[發明專利]雙束共濺射連續多層薄膜鍍膜方法及鍍膜設備

在審

• 申請號: 201910018338.2
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109594055A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 偉業智芯（北京）科技有限公司
• 主分類號: C23C14/56
• 分類號: C23C14/56;C23C14/46;C23C14/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種雙束共濺射連續多層薄膜鍍膜方法和鍍膜設備，所述連續多層薄膜鍍膜方法包括：準備靶材；安裝工件；設置參數，啟動抽氣系統；啟動輔源，對工件進行離子束表面原位剝離清洗；啟動左右二個離子源轟擊靶材，使靶材原子沉積在工件表面；旋轉靶臺，進行第二種薄膜沉積，如此反復。本發明的鍍膜設備，包括：真空室；左右側離子源；工件組件；左右側靶臺；輔源等組成。由于采用二個濺射主源、二個靶臺、一個輔源，可一直性安裝最多八種靶材，實現不破壞真空的情況下連續濺射制備多層薄膜。同時由于有輔源的存在，可在薄膜制備前對鍍膜工件進行原位剝離清洗，使得膜質吸附能力強、均勻性好、致密、內應力小，薄膜質量大大提高。

技術領域

本發明涉及薄膜技術領域，尤其涉及一種雙束共濺射連續多層薄膜鍍膜方法及鍍膜設備。

背景技術

離子束濺射淀積鍍膜技術為科學研究與生產提供了薄膜涂覆的新工藝、新技術，為當今迅速發展的薄膜集成電路、薄膜傳感器、磁性薄膜器件、高溫合金導體薄膜等廣泛的應用領域提供了新的技術手段。隨著離子束鍍膜技術的飛速發展，以及應用領域的不斷擴展和延伸，離子束濺射沉積鍍膜方法與設備得到了很大的提高。

然而現在這類設備，仍以單離子束濺射為主，雖然近年來出現了三離子束濺射機器，但這類機器具備最多三組元合金或化合物薄膜淀積功能，共濺射淀積三組元成分以上的合金或化合物薄膜受到限制，同時無制備多層連續薄膜的能力。另外，這類設備沒有輔源，薄膜濺射設備制備的薄膜還存在吸附能力差、均勻性不好、膜質疏松、內應力大等缺陷。

因此，開發一種能連續制備多層優質薄膜的共濺射鍍膜方法及鍍膜設備及其重要。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提供一種雙束共濺射連續多層薄膜鍍膜方法及鍍膜設備，以實現多層高質量連續薄膜的共濺射沉積，膜質吸附能力強、均勻性好、致密、內應力小等優點。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案是：

一種雙束共濺射連續多層薄膜鍍膜方法，其特征在于，所述連續多層薄膜鍍膜方法包括以下步驟：

S1.將真空室內表面清潔干凈并進行干燥處理；

S2.準備最少一種，最多八種靶材，將所述靶材分別安裝在左側靶臺和右側靶臺上；

S3.將清潔干燥的鍍膜工件安裝在工件組件的旋轉軸的下方；

S4.啟動整機系統，設置鍍膜參數，啟動抽氣系統，所述抽氣系統對所述真空室抽真空；

S5.所述真空室的真空度達到設定值后，系統啟動輔源，所述輔源發射平行或發散輔源離子束對準按一定速率旋轉的所述鍍膜工件，進行離子束表面原位剝離清洗，進一步去除所述鍍膜工件表面吸附的水汽或其它污物，提高薄膜的純度；同時增加所述鍍膜工件表面溫度，增加薄膜附著力；

S6.上述S5的原位剝離清洗工作結束后，系統啟動右側離子源和左側離子源，分別發射聚焦右側離子束和聚焦左側離子束；右側離子束轟擊位于右側靶臺上表面的靶材，使所述靶材產生靶材原子右側沉積束并沉積在所述旋轉鍍膜工件表面；左側離子束轟擊位于左側靶臺上表面的靶材，使所述靶材產生靶材原子左側沉積束并沉積在所述旋轉鍍膜工件表面；由于右側沉積束和左側沉積束同時濺射沉積在鍍膜工件表面，形成雙束共濺射鍍膜；

S7.膜厚測量儀檢測到第一層膜達到設定厚度時，系統旋轉左側靶臺和右側靶臺90度，使第二批鍍膜靶材處于濺射工位；此時，所述第二批鍍膜靶材原子濺射沉積在所述鍍膜工件表面；

S8.重復步驟S7，直到完成所有材料的薄膜沉積，這樣不破壞真空的情況下實現連續多層薄膜的共濺射鍍膜；

S9.整機系統啟動抽氣系統的關閉工作，直到系統完全停機冷卻，取出所述鍍膜工件，完成全部鍍膜工作。

所述靶材材質可以相同，也可以不同。