CN211256072U - 一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板 - Google Patents
一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，包括左挡板、右挡板、驱动组件及联动组件，所述左挡板用于转动遮挡第一溅射靶，所述右挡板用于转动遮挡第二溅射靶，所述驱动组件连接有两个联动组件，所述左挡板、右挡板分别固定于两个联动组件的端部，两个联动组件通过固定组件分别与第一溅射靶及第二溅射靶连接，所述驱动组件带动联动机构转动使左挡板和右挡板交替转动，分别遮挡相对应的第一溅射靶或第二溅射靶。本实用新型通过一个主动齿轮以及两个从动小齿轮间的啮合关系实现在磁控溅射镀叠层膜时两个挡板的联动，不需要人工计时控制挡板，有更高的效率与稳定性，通过调节主动齿轮的高度，且工作方式不局限。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板。
背景技术
磁控溅射设备是一种利用物理气相沉积法进行真空镀膜的实验仪器，通过电离出的离子轰击靶材，溅射出的靶材原子沉积在靶材上方的基底上制成薄膜，可以制备金属薄膜、半导体薄膜、高聚物薄膜等多种材质的薄膜，以及共溅射膜、双层膜、叠层膜等多种结构的膜。
叠层膜是由两种材料交替沉积多次，层叠十几至几十层后制备得到的复合膜。现有机构在进行叠层膜制备时要用到两个如图1的溅射靶，通过细钢杆的旋转控制水滴形片状挡板的位置，以实现溅射中不同靶材的遮挡与露出。两靶偏转一定角度对准中间自转基底，当溅射膜A时，靶材A挡板打开，使靶材能够溅射到基底上，另一种靶材B挡板为关闭状态，溅射一定时间后，手动控制靶材A挡板关上，靶材B挡板打开，在已溅射的A膜上溅射B膜，重复多次实现叠层膜的制备。
现有机构主要缺陷：现有机构进行叠层膜制备时需要手动操作两个靶挡板的开合来控制样品台基底上镀膜的成分，需要对两个挡板依次操作，无法实现两个挡板同时开合。人工计时控制挡板误差较大，且在镀膜总时间较长时，需要实验人员长时间操作，耗费人力，易产生失误。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，用于提高叠层膜镀膜切换效率，减少人力以及时间的消耗。
为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，用于第一溅射靶及第二溅射靶，包括左挡板、右挡板、驱动组件及联动组件，所述左挡板用于转动遮挡第一溅射靶，所述右挡板用于转动遮挡第二溅射靶，所述驱动组件连接有两个联动组件，所述左挡板、右挡板分别固定于两个联动组件的端部，两个联动组件通过固定组件分别与第一溅射靶及第二溅射靶连接，所述驱动组件带动联动机构转动使左挡板和右挡板交替转动，分别遮挡相对应的第一溅射靶或第二溅射靶。
进一步的，所述驱动组件包括主动大齿轮、可升降微型旋转电机，所述联动组件包括左小齿轮和右小齿轮，所述主动大齿轮与可升降微型旋转电机通过大齿轮轴连接，所述左小齿轮和右小齿轮啮合于主动大齿轮的两侧，所述左小齿轮和右小齿轮分别与左连杆组件和右连杆组件连接，左连杆组件和右连杆组件端部分别固定左挡板和右挡板，所述可升降微型旋转电机通过升降主动大齿轮使其交替啮合左小齿轮或右小齿轮。可升降微型旋转电机为GM-540直流减速电机。
进一步的，所述左连杆组件包括左细钢索、左小齿轮轴及左挡板连接杆，右连杆组件包括右细钢索、右小齿轮轴及右挡板连接杆，左小齿轮和右小齿轮分别通过左小齿轮轴、右小齿轮轴与相对的左细钢索的下端、右细钢索的下端固定连接，所述左细钢索的上端、右细钢索的上端分别连接左挡板连接杆和右挡板连接杆，所述左挡板连接杆和右挡板连接杆分别固定左挡板和右挡板。
进一步的，所述固定组件包括左挡板连接杆固定台及右挡板连接杆固定台，两个联动组件通过左挡板连接杆固定台及右挡板连接杆固定台分别与第一溅射靶及第二溅射靶连接。
进一步的，第一溅射靶和第二溅射靶下方分别设有第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管，所述左细钢索和右细钢索分别通过左细钢索限位台和右细钢索限位台与相对应的第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管固定。
进一步的，所述左细钢索和右细钢索分别通过左固定套和右固定套与相对应的左挡板连接杆和右挡板连接杆连接。
进一步的，第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管可周向弯转，所述左细钢索和右细钢索随第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管弯转而弯折。
进一步的，所述左挡板和右挡板分别通过左挡板固定螺母和右挡板固定螺母与相对应的固定组件固定连接。
采用本实用新型技术方案，本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，本实用新型通过一个主动齿轮以及两个从动小齿轮间的啮合关系实现在磁控溅射镀叠层膜时两个挡板的联动。本实用新型能够实现两个挡板的同时开合，且不需要人工计时控制挡板，有更高的效率与稳定性，通过调节主动齿轮的高度，也能实现对单个挡板的控制，且工作方式不局限。
附图说明
图1是背景技术中所指出的现有镀膜靶结构。
图2是本实用新型一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板在溅射镀叠层膜时的双挡板开合状态。
图3是本实用新型一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板在溅射镀叠层膜在溅射镀叠层膜时的双挡板联动的整体状态。
图4是本实用新型一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板在溅射镀叠层膜在单独控制单个挡板时齿轮的啮合状态。
其中，1、可升降微型旋转电机，2、大齿轮轴，3、主动大齿轮，4、左小齿轮轴，5、左小齿轮，6、第一溅射靶弯管，7、左细钢索限位台，8、左细钢索，9、左固定套，10、左挡板连接杆固定台，11、左挡板连接杆，12、第一溅射靶，13、第一靶材，14、左挡板，15、左挡板固定螺母，16、右挡板，17、右挡板固定螺母，18、右挡板连接杆，19、右挡板连接杆固定台，20、右固定套，21、右细钢索，22、第二靶材，23、第二溅射靶，24、右细钢索限位台， 25、第二溅射靶弯管，26、右小齿轮，27、右小齿轮轴，28、配置靶材A的靶， 29、样品基底，30、样片架，31、可旋转样片台，32、真空镀膜腔，33、配置靶材B的靶。
具体实施方式
结合附图对本实用新型具体方案具体实施例作进一步的阐述。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
如图1所示，现有机构在进行叠层膜制备时要用到两个溅射靶，配置靶材 A的靶28中装纯靶材A，配置靶材B的靶33中装纯靶材B。两靶偏转相同角度对准上方样品基底29的中心。样品基底29被放入样片架30内，样片架30 固定在可旋转样片台31上。在镀膜时，基底随样品台匀速自转，以保证镀膜厚度及分布均匀。当镀A膜时，左挡板打开，靶材A能溅射到基板上；右挡板关闭，靶材B被挡板挡住，无法溅射到基板上。一定时间后，切换左右挡板的开合，重复多次制备叠层膜。图中32为真空镀膜腔。
现有机构进行叠层膜制备时需要手动操作两个靶挡板的开合来控制样品台基底上镀膜的成分，需要对两个挡板依次操作，无法实现两个挡板同时开合。人工计时控制挡板误差较大，且在镀膜总时间较长时，需要实验人员长时间操作，耗费人力，易产生失误。
如图2、3、4所示，一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，用于第一溅射靶12及第二溅射靶，包括左挡板14、右挡板16、驱动组件及联动组件，所述左挡板14用于转动遮挡第一溅射靶12，所述右挡板16用于转动遮挡第二溅射靶，所述驱动组件连接有两个联动组件，所述左挡板14、右挡板16分别固定于两个联动组件的端部，两个联动组件通过固定组件分别与第一溅射靶12及第二溅射靶连接，所述驱动组件带动联动机构转动使左挡板 14和右挡板16交替转动，分别遮挡相对应的第一溅射靶12或第二溅射靶。所述左挡板14和右挡板16分别通过左挡板固定螺母15和右挡板固定螺母17 与相对应的固定组件固定连接。
所述驱动组件包括主动大齿轮3、可升降旋转电机1，所述联动组件包括左小齿轮5和右小齿轮26，所述主动大齿轮3与可升降微型旋转电机1通过大齿轮轴3连接，所述左小齿轮5和右小齿轮26啮合于主动大齿轮3的两侧，所述左小齿轮5和右小齿轮26分别与左连杆组件和右连杆组件连接，左连杆组件和右连杆组件端部分别固定左挡板14和右挡板16，所述可升降微型旋转电机1通过升降主动大齿轮3使其交替啮合左小齿轮5或右小齿轮26。
所述左连杆组件包括左细钢索8、左小齿轮轴4及左挡板连接杆11，右连杆组件包括右细钢索21、右小齿轮轴27及右挡板连接杆18，左小齿轮5和右小齿轮26分别通过左小齿轮轴4、右小齿轮轴27与相对的左细钢索8的下端、右细钢索21的下端固定连接，所述左细钢索8的上端、右细钢索21的上端分别连接左挡板连接杆11和右挡板连接杆18，所述左挡板连接杆11和右挡板连接杆18分别固定左挡板14和右挡板16。
所述固定组件包括左挡板连接杆11固定台10及右挡板连接杆固定台19，两个联动组件通过左挡板连接杆11固定台10及右挡板连接杆固定台19分别与第一溅射靶12及第二溅射靶连接。
第一溅射靶12和第二溅射靶23下方分别设有第一溅射靶弯管6和第二溅射靶弯管25，所述左细钢索8和右细钢索21分别通过左细钢索限位台7和右细钢索限位台24与相对应的第一溅射靶弯管6和第二溅射靶弯管25固定。
所述左细钢索8和右细钢索21分别通过左固定套9和右固定套20与相对应的左挡板连接杆11和右挡板连接杆18连接。
第一溅射靶弯管6和第二溅射靶弯管25可周向弯转，所述左细钢索8和右细钢索21随第一溅射靶弯管6和第二溅射靶弯管25弯转而弯折。周向弯转是指下部固定，上部可向前后左右进行各个角度、高度的弯转。
利用本实用新型联动挡板工作过程如下：
当镀膜A层时：
以图2位置为起始位置，主动大齿轮3逆时针旋转90°，此时左小齿轮5 顺时针旋转90°，同时右小齿轮26顺时针旋转90°。左挡板14从初始完全遮住第一靶材13的状态顺时针旋转90°，第一靶材13完全露出；右挡板16 从初始完全露出第二靶材22的状态逆时针旋转90°，第二靶材22完全被遮住。此时第一靶材13溅射到基底上，第二靶材22被阻挡。
溅射一定时间得到期望厚度的第一靶材膜后，大齿轮3顺时针旋转90°，此时左齿轮5逆时针旋转90°，同时右齿轮逆时针旋转90°。左挡板14从初始完全遮住第二靶材22的状态逆时针旋转90°，第二靶材22完全露出；右挡板从初始完全露出第一靶材13的状态逆时针旋转90°，第一靶材13完全被遮住，回到图2状态。此时第二靶材22溅射到基底上，第一靶材13被阻挡。溅射一定时间得到期望厚度的第二靶材膜后，重复上述步骤多次，交替镀膜，直到得到期望厚度的叠层膜。
当进行叠层膜镀膜，要求靶材联动时，主动大齿轮3如图3所示在左小齿轮5和右小齿轮26中间，与左小齿轮5和右小齿轮26啮合实现传动。
如图4所示，当要求实现对左挡板14的单独控制时，可升降微型旋转电机1控制主动大齿轮3上升至a图位置，脱离与右小齿轮26的配合，只实现与左小齿轮5的啮合，达到单独控制左挡板14的目的；当要求实现对右挡板 16的单独控制时，可升降微型旋转电机1控制主动大齿轮3下降至b图位置，脱离与左小齿轮5的配合，只实现与右小齿轮26的啮合，达到单独控制右挡板16的目的。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，用于第一溅射靶及第二溅射靶，其特征在于，包括左挡板、右挡板、驱动组件及联动组件，所述左挡板用于转动遮挡第一溅射靶，所述右挡板用于转动遮挡第二溅射靶，所述驱动组件连接有两个联动组件，所述左挡板、右挡板分别固定于两个联动组件的端部，两个联动组件通过固定组件分别与第一溅射靶及第二溅射靶连接，所述驱动组件带动联动机构转动使左挡板和右挡板交替转动，分别遮挡相对应的第一溅射靶或第二溅射靶。
2.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，其特征在于，所述驱动组件包括主动大齿轮、可升降微型旋转电机，所述联动组件包括左小齿轮和右小齿轮，所述主动大齿轮与可升降微型旋转电机通过大齿轮轴连接，所述左小齿轮和右小齿轮啮合于主动大齿轮的两侧，所述左小齿轮和右小齿轮分别与左连杆组件和右连杆组件连接，左连杆组件和右连杆组件端部分别固定左挡板和右挡板，所述可升降微型旋转电机通过升降主动大齿轮使其交替啮合左小齿轮或右小齿轮。
3.如权利要求2所述的一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，其特征在于，所述左连杆组件包括左细钢索、左小齿轮轴及左挡板连接杆，右连杆组件包括右细钢索、右小齿轮轴及右挡板连接杆，左小齿轮和右小齿轮分别通过左小齿轮轴、右小齿轮轴与相对的左细钢索的下端、右细钢索的下端固定连接，所述左细钢索的上端、右细钢索的上端分别连接左挡板连接杆和右挡板连接杆，所述左挡板连接杆和右挡板连接杆分别固定左挡板和右挡板。
4.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，其特征在于，所述固定组件包括左挡板连接杆固定台及右挡板连接杆固定台，两个联动组件通过左挡板连接杆固定台及右挡板连接杆固定台分别与第一溅射靶及第二溅射靶连接。
5.如权利要求3所述的一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，其特征在于，第一溅射靶和第二溅射靶下方分别设有第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管，所述左细钢索和右细钢索分别通过左细钢索限位台和右细钢索限位台与相对应的第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管固定。
6.如权利要求3所述的一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，其特征在于，所述左细钢索和右细钢索分别通过左固定套和右固定套与相对应的左挡板连接杆和右挡板连接杆连接。
7.如权利要求5所述的一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，其特征在于，第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管可周向弯转，所述左细钢索和右细钢索随第一溅射靶弯管和第二溅射靶弯管弯转而弯折。
8.如权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板，其特征在于，所述左挡板和右挡板分别通过左挡板固定螺母和右挡板固定螺母与相对应的固定组件固定连接。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200814 |