CN212610875U - 一种磁控溅射反应设备 - Google Patents
一种磁控溅射反应设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212610875U CN212610875U CN202020340941.0U CN202020340941U CN212610875U CN 212610875 U CN212610875 U CN 212610875U CN 202020340941 U CN202020340941 U CN 202020340941U CN 212610875 U CN212610875 U CN 212610875U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- baffle
- magnetron sputtering
- target
- substrate
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical group [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 argon ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种磁控溅射反应设备，包括溅射机构、样品架和步进电机；溅射机构包括靶材，用于对基片上的样品进行磁控溅射；样品架包括周向均匀分布的多个基片固定座，基片固定座用于固定负载样品的基片；基片固定座与步进电机传动连接，步进电机动作使基片固定座依次转动至与靶材相对应。本实用新型具有的优点包括：通过步进电机连接样品架，实现了样品对准靶材时一键到位，避免了人工控制产生的误差。
Description
技术领域
本实用新型属于磁控溅射仪器领域，具体涉及一种磁控溅射反应设备。
背景技术
磁控溅射仪器的基本原理是溅射镀膜法，在沉积过程中，电子在电场作用下加速飞向基片并与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子。然后，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。通过这种方法能够制备各类微纳米级别的薄膜，具有镀膜面积大、成膜质量高和设备易操控等优点。
如图1所示，磁控溅射法通过靶材的溅射制备薄膜，靶材A正对固定在样品架B上的基片C。由于抽真空时间较长，在试验时常连续制备多片薄膜。在关闭腔体开始镀膜前，将多片基片C放置在样品架上B，完成一片薄膜的制备后转动样品架B，将下一片基底对准靶材A继续镀膜。镀膜过程在仪器主腔中进行，并保证主腔处于超真空状态。现有机构主腔内有五个靶材A，对应样品架B上五个基片固定装置，固定装置紧贴盘状样品架固定，并随样品架的旋转而旋转。样品架的旋转通过控制面板连接旋转电机控制，靶材的开合通过五个独立挡板分别控制。该机构主要有如下缺陷：样品架旋转部分通过人工控制旋转电机控制，在实现基底位置移动时需要转动连同其他相关部件的整个样品架，在旋转传动时，即按即动，即松即停，且由于样品盘过重，常常造成旋转反应延迟，难以准确控制旋转角度以实现基片正对靶材。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决目前磁控溅射仪器的样品架旋转部分难以准确控制旋转角度以实现基片正对靶材的问题，提供一种磁控溅射反应设备。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种磁控溅射反应设备，包括溅射机构、样品架和步进电机；溅射机构包括靶材，用于对基片上的样品进行磁控溅射；样品架包括周向均匀分布的多个基片固定座，基片固定座用于固定负载样品的基片；基片固定座与步进电机传动连接，步进电机动作使基片固定座依次转动至与靶材相对应。
优选地，溅射机构的靶材数量为一个，磁控溅射反应设备还包括靶材挡板，靶材挡板位于靶材与样品架之间；靶材挡板具有一通孔，通孔与靶材相对设置。
优选地，溅射机构的靶材数量为多个，磁控溅射反应设备还包括靶材挡板和挡板控制电机，靶材挡板与挡板控制电机传动连接，靶材挡板位于靶材与样品架之间；靶材挡板具有一通孔，挡板控制电机动作使通孔依次转动至与所需的靶材相对应。
优选地，通孔为圆孔。
优选地，样品架还包括连接臂和中心盘，基片固定座通过连接臂与中心盘连接，中心盘与步进电机的轴传动连接。
优选地，连接臂和基片固定座的数量分别为五个。
优选地，基片固定座具有安装槽，安装槽的槽口两侧分别具有滑轨台阶，槽口内侧具有限位台阶，滑轨台阶与限位台阶具有高度差；基片插接安装于滑轨台阶和限位台阶形成的限位空间。
优选地，还包括大皮带轮、小皮带轮和样品架旋转轴，小皮带轮安装于步进电机的轴，大皮带轮与中心盘由样品架旋转轴同轴连接，小皮带轮带动大皮带轮转动。
优选地，还包括挡板电机齿轮、挡板传动齿轮和挡板传动轴，挡板电机齿轮安装于挡板电机的轴，挡板传动齿轮和靶材挡板由挡板传动轴同轴连接，挡板电机齿轮与挡板传动齿轮啮合。
优选地，还包括电机安装架，用于安装步进电机。
本实用新型与现有技术相比，有益效果是：
通过步进电机连接样品架，实现了样品对准靶材时一键到位，避免了人工控制产生的误差。
附图说明
图1是本实用新型现有磁控溅射反应设备的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一的磁控溅射反应设备的结构示意图；
图3是本实用新型实施例一的溅射机构的结构示意图；
图4是本实用新型实施例一的样品架的侧视图；
图5是本实用新型实施例一的样品架的俯视图；
图6是本实用新型实施例一的基片固定座的俯视图；
图7是本实用新型实施例一的基片固定座的仰视图；
图8是本实用新型实施例一的靶材挡板的侧视图；
图9是本实用新型实施例一的靶材挡板的俯视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。
实施例一：
本实施例的一种磁控溅射反应设备，如图2所示，包括溅射机构10、样品架20、步进电机30、电机安装架31、大皮带轮32、小皮带轮33和样品架旋转轴35。其中溅射机构和样品架都设置于设备腔内90，溅射机构10固定，样品架20可转动。溅射机构10包括沿圆周均匀分布的五个靶材11，用于对基片上的样品进行磁控溅射。磁控机构的结构如图3所示，靶材11设置于磁控机构10的顶部并露出，并朝向基片。如图4和图5所示，样品架20包括周向均匀分布的五个基片固定座21、五个连接臂22和一个中心盘23。基片固定座21通过连接臂22与中心盘23连接，中心盘23与步进电机30的轴传动连接。每个基片固定座21通过连接臂22固定在中心盘23上，从而实现随中心盘的旋转。如图6和图7所示，基片固定座21具有安装槽21a，安装槽的槽口两侧分别具有滑轨台阶21b，槽口内侧具有限位台阶21c，滑轨台阶与限位台阶具有高度差，基片插接安装于滑轨台阶和限位台阶形成的限位空间。基片固定座21用于固定负载样品的基片，安装基片时将基片对准基片固定座的台阶21b，放入后向基片固定座内部推进，直到基片完全插入后实现固定。此时基片上的样品基底完全露出，朝向正下方的靶材11。上述的连接方式都是螺栓连接，以方便样品架各个零部件的更换拆卸。步进电机30安装于电机安装架31，小皮带轮33安装于步进电机30的轴，大皮带轮32与中心盘23由样品架旋转轴35同轴连接，小皮带轮通过皮带34带动大皮带轮转动。五个基片固定座21与五个靶材11一一对应，小皮带轮与大皮带轮的关系为，电机转动一圈，小皮带轮转一圈，大皮带轮转五分之一圈。这样，步进电机动作使基片固定座依次转动至与不同靶材位置，实现准确的自动切换。
磁控溅射反应设备还包括靶材挡板40、挡板控制电机50、挡板电机齿轮51、挡板传动齿轮52和挡板传动轴53。挡板电机齿轮51安装于挡板控制电机50的轴，挡板传动齿轮52和靶材挡板40由挡板传动轴53同轴连接，挡板电机齿轮51与挡板传动齿轮52啮合。靶材挡板40位于靶材11与样品架之20间，如图8和图9所示，靶材挡板40具有一个直径大于靶材材料的圆孔40a，挡板控制电机50动作使圆孔40a依次转动至与所需的靶材11相对应，挡板电机50齿轮转动一圈，挡板传动齿轮52控制靶材挡板40转动五分之一圈，即一次转动更换一次露出靶材。
样品架的传动结构用于磁控溅射镀膜时基底的精确转动控制，样品架用于减轻样品架传动负担并保证基底在溅射时对准靶材中心，靶材挡板用于减少仪器内部件的磕碰损耗并保护腔内环境安全不受污染。靶材挡板由挡板控制电机等组成的传动系统控制，能够完全遮住所有靶材，只准确露出需溅射靶材。样品架及靶材挡板的旋转单位均为五分之一圈，能够准确使基片与靶材对正。
当进行溅射试验时，控制皮带轮将基片准确旋转到对应靶材上方，此时靶材未露出。靶材预溅射完毕后，控制靶材挡板旋转，露出靶材进行薄膜制备。溅射过程中多余溅射成分会溅射在光滑的挡板背面，不会污染腔体内其他部件。当需要更换溅射靶材时，以五分之一圈旋转单位控制样品架旋转至所需靶材位置，并控制靶材挡板重复上述步骤即可。样品架和靶材挡板的转动位置无需人工确认调整，避免了更换基底时人工控制肉眼判断会产生的误差，能够控制样品基底处于准确的期望位置，简化操作，同时减轻了旋转机构的负担与损耗，并增强了仪器内部环境的安全稳定性。
实施例二：
本实施例的一种磁控溅射反应设备与实施例一的不同之处在于：
溅射机构的靶材数量为一个，且省略挡板控制电机；靶材挡板具有一圆孔，圆孔与该靶材相对设置。其他结构可以参考实施例一。
由于靶材数量仅为一个，所以靶材挡板无需进行旋转以切换靶材，因此省略挡板控制电机。又由于靶材挡板的存在，溅射时能够对靶材周围进行遮挡，防止腔体内污染。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种磁控溅射反应设备，其特征在于，包括溅射机构、样品架和步进电机；溅射机构包括靶材，用于对基片上的样品进行磁控溅射；样品架包括周向均匀分布的多个基片固定座，基片固定座用于固定负载样品的基片；基片固定座与步进电机传动连接，步进电机动作使基片固定座依次转动至与靶材相对应。
2.根据权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，所述溅射机构的靶材数量为一个，磁控溅射反应设备还包括靶材挡板，靶材挡板位于靶材与样品架之间；靶材挡板具有一通孔，通孔与靶材相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，所述溅射机构的靶材数量为多个，磁控溅射反应设备还包括靶材挡板和挡板控制电机，靶材挡板与挡板控制电机传动连接，靶材挡板位于靶材与样品架之间；靶材挡板具有一通孔，挡板控制电机动作使通孔依次转动至与所需的靶材相对应。
4.根据权利要求2或3所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，所述通孔为圆孔。
5.根据权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，所述样品架还包括连接臂和中心盘，基片固定座通过连接臂与中心盘连接，中心盘与步进电机的轴传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，所述连接臂和基片固定座的数量分别为五个。
7.根据权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，所述基片固定座具有安装槽，安装槽的槽口两侧分别具有滑轨台阶，槽口内侧具有限位台阶，滑轨台阶与限位台阶具有高度差；基片插接安装于滑轨台阶和限位台阶形成的限位空间。
8.根据权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，还包括大皮带轮、小皮带轮和样品架旋转轴，小皮带轮安装于步进电机的轴，大皮带轮与中心盘由样品架旋转轴同轴连接，小皮带轮带动大皮带轮转动。
9.根据权利要求2或3所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，还包括挡板电机齿轮、挡板传动齿轮和挡板传动轴，挡板电机齿轮安装于挡板电机的轴，挡板传动齿轮和靶材挡板由挡板传动轴同轴连接，挡板电机齿轮与挡板传动齿轮啮合。
10.根据权利要求1所述的一种磁控溅射反应设备，其特征在于，还包括电机安装架，用于安装步进电机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020340941.0U CN212610875U (zh) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | 一种磁控溅射反应设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020340941.0U CN212610875U (zh) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | 一种磁控溅射反应设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212610875U true CN212610875U (zh) | 2021-02-26 |
Family
ID=74709577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020340941.0U Expired - Fee Related CN212610875U (zh) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | 一种磁控溅射反应设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212610875U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111304609A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-06-19 | 浙江工业大学 | 一种磁控溅射反应设备 |
-
2020
- 2020-03-18 CN CN202020340941.0U patent/CN212610875U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111304609A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-06-19 | 浙江工业大学 | 一种磁控溅射反应设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN212610875U (zh) | 一种磁控溅射反应设备 | |
| CN111304609A (zh) | 一种磁控溅射反应设备 | |
| CN110846634B (zh) | 一种行星转动装置及能实现大批量生产的镀膜设备 | |
| CN108315704B (zh) | 一种磁控溅射光学镀膜设备及镀膜方法 | |
| CN103147055A (zh) | 一种直列多靶磁控溅射镀膜装置 | |
| US3516386A (en) | Thin film deposition fixture | |
| CN112481595A (zh) | 一种离子束溅射镀膜设备 | |
| CN211445880U (zh) | 一种脉冲激光沉积和磁控溅射复合系统 | |
| CN211256072U (zh) | 一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜双靶材联动挡板 | |
| CN100507607C (zh) | 渐变反射率镜的镀膜装置及镀膜方法 | |
| CN100447292C (zh) | 防污染超高真空磁控溅射镀膜装置 | |
| CN217809637U (zh) | 一种高效的物理气相薄膜沉积设备 | |
| CN113278926A (zh) | 一种镀膜遮挡装置及包含其的镀膜装置 | |
| CN211771528U (zh) | 制备高通量薄膜的磁控溅射装置 | |
| CN116445867A (zh) | 一种车载镜片镀膜装置及方法 | |
| CN211311574U (zh) | 一种空心圆柱形被镀件外表面镀膜的旋转装置 | |
| CN211005591U (zh) | 一种磁控溅射反应设备的叠层膜镀膜靶材挡板 | |
| CN210420144U (zh) | 一种溅射成膜装置 | |
| CN210529047U (zh) | 一种可移动靶的溅射镀膜装置 | |
| CN113913767A (zh) | 一种用于溅射涂层的多角度旋转平台及磁控溅射装置 | |
| JP2932677B2 (ja) | スパッタリング装置 | |
| CN111004999B (zh) | 制备高通量薄膜的磁控溅射装置及其制备高通量薄膜的制备方法 | |
| JP4211881B2 (ja) | 真空成膜装置 | |
| CN218666269U (zh) | 一种真空镀膜用行星齿轮结构样品台 | |
| CN218146912U (zh) | 一种具有辅助靶的磁控溅射镀膜装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210226 |