[實(shí)用新型]一種四靶雙離子束濺射鍍膜裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821409119.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN208803138U
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕麗;王昕濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市典雅五金制品有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/46
• 分類號(hào): C23C14/46;C23C14/50
• 代理公司: 東莞眾業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44371
• 代理人: 何恒韜

本實(shí)用新型公開一種四靶雙離子束濺射鍍膜裝置，包括機(jī)架、真空鍍膜室、主離子源、輔離子源、旋轉(zhuǎn)靶座和可加熱、旋轉(zhuǎn)及前后移動(dòng)的基片架，所述真空鍍膜室裝設(shè)于機(jī)架上，所述主離子源、輔離子源、旋轉(zhuǎn)靶座和基片架均設(shè)于真空鍍膜室內(nèi)，所述主離子源的發(fā)射口對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)靶座，所述基片架夾設(shè)有基片，所述輔離子源的發(fā)射口對(duì)準(zhǔn)裝設(shè)于基片架上的基片，所述旋轉(zhuǎn)靶座上安裝有四種不同的靶材，所述旋轉(zhuǎn)靶座的中心線與基片架的中心線相互疊合。本實(shí)用新型能提高鍍膜質(zhì)量，有效提高沉積效率，方便制備多種材料的多層薄膜；本實(shí)用新型能鍍制任意材料，尤其適合蒸氣壓高的金屬和化合物及高熔點(diǎn)材料的鍍制，應(yīng)用于微電子、光電、超導(dǎo)、類金剛石等新材料研究領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及真空鍍膜設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種四靶雙離子束濺射鍍膜裝置。

背景技術(shù)

離子束濺射沉積(IBSD) 是新材料研發(fā)領(lǐng)域中薄膜制備的重要方式之一，根據(jù)濺射原理，利用低能量聚焦離子束對(duì)靶材表面進(jìn)行轟擊，濺射的靶材淀積到襯底表面并牢固地附著在襯底表面。離子槍中的燈絲在高壓下產(chǎn)生熱電子，熱電子使氬氣電離成Ar⁺，在電場(chǎng)下加速?gòu)亩纬呻x子束。

在局部氧壓或氧離子束轟擊下進(jìn)行反應(yīng)離子束濺射沉積(RIBD)，以制備氧化物薄膜。

離子束濺射主要用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體的單質(zhì)、合金和化合物薄膜，主要優(yōu)點(diǎn)包括：高致密膜層結(jié)構(gòu)、薄膜特性對(duì)環(huán)境穩(wěn)定、薄膜純度高且化學(xué)成分穩(wěn)定、可沉積超薄薄膜、電離輻射和損傷較小( 濺射所需的電壓比電子束蒸發(fā)小一個(gè)數(shù)量級(jí))。

現(xiàn)有的離子束濺射鍍膜機(jī)一般僅設(shè)有主離子源，主離子源對(duì)靶材進(jìn)行轟擊，濺射出靶材的原子或分子沉積到基片上以形成薄膜，但因靶材的原子或分子在沉積的過(guò)程中容易產(chǎn)生的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，如此會(huì)影響鍍制出來(lái)的薄膜的質(zhì)量；而一般而言基片架僅能對(duì)基片進(jìn)行加熱，不能同時(shí)旋轉(zhuǎn)，這樣在膜層沉積的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致基片加熱不均勻，影響鍍膜質(zhì)量；因基片與靶材之間的距離是固定的，如此鍍膜的沉積效率較低；另外，由于靶座只裝設(shè)一種靶材，而在鍍制不同的膜是需要不同的靶材，如此在鍍制之前得要停機(jī)更換靶材，不利于制備多種材料的多層薄膜。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種四靶雙離子束濺射鍍膜裝置，其能使薄膜更加致密，提高鍍膜質(zhì)量，有效提高鍍膜的沉積效率，方便制備多種材料的多層薄膜。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種四靶雙離子束濺射鍍膜裝置，包括機(jī)架、真空鍍膜室、主離子源、輔離子源、旋轉(zhuǎn)靶座和可加熱、旋轉(zhuǎn)及前后移動(dòng)的基片架，所述真空鍍膜室裝設(shè)于機(jī)架上，所述主離子源、輔離子源、旋轉(zhuǎn)靶座和基片架均設(shè)于真空鍍膜室內(nèi)，所述主離子源的發(fā)射口對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)靶座，所述基片架夾設(shè)有基片，所述輔離子源的發(fā)射口對(duì)準(zhǔn)裝設(shè)于基片架上的基片，所述旋轉(zhuǎn)靶座上安裝有四種不同的靶材，所述旋轉(zhuǎn)靶座的中心線與基片架的中心線相互疊合。

作為一種優(yōu)選方案，所述四靶雙離子束濺射鍍膜裝置還包括驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)靶座轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝于真空鍍膜室的上方，所述旋轉(zhuǎn)靶座與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸固定連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述四靶雙離子束濺射鍍膜裝置還包括固定架、導(dǎo)桿、滑座、傳動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、傳動(dòng)齒輪和驅(qū)動(dòng)基片架旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述固定架與真空鍍膜室固定連接，所述導(dǎo)桿固定安裝于固定架上，所述滑座滑動(dòng)安裝于導(dǎo)桿上，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝于滑座上，所述基片架與傳動(dòng)軸的一端固定連接，所述傳動(dòng)軸的另一端穿過(guò)固定架與傳動(dòng)齒輪固定連接，所述主動(dòng)齒輪與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸固定連接，所述主動(dòng)齒輪和傳動(dòng)齒輪相互嚙合。

作為一種優(yōu)選方案，所述基片架設(shè)有用于將基片加熱的加熱器。

作為一種優(yōu)選方案，所述主離子源和輔離子源的離子束能量為150-1500eV，所述主離子源和輔離子源的離子束電流為100mA。