[實用新型]一種磁控濺射裝置及磁控濺射系統

有效

• 申請號: 201621197024.1
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN206273836U
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 徐興;李澤宇;周媛;魏志英
• 申請（專利權）人: 廣漢川冶新材料有限責任公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/54
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 李佳

技術領域

本實用新型涉及半導體制備領域，具體而言，涉及一種磁控濺射裝置及磁控濺射系統。

背景技術

物理氣相沉積(PVD)技術應用于很多領域，其利用濺射靶材組件可提供帶有原子級光滑表面的具有精確厚度的薄膜材料沉積物。靶材組件是由符合濺射性能的靶材和適于與靶材結合并具有一定強度的背板構成。

在濺射過程中，靶材組件裝配在濺射基臺上，位于充滿惰性氣體的腔室里的靶材暴露于電場中，從而產生等離子區。等離子區的等離子與濺射靶材表面發生碰撞，從而從靶材表面逸出原子。靶材與待涂布基材之間的電壓差使得逸出原子在基材表面上形成預期的薄膜。

目前，磁控濺射裝置廣泛應用于液晶顯示器的制備中，隨著濺射工藝的逐漸改進，很多低電阻率材料也逐漸被應用于濺射工藝中。因此，在同一臺的磁控濺射裝置上，使用不同材料的金屬靶材也逐漸增多。由于不同的金屬靶材對磁力線的阻隔和削弱作用不同，因此在同一磁控濺射裝置中，使用不同材料的金屬靶材時，靶材上方形成的磁場大小也不同。現有技術是通過手動調節磁靶的方式來調整磁場大小的。由于人為因素，這種調整只能是大致的粗調節，不利于提高鍍膜的質量。

實用新型內容

本實用新型的第一目的在于提供了一種磁控濺射裝置，旨在改善現有磁控濺射裝置中通過手動方式調節磁場強度的精度不高的問題。

本實用新型的第二目的在于提供了一種磁控濺射系統，這種磁控濺射系統包括上述磁控濺射裝置和相應的控制系統，自動化程度高，有利于工業大生產。

本實用新型是這樣實現的：

一種磁控濺射裝置，包括殼體，殼體內設置有磁靶、靶材組件、用于安裝基材的爐盤和用于調整靶材組件與基材之間的磁場強度的緩沖組件。磁靶固定于殼體的內壁并用于提供磁場，爐盤設置于殼體的內壁并用于安裝基材，靶材組件設置于磁靶并與爐盤相對設置。緩沖組件設置于靶材組件和磁靶之間，緩沖組件包括驅動裝置和至少兩個依次疊放的調整板，每個調整板通過驅動裝置移入或移出工作區域。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述殼體的內壁開設有用于容納調整板的容置腔室，容置腔室遠離殼體的一側設置有用于打開或關閉容置腔室的活動板。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述驅動裝置包括電機，電機與調整板之間通過連桿連接。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述每個調整板的厚度2-4cm，相鄰兩個調整板的厚度相同或不同。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述調整板由多個調整塊拼接組成，每個調整塊通過連桿與驅動裝置連接。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述調整塊在水平面上的投影為等腰三角形，相鄰兩個調整塊的移動方向相互垂直。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述靶材組件包括固定連接的金屬靶材和背板，背板可拆卸連接于磁靶。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述金屬靶材包括一體成型的基底和凸臺，基底具有上表面和下表面，背板設有凹槽，凹槽由底面和周面圍合而成，基底的下表面焊接于凹槽的底面，基底的上表面設有鋸齒狀凸起，上表面與背板靠近凸臺的一面位于同一平面。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述背板遠離凸臺的一側開設有多個散熱通道，多個散熱通道間隔均勻分布。

一種磁控濺射系統，包括上述磁控濺射裝置，以及與磁控濺射裝置相匹配的控制系統。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

這種磁控濺射裝置的殼體為中空結構，殼體內設置的磁靶為濺射反應提供磁場，殼體內安裝的爐盤用于安裝待涂布的基材，在濺射反應時，爐盤還能將基材加熱至預設溫度，便于薄膜的形成。靶材組件安裝于磁靶上，并于上述基材相對設置，靶材組件為濺射反應提供濺射源，通過更換不同材質的靶材組件，能夠制備具有不同性能的半導體薄膜。

同時，這種磁控濺射裝置還設置有緩沖組件，緩沖組件包括多個調整板，這些調整板依次疊放，通過自動化控制這些調整板的移入或者移出工作區域，能夠調整靶材組件與基材之間的磁場強度，從而調節粒子的遷移速度和遷移軌跡。這種緩沖組件有利于在更換不同材質的靶材組件時，方便快捷的調整磁場大小，有效的解決了現有的通過手動方式調節磁場強度的精度不高的問題，提高生產效率。

這種磁控濺射裝置，能夠通過緩沖組件有效的解決了現有的通過手動方式調節磁場強度的精度不高的問題，提高半導體薄膜的質量及生產效率。包括這種磁控濺射裝置的磁控濺射系統，具有自動化程度高的優點，有利于工業化大生產。