CN206127411U - 一种磁控溅射装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及镀膜设备领域，具体涉及一种磁控溅射装置，括依次连接的烘烤腔、溅射腔和降温腔，所述烘烤腔内设置至少一个烘烤灯，所述烘烤灯用于烘烤基片，本实用新型可以去除基片的水汽和腔体壁的杂质气体，提高了基片与沉积的金属膜的附着力和致密性，更好的保证了基片的和金属膜的结合质量；在溅射后的降温腔的腔体外设置冷却水循环降温盘，可以降低基片的温度，使金属膜的应力变小、金属膜层与基片的粘附性更好，质量更高，全面提高了基片金属膜的质量，发明的磁控溅射装置适合推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及镀膜设备领域，具体涉及一种磁控溅射装置。
背景技术
溅射是物理气相沉积薄膜制备技术的一种，通过溅射可以使他种基体材料表面获得金属、半导体或绝缘体薄膜等。适用于制造薄膜集成电路、片式引线器件和半导体器件等用。
所谓溅射就是用荷能粒子(通常用氩气正离子)轰击物体从而引起物体表面的原子从母体中逸出并淀积在衬底材料上的过程象。溅射技术发展有二极溅射、射频溅射、及偏置溅射、磁控溅射等，二极溅射是一种最原始的溅射方式，效率很低。为了获得性能良好的半导体金属层膜厚，可采用磁控溅射技术。
磁控溅射的工作原理是指电子在电场E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Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar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，产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。
磁控溅射是利用磁场束缚电子的运动其结果导致轰击基片的高能电子的减少和轰击靶材的高能离子的增多，使其具备了低温、高速两大特点。
随着工业需求和表面技术的发展，磁控溅射镀膜作为工业镀膜主要技术之一，现有的磁控溅射装置存在一定的局限性，如何对磁控溅射装置进行进一步改进，从而提高沉积薄膜与基片的结合质量，提高沉积薄膜层的质量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为克服上述问题，提供一种磁控溅射装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种磁控溅射装置，包括依次连接的烘烤腔、溅射腔和降温腔，所述烘烤腔内设置至少一个烘烤灯，所述烘烤灯用于烘烤基片。
进一步地，所述溅射腔连接冷却水制冷剂设备。
进一步地，所述降温腔腔体外设置冷却水降温盘。
进一步地，所述烘烤腔、溅射腔和降温腔分别与单独的冷泵连接，所述冷泵用于对烘烤腔或溅射腔或降温腔抽高真空。
作为优选，所述溅射腔内设置靶材，所述靶材与冷却系统连接，冷却水系统的进水管和冷却水回水管分别设置水流阻表和/或温度报警器。
作为优选，所述烘烤灯设置于烘烤腔侧部。
作为优先，所述烘烤灯为两个。
进一步地，所述烘烤腔底部设置底座，底座上设置支撑柱，所述支撑柱用于支撑基片；所述烘烤灯设置于支撑柱侧部。
作为优先，所述支撑柱为陶瓷柱。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的磁控溅射装置，在溅射前的烘烤腔的腔体内加个烘烤灯，可以去除基片的水汽和腔体壁的杂质气体，提高了基片与沉积的金属膜的附着力和致密性，更好的保证了基片的和金属膜的结合质量；在溅射后的降温腔的腔体外设置冷却水循环降温盘，可以降低基片的温度，使金属膜的应力变小、金属膜层与基片的粘附性更好，质量更高，全面提高了基片金属膜的质量。
本实用新型的磁控溅射装置，溅射腔内设置靶材，所述靶材与冷却系统连接，冷却水系统的进水管和冷却水回水管分别设置水流阻表和/或温度报警器。可以保证冷却水的流速和进出口水温差在预定的范围内，独立的低温冷却水循环系统对高温溅射靶材的进行降温，提高了靶原子质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型烘烤腔结构示意图；
图2是本实用新型溅射腔结构示意图；
图3是本实用新型降温腔结构示意图；
图中标记：1-基片；2-烘烤灯；3-支撑柱；4-底座；5-极板；6-磁铁；7-冷却水进水管；8-冷却水回水管；9-铜背板；10-靶材；11-靶原子；12-氩离子；13-冷却水降温盘；100-烘烤腔；200-溅射腔；300-降温腔。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
本实用新型所述一种磁控溅射装置，如图1-3所示，包括依次连接的烘烤腔100、溅射腔200和降温腔300，所述烘烤腔100内设置至少一个烘烤灯2，所述烘烤灯2用于烘烤基片1，通过在溅射前的烘烤腔100的腔体内加个烘烤灯2，可以去除基片1的水汽和腔体壁的杂质气体，提高了基片1与金属膜的附着力和致密性，更好的保证了基片1和金属膜的结合质量。
进一步地，所述溅射腔200连接冷却水制冷剂设备，提高水冷系统。
进一步地，所述降温腔300腔体外设置冷却水降温盘13。通过在溅射后的降温腔300的腔体外设置冷却水循环降温盘13，可以降低基片1的温度，使金属膜的应力变小、金属膜层与基片1的粘附性更好，质量更高，全面提高了基片金属膜的质量。
进一步地，所述烘烤腔100、溅射腔200和降温腔300分别与单独的冷泵连接，所述冷泵用于对烘烤腔100或溅射腔200或降温腔300抽高真空，使腔体真空环境更纯洁。
作为优选，所述溅射腔200内设置靶材10，所述靶材10与冷却系统连接，冷却水系统的进水管7和冷却水回水管8分别设置水流阻表和温度报警器。可以保证冷却水的流速和进出口水温差在预定的范围内，独立的低温冷却水循环系统对高温溅射靶材的进行降温，提高了靶原子质量。
作为优选，所述烘烤灯2设置于烘烤腔100侧部。
作为优先，所述烘烤灯2为两个。
进一步地，所述烘烤腔100底部设置底座4，底座4上设置支撑柱3，所述支撑柱3用于支撑基片1；所述烘烤灯2设置于支撑柱3侧部。
作为优先，所述支撑柱3为陶瓷柱。
本实用新型的磁控溅射装置，在溅射中，为保证溅射到基片1上的金属层质量，应对每片基片200度烘烤使基片更洁净，提高了金属膜层与基片的附着力致密性。溅射后的金属膜应力小，粘附性好，质量高，适合推广使用。
实施例2
本实用新型所述一种磁控溅射装置，如图1-3所示，包括依次连接的烘烤腔100、溅射腔200和降温腔300，所述烘烤腔100内设置至少一个烘烤灯2，所述烘烤灯2用于烘烤基片1，通过在溅射前的烘烤腔100的腔体内加个烘烤灯2，可以去除基片1的水汽和腔体壁的杂质气体，提高了基片1与金属膜的附着力和致密性，更好的保证了基片1和金属膜的结合质量。
进一步地，所述溅射腔200连接冷却水制冷剂设备，提高水冷系统。
进一步地，所述降温腔300腔体外设置冷却水降温盘13。通过在溅射后的降温腔300的腔体外设置冷却水循环降温盘13，可以降低基片1的温度，使金属膜的应力变小、金属膜层与基片1的粘附性更好，质量更高，全面提高了基片金属膜的质量。
进一步地，所述烘烤腔100、溅射腔200和降温腔300分别与单独的冷泵连接，所述冷泵用于对烘烤腔100或溅射腔200或降温腔300抽高真空，使腔体真空环境更纯洁。
作为优选，所述溅射腔200内设置靶材10，所述靶材10与冷却系统连接，冷却水系统的进水管7和冷却水回水管8分别设置水流阻表。可以保证冷却水的流速和进出口水温差在预定的范围内，独立的低温冷却水循环系统对高温溅射靶材的进行降温，提高了靶原子质量。
作为优选，所述烘烤灯2设置于烘烤腔100侧部。
进一步地，所述烘烤腔100底部设置底座4，底座4上设置支撑柱3，所述支撑柱3用于支撑基片1；所示烘烤灯2为一个，设置于支撑柱3侧部。
作为优先，所述支撑柱3为陶瓷柱。
本实用新型的磁控溅射装置，在溅射中，为保证溅射到基片1上的金属层质量，应对每片基片200度烘烤使基片更洁净，提高了金属膜层与基片1的附着力致密性。电子e在电场E的作用下加速飞向基片1的过程中与氩原子发生碰撞，若电子具有足够的能量时则电离出带正电的氩离子12和另一个电子，氩离子12在电场作用下加速飞向阴极靶材10处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11或分子沉积在基片1上形成薄膜，二次电子e在加速飞向基片时受磁场作用，在靶表面作圆周运动而且被电磁场束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，减少了二次电子对基片的高温溅射，在该区域中电离出大量的带正电的氩离子12用来轰击靶材，从而实现了溅射速率高得特点，提高了金属膜层与基片1的附着力致密性。溅射后基片1移到降温腔降300温降低了膜的应力，使金属层和基片更好的结合在一起。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种磁控溅射装置，其特征在于，包括依次连接的烘烤腔、溅射腔和降温腔，所述烘烤腔内设置至少一个烘烤灯，所述烘烤灯用于烘烤基片。
2.如权利要求1所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述溅射腔，连接冷却水制冷剂设备。
3.如权利要求1或2所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述降温腔腔体外设置冷却水降温盘。
4.如权利要求1或2所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述烘烤腔、溅射腔和降温腔分别与单独的冷泵连接，所述冷泵用于对烘烤腔或溅射腔或降温腔抽高真空。
5.如权利要求2所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述溅射腔内设置靶材，所述靶材与冷却系统连接，冷却水系统的进水管和冷却水回水管分别设置水流阻表和/或温度报警器。
6.如权利要求1所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述烘烤灯设置于烘烤腔侧部。
7.如权利要求1所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述烘烤灯为两个。
8.如权利要求1或7所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述烘烤腔底部设置底座，底座上设置支撑柱，所述支撑柱用于支撑基片；所述烘烤灯设置于支撑柱侧部。
9.如权利要求8所述的一种磁控溅射装置，其特征在于，所述支撑柱为陶瓷柱。
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| CN201621182971.3U CN206127411U (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种磁控溅射装置 |
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| CN201621182971.3U CN206127411U (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种磁控溅射装置 |
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| CN206127411U true CN206127411U (zh) | 2017-04-26 |
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| CN201621182971.3U Active CN206127411U (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种磁控溅射装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN206127411U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113463050A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-01 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 工艺腔室及半导体工艺设备 |
-
2016
- 2016-11-03 CN CN201621182971.3U patent/CN206127411U/zh active Active
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