[實用新型]批量制備鍍膜顆粒的滾筒式磁控濺射設備

有效

• 申請號: 200820123627.6
• 申請日: 2008-11-10
• 公開（公告）號: CN201309961Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 杜軍;毛昌輝;楊劍;唐群;楊志民;熊玉華
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本實用新型涉及一種磁控濺射設備，尤其是一種用于粉末或顆粒表面薄膜沉積批量制備的滾筒式磁控濺射設備。

背景技術

在物理氣相沉積(PVD)制備薄膜工藝中，濺射法是薄膜制備的主要方法之一，其中磁控濺射技術近年來日益受到重視，并成為沉積各種功能化合物薄膜的一種重要方法，磁控濺射法制備薄膜的主要優點為：沉積速率高；沉積原子的能量較高，薄膜的組織致密、附著力強；制備合金薄膜時，其成分的可控性好。由于磁控濺射技術的應用越來越廣泛，無論是實驗室還是工業化生產尤其是電子產品領域，磁控濺射技術已經成為一種很重要的技術之一，國內外設備制造商越來越重視磁控濺射設備的研制和開發。在國外，德國、美國、日本等先進發達國家研制出了一系列的適合實驗室科研和滿足工業化生產的磁控濺射設備；在國內，中科院沈陽科學儀器設備有限公司、中科科儀、國投南光等公司也相繼開發和生產了一系列的磁控濺射設備，滿足了國內科研和生產的需求。

目前無論是國內還是國外的設備制造商開發的磁控濺射設備其樣品臺設計主要有三種類型，如圖1所示。

從圖1中可以看出目前國內外常見磁控濺射樣品臺下置型、上置型、側掛型，且樣品臺主要為平臺型，樣品臺主要適合擱置平板型或塊狀型被濺射試樣，如單晶硅片、藍寶石晶體、不銹鋼片材、銅片、鎳片等其它片狀或塊狀試樣。當被濺射試樣為粉末形態或顆粒形態時，由于粉末顆粒團聚和比表面積大等問題，目前上述磁控濺射設備均不能滿足均勻鍍膜的要求。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種批量制備鍍膜顆粒的滾筒式磁控濺射設備，其可用于粉末或顆粒表面薄膜沉積批量的制備且可以滿足均勻鍍膜的要求。

為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案：

一種批量制備鍍膜顆粒的滾筒式磁控濺射設備，包括濺射室及內置的靶托和放置試樣的樣品臺，所述的濺射室為雙開門可抽拉式結構，靶托與放置試樣的樣品臺(滾筒裝置)分別固定在兩門上，兩門分別通過支撐架安置于導軌上且可沿導軌移動。

所述固定靶托的門上安裝有扳手，靶托可隨濺射室門上的扳手聯動，門與扳手為可繞金屬管殼實現左右180°旋轉的結構。

所述的放置試樣的樣品臺為內置滾筒式結構。滾筒與固定其門可實現左右雙向120°旋轉并可實現上、下角度傾斜。

本實用新型的優點是：

1、濺射室為雙開門可抽拉式結構，且靶托帶有旋轉功能及樣品臺帶有傾斜功能，使得靶材的更換及樣品粉末或顆粒的進出料都極為方便；

2、滾筒可實現雙向120°旋轉且外壁均勻安置真空加熱電阻絲，可有助薄膜的均勻生長；

3、滾筒外壁頂部設有震動裝置，薄膜沉積過程中可利用此裝置敲擊滾筒，提高粉末或顆粒的流動性。

4、本實用新型滾筒式磁控濺射設備的整體結構設計，可以使其用于粉末或顆粒表面薄膜沉積批量的制備且滿足均勻鍍膜的要求，填補了現有技術中的空白之處。

附圖說明

圖1為現有技術磁控濺射設備的樣品臺設置結構示意圖(a、樣品臺下置；b、樣品臺上置；c、樣品臺側掛)；

圖2為本實用新型批量制備鍍膜顆粒的滾筒式磁控濺射設備結構示意圖；

圖3為本批量制備鍍膜顆粒的滾筒式磁控濺射設備結構示意圖(雙開門抽拉平移后狀態)；

圖4為滾筒平移及出料過程示意圖(a為平移狀態，b為滾筒傾斜出料狀態)；

圖5為靶托旋轉結構示意圖；

圖6為震動裝置示意圖；

圖7為空心玻璃微球未鍍膜的光學顯微圖；

圖8為空心玻璃微球鍍Ag后的掃描電鏡形貌(SEM)圖；

圖9為空心玻璃微球表面鍍Ag后X射線衍射圖。

具體實施方式

如圖2、圖3所示，本實用新型批量制備鍍膜顆粒的滾筒式磁控濺射設備包括有濺射室1本體，濺射室1內可容置靶托2和試樣的樣品臺3，加熱板4位于樣品臺3的底部。

本實用新型的主要改進點在于將濺射室設計為雙開門可抽拉式結構：1)首先將靶托2與放置試樣的樣品臺3分別固定在兩門上并可隨門的抽拉平行移動，兩門分別通過爐門支撐架8安置于濺射室1外底部的導軌6上且可沿導軌移動。2)將放置試樣的樣品臺3設計為內置滾筒式結構，滾筒材質為不銹鋼，滾筒可通過旋轉機構9實現左右旋轉及前后傾斜。3)在固定靶托的門上安裝有扳手5，靶托2可隨濺射室門上的扳手5聯動左右旋轉180°(參見圖5，靶托與爐門之間采用無縫金屬管殼實現連接和真空密封，靶托可隨手柄的轉動實現靶托的180°左右旋轉)。

圖2～圖4示出了本實用新型批量制備鍍膜顆粒的滾筒式磁控濺射設備的一實施例結構：