[實(shí)用新型]聚焦離子束物理氣相沉積裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201521142110.8
• 申請(qǐng)日: 2015-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN205275693U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫嵩泉;郭祖華;朱向煒;葛懷慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蚌埠雷諾真空技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/46
• 分類號(hào): C23C14/46;C23C14/56
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 34102
• 代理人: 張建宏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及離子束濺射鍍膜技術(shù)，具體地說是一種具有聚焦離子束功能的物理氣相沉積裝置。

背景技術(shù)

薄膜材料的真空制備通?？梢酝ㄟ^物理氣相沉積方式完成，其中離子束濺射鍍膜裝置與其他方法相比，具有分辨率高、薄膜致密度和控制精度高等特點(diǎn)。但現(xiàn)有的離子束濺射鍍膜裝置的最大問題是微量元素交叉污染問題。首先，非聚焦離子束物理氣相沉積裝置存在的問題是離子束的發(fā)散可以濺射其他結(jié)構(gòu)表面而造成微量元素交叉污染；其次，現(xiàn)有的非聚焦離子束物理氣相沉積裝置只有一個(gè)獨(dú)立的工藝腔，整個(gè)加工過程全部在工藝腔中完成，每次只能內(nèi)置少量靶材在工藝腔的里面，在更換靶材時(shí)需要打開工藝腔，其高真空環(huán)境會(huì)遭到破壞；工藝腔和靶材都會(huì)暴露在大氣中，造成微量元素污染。

另外，由現(xiàn)有的工藝腔將薄膜組合材料制備完成后，需要在大氣條件下將組合材料基片取出，然后再送至高溫?zé)崽幚韱卧M(jìn)行后續(xù)處理，這樣，使基片暴露于空氣中，易造成微量元素污染。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種聚焦離子束物理氣相沉積裝置，該氣相沉積裝置的聚焦離子束可避開其他結(jié)構(gòu)表面、集中只轟擊靶材表面，以避免交叉污染，并使得靶材的尺寸得以減小；同時(shí)整套裝置均處于真空狀態(tài)，可避免濺射靶材之間的微量元素交叉污染、以及制備裝置內(nèi)非工藝氣體污染源對(duì)薄膜鍍膜造成的微量元素污染。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下方案：聚焦離子束物理氣相沉積裝置，它具有一工藝腔，工藝腔與一靶材傳動(dòng)腔及一基片傳動(dòng)腔連通，靶材傳動(dòng)腔、基片傳動(dòng)腔分別與一裝靶腔及一裝片腔連通，工藝腔內(nèi)設(shè)有靶托、基片架、掩模板以及具有聚焦模塊的離子源，靶材傳動(dòng)腔、基片傳動(dòng)腔內(nèi)分別設(shè)有一真空機(jī)械手裝置，基片傳動(dòng)腔還與一熱處理腔連通，熱處理腔中設(shè)有基片臺(tái)及電加熱裝置。

由上述方案可見，通過將工藝腔，裝靶腔﹑裝片腔﹑靶材傳動(dòng)腔和基片傳動(dòng)腔及熱處理腔整合在一起并整體形成真空環(huán)境，可在真空環(huán)境下實(shí)現(xiàn)靶材間的更換、薄膜材料的制備、到熱處理整個(gè)薄膜材料制備的全流程。通過聚焦模塊聚焦后的離子束可以集中只轟擊靶材表面，避開其他結(jié)構(gòu)表面，這樣可以避免微量元素交叉污染，且靶材的尺寸可以減小，可減少靶材損耗，提高靶材利用率。另外，整套裝置均處于真空狀態(tài)，可以避免濺射靶材之間的交叉污染，以及制備裝置內(nèi)非工藝氣體污染源對(duì)薄膜鍍膜造成的微量元素污染。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、性能可靠，它可節(jié)約靶材、避免靶材及薄膜的微量元素污染，并可提高加工效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

參見圖1

本實(shí)用新型提供的聚焦離子束物理氣相沉積裝置具有一工藝腔16，工藝腔16與一靶材傳動(dòng)腔1及一基片傳動(dòng)腔15連通，靶材傳動(dòng)腔1、基片傳動(dòng)腔15分別與一裝靶腔4及一裝片腔10連通，工藝腔16內(nèi)設(shè)有靶托5、基片架9、掩模板6以及具有聚焦模塊8的離子源7，靶材傳動(dòng)腔1、基片傳動(dòng)腔15內(nèi)分別設(shè)有一真空機(jī)械手裝置2、14，基片傳動(dòng)腔15還與一熱處理腔13連通，熱處理腔13中設(shè)有基片臺(tái)11及電加熱裝置12。所述的聚焦模塊8可以是靜電透鏡或四極透鏡或磁透鏡，或由它們中的任意兩個(gè)結(jié)合構(gòu)成，或由它們?nèi)齻€(gè)結(jié)合構(gòu)成。

在本實(shí)施例中，工藝腔16與靶材傳動(dòng)腔1之間、工藝腔16與基片傳動(dòng)腔15之間﹑靶材傳動(dòng)腔1與裝靶腔4之間﹑基片傳動(dòng)腔15與裝片腔10之間﹑基片傳動(dòng)腔15與熱處理腔13之間均由插板閥3連接。

工藝腔16中，靶托5用以承載靶材，基片架9用以承載基片，可連續(xù)移動(dòng)的掩模板6用以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面的漸進(jìn)式遮擋，帶聚焦模塊8的離子源7用以產(chǎn)生并濺射離子束。工藝腔內(nèi)離子束濺射在靶材表面，濺射出來的靶材材料以薄膜的形式沉積在基片上。

靶材傳動(dòng)腔1內(nèi)設(shè)有的真空機(jī)械手裝置2用于在工藝腔16和裝靶腔4之間傳遞靶材。靶材傳動(dòng)腔1內(nèi)的真空機(jī)械手2每次向靶托5只傳遞一塊靶材進(jìn)行濺射。避免對(duì)其他靶材的交叉污染。

基片傳動(dòng)腔15內(nèi)設(shè)有設(shè)有的真空機(jī)械手裝置14用于在工藝腔16、裝片腔10和熱處理腔13之間傳遞沉積薄膜材料的基片。

熱處理腔13用于對(duì)基片進(jìn)行預(yù)處理以及對(duì)鍍制薄膜的基片進(jìn)行后續(xù)熱處理。