[實用新型]一種真空鍍膜裝置及真空鍍膜控制系統

有效

• 申請號: 201220237101.7
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN202595269U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 陳軍;劉黎明;關永卿;洪婧;陳虹飛;田俊杰;汪文忠;鄧鳳林;鄭棟;將衛金;趙山泉
• 申請（專利權）人: 杭州大和熱磁電子有限公司
• 主分類號: C23C14/56
• 分類號: C23C14/56;C23C14/54
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及到一種真空鍍膜裝置，尤其涉及到一種能改善加入氣體精度和均勻性及減少熱幅射的影響、鍍膜材料加熱均勻不會產生深坑現象的真空鍍膜裝置及真空鍍膜控制系統。

背景技術

目前在光學元件及半導體集成電路中廣泛使用真空鍍膜處理技術。在真空腔內，將鍍膜材料放置在坩堝內形成蒸發源，鍍膜基片放置在機架上；采用熱蒸發、電子束蒸發、濺射、分子束延展等方法將蒸發源以金屬離子、電子和中性粒子的形式生成鍍膜蒸汽；鍍膜蒸汽沉積在基片上形成薄膜。如果同時在真空腔體中通入適量氮氣、氧氣或其它碳氫化合物，與鍍膜蒸汽發生化學反應，可以生成所需的化合物鍍膜膜層。在蒸發源加熱中，電子束蒸發技術，因其控制精度高、加熱均勻、反應快、沒有污染等優點而在半導體等對鍍膜膜層要求特別苛刻的行業得到廣泛使用。在目前的半導體行業的真空鍍膜中，往往需要進行多層次多種材料的鍍膜處理，包括金屬材料及氧化物材料。在一般的金屬材料鍍膜時，要求電子束均勻加熱蒸發源即可；在進行氧化物材料鍍膜時，由于氧化物材料在冷態時導熱性能差，并呈顆粒狀，其邊界狀態各不相同，造成即使電子束均勻掃描，也會有氧化物顆粒有不同的溫度分布，致使坩堝內的氧化物材料因局部大量蒸發而形成深坑，嚴重時甚至會使電子束直接發射在坩堝上，此時若繼續工作則造成坩堝損壞，若停止工作則造成基片報廢。在一般的真空鍍膜系統中，都是盡量均勻布置氧化物顆粒，而電子束則均勻發射在氧化物顆粒上，然而由于氧化物顆粒局部邊緣條件的不一致性，仍無法解決上述存在的問題。

其次在進行氧化物鍍膜時，還需要加入適量的反應氣體，加入氣體精確程度及均勻程度都直接影響到鍍膜的質量，由于真空腔體與低溫泵相連，加入的氣體容易被低溫泵吸收，在越靠近低溫泵的地方氣體吸收得越多，使加入氣體的精度及均勻度均受到影響。

第三，在鍍膜時，有時需加熱基片，而真空腔體內的高溫熱量會輻射到低溫泵內，造成低溫泵的冷端溫度升高而失效，影響鍍膜質量及工作效率。

實用新型內容

本實用新型主要解決加入氣體容易被低溫泵吸收影響均勻性、加熱基片的高溫熱量輻射到低溫泵內引起低溫泵失效的技術問題，同時解決氧化物材料蒸發溫度不均勻易產生深坑現象導致坩堝損壞或基片報廢的技術問題；提供了一種能改善加入氣體精度和均勻性、減少高溫熱量輻射對低溫泵影響和適應氧化物材料蒸發的真空鍍膜裝置及真空鍍膜控制系統。

為了解決上述存在的技術問題，本實用新型主要是采用下述技術方案：

本實用新型的一種真空鍍膜裝置，包括真空腔體、與真空腔體連接的真空泵和低溫泵，所述真空腔體的頂部設有傘架，所述傘架上放置待鍍膜的基片，在真空腔體的下部設有e型電子槍，在電子槍內設有坩堝，所述坩堝內放有鍍膜材料，真空腔體上設有觀察窗，?e型電子槍內設有排列成一圓圈并可沿圓心轉動的坩堝位，所述坩堝設在坩堝位上，所述坩堝位包括一個加熱位和若干個存放位，所述坩堝加熱位的上方設有擋板，所述擋板為活動式，所述低溫泵與真空腔體的連接管上設有插板閥，多個坩堝可放置不同的鍍膜材料，可一次完成多層次的鍍膜作業，節約能源，提高效率，擋板可提高鍍膜過程的準確性和鍍層質量，而可控開口度的插板閥可精確控制真空腔體內的真空度和氣體分布，防止低溫泵的冷端因吸入過多的氣體而提前飽和失效，同時，在利用紅外線輻射加熱基片時，也可減少高溫熱量輻射對低溫泵的影響，提高鍍膜層的質量及工作效率，延長低溫泵的使用壽命。

作為優選，所述真空腔體的中部設有修正板，所述修正板設在所述坩堝加熱位的正上方，修正板可將鍍膜材料的蒸發氣體均勻擴散，提高基片膜層的均勻度和膜層質量。

作為優選，所述真空腔體的e型電子槍兩側設有紅外線加熱燈，所述紅外線加熱燈朝上并對準傘架，通過紅外線的熱量輻射來加熱傘架上的基片，使加熱過程均勻直接，加熱指向性好。

作為優選，所述真空腔體頂部設有傘架驅動機構，所述傘架驅動機構與所述傘架連接，傘架可沿軸向旋轉，放置在傘架上的基片也跟著旋轉，基片與鍍膜材料蒸氣充分接觸，鍍膜過程均勻，氣體析出充分，膜層質量較高。

一種真空鍍膜控制系統，包括主機單元和電子槍控制單元，主機單元包括工控機和I/O單元、放大單元，所述I/O單元外接真空規、溫度檢測儀、插板閥、紅外線加熱燈、傘架驅動機構和膜厚測量儀，所述放大單元外接電子槍控制單元，所述電子槍控制單元包括X軸掃描線圈驅動裝置和Y軸掃描線圈驅動裝置。

作為優選，所述工控機內設有高速板卡，所述高速板卡與所述放大單元連接。