[實用新型]磁控濺射設備

有效

• 申請號: 201220193104.5
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN202595259U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 賀凡;劉壯;張軍;馮葉
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本實用新型涉及濺射技術領域，特別是涉及一種磁控濺射設備。

背景技術

濺射是指用高能粒子轟擊固體靶材表面，使得固體表面的原子和分子與入射的高能粒子交換動能，從而從固體表面飛濺出來的現象。濺射出來的原子或原子團由于與高能粒子交換了動能，因此具有一定的能量，可以重新凝聚，沉積在固體基片表面上形成薄膜。濺射法制備薄膜通常是往濺射腔室內通入氬氣，利用氣體放電電離后產生的正離子在電場作用下高速轟擊陰極靶材，將陰極靶材的原子或分子擊出，濺射到待鍍基片表面沉積成薄膜。在實際應用中，一般通過磁場來改變電子的運動方向，以此束縛和延長電子的運動軌跡，增加對陰極靶材的有效轟擊，稱為磁控濺射。

磁控濺射沉積薄膜的過程一般在真空環境中進行，薄膜厚度，尤其是大面積基片上沉積的薄膜厚度的均勻性對于薄膜的質量有著很大的影響。磁控濺射法沉積薄膜，影響薄膜厚度均勻性的因素主要有磁場的均勻性、電場的均勻性、抽氣的均勻性以及送入的氬氣的分布是否均勻等。在磁場和電場性能一定的情況下，抽氣的均勻性以及送入的氬氣的分布是否均勻成為了影響薄膜厚度均勻性的主要因素。

傳統的磁控濺射設備采用陰極布氣法和二級布氣法等送氣方法，可以很好的解決送入的氬氣的分布均勻性的問題。但是，多數磁控濺射設備在維持濺射氣壓時，只設置一個抽氣口并采用分子泵進行抽氣，這會造成濺射腔室內的氣體在靠近抽氣口的一端和遠離抽氣口的一端濃度出現差別，靠近抽氣口的一端由于抽氣的作用氣體濃度相對較小，在濺射腔室內形成濃度梯度。濃度梯度會造成了沉積在基片上的薄膜厚度不均勻，從而影響薄膜的質量。若是在濺射腔室的腔壁上對稱位置處設置兩個抽氣口，采用兩套抽氣系統以相同的抽速抽氣，可使濺射腔室內氣體濃度較均勻。但是多增設一套抽氣系統，單一個維持濺射氣壓的分子泵價格就在幾萬元人民幣以上，設備的成本將大幅增加。

實用新型內容

基于此，有必要針對傳統的磁控濺射設備的濺射腔室內產生的氣體濃度梯度的問題，提供一種可以使濺射室內氣體濃度較均勻的磁控濺射設備。

一種磁控濺射設備，包括濺射室，安裝于所述濺射室內的靶材，以及開口于所述濺射室、并與所述磁控濺射設備附屬的真空系統之間真空相連的抽氣口；還包括用于將氣體送入所述濺射室內、帶有出氣孔的進氣管，和設置于所述進氣管與所述抽氣口之間的擋板，所述進氣管與所述擋板安裝于所述濺射室內。

在其中一個實施例中，所述進氣管包括環狀管和與所述環狀管相連通的輸氣管，所述環狀管沿所述靶材周向設置，所述環狀管管壁設置有多個出氣孔。

在其中一個實施例中，所述環狀管首尾相連形成閉合環，該閉合環圍繞于所述靶材并低于所述靶材的上表面。

在其中一個實施例中，所述擋板沿所述靶材周向設置于所述環狀管的外圍。

在其中一個實施例中，所述擋板的上沿高于所述靶材的上表面。

在其中一個實施例中，所述環狀管包括內管和套設于所述內管之外的外管，所述內管和所述外管均設置有出氣孔，所述輸氣管與所述內管相連通，所述內管首尾連通。

在其中一個實施例中，所述內管的出氣孔和外管的出氣孔相背設置。

在其中一個實施例中，所述輸氣管分成兩路通過三通管與所述內管相連通。

在其中一個實施例中，所述多個出氣孔自所述環狀管與所述輸氣管的連接處開始沿所述環狀管向兩側呈梯度分布。

在其中一個實施例中，所述多個出氣孔自所述環狀管與所述輸氣管的連接處開始沿所述環狀管向兩側均勻分布。

上述磁控濺射設備，由于擋板的隔離作用，減弱了抽氣力對濺射室內氣體濃度的影響，從而使濺射室內氣體濃度較均勻。另外，氣體從進氣管通過出氣孔進入濺射室，氣體分子與擋板發生碰撞，會有一部分氣體分子在一定的距離內向抽氣口相反的方向運動，使靶材表面區域的氣體分子分布比較均勻。

附圖說明

圖1為一實施例的磁控濺射設備的結構示意圖；

圖2為圖1中擋板、靶材以及進氣管的剖視圖；

圖3為圖1中部分環狀管的結構示意圖；

圖4為圖1中部分環狀管的剖視圖。

具體實施方式

為了解決傳統的磁控濺射設備的濺射腔室內產生的氣體濃度梯度造成的基片沉積的薄膜的不均勻的問題，提供一種可以使濺射室內氣體濃度較均勻的磁控濺射設備。