CN210065900U - 一种中频反应磁控溅射镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中频反应磁控溅射镀膜设备，所述设备包括设备支架、真空腔体和电源柜，所述真空腔体固定在设备支架的上方，所述真空腔体前端设置有离子源，后端中部与离子源相对的位置设置有中频孪生靶，在真空腔体的外侧顶部设置有分子泵；所述真空腔体内部下方设置有基片转台，所述基片转台上设置有至少一个基片架；所述基片转台的转速通过电源柜内的控制器控制。本实用新型所述镀膜设备可使薄膜充分的氧化、氮化，提高了沉积薄膜质量，可适用于不同靶材的溅射，而且所述结构紧凑，设计合理，工艺过程控制简单。
Description
【技术领域】
本实用新型属于真空镀膜技术领域，尤其涉及一种中频反应磁控溅射镀膜设备。
【背景技术】
目前光学薄膜广泛应用于军事、医学和航空航天等诸多领域，市场上对光学薄膜需求与日俱增，而光学薄膜大多为氧化膜，其制备方法大多采用磁控溅射技术，传统的直流磁控溅射和射频磁控技术存在以下缺点：1、直流磁控溅射制备氧化膜时存在靶中毒现象，且放电不稳定，导致沉积的薄膜均匀性较差；2、射频磁控溅射设备造价昂贵，结构复杂，且射频泄露对人体有害。而普通的中频反应磁控溅射设备在制备氧化膜时，存在氧化不充分且随着靶材不断刻蚀，靶面磁场不断增大，影响薄膜沉积速率和薄膜沉积质量。因此，研发一种工艺参数可控、沉积薄膜性能良好、具有简单调节永磁场的中频反应磁控溅射设备势在必行。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种设计合理，结构紧凑，能够提高沉积薄膜质量，工艺控制简单的中频反应磁控溅射镀膜设备。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种中频反应磁控溅射镀膜设备，所述设备包括设备支架、真空腔体和电源柜；所述真空腔体固定在设备支架的上方，所述真空腔体的前端设置有门盖，在所述门盖的中间部位设置有离子源；真空腔体的后方中部与离子源相对的位置设置有中频孪生靶，所述中频孪生靶与中频交流电源相连；在真空腔体顶部设置有分子泵；所述真空腔体内底部中间位置设置有基片转台，所述基片转台上设置有基片架；所述基片转台下端通过减速机与伺服电机连接，并通过磁流体进行动密封；所述真空腔体的底部和后侧壁上分别设置一个出气口和一个进气口。
优选地，所述中频交流电源、减速机、伺服电机以及磁流体均设置在设备支架内。
优选地，所述设备支架内部还设置有机械泵，所述机械泵的抽气管与真空腔体底部的出气口连接，用于抽取真空腔体内的气体。
优选地，所述所述基片转台为圆盘形，其上表面通过螺栓固定有至少一个基片架，所述基片转台的上表面上沿直径设置有多个螺栓孔，用于调节基片架与离子源和中频孪生靶之间的距离。
优选地，所述真空腔体外右侧下方设置有放气阀，用于排出真空腔体内部的气体。
优选地，所述真空腔体的门盖上还设置有观察窗，方便观察真空腔体内的反应情况。
优选地，所述中频孪生靶为平面矩形靶或旋转柱靶。
优选地，所述分子泵设置有两个，所述两个分子泵平行对称设置。
优选地，所述真空腔体外顶部靠近中频孪生靶的一侧还设置有真空计，用于显示真空腔体内的压力。
优选地，所述分子泵与真空腔体之间设有插板阀，用于控制分子泵的抽速。
优选地，所述电源柜内设置有分子泵电源、转速控制器，所述分子泵电源为分子泵提供电源，所述转速控制器用于控制基片转台的转速。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述中频反应磁控溅射镀膜设备，所配置的离子源具有清洗、补氧、补氮等作用，可使薄膜充分的氧化、氮化；基片转台的转速通过转速控制器控制，工艺控制简单；部分设备采用内置的方式放置在设备支架及电源柜内减少了设备占用空间，提高了空间利用率；本实用新型设计合理，结构紧凑，既节约了空间，又提高了镀膜质量。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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为本实用新型所述中频反应磁控溅射镀膜设备的整体结构图；
图2为本实用新型所述设备支架和真空腔体的背面示意图；
图3为本实用新型所述真空腔体和设备支架的俯视图；
图4为图3的B-B向剖视图；
其中：1-设备支架；2-真空腔体；3-电源柜；10-机械泵；101-机械泵抽气管；11-中频交流电源；12-减速机；13-伺服电机；14-磁流体；15-滚轮；20-门盖；21-离子源；22-分子泵；23-插板阀；24-中频孪生靶；25-基片转台；26-基片架；27-放气阀；28-出气口；29-进气口；201-观察窗；202-真空计；30-分子泵电源；31-转速控制器。
【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，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型所述中频反应磁控溅射镀膜设备包括设备支架1、真空腔体2和电源柜3；所述真空腔体2为圆柱形结构，固定在设备支架1的上方，所述真空腔体2的前端设置有门盖20，在所述门盖20的中间部位设置有离子源21；在真空腔体2上方设置有两个分子泵22，所述两分子泵平行对称设置，所述分子泵22与真空腔体2之间设置有插板阀23，所述分子泵电源30置于电源柜3内；所述真空腔体2的右侧下方设置有放气阀27，用于排出真空腔体2内的气体。
如图2所示，所述真空腔体2的后端中部设置有中频孪生靶24；真空腔体2的后侧壁上设置有进气口29，所述进气口29通过气体流量计连接气瓶，用于向真空腔体内通入气体；如图4所示，所述中频孪生靶24与离子源21相对设置；所述中频孪生靶24与中频交流电源11相连；所述真空腔体2外顶部靠近中频孪生靶24的一侧还设置有真空计202，用于显示真空腔体2内的压力。
如图4所示，所述真空腔体2内部下方设置有基片转台25，本实施例中，所述基片转台25上表面为圆盘形，下表面中间位置连接转轴251，所述转轴251通过设置在设备支架1内的减速机12与伺服电机13连接，并利用磁流体14进行动密封；所述基片转台25上表面上竖直设置有至少一个基片架26，所述基片架26与基片转台25上表面通过螺栓连接，所述基片架26的数量可根据实际需要进行设置；所述基片转台25上沿直径方向均匀设置有多个螺栓孔，用于调节基片架26与离子源21及中频孪生靶24之间的距离；所述基片转台25的转速通过电源柜3内部的转速控制器31控制，所述转速控制器31是三菱电机自动化有限公司提供的型号为FX3GA-20MT的控制器。
如图1和2所示，所述设备支架1为长方体形的柜式结构，所述设备支架1的底部四个角的位置设置有四个滚轮15，方便移动；如图2所示，所述设备支架1内设置有机械泵10和中频交流电源11，所述机械泵10放置在设备支架1内右侧底部，所述交流电源11固定在设备支架1内左侧上部，所述机械泵抽气管101与真空腔体2底部的出气口28连接，用于抽取真空腔体2内的空气；所述中频交流电源11与真空腔体2内部的中频孪生靶24相连，为其提供电源。
本实用新型所述中频反应磁控溅射镀膜设备的工作原理：将需要镀膜的基片放置在基片架26上，将放气阀27关闭，检查无误后关闭真空腔体2的门盖20，将需要冷却的设备的进水管与冷水机相连，打开冷水机，打开机械泵10和分子泵22对真空腔体2进行抽真空，当真空度达到3×10-4Pa时，启动基片转台25，同时启动离子源21，对真空腔体2内部进行离子轰击清洗，清洗完成后，启动中频交流电源11，打开气体流量计向真空腔体2内充入氩气和氧气进行辉光放电刻蚀靶材24，同时将氧气通入离子源21内部进行电离，对膜层进行补氧，防止氧化不充分，本领域技术人员可根据实际需求实现多层镀膜，直至镀膜工艺结束。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，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)
1.一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述设备包括设备支架、真空腔体和电源柜；所述真空腔体固定在设备支架的上方，所述真空腔体的前端设置有门盖，门盖的中间位置设置有离子源，所述真空腔体的后端中部与离子源相对的位置设置有中频孪生靶，所述中频孪生靶与中频交流电源相连；真空腔体的顶部设置有分子泵；所述真空腔体内底部中间位置设置有基片转台，所述基片转台上设置有基片架；所述基片转台下端通过减速机与伺服电机连接，并通过磁流体进行动密封；所述真空腔体的底部和后侧壁上分别设置一个出气口和一个进气口。
2.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述中频交流电源、减速机、伺服电机以及磁流体均设置在设备支架内。
3.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述设备支架内部还设置有机械泵，所述机械泵的抽气管与真空腔体底部的出气口连接。
4.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述基片转台为圆盘形，其上表面通过螺栓固定有至少一个基片架，所述基片转台的上表面上沿直径设置有多个螺栓孔，用于调节基片架与离子源和中频孪生靶之间的距离。
5.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述真空腔体外右侧下方设置有放气阀。
6.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述中频孪生靶为平面矩形靶或旋转柱靶。
7.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述分子泵设置有两个，所述两个分子泵平行对称设置。
8.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述真空腔体外顶部靠近中频孪生靶的一侧还设置有真空计，用于显示真空腔体内的压力。
9.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述分子泵与真空腔体之间设有插板阀，用于控制分子泵的抽速。
10.根据权利要求1所述的一种中频反应磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述电源柜内设置有分子泵电源和转速控制器，所述分子泵电源与分子泵连接，所述转速控制器与基片转台连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113690043A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-11-23 | 天津三环乐喜新材料有限公司 | 一种钕铁硼重稀土渗透方法及其装置 |
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2019
- 2019-05-20 CN CN201920737544.4U patent/CN210065900U/zh active Active
Cited By (3)
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| CN114293168B (zh) * | 2021-12-28 | 2022-11-04 | 广东省新兴激光等离子体技术研究院 | 镀膜材料存放装置、真空镀膜设备及真空镀膜方法 |
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