CN207552438U - 一种磁控溅射设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁控溅射设备，属于磁控溅射技术领域。该磁控溅射设备包括溅射腔室、设置在所述溅射腔室内的靶材和多个遮挡板，位于所述靶材下方的遮挡板上设置有导粉通孔，设有所述导粉通孔的所述遮挡板下方设有粉末收集盒，通过在位于靶材下方的遮挡板上设置导粉通孔，则在遮挡板上沉积形成的部分粉末状颗粒可以通过导粉通孔落入粉末收集盒中，减少了位于靶材下方的遮挡板上的粉末状颗粒，有利于降低清洁和更换的频率，提高设备的稼动率，提高了生产效率。

Description

一种磁控溅射设备

技术领域

本实用新型涉及磁控溅射技术领域，特别涉及一种磁控溅射设备。

背景技术

磁控溅射可以用于制备金属、半导体、绝缘体等材料的膜材，具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强的优点。

在进行磁控溅射时，基板和靶材正对间隔放置在溅射腔室中，在基板和靶材的四周围设有遮挡板，遮挡板可以对溅射出来的靶材粒子进行遮挡，防止靶材粒子溅射到溅射腔室的内壁上。在使用过程中，靶材粒子会在遮挡板的表面沉积，形成粉末状的颗粒，尤其是位于靶材下方的遮挡板上会由于重力原因积累大量的粉末状颗粒。这些颗粒有可能在成膜过程中在电磁场的作用下溅射到基板上，从而对制作的膜材造成影响。

目前，为了避免遮挡板上沉积过多的靶材，遮挡板在使用一段时间后需要清洁或是更换，而在此期间磁控溅射设备无法使用，设备稼动率较低。

实用新型内容

为了解决清洁更换遮挡板导致的设备稼动率较低的问题，本实用新型实施例提供了一种磁控溅射设备。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种磁控溅射设备，所述磁控溅射设备包括溅射腔室、设置在所述溅射腔室内的靶材和多个遮挡板，位于所述靶材下方的遮挡板上设置有导粉通孔，设有所述导粉通孔的所述遮挡板下方设有粉末收集盒。

可选地，所述磁控溅射设备还包括粉末清除机构，所述粉末清除机构包括安装支架和多个除粉杆，所述安装支架沿所述导粉通孔的轴向可活动地设置在所述粉末收集盒内，各个所述除粉杆的一端均连接在所述安装支架上，各个所述除粉杆的另一端分别位于对应的所述导粉通孔内。

可选地，所述粉末清除机构还包括用于驱动所述安装支架运动的第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述安装支架连接。

可选地，所述安装支架为网格结构，所述除粉杆连接在所述网格结构的交叉处。

可选地，所述除粉杆上同轴设置有除粉盘。

可选地，所述除粉盘设置在所述除粉杆靠近所述靶材的一端端部。

可选地，所述导粉通孔为锥形孔，所述锥形孔的直径较小的一端靠近所述粉末收集盒设置，所述锥形孔的直径较大的一端靠近所述靶材设置。

可选地，所述导粉通孔的横截面为圆形，且所述导粉通孔的最小直径为1～5mm。

可选地，第二遮挡板上设置有多个安装通孔，每个所述安装通孔内均活动插设有辅助清洁杆，所述第二遮挡板为所述多个遮挡板中除第一遮挡板之外的遮挡板，所述第一遮挡板为所述位于所述靶材下方的遮挡板。

可选地，所述第二遮挡板上设置有用于驱动所述辅助清洁杆活动的第二驱动机构。

本实用新型实施例通过在位于靶材下方的遮挡板上设置导粉通孔，则在遮挡板上沉积形成的部分粉末状颗粒可以通过导粉通孔落入粉末收集盒中，减少了位于靶材下方的遮挡板上的粉末状颗粒，有利于降低清洁和更换的频率，提高设备的稼动率，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种磁控溅射设备的结构图；

图2是图1的截面图；

图3是本实用新型实施例提供的一种第一遮挡板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种磁控溅射设备的结构示意图；

图5是图4中的A-A截面图；

图6是本实用新型实施例提供的一种磁控溅射设备的局部结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种安装支架的安装方式示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种磁控溅射设备的局部结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的一种粉末清除机构的局部结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的另一种磁控溅射设备的局部结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的一种第一遮挡板的结构示意图；

图12是本实用新型实施例提供的另一种磁控溅射设备的局部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种磁控溅射设备的结构图，如图1所示，该磁控溅射设备包括溅射腔室(图未示)、设置在溅射腔室内的靶材和多个遮挡板20。图1所示的为一种立式的磁控溅射设备，在立式的磁控溅射设备中，多个遮挡板20围成棱柱筒状，筒状的轴线水平。

溅射腔室内还设置有用于放置成膜基板的固定模板11和靶材安装座12，固定模板11和靶材安装座12正对设置，靶材设置在靶材安装座12的朝向固定模板11的一侧的中部。为了便于说明，图1中的固定模板11与遮挡板20相互分离，实际设置中，遮挡板20可以与固定模板11可拆卸连接。

在采用磁控溅射制作薄膜(例如ITO(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)薄膜)时，将成膜基板固定在固定模板11的靠近靶材一侧上，靶材与成膜基板之间施加有一个正交磁场和电场，在溅射腔室中充入所需要的惰性气体(通常为氩气)，通过电力使氩气电离形成氩离子(带正电荷)和电子，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材粒子，这些靶材粒子沉积在成膜基板上形成ITO薄膜，部分靶材粒子沉积在遮挡板上而形成粉末状颗粒。

图2是图1的截面图，如图2所示，第一遮挡板21上设置有导粉通孔21a，第一遮挡板21的下方设置有粉末收集盒30。其中，第一遮挡板21为多个遮挡板中位于靶材下方的遮挡板。

第一遮挡板21的下方为第一遮挡板21的远离靶材的一侧，粉末收集盒30为一具有开口的容器，粉末收集盒30对应导粉通孔21a分布的区域布置，导粉通孔21a在粉末收集盒30上的正投影位于开口内。

通过在第一遮挡板上设置导粉通孔，则在遮挡板上沉积形成的部分粉末状颗粒可以通过导粉通孔落入粉末收集盒中，减少了位于靶材下方的遮挡板上的粉末状颗粒，有利于降低清洁和更换的频率，提高设备的稼动率，提高了生产效率。

粉末收集盒30可以与第一遮挡板21可拆卸连接，这样在粉末收集盒30中的粉末收集到一定量时，可以拆卸粉末收集盒30，以清除粉末收集盒30中的粉末。示例性地，可以通过螺栓连接粉末收集盒30和第一遮挡板21。

粉末收集盒30与第一遮挡板21之间可以进行密封，以避免粉末从第一遮挡板21和粉末收集盒30之间泄漏。

图3是本实用新型实施例提供的一种第一遮挡板的结构示意图，如图3所示，导粉通孔21a可以阵列布置在第一遮挡板21上，导粉通孔21a在第一遮挡板21上均匀布置，以使第一遮挡板21上各处的粉末都掉落到粉末收集盒30中。

图4是本实用新型实施例提供的另一种磁控溅射设备的结构示意图，如图4所示，可选地，该磁控溅射设备还包括粉末清除机构，粉末清除机构包括安装支架450和多个除粉杆451，安装支架450沿导粉通孔421a的轴向可活动地设置在粉末收集盒430内，各个除粉杆451的一端均连接在安装支架450上，各个除粉杆451的另一端分别位于对应的导粉通孔421a内。设置粉末清除机构后，可以沿导粉通孔421a的轴向移动安装支架450，带动除粉杆451在导粉通孔421a内运动，可以避免导粉通孔421a被堵塞，有利于沉积在导粉通孔421a处的粉末松动、掉落到粉末收集盒430中，提高了对第一遮挡板421的清洁能力。

图5是图4中的A-A截面图，如图5所示，安装支架450可以为网格结构，除粉杆451连接在网格结构的交叉处。具体地，安装支架450可以包括相互交叉呈网状的多根支撑杆，多根支撑杆共面布置。呈网状的安装支架450既可以具有足够的机械强度，又可以使从导粉通孔421a中掉落的粉末落到粉末收集盒430的底部。

如图5所示，粉末收集盒430的内侧壁上可以设置多道滑槽430a，每道滑槽430a的延伸方向均与安装支架450的移动方向相同，安装支架450上对应每道滑槽430a的位置可以分别设置有限位凸起452，限位凸起452位于滑槽430a内。

进一步地，粉末收集盒430的侧壁上可以设置条形开口430b，条形开口430b与滑槽430a平行，安装支架450上对应条形开口430b的位置可以设置操作杆453，操作杆453位于条形开口430b中，设置条形开口430b使操作杆453能够从粉末收集盒430内伸到外部，便于通过往复移动操作杆453带动安装支架450移动，进而实现对第一遮挡板421的清洁。

图6是本实用新型实施例提供的一种磁控溅射设备的局部结构示意图，如图6所示，粉末清除机构还可以包括用于驱动安装支架450运动的第一驱动机构，第一驱动机构与安装支架450连接。可以进一步便于对第一遮挡板421进行清洁。

示例性地，第一驱动机构可以包括直线往复电机460，直线往复电机460设置在粉末收集盒430上。采用直线往复电机460带动安装支架运动，实现方式简单。

如图6所示，直线往复电机460可以固定安装在粉末收集盒430的外壁上，操作杆452与直线往复电机460连接，从而可以通过直线往复电机460带动安装支架450运动，实现对第一遮挡板421的自动清洁，有利于提高清洁的效率。

实际设置时可以设置多个直线往复电机460共同带动安装支架450运动，例如两个直线往复电机460，以使得安装支架450运动更加平稳。参照图5，粉末收集盒430的侧壁上设置有两个条形开口430b，且两个条形开口430b分别位于粉末收集盒430的相对的两个侧壁上，两个直线往复电机460各与一个操作杆453连接，从而可以通过两个直线往复电机460带动安装支架450运动。

需要说明的是，在其他实施例中还可以设置更多数量的条形开口430b，以通过更多数量的直线往复电机460带动安装支架450，本实用新型并不以此为限。

图7为本实用新型实施例提供的另一种安装支架的安装方式示意图，如图7所示，直线往复电机460可以设置在粉末收集盒430的内部，直线往复电机460与安装支架450连接，将直线往复电机460设置在粉末收集盒430的内部可以不需要在粉末收集盒430的侧壁上设置条形开口，有利于提高粉末收集盒430的密封性，避免粉末从条形开口出泄漏。

可选地，导粉通孔的横截面为圆形，导粉通孔的最小直径可以为1～5mm。将导粉通孔的直径设置为1～5mm，则可以将导粉通孔布置的更密集，以便于使更多的粉末落入粉末收集盒中，提高清洁的效率和清洁的效果。

示例性地，导粉通孔的直径为3mm，若导粉通孔的直径过大，则会降低导粉通孔的密度，同时降低遮挡板的机械强度，若导粉通孔的直径过小，则会提高除粉杆的制作难度，容易出现除粉杆断裂的情况。

图8是本实用新型实施例提供的一种磁控溅射设备的局部结构示意图，如图8所示，导粉通孔821a还可以为锥形孔，锥形孔的直径较小的一端靠近粉末收集盒830设置，锥形孔的直径较大的一端靠近靶材设置。这样有利于更多的粉末从导粉通孔821a中掉落到粉末收集盒830内。

当导粉通孔821a为锥形孔时，导粉通孔821a的小端(直径较小的一端)的直径可以为1～5mm，导粉通孔821a的大端(直径较大的一端)的直径也可以为1～5mm，导粉通孔821a的大端的直径大于导粉通孔821a的小端的直径，示例性地，导粉通孔821a的大端的直径可以为5mm，小端的直径可以为3mm。

容易想到的是，在其他实施例中，导粉通孔的横截面也可以为其他形状，例如三角形、矩形、正多边形等。

可选地，除粉杆上还可以同轴设置有除粉盘，以提高清洁的效果和效率。

图9是本实用新型实施例提供的一种粉末清除机构的局部结构示意图，如图9所示，除粉盘8511设置在除粉杆851的靠近靶材的一端端部。由于除粉盘8511的直径比除粉杆851大，因此可以在移动安装支架850时，通过除粉盘8511将更多的粉末带入导粉通孔821a，有利于提高清洁的效果和效率。

容易想到的是，除粉盘8511的直径应小于导粉通孔821a的最小直径，以使除粉盘8511能在导粉通孔821a内移动，当导粉通孔821a为锥形孔时，除粉盘8511的直径应小于导粉通孔821a的小端的直径。

在进行溅射的过程中，除粉盘8511可以移动至与第一遮挡板821的靠近靶材的表面平齐。若在溅射时除粉盘8511不与第一遮挡板821的靠近靶材的表面平齐，则在溅射过程中会有大量粉末落入导粉通孔821a，有可能将导粉通孔821a堵塞，由于导粉通孔821a数量多，则就会使安装支架850难以移动，增加了清洁的难度。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，每个除粉杆上可以间隔设置有多个除粉盘，这样有利于提高清洁的效率。

图10是本实用新型实施例提供的另一种磁控溅射设备的局部结构示意图，图10所示的磁控溅射设备与图1所示的磁控溅射设备的结构基本相同，不同之处在于，图10所示的磁控溅射设备中，第二遮挡板922上设置有多个安装通孔922a，每个安装通孔922a内均活动插设有辅助清洁杆971，其中，第二遮挡板922为多个遮挡板中除第一遮挡板921之外的遮挡板。虽然由于重力的原因，粉末大部分沉积在第一遮挡板921上，但是第二遮挡板922上也会沉积一定量的粉末，图10所示的磁控溅射设备中，第二遮挡板922上的粉末可以在辅助清洁杆971的作用下与第二遮挡板922表面分离，下落到第一遮挡板921上，以对第二遮挡板922进行清洁。

可选地，第二遮挡板922上可以设置有用于驱动辅助清洁杆971活动的第二驱动机构。以便于清洁。

示例性地，第二驱动机构设置在第二遮挡板922的背向靶材的一侧，第二驱动机构可以包括联动支架972和直线往复电机973，联动支架972的结构可以参照图5所示的安装支架的结构。直线往复电机973可以固定在第二遮挡板922上，直线往复电机973在带动联动支架972运动时，辅助清洁杆971沿着安装通孔922a移动，从而使第二遮挡板922上的部分粉末掉落到第一遮挡板921上。

容易想到的是，辅助清洁杆971上也可以设置除粉盘，以提高辅助清洁杆清洁的效果。此外，安装通孔922a也可以设置为锥形孔，安装通孔922a的直径可以与导粉通孔的直径相同。

图11是本实用新型实施例提供的一种第一遮挡板的结构示意图，如图11所示，第一遮挡板921上可以设置有条形漏槽921b，且条形漏槽921b靠近第二遮挡板922的内壁设置，其中第二遮挡板922的内壁为第二遮挡板922的靠近靶材的表面。这样可以使从第二遮挡板922上掉落的粉末通过条形漏槽921b进入到粉末收集盒中，避免粉末在第一遮挡板921上堆积。

图12是本实用新型实施例提供的另一种磁控溅射设备的局部结构示意图，如图12所示，第二遮挡板922上还可以设置辅助收集盒980，辅助收集盒980设置在第二遮挡板922的远离靶材的一侧，由于在溅射过程中可能会有部分的靶材粒子通过安装通孔922a，因此辅助收集盒980可以对通过安装通孔922a的靶材粒子进行收集。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁控溅射设备，所述磁控溅射设备包括溅射腔室、设置在所述溅射腔室内的靶材和多个遮挡板，其特征在于，位于所述靶材下方的遮挡板上设置有导粉通孔，设有所述导粉通孔的所述遮挡板下方设有粉末收集盒。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述磁控溅射设备还包括粉末清除机构，所述粉末清除机构包括安装支架和多个除粉杆，所述安装支架沿所述导粉通孔的轴向可活动地设置在所述粉末收集盒内，各个所述除粉杆的一端均连接在所述安装支架上，各个所述除粉杆的另一端分别位于对应的所述导粉通孔内。

3.根据权利要求2所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述粉末清除机构还包括用于驱动所述安装支架运动的第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述安装支架连接。

4.根据权利要求2或3所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述安装支架为网格结构，所述除粉杆连接在所述网格结构的交叉处。

5.根据权利要求2或3所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述除粉杆上同轴设置有除粉盘。

6.根据权利要求5所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述除粉盘设置在所述除粉杆靠近所述靶材的一端端部。

7.根据权利要求1～3任一项所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述导粉通孔为锥形孔，所述锥形孔的直径较小的一端靠近所述粉末收集盒设置，所述锥形孔的直径较大的一端靠近所述靶材设置。

8.根据权利要求1～3任一项所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述导粉通孔的横截面为圆形，且所述导粉通孔的最小直径为1～5mm。

9.根据权利要求1～3任一项所述的磁控溅射设备，其特征在于，第二遮挡板上设置有多个安装通孔，每个所述安装通孔内均活动插设有辅助清洁杆，所述第二遮挡板为所述多个遮挡板中除第一遮挡板之外的遮挡板，所述第一遮挡板为所述位于所述靶材下方的遮挡板。

10.根据权利要求9所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述第二遮挡板上设置有用于驱动所述辅助清洁杆活动的第二驱动机构。