端安装有真空泵,且真空泵位于离子磁控溅射镀膜装置主体的一侧。
优选的,所述离子磁控溅射镀膜装置主体的一侧外壁安装有控制柜,所述控制柜的背面安装有电源插排,所述离子磁控溅射镀膜装置主体的背面安装有输气管,且输气管位于储气室的背部。优选的,所述靶材的顶部内表面安装有靶坯,所述靶坯的底部安装有背板,且背板位于三抓卡盘的上方。
优选的,该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置的使用方法如下:
S1、在使用该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置前,先将电源连接在电源插排处,然后将基板安装在固定台下方,将靶材安装在三抓卡盘的上方,固定好后控制气动推杆缩短,将溅射腔室盖盖合于溅射腔的顶部,保证溅射腔处于密封状态;
S2、盖好溅射腔室盖后,启动真空泵,将溅射腔内部的空气抽出,使得溅射腔内部呈真空状态,然后启动输气泵,将储气室中储存的氩气输送到溅射腔中,直至气压检测器检测到内部氩气到达预设值,停止输送氩气,将溅射腔内部的工作气体准备完成;
S3、工作气体准备好后,通过控制柜处调节运行参数,高功率脉冲溅射电源与靶材接通,使得高功率脉冲溅射电源置于阴极,基板置于接地状态,然后将磁铁与电源接通,在靶材表面产生磁场,电子与工作气体碰撞分解出Ar+,在电场的作用下,Ar+会轰击到靶坯表面,且在靠近靶坯表面的等离子体区域内会电离出大量的氩原子来轰击靶坯,靶坯内的原子获得能量后发生级联碰撞,最后发生溅射现象,在基板表面形成细腻且有光泽薄膜;
S4、在溅射过程中,膜厚计对基板表面形成的薄膜进行厚度测定,根据测定的厚度调整调控组件来调控靶材的溅射角度以及靶材的使用状态,便于在基板表面形成均匀且具有高光泽度的薄膜。
优选的,在所述步骤S1中,还包括如下步骤:
S11、将基板放置于固定台的下方,然后控制微型控制电机运行,带动丝杆转动,使得两组夹臂沿着引导杆向基板靠近,直至将基板固定牢固;
在所述步骤S4中,还包括如下步骤:
S41、调控组件启动,控制电推杆伸缩,带动基台上升下降,然进而带动极板、磁铁、三抓卡盘和靶材上下移动,同时微型电动推杆进行伸缩,调整极板的倾斜角度,进而调节靶材的溅射角度。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过连接有高功率脉冲溅射电源,高功率脉冲溅射电源是一种高功率密度的脉冲等离子体电源,高功率脉冲溅射电源使用矩形波电压的脉冲电源代替传统的直流电源进行后续的磁控溅射沉积,极大地改善了薄膜沉积工艺,可以有效地抑制电弧的产生,消除由此产生的薄膜缺陷,同时能够提高溅射沉积速度,并降低沉积温度,通过金属离子高能轰击可以杜绝弧源大颗粒粒子带来的光泽度不良和附着不良的情况出现,使得薄膜具备高度细腻光泽表面,装饰效果优异。
2、本发明通过连接有多个调控组件,调控组件主要用于对靶材的溅射角度进行调控,根据实际磁控溅射的需要电推杆将进行伸缩,带动基台、微型电动推杆、极板、磁铁、三抓卡盘和靶材上下移动,便于调节到适当的高度位置,同时微型电动推杆可以进行伸缩调整,来调整极板的倾斜角度,进而对靶材的倾斜角度进行调节,以便改变磁控溅射的角度,此外高功率脉冲溅射电源可以控制与多个靶材的连通关系来分别控制各个靶材的工作状态,以便在磁控溅射后形成高光泽度的薄膜,多个靶材便于满足不同的镀膜需求。
3、本发明通过连接有微型控制电机、丝杆、引导杆和夹臂,控制微型控制电机运行,带动丝杆转动,进而使得两组夹臂沿着引导杆向基板靠近,直至将基板固定牢固,采用夹臂对基板进行夹持,便于基板安装拆卸,提高磁控溅射成膜的工作效率,同时根据溅射需求控制小型直线驱动器运行,带动固定台和基板转动,让覆膜更加均匀。
4、本发明通过连接有膜厚计,膜厚计利用从测头经过非铁磁覆层而流入基板的磁通的大小,来测定基板表面覆层的厚度,并将检测的厚度数据实时显示在控制柜的显示屏上,便于工作人员观察,同时可根据膜厚计测定的覆层厚度对磁场控制器的运行情况以及溅射角度进行调整。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明的溅射腔剖面结构示意图;
图3为本发明的图2中A的立体结构示意图;
图4为本发明的后视立体结构示意图;
图5为本发明的调控组件的平面结构示意图;
图6为本发明的靶材剖面结构示意图;
图7为本发明的固定台剖面结构示意图;
图8为本发明的流程图;
图9为本发明的系统图。
图中:1、离子磁控溅射镀膜装置主体;2、控制柜;3、溅射腔;4、溅射腔室盖;5、高功率脉冲溅射电源;6、靶材;7、三抓卡盘;8、磁铁;9、极板;10、微型电动推杆;11、电推杆;12、靶坯;13、背板;14、小型直线驱动器;15、固定台;16、基板;17、微型控制电机;18、丝杆;19、引导杆;20、夹臂;21、膜厚计;22、真空泵;23、连接管;24、气动推杆;25、输气泵;26、储气室;27、输气管;28、电源插排;29、流量控制器;30、磁场控制器。
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、完整的描述,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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体的连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2、图4、图5和图6,本发明提供的一种实施例:一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,包括离子磁控溅射镀膜装置主体1,所述离子磁控溅射镀膜装置主体1的顶部安装有高功率脉冲溅射电源5,所述离子磁控溅射镀膜装置主体1的顶部嵌入安装有溅射腔3,且溅射腔3位于高功率脉冲溅射电源5的一侧,所述溅射腔3的底壁安装有多组调控组件;
调控组件包括安装在溅射腔3底壁的电推杆11,所述电推杆11的输出端安装有基台,所述基台的顶部安装有两组微型电动推杆10,所述微型电动推杆10的输出端安装有连接座,两组所述连接座的顶部通过轴件安装有极板9,所述极板9的顶部安装有磁铁8,所述磁铁8的顶部安装有三抓卡盘7,所述三抓卡盘7的顶部安装有靶材6,且靶材6与高功率脉冲溅射电源5电性连接;
所述靶材6的顶部内表面安装有靶坯12,所述靶坯12的底部安装有背板13,且背板13位于三抓卡盘7的上方;
进一步,高功率脉冲溅射电源5是一种高功率密度的脉冲等离子体电源,高功率脉冲溅射电源5使用矩形波电压的脉冲电源代替传统的直流电源进行后续的磁控溅射沉积,极大地改善了薄膜沉积工艺,可以有效地抑制电弧的产生,消除由此产生的薄膜缺陷,同时能够提高溅射沉积速度,并降低沉积温度,通过金属离子高能轰击可以杜绝弧源大颗粒粒子带来的光泽度不良和附着不良的情况出现,使得薄膜具备高度细腻光泽表面,装饰效果优异,溅射腔3用于进行磁控溅射,调控组件主要用于对靶材6的溅射角度进行调控,根据实际磁控溅射的需要电推杆11将进行伸缩,带动基台、微型电动推杆10、极板9、磁铁8、三抓卡盘7和靶材6上下移动,便于调节到适当的高度位置,同时微型电动推杆10可以进行伸缩调整,来调整极板9的倾斜角度,进而对靶材6的倾斜角度进行调节,以便改变磁控溅射的角度,此外高功率脉冲溅射电源5可以控制与多个靶材6的连通关系来分别控制各个靶材6的工作状态,以便在磁控溅射后形成高光泽度的薄膜;
靶材6由靶坯12和背板13组成,靶坯12是高度离子束流轰击的目标材料,在溅射镀膜过程中,靶坯12被离子撞击后其表面原子被溅射飞散出来并沉积在基板16上,制成电子薄膜,背板13主要起到固定背板13的作用。
请参阅图1、图2、图4和图7,本发明提供的一种实施例:一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,所述溅射腔3的一侧内壁安装有膜厚计21和气压检测器,且气压检测器位于膜厚计21的下方,所述溅射腔3的另一侧内壁安装有磁场控制器30,且磁场控制器30与气压检测器位于同一水平面上;
所述溅射腔3的顶部安装有溅射腔室盖4,所述溅射腔室盖4的顶部安装有小型直线驱动器14,所述小型直线驱动器14的输出端安装有固定台15,且固定台15位于溅射腔3的内部,所述固定台15的底端安装有基板16,且基板16位于膜厚计21的侧下方,基板16与地线相连接;
所述固定台15的一侧内壁安装有微型控制电机17和引导杆19,且引导杆19位于微型控制电机17的下方,所述微型控制电机17的输出端安装有丝杆18,所述丝杆18和引导杆19的外表面安装有两组连接件,所述连接件的底端安装有夹臂20,且两组夹臂20位于基板16的两侧;
进一步,膜厚计21利用从测头经过非铁磁覆层而流入基板16的磁通的大小,来测定基板16表面覆层的厚度,并将检测的厚度数据实时显示在控制柜2的显示屏上,便于工作人员观察,磁铁8通电后会在表面产生磁场,磁场控制器30对磁场进行精确的监测和控制,根据溅射过程的实际情况进行磁场强度的调节,根据溅射需求控制小型直线驱动器14运行,带动固定台15和基板16转动,让覆膜更加均匀,基板16为需要覆膜的板材,采用靶材6在下,基板16在上的结构实现向上溅射成膜;
控制微型控制电机17运行,带动丝杆18转动,进而使得两组夹臂20沿着引导杆19向基板16靠近,直至将基板16固定牢固,采用夹臂20对基板16进行夹持,便于基板16安装拆卸,提高磁控溅射成膜的工作效率。
请参阅图1、图2、图3和图4,本发明提供的一种实施例:一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,所述溅射腔3的顶部安装有流量控制器29,且流量控制器29位于小型直线驱动器14的一侧,所述离子磁控溅射镀膜装置主体1的内部安装有储气室26,且储气室26位于溅射腔3的斜下方,所述储气室26的底壁安装有输气泵25,所述输气泵25的输出端安装有软管,且软管的一端与流量控制器29的输入端相连接;
所述溅射腔3的两侧均安装有气动推杆24,且气动推杆24的输出端通过连接件与溅射腔室盖4的底部相连接,所述溅射腔3的背部安装有连接管23,所述连接管23的一端安装有真空泵22,且真空泵22位于离子磁控溅射镀膜装置主体1的一侧;
所述离子磁控溅射镀膜装置主体1的一侧外壁安装有控制柜2,所述控制柜2的背面安装有电源插排28,所述离子磁控溅射镀膜装置主体1的背面安装有输气管27,且输气管27位于储气室26的背部;
进一步,将基板16固定好后,两组气动推杆24运行,带动溅射腔室盖4下降,直至溅射腔室盖4盖在溅射腔3上,形成密封空间,然后启动真空泵22,对溅射腔3内部的空气进行抽取,使得溅射腔3内部呈真空状态,然后输气泵25启动,将储气室26中的氩气抽取进溅射腔3内,中间氩气会经过流量控制器29处,流量控制器29根据实际溅射需要调节和控制氩气的具体流量,气压检测器对溅射腔3内部充入氩气气压进行实时检测,当气压达到预设值时,输气泵25停止工作,此时溅射成膜的工作环境准备完毕,可进行磁控溅射,电源插排28处连接电源,为该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置供电。
进一步,该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置的使用方法如下:
S1、在使用该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置前,先将电源连接在电源插排28处,然后将基板16安装在固定台15下方,将靶材6安装在三抓卡盘7的上方,固定好后控制气动推杆24缩短,将溅射腔室盖4盖合于溅射腔3的顶部,保证溅射腔3处于密封状态;
S2、盖好溅射腔室盖4后,启动真空泵22,将溅射腔3内部的空气抽出,使得溅射腔3内部呈真空状态,然后启动输气泵25,将储气室26中储存的氩气输送到溅射腔3中,直至气压检测器检测到内部氩气到达预设值,停止输送氩气,将溅射腔3内部的工作气体准备完成;
S3、工作气体准备好后,通过控制柜2处调节运行参数,高功率脉冲溅射电源5与靶材6接通,使得高功率脉冲溅射电源5置于阴极,基板16置于接地状态,然后将磁铁8与电源接通,在靶材6表面产生磁场,电子与工作气体碰撞分解出Ar+,在电场的作用下,Ar+会轰击到靶坯12表面,且在靠近靶坯12表面的等离子体区域内会电离出大量的氩原子来轰击靶坯12,靶坯12内的原子获得能量后发生级联碰撞,最后发生溅射现象,在基板16表面形成细腻且有光泽薄膜;
S4、在溅射过程中,膜厚计21对基板16表面形成的薄膜进行厚度测定,根据测定的厚度调整调控组件来调控靶材6的溅射角度以及靶材6的使用状态,便于在基板16表面形成均匀且具有高光泽度的薄膜。
进一步,在所述步骤S1中,还包括如下步骤:
S11、将基板16放置于固定台15的下方,然后控制微型控制电机17运行,带动丝杆18转动,使得两组夹臂20沿着引导杆19向基板16靠近,直至将基板16固定牢固;
在所述步骤S4中,还包括如下步骤:
S41、调控组件启动,控制电推杆11伸缩,带动基台上升下降,然进而带动极板9、磁铁8、三抓卡盘7和靶材6上下移动,同时微型电动推杆10进行伸缩,调整极板9的倾斜角度,进而调节靶材6的溅射角度。
工作原理:在使用该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置前,首先将电源连接在电源插排28处,为整个磁控溅射装置供电,然后将基板16放置于固定台15的下方,然后控制微型控制电机17运行,带动丝杆18转动,使得两组夹臂20沿着引导杆19向基板16靠近,直至将基板16固定牢固,然后两组气动推杆24运行,带动溅射腔室盖4下降,直至溅射腔室盖4盖在溅射腔3上,形成密封空间,之后启动真空泵22,对溅射腔3内部的空气进行抽取,使得溅射腔3内部呈真空状态,然后输气泵25启动,将储气室26中的氩气抽取进溅射腔3内,气压检测器对溅射腔3内部充入氩气气压进行实时检测,当气压达到预设值时,输气泵25停止工作,溅射成膜的工作环境准备完毕;
工作气体填充好后,通过控制柜2处调节运行参数,高功率脉冲溅射电源5与靶材6接通,使得高功率脉冲溅射电源5置于阴极,基板16置于接地状态,然后将磁铁8与电源接通,在靶材6表面产生磁场,电子与工作气体碰撞分解出Ar+,在电场的作用下,Ar+会轰击到靶坯12表面,且在靠近靶坯12表面的等离子体区域内会电离出大量的氩原子来轰击靶坯12,靶坯12内的原子获得能量后发生级联碰撞,最后发生溅射现象,氩原子沉积在基板16表面形成薄膜,由于高功率脉冲溅射电源5是一种高功率密度的脉冲等离子体电源,使用矩形波电压的脉冲电源通过金属离子高能轰击可以杜绝弧源大颗粒粒子带来的光泽度不良和附着不良的情况出现,使得薄膜具备高度细腻光泽表面。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,包括离子磁控溅射镀膜装置主体(1),其特征在于:所述离子磁控溅射镀膜装置主体(1)的顶部安装有高功率脉冲溅射电源(5),所述离子磁控溅射镀膜装置主体(1)的顶部嵌入安装有溅射腔(3),且溅射腔(3)位于高功率脉冲溅射电源(5)的一侧,所述溅射腔(3)的底壁安装有多组调控组件;
调控组件包括安装在溅射腔(3)底壁的电推杆(11),所述电推杆(11)的输出端安装有基台,所述基台的顶部安装有两组微型电动推杆(10),所述微型电动推杆(10)的输出端安装有连接座,两组所述连接座的顶部通过轴件安装有极板(9),所述极板(9)的顶部安装有磁铁(8),所述磁铁(8)的顶部安装有三抓卡盘(7),所述三抓卡盘(7)的顶部安装有靶材(6),且靶材(6)与高功率脉冲溅射电源(5)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于:所述溅射腔(3)的一侧内壁安装有膜厚计(21)和气压检测器,且气压检测器位于膜厚计(21)的下方,所述溅射腔(3)的另一侧内壁安装有磁场控制器(30),且磁场控制器(30)与气压检测器位于同一水平面上。
3.根据权利要求2所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于:所述溅射腔(3)的顶部安装有溅射腔室盖(4),所述溅射腔室盖(4)的顶部安装有小型直线驱动器(14),所述小型直线驱动器(14)的输出端安装有固定台(15),且固定台(15)位于溅射腔(3)的内部,所述固定台(15)的底端安装有基板(16),且基板(16)位于膜厚计(21)的侧下方,基板(16)与地线相连接。
4.根据权利要求3所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于:所述固定台(15)的一侧内壁安装有微型控制电机(17)和引导杆(19),且引导杆(19)位于微型控制电机(17)的下方,所述微型控制电机(17)的输出端安装有丝杆(18),所述丝杆(18)和引导杆(19)的外表面安装有两组连接件,所述连接件的底端安装有夹臂(20),且两组夹臂(20)位于基板(16)的两侧。
5.根据权利要求3所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于:所述溅射腔(3)的顶部安装有流量控制器(29),且流量控制器(29)位于小型直线驱动器(14)的一侧,所述离子磁控溅射镀膜装置主体(1)的内部安装有储气室(26),且储气室(26)位于溅射腔(3)的斜下方,所述储气室(26)的底壁安装有输气泵(25),所述输气泵(25)的输出端安装有软管,且软管的一端与流量控制器(29)的输入端相连接。
6.根据权利要求3所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于:所述溅射腔(3)的两侧均安装有气动推杆(24),且气动推杆(24)的输出端通过连接件与溅射腔室盖(4)的底部相连接,所述溅射腔(3)的背部安装有连接管(23),所述连接管(23)的一端安装有真空泵(22),且真空泵(22)位于离子磁控溅射镀膜装置主体(1)的一侧。
7.根据权利要求5所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于:所述离子磁控溅射镀膜装置主体(1)的一侧外壁安装有控制柜(2),所述控制柜(2)的背面安装有电源插排(28),所述离子磁控溅射镀膜装置主体(1)的背面安装有输气管(27),且输气管(27)位于储气室(26)的背部。
8.根据权利要求1所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于:所述靶材(6)的顶部内表面安装有靶坯(12),所述靶坯(12)的底部安装有背板(13),且背板(13)位于三抓卡盘(7)的上方。
9.一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置的使用方法,适用于权利要求1-8任意一项所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置,其特征在于,该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置的使用方法如下:
S1、在使用该高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置前,先将电源连接在电源插排(28)处,然后将基板(16)安装在固定台(15)下方,将靶材(6)安装在三抓卡盘(7)的上方,固定好后控制气动推杆(24)缩短,将溅射腔室盖(4)盖合于溅射腔(3)的顶部,保证溅射腔(3)处于密封状态;
S2、盖好溅射腔室盖(4)后,启动真空泵(22),将溅射腔(3)内部的空气抽出,使得溅射腔(3)内部呈真空状态,然后启动输气泵(25),将储气室(26)中储存的氩气输送到溅射腔(3)中,直至气压检测器检测到内部氩气到达预设值,停止输送氩气,将溅射腔(3)内部的工作气体准备完成;
S3、工作气体准备好后,通过控制柜(2)处调节运行参数,高功率脉冲溅射电源(5)与靶材(6)接通,使得高功率脉冲溅射电源(5)置于阴极,基板(16)置于接地状态,然后将磁铁(8)与电源接通,在靶材(6)表面产生磁场,电子与工作气体碰撞分解出Ar+,在电场的作用下,Ar+会轰击到靶坯(12)表面,且在靠近靶坯(12)表面的等离子体区域内会电离出大量的氩原子来轰击靶坯(12),靶坯(12)内的原子获得能量后发生级联碰撞,最后发生溅射现象,在基板(16)表面形成细腻且有光泽薄膜;
S4、在溅射过程中,膜厚计(21)对基板(16)表面形成的薄膜进行厚度测定,根据测定的厚度调整调控组件来调控靶材(6)的溅射角度以及靶材(6)的使用状态,便于在基板(16)表面形成均匀且具有高光泽度的薄膜。
10.根据权利要求9所述的一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置的使用方法,其特征在于,在所述步骤S1中,还包括如下步骤:
S11、将基板(16)放置于固定台(15)的下方,然后控制微型控制电机(17)运行,带动丝杆(18)转动,使得两组夹臂(20)沿着引导杆(19)向基板(16)靠近,直至将基板(16)固定牢固;
在所述步骤S4中,还包括如下步骤:
S41、调控组件启动,控制电推杆(11)伸缩,带动基台上升下降,然进而带动极板(9)、磁铁(8)、三抓卡盘(7)和靶材(6)上下移动,同时微型电动推杆(10)进行伸缩,调整极板(9)的倾斜角度,进而调节靶材(6)的溅射角度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410222239.7A CN117888069A (zh) | 2024-02-28 | 2024-02-28 | 一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410222239.7A CN117888069A (zh) | 2024-02-28 | 2024-02-28 | 一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117888069A true CN117888069A (zh) | 2024-04-16 |
Family
ID=90650801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410222239.7A Withdrawn CN117888069A (zh) | 2024-02-28 | 2024-02-28 | 一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117888069A (zh) |
-
2024
- 2024-02-28 CN CN202410222239.7A patent/CN117888069A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103498128B (zh) | 磁控溅射镀膜装置及镀膜方法 | |
CN101838795B (zh) | 高功率复合脉冲磁控溅射离子注入与沉积方法 | |
TWI433951B (zh) | Sputtering device | |
CN109136871B (zh) | 一种双极脉冲磁控溅射方法 | |
CN105568240B (zh) | 磁控溅射装置及磁控溅射方法 | |
CN105154838A (zh) | 一种高离化率高功率脉冲磁控溅射沉积薄膜的方法 | |
CN102912306B (zh) | 计算机自动控制的高功率脉冲磁控溅射设备及工艺 | |
CN110098044B (zh) | 一种钕铁硼磁体表面防护的复合改性方法 | |
TWI403603B (zh) | 磁控管濺鍍設備 | |
CN104975263A (zh) | 多级磁场电弧离子镀和射频磁控溅射复合沉积方法 | |
CN202643828U (zh) | 一种磁控溅射阴极移动靶 | |
CN102779711A (zh) | 具有超大离子束发散角的离子源 | |
CN117888069A (zh) | 一种高功率脉冲溅射源离子磁控溅射装置 | |
CN114420522A (zh) | 一种新型高能离子源设备 | |
CN208803138U (zh) | 一种四靶双离子束溅射镀膜装置 | |
CN112501578A (zh) | 渐变色镀膜机的镀膜质量控制方法 | |
CN115044879B (zh) | 一种微孔镀膜装置及镀膜方法 | |
CN103668061A (zh) | 一种高附着力高硬度低摩擦系数类金刚石膜的涂层设备 | |
CN104651793A (zh) | 一种多晶硅表面金属薄膜的制备装置及其制备方法 | |
CN104451578A (zh) | 一种直流耦合型高能脉冲磁控溅射方法 | |
CN105862005A (zh) | 等离子体增强磁控溅射系统及方法 | |
CN103484826A (zh) | 一种磁控溅射阴极移动靶 | |
CN103911592A (zh) | 一种磁控溅射装置及方法 | |
CN103074586B (zh) | 一种低温低损伤多功能复合镀膜的装置和方法 | |
CN205999470U (zh) | 遮挡装置及真空溅射机 |
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 | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20240416 |