CN208762572U - 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，包括：设置在设备的真空腔室(1)内的网状屏蔽板(2)；真空腔室(1)内包括一个或多个镀膜腔(3)，网状屏蔽板设置在镀膜腔(3)内的侧壁上，镀膜腔(3)内的侧壁还设置有防护板(4)，网状屏蔽板(2)设置在防护板(4)外侧。防护板(4)和屏蔽板(3)对磁控溅射靶(5)本身磁场和外部的干扰磁场形成高效电磁屏蔽，有利于磁控溅射靶(5)的平稳运行，同时避免了真空腔室(1)的气体污染，而且安装和拆卸简单而快速。本实用新型为磁溅射设备生产线提供了重要的解决方案和途径。

Description

一种磁控溅射设备

技术领域

本实用新型涉及磁控溅射领域，尤其涉及一种磁控溅射设备。

背景技术

磁控溅射主要用于镀膜，在各领域有广泛的应用，如各种功能性薄膜、装饰领域、微电子领域、光学领域、机械加工领域，都有大量的应用，还在高温超导薄膜、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜研究方面发挥重要作用。

上世纪70年代发展起来的磁控溅射法实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。

磁控溅射的工作原理是指：利用含氩的混合气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下，被加速的高能粒子轰击靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，转移到基体表面而成膜。

磁控溅射具有设备简单、基片温度低、易于控制、成膜速率高、镀膜面积大和附着力强等优点。

国内传统的磁控溅射设备都采用平面式防护板，此结构在真空镀膜腔室运行一段时间后，会形成大量的溅射沉积物，积累在溅射靶附近，影响溅射靶正常工作，严重时引发溅射靶打火，当沉积物较多时，会导致真空室的气氛不洁净，引发真空度下降，造成生产质量故障。此外，目前的磁控溅射设备的真空腔室有以下缺点：1、因防护板固定在真空腔室门上，靠近溅射靶附件，生产中形成的沉积物容易干裂、褶皱、脱落，易引起溅射靶打火；2、该防护没有粘接性，沉积物容易脱落，导致更换周期短；3、防护板安装结构复杂，拆卸、更换工作量大；4、真空腔室的气体容易被污染；5、真空腔室抗电磁干扰能力弱，电磁屏蔽效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种磁控溅射设备。现有技术中存在如下缺陷：磁控溅射生产中形成的沉积物导致真空室的气氛不洁净，装置结构复杂，拆卸和更换工作量大，而且抗电磁干扰能力弱，电磁屏蔽效果差。

为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种磁控溅射设备，包括：设置在设备的真空腔室内的网状屏蔽板；所述真空腔室内包括一个或多个镀膜腔，所述网状屏蔽板设置在所述镀膜腔内的侧壁上。

进一步的，所述镀膜腔内的侧壁还设置有防护板，网状屏蔽板设置在所述防护板的外侧。

进一步的，网状屏蔽板是由铜合金线通过交叉打结编织制成的网状板。

进一步的，铜合金线的直径为1～2mm。

进一步的，防护板为1.2～1.8㎜厚的钢板。

进一步的，镀膜腔的内壁上预留有安装孔，用于安装防护板和网状屏蔽板。

进一步的，镀膜腔的上下两内壁设置有连接件，用于与防护板和网状屏蔽板连接。

进一步的，镀膜腔内设置有磁控溅射靶。

进一步的，镀膜腔为四个。

进一步的，网状屏蔽板和磁控溅射靶相隔距离为70～100mm。

综上所述，本实用新型的磁控溅射设备采用了防护板和网状屏蔽板，一方面能方便的聚集沉积物，避免真空室气氛污染，另一方面能增强真空腔室壁薄处的电磁屏蔽效果。安装与拆卸简单，不带来其它污染物，能够实现溅射真空腔室的装配快速化，避免了国内传统方式的低效率、误差大、易损伤易变形、污染等缺陷。

附图说明

图1是根据本实用新型具体实施方式的磁控溅射设备真空腔室的结构示意图；

图2是根据本实用新型具体实施方式的网状屏蔽板的结构示意图。

附图标记：

1：真空腔室；2：网状屏蔽板；3：镀膜腔；4：防护板；5：磁控溅射靶。

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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

图1是根据本实用新型具体实施方式的磁控溅射设备真空腔室的结构示意图。如图1所示，本实用新型具体实施方式的磁控溅射设备，包括：设置在设备的真空腔室1内的网状屏蔽板2；真空腔室1内包括一个或多个镀膜腔3，网状屏蔽板2设置在镀膜腔3内的侧壁上。

优选的，真空腔室1为长方体，或正方体形状，真空腔室1为磁控溅射设备提供磁控溅射条件，也为真空腔室1内的元件提供安装位置。

可选的，网状屏蔽板2设置在真空腔室1内相互对立的两侧。一般的，用于磁控溅射的真空腔室1的内壁有薄有厚，真空腔室1的内壁薄的地方易于受到外部磁场干扰，抵抗电磁干扰能力差，所以在真空腔室1的内壁薄的地方设置网状屏蔽板2以提供更好的电磁屏蔽效果。一般的，真空腔室1的相对两侧比较薄，网状屏蔽板设置在此两侧的内壁上，将大大增强此两侧的电磁屏蔽效果。

镀膜腔3为磁控溅射设备提供镀膜的反应环境，一般的，镀膜腔3有多个，可选的，镀膜腔3为1-6个，优选4个。

优选的，镀膜腔3是由一个或多个由平行隔板将真空腔室1分隔而形成。

当镀膜腔3的个数为1时，此时的真空腔室1就是镀膜腔3，网状屏蔽板2就设置在真空腔室1内相互对立的两侧内壁上。当镀膜腔3的个数为2 时，它是由一块隔板将真空腔室1分隔而形成，网状屏蔽板2分别设置在所形成的2个镀膜腔3内的侧壁上，即网状屏蔽板2则分别设置在隔板的两侧以及真空腔室1内的相对两侧。

优选的，镀膜腔3的个数为4时，它是由三块平行隔板将真空腔室1 分隔而形成，网状屏蔽板2分别设置在所形成的4个镀膜腔3内的侧壁上，即网状屏蔽板2分别设置在各个隔板的两侧以及真空腔室内的相对两侧。

通过将网状屏蔽板2分别设置在镀膜腔3内的侧壁上，隔离外界电磁干扰，增强镀膜腔3内的电磁屏蔽效果，保证真空腔室电子、离子正常工作，进而提升了磁控溅射的质量。

另一方面，网状屏蔽板2由于其网状形状，其表面摩擦较大，能较强的束缚溅射沉积物，从而能长时间的将沉积物粘附在网状屏蔽板2的表面上，并且溅射沉积物通过网状屏蔽板2的网孔，将溅射沉积物束缚不让其飞扬而影响磁控溅射工作的顺利进行。此外，由于网状屏蔽板2的设置，溅射沉积物附在网状板上，堆积在一起后不容易裂开、褶皱、脱落，从而提高了整个设备的稳定性和良品率，同时防止了真空腔室1中的气体污染，为长时间磁控溅射良好运行提供了空间和时间。

可选的，镀膜腔3内的侧壁上还设置有防护板4，其中网状屏蔽板2设置在防护板4外侧。

可选的，防护板4设置在真空腔室1内的所有内壁上及镀膜腔3内的侧壁上，如设置在隔板的两侧及真空腔室1内平行于隔板的相对两侧壁上，这样形成一个完整的电磁屏蔽空间用于电磁屏蔽，隔离外界电磁干扰。另一方面，磁控溅射靶5产生沉积物，所述防护板4可用于挡住溅射过程中生成的沉积物，使沉积物沉积于防护板上，避免沉积物沉积于真空腔室1的内壁上，从而避免了真空腔室1气体不受污染，从而保证镀膜的质量和设备的稳定性；此外，防护板4的安装和拆卸非常简便，其清洗也变得非常简单。

此外，在防护板4的电磁屏蔽的基础上，再增加网状屏蔽板2，两者间形成一空间，当溅射沉积物通过网状屏蔽板2的网孔进入防护板4和网状屏蔽板2形成的空间时，溅射沉积物将长时间的被锁住在防护板4和网状屏蔽板2形成的间隙里，溅射沉积物不会容易裂、褶皱、脱落，如此整个设备的稳定性和良品率都大大提高，同时防止了真空腔室1中气体污染，为长时间磁控溅射良好运行提供了空间和时间。

图2是根据本实用新型具体实施方式的网状屏蔽板的结构示意图。如图 2所示，网状屏蔽板2是由铜合金线通过交叉打结编织制成的网状板。

可选的，铜合金线的直径为1～2mm。

可选的，网状屏蔽板2通过将铜合金线水平方向和竖直方向放置，交汇点打结点，形成网孔为0.07～4mm的网状板。

可选的，防护板4为金属板，优选为钢板。

优选的，防护板4为316L不锈钢板。

可选的，防护板4的厚度为1.2～1.8㎜，优选为1.5㎜。

优选的，防护板4设置有安装孔。

可选的，真空腔室1的内壁上预留有螺纹孔，用于安装所述防护板4和所述网状屏蔽板2。

优选的，螺纹孔的孔径为3～5mm,如4mm。

可选的，安装时，只需将固定件将防护板4与真空腔室1的内壁及镀膜腔3内的侧壁进行固定；拆卸时，只需将固定件卸下即可。由此可以看出，防护板4的安装和拆卸非常方便，实现装配的快速化。

优选的，固定件可为螺钉。

优选的，防护板4的固定孔为螺纹孔。

在一实施例中，镀膜腔3的上下两内壁开滑槽，网状屏蔽板2与之配套的两端设置滑轨，通过滑动连接，使得取放变得非常方便。

在另一实施例中，镀膜腔3的上下两内壁设置有挂件，通过挂件将网状屏蔽板2和镀膜腔3进行连接，通过挂件连接，取放也非常方便。

可选的，镀膜腔3内设置有磁控溅射靶5，如一个镀膜腔3内设置一个或多个磁控溅射靶5，优选一个镀膜腔3内设置一个磁控溅射靶5。

可选的，磁控溅射靶5是可旋转的磁控溅射靶。

优选的，如图1所示，真空腔室1内有四个镀膜腔3，每个镀膜腔3内设置一个磁控溅射靶5，各个磁控溅射靶5依次等间隔设置，如间隔值为70～ 100mm，优选85mm。

可选的，网状屏蔽板2和磁控溅射靶5相隔距离为70～100mm，优选85mm。

可选的，磁控溅射靶5顶部距离真空腔室的上内壁12～18mm，优选15mm。

磁控溅射靶5本身会产生磁场，网状屏蔽板2设置在镀膜腔3的相对内侧壁上，一方面能有效屏蔽磁控溅射靶5本身的电磁波，另一方，能增强对外部的干扰电磁波的电磁屏蔽，能够保证磁控溅射靶5磁场的均匀性和稳定性，保证磁控溅射靶正常工作。

综上所述，本实用新型旨在保护一种磁控溅射设备，在防护板4的基础上，设置了网状屏蔽板2，一方面能方便的聚集沉积物，避免真空腔室1和镀膜腔3内的气氛污染，另一方面能增强真空腔室1壁薄处的电磁屏蔽效果，屏蔽磁控溅射靶5本身的电磁波，实现高的电磁屏蔽性；安装与拆卸简单，只需在真空腔室1内壁预留安装孔，防护板4上打孔，安装时将安装件通过安装孔将防护板4和真空腔室1固定在一起，此外，网状屏蔽板2也是通过安装件固定在将防护板上。拆卸时，只需卸下安装件即可，如安装件是螺钉，只需将螺钉拧入和拧开，就实现了安装和拆卸，非常简便，或者采用滑动连接、挂件安装等方式，都能实现防护板4和网状屏蔽板2在溅射真空腔室1 的快速装配，避免了国内传统方式的低效率、误差大、易损伤易变形、污染等缺陷。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种磁控溅射设备，其特征在于，包括：设置在所述设备的真空腔室(1)内的网状屏蔽板(2)；

所述真空腔室(1)内包括一个或多个镀膜腔(3)，所述网状屏蔽板设置在所述镀膜腔(3)内的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述镀膜腔(3)内的侧壁还设置有防护板(4)，所述网状屏蔽板(2)设置在所述防护板(4)外侧。

3.根据权利要求1所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述网状屏蔽板(2)是由铜合金线通过交叉打结编织制成的网状板。

4.根据权利要求3所述的磁控溅射设备，其中所述铜合金线的直径为1～2mm。

5.根据权利要求2所述的磁控溅射设备，其中所述防护板(4)为1.2～1.8㎜厚的钢板。

6.根据权利要求2所述的磁控溅射设备，其中所述镀膜腔(3)的内壁上预留有安装孔，用于安装所述防护板(4)和所述网状屏蔽板(2)。

7.根据权利要求2所述的磁控溅射设备，其中所述镀膜腔(3)的上下两内壁设置有连接件，用于与所述防护板(4)和所述网状屏蔽板(2)连接。

8.根据权利要求1所述的磁控溅射设备，其特征在于，所述镀膜腔(3)内设置有磁控溅射靶(5)。

9.根据权利要求1所述的磁控溅射设备，其中所述镀膜腔(3)为四个。

10.根据权利要求8所述的磁控溅射设备，其中所述网状屏蔽板(2)和所述磁控溅射靶(5)相隔距离为70～100mm。